JP6217382B2 - Substrate division method - Google Patents
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Description
本発明は、レーザーダイシングによって基板を分割する基板分割方法に関する。 The present invention relates to a substrate dividing method for dividing a substrate by laser dicing.
サファイア基板上に半導体層を有する素子構造を形成後、各素子構造ごとにサファイア基板を分割する方法として、レーザーを用いるレーザーダイシングが知られている(たとえば特許文献1、2)。
Laser dicing using a laser is known as a method of dividing a sapphire substrate for each element structure after forming an element structure having a semiconductor layer on the sapphire substrate (for example,
レーザーダイシングは以下のようにして行う。まず、サファイア基板に分割予定ラインに沿ってレーザーを照射し、サファイア基板内部にドット状の改質部とそれに連続するクラックを発生させる。次に、分割予定ラインに沿って押し刃によって力を加え、クラックを起点としてサファイア基板を分割予定ラインに沿って分割する。 Laser dicing is performed as follows. First, a sapphire substrate is irradiated with a laser along a line to be divided, and a dot-shaped modified portion and a crack continuous therewith are generated inside the sapphire substrate. Next, a force is applied by a push blade along the planned division line, and the sapphire substrate is divided along the planned division line starting from the crack.
基板のレーザーダイシングでは、ブレーキング時に分割予定ラインと実際の分割位置との間にずれが生じてしまったり、素子端部の欠け(チッピング)を生じてしまう問題があった。これらの問題は特許文献1〜3には記載示唆がない。
In the laser dicing of the substrate, there is a problem that a deviation occurs between the planned dividing line and the actual dividing position during braking, or chipping of the element end portion occurs. These problems are not described in
そこで本発明の目的は、基板のレーザーダイシングでのブレーキングの際、分割位置のずれや素子端部の欠けが抑制された基板分割方法の提供である。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a substrate dividing method in which the deviation of the dividing position and the chipping of the element end portion are suppressed during braking by laser dicing of the substrate.
本発明とは別の発明の1つは、レーザーを分割予定ラインに沿って照射することにより基板に改質部を形成し、その後基板に力を加えることにより分割予定ラインに沿って基板を分割する基板分割方法において、力を加えて基板の分割をする際に、基板を載置する受け台として、分割予定ラインに沿ってライン状に間隔を開けて配置された2つの支持部を有するものを用い、力を加える位置を、分割予定ラインから未分割側にずらすことにより、分割予定ラインを挟んで応力分布が対称となるようにする、ことを特徴とする基板分割方法である。 One of the inventions different from the present invention is that a modified portion is formed on a substrate by irradiating a laser along the planned division line, and then the substrate is divided along the planned division line by applying force to the substrate. In the substrate dividing method, when the substrate is divided by applying a force, the substrate has two support portions arranged at intervals along the line to be divided as a cradle for placing the substrate The substrate dividing method is characterized in that the stress distribution is symmetric across the planned dividing line by shifting the position where the force is applied from the planned dividing line to the undivided side.
本発明の他の1つは、レーザーを分割予定ラインに沿って照射することにより基板に改質部を形成し、その後基板に力を加えることにより分割予定ラインに沿って基板を分割する基板分割方法において、力を加えて基板の分割をする際に、基板を載置する受け台として、分割予定ラインに沿ってライン状に間隔を開けて配置された2つの支持部を有するものを用い、分割側の支持部の位置を未分割側にずらした位置とすることにより、分割予定ラインを挟んで応力分布が対称となるようにする、ことを特徴とする基板分割方法である。 Another aspect of the present invention is a substrate division in which a modified portion is formed on a substrate by irradiating a laser along the planned division line, and then the substrate is divided along the planned division line by applying a force to the substrate. In the method, when dividing the substrate by applying force, as a pedestal for placing the substrate, using a support having two support portions arranged in a line-like manner along the planned division line, The substrate dividing method is characterized in that the stress distribution is symmetric across the planned dividing line by shifting the position of the supporting part on the dividing side to the undivided side.
本発明とは別の発明の1つは、レーザーを分割予定ラインに沿って照射することにより基板に改質部を形成し、その後基板に力を加えることにより分割予定ラインに沿って基板を分割する基板分割方法において、力を加えて基板の分割をする際に、基板を載置する受け台として、分割予定ラインに沿ってライン状に間隔を開けて配置された2つの支持部を有するものを用い、未分割の基板のうちの分割予定ラインよりも分割済み側の領域である分割側領域の重心が、力と分割側領域に作用する支持部からの抗力の回転中心よりも、分割予定ラインに対して遠い側に位置するように、力を加える位置と、支持部の位置の少なくとも一方を制御することにより、分割予定ラインを挟んで応力分布が対称となるようにする、ことを特徴とする基板分割方法である。 One of the inventions different from the present invention is that a modified portion is formed on a substrate by irradiating a laser along the planned division line, and then the substrate is divided along the planned division line by applying force to the substrate. In the substrate dividing method, when the substrate is divided by applying a force, the substrate has two support portions arranged at intervals along the line to be divided as a cradle for placing the substrate The center of gravity of the divided area, which is the area on the divided side of the undivided substrate line of the undivided substrate, is scheduled to be divided rather than the center of rotation of the force acting on the divided side area and the drag force from the support portion. By controlling at least one of the position where the force is applied and the position of the support portion so that they are located on the far side of the line, the stress distribution is made symmetrical across the planned division line. Substrate It is a method.
本発明の他の1つは、レーザーを分割予定ラインに沿って照射することにより基板に改質部を形成し、その後基板に力を加えることにより分割予定ラインに沿って基板を分割する基板分割方法において、力を加えて基板の分割をする際に、基板を載置する受け台として、分割予定ラインに沿ってライン状に間隔を開けて配置された2つの支持部を有するものを用い、基板を載置する2つの支持部の高さを互いに異ならせることにより、基板を未分割側から分割側に向かって鉛直下方に傾斜させる、ことを特徴とする基板分割方法である。 Another aspect of the present invention is a substrate division in which a modified portion is formed on a substrate by irradiating a laser along the planned division line, and then the substrate is divided along the planned division line by applying a force to the substrate. In the method, when dividing the substrate by applying force, as a pedestal for placing the substrate, using a support having two support portions arranged in a line-like manner along the planned division line, The substrate dividing method is characterized in that the height of the two support portions on which the substrate is placed is made different from each other so that the substrate is inclined vertically downward from the undivided side toward the dividing side.
本発明において、基板はc面サファイア基板を用いてもよい。c面サファイア基板を用いる場合、サファイアのa軸方向に沿って分割した後、m軸方向に沿って分割するのがよい。分割位置のずれをより低減することができる。 In the present invention, a c-plane sapphire substrate may be used as the substrate. When using a c-plane sapphire substrate, it is preferable to divide along the m-axis direction after dividing along the a-axis direction of sapphire. The shift of the division position can be further reduced.
また、本発明の基板分割方法は、III 族窒化物半導体からなる発光素子の製造方法において、基板を分割する際に用いることができる。 The substrate dividing method of the present invention can be used when dividing a substrate in a method for manufacturing a light-emitting element made of a group III nitride semiconductor.
本発明によれば、レーザーダイシングにおいて力を加えて基板を分割する際に、分割予定ラインを挟んで左右の基板にかかる応力が均等になる。その結果、分割位置のずれが抑制される。また、分割後に分割側の基板が回転しにくくなり、素子端部の欠けを抑制することができる。 According to the present invention, when a substrate is divided by applying a force in laser dicing, the stress applied to the left and right substrates is equal across the line to be divided. As a result, the shift of the division position is suppressed. In addition, it becomes difficult for the substrate on the division side to rotate after the division, and chipping of the element end portion can be suppressed.
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。 Specific examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the examples.
実施例1は発光素子の製造方法であり、レーザーダイシングにより個々の発光素子に分離するものである。図1は、実施例1の発光素子の製造工程を示した図である。以下、図1を参照に発光素子の製造工程を説明する。 Example 1 is a method for manufacturing a light-emitting element, which is separated into individual light-emitting elements by laser dicing. FIG. 1 is a diagram illustrating a manufacturing process of the light emitting device of Example 1. FIG. Hereinafter, the manufacturing process of the light emitting device will be described with reference to FIG.
まず、直径3インチのc面を主面とするサファイア基板10上にIII 族窒化物半導体からなる半導体層や電極を形成し、発光素子として機能する複数の素子構造11を形成する(図1(a)参照)。各素子構造11は、長方形の格子状のパターンの素子分離溝12によって区画されている。また、素子構造11は平面視で長方形であり、その長辺はサファイア基板10のa軸方向、短辺はm軸方向に一致させている(図2参照)。素子構造11は正方形としてもよく、その場合は一辺をサファイア基板10のa軸方向に一致させる。
First, a semiconductor layer and an electrode made of a group III nitride semiconductor are formed on a
なお、素子分離溝12は必ずしもサファイア基板10が露出するまでの深さとする必要はなく、各素子間が電気的に分離され、かつ、後のブレーキング工程に支障のない程度の深さに形成されていれば十分である。
The
次に、サファイア基板10表面側(電極面側)に保持テープ13を貼り合わせる。保持テープ13は分割された部分が保持されるようにするものである。この保持テープ13による保持により、たとえば、素子構造11の長辺方向に沿って分割後、短辺方向に沿って分割するまでの間にサファイア基板10の位置がずれてしまわないようにしている。
Next, the
次に、サファイア基板10をステージ(図示しない)上に載置する。素子構造11側をステージ側とする。ステージは3次元的にサファイア基板10を移動可能とするものである。そして、ステージによってサファイア基板10を移動させることで、サファイア基板10裏面側からレーザーを素子分離溝12のパターンに沿って走査して照射する。より詳細には、素子分離溝12の幅方向の中心に照射する。この中心部を通って素子分離溝12のパターンの沿った線が、後に基板を分割させるライン(分割予定ラインLとする)である。レーザーはパルスレーザーであり、波長1040nmでパルス幅が800fs、パルスの周期が100kHz、出力0.15Wである。レーザーには、YAGレーザーなどのナノ秒レーザー、ピコ秒レーザー、フェムト秒レーザー等を用いることができ、サファイア基板10に対して透過する波長のレーザーを用いることができる。また、レーザーは集光レンズを通して照射し、サファイア基板10内部の所定の位置に集光するよう集光レンズを制御する。なお、ステージとして水平面内に2次元的に移動可能なものを用い、垂直方向のレーザーの走査には集光レンズの位置の制御により行うようにしてもよい。
Next, the
このレーザー照射によって、サファイア基板10内部であって、レーザーが集光する位置に改質部17を形成する(図1(b)参照)。改質部17は、結晶であるサファイア基板10の一部領域が非晶質となったものである。改質部17はドット状であり、レーザーの走査によってそのドットが素子分離溝12の格子状パターンに配列される。ドットの形状は、長軸方向がサファイア基板10主面に垂直な方向の楕円をその長軸を回転軸として回転させた細長い回転楕円体状の形状である。長軸の長さは16〜25μm、短軸の長さは2〜5μmである。
By this laser irradiation, the modified
改質部17の形成に伴い、その改質部17からサファイア基板10主面に垂直な方向、および格子状パターンに沿った水平方向にクラック14が生じる。このクラック14によって、後のサファイア基板10の分割が容易になる。
As the modified
なお、レーザーの波長は532〜1055μm、パルス幅は400fs〜600ps、出力は0.1〜0.5W、とすることが望ましい。これらの範囲とすることで改質部17の形成が容易となり、サファイア基板10の分割がより容易となる。さらに望ましくは、レーザーの波長を1035〜1055μm、パルス幅を400〜1200fs、出力を0.1〜0.2Wとすることである。
The laser wavelength is desirably 532 to 1055 μm, the pulse width is 400 fs to 600 ps, and the output is 0.1 to 0.5 W. By setting it as these ranges, formation of the
また、レーザーの照射は、集光する深さを3段階に変えて行う。深さの制御は、レーザーを集光して照射するための対物レンズを、基板垂直方向に移動させることで行う。まず、深さD1(μm)の位置に集光するようにした状態で、分割予定ラインLに沿って走査し、第1改質部17aを形成する。その後深さD2、D3(μm)の位置に集光するようにして分割予定ラインLに沿って走査し、第2改質部17b、cを形成する。なお、深さは、半導体層裏面(サファイア基板10側の面)から改質部17までの距離で定義する。このように3段階の深さでレーザーを走査して第1改質部17a、第2改質部17b、cを形成することにより、サファイア基板10主面に垂直な方向にクラック14が連続して伸びるため、サファイア基板10の分割がより容易となる。
In addition, laser irradiation is performed by changing the depth of light collection into three stages. The depth is controlled by moving an objective lens for condensing and irradiating the laser in the direction perpendicular to the substrate. First, in a state where light is condensed at a position of depth D1 (μm), scanning is performed along the planned division line L, thereby forming the first reforming
なお、レーザーを照射する深さは上記のように3段階に限らず、1段階や2段階であってもよいし、4段階以上としてもよい。サファイア基板10が十分に薄い場合などには1段階であってもよいし、サファイア基板10が厚い場合には深さを変えて4段階以上であってもよい。
Note that the laser irradiation depth is not limited to three levels as described above, but may be one level, two levels, or four or more levels. When the
第1改質部17aと第2改質部17bとの深さの差は、30〜36μmとすることが望ましい。クラック14が基板主面垂直方向に連続しやすくなり、サファイア基板10の分割がより容易となるためである。
The difference in depth between the first reforming
第1改質部17aのドット間隔は5μm、第2改質部17b、cのドット間隔も5μmとする。これによりクラック14同士が連続しやすくし、サファイア基板10の分割がより容易になるようにしている。
The dot interval of the first modified
なお、第1改質部17a、第2改質部17b、cのドット間隔は上記値に限るものではないが、次のような値とすることが望ましい。ドット間隔は第1改質部17aのドット間隔は3〜10μmとすることが望ましく、第2改質部17b、cのドット間隔は3〜10μmとすることが望ましい。ドット間隔をこのような範囲とすることで、サファイア基板10主面に平行な方向にクラック14が連続しやすくなり、サファイア基板10の分割がより容易となる。
The dot intervals of the first reforming
また、レーザーを3段階の深さで分割予定ラインLに沿って走査する順番は任意の順番としてよい。ただし、長辺方向を先に走査することが望ましい。たとえば、深さD1で長辺方向をストライプ状に走査した後、深さD2、D3で長辺方向をストライプ状に走査し、その後、短辺方向についても同様に走査してもよい。また、長辺方向のある列について深さD1、D2、D3の順に深さ方向に走査した後、他の列を走査するのを繰り返して深さD1、D2、D3のストライプ状に走査し、その後短辺方向について同様に走査してもよい。また、上の2つの例示において、先に深さD2やD3で走査した後に深さD1で走査してもよい。 In addition, the order of scanning the laser along the division line L at three levels of depth may be an arbitrary order. However, it is desirable to scan in the long side direction first. For example, the long side direction may be scanned in a stripe shape at the depth D1, the long side direction may be scanned in the stripe shape at the depths D2 and D3, and then the short side direction may be scanned in the same manner. Further, after scanning in the depth direction in the order of depths D1, D2, and D3 for a column in the long side direction, scanning in other columns is repeated to scan in stripes of depths D1, D2, and D3, Thereafter, scanning may be similarly performed in the short side direction. In the above two examples, the scanning may be performed at the depth D1 after scanning at the depth D2 or D3 first.
次に、サファイア基板10裏面(素子構造11側とは反対側の面)の全面に、セパレータフィルム19を貼る(図1(c)参照)。セパレータフィルム19は、次工程のブレーキング時に素子構造11やサファイア基板10を保護し、またすべての領域を分割するまでの間に素子の位置ずれが生じないようにするためのものである。
Next, a
次に、ブレーキングをするための受け台15にサファイア基板10を載置する。受け台15は、2つの支持部15(支持部15a、支持部15b)を有し、支持部15aは基板10の分割側領域10aを、支持部15bは基板10の未分割側領域10bを支えている。ここで、分割側領域10aは、いまだ分割されていない基板10の領域のうち、分割予定ラインLを挟んで分割済み側の領域をいうものとする。また、未分割側領域10bは、いまだ分割されていない基板10の領域のうち、分割予定ラインLを挟んで分割済み側の領域をいうものとする。支持部15aと支持部15bは離間して配置され、ライン状の空間16が開けられている。この空間16の幅は分割幅(素子構造11の長辺に沿う方向に分割する場合には短辺の長さ、短辺に沿う方向に分割する場合には長辺の長さ)の1.2〜1.8倍である。サファイア基板10は、分割予定ラインLが、この空間16の幅方向の中央に来るように載置する。また、サファイア基板10の裏面側を受け台15側に向けて載置する。
Next, the
このようにサファイア基板10を載置した状態で、押し刃18を素子分離溝12底面に露出するサファイア基板10であって、分割予定ラインLから所定のずらし量Δx1の位置に押し当て、機械的な力を加える(図1(d)参照)。
With the
ここで、ずらし量Δx1は、押し刃18から基板10が受ける応力の分布が分割予定ラインLを挟んで対称となるような値である。ずらし量Δx1は基板10の厚さや面積、素子構造11の面積などに依存する量であり、これらを考慮して制御する。ずらし量Δx1は、分割予定ラインLから分割側領域10a側にずらすのを正の値、分割予定ラインLから未分割側領域10b側にずらすのを負の値として定義する。
Here, the shift amount Δx1 is a value such that the distribution of stress received by the
そして、押し刃18を素子分離溝12底面に露出するサファイア基板10に押し当て、機械的な力を加えることによって、サファイア基板10を分割し、これによって各発光素子ごとに分離させる。このとき、サファイア基板10内部には、素子分離溝12の格子状パターンに沿って主面垂直方向に、改質部17の形成に伴うクラック14が走っている。そのため、クラック14を起点として容易にサファイア基板10が主面垂直方向に分割される。この分割を長辺方向の各分割予定ラインLに対して行い、次に短辺の各分割予定ラインLに対して行う。なお、各分割予定ラインLへの押し刃18の位置移動は、ステージによって基板10を順次送り出すことによって行うことができる。以上のようにして、実施例1の発光素子が個々に分割される。
Then, the
ここで、分割の際、押し刃18によって力を加える位置を、分割予定ラインLからずらし量Δx1ずらして力を加えているため、実際の分割位置と分割予定ラインLとのずれが低減される。また、分割時にその分割された基板10が回転してしまうのが抑制され、素子構造11の端部の欠けが低減される。
Here, at the time of division, the force is applied by shifting the position where the force is applied by the
その理由を図3を参照して説明する。まず、押し刃18によって分割予定ラインLに沿って力Fを加えた場合について説明する。図3(a)のように、分割側領域10aと未分割側領域10bは、支持部15a、bからそれぞれ抗力Ra、Rbを受ける。基板10の分割側領域10aの重心Gaと、押し刃18からの力Fと抗力Raの回転中心P1aは、ほぼ同じ位置となる。よって、分割側領域10aは、分割直後に回転しやすい不安定な状態である。そのため、分割直後にその分割された基板10の領域が回転し、一方で未分割側領域10bは元に戻ろうとし、分割側領域10aと未分割側領域10bとが衝突して素子構造11の端部が欠けてしまう場合がある。
The reason will be described with reference to FIG. First, the case where force F is applied along the division line L by the
一方、未分割側領域10bの重心Gbは、押し刃18からの力Fと抗力Rbとの回転中心P1bよりも分割予定ラインLから遠い側にある。よって分割直後も安定した状態にある。そのため、基板10内の応力分布は、分割側領域10a側と未分割側領域10b側とで均等な分布とならない。その結果、実際の分割位置は分割予定ラインLからずれた位置となってしまう。
On the other hand, the center of gravity Gb of the
次に、押し刃18によって力を加える位置を、分割予定ラインLからΔx1ずらして力Fを加えた場合について説明する。この場合、図3(b)のように、重心Gaは、押し刃18からの力Fと抗力Raとの回転中心P2aよりも分割予定ラインLから遠い側にある。また、重心Gbも、力Fと抗力Rbとの回転中心P2bよりも分割予定ラインLから遠い側にある。よって、分割側領域10aも未分割側領域10bも分割直後に安定した状態にある。分割直後に分割側領域10aが回転してしまうことがないため、素子構造11の端部の欠けが低減されている。また、基板10内の分割側領域10aと未分割側領域10bの応力分布は均等で、分割予定ラインLを挟んで対称的となる。そのため、分割予定ラインLからずれずに分割することができる。
Next, a case where the force F is applied by shifting the position where the force is applied by the
図4〜7は、分割予定ラインLからの押し刃18の位置のずらし量Δx1と、分割予定ラインLからの分割位置のずれ量との関係を示したグラフである。分割位置のずれ量については絶対値で示した。
4 to 7 are graphs showing the relationship between the shift amount Δx1 of the position of the
図4、5は、素子構造11を長辺700μm、短辺270μmの長方形とし、基板10の厚さを140μmとし、図4はa軸方向(長辺に沿う方向)、図5はm軸方向(短辺に沿う方向)に分割した場合である。
4 and 5, the
図4、5のように、ずらし量Δx1に対する分割位置のずれ量は、Δx1が−10μmから−5μm付近を極小値とする2次曲線的な変化となる。極小値はおよそ0.2μmである。したがって、Δx1を−10〜−5μmの範囲とすることで、つまり押し刃18の位置を分割予定ラインLから未分割側領域10b側に5〜10μmの位置とすることで、分割位置のずれ量を大きく低減できることがわかる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the shift amount of the division position with respect to the shift amount Δx1 changes in a quadratic curve with Δx1 having a minimum value in the vicinity of −10 μm to −5 μm. The minimum value is approximately 0.2 μm. Therefore, by setting Δx1 in the range of −10 to −5 μm, that is, by setting the position of the
図6、7は、素子構造11を一辺が1000μmの正方形とし、基板の厚さを375μmとし、図6はa軸方向、図7はm軸方向に分割した場合である。
6 and 7 show the case where the
図6、7のように、図4、5と同様に分割位置のずれ量は2次曲線的に変化していて、−30〜−20μm付近を極小値としていることがわかる。したがって、押し刃18の位置を分割予定ラインLから未分割側領域10b側に20〜30μmの位置とすることで、分割位置のずれを大きく低減することがわかる。
As shown in FIGS. 6 and 7, as in FIGS. 4 and 5, the shift amount of the dividing position changes in a quadratic curve, and it is understood that the vicinity of −30 to −20 μm is a minimum value. Therefore, it can be seen that by setting the position of the
また、図4〜7から、基板10が厚くなるほど、分割位置のずれを最小とするずらし量Δx1が大きくなることがわかった。
4 to 7, it was found that the shift amount Δx1 that minimizes the shift of the division position increases as the
また、図4〜7から、分割位置のずれの変化は、a軸方向に分割したときの方が、m軸方向に分割したときよりも大きくなることがわかった。これは、サファイア基板10はa面よりもm面の方が分割しやすいことが影響していると考えられる。
4-7, it has been found that the change in the shift of the division position is larger when divided in the a-axis direction than when divided in the m-axis direction. This is considered to be due to the fact that the
a軸方向とm軸方向に分割する際、後に分割する方は、先に一方の方向が分割されているために、位置ずれが大きくなりやすい。したがって、サファイア基板10を押し刃18によって力を加えて分割する際は、押し刃18の位置をΔx1ずらしてa軸方向の分割を先に行い、分割位置のずれをなるべく低減した上で、その後にm軸方向に分割した方が、分割位置のずれをより低減できて好ましいことがわかった。
When dividing in the a-axis direction and the m-axis direction, the one to be divided later tends to have a large positional deviation because one direction is divided first. Therefore, when the
以上、実施例1の発光素子の製造方法によれば、ブレーキングにおけるサファイア基板10の分割位置のずれ、および素子構造11の分割側端部の欠けを低減することができる。
As described above, according to the method for manufacturing the light-emitting element of Example 1, it is possible to reduce the shift of the split position of the
図8は、実施例2の発光素子の製造工程の一部を示した図である。実施例1の発光素子の製造工程における図1(c)までの工程は同一であるため、省略する。 FIG. 8 is a diagram showing a part of the manufacturing process of the light emitting device of Example 2. Since the process up to FIG. 1C in the manufacturing process of the light emitting device of Example 1 is the same, it is omitted.
実施例2の発光素子の製造工程では、図1(c)の工程の後、ブレーキングをするための受け台15にサファイア基板10を載置する。ここで、実施例1の載置位置を基準として、分割側領域10aを支持する支持部15aを分割予定ラインL側に水平方向にΔx2ずらした位置とする。支持部15a、bの間隔を短くし、分割側領域10aを中央から支持部15a側となるよう基板10をずらしたのと等価である。
In the manufacturing process of the light emitting element of Example 2, the
このようにサファイア基板10を載置した状態で、押し刃18を素子分離溝12底面に露出するサファイア基板10であって、分割予定ラインLの位置に押し当て、機械的な力を加える(図8参照)。ここで、支持部15aのずらし量Δx2は、押し刃18から基板10が受ける応力の分布が分割予定ラインLを挟んで対称となるような値である。ずらし量Δx2は基板10の厚さや面積、素子構造11の面積などに依存する量であり、これらを考慮して制御する。
With the
そして、押し刃18からの力をサファイア基板10に加えることで、実施例1と同様にサファイア基板10を分割し、これによって各発光素子ごとに分離させる。ここで、分割の際、支持部15aの位置を、分割予定ラインL側にΔx2ずらして力を加えているため、実際の分割位置と分割予定ラインLとのずれが低減される。また、分割時にその分割された基板10が回転してしまうのが抑制され、素子構造11の端部の欠けが低減される。
Then, by applying a force from the
その理由は、実施例1の場合と同様である。すなわち、支持部15aを分割予定ラインL側にずらし量Δx2ずらすことにより、分割側領域10aの重心Gaが、押し刃18からの力Fと支持部15aからの抗力Raとの回転中心P3aよりも分割予定ラインLから遠い側となる(図9参照)。一方、未分割側領域10bについては、支持部15bの位置を変更していないため実施例1の場合と同様である。その結果、分割側領域10aと未分割側領域10bとで応力分布が均等となり、分割位置のずれや素子端部の欠けが低減される。
The reason is the same as in the first embodiment. That is, by shifting the
図10は、実施例3の発光素子の製造工程の一部を示した図である。実施例1の発光素子の製造工程における図1(c)までの工程は同一であるため、省略する。 FIG. 10 is a diagram showing a part of the manufacturing process of the light-emitting element of Example 3. Since the process up to FIG. 1C in the manufacturing process of the light emitting device of Example 1 is the same, it is omitted.
実施例3の発光素子の製造工程では、図1(c)の工程の後、ブレーキングをするための受け台15にサファイア基板10を載置する。ここで、未分割側領域10bを支持する支持部15bの高さを、支持部15aの高さよりもΔh高くする。それ以外の載置位置は実施例1と同様である。これにより、サファイア基板10は未分割側領域10b側から分割側領域10aに向かって鉛直下方に傾斜を有した状態となる。そして、押し刃18と分割側領域10aの主面との成す角度をθa、押し刃18と未分割側領域10bの主面の成す角度をθbとして、θa>θbの状態である(図10参照)。
In the manufacturing process of the light emitting element of Example 3, the
支持部15の高さの差Δhは、押し刃18による力によって分割された直後において、θa>θbとなるような値である。高さの差Δhは基板10の厚さや面積、素子構造11の面積などに依存する量であり、これらを考慮して制御する。
The height difference Δh of the
このようにサファイア基板10を載置した状態で、押し刃18を素子分離溝12底面に露出するサファイア基板10であって、分割予定ラインLの位置に押し当て、機械的な力を加える(図10参照)。そして、実施例1と同様にサファイア基板10を分割し、これによって各発光素子ごとに分離させる。ここで、上記のように高さの差Δhが設計されているため、分割位置のずれや素子端部の欠けを低減することができる。
With the
その理由について、図11を参照して説明する。実施例1において説明したように、分割側領域10aは未分割側領域10bよりも回転しやすい状態である。そのため、支持部15の高さの差Δhを0とした場合には、分割前においてはθaとθbは等しく、分割直後において分割側領域10aの方が鉛直下方に回転してθaが減少する方向にずれ、θaよりもθbの方が大きくなる(図11(a)参照)。このような回転は、分割位置のずれを引き起こす。また、回転した分割側領域10aが元の位置に戻ろうとして逆方向に回転すると、未分割側領域10bと衝突して端部に欠けを生じる可能性がある。
The reason will be described with reference to FIG. As described in the first embodiment, the divided-
そこで、支持部15bの高さを支持部15aの高さよりもΔh高くする。このとき、サファイア基板10は水平方向に対して傾斜するため、分割前においてθa>θbとなる。言い換えれば、分割直後における分割側領域10aの回転ずれによるθaの減少分を、分割前にθbよりもθaを大きくすることでオフセットするのである。これにより、Δhを適当な値に設計すれば、分割直後においてθa>θbとなるようにすることができる(図11(b))。その結果、分割直後において分割側領域10aの回転が抑制され、分割位置のずれや端部の欠けを低減することができる。
Therefore, the height of the
なお、実施例1〜3は、サファイア基板10上に素子構造11として発光素子を形成するものであったが、本発明はこれに限らず、任意の半導体素子を形成する場合に適用することができる。たとえば、FET、HFET、ダイオードなどの半導体素子を形成する場合にも適用可能である。
In the first to third embodiments, the light emitting element is formed as the
また、実施例1〜3は、サファイア基板上にIII 族窒化物半導体からなる半導体層を有する素子構造を形成するものであったが、基板にはサファイア基板以外を用いてよく、またその基板上に形成する半導体層もIII 族窒化物半導体以外であってよい。 Moreover, although Examples 1-3 formed the element structure which has a semiconductor layer which consists of a group III nitride semiconductor on a sapphire substrate, other than a sapphire substrate may be used for a substrate, and on the substrate The semiconductor layer to be formed may be other than the group III nitride semiconductor.
また、実施例1は押し刃18をずらし、実施例2は受け台をずらすことで、分割予定ラインLを挟んで分割済み側と未分割にかかる応力分布の均等化を図るものであったが、押し刃18と受け台の双方をずらして応力分布の均等化を図ってもよい。さらには、実施例3のように左右の受け台の高さを変える方法を実施例1、2に組み合わせてもよい。
Further, in the first embodiment, the
本発明は、発光素子などの半導体素子の製造に用いることができ、歩留まり向上に役立てることができる。 The present invention can be used for manufacturing a semiconductor element such as a light emitting element, and can be used for improving the yield.
10:基板
10a:分割側領域
10b:未分割側領域
11:素子構造
12:素子分離溝
13:保持テープ
14:クラック
15:受け台
15a、b:支持部
17:改質部
17a:第1改質部
17b:第2改質部
18:押し刃
19:セパレータフィルム
L:分割予定ライン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Board |
Claims (5)
力を加えて前記基板の分割をする際に、前記基板を載置する受け台として、分割予定ラインに沿ってライン状に間隔を開けて配置された2つの支持部を有するものを用い、分割側の前記支持部の位置を未分割側にずらした位置とすることにより、分割予定ラインを挟んで応力分布が対称となるようにする、
ことを特徴とする基板分割方法。 In the substrate dividing method for dividing the substrate along the division line by forming a modified portion on the substrate by irradiating the laser along the division line and then applying force to the substrate,
When the substrate is divided by applying a force, a pedestal on which the substrate is placed is a pedestal having two support portions arranged at intervals along a line to be divided. By making the position of the support part on the side shifted to the undivided side, the stress distribution is made symmetrical across the division planned line,
A substrate dividing method characterized by the above.
力を加えて前記基板の分割をする際に、
前記基板を載置する受け台として、分割予定ラインに沿ってライン状に間隔を開けて配置された2つの支持部を有するものを用い、
前記基板を載置する2つの支持部の高さを互いに異ならせることにより、前記基板を未分割側から分割側に向かって鉛直下方に傾斜させる、
ことを特徴とする基板分割方法。 In the substrate dividing method for dividing the substrate along the division line by forming a modified portion on the substrate by irradiating the laser along the division line and then applying force to the substrate,
When dividing the substrate by applying force,
As a cradle for placing the substrate, using a support having two support portions arranged in a line-like manner along a planned division line,
Inclining the substrate vertically downward from the undivided side toward the divided side by making the heights of the two support portions on which the substrate is placed different from each other,
A substrate dividing method characterized by the above.
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