JP5939792B2 - Sapphire substrate - Google Patents

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Description

本発明は、研削装置によって研削が施されるサファイア基板に関する。   The present invention relates to a sapphire substrate that is ground by a grinding apparatus.

LED等の光デバイスが格子状の分割予定ラインによって区画され表面に形成されたサファイア基板は、その裏面が研削装置によって研削されて所定の厚さに形成された後、例えばレーザー加工装置により分割予定ラインにレーザー光線が照射され、個々の光デバイスに分割されて、照明機器、液晶テレビ、携帯電話機などの各種電気機器に組み込まれ利用される。   The sapphire substrate on which the optical device such as LED is partitioned and formed on the surface by the grid-like division lines is formed on the surface with the back surface ground to a predetermined thickness, and then divided by, for example, a laser processing apparatus The line is irradiated with a laser beam, divided into individual optical devices, and incorporated into various electric devices such as lighting devices, liquid crystal televisions, and mobile phones.

研削装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持された被加工物を研削する研削ホイールを回転可能に備えた研削手段と、研削手段を研削送りする研削送り手段と、を少なくとも備え、研削ホイールに備えた研削砥石を回転させながら回転するサファイア基板に接触させて研削送り手段によって押圧することにより、サファイア基板を高精度に所定の厚みに研削することができる(例えば、下記の特許文献1を参照)。   The grinding apparatus includes: a chuck table that holds a workpiece; a grinding unit that rotatably rotates a grinding wheel that grinds the workpiece held on the chuck table; and a grinding feed unit that feeds the grinding unit by grinding. At least, the sapphire substrate can be ground to a predetermined thickness with high accuracy by bringing the grinding wheel provided in the grinding wheel into contact with the rotating sapphire substrate and pressing it with the grinding feed means (for example, the following) Patent Document 1).

特開2011−40631号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-40631

しかしながら、サファイア基板には、一方の面及び他方の面と側面とによって形成される角部を面取りした面取り部が形成されており、例えば、厚みが1300μmのサファイア基板には45度の傾斜を有し130μm程度の高さを有する面取り部が形成されているため、かかるサファイア基板の一方の面に研削を施した場合は、面取り部が形成されていることに起因し、全体の厚みが180μmに達したあたりから、サファイア基板の外周に細かい欠けが発生してサファイア基板の外周側に位置する光デバイスの品質が低下するという問題がある。また、サファイア基板の外周に発生した欠けに起因してサファイア基板の内部にもクラックが発生して光デバイスを破損させるという問題がある。   However, the sapphire substrate has a chamfered portion formed by chamfering a corner formed by one surface and the other surface and side surfaces. For example, a sapphire substrate having a thickness of 1300 μm has an inclination of 45 degrees. Since a chamfered portion having a height of about 130 μm is formed, when one surface of the sapphire substrate is ground, the total thickness is reduced to 180 μm due to the formation of the chamfered portion. There is a problem that fine chips are generated on the outer periphery of the sapphire substrate and the quality of the optical device located on the outer peripheral side of the sapphire substrate is deteriorated. In addition, there is a problem that a crack is generated in the sapphire substrate due to the chipping generated on the outer periphery of the sapphire substrate, thereby damaging the optical device.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、サファイア基板について、外周に欠けを発生させることなく、厚みが180μm以下となるように薄く研削できるようにすることに解決すべき課題がある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and there is a problem to be solved by enabling a sapphire substrate to be thinly ground so as to have a thickness of 180 μm or less without causing chipping in the outer periphery. is there.

本発明は、サファイア基板の一方の面の外周縁から他方の面の外周縁に至るリング状の側面を有し、他方の面が研削される前のサファイア基板であって、該サファイア基板の一方の面と側面とによって形成される角部および他方の面と側面とによって形成される角部に面取り部が形成され、該面取り部は、一方の面および他方の面を基準として厚さ方向に50μm以下の高さに形成されるとともに、外周側に該一方の面および該他方の面に対して45度以上90度未満の角度に傾斜して形成され、該サファイア基板の一方の面には、発光層が積層され、該一方の面を基準として該面取り部が形成され、後に該他方の面が研削されて厚さ100〜120μmに仕上げられる。 The present invention, have a ring-shaped side leading to the outer periphery of the other surface from the outer peripheral edge of one surface of the sapphire substrate, a sapphire substrate before the other surface is ground, one of the sapphire substrate chamfered portion corners formed by the surface and the side surface and the corner portion formed by the other side and the side of the formation, the chamfered portion, the one surface and the other surface in the thickness direction with respect is formed in a height of less than 50 [mu] m, is formed to be inclined at an angle of less than 45 degrees 90 degrees with respect to said one surface and said other surface on the outer peripheral side, on one surface of the sapphire substrate The light emitting layer is laminated, the chamfered portion is formed on the basis of the one surface, and the other surface is ground to a thickness of 100 to 120 μm.

上記の面取り部は、一方の面または他方の面に対して50度以上80度以下の角度に傾斜して形成されることが望ましい。   The chamfered portion is preferably formed to be inclined at an angle of 50 degrees or more and 80 degrees or less with respect to one surface or the other surface.

本発明では、サファイア基板の一方の面または他方の面と側面とによって形成される角部に面取り部が形成され、面取り部は、一方の面または他方の面を基準として厚さ方向に50μm以下の高さに形成されるとともに、一方の面または他方の面に対して45度以上90度未満の角度に傾斜して形成され、一方の面または他方の面に対する傾斜角度が従来よりも大きくなるため、砥石による研削時の押圧力に対するサファイア基板の耐久力が向上し、サファイア基板の外周に欠けを発生させることなく、サファイア基板の厚みを180μm以下の厚みに研削することができる。   In the present invention, a chamfered portion is formed at a corner formed by one surface of the sapphire substrate or the other surface and the side surface, and the chamfered portion is 50 μm or less in the thickness direction with respect to one surface or the other surface. And is inclined at an angle of 45 degrees or more and less than 90 degrees with respect to one surface or the other surface, and the inclination angle with respect to one surface or the other surface is larger than the conventional one. Therefore, the durability of the sapphire substrate against the pressing force at the time of grinding with the grindstone is improved, and the thickness of the sapphire substrate can be ground to a thickness of 180 μm or less without generating a chip on the outer periphery of the sapphire substrate.

また、面取り部が、一方の面または他方の面に対して50度以上80度以下の角度に傾斜して形成されると、面取り部の機能を有した状態でサファイア基板の外周に欠けが発生することをより確実に防止することができる。   In addition, when the chamfered portion is inclined at an angle of 50 degrees or more and 80 degrees or less with respect to one surface or the other surface, chipping occurs in the outer periphery of the sapphire substrate with the function of the chamfered portion. It can prevent more reliably.

研削装置の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a grinding device. (a)は、発光層が形成されたサファイア基板の上面側を示す斜視図である。(b)は、発光層が形成され角部が形成されたサファイア基板の部分断面図である。(c)は、発光層が形成され面取り部が形成されたサファイア基板の部分断面図である。(A) is a perspective view which shows the upper surface side of the sapphire substrate in which the light emitting layer was formed. (B) is the fragmentary sectional view of the sapphire substrate in which the light emitting layer was formed and the corner | angular part was formed. (C) is a fragmentary sectional view of the sapphire substrate in which the light emitting layer was formed and the chamfered part was formed. 面取り部が形成され上面に発光層が積層されていないサファイア基板の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the sapphire substrate in which the chamfered portion is formed and the light emitting layer is not laminated on the upper surface. サファイア基板の上面側をフレームと一体となった保護テープに貼着する状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which affixes the upper surface side of a sapphire substrate to the protective tape united with the flame | frame. 保護テープを介してフレームに支持されているサファイア基板をチャックテーブルに保持させる状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which hold | maintains to the chuck table the sapphire board | substrate supported by the flame | frame via a protective tape. チャックテーブルにサファイア基板を吸引保持した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which sucked and held the sapphire substrate to the chuck table. サファイア基板の下面を研削する状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which grinds the lower surface of a sapphire substrate.

図1に示す研削装置1は、図2に示すサファイア基板5及び図3に示すサファイア基板5aを研削する研削装置である。まず、研削装置1の装置構成について説明する。   A grinding apparatus 1 shown in FIG. 1 is a grinding apparatus for grinding the sapphire substrate 5 shown in FIG. 2 and the sapphire substrate 5a shown in FIG. First, the apparatus configuration of the grinding apparatus 1 will be described.

図1に示すように、研削装置1は、Y軸方向に延びる装置ベース2aと、装置ベース2a後部においてZ軸方向に延びる立設基台2bと、から構成され、立設基台2bの前側において研削手段20と、研削手段20をZ軸方向に研削送りする研削送り手段30とが配設されている。装置ベース2aの上面には、伸縮自在の蛇腹3が配設され、蛇腹3には回転可能なチャックテーブル10が移動基台4を介して配設されている。   As shown in FIG. 1, the grinding device 1 is composed of a device base 2a extending in the Y-axis direction and a standing base 2b extending in the Z-axis direction at the rear of the device base 2a, and the front side of the standing base 2b. Are provided with a grinding means 20 and a grinding feed means 30 for grinding and feeding the grinding means 20 in the Z-axis direction. A telescopic bellows 3 is disposed on the upper surface of the apparatus base 2 a, and a rotatable chuck table 10 is disposed on the bellows 3 via a movable base 4.

研削手段20は、Z軸方向の軸心を有するスピンドル21と、スピンドル21を回転可能に支持するスピンドルハウジング22と、スピンドルハウジング22の外周を保持する保持部23と、スピンドル21を回転させるモータ24とを備えている。スピンドル21の下端には、マウンタ25が装着されており、マウンタ25の下端において研削ホイール26がボルト27によって固定されている。研削ホイール26の下部には、複数の砥石28が固着されている。そして、研削手段20は、モータ24がスピンドル21を回転させることにより、研削ホイール26を所定の回転速度で回転させることができる。   The grinding means 20 includes a spindle 21 having an axis in the Z-axis direction, a spindle housing 22 that rotatably supports the spindle 21, a holding portion 23 that holds the outer periphery of the spindle housing 22, and a motor 24 that rotates the spindle 21. And. A mounter 25 is mounted at the lower end of the spindle 21, and a grinding wheel 26 is fixed by a bolt 27 at the lower end of the mounter 25. A plurality of grindstones 28 are fixed to the lower portion of the grinding wheel 26. The grinding means 20 can rotate the grinding wheel 26 at a predetermined rotational speed by the motor 24 rotating the spindle 21.

研削送り手段30は、Z軸方向に延びるボールスクリュー31と、ボールスクリュー31の上端に取り付けられたモータ32と、ボールスクリュー31と平行に配設された一対のガイドレール33と、研削手段20をZ軸方向に研削送りする移動基台34とを備えている。移動基台34の一方の面には、スピンドルハウジング22を保持する保持部23が固定されており、他方の面の中央部分には、図示しないナット構造が形成され、このナット構造にボールスクリュー31が螺合している。そして、モータ32の駆動によってボールスクリュー31が回動することにより、移動基台34がガイドレール33にガイドされ研削送り手段20をZ軸方向に移動させることができる。   The grinding feed means 30 includes a ball screw 31 extending in the Z-axis direction, a motor 32 attached to the upper end of the ball screw 31, a pair of guide rails 33 arranged in parallel to the ball screw 31, and the grinding means 20. And a moving base 34 for grinding and feeding in the Z-axis direction. A holding portion 23 for holding the spindle housing 22 is fixed to one surface of the moving base 34, and a nut structure (not shown) is formed at the center of the other surface. Are screwed together. Then, when the ball screw 31 is rotated by driving the motor 32, the moving base 34 is guided by the guide rail 33, and the grinding feed means 20 can be moved in the Z-axis direction.

図2に示すサファイア基板5は、本発明にかかるサファイア基板の第一例である。図2(a)に示すサファイア基板5は、円板状に形成されており、一方の面とその裏面側に位置する他方の面とを有している。以下の説明においては、図2における一方の面を上面50とし、他方の面を下面51とする。   A sapphire substrate 5 shown in FIG. 2 is a first example of a sapphire substrate according to the present invention. The sapphire substrate 5 shown in FIG. 2A is formed in a disc shape, and has one surface and the other surface located on the back surface side. In the following description, one surface in FIG. 2 is an upper surface 50 and the other surface is a lower surface 51.

図2(a)に示すように、サファイア基板5は、上面50の外周縁から下面51の外周縁に至るリング状の側面52を有する。サファイア基板5の上面50には、格子状の分割予定ライン56によって区画された領域に複数の光デバイス57が形成されている。また、サファイア基板5の側面52には、基板の結晶方位を示すマークであるノッチ58が形成されている。   As shown in FIG. 2A, the sapphire substrate 5 has a ring-shaped side surface 52 that extends from the outer peripheral edge of the upper surface 50 to the outer peripheral edge of the lower surface 51. On the upper surface 50 of the sapphire substrate 5, a plurality of optical devices 57 are formed in a region partitioned by a grid-like division planned line 56. Further, a notch 58 that is a mark indicating the crystal orientation of the substrate is formed on the side surface 52 of the sapphire substrate 5.

図2(b)に示すように、サファイア基板5には、上面50と側面52との境界部分に角部53が形成されている。また、下面51と側面52との境界部分に角部53’が形成されている。また、上面50には発光層55が積層され、発光層55に光デバイス57が形成されている。   As shown in FIG. 2B, the sapphire substrate 5 has a corner 53 formed at the boundary between the upper surface 50 and the side surface 52. A corner 53 ′ is formed at the boundary between the lower surface 51 and the side surface 52. A light emitting layer 55 is laminated on the upper surface 50, and an optical device 57 is formed on the light emitting layer 55.

図2(c)に示すように、研削前のサファイア基板5の厚みT2は、例えば1300μmとなっており、図1に示した研削装置1によってサファイア基板5の下面51が研削されサファイア基板の厚みT2が、例えば100〜120μmに至るまで研削される。   As shown in FIG. 2C, the thickness T2 of the sapphire substrate 5 before grinding is, for example, 1300 μm. The lower surface 51 of the sapphire substrate 5 is ground by the grinding apparatus 1 shown in FIG. Grinding is performed until T2 reaches, for example, 100 to 120 μm.

搬送等の際にサファイア基板5の側面52側に欠けが発生することを防止するため、サファイア基板5には、角部53を所定角度に切り欠いて面取り部54が形成されている。   In order to prevent chipping on the side surface 52 side of the sapphire substrate 5 during transport or the like, the sapphire substrate 5 is formed with a chamfered portion 54 by cutting out the corner portion 53 at a predetermined angle.

面取り部54は、図2(b)に示した角部53を上面50から外周側下方に向けて平面状に切り欠いた斜面500となっており、面取り部54の高さT1は、上面50を基準としてサファイア基板5の厚さ方向に50μm以下に形成することが望ましい。   The chamfered portion 54 is a slope 500 in which the corner portion 53 shown in FIG. 2B is cut out in a planar shape from the upper surface 50 toward the lower side on the outer peripheral side, and the height T1 of the chamfered portion 54 is the upper surface 50. As a reference, it is desirable to form the sapphire substrate 5 in a thickness direction of 50 μm or less.

面取り部54は、上記のような高さT1に形成されるとともに、斜面500から延長させた線L1と上面50とがなす角度αが45度以上90度未満に形成されることが望ましい。   The chamfered portion 54 is desirably formed at the height T1 as described above, and an angle α formed by the line L1 extended from the inclined surface 500 and the upper surface 50 is 45 degrees or more and less than 90 degrees.

また、サファイア基板5は、図2(b)に示すように、角部53’を所定角度切り欠いて、図2(c)に示す面取り部54’を形成する。面取り部54’は、面取り部54の高さT1と同様の高さT1’に形成されるとともに、斜面500’から延長させた平行線L2と下面51とがなす角度αが45度以上90度未満に形成されることが望ましい。   In addition, as shown in FIG. 2B, the sapphire substrate 5 is formed by chamfering the corner portion 53 'to form a chamfered portion 54' shown in FIG. 2C. The chamfered portion 54 ′ is formed at a height T1 ′ similar to the height T1 of the chamfered portion 54, and the angle α formed between the parallel line L2 extended from the inclined surface 500 ′ and the lower surface 51 is 45 degrees or more and 90 degrees. It is desirable to form less than.

なお、研削後のサファイア基板を搬送する際に、サファイア基板の外周に欠けが発生することを防止するために、面取り部54の高さT1及び面取り部54’の高さT1’の下限は、20μmとすることが好ましい。   In order to prevent the outer periphery of the sapphire substrate from being chipped when the sapphire substrate after grinding is conveyed, the lower limit of the height T1 of the chamfered portion 54 and the height T1 ′ of the chamfered portion 54 ′ is: The thickness is preferably 20 μm.

面取り部54、54’は、例えば、面取り部54、54’に対応する形状の砥石を側面52にあてがい、その砥石の形状を側面52に転写することによって、面取り部54、54’を形成することができる。   The chamfered portions 54, 54 ′ are formed by, for example, applying a grindstone having a shape corresponding to the chamfered portions 54, 54 ′ to the side surface 52 and transferring the shape of the grindstone to the side surface 52, thereby forming the chamfered portions 54, 54 ′. be able to.

図3に示すサファイア基板5aは、本発明にかかるサファイア基板の第二例である。
図3に示すように、サファイア基板5aにおいては、その上面50aに発光層55が積層されておらず、上面50a基準として面取り部54aが形成されている。
A sapphire substrate 5a shown in FIG. 3 is a second example of a sapphire substrate according to the present invention.
As shown in FIG. 3, in the sapphire substrate 5a, the light emitting layer 55 is not laminated on the upper surface 50a, and a chamfered portion 54a is formed with reference to the upper surface 50a.

研削前のサファイア基板5aの厚みT4は、例えば1300μmとなっており、図1に示した研削装置1によってサファイア基板5aの上面50aが研削されサファイア基板5aの厚みT4が、例えば100〜120μmに至るまで研削される。   The thickness T4 of the sapphire substrate 5a before grinding is 1300 μm, for example, and the upper surface 50a of the sapphire substrate 5a is ground by the grinding apparatus 1 shown in FIG. 1, and the thickness T4 of the sapphire substrate 5a reaches 100 to 120 μm, for example. Until it is ground.

面取り部54aは、サファイア基板5aの側面52a側を下方に傾斜させて斜面500aとなっており、面取り部54aの高さT3は、上面50aを基準としてサファイア基板5aの厚さ方向に50μm以下に形成されることが望ましい。   The chamfered portion 54a is inclined 500a by inclining the side surface 52a side of the sapphire substrate 5a downward, and the height T3 of the chamfered portion 54a is 50 μm or less in the thickness direction of the sapphire substrate 5a with respect to the upper surface 50a. It is desirable to be formed.

面取り部54aは、上記のような高さT3に形成されるとともに、斜面500aから延長させた線L3と上面50aとの間の角度αが45度以上90度未満に形成されることが望ましい。   It is desirable that the chamfered portion 54a is formed at the height T3 as described above, and the angle α between the line L3 extended from the inclined surface 500a and the upper surface 50a is 45 degrees or more and less than 90 degrees.

なお、研削後のサファイア基板を搬送する際に、サファイア基板の外周に欠けが発生することを防止するために、面取り部54aの高さT3の下限は、20μmまでとすることが好ましい。   In addition, when conveying the ground sapphire substrate, in order to prevent chipping on the outer periphery of the sapphire substrate, the lower limit of the height T3 of the chamfered portion 54a is preferably set to 20 μm.

図4に示すように、サファイア基板5を支持する環状のフレーム6は、金属によって形成され、中央部分が開口しており、当該中央部分を閉塞するようにフレーム6の下面に粘着性の保護テープ7が貼着されている。そして、サファイア基板5の上面50を保護テープ7に貼着することによって、サファイア基板5は、保護テープ7を介してフレーム6と一体となる。   As shown in FIG. 4, the annular frame 6 that supports the sapphire substrate 5 is made of metal, the central portion is open, and an adhesive protective tape is attached to the lower surface of the frame 6 so as to close the central portion. 7 is attached. Then, by sticking the upper surface 50 of the sapphire substrate 5 to the protective tape 7, the sapphire substrate 5 is integrated with the frame 6 through the protective tape 7.

図5及び図6に示すチャックテーブル10は、サファイア基板5を保持する保持面11と、サファイア基板5の上面50を下方から吸引する吸引部12と、フレーム6を支持するリング状の磁石13と、チャックテーブル10を回転可能に支持する軸部14と、吸引部12の下端に連結し吸引源15に連通する吸引孔16とを備えている。   The chuck table 10 shown in FIGS. 5 and 6 includes a holding surface 11 that holds the sapphire substrate 5, a suction unit 12 that sucks the upper surface 50 of the sapphire substrate 5 from below, and a ring-shaped magnet 13 that supports the frame 6. A shaft portion 14 that rotatably supports the chuck table 10 and a suction hole 16 that is connected to the lower end of the suction portion 12 and communicates with the suction source 15 are provided.

図6に示すように、吸引部12は、多孔質部材より形成されている。そして、チャックテーブル10は、吸引源15から発生する吸引力が吸引孔16を通じて吸引部12に伝達されることにより、保護テープ7を介してフレーム6と一体となっているサファイア基板5をチャックテーブル10の保持面11に吸引保持することができる。   As shown in FIG. 6, the suction part 12 is formed of a porous member. The chuck table 10 transfers the sapphire substrate 5 integrated with the frame 6 through the protective tape 7 by transmitting the suction force generated from the suction source 15 to the suction unit 12 through the suction hole 16. 10 holding surfaces 11 can be sucked and held.

図6に示すように、吸引部12とリング状の磁石13との間のチャックテーブル10の表面は、磁石13側を所定角度下方に傾斜を設けた斜面17となっている。   As shown in FIG. 6, the surface of the chuck table 10 between the suction portion 12 and the ring-shaped magnet 13 is a slope 17 that is inclined downward by a predetermined angle on the magnet 13 side.

このように構成される研削装置1によって、上記の如く構成されるサファイア基板5やサファイア基板5aを研削する。以下においては、サファイア基板5を研削する一連の動作例を説明する。   The sapphire substrate 5 and the sapphire substrate 5a configured as described above are ground by the grinding apparatus 1 configured as described above. In the following, a series of operation examples for grinding the sapphire substrate 5 will be described.

図4に示すように、サファイア基板5を反転させ下面51を上向きに露出させ、上面50をフレーム6と一体となっている保護テープ7に対面させる。そして、サファイア基板5を下降させて上面50を保護テープ7に貼着する。   As shown in FIG. 4, the sapphire substrate 5 is inverted to expose the lower surface 51 upward, and the upper surface 50 faces the protective tape 7 integrated with the frame 6. Then, the sapphire substrate 5 is lowered and the upper surface 50 is adhered to the protective tape 7.

図5に示すように、サファイア基板5が保護テープ7を介してフレーム6に支持された後、フレーム6と一体となったサファイア基板5をチャックテーブル10に向けて下降させてチャックテーブル10の保持面11に載置する。   As shown in FIG. 5, after the sapphire substrate 5 is supported by the frame 6 through the protective tape 7, the sapphire substrate 5 integrated with the frame 6 is lowered toward the chuck table 10 to hold the chuck table 10. Place on surface 11.

保持面11にサファイア基板5が載置された後、サファイア基板5の上面50がチャックテーブル10の保持面11に吸引保持されるとともに、フレーム6の下部が磁石13に磁着される。この結果、フレーム6は、磁石13の磁着力によって、保持面11の位置よりも下方において支持された状態となる。また、保護テープ7には張力が発生し、チャックテーブル10の斜面17にならって張った状態となる。   After the sapphire substrate 5 is placed on the holding surface 11, the upper surface 50 of the sapphire substrate 5 is attracted and held by the holding surface 11 of the chuck table 10 and the lower part of the frame 6 is magnetically attached to the magnet 13. As a result, the frame 6 is supported below the position of the holding surface 11 by the magnetizing force of the magnet 13. Further, tension is generated on the protective tape 7, and the protective tape 7 is stretched along the inclined surface 17 of the chuck table 10.

チャックテーブル10にサファイア基板5が吸引保持された後、図1に示すチャックテーブル10を回転させつつ、移動基台4をY軸方向に移動させ、チャックテーブル10を研削手段20の下方に送り込む。これと同時に、研削手段20が作動し研削ホイール26を回転させながら、研削送り手段30により研削ホイール26をZ軸方向に下降させる。   After the sapphire substrate 5 is sucked and held on the chuck table 10, the moving base 4 is moved in the Y-axis direction while rotating the chuck table 10 shown in FIG. 1, and the chuck table 10 is sent below the grinding means 20. At the same time, the grinding means 20 is actuated to rotate the grinding wheel 26 while the grinding feed means 30 lowers the grinding wheel 26 in the Z-axis direction.

図7に示すように、研削ホイール26を矢印A方向に回転させるとともに、矢印Bで示すZ軸方向に下降させて砥石28をチャックテーブル10に保持されたサファイア基板5の下面51に接触させて、例えば厚み100〜120μmに至るまで研削する。研削中は、砥石28がサファイア基板5の回転中心を常に通るようにする。   As shown in FIG. 7, the grinding wheel 26 is rotated in the direction of arrow A and lowered in the Z-axis direction indicated by arrow B to bring the grindstone 28 into contact with the lower surface 51 of the sapphire substrate 5 held on the chuck table 10. For example, grinding is performed until the thickness reaches 100 to 120 μm. During grinding, the grindstone 28 always passes through the center of rotation of the sapphire substrate 5.

このように、サファイア基板5では、面取り部54が上面50または下面51を基準としてサファイア基板5の厚さ方向に50μm以下の高さに形成されるとともに面取り部54の角度αが45度以上90度未満の角度に形成されるため、上面50または下面51に対する傾斜角度が従来よりも大きい。したがって、砥石27による研削時の押圧力に対するサファイア基板5の耐久力が向上し、サファイア基板5の外周に欠けを発生させることなく、サファイア基板5の厚みを180μm以下の厚みに研削することができる。   As described above, in the sapphire substrate 5, the chamfered portion 54 is formed with a height of 50 μm or less in the thickness direction of the sapphire substrate 5 with respect to the upper surface 50 or the lower surface 51, and the angle α of the chamfered portion 54 is 45 degrees or more and 90 degrees. Since it is formed at an angle of less than 50 degrees, the inclination angle with respect to the upper surface 50 or the lower surface 51 is larger than the conventional one. Therefore, the durability of the sapphire substrate 5 with respect to the pressing force during grinding by the grindstone 27 is improved, and the thickness of the sapphire substrate 5 can be ground to a thickness of 180 μm or less without causing chipping on the outer periphery of the sapphire substrate 5. .

図1に示した研削装置1によって下記の加工条件の下でサファイア基板の研削を行い、サファイア基板に生ずる欠けの有無及び量を確認した。   The grinding apparatus 1 shown in FIG. 1 grinds the sapphire substrate under the following processing conditions, and the presence and amount of chips generated on the sapphire substrate were confirmed.

〔加工条件〕
1 被加工物:サファイア基板
(1)厚み :1300μm
(2)面取り幅:50μm
2 研削条件:
(1)チャックテーブルの回転速度:500rpm
(2)研削ホイールの回転速度 :1000rpm
(3)研削送り速度 :0.5μm/秒
〔Processing conditions〕
1 Workpiece: Sapphire substrate (1) Thickness: 1300 μm
(2) Chamfer width: 50 μm
2 Grinding conditions:
(1) Chuck table rotation speed: 500 rpm
(2) Grinding wheel rotation speed: 1000 rpm
(3) Grinding feed rate: 0.5 μm / sec

本発明者は、図2に示したサファイア基板5に形成される面取り部54または面取り部54’を形成するにあたり、サファイア基板5の上面50または下面51を基準として厚さ方向の高さT1が100μm,90μm,80μm,70μm,60μm,50μmのものをそれぞれ形成するとともに、それらについて、図2(c)で示した角度αが45度、50度、55度、60度、65度、70度、75度、80度、85度のものをそれぞれ形成した。そして、サファイア基板5の上面50または下面51を図1に示した研削装置1によって研削した。   When the inventor forms the chamfered portion 54 or the chamfered portion 54 ′ formed on the sapphire substrate 5 shown in FIG. 2, the height T1 in the thickness direction is determined based on the upper surface 50 or the lower surface 51 of the sapphire substrate 5. 100 μm, 90 μm, 80 μm, 70 μm, 60 μm, and 50 μm are formed, and the angle α shown in FIG. 2C is 45 degrees, 50 degrees, 55 degrees, 60 degrees, 65 degrees, and 70 degrees, respectively. 75 °, 80 °, and 85 ° were formed. Then, the upper surface 50 or the lower surface 51 of the sapphire substrate 5 was ground by the grinding apparatus 1 shown in FIG.

その結果、面取り部54または面取り部54’の高さが50μm以下に形成されると、サファイア基板5の厚さが100〜120μmに至るまで研削されても、サファイア基板5の外周に発生する欠けが減少することが確認された。また、角度αを50度、55度、60度、65度、70度、75度、80度、85度と大きくするにつれて、サファイア基板5の外周に発生する欠けが減少することが確認された。しかし、80度を超えると面取り部としての機能が低下することが確認された。   As a result, when the chamfered portion 54 or the chamfered portion 54 ′ is formed to have a height of 50 μm or less, the chipping generated on the outer periphery of the sapphire substrate 5 even if the sapphire substrate 5 is ground to a thickness of 100 to 120 μm. Was confirmed to decrease. Moreover, it was confirmed that the chip | tip which generate | occur | produces in the outer periphery of the sapphire substrate 5 reduces as angle (alpha) is enlarged with 50 degree | times, 55 degree | times, 65 degree | times, 70 degree | times, 75 degree | times, 80 degree | times, and 85 degree | times. . However, it was confirmed that the function as the chamfered portion deteriorates when the angle exceeds 80 degrees.

一方、角度αが45度を下回ると、サファイア基板5の外周に発生する欠けが増大することが確認された。   On the other hand, when the angle α is less than 45 degrees, it has been confirmed that chipping generated on the outer periphery of the sapphire substrate 5 increases.

以上の結果が示すように、硬質の基板であるサファイア基板5の外周に欠けが発生することを防止するためには、サファイア基板5に形成される面取り部の高さを50μm以下に形成するとともに、角度αを少なくとも45度以上90度未満に形成することが効果的であることが確認された。そして、角度αを50度以上80度以下に形成すれば、面取り部としての機能を有した状態でサファイア基板の外周に欠けが発生するのをより確実に防止することができることも確認された。   As shown by the above results, in order to prevent chipping from occurring on the outer periphery of the sapphire substrate 5 which is a hard substrate, the height of the chamfered portion formed on the sapphire substrate 5 is set to 50 μm or less. It has been confirmed that it is effective to form the angle α at least 45 degrees and less than 90 degrees. It was also confirmed that if the angle α is formed in the range of 50 degrees or more and 80 degrees or less, it is possible to more reliably prevent the outer periphery of the sapphire substrate from being chipped while having a function as a chamfered portion.

1:研削装置
2a:装置ベース 2b:立設基台
3:蛇腹
4:移動基台
5,5a:サファイア基板 50,50a:上面 51,51a:下面
52,52a:側面 53,53’:角部 54,54’,54a:面取り部
55:発光層 56:分割予定ライン 57:デバイス 58:ノッチ
500,500’,500a:斜面
6:フレーム
7:保護テープ
10:チャックテーブル 11:保持面 12:吸引部 13:磁石 14:軸部
15:吸引源 16:吸引孔 17:斜面
20:研削手段 21:スピンドル 22:スピンドルハウジング 23:保持部
24:モータ 25:マウンタ 26:研削ホイール 27:ボルト 28:砥石
30:研削送り手段 31:ボールスクリュー 32:モータ 33:ガイドレール
34:移動基台
1: Grinding device 2a: Device base 2b: Standing base 3: Bellows 4: Moving base 5, 5a: Sapphire substrate 50, 50a: Upper surface 51, 51a: Lower surface
52, 52a: Side surface 53, 53 ′: Corner portion 54, 54 ′, 54a: Chamfered portion
55: Light emitting layer 56: Divided line 57: Device 58: Notch 500, 500 ', 500a: Slope 6: Frame 7: Protection tape 10: Chuck table 11: Holding surface 12: Suction part 13: Magnet 14: Shaft part 15 : Suction source 16: Suction hole 17: Slope 20: Grinding means 21: Spindle 22: Spindle housing 23: Holding part 24: Motor 25: Mounter 26: Grinding wheel 27: Bolt 28: Grinding wheel 30: Grinding feed means 31: Ball screw 32: Motor 33: Guide rail 34: Moving base

Claims (2)

サファイア基板の一方の面の外周縁から他方の面の外周縁に至るリング状の側面を有し、該他方の面が研削される前のサファイア基板であって、
該サファイア基板の一方の面と側面とによって形成される角部および他方の面と側面とによって形成される角部に面取り部が形成され、
該面取り部は、該一方の面および該他方の面を基準として厚さ方向に50μm以下の高さに形成されるとともに、外周側に該一方の面および該他方の面に対して45度以上90度未満の角度に傾斜して形成され、
該サファイア基板の一方の面には、発光層が積層され、該一方の面を基準として該面取り部が形成され、後に該他方の面が研削されて厚さ100〜120μmに仕上げられるサファイア基板。
Have a ring-shaped side surface extending from the outer periphery to the outer periphery of the other surface of the one surface of the sapphire substrate, a sapphire substrate before the surface of said other is ground,
Chamfered portion is formed at a corner formed by the corners and the other surface and the side surface formed by the one surface and the side surface of the sapphire substrate,
Chamfered portion is formed on one surface and the other surface to a thickness direction as a reference less 50μm height said, 45 degrees or more with respect to said one surface and said other surface on the outer peripheral side Formed at an angle of less than 90 degrees,
A sapphire substrate in which a light emitting layer is laminated on one surface of the sapphire substrate, the chamfered portion is formed on the basis of the one surface, and then the other surface is ground to a thickness of 100 to 120 μm.
前記面取り部は、前記一方の面または他方の面に対して50度以上80度以下の角度に傾斜して形成される請求項1に記載のサファイア基板。   The sapphire substrate according to claim 1, wherein the chamfered portion is formed to be inclined at an angle of not less than 50 degrees and not more than 80 degrees with respect to the one surface or the other surface.
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