JP2016525286A - 発光デバイスのウェファのダイシング - Google Patents
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Abstract
いくつかの実施例は、ｎ型領域とｐ型領域との間に配置された発光レイヤを伴うＩＩＩ族窒化物発光デバイスを含む。ガラスレイヤがＩＩＩ族窒化物発光デバイスに接続されている。波長変換レイヤが、ＩＩＩ族窒化物発光デバイスとガラスレイヤとの間に配置されている。ガラスレイヤは、ＩＩＩ族窒化物発光デバイスよりも狭い。
Description
本発明は、発光デバイスのウェファのダイシングに関する。
発光ダイオード（ＬＥＤ）、共振空洞発光ダイオード（ＲＣＬＥＤ）、垂直キャビティ発光レーザーダイオード（ＶＣＳＥＬ）、および端面発光レーザーは、現在で利用可能な最も効率的な光源である。可視スペクトルにわたり動作できる高輝度発光デバイスの製造において現在興味のある材料システムは、ＩＩＩ−Ｖ族半導体を含んでいる。特には、ガリウム、アルミニウム、インジウム、および窒素に係る二元、三元、および四元合金であり、ＩＩＩ族窒化物としても参照されるものである。典型的に、ＩＩＩ族窒化物の発光デバイスは、サファイア、炭化ケイ素、ＩＩＩ族窒化物、または他の適切なサブストレート上に、異なる組成とドーパント濃度の半導体レイヤのスタックをエピタキシャルに成長させることによって製作される。有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）、または他のエピタキシャル技術によるものである。スタックは、しばしば、サブストレートの上に形成された、例えば、ケイ素（Ｓｉ）を用いてドープされた（ｄｏｐｅｄ）一つまたはそれ以上のｎ型レイヤ、ｎ型レイヤの上に形成された活性領域における一つまたはそれ以上の発光レイヤ、および、活性領域の上に形成された、例えば、マグネシウム（Ｍｇ）を用いてドープされた一つまたはそれ以上のｐ型レイヤを含んでいる。ｎ型およびｐ型領域の上には電極が形成される。
本発明の目的は、発光デバイス、波長変換レイヤ（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）、および透明レイヤ（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｌａｙｅｒ）を含むウェファのダイシング（ｄｉｃｉｎｇ）方法を提供することである。
いくつかの実施例は、発光デバイスのウェファのダイシング方法を含んでいる。ウェファは、ガラス（ｇｌａｓｓ）レイヤ、絶縁体によって分離された複数の発光デバイスを含む発光レイヤ、および、ガラスと発光デバイスレイヤとの間に配置された波長変換レイヤを含んでいる。本方法は、メタルボンドダイアモンドグリット刃を用いて絶縁体領域においてウェファを切断することを含んでいる。
いくつかの実施例は、発光デバイスのウェファのダイシング方法を含んでいる。ウェファは、透明レイヤ、絶縁体によって分離された複数の発光デバイスを含む発光レイヤ、および、透明レイヤと発光デバイスレイヤとの間に配置された波長変換レイヤを含んでいる。本方法は、第１切断プロセスにおいて厚みの第１部分を切断すること、および、第２切断プロセスにおいて残りの厚みを切断することを含んでいる。
いくつかの実施例は、ｎ型領域とｐ型領域との間に配置された発光レイヤを伴うＩＩＩ族窒化物の発光デバイスを含んでいる。ガラスレイヤが、ＩＩＩ族窒化物発光デバイスに接合されている。波長変換レイヤが、ＩＩＩ族窒化物発光デバイスとガラスレイヤとの間に配置されている。ＩＩＩ族窒化物発光デバイスの表面に対して平行な平面において、ガラスレイヤは、ＩＩＩ族窒化物発光デバイスよりも小さな横方向の広がり（ｌａｔｅｒａｌ ｅｘｔｅｎｔ）を有している。
以下の実施例において、半導体発光デバイスは、青色光または紫外（ＵＶ）光を発するＩＩＩ族窒化物であるが、レーザーダイオードといったＬＥＤの他の半導体発光デバイス、および、ＩＩＩ−Ｖ族材料、ＩＩＩ族リン化物、ＩＩＩ族ヒ化物、ＩＩ−ＶＩ族材料、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、シリコンベース材料といった他の材料系から作られたレー半導体発光デバイスが使用されてよい。
図１は、ＩＩＩ族窒化物ＬＥＤのウェファ１００の一部分を示している。複数のＬＥＤ１０が、波長変換レイヤ１４と透明レイヤ１６に取り付けられている。いくつかの実施例において、波長変換レイヤ１４は、透明レイヤ１６とＬＥＤ１０との間に配置されている。
波長変換レイヤ１４は、例えば、シリコンといった透明材料の中に配置された蛍光体粉末（ｐｏｗｄｅｒ ｐｈｏｓｐｈｏｒ）といった波長変換パーティクルであってよい。波長変換レイヤ１４は、ＬＥＤとは別に形成された柔軟性のある（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）フィルムであり、次に、ＬＥＤ１０のウェファの上にラミネート（ｌａｍｉｎａｔｅ）されてよい。
透明レイヤ１６は、例えば、ガラスレイヤであってよい。いくつかの実施例において、透明レイヤ１６は、他の、散乱されたパーティクルまたは波長変換パーティクルといった非透明性材料を含んでよい。
エポキシといった絶縁材料（ハッチングされた領域）１２が、隣接するＬＥＤ１０を分離している。反射性パーティクルといった他の材料が、絶縁材料の中に配置されてよい。
図２は、単一のＬＥＤ１０の一つの実施例を示している。あらゆる適切な半導体発光デバイスが使用されてよく、かつ、本発明の実施例は、図２において示されるデバイスに限定されない。図２に示されるＬＥＤと図１に示されるウェファ１００の部分は、以下のように形成され得る。半導体構造体２２は、従来技術において知られるように、成長サブストレート２０の上に成長される。成長サブストレートは、しばしば、サファイアであるが、例えば、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＧａＮといった、あらゆる適切なサブストレート、または、混成（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）サブストレートであってよい。半導体構造体２２は、ｎ型とｐ型領域との間に挟まれた発光または活性領域を含んでいる。ｎ型領域２４が、最初に成長されてよく、かつ、異なる成分とドーパント濃度の多重のレイヤを含んでよい。例えば、バッファーレイヤまたは核形成（ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ）レイヤ、及び/又は、成長サブストレートの除去を促進するためにデザインされたレイヤを含んでいる。ｎ型または意図的にドープされていないもの、および、効率的に発光するために発光領域のために望ましい特定の光学的、材料的、および電気的特性のためにデザインされたｎ型またはｐ型でさえデバイスレイヤであってよい。発光または活性領域２６は、ｎ型領域の上に成長される。適切な発光領域の実施例は、一つの厚い又は薄い発光レイヤ、もしくは、バリアレイヤによって分離された多重の厚い又は薄い発光レイヤを含む多重量子井戸型（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｑｕａｎｔｕｍ ｗｅｌｌ）発光領域を含んでいる。ｐ型領域２８は、発光領域の上に成長されてよい。ｎ型領域２４のように、ｐ型領域２８は、異なる成分、厚み、および、ドーパント濃度である多重のレイヤを含んでよく、意図的にドープされていないレイヤ、または、ｎ型レイヤを含んでいる。
半導体構造体の成長の後で、ｐ接点３０が、ｐ型領域２８の表面上に形成される。ｐ接点３０は、しばしば、多重の伝導性レイヤを含んでいる。反射性材料のエレクトロマイグレーションを防止または低減し得る反射性メタルおよびガードメタルといったものである。反射性材料は、しばしば銀であるが、あらゆる適切な材料または複数の材料が使用されてよい。ｐ接点３０の形成の後で、ｐ接点３０の一部分、ｐ型領域２８、および活性領域２６が、除去されてよい。ｎ接点３２が形成されるｎ型領域２４の一部分を露出させるためである。ｎ接点とｐ接点３２と３０は、ギャップによってお互いに電気的に隔離されている。ギャップは、シリコン、または、あらゆる適切な材料の酸化物といった絶縁体３４（ハッチングして示されている）で満たされてよい。複数のｎ接点のビア（ｖｉａ）が形成されてよく、ｎ接点とｐ接点３２と３０は、図２に示される構成に限定されない。ｎ接点とｐ接点は、従来技術において知られるように、絶縁体／金属スタックを伴うボンド（ｂｏｎｄ）パッドを形成するように、再配置されてよい。
厚いメタルパッド３６と３８が、ｎ接点とｐ接点の上に掲載され、電気的に接続される。パッド３８は、ｎ接点３２に対して電気的に接続されている。パッド３６は、ｐ接点３０に対して電気的に接続されている。パッド３６と３８は、ギャップ４０によってお互いに電気的に分離されている。ギャップは、絶縁材料を用いて満たされてよい。ギャップ４０は、いくつかの実施例においては、隣接するＬＥＤ１０を分離するのと同一の絶縁材料１２、いくつかの実施例においては、異なる固形材料、または、いくつかの実施例においては空気を用いて満たされてよい。ギャップ４０は、ハッチングされたように示されている。パッド３８は、絶縁体３４によってｐ接点３０から電気的に分離されており、ｐ接点３０に一部分にわたり拡がってよい。パッド３６と３８は、例えば、金、銅、合金、または、めっき又は他の適切な技術によって形成されたあらゆる他の適切な材料であってよい。パッド３６と３８は、いくつかの実施例においては、半導体構造体２２を支持するために十分に厚く、成長サブストレート２０が除去され得る。この場合、絶縁材料１２は、分離されたＬＥＤのウェファに対して構造的な支持を提供する。
多くの個別のＬＥＤ１０が単一ウェファ上に形成される。隣接するＬＥＤ１０の間の領域４２においては、図２に示されるように、サブストレート２０までのエッチングによって半導体構造体が完全に取り除かれる。もしくは、半導体構造体は、電気的な絶縁レイヤまでエッチングされる。図１に関して上述のように、絶縁材料１２が、ＬＥＤ１０の間の領域に配置されている。絶縁材料１２は、ダイシングといった、後の工程の最中にＬＥＤ１０の側面を機械的に支持、及び/又は、保護し得る。絶縁材料１２は、また、光量がＬＥＤ１０の側面から逃げていくことを防止または低減するために形成されてもよい。絶縁材料１２は、例えば、エポキシ又はあらゆる他の適切な材料であってよい。そして、オーバーモールディング、スピンコーティング、または、あらゆる他のデポジション技術を含む、あらゆる適切な技術によって形成されてよい。絶縁材料１２は、パッド３６と３８の底面を越えて拡がるように形成されてよい（図２には示されていない）。パッド３６と３８を越える過剰な材料は、例えば、マイクロビードブラスティング（ｍｉｃｒｏ ｂｅａｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ）といった、あらゆる適切な技術によって取り除かれてよい。いくつかの実施例において、過剰な絶縁材料１２を取り除くことは、絶縁材料１２の底面、材料４０の底面、およびパッド３６と３８の底面を含む、平面を結果として生じる。パッド３６と３８は、次に、エクステンション（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）３６Ａと３８Ａをパターニングおよびデポジションすることによって拡張され得る。図２に示されるように、絶縁材料１２のレベルの下に拡がるものである。
図１に示される構造体を形成するために、ＬＥＤ１０のウェファから成長サブストレートが取り除かれる。成長サブストレートは、例えば、レーザー溶融、エッチング、グライディングといった機械的技術、または、あらゆる他の適切な技術によって取り除かれてよい。ＬＥＤ１０の半導体構造体２２は、成長サブストレートの除去の後で薄くされてよく、及び/又は、露出された上面は、粗くされ、テクスチャーされ、または、パターン化されてよい。例えば、ＬＥＤ１０からの光の抽出を改善するためである。
波長変換レイヤ１４は、成長サブストレートを取り除くことによって露出されたＬＥＤ１０の表面に接続されている。例えば、波長変換レイヤ１４は、ＬＥＤ１０の上にラミネートされてよい。
波長変換レイヤ１４は、ＬＥＤ１０から分離して形成されてよい。波長変換レイヤは、ＬＥＤから発せられた光を吸収し、そして、一つまたはそれ以上の異なる波長の光を発する。変換されないＬＥＤから発せられた光は、しばしば、そうであることが必要でないとしても、構造体から抽出される光の最終的なスペクトルの一部である。一般の組み合わせの実施例は、黄色発光波長変換材料と組み合わされた青色発光ＬＥＤ、緑色および赤色発光波長変換材料と組み合わされた青色発光ＬＥＤ、青色および黄色発光波長変換材料と組み合わされた紫外線発光ＬＥＤ、および、青色、緑色、および赤色発光波長変換材料と組み合わされた紫外線発光ＬＥＤ、を含んでいる。構造体から発せられる光のスペクトルを適合させるために、他の色の光を発する波長変換材料が加えられてよい。
波長変換レイヤは、一つまたはそれ以上の波長変換材料と共にロードされたシリコンまたはレジン（ｒｅｓｉｎ）といった適切な透明性材料である。従来の蛍光体、有機蛍光体、量子ドット、有機半導体、ＩＩ−ＶＩ族またはＩＩＩ−Ｖ族半導体、ＩＩ−ＶＩ族またはＩＩＩ−Ｖ族半導体量子ドットまたはナノクリスタル（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌ）、ダイ（ｄｙｅ）、ポリマー、または、発光する他の材料、といったものである。以下の説明は、シリコンの中の蛍光体に言及するが、あらゆる適切な波長変換材料、および、あらゆる適切な透明性材料が使用されてよい。非波長変換材料が、例えば散乱を生じさせ又はフィルムの屈折率を変更するためのもの、波長変換フィルムに対して加えられてよい。
波長変換レイヤは、サポートフィルムのロールの上に形成されてよい。サポートフィルムは、例えば、商業的に利用可能なポリマーであってよく、あらゆる適切な寸法のエチルテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）フォイルといったものである。波長変換レイヤを形成するために、蛍光体粉末が、シリコン、または他の適切なバインダ（ｂｉｎｄｅｒ）と共に混合される。スラリー（ｓｌｕｒｒｙ）を形成するようにである。そして、スラリーは、連続したプロセスにおいて（ロールが連続的に投与されることを仮定している）、既定の厚みになるまでサポートフィルムの上にスプレーされ、または、そうでなければデポジションされる。一つの実施例においては、ＹＡＧ蛍光体（黄−緑色）が使用される。別の実施例においては、赤色と緑色の蛍光体が混合された蛍光体である。あらゆる色の光を作るために、蛍光体のあらゆる組み合わせが、ＬＥＤ光と併せて使用されてよい。蛍光体の密度、レイヤの厚み、および、蛍光体のタイプまたは蛍光体の組み合わせが選択される。ＬＥＤダイと蛍光体の組み合わせによって発光された光が、ターゲットのホワイトポイント（ｗｈｉｔｅ ｐｏｉｎｔ）または他の所望の色を有するようにである。一つの実施例において、蛍光体／シリコンレイヤは、約３０−２００ミクロンの厚みである。光散乱材料（例えば、シリカ、ＴｉＯ２）といった、他の不活性な無機パーティクルも、また、スラリーの中に含まれてよい。波長変換レイヤは、いくつかの実施例において、多重の波長変換レイヤを含んでよく、そして、いくつかの実施例においては、非波長変換レイヤを含んでもよい。
次に、スラリーが乾燥される。赤外線照明または他の熱源による、といったものである。波長変換レイヤは、色変換について検査されてよく、そして、所定の範囲のピーク波長を生成する特定のＬＥＤダイと調和されてよい。
波長変換レイヤをＬＥＤ１０の上にラミネートするために、波長変換レイヤが、ＬＥＤ１０の上に展開されてよい。波長変換レイヤ１４は、柔らかくするために加熱されてよい。ウェファの外周の周りに気密シールが形成され得る。波長変換レイヤ１４とＬＥＤ１０との間の残りの空気を取り除くために真空が生成される。
波長変換レイヤ１４をＬＥＤ１に付着するために、ラミネーションの他のあらゆる他の適切な技術が使用されてよい。
次に、透明レイヤ１６が、波長変換レイヤ１４に付着される。透明レイヤ１６は、例えば、事前に形成されたガラスウェファであってよく、シリコンといった適切な接着剤によって波長変換レイヤ１４に付着される。
次に、図１に示されるウェファが、個々のＬＥＤ１０またはＬＥＤ１０のグループへと切り分けられる。図３においては、図１の構造体が、ダイシングフレーム４４の中に配置されている。ダイシングストリート（ｄｉｃｉｎｇ ｓｔｒｅｅｔ）４６、破線によって示されているもの、において、異なる機械的特性を伴う３つの似ていない材料が、切られる必要がある。透明材料１６は、一般的にガラスであり、かつ、固くて砕けやすい。波長変換レイヤ１４は、一般的に、蛍光体パーティクルが内部に分散されたシリコンベースのラミネーションレイヤであって、柔らかくて、ほぼ粘着性があるが、丈夫である。ＬＥＤ１０の間の絶縁材料１２は、一般的に、シリカパーティクルフィラーを用いたエポキシであり、砕けやすい。
透明レイヤ１６は、典型的には、ウェファの最も厚い部分である。絶縁材料１２は、いくつかの実施例において、少なくとも３０μｍの厚みであってよく、そして、いくつかの実施例においては、６０μｍ以下の厚みである。波長変換レイヤ１４は、いくつかの実施例において、少なくとも５０μｍの厚みであってよく、そして、いくつかの実施例においては、１００μｍ以下の厚みである。透明レイヤ１６は、いくつかの実施例において、少なくとも１００μｍの厚みであってよく、そして、いくつかの実施例においては、３００μｍ以下の厚みである。
むき出しのガラスウェファは、典型的には、機械式のこぎりにおいてレジンボンドダイアモンドグリット刃を使用して切り分けられる。機械式刃のダイシングは、アブレーション（ａｂｒａｓｉｏｎ）に依存している。刃は、指示されたサイズのダイアモンドグリットを一緒に保持するために異なるタイプの接合材料を使用することによって形成される。切断の最中に、ダイアモンド粒子の新たに露出されたチップが、ウェファに対して連続的に削りとる。切断の最中に、ウェファは刃の上で擦り減っていく。ダイアモンドチップが鈍くなると、ダイアモンドビットは落下して、新たなビットが出現する。切断によって生成されたアブレーションデブリ（ｄｅｂｒｉ）は、刃を落下するダイアモンドによって形成されたポケットにおいて運び去られる。ガラスは、アブレーションに対して抵抗力があり、そのため露出されたダイアモンドチップは早くに鈍くなってしまう。従って、ガラスは、従来的には、レジンといった柔らかい（ｓｏｆｔ）結合材料を伴う刃を用いて切断されていた。最も外側のダイアモンドが容易に落下して、刃の切断力を維持するように新たなダイアモンドを露出するようにである。メタルといった硬い（ｈａｒｄ）結合材料は、ガラスといったアブレーション抵抗性の材料を切断する場合には、刃を溶かすのに十分な熱を生成してしまう。
刃の製造の制限のために、可能な最も薄いレジンボンド刃は、５０−１００μｍ幅であり、そうした刃がウェファ上で使用される場合に５５−１１０μｍのカーフ幅（ｋｅｒｆ ｗｉｄｔｈ）を結果として生じる。メタルボンド刃は、１５−２０μｍ幅に作成することができ、２０−２５μｍのカーフ幅を結果として生じる。図１に示されるそれぞれのウェファは、エピタキシャルに成長された半導体ウェファを含んでいる。そうしたウェファは、生産するための費用が高い。従って、効果なエピタキシャル材料の無駄を低減するために、カーフ幅は、できる限り狭く保持される。従来のレジンボンド刃は、図１に示されるウェファを切断するのに望ましいものではない。カーフ幅が、かなりのエピタキシャル材料を無駄にするからであり、ＬＥＤを生産するコストが増加し得るものである。
本発明の実施例においては、薄い、メタルボンドダイアモンドグリットダイシング刃が使用され、図１に示されるウェファといった、波長変換レイヤを含むウェファを切断する。波長変換レイヤにおける、波長変換パーティクルの存在、典型的には蛍光体パーティクル、および、ＳｉＯ２フィラーといった、絶縁材料１２における任意のパーティクルは、刃においてセルフドレッシング（ｓｅｌｆ−ｄｒｅｓｓｉｎｇ）効果を生成し、アブレーションのレベルを維持する。パーティクルは、硬く、数量が多く（例えば、いくつかの実施例においては、レイヤ１４と１２のボリュームの５０から６０％である）、そして、大きい（例えば、いくつかの実施例においては、直径が１０から５０μｍである）。メタルボンドダイシング刃が、プロセス速度でこれらのパーティクルと衝突する場合−いくつかの実施例においては３００００から５００００ｒｐｍの範囲内−、刃におけるウェファによるカウンタアブレーション（ｃｏｕｎｔｅｒ−ａｂｒａｓｉｏｎ）が、刃の外側レイヤにおいて実質的に均一な摩耗を生じさせる。衝突は十分に強く、刃における硬いメタルボンディングが磨滅する。刃の表面に対して新たなダイアモンドグリットが連続的に出現するようにである。ドレッシング準備（ｄｒｅｓｓｉｎｇ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ）と同様なものである。新たに出現する刃の切断面は、上記のパーティクルによる工程内の自己ドレッシングの結果として、ダイアモンドの鈍化を防止し、メタルボンド刃を用いてガラスレイヤ１６のダイシングができるようにする。
薄い、メタルボンドダイアモンドグリットダイシング刃が、Ｓｉ製ウェファのダイシングのために従来的に使用されるといったもの、本発明の実施例において使用されてよい。使用される特定の刃は、上記のウェファにおける刃の自己ドレッシングパーティクルに係るパーティクルサイズとパーティクルのローディングレベル（ｌｏａｄｉｎｇ ｌｅｖｅｌ）の変動に依存し得るものであり、ＬＥＤの意図されたアプリケーションによって決定されてよい。ウェファは、図３に示されるように、整列のために、ＬＥＤ１０が上を向いているようにダイシングフレーム４４の上に置かれている。ウェファは、刃において摩耗を生成するので、ダイシングは、周期的なインターバルにおける刃の露出の検査ステップを含んでよい。例えば、所与の数量のストリート４６が切断された後である。刃の露出検査ステップにおいては、刃における摩耗を説明するように、刃の高さ及び/又は切断深さが調整されてよい。
いくつかの実施例において、図１に示されるウェファは、一つ以上の切断ステップにおいて切り分けられる。第１の切断ステップにおいては、ウェファの厚みの第１部分が切断される。第２の切断ステップにおいては、ウェファの残りの厚みが切断される。
表面アブレーションレーザースクライビング（ｓｕｒｆａｃｅ ａｂｌａｔｉｏｎ ｌａｓｅｒ ｓｃｒｉｂｉｎｇ）、および、薄い、メタルボンドダイシング刃を用いる機械式のこぎりが、レイヤ１２と１４を切り分けるために使用される。両方の技術が、狭いカーフ幅のために適合され得る。例えば、２５μｍより小さいものである。レイヤ１６は、幅が広い、レジンボンド刃を用いる機械式のこぎりによって、または、サブ表面レーザースクライビングとダイ割り単一化（ｄｉｅ ｂｒｅａｋ ｓｉｎｇｕｌａｔｉｏｎ）を使用して、切り分けられてよい。これらのダイシング技術の異なる順序が、以下に説明される。
図４Ａと図４Ｂは、狭い刃を用いる切断と組み合わされた、ワイド刃を用いる切断を示している。図４Ａにおいては、図１に示されたウェファが、透明レイヤ１６の面を上にしてダイシングフレーム４４の上に配置されている。広い、レジンボンド刃が、透明レイヤ１６を通して、かつ、波長変換レイヤ１４の厚みの部分を切断するために使用される。図４Ａに示された切断プロセスは、広い開口４８を生成し、波長変換レイヤ１４の残りの厚みと波長変換レイヤ１４の下の材料１２を露出させる。図４Ｂにおいては、薄いメタルボンド刃が、波長変換レイヤ１４の残りの厚みを通して、かつ、材料１２を切断するために使用される。ダイシングを完了するためである。図４Ｂにおける切断は、図４Ａにおいてオープンされたカーフ４８の底部から始まる。図４Ｂにおいて生成される開口５０は、図４Ａにおいて生成された開口４８よりも狭い。
図５Ａと図５Ｂは、レーザーアブレーションと組み合わされた、ワイド刃を用いる切断を示している。図５Ａにおいては、図１に示されたウェファが、透明レイヤ１６の面を上にしてダイシングフレーム４４の上に配置されている。広い、レジンボンド刃が、透明レイヤ１６を通して、かつ、波長変換レイヤ１４の厚みの部分を切断するために使用される。図５Ａに示された切断プロセスは、広い開口５２生成し、波長変換レイヤ１４の残りの厚みと波長変換レイヤ１４の下の材料１２を露出させる。図５Ｂにおいては、レーザーアブレーションが、波長変換レイヤ１４の残りの厚みと材料１２を溶かすために使用される。ダイシングを完了するためである。図５Ｂにおけるアブレーションは、図５Ａにおいてオープンされたカーフ５２の底部から始まる。図５Ｂにおいて生成される開口５４は、図５Ａにおいて生成された開口５２よりも狭い。
図６Ａと図６Ｂは、ワイド刃を用いる切断と組み合わされた、狭い刃を用いる切断を示しており、２つの切断プロセスの間でウェファが逆さまにされる。図６Ａにおいては、図１に示されたウェファが、ＬＥＤ１０の面を上にしてダイシングフレーム４４の上に配置されている。狭い、メタルボンド刃が、ＬＥＤ１０の間の材料１２を通して、かつ、波長変換レイヤ１４の厚みの部分を切断するために使用される。図６Ａに示された切断プロセスは、狭い開口５６を生成し、波長変換レイヤ１４の残りの厚みと透明レイヤ１６を露出させる。図６Ｂにおいては、ウェファが逆さまにされ、透明レイヤ１６の面を上にしてダイシングフレーム４４の上に配置されている。広いレジンボンド刃が、波長変換レイヤ１４の残りの厚みを通して、かつ、透明レイヤ１６を切断するために使用される。ダイシングを完了するためである。図６Ｂにおいて生成される開口５８は、図６Ａにおいて生成された開口５６よりも広い。
図７Ａと図７Ｂは、ワイド刃を用いる切断と組み合わされた、レーザーアブレーションを示している。図７Ａにおいては、図１に示されたウェファが、ＬＥＤ１０の面を上にして配置されている。アブレーションレーザーが、ＬＥＤ１０の間の材料１２を通して、かつ、波長変換レイヤ１４の厚みの全て又は部分を溶かすために使用される。図７Ａに示されたアブレーションプロセスは、狭い開口６０生成し、波長変換レイヤ１４の残りの厚みと透明レイヤ１６を露出させる。図７Ｂにおいては、ウェファが逆さまにされ、透明レイヤ１６の面を上にしてダイシングフレーム４４の上に配置されている。広い、レジンボンド刃が、波長変換レイヤ１４の残りの厚みを通して、かつ、透明レイヤ１６を切断するために使用される。ダイシングを完了するためである。図７Ｂにおいて生成される開口６２は、図７Ｂにおいて生成された開口６０よりも広い。
図４Ａ、４Ｂ、５Ａ、５Ｂ、６Ａ、６Ｂ、７Ａ、および７Ｂで説明された実施例においては、透明レイヤ１６が、広い、レジンボンド刃を用いて切り分けられる。広いレジンボンド刃は、大きなカーフを生成する。従って、ダイシングの後で、いくつかの実施例においては、透明レイヤ１６は、透明レイヤ１６が取付けられているＬＥＤ１０またはＬＥＤ１０のグループよりも狭い（ＬＥＤ１０の上面に対して平行な平面において）。例えば、図６Ｂに示されるように、透明レイヤ１６の幅６００は、ＬＥＤ１０の幅６０２より小さくてよい。別の言葉で言えば、ＬＥＤ１０の上面に対して平行な平面において、透明レイヤ１６は、ＬＥＤ１０よりも小さい横方向の広がりを有している。透明レイヤ１６は、ＬＥＤ１０の上面に対して平行な一つ以上の平面において、ＬＥＤ１０よりも小さい横方向の広がりを有してよい。
図８Ａと図８Ｂは、レーザースクライブおよび破断（ｌａｓｅｒ ｓｃｒｉｂｉｎｇ ａｎｄ ｂｒｅａｋｉｎｇ）と組み合わされた、レーザーアブレーションを示しており、２つのプロセスの間でウェファが逆さまにされる。図８Ａにおいては、図１に示されたウェファが、ＬＥＤ１０の面を上にしてダイシングフレーム４４の上に配置されている。アブレーションレーザーが、ＬＥＤ１０の間の材料１２を通して、かつ、波長変換レイヤ１４の厚みを溶かすために使用される。図８Ｂにおいては、ウェファが逆さまにされ、透明レイヤ１６の面を上にしてダイシングフレーム４４の上に配置されている。下面スクライブレーザーが、透明レイヤ１６の表面の下に機械的なダメージを生成するために使用される。最後に、領域６６（図面に示されていない）においてＬＥＤ１０を分離するために、ダイ破断器（ｄｉｅ ｂｒｅａｋｅｒ）が使用される。ダイシングを完了するためである。
図９Ａと図９Ｂは、レーザースクライブおよび破断と組み合わされた、メタルボンド刃を示しており、２つのプロセスの間でウェファが逆さまにされる。図９Ａにおいては、図１に示されたウェファが、ＬＥＤ１０の面を上にしてダイシングフレーム４４の上に配置されている。狭い、メタルボンド刃が、ＬＥＤ１０の間の材料１２を通して、かつ、波長変換レイヤ１４を切断するために使用される。図９Ａに示された切断プロセスは、狭い開口６８生成し、透明レイヤ１６を露出させる。図９Ｂにおいては、ウェファが逆さまにされ、透明レイヤ１６の面を上にしてダイシングフレーム４４の上に配置されている。下面スクライブレーザーが、透明レイヤ１６の表面の下に機械的なダメージを生成するために使用される。最後に、領域７０においてＬＥＤ１０を分離するために、ダイ破断器が使用され、ダイシングを完了する。
本発明が詳細に説明されてきたが、本開示が与えられれば、当業者は、ここにおいて説明された発明的な概念の真意から逸脱することなく本発明に対する変更がなされ得ることを正しく理解する。従って、本発明の範囲が、図示され説明された所定の実施例に限定されることを意図するものではない。
Claims (18)
- ｎ型領域とｐ型領域との間に配置された発光レイヤを含むＩＩＩ族窒化物発光デバイスと、
前記ＩＩＩ族窒化物発光デバイスに接続されたガラスレイヤと、
前記ＩＩＩ族窒化物発光デバイスと前記ガラスレイヤとの間に配置された波長変換レイヤと、
を含み、
前記ＩＩＩ族窒化物発光デバイスの上面と平行な平面において、前記ガラスレイヤは、前記ＩＩＩ族窒化物発光デバイスよりも小さな横方向は見出しを有する、
デバイス。 - 前記波長変換レイヤは、シリコンに中に配置された蛍光体を含む、
請求項１に記載のデバイス。 - 発光デバイスのウェファをダイシングするための方法であって、
前記ウェファは、
ガラスレイヤと、
絶縁体によって分離された複数の発光デバイスを含む発光デバイスレイヤと、
前記ガラスレイヤと前記発光デバイスレイヤとの間に配置された波長変換レイヤと、を含み、
前記方法は、
メタルボンドダイアモンドグリット刃を使用して、絶縁体の領域において前記ウェファを切断するステップ、
を含む、方法。 - 前記切断するステップは、前記発光デバイスレイヤで始まり前記ウェファの全体の厚みを通して切断するステップ、
を含む、請求項３に記載の方法。 - 前記切断するステップは、前記発光デバイスレイヤを貫通する第１の切断プロセスであり、
前記方法は、さらに、前記ガラスレイヤを貫通する第２の切断プロセスを含み、
前記第１の切断プロセスと前記第２の切断プロセスに対して、異なる刃が使用される、
請求項３に記載の方法。 - 前記第１の切断プロセスは、前記第２の切断プロセスの以前に発生する、
請求項５に記載の方法。 - 前記第１の切断プロセスの最中に、前記ウェファは、前記発光レイヤの表面から前記波長変換レイヤに向かって切断され、かつ、
前記第２の切断プロセスの最中に、前記ウェファは、前記ガラスレイヤの表面から前記波長変換レイヤに向かって切断される、
請求項５に記載の方法。 - 前記第２の切断プロセスは、前記第１の切断プロセスの以前に発生し、
前記第２の切断プロセスの最中に使用される刃は、前記メタルボンドダイアモンドグリット刃よりも厚く、かつ、
前記第１の切断プロセスは、前記第２の切断プロセスによってオープンされたカーフにおいて開始する、
請求項５に記載の方法。 - 前記切断するステップは、前記発光レイヤを通して切断するステップ、を含み、
前記方法は、さらに、前記ガラスレイヤをスクライビングするステップと割るステップとを含む、
請求項３に記載の方法。 - それぞれの発光デバイスは、ｎ型領域とｐ型領域との間に配置されたＩＩＩ族窒化物発光レイヤを含み、
前記絶縁体は、エポキシの中に配置されたパーティクルを含み、かつ、
前記波長変換レイヤは、シリコンの中に配置された蛍光体を含む、
請求項３に記載の方法。 - 前記ガラスレイヤは、前記発光デバイスレイヤよりも厚い、
請求項３に記載の方法。 - 発光デバイスのウェファをダイシングする方法であって、
前記ウェファは、
透明レイヤと、
絶縁体によって分離された複数の発光デバイスを含む発光デバイスレイヤと、
前記透明レイヤと前記発光デバイスレイヤとの間に配置された波長変換レイヤと、を含み、
前記方法は、
第１の切断プロセスにおいて前記ウェファの厚みの第１の部分を切断するステップと、
第２の切断プロセスにおいて前記ウェファの残りの厚みを切断するステップと、
を含む、方法。 - 前記第１の部分は、前記透明レイヤを含み、
前記第１の切断プロセスは、レジンボンドダイアモンドグリット刃を用いて切断するステップを含み、かつ、
前記第２の切断プロセスは、前記発光デバイス間の前記絶縁体を切断するためにアブレーションレーザーを使用するステップを含む、
請求項１２に記載の方法。 - 前記第２の切断プロセスは、前記第１の切断プロセスによってオープンされたカーフにおいて開始する、
請求項１３に記載の方法。 - 前記第１の部分は、前記発光デバイスレイヤを含み、
前記第１の切断プロセスは、前記発光デバイス間の前記絶縁体を切断するためにアブレーションレーザーを使用するステップ、を含み、かつ、
前記第２の切断プロセスは、レジンボンドダイアモンドグリット刃を用いて前記透明レイヤを切断するステップ、を含む、
請求項１２に記載の方法。 - 前記方法は、さらに、
前記第１の切断プロセスの後で、かつ、前記第２の切断プロセスの前に、前記ウェファを逆さまにするステップ、を含む、
請求項１５に記載の方法。 - 前記第１の部分は、前記発光デバイスレイヤを含み、
前記第１の切断プロセスは、前記発光デバイス間の前記絶縁体を切断するためにアブレーションレーザーを使用するステップ、を含み、かつ、
前記第２の切断プロセスは、前記透明レイヤをスクライビングするステップと割るステップとを含む、
請求項１２に記載の方法。 - 前記方法は、さらに、
前記第１の切断プロセスの後で、かつ、前記第２の切断プロセスの前に、前記ウェファを逆さまにするステップ、を含む、
請求項１７に記載の方法。
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