JP2017502497A - 発光デバイスのウエハを分離する方法 - Google Patents

Abstract

本発明の実施形態は、発光デバイスのウエハを分離する方法に向けられる。この方法は、ウエハ上のダイシングストリート上で第１の溝をスクライブすることと、ウエハ上の造形部に対する第１の溝の位置を用いて、ウエハのアライメントを検査することとを含む。アライメントを検査することの後に、上記ダイシングストリート上で第２の溝がスクライブされる。

Description

本発明は、発光デバイスのウエハを個々の発光デバイス又は発光デバイス群へと分離する方法に関する。

現在利用可能な最も効率的な光源の中に、発光ダイオード（ＬＥＤ）、共振器型（resonant cavity）発光ダイオード（ＲＣＬＥＤ）、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）及び端面発光レーザを含む半導体発光デバイスがある。可視スペクトルで動作可能な高輝度発光デバイスの製造において現在関心ある材料系は、ＩＩＩ−Ｖ族半導体、特に、ＩＩＩ族窒化物材料とも呼ばれる、ガリウム、アルミニウム、インジウム、及び窒素の二元、三元、及び四元合金を含む。典型的に、ＩＩＩ族窒化物発光デバイスは、有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）又はその他のエピタキシャル技術により、サファイア、炭化シリコン（シリコンカーバイド）、ＩＩＩ族窒化物若しくは複合材の基板、又はその他の好適な基板の上に、異なる組成及びドーパント濃度の複数の半導体層のスタック（積層体）をエピタキシャル成長することによって製造される。スタックは、しばしば、基板上に形成された、例えばＳｉでドープされた１つ以上のｎ型層と、該１つ以上のｎ型層上に形成された活性領域内の１つ以上の発光層と、活性領域上に形成された、例えばＭｇでドープされた１つ以上のｐ型層とを含んでいる。これらｎ型領域及びｐ型領域の上に、電気コンタクトが形成される。

特許文献１（ＵＳ２０１１／０１３２８８５Ａ）は、半導体デバイスのウエハを個片化することを記載している。その段落４は、「半導体ウエハから製造された個々のデバイス（又はダイ）が互いに分離されるように半導体ウエハをダイシングするプロセスにおいて、レーザがしばしば使用される。ウエハ上のダイはストリートによって分離され、ストリートに沿ってウエハをカットするためにレーザが使用され得る。レーザは、ウエハを完全に貫いてカットするために、あるいは、残りのウエハ部分は目打ち線の箇所でウエハを破断することによって分離するとして、ウエハを部分的に貫いてカットするために使用され得る。発光ダイオード（ＬＥＤ）を製造するとき、ウエハ上の個々のダイがＬＥＤに相当する。」と教示している。

米国特許出願公開第２０１１／０１３２８８５号明細書

本発明の１つの目的は、歩留りを向上させ得るようなＬＥＤのウエハをダイシングする方法を提供することである。

本発明の実施形態は、発光デバイスのウエハを分離する方法に向けられる。この方法は、ウエハ上のダイシングストリート上で第１の溝をスクライブすることと、ウエハ上の造形部（フィーチャ）に対する第１の溝の位置を用いて、ウエハのアライメントを検査することとを含む。アライメントを検査することの後に、上記ダイシングストリート上で第２の溝がスクライブされる。

本発明の実施形態は、発光デバイスのウエハを分離する方法に向けられる。ウエハは、複数のストリートによって隔てられた複数の行に配された複数の発光デバイスを含む。この方法は、或る区画をウエハの残りの部分から分離するように、ストリートに沿ってウエハを破断することを含む。上記区画及びウエハの上記残りの部分は各々、少なくとも２行の発光デバイスを含む。この方法は更に、上記少なくとも２行の発光デバイス間に配されたストリートに沿って上記区画を破断することを含む。

ＩＩＩ族窒化物ＬＥＤの一例を示している。 基板上に形成されたＬＥＤのウエハの一部を例示している。 ＬＥＤのウエハを個々のＬＥＤへとスクライビング及び破断することを例示している。 ２つのＬＥＤずつの２つのグループ間に配置されたレーザスクライブされた割れ目を含むウエハの一部の平面図である。 図５Ａは、個片化溝でスクライブされたストリートと、案内溝でスクライブされたストリートとを含むウエハの平面図であり、図５Ｂは、より詳細に例示した図５Ａのウエハの一部の平面図であり、図５Ｃは、図５Ａに例示したウエハの断面図である。 図６Ａは、案内溝の上に個片化溝をスクライブした後、及び更なる個片化溝をスクライブした後の、図５Ａのウエハの平面図であり、図６Ｂは、より詳細に例示した図６Ａのウエハの一部の平面図であり、図６Ｃは、図６Ａに例示したウエハの断面図である。 ウエハを破断することによって生じる側壁オフセットを例示している。 ウエハの順次のラインごとの破断を例示している。 ウエハの順次のラインごとの破断を例示している。 ウエハの非順次的な破断を例示している。 ウエハを複数の領域に分割することを例示している。 図１１に例示したウエハの或る領域に対するダイシングストリートを決定することを例示している。

以下の例では、半導体発光デバイスは、青色光又はＵＶ光を発するＩＩＩ族窒化物ＬＥＤであるが、例えばレーザダイオードなどの、ＬＥＤ以外の半導体発光デバイスや、例えばその他のＩＩＩ−Ｖ族材料、ＩＩＩ族リン化物、ＩＩＩ族ヒ化物、ＩＩ−ＶＩ族材料、ＺｎＯ、又はＳｉ系材料などの、その他の材料系からなる半導体発光デバイスが使用されてもよい。

図１は、本発明の実施形態で使用され得るＩＩＩ族窒化物ＬＥＤを例示している。如何なる好適な半導体発光デバイスが使用されてもよく、本発明の実施形態は、図１に例示されるデバイスに限定されない。図１のデバイスは、技術的に知られているように、成長基板１０上にＩＩＩ族窒化物半導体構造１２を成長させることによって形成される。成長基板は、サファイアであることが多いが、例えばＳｉＣ、Ｓｉ、ＧａＮ又は複合基板など、如何なる好適基板であってもよい。半導体構造は、ｎ型領域とｐ型領域との間に挟まれた発光領域又は活性領域を含む。先ずｎ型領域１６が成長され得る。ｎ型領域１６は、異なる組成及びドーパント濃度の複数の層を含み得る。該複数の層は、例えば、ｎ型あるいは意図的にはドープされないものとし得るバッファ層若しくは核生成層などのプリパレーション層及び／又は成長基板の除去を容易にするように設計される層と、発光領域が効率的に発光するのに望ましい特定の光学特性、材料特性若しくは電気特性に合わせて設計されるｎ型、若しくはｐ型であってもよい、デバイス層とを含み得る。ｎ型領域の上に、発光領域又は活性領域１８が成長される。好適な発光領域の例は、単一の厚い若しくは薄い発光層、又はバリア層によって分離された複数の薄い若しくは厚い発光層を含んだマルチ量子井戸発光領域を含む。次いで、発光領域の上に、ｐ型領域２０が成長され得る。ｎ型領域と同様に、ｐ型領域は、異なる組成、厚さ及びドーパント濃度の複数の層を含むことができ、該複数の層は、意図的にはドープされていない層又はｎ型層を含んでいてもよい。

成長後、ｐ型領域の表面上にｐコンタクトが形成される。ｐコンタクト２１は、しばしば、例えば反射メタル及びガードメタルなどの複数の導電層を含む。ガードメタルは、反射メタルのエレクトロマイグレーションを防止あるいは抑制し得る。反射メタルは銀であることが多いが、如何なる好適な１つ以上の材料が使用されてもよい。ｐコンタクト２１を形成した後、ｎコンタクト２２が上に形成されるｎ型領域１６の部分を露出させるよう、ｐコンタクト２１、ｐ型領域２０及び活性領域１８の一部が除去される。ｎコンタクト２２とｐコンタクト２１は、例えばシリコンの酸化物又はその他の好適材料などの誘電体２４で充填され得る間隙２５によって、互いに電気的に分離（アイソレート）される。複数のｎコンタクトビアが形成されてもよく、ｎコンタクト２２及びｐコンタクト２１は、図１に例示される構成に限定されない。ｎ及びｐコンタクトは、技術的に知られているように、誘電体／金属スタックを有するボンドパッドを形成するように再分配されてもよい。

ＬＥＤへの電気接続を形成するため、１つ以上のインターコネクト２６及び２８が、ｎコンタクト２２及びｐコンタクト２１の上に形成され、あるいはそれらに電気的に接続される。図１では、インターコネクト２６がｎコンタクト２２に電気的に接続されている。インターコネクト２８がｐコンタクト２１に電気的に接続されている。インターコネクト２６及び２８は、誘電体層２４及び間隙２７によって、ｎコンタクト２２及び２１から電気的に分離されるとともに互いから電気的に分離される。インターコネクト２６及び２８は、例えば、はんだ、スタッドバンプ、金層、又はその他の好適構造とし得る。後述のように、多数の個々のＬＥＤが、単一のウエハ上に形成され、その後、デバイスのウエハからダイシングされる。インターコネクト２６及び２８は、以降の図においてブロック１４によって表される。半導体構造並びにｎコンタクト２２及びｐコンタクト２１は、以降の図においてブロック１２によって表される。

以下の実施形態は、ウエハを個々のＬＥＤへと分離することを記載するが、記載される技術は、ウエハをＬＥＤのグループへと分離するように使用されてもよい。以下の実施形態は、サファイア成長基板を参照するが、記載される技術は、如何なる好適な成長基板にも適用され得る。

図２及び３は、ウエハを個々のＬＥＤへとスクライビング及び破断することを例示している。図２にて、インターコネクト１４が上を向くように、ウエハ１がダイシングフレーム３０に取り付けられる。ウエハは、ＬＥＤ間のダイシングストリート３２に沿ってレーザビームを案内することによってレーザスクライブされる。レーザスクライビングは、半導体構造１２内及び基板１０の厚さの一部内に溝を作製する。半導体構造１２内の溝は、構造１２を複数のデバイスへと輪郭描写する。

図３にて、図２にて形成されたスクライブされた溝に沿って、ウエハが破断される。ウエハは、インターコネクトをサポート（支持体）３４の方に下に向けて、サポート３４の上に配置される。破断中にインターコネクト１４及び半導体構造１２を保護するために、ウエハ１とサポート３４との間にウエハカバー３８が配置されてもよい。そして、ウエハがギロチンのようなダイ破断セットアップに掛けられ、レーザスクライブされた溝３２とアライメントされてダイシングフレーム３０上に置かれたブレード４０に力４２が印加される。ブレード４０は、ウエハサポート３４内の隙間３６とアライメントされる。ブレード４０上の力４２は、レーザスクライブされた溝からウエハ１の残存厚み中への破壊伝播を生じさせて、分離をもたらす。

図２に例示したレーザスクライビングは、ウエハの応力状態を変化させ得るとともに機械部品を加熱し得るものであり、それにより、ウエハがミスアライメントになることを生じさせ得る。従って、ウエハ上のＬＥＤを損傷させることを回避するために、ウエハのレーザスクライビング中に周期的に、溝がスクライブされる位置への補正を行わなければならない。溝がスクライブされる位置を検査することは典型的に、自動化されたプロセスであり、画像処理アルゴリズムと、図４に例示するようなウエハ上に形成された基準ターゲットとを用いて、隣接するＬＥＤ行の間の領域（ここでは、ダイシングストリートとしても参照する）の中心にレーザスクライビング位置の中心が一致される。基準ターゲットは、ウエハ上に形成される基準マークである。

図４は、基準ターゲット５２が各ＬＥＤ上に形成された４つのＬＥＤ５０を例示している。スクライブされた溝５６が、各々２つのＬＥＤ５０ずつの２つの組の間に走っている。スクライブされた溝５６の中心が、破線５４によって指し示されている。スクライブされた溝５６は好ましくは、ダイシングストリート５７の中心に位置する。溝５６の位置を検査するため（ここでは、割れ目位置検査としても参照する）、画像（例えば、図４に例示する４つのＬＥＤ５０の画像）がキャプチャされ、その画素がグレイスケールで解析される。スクライブラインの周りのカラースケールにおけるシャープなコントラストが、溝境界を画成することによって機械が溝５６の中心５４を推定するのに必要な信号を生成する。スクライブされた溝５６の内側にほとんど黒色の画素を作り出し、且つスクライブされた溝５６の外側に明るい色の画素を作りだすように、照明条件が最適化される。基準５２の位置は、ウエハが載置される前に機械にプログラムされる。機械により、キャプチャされた画像内で、前もってプログラムされた基準マーク５２を発見し、そして、１つ以上の既知の固定距離（例えば、図４に示すような、基準５２からスクライブ溝５６の中心５４までの距離５８、又は２つのＬＥＤ５０間の距離６０など）に合致するようにウエハ位置を調節することによって、割れ目位置が調節される。

より厚い成長基板１０は、より薄いウエハと比較して、より深くレーザスクライブされた溝深さを必要とする。例えば、２００ミクロン厚よりも厚い（例えば、２３０ミクロン厚と２５０ミクロン厚との間）サファイア成長基板は、５０ミクロン以上且つ６０ミクロン以下の溝深さを必要とし得る一方で、１００ミクロン厚と１２０ミクロン厚との間のサファイア基板は、たった３０ミクロンから３５ミクロンの溝深さを必要とし得る。スクライブされる溝の深さは、レーザスクライブのパルスピークパワーを増大させることによって深くされ得る。溝深さが深いほど、スクライブされる溝の表面開口が幅広になり、すなわち、割れ目の頂部が、より深い溝では、より浅い溝でよりも広い。

コンベンショナルな画像処理アルゴリズムは、より深いスクライビングによって生じた広めの溝を認識しないことがある。５０ミクロンから６０ミクロンの深さの溝のスクライビングの後に、光沢あるスラグが溝内に観察されることがある。レーザスクライブのマシンビジョンソフトウェアは、光沢あるスラグを白色画素として解釈してしまい得る。スクライブされた溝の内側のこれらの白色画素は、画像アルゴリズムが溝の境界を認識することを妨げ得る。

本発明の実施形態では、先ず、スクライブライン又は割れ目位置の検出に使用される浅い案内溝が形成される。ウエハの位置の検出及び補正の後に、ウエハ個片化に使用される深溝がスクライブされる。

図５及び６は、浅い案内溝と深い個片化溝とをスクライビングすることを例示している。図５Ａ、５Ｂ、及び５Ｃは、割れ目位置補正のための浅い案内溝を形成することを例示している。図６Ａ、６Ｂ、及び６Ｃは、割れ目位置補正の後に深い個片化溝を形成することを例示している。図５Ａ及び６Ａは、ウエハの上面図である、図５Ｂ及び６Ｂは、それぞれ、図５Ａ及び６Ａに示されるウエハの一部を更に詳細に例示している。図５Ｃ及び６Ｃは、それぞれ、図５Ａ及び６Ａに示されるウエハの側面図である。

図５Ａ、５Ｂ、及び５Ｃに例示するウエハ上で、ストリート６１が、ストリート６３の前にスクライブされる。ストリート６１は、その中心が６２Ａで指し示されている深い個片化溝６２でスクライブされる。ストリート６３は、割れ目位置の検出及び補正に使用される浅い案内溝６４でスクライブされる。案内溝６４の中心は６４Ａで指し示されている。ストリート６３内の案内溝６４は、図５Ｃに例示するように、ストリート６１内の個片化溝６２よりも浅い。

案内溝６４は、一部の実施形態において個片化溝６２の深さの１５％以下、一部の実施形態において個片化溝の深さの２０％以下、そして、一部の実施形態において個片化溝の深さの３０％以下とし得る。一例において、案内溝は１０μｍの深さを有し、個片化溝６２は６０μｍの深さを有する。

案内溝６４は、図５Ｂに例示するように、個片化溝６２よりも狭くし得る。案内溝６４は、一部の実施形態において個片化溝６２の幅の５０％以下、一部の実施形態において個片化溝６２の幅の６０％以下、そして、一部の実施形態において個片化溝６２の幅の７０％以下とし得る。一例において、案内溝６４は１４μｍの幅を有し、個片化溝は２６μｍの幅を有する。一例において、ストリート６３内にスクライブされる案内溝６４は、レーザスクライブの処理能力（プロセスパワー）の１０％未満で形成され得る一方で、ストリート６１内にスクライブされる個片化溝６２は、レーザスクライブの処理能力の１００％で形成され得る。ストリート６３内にスクライブされた案内溝６４は、機械によって実行される割れ目位置検出アルゴリズムによって溝として認識可能である一方で、ストリート６１内にスクライブされた個片化溝６２は、溝として認識可能でない。

図５Ａ、５Ｂ、及び５Ｃにてストリート６３内に案内溝６４がスクライブされた後に、例えば、基準５２を検出して上述のような距離５８及び６０を決定することによって、割れ目位置補正が始められ、それに続いて、距離５８及び／又は６０についての所定の値に従ってウエハを再アライメントするように、ウエハが移動される。

図６Ａ、６Ｂ、及び６Ｃにて、ストリート６３が再び、個片化溝６６でスクライブされる。個片化溝６６は、前に形成された案内溝６４を破壊する。個片化溝６６は、レーザスクライブの処理能力の１００％で形成され得る。その後、次の割れ目検出・補正ストリートに到達するまで、ストリート６８から始まる後続ストリートが個片化溝でスクライブされる。残りの割れ目検出・補正位置の各々で、上述の低パワー及び高パワーで案内溝及び個片化溝を形成するプロセスが繰り返される。上述の割れ目検出・補正プロセスは、標準的なレーザスクライビング設備を使用し得るとともに、完全に自動化され得る。

ウエハ全体がレーザスクライブされた後、上述のように、また、更に詳細に後述するように、破断することによって、個々のＬＥＤ又はＬＥＤ群（グループ）が個片化され得る。

ダイシングとも呼ぶウエハ分離に先立ち、ウエハ１にダイシングフレーム３０が取り付けられる。ダイシングフレーム３０は、伸縮可能なダイシングテープとし得る。上述のように、破断プロセス中にインターコネクト１４及び半導体構造１２を保護するために、ウエハ１とサポート３４との間にウエハカバー３８が配置されてもよい。

ウエハは典型的に、ウエハ１を破断するように力４２を印加することによって、個々のＬＥＤ又はＬＥＤ群へと分離される。ウエハにおける破断同士の間のＬＥＤのグループは、１つのＬＥＤの幅、又は複数のＬＥＤの幅とし得る。他の例において、グループは、単一のデバイスからなってもよいし、デバイスの正方形ブロック又はＬ字形状のグループを含む何らかの好適構成をした幾つかのデバイスからなってもよい。典型的に、ウエハは、図７に例示するように、順次に行ごとに１デバイス幅で分離される。行の分離後、各行が個々のデバイス又はデバイス群へと分離され得る。ウエハ１は、サポート３４内の隙間３６と揃うブレード４０及びサポート３４に沿って移動される。

図７において、先ず、行７６と行７４との間でウエハを破断することによって、行７６がウエハから分離され、次いで、行７４がウエハから分離され、次いで、行７２等々と続けられる。破断後、行７２、７４、及び７６は、ダイシングフレーム３０及びウエハカバーセパレータ３８に取り付けられたままである。切断ブレード４０のそれぞれの側のウエハ本体は、等しい曲げモーメントを有しない。何故なら、一方側（行７６、７４、及び７２）は、既に破断された領域からなり、他方側（残りのウエハ７０）は、未だ破断されていない部分的なウエハ片からなるためである。破断中に割れ目が進展するにつれ、曲げモーメントにおける非対称性が、クラック伝播におけるバイアスを生成して、行７２、７４、及び７６に例示するような側壁オフセットをもたらし得る。破断プロセス中の不均衡な力の結果として、一部の行内のデバイスの側壁が傾斜されてしまい得る。

さらに、ダイシングフレーム３０及びウエハカバーセパレータ３８は、ウエハが破断されるときに伸び得る。破断後のダイシングフレーム３０及びウエハカバーセパレータ３８のその後の復元を受けて、残りのウエハ片及び／又はダイの位置が、ダイシングフレーム３０及びウエハカバーセパレータ３８の動きに起因して僅かにずれ得る。残りのウエハ片及び／又はダイの位置にずれを生じさせるこの動きは、破断中、又は破断後の復元中に発生し得る。ウエハに沿って破断が進むにつれて、ダイシングレーンと機械の軸との間のミスアライメントが導入され得るとともに、それが徐々に悪化し得る。

例えば、図８及び９は、ウエハ１の順次のラインごとの破断を例示している。図８において、ブレード４０（図３及び７に示す）は、軸７８に沿ってアライメントされてウエハに沿って方向８０に前進し、図示の複数の横破線の位置で順次にウエハを破断する（以降の図ではブレードが移動又は前進するとして記述するが、理解されるべきことには、ブレードとウエハとの相対移動のみに意味があり、それ故に、ブレード又はウエハの何れが移動してもよい。しばしば、ブレードが一箇所に留まったままウエハが移動する。）。

図９において、ブレードは、軸８２に沿ってアライメントされて方向８４に前進し、図示の複数の縦破線の位置で順次にウエハを破断する。図８で破断された行８６（８６は、これら複数の行の全てを表す）は、テープフレーム３０及びウエハカバーセパレータ３８の伸びに起因してミスアライメントになり得る。例えば、グループ８６ａ及び８６ｂは、横破線の破断ラインに対して傾いている。ウエハが縦破線の破断ラインに沿って破断されるとき、グループ８６ａ及び８６ｂ内のデバイスの一部が、ミスアライメントのために誤った箇所で破断されることがあり、それにより歩留りが低下され得る。

本発明の実施形態では、ウエハが非順次に破断され、それにより、側壁オフセットが抑制され得るとともに、歩留りが向上され得る。図１０は、ウエハの非順次的なウエハの破断を例示している。図１０においては、先ず、ウエハがストリート９６で破断されて、４行のＬＥＤのグループ９８を形成する。次いで、ウエハがストリート９２で破断されて、２行のＬＥＤずつの２つのグループ１００及び１０２を形成する。次いで、ウエハがストリート９０で破断されて、個々の行のＬＥＤ１０８及び１１０を形成する。そして、ウエハがストリート９４で破断されて、個々の行のＬＥＤ１０４及び１０６を形成する。ウエハを先ず４行のＬＥＤを含む区画に破断することは、ブレードのそれぞれの側の曲げモーメントの差を低減することができ、それにより、ＬＥＤの側壁オフセットを抑制し得るとともに、図９に例示したミスアライメントを抑制し得る。

図１０に例示するパターンでウエハを破断するため、軸７８に沿ってアライメントされたブレードが、ストリート９６を破断するために方向８０にウエハ１に対して前進され、次いで、ストリート９２を破断するために方向１１２にウエハ１に対して後退され、次いで、ストリート９０を破断するために方向１１２にウエハ１に対して後退され、そして、ストリート９４を破断するために方向８０にウエハ１に対して前進される。１番目のストリート（ストリート９６）が破断され、次いで、２番目のストリート（ストリート９２）が破断され、次いで、１番目のストリートと２番目のストリートとの間の３番目のストリート（ストリート９４）が破断される。ウエハが、例えば、ストリート９２で、そしてストリート９０及び９４で破断されるとき、破断点のそれぞれの側のウエハの部分の幅は実質的に同じである。

如何なる適切な非順次破断パターンが使用されてもよく、本発明は、図１０に例示した特定の４−２−１破断パターンに限定されない。同じ又は異なる非順次破断パターンが、図９に例示したようにウエハを左から右に破断するために使用されてもよく、あるいは、順次のラインごとの破断パターンが、ウエハを左から右に破断するために使用されてもよい。

一部の実施形態において、図１に例示した成長基板１０が、ＬＥＤのウエハから除去される。ＬＥＤが、典型的に歪んで成長されるＩＩＩ族窒化物ＬＥＤである場合、基板除去プロセス中に、系から歪みが解放される。基板除去中の歪みの解放は、ウエハ上の各ＬＥＤの元々の座標と比較して、ＬＥＤの位置のずれをもたらし得る。ＬＥＤは、不規則なアレイへとずれ、それ故に、ダイシングストリートが非線形であり且つ互いに非平行になり得る。ダイシングストリートが直線で平行であることを想定したものであるコンベンショナルなダイシングアライメントアルゴリズムの使用は、ダイシングストリートではなくデバイス領域での切断によって、歩留りを低下させ得る。

本発明の実施形態では、ＬＥＤのアレイ内に位置不規則性を持つウエハが、複数の領域に分割され、そして、位置特定的なベストフィットラインアライメントアルゴリズムを用いてダイシングストリートが決定される。

図１１は、ウエハ１を複数の領域１２４に分割することを例示している。図１１に例示するウエハ１は１７領域に分割されているが、より多数又は少数の領域が使用されてもよい。ｎ行のＬＥＤを有するウエハに関し、各領域は、例えば、一部の実施形態において２行以上のＬＥＤ、一部の実施形態においてｎ行未満のＬＥＤ、一部の実施形態において少なくとも５行のＬＥＤ、一部の実施形態において５０行以下のＬＥＤ、一部の実施形態において少なくとも１０行のＬＥＤ、そして一部の実施形態において３０行以下のＬＥＤを含み得る。

一部の実施形態において、各領域は、隣接し合う基準１３０の間に配置された行数を含む。例えば、基準１３０が２０行のＬＥＤごとにウエハ上に配置される場合、各領域は２０行のＬＥＤを含み得る（図１１に例示する基準１３０は、縮尺通り描かれておらず、この図では領域の幅の半分を占有するかのように見えているが、現実には、それらは、例えば１０行よりも多くを含み得る領域のうちの単一の行のみに配置される）。図１１に例示する各領域内で、位置特定的なベストフィットダイシングストリートアライメントが実行される。

従来、ウエハを長方形１２０として取り扱うものであるブロックベースのアライメントアルゴリズムを使用して、ダイシングストリートのアライメントが検査される。ブロックベースのアルゴリズムは、存在しないコーナー１２２（そこにはデバイスは位置していない）上で処理時間が浪費されるので、円いウエハには適切でない。本発明の実施形態では、全ての領域の境界が足し合わさって、分離すべきウエハの実質的全体となる。例えば、ウエハの最上部に近いものである領域１２６は、ウエハの中心に近いものである領域１２８よりも狭い。領域の合計は、ウエハと実質的に同じ形状であって、長方形ではないので、エンプティの領域が分析あるいはダイシングされることがなく、それにより、無駄な処理時間を排除することによって、ウエハを処理するコストが低減され得る。

領域を規定するため、ユーザが先ず、基準１３０の大まかな位置を用いてスクライビング機をプログラムする。基準１３０の位置に基づいて、領域１２４の境界がユーザ規定され得る。基準１３０は、一部の実施形態において、領域１２４のまさに境界線の位置にあってもよく、あるいは一部の実施形態において、領域の境界線から或る既知の固定距離にあってもよい。ウエハは実質的に同じ向きでスクライビング機にロードされる。従って、新たなウエハがロードされるとき、スクライビング機は、ユーザ規定された位置で基準を探索し、そして、その特定のウエハ上の基準の位置が発見されるまで螺旋パターンで外側へと探索を行う。ウエハ固有の基準位置が補正され、アライメントが開始する。

図１２は、ベストフィットするラインを用いて、不規則なＬＥＤアレイに対するダイシングストリートの適切位置を決定することを例示している。本発明の実施形態におけるダイシングストリートアライメントは、従来行われているように単にダイシングストリート内の２つの点をアライメントするのではなく、ベストフィットするラインを使用する。好適な複数のアルゴリズムが商業的に利用可能である。図１２は、領域１３２、１３４、及び１３６というウエハ上の３つの領域を例示している。図１２に例示する実施形態において、各領域は、その領域の１つの境界線の位置（図１２に示す向きで各領域の頂部）に基準１５０を含んでいる。換言すれば、ウエハ上の各組の基準が、新たな領域の始まりを規定している。一部の実施形態において、基準は、領域の境界線の位置ではなく、領域の中に配置される。

アライメントにおいて、スクライビング機が、領域１３２の頂部境界線にあるライン１３８に沿った基準位置を用いて、最も適合するライン１３８を特定する。次いで、スクライビング機は、領域１３４の頂部境界線にあるライン１４０に沿った基準位置を用いて、最も適合するライン１４０を特定する。このプロセスが、ライン１４２に対して、そして、ウエハ上の残り全ての基準位置に対して繰り返される。ベストフィットラインを決定するための複数のアルゴリズムが商業的に利用可能である。例えば、ライン当たり２つの基準又はそれより多くの基準を用い、最小二乗フィッティングを用いて、ベストフィットラインを特定することができる。

ベストフィットライン間を内挿することによって、２つのベストフィットライン間のスクライブライン１４４の位置が決定される。特に、領域１３２内の２つの隣接し合うベストフィットライン１３８及び１４０間のスクライブライン１４４の位置を特定するため、少なくとも１つの位置（例えば、フィッティングしているスクライブラインに垂直なＹ軸１６０など）におけるライン１３８及び１４０のＹ切片同士の間の距離を、ライン１３８と１４０との間に配置されたＬＥＤの行数で割ることで、複数のライン１４４のＹ切片の各々間の距離が決定される。ライン１４０のＹ切片に、計算された距離を足すことによって、ライン１４０の上の１番目のスクライブライン１４４のＹ切片の位置が決定され、ライン１４０の上の１番目のスクライブラインのＹ切片に、計算された距離を足すことによって、ライン１４０の上の２番目のスクライブライン１４４のＹ切片の位置が決定され、そして、スクライブライン１４４の各々に対して続けられる。

各スクライブライン１４０の傾き調整が、ライン１３８及び１４０の傾き同士の間の差を、ライン１３８と１４０との間に配置されたＬＥＤの行数で割ることによって、同様に決定することができ、そして、計算された傾き調整をライン１４０の傾きに足すことによって、ライン１４０の上の１番目のスクライブライン１４４の傾きが決定され、等々である。

このプロセスが、ベストフィットライン１４０及び１４２のＹ切片及び傾きを用いて領域１３４に対して繰り返され、そして、続く各領域に対して繰り返される。

ストリートのベストフィット位置が決定された後、例えば、ソーブレード若しくはレーザを用いた切断、又はスクライビングと破断などを含む好適技術によって、ストリートに沿ってウエハが切断され得る。

本発明を詳細に説明したが、当業者が認識するように、本開示を所与として、ここに記載の発明概念の精神を逸脱することなく、本発明に変更が為され得る。故に、本発明の範囲は、図示して説明した特定の実施形態に限定されるものではない。

Claims (15)

1. 発光デバイスのウエハを分離する方法であって、
   ウエハ上のダイシングストリート上で第１の溝をスクライブし、
   前記ウエハ上の造形部に対する前記第１の溝の位置を用いて、前記ウエハのアライメントを検査し、且つ
   前記アライメントを検査した後に、前記ダイシングストリート上で第２の溝をスクライブする、
   ことを有する方法。
2. 前記第２の溝は前記第１の溝よりも深い、請求項１に記載の方法。
3. 前記第２の溝は前記第１の溝よりも幅広である、請求項１に記載の方法。
4. 前記第２の溝は前記第１の溝の上でスクライブされる、請求項１に記載の方法。
5. 前記第２の溝に沿って前記ウエハを破断することを更に有する請求項１に記載の方法。
6. 前記第１及び第２の溝はサファイア基板内に形成される、請求項１に記載の方法。
7. 前記サファイア基板は２００ミクロン以上の厚さである、請求項６に記載の方法。
8. 前記第１の溝の深さは、前記第２の溝の深さの３０％以下である、請求項１に記載の方法。
9. 前記第１の溝の幅は、前記第２の溝の幅の７０％以下である、請求項１に記載の方法。
10. 前記第２の溝をスクライブすることは、前記第１の溝を破壊する、請求項１に記載の方法。
11. 前記ダイシングストリートは第１のダイシングストリートであり、当該方法は更に、
    第２のダイシングストリート上で第３の溝をスクライブし、
    第３のダイシングストリート上で第４の溝をスクライブし、前記第２のダイシングストリートが前記第１のダイシングストリートと当該第３のダイシングストリートとの間に配され、
    前記第４の溝にて前記ウエハを破断し、
    前記第２の溝にて前記ウエハを破断し、且つ
    前記第４の溝にて前記ウエハを破断すること及び前記第２の溝にて前記ウエハを破断することの後に、前記第３の溝にて前記ウエハを破断する
    ことを有する、請求項１に記載の方法。
12. 発光デバイスのウエハを分離する方法であって、前記ウエハは、複数のストリートによって隔てられた複数の行に配された複数の発光デバイスを有し、当該方法は、
    或る区画を前記ウエハの残りの部分から分離するように、ストリートに沿って前記ウエハを破断し、前記区画及び前記ウエハの前記残りの部分は各々、少なくとも２行の発光デバイスを有し、且つ
    前記少なくとも２行の発光デバイス間に配されたストリートに沿って前記区画を破断する
    ことを有する、方法。
13. 前記区画は、４行の発光デバイスを有し、
    前記少なくとも２行の発光デバイス間に配されたストリートに沿って前記区画を破断することは、２行の発光デバイスずつの２つの部分区画へと前記区画を破断することを有し、
    当該方法は更に、前記２つの部分区画を個々の行の発光デバイスへと破断することを有する、
    請求項１２に記載の方法。
14. 発光デバイスのウエハを分離する方法であって、前記ウエハは、複数のストリートによって隔てられた複数の部分に配された複数の発光デバイスを有し、当該方法は、
    第１、第２、及び第３のストリートをスクライブし、且つ
    前記第１、第２、及び第３のストリートを前記スクライブすることとは異なる順序で、前記第１、第２、及び第３のストリートにて前記ウエハを破断する
    ことを有する、方法。
15. 前記第１、第２、及び第３のストリートをスクライブすることは、前記第１のストリートをスクライブし、次いで、前記第２のストリートをスクライブし、次いで、前記第３のストリートをスクライブすることを有し、且つ
    前記ウエハを破断することは、前記第１及び第３のストリートにて前記ウエハを破断することに先立って、前記第２のストリートにて前記ウエハを破断することを有する、
    請求項１４に記載の方法。

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