JP6510933B2 - Optical device wafer processing method - Google Patents
Optical device wafer processing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6510933B2 JP6510933B2 JP2015163967A JP2015163967A JP6510933B2 JP 6510933 B2 JP6510933 B2 JP 6510933B2 JP 2015163967 A JP2015163967 A JP 2015163967A JP 2015163967 A JP2015163967 A JP 2015163967A JP 6510933 B2 JP6510933 B2 JP 6510933B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shield tunnel
- optical device
- sapphire substrate
- device wafer
- laser beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 102
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 70
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 65
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 19
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 16
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 7
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 9
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 7
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000005323 electroforming Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 gallium nitride compound Chemical class 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Dicing (AREA)
Description
本発明は、サファイア基板の表面に発光層が形成され格子状の複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域に光デバイスが形成された光デバイスウエーハを分割予定ラインに沿って個々の光デバイスに分割する光デバイスウエーハの加工方法に関する。 According to the present invention, an optical device wafer having a light emitting layer formed on the surface of a sapphire substrate and an optical device formed in a plurality of areas partitioned by a plurality of grid-like division lines is divided into individual optical devices along the division lines. The present invention relates to a method of processing an optical device wafer divided into two.
光デバイス製造工程においては、略円板形状であるサファイア基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体からなる発光層が積層され格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域に発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスを形成して光デバイスウエーハを構成する。そして、光デバイスウエーハを分割予定ラインに沿って切断することにより光デバイスが形成された領域を分割して個々の光デバイスを製造している。 In the optical device manufacturing process, light is emitted in a plurality of regions divided by a plurality of planned division lines formed in a lattice shape, in which a light emitting layer composed of a gallium nitride compound semiconductor is stacked on the surface of a substantially discoid sapphire substrate. An optical device wafer such as a diode or a laser diode is formed to constitute an optical device wafer. Then, the optical device wafer is cut along the dividing lines to divide the area where the optical devices are formed, thereby manufacturing individual optical devices.
上述した光デバイスウエーハの分割予定ラインに沿った切断は、通常、ダイサーと呼ばれている切削装置によって行われている。この切削装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削するための切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる切削送り手段とを具備している。切削手段は、回転スピンドルと該スピンドルに装着された切削ブレードおよび回転スピンドルを回転駆動する駆動機構を含んでいる。切削ブレードは円盤状の基台と該基台の側面外周部に装着された環状の切れ刃からなっており、切れ刃は例えば粒径３μｍ程度のダイヤモンド砥粒を電鋳によって基台に固定し厚さ２０μｍ程度に形成されている。 The above-described cutting along the planned dividing line of the optical device wafer is usually performed by a cutting device called a dicer. The cutting apparatus includes a chuck table for holding a workpiece, a cutting means for cutting the workpiece held by the chuck table, and a cutting feed means for relatively moving the chuck table and the cutting means. Equipped with The cutting means includes a rotating spindle, a cutting blade mounted on the spindle, and a drive mechanism for rotationally driving the rotating spindle. The cutting blade is composed of a disk-shaped base and an annular cutting edge mounted on the outer periphery of the side surface of the base, and the cutting edge is fixed to the base by electroforming, for example, diamond abrasive of about 3 μm in particle diameter. It is formed to a thickness of about 20 μm.
しかるに、光デバイスウエーハを構成するサファイア基板はモース硬度が高いため、上記切削ブレードによる切断は必ずしも容易ではない。更に、切削ブレードは２０μｍ程度の厚さを有するため、デバイスを区画する分割予定ラインとしては幅が５０μｍ程度必要となる。このため、分割予定ラインの占める面積比率が高くなり、生産性が悪いという問題がある。 However, since the sapphire substrate constituting the optical device wafer has a high Mohs hardness, cutting by the cutting blade is not always easy. Furthermore, since the cutting blade has a thickness of about 20 μm, it is necessary to have a width of about 50 μm as a planned dividing line for dividing the device. For this reason, there is a problem that the area ratio occupied by the planned dividing line becomes high, and the productivity is bad.
上述した問題を解消するために、光デバイスウエーハを分割予定ラインに沿って分割する方法として、サファイア基板に対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射することにより破断の起点となるレーザー加工溝を形成し、この破断の起点となるレーザー加工溝が形成された分割予定ラインに沿って外力を付与することにより割断する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 In order to solve the above-mentioned problems, as a method of dividing the optical device wafer along the planned dividing line, breakage is caused by irradiating the sapphire substrate with a pulse laser beam having an absorbing wavelength along the planned dividing line. There has been proposed a method of forming a laser-processed groove as a starting point and cutting by applying an external force along a planned dividing line on which a laser-processed groove as a starting point of fracture is formed (see, for example, Patent Document 1) ).
しかるに、光デバイスウエーハを構成するサファイア基板の表面に形成された分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射してレーザー加工溝を形成すると、発光ダイオード等の光デバイスの外周がアブレーションされてデブリと呼ばれる溶融物が付着するため輝度が低下し、光デバイスの品質が低下するという問題がある。 However, when a laser beam is irradiated along a planned dividing line formed on the surface of the sapphire substrate constituting the optical device wafer to form a laser processed groove, the outer periphery of the optical device such as a light emitting diode is ablated and melted called debris. There is a problem that the luminance is reduced due to the adhesion of an object, and the quality of the optical device is reduced.
このような問題を解消するために、発光層（エピ層）が形成されていないサファイア基板の裏面側からサファイア基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、サファイア基板の内部に分割予定ラインに沿って改質層を形成することにより、サファイア基板を改質層が形成されることによって強度が低下せしめられた分割予定ラインに沿って分割する加工方法が下記特許文献２に開示されている。 In order to solve such a problem, focusing point of laser light of wavelength having transparency to the sapphire substrate is located from the back side of the sapphire substrate where the light emitting layer (epi layer) is not formed, and division is planned Irradiating along the line and forming the modified layer along the planned dividing line inside the sapphire substrate, along the planned dividing line whose strength is reduced by forming the modified layer on the sapphire substrate A processing method of dividing into two is disclosed in Patent Document 2 below.
しかるに、サファイア基板の内部に分割予定ラインに沿って改質層を形成すると、光デバイスの外周が改質層で覆われ光デバイスの抗折強度が低下するとともに、裏面から表面に亘って垂直に分割することはできないという問題がある。 However, when the modified layer is formed along the planned dividing line inside the sapphire substrate, the outer periphery of the optical device is covered with the modified layer, and the bending strength of the optical device is lowered, and the vertical from the back surface to the front surface There is a problem that it can not be divided.
このような問題を解消するために、パルスレーザー光線を集光する集光レンズの開口数（ＮＡ）を単結晶基板の屈折率（Ｎ）で除した値が０．０５〜０．２の範囲で集光レンズの開口数（ＮＡ）を設定し、この集光レンズによって集光したパルスレーザー光線を照射して単結晶基板に位置付けられた集光点とパルスレーザー光線が入射された側との間に細孔と該細孔をシールドする非晶質とを成長させてシールドトンネルを形成するレーザー加工方法が下記特許文献３に開示されている。 In order to solve such a problem, the value obtained by dividing the numerical aperture (NA) of the focusing lens for focusing the pulse laser beam by the refractive index (N) of the single crystal substrate is in the range of 0.05 to 0.2. The numerical aperture (NA) of the condenser lens is set, and the pulse laser beam condensed by the condenser lens is irradiated, and a narrow spot is formed between the condensing point positioned on the single crystal substrate and the side where the pulse laser beam is incident. Patent Document 3 discloses a laser processing method of growing a hole and an amorphous that shields the hole to form a shield tunnel.
上記特許文献３に記載されたレーザー加工方法によってサファイア基板からなる光デバイスウエーハに分割予定ラインに沿ってレーザー加工を施すことにより、サファイア基板の裏面から表面に亘って細孔と該細孔をシールドする非晶質とを成長させてシールドトンネルを形成することができるため、光デバイスウエーハを分割予定ラインに沿って垂直に分割することができるとともに、光デバイスの品質および抗折強度の低下を防ぐことができる。
しかるに、本発明者らの実験によると、サファイア基板からなる光デバイスウエーハにおいては、結晶方位を表すオリエンテーションフラットに平行な方向に形成された分割予定ラインとオリエンテーションフラットに直交する方向に形成された分割予定ラインに対して同じ加工条件でシールドトンネルを形成すると、オリエンテーションフラットに平行な方向に形成された分割予定ラインの方がオリエンテーションフラットに直交する方向に形成された分割予定ラインより割れにくいという問題があることが判った。
By subjecting an optical device wafer made of a sapphire substrate to a laser processing along a planned dividing line by the laser processing method described in Patent Document 3 above, the pores and the pores are shielded from the back surface to the front surface of the sapphire substrate. Can be grown to form a shield tunnel, so that the optical device wafer can be divided vertically along the planned dividing line, and the deterioration of the quality and the bending strength of the optical device can be prevented. be able to.
However, according to the experiments of the present inventors, in an optical device wafer made of a sapphire substrate, division lines formed in a direction parallel to the orientation flat representing crystal orientation and divisions formed in the direction orthogonal to the orientation flat If a shield tunnel is formed under the same processing conditions with respect to the planned line, there is a problem that the planned dividing line formed in the direction parallel to the orientation flat is more difficult to break than the planned planned line formed in the direction orthogonal to the orientation flat. It turned out that there was.
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、サファイア基板からなる光デバイスウエーハを、オリエンテーションフラットに平行な方向に形成された分割予定ラインとオリエンテーションフラットに直交する方向に形成された分割予定ラインとが均一な力で分割することができる光デバイスウエーハの加工方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned facts, and the main technical problem is that the optical device wafer made of a sapphire substrate is orthogonal to the planned dividing line and the orientation flat formed in the direction parallel to the orientation flat. It is an object of the present invention to provide a method of processing an optical device wafer, which can be divided by a uniform force with a planned dividing line formed in the above.
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、結晶方位を表すオリエンテーションフラットが形成されたサファイア基板の表面に発光層が形成され格子状の複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域に光デバイスが形成された光デバイスウエーハを個々の光デバイスに分割する光デバイスウエーハの加工方法であって、
サファイア基板に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線の集光点をサファイア基板の裏面側から内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、細孔と該細孔をシールドする非晶質とを成長させてシールドトンネルを分割予定ラインに沿って形成するシールドトンネル形成工程と、
該シールドトンネル形成工程が実施された光デバイスウエーハに外力を付与し、光デバイスウエーハを分割予定ラインに沿って個々の光デバイスに分割する分割工程と、を含み、
該シールドトンネル形成工程は、オリエンテーションフラットに平行な方向に形成された分割予定ラインに対して実施する際にはシールドトンネルの端部をサファイア基板の裏面に露出させないでシールドトンネルの端部からサファイア基板の裏面に至るクラックが生成されるようにパルスレーザー光線の集光点を内部に位置付けて実施する第１のシールドトンネル形成工程と、オリエンテーションフラットに直交する方向に形成された分割予定ラインに対して実施する際にはシールドトンネルの端部をサファイア基板の裏面に露出させるようにパルスレーザー光線の集光点をサファイア基板の内部に位置付けて実施する第２のシールドトンネル形成工程と、を含んでいる、
ことを特徴とする光デバイスウエーハの加工方法が提供される。
In order to solve the above-mentioned main technical problems, according to the present invention, a light emitting layer is formed on the surface of a sapphire substrate on which an orientation flat representing a crystal orientation is formed, and a plurality of regions partitioned by a plurality of grid-like planned division lines. What is claimed is: 1. A method of processing an optical device wafer, comprising: dividing an optical device wafer on which optical devices are formed into individual optical devices;
A condensing spot of a pulse laser beam of a wavelength having transparency to the sapphire substrate is positioned from the back side of the sapphire substrate to the inside and irradiated along a planned dividing line, and pores and an amorphous that shields the pores Forming a shield tunnel along a planned dividing line by growing the shield tunnel, and
Applying an external force to the optical device wafer subjected to the shield tunnel forming step, and dividing the optical device wafer into individual optical devices along a planned dividing line,
When the shield tunnel forming step is performed on a planned dividing line formed in a direction parallel to the orientation flat, the end of the shield tunnel is not exposed to the back surface of the sapphire substrate, and the sapphire substrate is isolated from the end of the shield tunnel The first shield tunnel formation process which is performed by positioning the focusing point of the pulse laser beam inside so that the crack to the back surface of the surface is generated, and the division planned line formed in the direction orthogonal to the orientation flat And performing a second shield tunnel forming step of positioning the focus of the pulse laser beam inside the sapphire substrate so as to expose the end of the shield tunnel on the back surface of the sapphire substrate.
A method of processing an optical device wafer is provided.
本発明によるレーザー加工方法においては、サファイア基板に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線の集光点をサファイア基板の裏面側から内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、細孔と該細孔をシールドする非晶質とを成長させてシールドトンネルを分割予定ラインに沿って形成するシールドトンネル形成工程は、オリエンテーションフラットに平行な方向に形成された分割予定ラインに対して実施する際にはシールドトンネルの端部をサファイア基板の裏面に露出させないでシールドトンネルの端部からサファイア基板の裏面に至るクラックが生成されるようにパルスレーザー光線の集光点を内部に位置付けて実施する第１のシールドトンネル形成工程と、オリエンテーションフラットに直交する方向に形成された分割予定ラインに対して実施する際にはシールドトンネルの端部をサファイア基板の裏面に露出させるようにパルスレーザー光線の集光点をサファイア基板の内部に位置付けて実施する第２のシールドトンネル形成工程とを含んでいるので、外力の付与によって割れにくいオリエンテーションフラットに平行な方向に形成された第１の分割予定ラインにはシールドトンネルと該シールドトンネルの端部から裏面に至るクラックが生成され割れやすくなっているため、シールドトンネルだけが形成されたオリエンテーションフラットに直交する方向に形成された第２の分割予定ラインと略同じ力で分割することができる。従って、光デバイスウエーハを均一な力で個々の光デバイスに分割することができる。 In the laser processing method according to the present invention, the focusing point of the pulse laser beam having a wavelength having transparency to the sapphire substrate is positioned from the back surface side of the sapphire substrate to the inside and irradiated along the planned dividing line. The shield tunnel formation step of growing the amorphous which shields the pores and forming the shield tunnel along the planned dividing line is performed when performing the planned planned dividing line formed in the direction parallel to the orientation flat. The first step is to position the focusing point of the pulsed laser beam inside so that a crack from the end of the shield tunnel to the back of the sapphire substrate is generated without exposing the end of the shield tunnel to the back of the sapphire substrate. Shield tunnel formation process and formed in the direction orthogonal to the orientation flat And a second shield tunnel forming step of positioning the focusing point of the pulse laser beam inside the sapphire substrate so as to expose the end of the shield tunnel on the back surface of the sapphire substrate when performing the process on the planned line As a result, a shield tunnel and a crack from the end of the shield tunnel to the back surface are generated in the first planned dividing line formed in the direction parallel to the orientation flat which is hard to be broken by the application of external force Therefore, the division can be performed with substantially the same force as the second planned division line formed in the direction orthogonal to the orientation flat in which only the shield tunnel is formed. Thus, the optical device wafer can be divided into individual optical devices with uniform force.
以下、本発明による光デバイスウエーハの加工方法について添付図面を参照して、更に詳細に説明する。 Hereinafter, the method of processing an optical device wafer according to the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings.
図１の（ａ）および（ｂ）には、本発明による光デバイスウエーハの加工方法によって個々の光デバイスに分割される光デバイスウエーハの斜視図および要部を拡大して示す断面図が示されている。図１の（ａ）および（ｂ）に示す光デバイスウエーハ２は、厚みが５００μｍの単結晶基板であるサファイア基板２０の表面２０ａに窒化物半導体からなる厚みが１０μｍの発光層（エピ層）２１が積層されている。光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０には、結晶方位を表すオリエンテーションフラット２０１が形成されている。このように形成されたサファイア基板２０の表面に積層された発光層（エピ層）２１は、表面２１ａにオリエンテーションフラット２０１に平行な方向に形成された複数の第１の分割予定ライン２２１とオリエンテーションフラット２０１に直交する方向に形成された複数の第２の分割予定ライン２２２とによって複数の領域が区画され、この区画された複数の領域に発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイス２３が形成されている。 FIGS. 1A and 1B show a perspective view of an optical device wafer divided into individual optical devices by the method of processing an optical device wafer according to the present invention and a cross-sectional view showing an enlarged main part. ing. The optical device wafer 2 shown in (a) and (b) of FIG. 1 has a light emitting layer (epi layer) 21 with a thickness of 10 μm made of a nitride semiconductor on the surface 20 a of a sapphire substrate 20 which is a single crystal substrate with a thickness of 500 μm. Are stacked. An orientation flat 201 representing a crystal orientation is formed on the sapphire substrate 20 constituting the optical device wafer 2. The light emitting layer (epi layer) 21 stacked on the surface of the sapphire substrate 20 thus formed has a plurality of first planned division lines 221 formed in the direction parallel to the orientation flat 201 on the surface 21 a and the orientation flat A plurality of regions are partitioned by a plurality of second planned division lines 222 formed in a direction orthogonal to 201, and an optical device 23 such as a light emitting diode or a laser diode is formed in the partitioned regions. .
上述した光デバイスウエーハ２を第１の分割予定ライン２２１および第２の分割予定ライン２２２に沿って分割するには、図示の実施形態においては先ず、光デバイスウエーハ２を環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着するウエーハ支持工程を実施する。即ち、図２に示すように、環状のフレーム３の内側開口部を覆うように外周部が装着されたダイシングテープ４の表面に光デバイスウエーハ２を構成する発光層（エピ層）２１の表面２１ａを貼着する。従って、ダイシングテープ４の表面に貼着された光デバイスウエーハ２は、サファイア基板２０の裏面２０ｂが上側となる。 In order to divide the optical device wafer 2 described above along the first planned dividing line 221 and the second planned dividing line 222, the optical device wafer 2 is first attached to an annular frame in the illustrated embodiment. A wafer supporting step of sticking on the surface of the dicing tape is carried out. That is, as shown in FIG. 2, the surface 21a of the light emitting layer (epi layer) 21 constituting the optical device wafer 2 on the surface of the dicing tape 4 whose outer periphery is attached to cover the inner opening of the annular frame 3. Stick Accordingly, in the optical device wafer 2 attached to the front surface of the dicing tape 4, the back surface 20 b of the sapphire substrate 20 is on the upper side.
上述したウエーハ支持工程を実施したならば、サファイア基板２０に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線の集光点をサファイア基板２０の裏面側から内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、細孔と該細孔をシールドする非晶質とを成長させてシールドトンネルを分割予定ラインに沿って形成するシールドトンネル形成工程を実施する。このシールドトンネル形成工程は、オリエンテーションフラット２０１に平行な方向に形成された第１の分割予定ライン２２１に対して実施する際にはシールドトンネルの端部をサファイア基板の裏面に露出させないでシールドトンネルの端部からサファイア基板２０の裏面に至るクラックが生成されるようにパルスレーザー光線の集光点を内部に位置付けて実施する第１のシールドトンネル形成工程と、オリエンテーションフラット２０１に直交する方向に形成された第２の分割予定ライン２２２に対して実施する際にはシールドトンネルの端部をサファイア基板２０の裏面に露出させるようにパルスレーザー光線の集光点をサファイア基板２０の内部に位置付けて実施する第２のシールドトンネル形成工程と、を含んでいる。 After the above-described wafer supporting process is performed, the condensing point of the pulse laser beam having a wavelength having transparency to the sapphire substrate 20 is positioned from the back surface side of the sapphire substrate 20 to the inside and irradiated along the planned dividing line. A shield tunnel formation step is performed in which a pore and an amorphous that shields the pore are grown to form a shield tunnel along a dividing line. When this shield tunnel formation step is performed on the first planned dividing line 221 formed in the direction parallel to the orientation flat 201, the shield tunnel end portion is not exposed on the back surface of the sapphire substrate. The first shield tunnel forming step is performed in which the focusing point of the pulse laser beam is positioned inside so as to generate a crack from the end to the back surface of the sapphire substrate 20, and formed in the direction orthogonal to the orientation flat 201 When the second planned dividing line 222 is implemented, the second embodiment is implemented by positioning the focusing point of the pulse laser beam inside the sapphire substrate 20 so that the end of the shield tunnel is exposed on the back surface of the sapphire substrate 20 And forming a shield tunnel.
上記第１のシールドトンネル形成工程および第２のシールドトンネル形成工程は、図３に示すレーザー加工装置５を用いて実施する。図３に示すレーザー加工装置５は、被加工物を保持するチャックテーブル５１と、該チャックテーブル５１上に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５２と、チャックテーブル５１上に保持された被加工物を撮像する撮像手段５３を具備している。チャックテーブル５１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない加工送り手段によって図３において矢印Ｘで示す加工送り方向（Ｘ軸方向）に移動せしめられるとともに、図示しない割り出し送り手段によって図３において（Ｙ軸方向）で示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。 The first shield tunnel forming step and the second shield tunnel forming step are performed using the laser processing apparatus 5 shown in FIG. The laser processing apparatus 5 shown in FIG. 3 includes a chuck table 51 for holding a workpiece, laser beam irradiation means 52 for irradiating a laser beam to the workpiece held on the chuck table 51, and holding on the chuck table 51. The imaging means 53 which images the processed to-be-processed object is comprised. The chuck table 51 is configured to suction and hold the workpiece, and is moved in the processing feed direction (X-axis direction) indicated by the arrow X in FIG. It is made to move in the indexing feed direction shown by (Y-axis direction) in FIG. 3 by means.
上記レーザー光線照射手段５２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング５２１を含んでいる。ケーシング５２１内には図示しないパルスレーザー光線発振器や繰り返し周波数設定手段を備えたパルスレーザー光線発振手段が配設されている。上記ケーシング５２１の先端部には、パルスレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を集光するための集光レンズ５２２ａを備えた集光器５２２が装着されている。この集光器５２２の集光レンズ５２２ａは、開口数（ＮＡ）が次のよう設定されている。即ち、集光レンズ５２２ａの開口数（ＮＡ）は、開口数（ＮＡ）をサファイア（Ａｌ２Ｏ３）基板の屈折率で除した値が０．０５〜０．２の範囲に設定される。従って、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）基板の屈折率が１．７であるので、集光レンズ５２２ａの開口数（ＮＡ）は０．０８５〜０．３４の範囲に設定されている。なお、上記レーザー光線照射手段５２は、集光器５２２の集光レンズ５２２ａによって集光されるパルスレーザー光線の集光点位置を調整するための集光点位置調整手段（図示せず）を備えている。 The laser beam application means 52 includes a cylindrical casing 521 disposed substantially horizontally. In the casing 521, a pulse laser beam oscillation means (not shown) provided with a pulse laser beam oscillator and a repetition frequency setting means is disposed. At the front end of the casing 521, a condenser 522 provided with a condenser lens 522a for condensing the pulse laser beam oscillated from the pulse laser beam oscillation means is mounted. The numerical aperture (NA) of the condenser lens 522 a of the condenser 522 is set as follows. That is, the numerical aperture (NA) of the condenser lens 522 a is set to a value obtained by dividing the numerical aperture (NA) by the refractive index of the sapphire (Al 2 O 3 ) substrate in the range of 0.05 to 0.2. Therefore, since the refractive index of the sapphire (Al 2 O 3 ) substrate is 1.7, the numerical aperture (NA) of the condenser lens 522 a is set in the range of 0.085 to 0.34. The laser beam application means 52 is provided with focusing point position adjusting means (not shown) for adjusting the focusing point position of the pulse laser beam focused by the focusing lens 522 a of the focusing device 522. .
上記レーザー光線照射手段５２を構成するケーシング５２１の先端部に装着された撮像手段５３は、可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）の外に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成されており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。 The image pickup means 53 mounted on the tip of the casing 521 constituting the laser beam irradiation means 52 is an infrared illumination means for irradiating an infrared ray onto a workpiece, in addition to a normal image pickup device (CCD) for imaging with visible light. An optical system for capturing infrared light emitted by the infrared illumination means, and an image pickup device (infrared CCD) for outputting an electrical signal corresponding to the infrared light captured by the optical system; Send to control means not shown.
上述したレーザー加工装置５を用いて、上記シールドトンネル形成工程の第１のシールドトンネル形成工程を施すには、先ず、上述した図３に示すレーザー加工装置５のチャックテーブル５１上に光デバイスウエーハ２を構成する発光層（エピ層）２１の表面が貼着されたダイシングテープ４側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、ダイシングテープ４を介して光デバイスウエーハ２をチャックテーブル５１上に保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル５１に保持された光デバイスウエーハ２は、サファイア基板２０の裏面２０ｂが上側となる。このようにして、光デバイスウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル５１は、図示しない加工送り手段によって撮像手段５３の直下に位置付けられる。 In order to perform the first shield tunnel forming step of the shield tunnel forming step using the above-described laser processing apparatus 5, first, the optical device wafer 2 is placed on the chuck table 51 of the above-described laser processing apparatus 5 shown in FIG. Is placed on the side of the dicing tape 4 to which the surface of the light emitting layer (epi layer) 21 constituting the light emitting device is attached. Then, the optical device wafer 2 is held on the chuck table 51 via the dicing tape 4 by operating suction means (not shown) (wafer holding step). Therefore, in the optical device wafer 2 held by the chuck table 51, the back surface 20b of the sapphire substrate 20 is on the upper side. In this way, the chuck table 51 holding the optical device wafer 2 by suction is positioned directly below the imaging means 53 by the processing and feeding means (not shown).
チャックテーブル５１が撮像手段５３の直下に位置付けられると、撮像手段５３および図示しない制御手段によって光デバイスウエーハ２のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段５３および図示しない制御手段は、光デバイスウエーハ２のオリエンテーションフラット２０１に平行な方向に形成された第１の分割予定ライン２２１と、第１の分割予定ライン２２１に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５２の集光器５２２との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置の第１のアライメントを遂行する（第１のアライメント工程）。この第１のアライメント工程は、第１の分割予定ライン２２１がＸ軸方向と平行となるように調整する。また、光デバイスウエーハ２のオリエンテーションフラット２０１に直交する方向に形成された第２の分割予定ライン２２２対しても同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行する（第２のアライメント工程）。この第２のアライメント工程は、第２の分割予定ライン２２２がＸ軸方向と平行となるように調整する。このとき、光デバイスウエーハ２の第１の分割予定ライン２２１および第２の分割予定ライン２２２が形成されている光デバイスウエーハ２を構成する発光層（エピ層）２１の表面２１ａは下側に位置しているが、撮像手段５３が上述したように赤外線照明手段と赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成された撮像手段を備えているので、光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の裏面２０ｂから透かして第１の分割予定ライン２２１および第２の分割予定ライン２２２を撮像することができる。 When the chuck table 51 is positioned directly below the imaging means 53, an alignment operation is performed to detect the processing area of the optical device wafer 2 to be laser-processed by the imaging means 53 and the control means (not shown). That is, the imaging unit 53 and the control unit (not shown) irradiate the laser beam along the first planned dividing line 221 formed in the direction parallel to the orientation flat 201 of the optical device wafer 2 and the first planned dividing line 221. Image processing such as pattern matching for aligning the position of the laser beam application means 52 with the light collector 522 is performed, and a first alignment of the laser beam application position is performed (first alignment step). In this first alignment step, the first planned dividing line 221 is adjusted to be parallel to the X-axis direction. Further, the alignment of the laser beam irradiation position is similarly performed even with respect to the second planned division line 222 formed in the direction orthogonal to the orientation flat 201 of the optical device wafer 2 (second alignment step). In this second alignment step, the second planned dividing line 222 is adjusted to be parallel to the X-axis direction. At this time, the surface 21 a of the light emitting layer (epi layer) 21 constituting the optical device wafer 2 on which the first planned dividing line 221 and the second planned dividing line 222 of the optical device wafer 2 are formed is positioned downward. However, as described above, the imaging unit 53 includes the imaging unit configured by the infrared illumination unit, the optical system that captures the infrared light, and the imaging device (infrared CCD) that outputs the electric signal corresponding to the infrared radiation. The first planned dividing line 221 and the second planned dividing line 222 can be imaged by watermarking from the back surface 20 b of the sapphire substrate 20 constituting the optical device wafer 2.
上述した第１のアライメント工程および第２のアライメント工程を実施したならば、図４の（ａ）で示すようにチャックテーブル５１をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５２の集光器５２２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定の第１の分割予定ライン２２１を集光器５２２の直下に位置付ける。このとき、図４の（ａ）で示すように光デバイスウエーハ２は、第１の分割予定ライン２２１の一端（図４の（ａ）において左端）が集光器５２２の直下に位置するように位置付けられる。そして、集光器５２２の集光レンズ５２２ａによって集光されるパルスレーザー光線ＬＢの集光点Ｐが光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の厚み方向の所望の位置に位置付けられるように図示しない集光点位置調整手段を作動して集光器５２２を光軸方向に移動する（位置付け工程）。なお、図示の実施形態においては、パルスレーザー光線の集光点Ｐは、光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０におけるパルスレーザー光線が入射される上面（裏面２０ｂ）から内部に１００μｍの位置に設定されている。 When the first alignment step and the second alignment step described above are performed, as shown in FIG. 4A, the laser beam is positioned at which the condenser 522 of the laser beam application means 52 for applying the laser beam to the chuck table 51 is located. Moving to the irradiation area, the predetermined first dividing planned line 221 is positioned directly below the light collector 522. At this time, as shown in FIG. 4A, in the optical device wafer 2, one end (the left end in FIG. 4A) of the first planned division line 221 is positioned immediately below the light collector 522. Be positioned. Then, a collection point (not shown) is provided so that the focusing point P of the pulse laser beam LB focused by the focusing lens 522 a of the focusing device 522 is positioned at a desired position in the thickness direction of the sapphire substrate 20 constituting the optical device wafer 2. The light spot position adjusting means is operated to move the light collector 522 in the optical axis direction (positioning process). In the illustrated embodiment, the condensing point P of the pulse laser beam is set at a position of 100 μm from the upper surface (rear surface 20 b) on the sapphire substrate 20 of the optical device wafer 2 on which the pulse laser beam is incident. There is.
上述したように位置付け工程を実施したならば、レーザー光線照射手段５２を作動して集光器５２２からパルスレーザー光線ＬＢを照射して光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０に位置付けられた集光点Ｐ付近から下面（表面２０ａ）に向けて細孔と該細孔をシールドする非晶質とを形成させてシールドトンネルを形成するとともにシールドトンネルの端部をサファイア基板の裏面に露出させないでシールドトンネルの端部からサファイア基板２０の裏面に至るクラックを生成する第１のシールドトンネル形成工程を実施する。即ち、集光器５２２から光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線ＬＢを照射しつつチャックテーブル５１を図４の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の送り速度で移動せしめる（第１のシールドトンネル形成工程）。そして、図４の（ｂ）で示すようにレーザー光線照射手段５２の集光器５２２の照射位置に分割予定ライン２２１の他端（図４の（ｂ）において右端）が達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル５１の移動を停止する。 After the positioning process is performed as described above, the laser beam application means 52 is operated to irradiate the pulse laser beam LB from the condenser 522 and the focusing point P located on the sapphire substrate 20 constituting the optical device wafer 2 A pore and an amorphous that shields the pore are formed from the vicinity toward the lower surface (surface 20a) to form a shield tunnel, and the end of the shield tunnel is not exposed on the back surface of the sapphire substrate. A first shield tunnel forming step is performed to generate a crack from the end to the back surface of the sapphire substrate 20. That is, the chuck table 51 is directed in the direction indicated by the arrow X1 in FIG. 4A while irradiating the pulsed laser beam LB having a wavelength having transparency to the sapphire substrate 20 constituting the optical device wafer 2 from the light collector 522. It is moved at a predetermined feed speed (first shield tunnel formation step). Then, when the other end (right end in (b) of FIG. 4) of the planned division line 221 reaches the irradiation position of the condenser 522 of the laser beam irradiation means 52 as shown in (b) of FIG. And stop the movement of the chuck table 51.
なお、上記第１のシールドトンネル形成工程は、次に示す加工条件に設定されている。
波長 ：１０３０ｎｍ
繰り返し周波数 ：５０ｋＨｚ
パルス幅 ：１０ｐｓ
平均出力 ：３Ｗ
スポット径 ：１０μｍ
加工送り速度 ：５００ｍｍ／秒
集光レンズの開口数 ：０．２５
The first shield tunnel forming step is set to the processing conditions shown below.
Wavelength: 1030 nm
Repetition frequency: 50kHz
Pulse width: 10 ps
Average power: 3W
Spot diameter: 10 μm
Processing feed rate: 500 mm / sec. Numerical aperture of condenser lens: 0.25
上述した第１のシールドトンネル形成工程を実施することにより、光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の内部には、図４の（ｃ）に示すようにパルスレーザー光線ＬＢの集光点Ｐ付近から下面（表面２０ａ）に向けて細孔２５１と該細孔２５１の周囲に形成された非晶質２５２が成長し、第１の分割予定ライン２２１に沿って所定の間隔（図示の実施形態においては１０μｍの間隔（加工送り速度：５００ｍｍ／秒）／（繰り返し周波数：５０ｋＨｚ）で非晶質のシールドトンネル２５が形成される。このシールドトンネル２５は、図４の（ｄ）および（ｅ）に示すように中心に形成された直径がφ１μｍ程度の細孔２５１と該細孔２５１の周囲に形成された直径がφ１０μｍの非晶質２５２とからなり、図示の実施形態においては互いに隣接する非晶質２５２同士がつながるように形成される形態となっている。そして、上述した第１のシールドトンネル形成工程においては、パルスレーザー光線ＬＢの集光点Ｐが光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０におけるパルスレーザー光線が入射される上面（裏面２０ｂ）から１００μｍの位置に設定されているので、サファイア基板２０におけるパルスレーザー光線が入射される上面（裏面２０ｂ）側には、シールドトンネル２５の上端から裏面２０ｂに至るクラック２６が生成される。 By performing the first shield tunnel forming step described above, as shown in (c) of FIG. 4, from the vicinity of the focusing point P of the pulse laser beam LB inside the sapphire substrate 20 constituting the optical device wafer 2 The pores 251 and the amorphous 252 formed around the pores 251 grow toward the lower surface (the surface 20a), and are separated along the first planned dividing lines 221 (in the illustrated embodiment, An amorphous shield tunnel 25 is formed at an interval of 10 μm (processing feed rate: 500 mm / sec) / (repetition frequency: 50 kHz) This shield tunnel 25 is shown in (d) and (e) of FIG. In the illustrated embodiment, it comprises a pore 251 having a diameter of about 1 μm and an amorphous 252 having a diameter of 10 μm formed around the pore 251. In the first shield tunnel forming step described above, the light condensing point P of the pulse laser beam LB is the optical device wafer 2. In the sapphire substrate 20 constituting the light emitting diode, it is set at a position of 100 μm from the top surface (back surface 20b) to which the pulse laser beam is incident. A crack 26 is generated from the upper end of 25 to the back surface 20b.
以上のようにして、所定の第１の分割予定ライン２２１に沿って上記第１のシールドトンネル形成工程を実施したならば、チャックテーブル５１を矢印Ｙで示す方向に光デバイスウエーハ２を構成する発光層（エピ層）２１の表面２１ａに形成された第１の分割予定ライン２２１の間隔だけ割り出し移動し（割り出し工程）、上記第１のシールドトンネル形成工程を遂行する。このようにしてオリエンテーションフラット２０１に平行に形成された全ての第１の分割予定ライン２２１に沿って上記第１のシールドトンネル形成工程を実施したならば、チャックテーブル５１を９０度回動せしめ、オリエンテーションフラット２０１に直交する方向に形成された第２の分割予定ライン２２２に対してシールドトンネルの端部をサファイア基板２０の裏面に露出させるようにパルスレーザー光線の集光点をサファイア基板２０の内部に位置付けて実施する第２のシールドトンネル形成工程を実施する。 As described above, when the first shield tunnel forming step is performed along the predetermined first dividing planned line 221, light emission constituting the optical device wafer 2 in the direction indicated by the arrow Y of the chuck table 51. The indexing movement is performed by an interval of the first planned dividing line 221 formed on the surface 21 a of the layer (epi layer) 21 (indexing process), and the first shield tunnel forming process is performed. When the first shield tunnel forming step is performed along all the first planned division lines 221 formed in parallel to the orientation flat 201 in this manner, the chuck table 51 is rotated 90 degrees, and the orientation is adjusted. The focusing point of the pulse laser beam is positioned inside the sapphire substrate 20 so that the end of the shield tunnel is exposed on the back surface of the sapphire substrate 20 with respect to the second planned dividing line 222 formed in the direction orthogonal to the flat 201 Implement the second shield tunnel formation step to be performed.
第２のシールドトンネル形成工程を実施すには、図５の（ａ）で示すようにチャックテーブル５１をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５２の集光器５２２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定の第２の分割予定ライン２２２を集光器５２２の直下に位置付ける。このとき、図５の（ａ）で示すように光デバイスウエーハ２は、第２の分割予定ライン２２２の一端（図５の（ａ）において左端）が集光器５２２の直下に位置するように位置付けられる。そして、集光器５２２の集光レンズ５２２ａによって集光されるパルスレーザー光線ＬＢの集光点Ｐが光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の厚み方向の所望の位置に位置付けられるように図示しない集光点位置調整手段を作動して集光器５２２を光軸方向に移動する（位置付け工程）。なお、図示の実施形態においては、パルスレーザー光線の集光点Ｐは、光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０におけるパルスレーザー光線が入射される上面（裏面２０ｂ）から内部に１０μｍの位置に設定されている。 To carry out the second shield tunnel formation step, as shown in FIG. 5A, the chuck table 51 is moved to the laser beam irradiation area where the condenser 522 of the laser beam irradiation means 52 for irradiating the laser beam is located, The predetermined second dividing scheduled line 222 is positioned immediately below the light collector 522. At this time, as shown in FIG. 5A, in the optical device wafer 2, one end (the left end in FIG. 5A) of the second planned division line 222 is positioned immediately below the light collector 522. Be positioned. Then, a collection point (not shown) is provided so that the focusing point P of the pulse laser beam LB focused by the focusing lens 522 a of the focusing device 522 is positioned at a desired position in the thickness direction of the sapphire substrate 20 constituting the optical device wafer 2. The light spot position adjusting means is operated to move the light collector 522 in the optical axis direction (positioning process). In the illustrated embodiment, the condensing point P of the pulsed laser beam is set at a position of 10 μm from the upper surface (back surface 20 b) on the sapphire substrate 20 of the optical device wafer 2 on which the pulsed laser beam is incident. There is.
上述したように位置付け工程を実施したならば、レーザー光線照射手段５２を作動して集光器５２２からパルスレーザー光線ＬＢを照射して光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０に位置付けられた集光点Ｐ付近から下面（表面２０ａ）に向けて細孔と該細孔をシールドする非晶質とを形成させるとともにシールドトンネルの端部をサファイア基板２０の裏面に露出させる第２のシールドトンネル形成工程を実施する。即ち、集光器５２２から光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線ＬＢを照射しつつチャックテーブル５１を図５の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の送り速度で移動せしめる（第２のシールドトンネル形成工程）。そして、図５の（ｂ）で示すようにレーザー光線照射手段５２の集光器５２２の照射位置に分割予定ライン２２２の他端（図５の（ｂ）において右端）が達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル５１の移動を停止する。
なお、上記第２のシールドトンネル形成工程の加工条件は、上述した第１のシールドトンネル形成工程の加工条件と同一に設定されている。
After the positioning process is performed as described above, the laser beam application means 52 is operated to irradiate the pulse laser beam LB from the condenser 522 and the focusing point P located on the sapphire substrate 20 constituting the optical device wafer 2 A second shield tunnel formation step is performed to form a pore and an amorphous that shields the pore from the vicinity toward the lower surface (surface 20a) and expose the end of the shield tunnel to the back surface of the sapphire substrate 20 Do. That is, the chuck table 51 is directed in the direction indicated by the arrow X1 in FIG. 5A while irradiating the pulsed laser beam LB having a wavelength having transparency to the sapphire substrate 20 constituting the optical device wafer 2 from the light collector 522. It is moved at a predetermined feed speed (second shield tunnel formation step). Then, when the other end (right end in (b) of FIG. 5) of the planned division line 222 reaches the irradiation position of the condenser 522 of the laser beam irradiation means 52 as shown in (b) of FIG. And stop the movement of the chuck table 51.
The processing conditions in the second shield tunnel forming step are set to be the same as the processing conditions in the first shield tunnel forming step described above.
上述した第２のシールドトンネル形成工程を実施することにより、光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の内部には、図５の（ｃ）に示すようにパルスレーザー光線ＬＢの集光点Ｐ付近から下面（表面２０ａ）に向けて細孔２５１と該細孔２５１の周囲に形成された非晶質２５２が成長し、上述した第１のシールドトンネル形成工程と同様に第２の分割予定ライン２２２に沿って１０μｍの間隔で非晶質のシールドトンネル２５が形成されるとともに、パルスレーザー光線ＬＢの集光点Ｐが光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０におけるパルスレーザー光線が入射される上面（裏面２０ｂ）から近い１０μｍの位置に設定されているのでシールドトンネル２５の上端部がサファイア基板２０の裏面２０ｂに露出せしめられる。 By carrying out the second shield tunnel formation step described above, the sapphire substrate 20 constituting the optical device wafer 2 is located near the focusing point P of the pulse laser beam LB as shown in FIG. 5C. A pore 251 and an amorphous 252 formed around the pore 251 grow toward the lower surface (surface 20a), and the second planned dividing line 222 is formed as in the first shield tunnel forming step described above. An amorphous shield tunnel 25 is formed at intervals of 10 μm along the top surface of the sapphire substrate 20 constituting the optical device wafer 2 with the focusing point P of the pulse laser beam LB incident on the top surface (back surface 20 b) Of the shield tunnel 25 is exposed to the back surface 20b of the sapphire substrate 20, because It is tightened.
以上のようにして、所定の第２の分割予定ライン２２２に沿って上記第２のシールドトンネル形成工程を実施したならば、チャックテーブル５１を矢印Ｙで示す方向に光デバイスウエーハ２を構成する発光層（エピ層）２１の表面２１ａに形成された第２の分割予定ライン２２２の間隔だけ割り出し移動し（割り出し工程）、上記第２のシールドトンネル形成工程を遂行する。このようにしてオリエンテーションフラット２０１に直交する方向に形成された全ての第２の分割予定ライン２２２に沿って上記第２のシールドトンネル形成工程を実施する。 As described above, when the second shield tunnel forming step is performed along the predetermined second dividing planned line 222, the light emission constituting the optical device wafer 2 in the direction indicated by the arrow Y of the chuck table 51. Index movement is performed by an interval of the second planned dividing line 222 formed on the surface 21 a of the layer (epi layer) 21 (indexing step), and the second shield tunnel forming step is performed. In this manner, the second shield tunnel formation step is performed along all the second planned division lines 222 formed in the direction orthogonal to the orientation flat 201.
以上のようにして第１のシールドトンネル形成工程および第２のシールドトンネル形成工程を実施したならば、光デバイスウエーハ２に外力を付与し、光デバイスウエーハ２をシールドトンネル２５およびクラック２６が形成された第１の分割予定ライン２２１およびにシールドトンネル２５が形成された第２の分割予定ライン２２２沿って個々の光デバイスに分割する分割工程を実施する。この分割工程は、図６に示す分割装置６を用いて実施する。図６に示す分割装置６は、上記環状のフレーム３を保持するフレーム保持手段６１と、該フレーム保持手段６１に保持された環状のフレーム３に装着された光デバイスウエーハ２を拡張するテープ拡張手段６２と、ピックアップコレット６３を具備している。フレーム保持手段６１は、環状のフレーム保持部材６１１と、該フレーム保持部材６１１の外周に配設された固定手段としての複数のクランプ６１２とからなっている。フレーム保持部材６１１の上面は環状のフレーム３を載置する載置面６１１ａを形成しており、この載置面６１１ａ上に環状のフレーム３が載置される。そして、載置面６１１ａ上に載置された環状のフレーム３は、クランプ６１２によってフレーム保持部材６１１に固定される。このように構成されたフレーム保持手段６１は、テープ拡張手段６２によって上下方向に進退可能に支持されている。 When the first shield tunnel forming step and the second shield tunnel forming step are performed as described above, an external force is applied to the optical device wafer 2 to form the shield tunnel 25 and the crack 26 in the optical device wafer 2. A division process is performed to divide the first divided planned line 221 and the second divided planned line 222 in which the shield tunnel 25 is formed in the individual optical devices. This division step is performed using the division device 6 shown in FIG. The dividing device 6 shown in FIG. 6 comprises a frame holding means 61 for holding the annular frame 3 and a tape expanding means for expanding the optical device wafer 2 mounted on the annular frame 3 held by the frame holding means 61. 62 and a pickup collet 63 are provided. The frame holding means 61 comprises an annular frame holding member 611 and a plurality of clamps 612 as fixing means disposed on the outer periphery of the frame holding member 611. The upper surface of the frame holding member 611 forms a placement surface 611 a on which the annular frame 3 is placed, and the annular frame 3 is placed on the placement surface 611 a. Then, the annular frame 3 placed on the placement surface 611 a is fixed to the frame holding member 611 by the clamp 612. The frame holding means 61 configured in this manner is supported by the tape expansion means 62 so as to be able to move up and down in the vertical direction.
テープ拡張手段６２は、上記環状のフレーム保持部材６１１の内側に配設される拡張ドラム６２１を具備している。この拡張ドラム６２１は、環状のフレーム３の内径より小さく該環状のフレーム３に装着されたダイシングテープ４に貼着される光デバイスウエーハ２の外径より大きい内径および外径を有している。また、拡張ドラム６２１は、下端に支持フランジ６２２を備えている。図示の実施形態におけるテープ拡張手段６２は、上記環状のフレーム保持部材６１１を上下方向に進退可能な支持手段６２３を具備している。この支持手段６２３は、上記支持フランジ６２２上に配設された複数のエアシリンダ６２３ａからなっており、そのピストンロッド６２３ｂが上記環状のフレーム保持部材６１１の下面に連結される。このように複数のエアシリンダ６２３ａからなる支持手段６２３は、図７の（ａ）に示すように環状のフレーム保持部材６１１を載置面６１１ａが拡張ドラム６２１の上端と略同一高さとなる基準位置と、図７の（ｂ）に示すように拡張ドラム６２１の上端より所定量下方の拡張位置の間を上下方向に移動せしめる。 The tape expansion means 62 comprises an expansion drum 621 disposed inside the annular frame holding member 611. The expansion drum 621 has an inner diameter and an outer diameter smaller than the inner diameter of the annular frame 3 and larger than the outer diameter of the optical device wafer 2 attached to the dicing tape 4 mounted on the annular frame 3. Further, the extension drum 621 is provided with a support flange 622 at its lower end. The tape expansion means 62 in the illustrated embodiment comprises support means 623 capable of advancing and retracting the annular frame holding member 611 in the vertical direction. The support means 623 is composed of a plurality of air cylinders 623 a disposed on the support flange 622, and the piston rod 623 b is connected to the lower surface of the annular frame holding member 611. Thus, the support means 623 consisting of a plurality of air cylinders 623a is a reference position where the mounting surface 611a of the annular frame holding member 611 becomes approximately the same height as the upper end of the extension drum 621 as shown in FIG. 7A. As shown in FIG. 7B, the expansion position is moved up and down by a predetermined amount below the upper end of the expansion drum 621.
以上のように構成された分割装置６を用いて実施するウエーハ分割工程について図７を参照して説明する。即ち、光デバイスウエーハ２が貼着されているダイシングテープ４が装着された環状のフレーム３を、図７の（ａ）に示すようにフレーム保持手段６１を構成するフレーム保持部材６１１の載置面６１１ａ上に載置し、クランプ６１２によってフレーム保持部材６１１に固定する（フレーム保持工程）。このとき、フレーム保持部材６１１は図７の（ａ）に示す基準位置に位置付けられている。次に、テープ拡張手段６２を構成する支持手段６２３としての複数のエアシリンダ６２３ａを作動して、環状のフレーム保持部材６１１を図７の（ｂ）に示す拡張位置に下降せしめる。従って、フレーム保持部材６１１の載置面６１１ａ上に固定されている環状のフレーム３も下降するため、図７の（ｂ）に示すように環状のフレーム３に装着されたダイシングテープ４は拡張ドラム６２１の上端縁に接して拡張せしめられる（テープ拡張工程）。この結果、ダイシングテープ４に貼着されている光デバイスウエーハ２には放射状に引張力が作用するため、シールドトンネル２５およびクラック２６が形成された第１の分割予定ライン２２１およびシールドトンネル２５が形成された第２の分割予定ライン２２２に沿って個々の光デバイス２３に分割されるとともに光デバイス２３間に間隔Ｓが形成される。このとき、外力の付与によって割れにくいオリエンテーションフラット２０１に平行な方向に形成された第１の分割予定ライン２２１にはシールドトンネル２５と該シールドトンネル２５の上端から裏面２０ｂに至るクラック２６が生成され割れやすくなっているので、シールドトンネル２５だけが形成されたオリエンテーションフラット２０１に直交する方向に形成された第２の分割予定ライン２２２と略同じ力で分割することができる。従って、光デバイスウエーハ２を均一な力で個々の光デバイス２３に分割することができる。 The wafer dividing step performed using the dividing device 6 configured as described above will be described with reference to FIG. That is, as shown in (a) of FIG. 7, the annular frame 3 on which the dicing tape 4 to which the optical device wafer 2 is attached is attached is the mounting surface of the frame holding member 611 which constitutes the frame holding means 61. It mounts on 611a, and it fixes to the flame | frame holding member 611 by the clamp 612 (frame holding process). At this time, the frame holding member 611 is positioned at the reference position shown in FIG. Next, the plurality of air cylinders 623a as the support means 623 constituting the tape expansion means 62 are operated to lower the annular frame holding member 611 to the expansion position shown in FIG. 7B. Accordingly, since the annular frame 3 fixed on the mounting surface 611 a of the frame holding member 611 also descends, the dicing tape 4 mounted on the annular frame 3 as shown in FIG. It is expanded on the upper edge of 621 (tape expansion step). As a result, since tensile force acts radially on the optical device wafer 2 attached to the dicing tape 4, the first planned dividing line 221 and the shield tunnel 25 in which the shield tunnel 25 and the crack 26 are formed are formed. The individual light devices 23 are divided along the second planned division line 222, and a space S is formed between the light devices 23. At this time, the shield tunnel 25 and the crack 26 from the upper end of the shield tunnel 25 to the back surface 20 b are generated in the first planned dividing line 221 formed in the direction parallel to the orientation flat 201 which is hard to be broken by application of external force. Since it is easy, it can be divided with substantially the same force as the second planned division line 222 formed in the direction orthogonal to the orientation flat 201 in which only the shield tunnel 25 is formed. Thus, the optical device wafer 2 can be divided into individual optical devices 23 with uniform force.
次に、図７の（ｃ）に示すようにピックアップコレット６３を作動して光デバイス２３を吸着し、ダイシングテープ４から剥離してピックアップし、図示しないトレーまたはダイボンディング工程に搬送する。なお、ピックアップ工程においては、上述したようにダイシングテープ４に貼着されている個々の光デバイス２３間の隙間Ｓが広げられているので、隣接する光デバイス２３と接触することなく容易にピックアップすることができる。 Next, as shown in FIG. 7C, the pickup collet 63 is operated to adsorb the optical device 23, peel it off from the dicing tape 4 and pick it up, and convey it to a tray or die bonding step (not shown). In the pick-up step, as described above, since the gaps S between the individual optical devices 23 attached to the dicing tape 4 are expanded, they are easily picked up without contacting the adjacent optical devices 23 be able to.
２：光デバイスウエーハ
２０：サファイア基板
２０１：オリエンテーションフラット
２１：発光層（エピ層）
２２１：第１の分割予定ライン
２２２：第２の分割予定ライン
２３：光デバイス
２５：シールドトンネル
２６：クラック
３：環状のフレーム
４：ダイシングテープ
５：レーザー加工装置
５１：レーザー加工装置のチャックテーブル
５２：レーザー光線照射手段
５２２：集光器
６：分割装置
2: Optical device wafer 20: Sapphire substrate 201: Orientation flat 21: Light emitting layer (epi layer)
221: first division planned line 222: second division planned line 23: light device 25: shield tunnel 26: crack 3: annular frame 4: dicing tape 5: laser processing device 51: chuck table 52 of laser processing device : Laser beam application means 522: Condenser 6: Divider
Claims (1)
サファイア基板に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線の集光点をサファイア基板の裏面側から内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、細孔と該細孔をシールドする非晶質とを成長させてシールドトンネルを分割予定ラインに沿って形成するシールドトンネル形成工程と、
該シールドトンネル形成工程が実施された光デバイスウエーハに外力を付与し、光デバイスウエーハを分割予定ラインに沿って個々の光デバイスに分割する分割工程と、を含み、
該シールドトンネル形成工程は、オリエンテーションフラットに平行な方向に形成された分割予定ラインに対して実施する際にはシールドトンネルの端部をサファイア基板の裏面に露出させないでシールドトンネルの端部からサファイア基板の裏面に至るクラックが生成されるようにパルスレーザー光線の集光点を内部に位置付けて実施する第１のシールドトンネル形成工程と、オリエンテーションフラットに直交する方向に形成された分割予定ラインに対して実施する際にはシールドトンネルの端部をサファイア基板の裏面に露出させるようにパルスレーザー光線の集光点をサファイア基板の内部に位置付けて実施する第２のシールドトンネル形成工程と、を含んでいる、
ことを特徴とする光デバイスウエーハの加工方法。 A light emitting layer is formed on the surface of a sapphire substrate on which an orientation flat representing a crystal orientation is formed, and an optical device wafer is formed with a plurality of optical devices in a plurality of areas divided by a plurality of grid division lines A method of processing an optical device wafer divided into
A condensing spot of a pulse laser beam of a wavelength having transparency to the sapphire substrate is positioned from the back side of the sapphire substrate to the inside and irradiated along a planned dividing line, and pores and an amorphous that shields the pores Forming a shield tunnel along a planned dividing line by growing the shield tunnel, and
Applying an external force to the optical device wafer subjected to the shield tunnel forming step, and dividing the optical device wafer into individual optical devices along a planned dividing line,
When the shield tunnel forming step is performed on a planned dividing line formed in a direction parallel to the orientation flat, the end of the shield tunnel is not exposed to the back surface of the sapphire substrate, and the sapphire substrate is isolated from the end of the shield tunnel The first shield tunnel formation process which is performed by positioning the focusing point of the pulse laser beam inside so that the crack to the back surface of the surface is generated, and the division planned line formed in the direction orthogonal to the orientation flat And performing a second shield tunnel forming step of positioning the focus of the pulse laser beam inside the sapphire substrate so as to expose the end of the shield tunnel on the back surface of the sapphire substrate.
A processing method of an optical device wafer characterized in that.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015163967A JP6510933B2 (en) | 2015-08-21 | 2015-08-21 | Optical device wafer processing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015163967A JP6510933B2 (en) | 2015-08-21 | 2015-08-21 | Optical device wafer processing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017041604A JP2017041604A (en) | 2017-02-23 |
| JP6510933B2 true JP6510933B2 (en) | 2019-05-08 |
Family
ID=58203199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015163967A Active JP6510933B2 (en) | 2015-08-21 | 2015-08-21 | Optical device wafer processing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6510933B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6529414B2 (en) * | 2015-10-15 | 2019-06-12 | 株式会社ディスコ | Wafer processing method |
| JP6837905B2 (en) * | 2017-04-25 | 2021-03-03 | 株式会社ディスコ | Wafer processing method |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2402984B1 (en) * | 2009-02-25 | 2018-01-10 | Nichia Corporation | Method of manufacturing a semiconductor element, and corresponding semicondutor element |
| JP5446325B2 (en) * | 2009-03-03 | 2014-03-19 | 豊田合成株式会社 | Laser processing method and compound semiconductor light emitting device manufacturing method |
| JP5623807B2 (en) * | 2010-07-09 | 2014-11-12 | 株式会社ディスコ | Method for dividing optical device wafer |
| JP2014041927A (en) * | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Hamamatsu Photonics Kk | Method for cutting workpiece |
| JP6062287B2 (en) * | 2013-03-01 | 2017-01-18 | 株式会社ディスコ | Wafer processing method |
| JP6151557B2 (en) * | 2013-05-13 | 2017-06-21 | 株式会社ディスコ | Laser processing method |
| JP6097146B2 (en) * | 2013-05-16 | 2017-03-15 | 株式会社ディスコ | Processing method of optical device wafer |
| JP6121281B2 (en) * | 2013-08-06 | 2017-04-26 | 株式会社ディスコ | Wafer processing method |
| JP6241174B2 (en) * | 2013-09-25 | 2017-12-06 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | Laser processing apparatus and processing condition setting method for patterned substrate |
-
2015
- 2015-08-21 JP JP2015163967A patent/JP6510933B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017041604A (en) | 2017-02-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6151557B2 (en) | Laser processing method | |
| JP6121281B2 (en) | Wafer processing method | |
| TWI657497B (en) | Wafer processing method | |
| JP6549014B2 (en) | Optical device wafer processing method | |
| CN105834579B (en) | Method for processing single crystal component | |
| JP6625854B2 (en) | Optical device wafer processing method | |
| JP6506137B2 (en) | Processing method of bonded substrate | |
| JP6189066B2 (en) | Wafer processing method | |
| TWI679723B (en) | Processing method of single crystal substrate | |
| JP2006202933A (en) | Wafer dividing method | |
| JP2015207664A (en) | Single crystal substrate and processing method for the same | |
| TWI693633B (en) | Processing method of single crystal substrate | |
| TWI736760B (en) | Wafer processing method | |
| JP6510933B2 (en) | Optical device wafer processing method | |
| JP6235396B2 (en) | Wafer processing method | |
| JP6529414B2 (en) | Wafer processing method | |
| JP6576782B2 (en) | Wafer processing method | |
| JP2009277778A (en) | Method of dividing wafer | |
| JP5301906B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| JP2015179756A (en) | Processing method of brittle substrate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180620 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190225 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190312 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190405 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6510933 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |