KR20110058667A - Manufacturing method of optical device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발광 다이오드, 레이저 다이오드 등의 광 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD This invention relates to the manufacturing method of optical devices, such as a light emitting diode and a laser diode.
광 디바이스 제조 공정에서는, 대략 원판 형상인 사파이어 기판이나 탄화규소 기판의 표면에 질화갈륨계 화합물 반도체로 이루어지는 광 디바이스층이 적층되고 격자형으로 형성된 복수의 스트리트에 의해 구획된 복수의 영역에 발광 다이오드, 레이저 다이오드 등의 광 디바이스를 형성하여 광 디바이스 웨이퍼를 구성한다. 그리고, 광 디바이스 웨이퍼를 스트리트를 따라 절단함으로써 광 디바이스가 형성된 영역을 분할하여 개개의 광 디바이스를 제조하고 있다. In the optical device manufacturing process, an optical device layer made of a gallium nitride compound semiconductor is laminated on a surface of a substantially sapphire substrate or a silicon carbide substrate, and a light emitting diode is formed in a plurality of regions partitioned by a plurality of streets formed in a lattice shape. An optical device such as a laser diode is formed to form an optical device wafer. And the optical device wafer is cut | disconnected along the street, and the area | region in which the optical device was formed is divided | segmented, and individual optical devices are manufactured.
전술한 광 디바이스 웨이퍼의 스트리트에 따른 절단은, 통상, 다이서(dicer)라고 칭해지는 절삭 장치에 의해 행해지고 있다. 이 절삭 장치는, 피가공물을 유지하는 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지된 피가공물을 절삭하기 위한 절삭 수단과, 척 테이블과 절삭 수단을 상대적으로 이동하게 하는 절삭 이송 수단을 구비하고 있다. 절삭 수단은, 회전 스핀들과 상기 스핀들에 장착된 절삭 블레이드 및 회전 스핀들을 회전 구동하는 구동 기구를 포함하고 있다. 절삭 블레이드는 원반형 베이스와 상기 베이스의 측면 외주부에 장착된 고리형 커팅날을 포함하고, 커팅날은, 예컨대 입자 지름 3 ㎛ 정도의 다이아몬드 지립을 전기 주조에 의해 베이스에 고정하여 두께 20 ㎛ 정도로 형성되어 있다. Cutting along the street of the optical device wafer mentioned above is normally performed by the cutting apparatus called a dicer. This cutting device is provided with the chuck table which hold | maintains a to-be-processed object, the cutting means for cutting the workpiece hold | maintained by the said chuck table, and the cutting feed means which makes the chuck table and cutting means move relatively. The cutting means includes a rotating spindle, a cutting blade mounted to the spindle, and a drive mechanism for rotationally driving the rotating spindle. The cutting blade includes a disk-shaped base and an annular cutting blade mounted on the side outer periphery of the base, and the cutting blade is formed to have a thickness of about 20 μm by fixing diamond abrasive grains having a particle diameter of about 3 μm to the base by electroforming, for example. have.
그런데, 광 디바이스 웨이퍼를 구성하는 사파이어 기판, 탄화규소 기판 등은 모스 경도가 높기 때문에, 상기 절삭 블레이드에 의한 절단이 반드시 용이하지는 않다. 또한, 절삭 블레이드는 20 ㎛ 정도의 두께를 갖기 때문에, 디바이스를 구획하는 스트리트로서는 50 ㎛ 정도의 폭이 필요해진다. 이 때문에, 스트리트가 차지하는 면적 비율이 높아져, 생산성이 나쁘다고 하는 문제가 있다. By the way, since the sapphire substrate, silicon carbide substrate, etc. which comprise an optical device wafer have a high Mohs hardness, the cutting by the said cutting blade is not necessarily easy. In addition, since the cutting blade has a thickness of about 20 μm, a width of about 50 μm is required as the street for partitioning the device. For this reason, the area ratio which a street occupies becomes high and there exists a problem that productivity is bad.
전술한 문제를 해소하기 위해, 광 디바이스 웨이퍼를 스트리트를 따라 분할하는 방법으로서, 웨이퍼에 대하여 흡수성을 갖는 펄스 레이저 광선을 스트리트를 따라 조사함으로써 파단의 기점이 되는 레이저 가공 홈을 형성하고, 이 파단의 기점이 되는 레이저 가공 홈이 형성된 스트리트를 따라 외력을 부여함으로써 분할하는 방법이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).In order to solve the above-mentioned problem, as a method of dividing an optical device wafer along a street, a laser processing groove serving as a starting point of fracture is formed by irradiating a pulsed laser beam having absorptivity with respect to the wafer along the street, A method of dividing by applying an external force along a street on which a laser processing groove as a starting point is formed is proposed (see Patent Document 1, for example).
그런데, 광 디바이스 웨이퍼를 구성하는 사파이어 기판의 표면에 형성된 스트리트를 따라 레이저 광선을 조사하여 레이저 가공 홈을 형성하면, 발광 다이오드 등의 광 디바이스의 외주가 마모(abrasion)되고 휘도가 저하하여, 광 디바이스의 품질이 저하된다고 하는 문제가 있다. By the way, when a laser beam is formed by irradiating a laser beam along the street formed on the surface of the sapphire substrate which comprises an optical device wafer, the outer periphery of optical devices, such as a light emitting diode, will abrasion and brightness will fall, and an optical device There is a problem that the quality of is lowered.
이러한 문제를 해소하기 위해, 광 디바이스층으로서의 발광층(에피층)이 형성되어 있지 않은 사파이어 기판의 이면측으로부터 사파이어 기판에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선을, 집광점을 내부에 위치시키고 스트리트를 따라 조사하여, 사파이어 기판의 내부에 스트리트를 따라 변질층을 형성함으로써, 사파이어 기판을 변질층이 형성된 스트리트를 따라 분할하는 사파이어 기판의 가공 방법이 하기 특허문헌 2에 개시되어 있다. In order to solve such a problem, the laser beam of the wavelength which has a permeability with respect to a sapphire substrate from the back surface side of the sapphire substrate in which the light emitting layer (epi layer) as an optical device layer is not formed is located inside a condensing point, and is located along the street. The following
상기 특허문헌 2에 개시된 웨이퍼의 분할 방법에서는, 우선 웨이퍼를 소정의 두께(예컨대, 100 ㎛ 이하)로 하기 위해 웨이퍼의 이면을 연삭한 후, 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선을 웨이퍼의 이면측으로부터 내부에 집광점을 맞추고 스트리트를 따라 조사하여, 웨이퍼의 내부에 스트리트를 따라 파단의 기점이 되는 변질층을 형성하지만, 변질층이 광 디바이스층으로서의 발광층(에피층)에 이르면 광 디바이스층이 손상되어 광 디바이스의 휘도가 저하된다. 이러한 문제를 해소하기 위해서는, 광 디바이스층에 이르지 않는 범위에서 변질층을 형성해야 한다. 그런데, 웨이퍼의 두께가 100 ㎛ 이하라는 얇은 상태에 있어서 광 디바이스층에 이르지 않는 범위에서 변질층을 형성하는 것은 매우 어렵다. In the method of dividing a wafer disclosed in the
본 발명은 상기 사실에 감안하여 이루어진 것으로, 그 주된 기술 과제는, 광 디바이스층을 손상시키지 않고 소정의 두께를 갖는 광 디바이스를 얻을 수 있는 광 디바이스의 제조 방법을 제공하는 것에 있다. This invention is made | formed in view of the said fact, The main technical subject is providing the manufacturing method of the optical device which can obtain the optical device which has a predetermined thickness, without damaging an optical device layer.
상기 주된 기술 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따르면, 기판의 표면에 광 디바이스층이 적층되고 격자형으로 형성된 복수의 스트리트에 의해 구획된 복수의 영역에 광 디바이스가 형성된 광 디바이스 웨이퍼를 스트리트를 따라 개개의 광 디바이스로 분할하는 광 디바이스의 제조 방법으로서, In order to solve the main technical problem, according to the present invention, the optical device wafer is formed along the street, the optical device wafer is formed in a plurality of areas partitioned by a plurality of streets formed by lattice and the optical device layer is laminated on the surface of the substrate As a manufacturing method of an optical device divided into individual optical devices,
기판에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선을 기판의 이면측으로부터 기판의 내부에 집광점을 위치시키고 스트리트에 대응하는 영역에 조사하여, 기판의 내부에 기판의 표면에서부터 소정 간격을 두고 이면측에 변질층을 형성하는 변질층 형성 공정과, A laser beam having a wavelength transmissive with respect to the substrate is irradiated to a region corresponding to the street by placing a light collecting point in the interior of the substrate from the back surface side of the substrate, and deteriorating the back surface side at a predetermined distance from the surface of the substrate inside the substrate. A deterioration layer forming step of forming a layer,
상기 변질층 형성 공정이 실시된 기판의 표면에 광 디바이스층을 적층하고 격자형으로 형성된 복수의 스트리트에 의해 구획된 복수의 영역에 광 디바이스를 형성함으로써 광 디바이스 웨이퍼를 구성하는 광 디바이스 웨이퍼 형성 공정과, An optical device wafer forming step of forming an optical device wafer by laminating an optical device layer on a surface of the substrate subjected to the deterioration layer forming step and forming the optical device in a plurality of regions partitioned by a plurality of streets formed in a lattice shape; ,
광 디바이스 웨이퍼의 표면에 보호 부재를 점착하는 보호 부재 점착 공정과, A protective member adhesion step of adhering the protective member to the surface of the optical device wafer,
광 디바이스 웨이퍼의 기판의 이면을 연삭하여 소정의 두께로 형성하는 이면 연삭 공정과, A back surface grinding step of grinding the back surface of the substrate of the optical device wafer to form a predetermined thickness;
이면 연삭 공정이 실시된 광 디바이스 웨이퍼에 외력을 부여하고 광 디바이스 웨이퍼를 변질층이 형성된 스트리트를 따라 파단하여, 개개의 광 디바이스로 분할하는 웨이퍼 파단 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디바이스의 제조 방법이 제공된다.And a wafer breaking step of applying an external force to the optical device wafer subjected to the backside grinding step, breaking the optical device wafer along the street on which the altered layer is formed, and dividing the optical device wafer into individual optical devices. This is provided.
상기 변질층 형성 공정에 있어서의 기판의 표면으로부터의 소정 간격은, 5∼60 ㎛으로 설정되어 있다. The predetermined space | interval from the surface of the board | substrate in the said deterioration layer formation process is set to 5-60 micrometers.
상기 보호 부재 점착 공정은 고리형의 프레임에 장착된 보호 부재로서의 보호 테이프에 광 디바이스 웨이퍼의 표면을 점착하고, 상기 보호 테이프에 광 디바이스 웨이퍼의 표면을 점착한 상태에서 상기 이면 연삭 공정 및 웨이퍼 파단 공정을 실시한다. The said protective member adhesion process adhere | attaches the surface of an optical device wafer to the protective tape as a protective member mounted in an annular frame, The said back surface grinding process and wafer rupture process in the state which stuck the surface of the optical device wafer to the said protective tape. Is carried out.
상기 웨이퍼 파단 공정을 실시한 후에, 광 디바이스 웨이퍼의 기판의 이면을 연삭하여 변질층을 제거하는 변질층 제거 공정을 실시한다. After performing the said wafer breaking process, the deterioration layer removal process of grinding the back surface of the board | substrate of an optical device wafer and removing a deterioration layer is performed.
상기 보호 부재 점착 공정은 고리형의 프레임에 장착된 보호 부재로서의 보호 테이프에 광 디바이스 웨이퍼의 표면을 점착하고, 상기 보호 테이프에 광 디바이스 웨이퍼의 표면을 점착한 상태에서 상기 이면 연삭 공정과 웨이퍼 파단 공정 및 변질층 제거 공정을 실시한다. The said protective member adhesion process adhere | attaches the surface of an optical device wafer to the protective tape as a protective member mounted in an annular frame, and the said back surface grinding process and wafer rupture process in the state which stuck the surface of the optical device wafer to the said protective tape. And a deterioration layer removal step.
본 발명에 있어서는, 변질층 형성 공정은 기판의 표면에 광 디바이스층을 형성하여 광 디바이스를 형성하기 전에 실시하기 때문에, 레이저 광선에 의해 광 디바이스층이 손상되는 일은 없다. 또한, 변질층 형성 공정은, 광 디바이스 웨이퍼를 구성하는 기판의 이면을 연삭하여 소정의 두께로 형성하기 전의 두꺼운 상태에서 실시하기 때문에, 레이저 광선의 집광점을 원하는 위치에 용이하게 위치시킬 수 있다.In the present invention, the altered layer forming step is performed before forming the optical device by forming the optical device layer on the surface of the substrate, so that the optical device layer is not damaged by the laser beam. In addition, since the deterioration layer forming step is performed in a thick state before grinding the back surface of the substrate constituting the optical device wafer to form a predetermined thickness, the light converging point of the laser beam can be easily positioned at a desired position.
또한, 본 발명에 있어서는, 변질층 형성 공정을 실시한 후에 이면 연삭 공정을 실시하여 광 디바이스 웨이퍼의 두께를 소정의 두께로 형성하고, 광 디바이스 웨이퍼를 변질층이 형성된 스트리트를 따라 파단하기 때문에, 변질층의 두께를 최소한으로 억제할 수 있어 생산성이 향상된다. In the present invention, after performing the altered layer forming step, the back surface grinding process is performed to form the thickness of the optical device wafer to a predetermined thickness, and the optical device wafer is broken along the street on which the altered layer is formed. The thickness of can be suppressed to a minimum and the productivity is improved.
도 1은 광 디바이스 웨이퍼를 도시하는 사시도.
도 2는 광 디바이스 웨이퍼를 구성하는 사파이어 기판의 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 광 디바이스 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 변질층 형성 공정을 실시하기 위한 레이저 가공 장치의 주요부 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 광 디바이스 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 변질층 형성 공정의 설명도.
도 5는 본 발명에 의한 광 디바이스 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 광 디바이스 웨이퍼 형성 공정을 실시함으로써 제조된 광 디바이스 웨이퍼의 사시도 및 주요부를 확대하여 도시하는 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 광 디바이스 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 보호 부재 점착 공정이 실시되어 웨이퍼의 표면을, 고리형의 프레임에 장착된 보호 테이프에 점착한 상태를 도시하는 사시도.
도 7은 본 발명에 의한 광 디바이스 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 이면 연삭 공정의 설명도.
도 8은 본 발명에 의한 광 디바이스 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 이면 연삭 공정이 실시된 광 디바이스 웨이퍼의 주요부를 확대하여 도시하는 단면도.
도 9는 본 발명에 의한 광 디바이스 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 웨이퍼 파단 공정을 실시하기 위한 웨이퍼 파단 장치의 사시도.
도 10은 본 발명에 의한 광 디바이스 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 웨이퍼 파단 공정의 설명도.
도 11은 본 발명에 의한 광 디바이스 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 변질층 제거 공정의 설명도.
도 12는 본 발명에 의한 광 디바이스 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 변질층 제거 공정이 실시된 광 디바이스 웨이퍼의 주요부를 확대하여 도시하는 단면도.
도 13은 본 발명에 의한 광 디바이스 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 웨이퍼 이동 공정의 설명도.
도 14는 본 발명에 의한 광 디바이스 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 픽업 공정을 실시하기 위한 픽업 장치의 사시도.
도 15는 본 발명에 의한 광 디바이스 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 픽업 공정의 설명도. 1 is a perspective view illustrating an optical device wafer;
2 is a perspective view of a sapphire substrate constituting an optical device wafer;
3 is a perspective view of an essential part of a laser processing apparatus for performing a deterioration layer forming step in a method of processing an optical device wafer according to the present invention.
4 is an explanatory diagram of a deterioration layer forming step in a processing method of an optical device wafer according to the present invention.
Fig. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a perspective view and an essential part of an optical device wafer manufactured by performing an optical device wafer forming step in the method for processing an optical device wafer according to the present invention.
Fig. 6 is a perspective view showing a state in which a protective member adhesion step in the processing method of an optical device wafer according to the present invention is performed and the surface of the wafer is adhered to a protective tape attached to an annular frame.
7 is an explanatory diagram of a back surface grinding step in the method of processing an optical device wafer according to the present invention.
It is sectional drawing which expands and shows the principal part of the optical device wafer in which the back surface grinding process was performed in the manufacturing method of the optical device wafer by this invention.
9 is a perspective view of a wafer breaking device for performing a wafer breaking step in the method of processing an optical device wafer according to the present invention.
10 is an explanatory diagram of a wafer breaking step in the optical device wafer processing method according to the present invention.
11 is an explanatory diagram of a deterioration layer removal step in the processing method of the optical device wafer according to the present invention.
It is sectional drawing which expands and shows the principal part of the optical device wafer in which the deterioration layer removal process was performed in the manufacturing method of the optical device wafer which concerns on this invention.
13 is an explanatory diagram of a wafer movement step in the method of processing an optical device wafer according to the present invention.
Fig. 14 is a perspective view of a pickup device for carrying out the pickup step in the method for processing an optical device wafer according to the present invention.
15 is an explanatory diagram of a pick-up step in the method for processing an optical device wafer according to the present invention;
이하, 본 발명에 의한 광 디바이스의 제조 방법의 적합한 실시 형태에 대해, 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiment of the manufacturing method of the optical device by this invention is described in detail with reference to an accompanying drawing.
도 1에는, 본 발명에 의한 광 디바이스의 제조 방법에 있어서의 제조 과정으로 제조되는 광 디바이스 웨이퍼의 사시도가 나타나 있다. 도 1에 도시하는 광 디바이스 웨이퍼(2)는, 예컨대 두께가 430 ㎛인 기판(20)의 표면에 질화물 반도체로 이루어지는 광 디바이스층으로서의 발광층(에피층)(21)이 5∼10 ㎛의 두께로 적층되어 있다. 그리고, 발광층(에피층)(21)이 격자형으로 형성된 복수의 스트리트(22)에 의해 구획된 복수의 영역에 발광 다이오드, 레이저 다이오드 등의 광 디바이스(23)가 형성되어 있다. 또, 광 디바이스 웨이퍼(2)를 구성하는 기판(20)의 외주에는 결정 방위를 나타내는 노치(201)가 형성되어 있다. 이하, 이 광 디바이스 웨이퍼(2)를 제조하는 방법에 대해 설명한다. 1, the perspective view of the optical device wafer manufactured by the manufacturing process in the manufacturing method of the optical device by this invention is shown. In the
도 2에는, 광 디바이스 웨이퍼(2)를 구성하는 기판(20)의 사시도가 나타나 있다. 도 2에 도시하는 기판(20)은, 두께가, 예컨대 430 ㎛의 원판형으로 형성된 사파이어 기판으로 이루어지고, 그 외주에는 결정 방위를 나타내는 노치(201)가 형성되어 있다. 2, the perspective view of the board |
도 2에 도시하는 사파이어 기판(20)의 표면에 복수의 광 디바이스(23)를 형성하여 광 디바이스 웨이퍼(2)를 제조할 때, 우선 기판에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선을 기판의 이면측으로부터 기판의 내부에 집광점을 위치시키고 스트리트에 대응하는 영역에 조사하여, 기판의 내부에 기판의 표면에서부터 소정 간격을 두고 이면측에 변질층을 형성하는 변질층 형성 공정을 실시한다. 이 변질층 형성 공정은, 도 3에 도시하는 레이저 가공 장치(3)를 이용하여 실시한다. 도 3에 도시하는 레이저 가공 장치(3)는, 피가공물을 유지하는 척 테이블(31)과, 상기 척 테이블(31) 상에 유지된 피가공물에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단(32)과, 척 테이블(31) 상에 유지된 피가공물을 촬상하는 촬상 수단(33)을 구비하고 있다. 척 테이블(31)은, 피가공물을 흡인하여 유지하도록 구성되어 있고, 도시하지 않는 가공 이송 수단에 의해 도 3에 있어서 화살표(X)로 나타내는 가공 이송 방향으로 이동하게 할 수 있고, 도시하지 않는 인덱싱 이송 수단에 의해 도 3에 있어서 화살표(Y)로 나타내는 인덱싱 이송 방향으로 이동하게 할 수 있도록 되어 있다. When the
상기 레이저 광선 조사 수단(32)은, 실질적으로 수평으로 배치된 원통 형상의 케이싱(321)을 포함하고 있다. 케이싱(321) 내에는 도시하지 않는 펄스 레이저 광선 발진기나 반복 주파수 설정 수단을 구비한 펄스 레이저 광선 발진 수단이 배치되어 있다. 상기 케이싱(321)의 선단부에는, 펄스 레이저 광선 발진 수단으로부터 발진된 펄스 레이저 광선을 집광하기 위한 집광기(322)가 장착되어 있다. 또, 레이저 광선 조사 수단(32)은, 집광기(322)에 의해 집광되는 펄스 레이저 광선의 집광점 위치를 조정하기 위한 집광점 위치 조정 수단(도시하지 않음)을 구비하고 있다. The laser beam irradiation means 32 includes a
상기 레이저 광선 조사 수단(32)을 구성하는 케이싱(321)의 선단부에 장착된 촬상 수단(33)은, 도시한 실시 형태에 있어서는 가시광선에 의해 촬상하는 촬상 소자(CCD) 등으로 구성되어 있고, 촬상한 화상 신호를 도시하지 않는 제어 수단에 보낸다. 또, 도시하지 않는 제어 수단의 메모리에는, 상기 도 1에 도시하는 광 디바이스(23)를 구성하는 기판(20)의 표면에 격자형으로 형성되는 복수의 스트리트(22)의 좌표값(설계값)이 저장되어 있다. The imaging means 33 attached to the distal end of the
전술한 레이저 가공 장치(3)를 이용하여 상기 변질층 형성 공정을 실시하기 위해서는, 도 3에 도시한 바와 같이 척 테이블(31) 상에 사파이어 기판(20)의 표면(20a) 측을 적재한다. 그리고, 도시하지 않는 흡인 수단을 작동함으로써, 사파이어 기판(20)을 척 테이블(31) 상에 유지한다(웨이퍼 유지 공정). 따라서, 척 테이블(31)에 유지된 사파이어 기판(20)은, 이면(20b)이 상측이 된다. In order to perform the said deterioration layer formation process using the above-mentioned
전술한 웨이퍼 유지 공정을 실시했으면, 사파이어 기판(20)을 흡인하여 유지한 척 테이블(31)은, 도시하지 않는 가공 이송 수단에 의해 촬상 수단(33)의 바로 아래에 위치된다. 척 테이블(31)이 촬상 수단(33)의 바로 아래에 위치되면, 촬상 수단(33) 및 도시하지 않는 제어 수단에 의해 사파이어 기판(20)이 소정의 좌표값에 위치되어 있는지 여부의 얼라인먼트 작업을 실행한다. 즉, 촬상 수단(33)은, 사파이어 기판(20)의 외주에 형성된 노치(201)를 촬상하고, 그 화상 신호를 도시하지 않는 제어 수단에 보낸다. 그리고, 도시하지 않는 제어 수단은, 촬상 수단(33)으로부터 보내진 화상 신호에 기초하여 노치(201)가 소정의 좌표값에 위치하고 있는지 여부를 판정하여, 노치(201)가 소정의 좌표값에 위치하지 않은 경우에는, 척 테이블(31)을 회동하여 노치(201)를 소정의 좌표값에 위치하도록 조정한다(얼라인먼트 공정). After the above-described wafer holding step, the chuck table 31 that sucks and holds the
이상과 같이 하여 얼라인먼트 공정을 실시했으면, 도 4의 (a)에서 도시한 바와 같이 척 테이블(31)을 레이저 광선 조사 수단(32)의 집광기(322)가 위치하는 레이저 광선 조사 영역으로 이동하고, 소정의 스트리트(22)의 일단[도 4의 (a)에 있어서 좌단]에 대응하는 좌표값을 레이저 광선 조사 수단(32)의 집광기(322)의 바로 아래에 위치시킨다. 그리고, 집광기(322)로부터 조사되는 펄스 레이저 광선의 집광점(P)을 사파이어 기판(20)의 표면(20a)(하면)에서부터, 예컨대 55 ㎛ 상측의 위치에 맞춘다. 이 집광기(322)로부터 조사되는 펄스 레이저 광선의 집광점(P)을 사파이어 기판(20)의 소정 위치에 위치시키기 위해서는, 예컨대 일본 특허 공개 제2009-63446호 공보에 기재되어 있는 척 테이블에 유지된 피가공물의 높이 위치 검출 장치를 이용하여, 척 테이블(31)에 유지된 사파이어 기판(20)의 상면의 높이 위치를 검출하고, 검출된 사파이어 기판(20)의 상면의 높이 위치를 기준으로 해서 도시하지 않는 집광점 위치 조정 수단을 작동함으로써 펄스 레이저 광선의 집광점(P)을 소정 위치에 위치시킨다. 다음에, 집광기(322)로부터 사파이어 기판(20)에 대하여 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선을 조사하면서 척 테이블(31)을 도 4의 (a)에 있어서 화살표(X1)로 나타내는 방향으로 소정의 가공 이송 속도로 이동하도록 한다. 그리고, 도 4의 (b)에서 도시한 바와 같이 레이저 광선 조사 수단(32)의 집광기(322)의 조사 위치가 스트리트(22)의 타단[도 4의 (b)에 있어서 우단]에 대응하는 좌표값에 이르면, 펄스 레이저 광선의 조사를 정지하고 척 테이블(31)의 이동을 정지한다. 이 결과, 사파이어 기판(20)에는, 도 4의 (b) 및 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이 내부에 스트리트(22)와 대응하는 영역을 따라 연속한 변질층(210)이 형성된다(변질층 형성 공정). 이 변질층(210)은, 사파이어 기판(20)의 표면(20a)(하면)보다 이면(20b)(상면)측에 형성된다. 전술한 변질층 형성 공정을 광 디바이스 웨이퍼(2)에 형성된 모든 스트리트(22)에 대응하는 영역을 따라 실시한다. If the alignment process was performed as mentioned above, as shown in FIG.4 (a), the chuck table 31 is moved to the laser beam irradiation area | region in which the
상기한 변질층 형성 공정에 있어서의 가공 조건은, 예컨대 다음과 같이 설정되어 있다. The processing conditions in the above-described altered layer forming step are set as follows, for example.
광원 : Yb 레이저: 이테르븀 첨가 파이버 레이저Light source: Yb laser: Ytterbium-doped fiber laser
파장 : 1045 nmWavelength: 1045 nm
반복 주파수 : 100 kHz Repetition frequency: 100 kHz
평균 출력 : 0.3 W Average power: 0.3 W
집광 스폿 직경 : φ1∼1.5 ㎛ Condensing spot diameter: φ1 to 1.5 μm
가공 이송 속도 : 400 mm/초Machining feed rate: 400 mm / sec
상기 가공 조건에 의해 전술한 변질층 형성 공정을 실시하면, 펄스 레이저 광선의 집광점(P)을 중심으로 하여 상하 방향으로 50 ㎛ 정도의 변질층(210)이 형성된다. 따라서, 전술한 변질층 형성 공정을 실시함으로써, 사파이어 기판(20)의 표면(20a)(하면)에서부터 30 ㎛의 위치에서 이면(20b)(상면)측에 50 ㎛ 정도의 변질층(210)이 형성된다. 또, 사파이어 기판(20)의 내부에 형성되는 변질층(210)은, 사파이어 기판(20)의 표면(20a)에서부터 5∼60 ㎛의 위치에서 이면(20b)측에 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 변질층 형성 공정에 있어서는, 사파이어 기판(20)의 표면에 발광층(에피층)(21)을 형성하여 광 디바이스(23)를 형성하기 전에 실시하기 때문에, 레이저 광선에 의해 발광층(에피층)(21)이 손상되는 일은 없다. 또한, 변질층 형성 공정은, 광 디바이스 웨이퍼(2)를 구성하는 사파이어 기판(20)을 후술하는 바와 같이 이면을 연삭하여 소정의 두께로 형성하기 전의 두꺼운 상태(예컨대 430 ㎛)에서 실시하기 때문에, 펄스 레이저 광선의 집광점(P)을 원하는 위치에 용이하게 위치시킬 수 있다. When the above-described altered layer forming process is performed under the above processing conditions, the altered
다음에, 전술한 변질층 형성 공정이 실시된 사파이어 기판(20)의 표면(20a)에 광 디바이스층을 적층하고 격자형으로 형성된 복수의 스트리트에 의해 구획된 복수의 영역에 광 디바이스를 형성함으로써 광 디바이스 웨이퍼를 구성하는 광 디바이스 웨이퍼 형성 공정을 실시한다. 이 광 디바이스 웨이퍼 형성 공정은, 예컨대 일본 특허 제3449201호 공보에 개시되어 있는 방법에 의해 실시할 수 있다. 이와 같이 하여 광 디바이스 웨이퍼 형성 공정을 실시함으로써, 도 5의 (a) 및 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 전술한 변질층 형성 공정이 실시된 사파이어 기판(20)의 표면(20a)에 광 디바이스층으로서의 발광층(에피층)(21)이 적층되고 격자형으로 형성된 복수의 스트리트(22)에 의해 구획된 복수의 영역에 광 디바이스(23)가 형성된 광 디바이스 웨이퍼(2)가 제조된다. 이와 같이 구성된 광 디바이스 웨이퍼(2)의 사파이어 기판(20)의 내부에는, 격자형으로 형성된 복수의 스트리트(22)를 따라 변질층(210)이 형성되어 있다. Next, the optical device layer is laminated on the
전술한 광 디바이스 웨이퍼 형성 공정을 실시했으면, 광 디바이스 웨이퍼의 표면에 형성된 광 디바이스를 보호하기 위해, 광 디바이스 웨이퍼의 표면에 보호 부재를 점착하는 보호 부재 점착 공정을 실시한다. 즉, 도 6에 도시한 바와 같이 금속재에 의해 형성된 고리형의 프레임(4)에 장착된 보호 부재로서의 보호 테이프(40)의 표면에 광 디바이스 웨이퍼(2)의 표면(2a)을 점착한다. 또, 상기 보호 테이프(40)는, 도시한 실시 형태에 있어서는 두께가 100 ㎛인 폴리염화비닐(PVC)로 이루어지는 시트 기재의 표면에 아크릴 수지계의 풀이 두께 5 ㎛ 정도 도포되어 있다. 이 풀은 자외선을 조사함으로써 점착력이 저하되는 성질을 갖는 것이 이용되고 있다. If the above-mentioned optical device wafer formation process was performed, in order to protect the optical device formed in the surface of an optical device wafer, the protective member adhesion process of sticking a protective member to the surface of an optical device wafer is performed. That is, as shown in Fig. 6, the
전술한 보호 부재 점착 공정을 실시함으로써 광 디바이스 웨이퍼(2)의 표면(2a)을 고리형의 프레임(4)에 장착된 보호 테이프(40)에 점착했으면, 광 디바이스 웨이퍼의 이면을 연삭하여 소정의 두께로 형성하는 이면 연삭 공정을 실시한다. 이 이면 연삭 공정은, 도 7에 도시하는 연삭 장치(5)를 이용하여 실시한다. 도 7에 도시하는 연삭 장치(5)는, 피가공물을 유지하는 척 테이블(51)과, 상기 척 테이블(51)에 유지된 피가공물을 연삭하기 위한 연삭 지석(521)을 구비한 연삭 공구(52)를 구비하고 있다. 또, 척 테이블(51)은, 피가공물을 유지하는 중앙부가 높게 형성되고, 외주부가 중앙부보다 낮게 형성되어 있다. 이와 같이 구성된 연삭 장치(5)를 이용하여 상기 이면 연삭 공정을 실시하기 위해서는, 도 7에 도시한 바와 같이 연삭 장치(5)의 척 테이블(51) 상에 전술한 변질층 형성 공정이 실시된 광 디바이스 웨이퍼(2)의 보호 테이프(40)측을 적재하고, 고리형의 프레임(4)을 척 테이블(51)의 외주부에 적재하고, 도시하지 않는 흡인 수단을 작동함으로써 척 테이블(51) 상에 광 디바이스 웨이퍼(2) 및 고리형의 프레임(4)을 흡인하여 유지한다. 따라서, 척 테이블(51) 상에 유지된 광 디바이스 웨이퍼(2)는, 사파이어 기판(20)의 이면(20b)이 상측이 된다. 이와 같이 하여, 척 테이블(51) 상에 광 디바이스 웨이퍼(2)를 흡인하여 유지했으면, 척 테이블(51)을, 예컨대 500 rpm으로 회전하면서, 연삭 공구(52)를, 예컨대 1000 rpm으로 회전하도록 하여 광 디바이스 웨이퍼(2)를 구성하는 사파이어 기판(20)의 이면(20b)에 접촉하고, 소정량 연삭하여 이송한다. 이 결과, 사파이어 기판(20)의 이면(20b)이 연삭되어, 광 디바이스 웨이퍼(2)를 구성하는 사파이어 기판(20)은 소정의 두께(예컨대 80 ㎛)로 형성된다. 이 결과, 광 디바이스 웨이퍼(2)를 구성하는 사파이어 기판(20)의 이면(20b)에는, 도 8에 도시한 바와 같이 변질층(210)이 노출되게 할 수 있다. 이와 같이, 전술한 변질층 형성 공정을 실시한 후에 이면 연삭 공정을 실시하여 웨이퍼의 두께를 소정의 두께로 형성하기 때문에, 변질층의 두께를 최소한으로 억제할 수 있어 생산성이 향상된다. When the
전술한 이면 연삭 공정을 실시했으면, 광 디바이스 웨이퍼에 외력을 부여하고 웨이퍼를 변질층이 형성된 스트리트를 따라 파단하여, 개개의 광 디바이스로 분할하는 웨이퍼 파단 공정을 실시한다. 이 웨이퍼 파단 공정은, 도 9에 도시하는 웨이퍼 파단 장치(6)를 이용하여 실시한다. 도 9에 도시하는 웨이퍼 파단 장치(6)는, 베이스(61)와, 상기 베이스(61) 상에 화살표(Y)로 나타내는 방향으로 이동 가능하게 배치된 이동 테이블(62)을 구비하고 있다. 베이스(61)는 장방형 형상으로 형성되고, 그 양측부 상면에는 화살표(Y)로 나타내는 방향으로 2개의 안내 레일(611, 612)이 서로 평행하게 배치되어 있다. 이 2개의 안내 레일(611, 612) 상에 이동 테이블(62)이 이동 가능하게 배치되어 있다. 이동 테이블(62)은, 이동 수단(63)에 의해 화살표(Y)로 나타내는 방향으로 이동하게 할 수 있다. 이동 테이블(62) 상에는, 상기 고리형의 프레임(4)을 유지하는 프레임 유지 수단(64)이 배치되어 있다. 프레임 유지 수단(64)은, 원통형의 본체(641)와, 상기 본체(641)의 상단에 마련된 고리형의 프레임 유지 부재(642)와, 상기 프레임 유지 부재(642)의 외주에 배치된 고정 수단으로서의 복수의 클램프(643)를 포함하고 있다. 이와 같이 구성된 프레임 유지 수단(64)은, 프레임 유지 부재(642) 상에 적재된 고리형의 프레임(4)을 클램프(643)에 의해 고정한다. 또한, 도 9에 도시하는 웨이퍼 파단 장치(6)는, 상기 프레임 유지 수단(64)을 회동하게 하는 회동 수단(65)을 구비하고 있다. 이 회동 수단(65)은, 상기 이동 테이블(62)에 배치된 펄스 모터(651)와, 상기 펄스 모터(651)의 회전축에 장착된 풀리(652)와, 상기 풀리(652)와 원통형의 본체(641)에 감겨진 무단(無端) 벨트(653)를 포함하고 있다. 이와 같이 구성된 회동 수단(65)은, 펄스 모터(651)를 구동함으로써, 풀리(652) 및 무단 벨트(653)를 통해 프레임 유지 수단(64)을 회동하게 한다. If the above-mentioned back surface grinding process was performed, the wafer breaking process which gives an external force to an optical device wafer, breaks a wafer along the street in which the altered layer was formed, and divides into individual optical devices is performed. This wafer breaking step is performed using the wafer breaking device 6 shown in FIG. The wafer breaking device 6 shown in FIG. 9 is provided with the
도 9에 도시하는 웨이퍼 파단 장치(6)는, 상기 고리형의 프레임 유지 부재(642)에 유지된 고리형의 프레임(4)에 보호 테이프(40)를 개재하여 지지되어 있는 광 디바이스 웨이퍼(2)에 스트리트(22)와 직교하는 방향으로 인장력을 작용하게 하는 장력 부여 수단(66)을 구비하고 있다. 장력 부여 수단(66)은, 고리형의 프레임 유지 부재(642) 내에 배치되어 있다. 이 장력 부여 수단(66)은, 화살표(Y) 방향과 직교하는 방향으로 긴 직사각형의 유지면을 구비한 제1 흡인 유지 부재(661)와 제2 흡인 유지 부재(662)를 구비하고 있다. 제1 흡인 유지 부재(661)에는 복수의 흡인 구멍(661a)이 형성되어 있고, 제2 흡인 유지 부재(662)에는 복수의 흡인 구멍(662a)이 형성되어 있다. 복수의 흡인 구멍(661a 및 662a)은, 도시하지 않는 흡인 수단에 연통되어 있다. 또한, 제1 흡인 유지 부재(661)와 제2 흡인 유지 부재(662)는, 도시하지 않는 이동 수단에 의해 화살표(Y) 방향으로 각각 이동하게 할 수 있도록 되어 있다. The wafer breaking device 6 shown in FIG. 9 is an
도 9에 도시하는 웨이퍼 파단 장치(6)는, 상기 고리형의 프레임 유지 부재(642)에 유지된 고리형의 프레임(4)에 보호 테이프(40)를 개재하여 지지되어 있는 광 디바이스 웨이퍼(2)의 스트리트(22)를 검출하기 위한 검출 수단(67)을 구비하고 있다. 검출 수단(67)은, 베이스(61)에 배치된 L자형의 지지 기둥(671)에 장착되어 있다. 이 검출 수단(67)은, 광학계 및 촬상 소자(CCD) 등으로 구성되어 있고, 상기 장력 부여 수단(66)의 상측 위치에 배치되어 있다. 이와 같이 구성된 검출 수단(67)은, 상기 고리형의 프레임 유지 부재(642)에 유지된 고리형의 프레임(4)에 보호 테이프(40)를 개재하여 지지되어 있는 광 디바이스 웨이퍼(2)의 스트리트(22)를 촬상하고, 이것을 전기 신호로 변환하여 도시하지 않는 제어 수단에 보낸다. The wafer breaking device 6 shown in FIG. 9 is an
전술한 웨이퍼 파단 장치(6)를 이용하여 실시하는 웨이퍼의 파단에 대해, 도 10을 참조하여 설명한다. The breaking of the wafer performed using the wafer breaking device 6 described above will be described with reference to FIG. 10.
변질층 형성 공정이 실시된 광 디바이스 웨이퍼(2)를 보호 테이프(40)를 개재하여 지지하는 고리형의 프레임(4)을, 도 10의 (a)에 도시한 바와 같이 프레임 유지 부재(642) 상에 적재하고, 클램프(643)에 의해 프레임 유지 부재(642)에 고정한다. 다음에, 이동 수단(63)을 작동하여 이동 테이블(62)을 화살표(Y)로 나타내는 방향(도 9 참조)으로 이동하고, 도 10의 (a)에 도시한 바와 같이 광 디바이스 웨이퍼(2)에 소정 방향으로 형성된 1개의 스트리트(22)(도시한 실시 형태에 있어서는 최좌단의 스트리트)를, 장력 부여 수단(66)을 구성하는 제1 흡인 유지 부재(661)의 유지면과 제2 흡인 유지 부재(662)의 유지면 사이에 위치시킨다. 이 때, 검출 수단(67)에 의해 스트리트(22)를 촬상하여, 제1 흡인 유지 부재(661)의 유지면과 제2 흡인 유지 부재(662)의 유지면과의 위치 맞춤을 행한다. 이와 같이 하여, 1개의 스트리트(22)가 제1 흡인 유지 부재(661)의 유지면과 제2 흡인 유지 부재(662)의 유지면 사이에 위치되었으면, 도시하지 않는 흡인 수단을 작동하여 흡인 구멍(661a 및 662b)에 부압을 작용하게 함으로써, 제1 흡인 유지 부재(661)의 유지면과 제2 흡인 유지 부재(662)의 유지면 상에 보호 테이프(40)를 개재하여 광 디바이스 웨이퍼(2)를 흡인하여 유지한다(유지 공정). As shown in FIG. 10A, the
전술한 유지 공정을 실시했으면, 장력 부여 수단(66)을 구성하는 도시하지 않는 이동 수단을 작동하여, 제1 흡인 유지 부재(661)와 제2 흡인 유지 부재(662)를 도 10의 (b)에 도시한 바와 같이 서로 이격하는 방향으로 이동하게 한다. 이 결과, 제1 흡인 유지 부재(661)의 유지면과 제2 흡인 유지 부재(662)의 유지면 사이에 위치된 스트리트(22)에는, 스트리트(22)와 직교하는 방향으로 인장력이 작용하여, 광 디바이스 웨이퍼(2)는 사파이어 기판(20)에 형성된 변질층(210)이 파단의 기점이 되어 스트리트(22)를 따라 파단된다(파단 공정). 이 파단 공정을 실시함으로써, 보호 테이프(40)는 약간 신장된다. 이 파단 공정에 있어서는, 광 디바이스 웨이퍼(2)는 스트리트(22)를 따라 변질층(210)이 형성되어 강도가 저하시켜져 있기 때문에, 제1 흡인 유지 부재(661)와 제2 흡인 유지 부재(662)를 서로 이격하는 방향으로 0.5 mm 정도 이동함으로써, 광 디바이스 웨이퍼(2)를, 사파이어 기판(20)에 형성된 변질층(210)이 파단의 기점이 되어 스트리트(22)를 따라 파단할 수 있다. After the above-described holding step is performed, the moving means (not shown) constituting the
전술한 바와 같이 소정 방향으로 형성된 1개의 스트리트(22)를 따라 파단하는 파단 공정을 실시했으면, 전술한 제1 흡인 유지 부재(661) 및 제2 흡인 유지 부재(662)에 의한 광 디바이스 웨이퍼(2)의 흡인 유지를 해제한다. 다음에, 이동 수단(63)을 작동하여 이동 테이블(62)을 화살표(Y)로 나타내는 방향(도 9 참조)으로 스트리트(22)의 간격에 해당하는 분만큼 이동하고, 상기 파단 공정을 실시한 스트리트(22) 옆의 스트리트(22)를 장력 부여 수단(66)을 구성하는 제1 흡인 유지 부재(661)의 유지면과 제2 흡인 유지 부재(662)의 유지면 사이에 위치시킨다. 그리고, 상기 유지 공정 및 파단 공정을 실시한다. If the breaking process of breaking along one
이상과 같이 하여, 소정 방향으로 형성된 모든 스트리트(22)에 대하여 상기 유지 공정 및 파단 공정을 실시했으면, 회동 수단(65)을 작동하여 프레임 유지 수단(64)을 90도 회동하게 한다. 이 결과, 프레임 유지 수단(64)의 프레임 유지 부재(642)에 유지된 광 디바이스 웨이퍼(2)도 90도 회동하게 되어, 소정 방향으로 형성되어 상기 파단 공정이 실시된 스트리트(22)와 직교하는 방향으로 형성된 스트리트(22)가 제1 흡인 유지 부재(661)의 유지면과 제2 흡인 유지 부재(662)의 유지면과 평행한 상태로 위치된다. 다음에, 상기 파단 공정이 실시된 스트리트(22)와 직교하는 방향으로 형성된 모든 스트리트(22)에 대하여 전술한 유지 공정 및 파단 공정을 실시함으로써, 광 디바이스 웨이퍼(2)는 스트리트(22)를 따라 개개의 광 디바이스(23)로 분할된다. As described above, when the above holding step and the breaking step have been performed for all the
전술한 웨이퍼 파단 공정을 실시했으면, 광 디바이스 웨이퍼의 이면을 연삭하여 변질층을 제거하는 변질층 제거 공정을 실시한다. 이 변질층 제거 공정은, 상기 도 7에 도시하는 연삭 장치(5)를 이용하여 실시한다. 즉, 도 11에 도시한 바와 같이 연삭 장치(5)의 척 테이블(51) 상에 전술한 웨이퍼 파단 공정이 실시된 광 디바이스 웨이퍼(2)[개개의 광 디바이스(23)로 분할되어 있음]의 보호 테이프(40)측을 적재하고, 고리형의 프레임(4)을 척 테이블(51)의 외주부에 적재하고, 도시하지 않는 흡인 수단을 작동함으로써 척 테이블(51) 상에 광 디바이스 웨이퍼(2) 및 고리형의 프레임(4)을 흡인하여 유지한다. 따라서, 척 테이블(51) 상에 유지된 광 디바이스 웨이퍼(2)는, 사파이어 기판(20)의 이면(20b)이 상측이 된다. 이와 같이 하여, 척 테이블(51) 상에 광 디바이스 웨이퍼(2)를 흡인하여 유지했으면, 척 테이블(51)을, 예컨대 500 rpm으로 회전하면서, 연삭 공구(52)를, 예컨대 1000 rpm으로 회전하게 하여 광 디바이스 웨이퍼(2)를 구성하는 사파이어 기판(20)의 이면(20b)에 접촉하고, 상기 변질층(210)을 제거하는 위치까지 소정량 연삭하여 이송한다. 이 결과, 광 디바이스 웨이퍼(2)를 구성하는 사파이어 기판(20)의 이면(20b)이 연삭되어, 도 12에 도시한 바와 같이 개개로 분할된 광 디바이스(23)의 측면에 잔류하고 있던 변질층(210)이 제거되게 할 수 있다. 이와 같이, 개개로 분할된 광 디바이스(23)의 측면에 잔류하고 있던 변질층(210)이 제거됨으로써, 광 디바이스(23)의 휘도 향상을 도모할 수 있다. After the above-described wafer breaking step is performed, the deteriorated layer removing step of grinding the back surface of the optical device wafer to remove the deteriorated layer is performed. This deterioration layer removal process is performed using the grinding
전술한 변질층 제거 공정을 실시했으면, 개개의 광 디바이스로 분할된 광 디바이스 웨이퍼의 이면을 고리형의 프레임에 장착된 보호 테이프의 표면에 점착하고, 광 디바이스 웨이퍼의 표면이 점착되어 있는 상기 보호 테이프(40)를 박리하여 상기 고리형의 프레임(4)을 제거하는 웨이퍼 이동 공정을 실시한다. 이 웨이퍼 이동 공정은, 도 13의 (a)에 도시한 바와 같이 고리형의 프레임(4)에 장착된 보호 테이프(40)[개개의 광 디바이스(23)로 분할된 광 디바이스 웨이퍼(2)가 점착되어 있음]에 자외선 조사기(400)로부터 자외선을 조사한다. 이 결과, 보호 테이프(40)의 점착 풀이 경화하여 점착력이 저하되게 할 수 있다. 다음에, 도 13의 (b)에 도시한 바와 같이 고리형의 프레임(4)에 장착된 보호 테이프(40)에 점착되어 있는 광 디바이스 웨이퍼(2)를 구성하는 사파이어 기판(20)의 이면(20b)[도 13의 (b)에 있어서 상면]에 고리형의 프레임(4a)에 장착된 보호 테이프(40a)의 표면[도 13의 (b)에 있어서 하면]을 점착한다. 또, 고리형의 프레임(4a) 및 보호 테이프(40a)는, 상기 고리형의 프레임(4) 및 보호 테이프(40)와 실질적으로 동일한 구성이면 된다. 다음에, 도 13의 (c)에 도시한 바와 같이 보호 테이프(40)에 표면이 점착되어 있는 광 디바이스 웨이퍼(2)[개개의 광 디바이스(22)로 분할되어 있음]를 보호 테이프(40)로부터 박리한다. 이 때, 도 13의 (a)에 도시한 바와 같이 보호 테이프(40)에는 자외선이 조사되고 보호 테이프(40)의 점착 풀이 경화하여 점착력이 저하시켜져 있기 때문에, 광 디바이스 웨이퍼(2)[개개의 광 디바이스(22)로 분할되어 있음]를 보호 테이프(40)로부터 용이하게 박리할 수 있다. 그리고, 보호 테이프(40)를 장착한 고리형의 프레임(4)을 제거함으로써, 도 13의 (d)에 도시한 바와 같이 고리형의 프레임(4a)에 장착된 보호 테이프(40a)의 표면에 개개의 디바이스로 분할된 광 디바이스 웨이퍼(2)가 이동되게 된다. 이와 같이 웨이퍼 이동 공정은, 고리형의 프레임(4)에 장착된 보호 테이프(40)에 웨이퍼의 표면을 점착한 상태에서, 상기 이면 연삭 공정과 웨이퍼 파단 공정 및 변질층 제거 공정을 실시하고, 광 디바이스 웨이퍼(2)를 개개의 디바이스(22)로 분할한 후에 실시하기 때문에, 광 디바이스 웨이퍼(2)를 깨뜨리지 않고 표리를 반전시켜 고리형의 프레임(4a)에 장착된 보호 테이프(40a)에 바꾸어 붙일 수 있다. 따라서, 개개의 광 디바이스(23)로 분할된 광 디바이스 웨이퍼(2)를 고리형의 프레임(4a)에 장착된 보호 테이프(40a)에 바꾸어 붙인 상태에서, 광 디바이스(23)의 도통 테스트를 실시할 수 있다. After performing the above-described deterioration layer removal process, the back surface of the optical device wafer divided into individual optical devices is adhered to the surface of the protective tape attached to the annular frame, and the protective tape having the surface of the optical device wafer adhered thereto. The wafer transfer process of peeling the 40 to remove the annular frame 4 is performed. In this wafer movement step, as shown in Fig. 13A, a protective tape 40 (
전술한 바와 같이 웨이퍼 이동 공정을 실시했으면, 고리형의 프레임에 장착된 보호 테이프의 표면에 점착되어 있는 개개로 분할된 광 디바이스를 보호 테이프로부터 박리하여 픽업하는 픽업 공정을 실시한다. 이 픽업 공정은, 도 14에 도시하는 픽업 장치(7)를 이용하여 실시한다. 도 14에 도시하는 픽업 장치(7)는, 상기 고리형의 프레임(4a)을 유지하는 프레임 유지 수단(71)과, 상기 프레임 유지 수단(71)에 유지된 고리형의 프레임(4a)에 장착된 보호 테이프(40a)를 확장하는 테이프 확장 수단(72)과, 픽업 콜릿(73)을 구비하고 있다. 프레임 유지 수단(71)은, 고리형의 프레임 유지 부재(711)와, 상기 프레임 유지 부재(711)의 외주에 배치된 고정 수단으로서의 복수의 클램프(712)를 포함하고 있다. 프레임 유지 부재(711)의 상면은 고리형의 프레임(4a)을 적재하는 적재면(711a)을 형성하고 있고, 이 적재면(711a) 상에 고리형의 프레임(4a)이 적재된다. 그리고, 적재면(711a) 상에 적재된 고리형의 프레임(4a)은, 클램프(712)에 의해 프레임 유지 부재(711)에 고정된다. 이와 같이 구성된 프레임 유지 수단(71)은, 테이프 확장 수단(72)에 의해 상하 방향으로 진퇴 가능하게 지지되어 있다. If the wafer movement process was performed as mentioned above, the pick-up process of peeling and picking up the optical device divided | segmented individually from the protective tape which adhere | attached on the surface of the protective tape attached to the annular frame is performed. This pick-up process is performed using the pick-up apparatus 7 shown in FIG. The pick-up apparatus 7 shown in FIG. 14 is attached to the frame holding means 71 holding the said
테이프 확장 수단(72)은, 상기 고리형의 프레임 유지 부재(711)의 내측에 배치되는 확장 드럼(721)을 구비하고 있다. 이 확장 드럼(721)은, 고리형의 프레임(4a)의 내경보다 작고, 상기 고리형의 프레임(4a)에 장착된 광 디바이스 웨이퍼(2)[개개의 광 디바이스(23)로 분할되어 있음]의 외경보다 큰 내경 및 외경을 갖고 있다. 또한, 확장 드럼(721)은, 하단에 지지 플랜지(722)를 구비하고 있다. 도시한 실시 형태에 있어서의 테이프 확장 수단(72)은, 상기 고리형의 프레임 유지 부재(711)를 상하 방향으로 진퇴 가능한 지지 수단(723)을 구비하고 있다. 이 지지 수단(723)은, 상기 지지 플랜지(722) 상에 배치된 복수의 에어 실린더(723a)를 포함하고, 그 피스톤 로드(723b)가 상기 고리형의 프레임 유지 부재(711)의 하면에 연결된다. 이와 같이 복수의 에어 실린더(723a)를 포함하는 지지 수단(723)은, 도 15의 (a)에 도시한 바와 같이 고리형의 프레임 유지 부재(711)를 적재면(711a)이 확장 드럼(721)의 상단과 대략 동일한 높이가 되는 기준 위치와, 도 15의 (b)에 도시한 바와 같이 확장 드럼(721)의 상단보다 소정량 하측의 확장 위치 사이를 상하 방향으로 이동하게 한다. The tape expansion means 72 is provided with the
이상과 같이 구성된 픽업 장치(7)를 이용하여 실시하는 픽업 공정에 대해 도 15를 참조하여 설명한다. 즉, 광 디바이스 웨이퍼(2)[개개의 디바이스로 분할되어 있음]가 점착되어 있는 보호 테이프(40a)가 장착된 고리형의 프레임(4a)을, 도 15의 (a)에 도시한 바와 같이 프레임 유지 수단(71)을 구성하는 프레임 유지 부재(711)의 적재면(711a) 상에 적재하고, 클램프(712)에 의해 프레임 유지 부재(711)에 고정한다(프레임 유지 공정). 이 때, 프레임 유지 부재(711)는 도 15의 (a)에 도시하는 기준 위치에 위치되어 있다. 다음에, 테이프 확장 수단(72)을 구성하는 지지 수단(723)으로서의 복수의 에어 실린더(723a)를 작동하여, 고리형의 프레임 유지 부재(711)를 도 15의 (b)에 도시하는 확장 위치로 하강하게 한다. 따라서, 프레임 유지 부재(711)의 적재면(711a) 상에 고정되어 있는 고리형의 프레임(4a)도 하강하기 때문에, 도 15의 (b)에 도시한 바와 같이 고리형의 프레임(4a)에 장착된 보호 테이프(40a)는 확장 드럼(721)의 상단 가장자리에 접하여 확장되게 할 수 있다(테이프 확장 공정). 이 결과, 보호 테이프(40a)에 점착되어 있는 광 디바이스 웨이퍼(2)는 스트리트(21)를 따라 개개의 광 디바이스(23)로 분할되어 있기 때문에, 개개의 디바이스(23) 사이가 넓어져, 간격(S)이 형성된다. 이 상태에서, 픽업 콜릿(73)을 작동하여 광 디바이스(23)의 표면(상면)을 흡착하여 유지하고, 보호 테이프(40a)로부터 박리하여 픽업한다. 이 때, 도 15의 (b)에 도시한 바와 같이 보호 테이프(40a)의 아래쪽으로부터 푸쉬업 니들(74)에 의해 디바이스(23)를 밀어 올림으로써, 광 디바이스(23)를 보호 테이프(40a)로부터 용이하게 박리할 수 있다. 이 푸쉬업 니들(74)은 광 디바이스(22)의 이면에 작용하여 밀어 올리기 때문에, 광 디바이스(23)의 표면을 손상시킬 일은 없다. 또, 픽업 공정에 있어서는, 전술한 바와 같이 개개의 광 디바이스(23) 사이의 간극(S)이 넓어져 있기 때문에, 인접하는 광 디바이스(23)와 접촉하지 않고 용이하게 픽업할 수 있다. 이와 같이 픽업 콜릿(73)에 의해 픽업되는 광 디바이스(23)는 표면(상면)이 흡착되어 유지되기 때문에, 그 후 광 디바이스(23)의 표리를 반전시킬 필요가 없다.The pick-up process performed using the pick-up apparatus 7 comprised as mentioned above is demonstrated with reference to FIG. That is, as shown in Fig. 15A, the
이상, 본 발명을 도시한 실시 형태에 기초하여 설명했지만, 본 발명은 실시 형태에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지의 범위에서 여러가지 변형은 가능하다. 예컨대, 전술한 실시 형태에 있어서는 웨이퍼 파단 공정으로서 파단의 기점이 되는 변질층이 형성된 스트리트와 직교하는 방향으로 인장력이 작용하여, 웨이퍼를 변질층이 형성된 스트리트를 따라 파단하는 예를 나타냈지만, 웨이퍼 파단 공정으로서는, 예컨대 일본 특허 공개 제2006-107273호 공보나 일본 특허 공개 제2006-128211호 공보에 개시되어 있는 바와 같이 스트리트를 따라 강도를 저하시킨 웨이퍼에 스트리트를 따라 굽힘 응력을 작용하게 하여 웨이퍼를 스트리트를 따라 파단하는 방법 등, 다른 파단 방법을 이용하더라도 좋다. As mentioned above, although demonstrated based on embodiment which showed this invention, this invention is not limited only to embodiment, A various deformation | transformation is possible in the range of the meaning of this invention. For example, in the above-described embodiment, although the tensile force acts in a direction orthogonal to the street on which the deterioration layer is formed as the starting point of the break as a wafer breaking step, the wafer is broken along the street on which the deterioration layer is formed. As the process, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-107273 or Japanese Patent Laid-Open No. 2006-128211, a bending stress is applied along a street to a wafer whose strength has been reduced along the street and the wafer is brought into a street. Other breaking methods may be used, such as breaking along the wire.
2: 광 디바이스 웨이퍼 20: 사파이어 기판
21: 디바이스층으로서의 발광층(에피층) 3: 레이저 가공 장치
31: 레이저 가공 장치의 척 테이블 32: 레이저 광선 조사 수단
322: 집광기 4: 고리형의 프레임
40: 보호 테이프 5: 연삭 장치
51: 연삭 장치의 척 테이블 52: 연삭 공구
6: 웨이퍼 파단 장치 66: 장력 부여 수단
7: 픽업 장치 82: 테이프 확장 수단
73: 픽업 콜릿2: optical device wafer 20: sapphire substrate
21: Light emitting layer (epi layer) as a device layer 3: Laser processing apparatus
31: chuck table of the laser processing apparatus 32: laser beam irradiation means
322 condenser 4: annular frame
40: protection tape 5: grinding device
51: chuck table of the grinding device 52: grinding tool
6: wafer breaking device 66: tensioning means
7: pickup device 82: tape expansion means
73: pickup collet
Claims (5)
기판에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선을 기판의 이면측으로부터, 기판의 내부에 집광점을 위치시키고 스트리트에 대응하는 영역에 조사하여, 기판의 내부에 기판의 표면으로부터 미리 결정된 간격을 두고 이면측에 변질층을 형성하는 변질층 형성 공정과,
상기 변질층 형성 공정이 실시된 기판의 표면에 광 디바이스층을 적층하고 격자형으로 형성된 복수의 스트리트에 의해 구획된 복수의 영역에 광 디바이스를 형성함으로써 광 디바이스 웨이퍼를 구성하는 광 디바이스 웨이퍼 형성 공정과,
광 디바이스 웨이퍼의 표면에 보호 부재를 점착하는 보호 부재 점착 공정과,
광 디바이스 웨이퍼의 기판의 이면을 연삭하여 미리 결정된 두께로 형성하는 이면 연삭 공정과,
이면 연삭 공정이 실시된 광 디바이스 웨이퍼에 외력을 부여하고 광 디바이스 웨이퍼를 변질층이 형성된 스트리트를 따라 파단하여, 개개의 광 디바이스로 분할하는 웨이퍼 파단 공정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디바이스의 제조 방법. An optical device manufacturing method of dividing an optical device wafer having an optical device formed on a plurality of areas partitioned by a plurality of streets formed by lattice and laminating an optical device layer on a surface of a substrate into individual optical devices along a street.
A laser beam having a wavelength transmissive to the substrate is irradiated from the back side of the substrate to a region corresponding to a street by placing a light collecting point in the inside of the substrate, and having a predetermined distance from the surface of the substrate inside the substrate at a predetermined interval. A deterioration layer forming step of forming a deterioration layer in the
An optical device wafer forming step of forming an optical device wafer by laminating an optical device layer on a surface of the substrate subjected to the deterioration layer forming step and forming the optical device in a plurality of regions partitioned by a plurality of streets formed in a lattice shape; ,
A protective member adhesion step of adhering the protective member to the surface of the optical device wafer,
A back surface grinding step of grinding the back surface of the substrate of the optical device wafer to form a predetermined thickness;
Wafer breaking step of applying an external force to the optical device wafer subjected to the back grinding process, breaking the optical device wafer along the street on which the deterioration layer is formed, and dividing the optical device wafer into individual optical devices.
Method of manufacturing an optical device comprising a.
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