JP7474231B2 - 発光素子の製造方法 - Google Patents
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Description
ウェーハWは、サファイア基板10と半導体層20とを有する。サファイア基板10は、第1面11と、第1面11の反対側に位置する第2面12とを有する。半導体層20はサファイア基板10の第1面11に配置されている。また、サファイア基板10の第1面11側には、半導体層20と電気的に接続される電極や、半導体層20を覆う保護膜を形成することができる。
図3~図5を参照して、第1実施形態によるレーザ光照射工程について説明する。第1実施形態によるレーザ光照射工程は、第1照射工程と第2照射工程とを有する。
第1照射工程においては、第1方向aに沿ってレーザ光を照射する。これにより、図3に示すように、サファイア基板10の厚さ方向zにおいて第2面12からの距離が第1距離D1の位置に、複数の第1改質部r1を第1方向aに沿って形成する。第1距離D1は、断面視において、第2面12から第1改質部r1の中心までの距離である。
第1照射工程により複数の第1改質部r1を形成した後、第2照射工程が行われる。
第3照射工程においては、第2方向mに沿ってレーザ光を照射する。これにより、図5に示すように、サファイア基板10の厚さ方向zにおいて第2面12からの距離が第3距離D3の位置に、複数の第3改質部r3を第2方向mに沿って形成する。第3距離D3は、断面視において、第2面12から第3改質部r3の中心までの距離である。
第3照射工程により複数の第3改質部r3を形成した後、第4照射工程が行われる。
レーザ光照射工程の後、ウェーハWの分離工程が行われる。例えば、第1面11側からサファイア基板10を押圧部材で押圧する。第2面12側からサファイア基板10を押圧部材で押圧してもよい。押圧部材は、例えば、分離予定ラインLに沿って延びるブレード形状の部材である。この押圧部材の押圧力を第1面11側から受けたサファイア基板10は、改質部r1~r4から伸展した亀裂を起点として割れる。
厚さが140μmのサファイア基板10を用いた。まず第1照射工程において、サファイア基板10のa軸方向及びm軸方向に沿って、サファイア基板10の内部における第2面12からの第1距離D1が58μmの位置にレーザ光を照射して、複数の第1改質部r1を形成した。第1照射工程の後、第2照射工程において、サファイア基板10のa軸方向及びm軸方向に沿って、サファイア基板10の内部における第2面12からの第2距離D2が26μmの位置にレーザ光を照射して、複数の第2改質部r2を形成した。第1照射工程においては、理想集光状態となるようにレーザ光の収差補正を行った。第2照射工程においては、補正無しの状態よりも第2改質部r2の厚さ方向zにおける長さが長くなるようにレーザ光の収差補正を行い、第2改質部r2の厚さ方向zにおける長さL2が、第1改質部r1の厚さ方向zにおける長さL1よりも長くなるようにした。第1改質部r1を形成するためのレーザ光の第1パルスエネルギは1.2μJであり、第2改質部r2を形成するためのレーザ光の第2パルスエネルギは2.5μJである。複数の第1改質部r1の第1間隔P1は1.5μmであり、複数の第2改質部r2の第2間隔P2は3.5μmである。この実施例と参照例とで、破断強度及び外観不合格率を比較した。
参照例においても、厚さが140μmのサファイア基板10を用いた。参照例の第1照射工程において、サファイア基板10のa軸方向及びm軸方向に沿って、サファイア基板10の内部における第2面12からの第1距離D1が58μmの位置にレーザ光を照射して、複数の第1改質部r1を形成した。第1照射工程の後、第2照射工程において、サファイア基板10のa軸方向及びm軸方向に沿って、サファイア基板10の内部における第2面12からの第2距離D2が26μmの位置にレーザ光を照射して、複数の第2改質部r2を形成した。参照例においては、第1照射工程及び第2照射工程において、理想集光状態となるように収差補正を行い、第1改質部r1の厚さ方向zにおける長さL1と第2改質部r2の厚さ方向zにおける長さL2が等しくなるようにした。参照例において、第1改質部r1を形成するためのレーザ光の第1パルスエネルギ、及び第2改質部r2を形成するためのレーザ光の第2パルスエネルギは同じであり、共に1.4μJである。また、参照例において、複数の第1改質部r1の第1間隔P1、及び複数の第2改質部r2の第2間隔P2は同じであり、共に3.0μmである。
次に、第2実施形態のレーザ光照射工程について説明する。
Claims (13)
- 第1面と、前記第1面の反対側に位置する第2面とを有するサファイア基板と、前記第1面に配置された半導体層とを有するウェーハを準備する工程と、
前記第2面側から前記サファイア基板の内部にレーザ光を照射するレーザ光照射工程と、
前記レーザ光照射工程の後に、前記ウェーハを複数の発光素子に分離する分離工程と、
を備え、
前記レーザ光照射工程は、
前記第2面に平行な第1方向に沿って前記レーザ光を照射し、前記サファイア基板の厚さ方向において前記第2面からの距離が第1距離の位置に、複数の第1改質部を前記第1方向に沿って形成する第1照射工程と、
前記第1方向に沿って前記レーザ光を照射し、前記厚さ方向において前記第2面からの距離が前記第1距離よりも短い第2距離の位置に、複数の前記第1改質部と前記厚さ方向に並ぶ複数の第2改質部を前記第1方向に沿って形成する第2照射工程と、
を有し、
前記第2照射工程において、前記第2改質部の前記厚さ方向における長さが、前記第1改質部の前記厚さ方向における長さよりも長くなるように、前記第2改質部を形成する発光素子の製造方法。 - 前記第2照射工程において、前記レーザ光の集光領域の前記厚さ方向における長さを、収差補正をしていない前記レーザ光の集光領域の前記厚さ方向における長さよりも長くして、前記第2改質部を形成する請求項1に記載の発光素子の製造方法。
- 前記第1照射工程において、前記レーザ光の集光領域の前記厚さ方向における長さを、収差補正をしていない前記レーザ光の集光領域の前記厚さ方向における長さよりも短くして、前記第1改質部を形成する請求項1または2に記載の発光素子の製造方法。
- 前記第1照射工程において、第1パルスエネルギで前記レーザ光を照射して複数の前記第1改質部を形成し、
前記第2照射工程において、前記第1パルスエネルギよりも高い第2パルスエネルギで前記レーザ光を照射して複数の前記第2改質部を形成する請求項1~3のいずれか1つに記載の発光素子の製造方法。 - 前記第1照射工程において、第1間隔で前記レーザ光を照射して複数の前記第1改質部を形成し、
前記第2照射工程において、前記第1間隔よりも広い第2間隔で前記レーザ光を照射して複数の前記第2改質部を形成する請求項1~4のいずれか1つに記載の発光素子の製造方法。 - 前記第1方向は、前記サファイア基板のa軸方向に沿う方向であり、
前記レーザ光照射工程は、
前記サファイア基板のm軸方向に沿う方向である第2方向に沿って前記レーザ光を照射し、前記厚さ方向において前記第2面からの距離が第3距離の位置に、複数の第3改質部を前記第2方向に沿って形成する第3照射工程と、
前記第2方向に沿って前記レーザ光を照射し、前記厚さ方向において前記第2面からの距離が前記第3距離よりも短い第4距離の位置に、複数の前記第3改質部と前記厚さ方向に並ぶ複数の第4改質部を前記第2方向に沿って形成する第4照射工程と、
を有し、
前記第4照射工程において、前記第4改質部の前記厚さ方向における長さが、前記第3改質部の前記厚さ方向における長さよりも長くなるように、前記第4改質部を形成する請求項5に記載の発光素子の製造方法。 - 前記第3照射工程において、第3間隔で前記レーザ光を照射して複数の前記第3改質部を形成し、
前記第4照射工程において、前記第3間隔よりも広い第4間隔で前記レーザ光を照射して複数の前記第4改質部を形成する請求項6に記載の発光素子の製造方法。 - 前記第2照射工程において、前記第4間隔よりも広い第2間隔で前記レーザ光を照射して複数の前記第2改質部を形成する請求項7に記載の発光素子の製造方法。
- 前記第3照射工程において、前記レーザ光を前記第1面よりも前記第2面に近い位置に照射する請求項6~8のいずれか1つに記載の発光素子の製造方法。
- 前記第1照射工程において、前記レーザ光を前記第1面よりも前記第2面に近い位置に照射する請求項1~9のいずれか1つに記載の発光素子の製造方法。
- 前記レーザ光照射工程は、前記第1照射工程の後であって、前記第2照射工程の前に、第5照射工程をさらに有し、
前記第5照射工程において、前記第1方向に沿って前記レーザ光を照射し、前記厚さ方向において前記第2面からの距離が前記第1距離よりも短く、前記第2距離よりも長い位置に、複数の前記第1改質部と前記厚さ方向に並ぶ複数の第5改質部を前記第1方向に沿って形成し、
前記第2照射工程において、前記第2改質部の前記厚さ方向における長さが、前記第5改質部の前記厚さ方向における長さよりも長くなるように、前記第2改質部を形成する請求項1~10のいずれか1つに記載の発光素子の製造方法。 - 前記第2改質部の前記厚さ方向における長さが、前記第1改質部の前記厚さ方向における長さの1.3倍以上3倍以下である請求項1~10のいずれか1つに記載の発光素子の製造方法。
- 前記第2改質部の前記第1方向における長さは、前記第1改質部の前記第1方向における長さよりも長い請求項1~11のいずれか1つに記載の発光素子の製造方法。
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