KR20150103631A - Optical device - Google Patents

Optical device Download PDF

Info

Publication number
KR20150103631A
KR20150103631A KR1020150027962A KR20150027962A KR20150103631A KR 20150103631 A KR20150103631 A KR 20150103631A KR 1020150027962 A KR1020150027962 A KR 1020150027962A KR 20150027962 A KR20150027962 A KR 20150027962A KR 20150103631 A KR20150103631 A KR 20150103631A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical device
substrate
light
device wafer
divided
Prior art date
Application number
KR1020150027962A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102155917B1 (en
Inventor
고타 후카야
나오토시 기리하라
Original Assignee
가부시기가이샤 디스코
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시기가이샤 디스코 filed Critical 가부시기가이샤 디스코
Publication of KR20150103631A publication Critical patent/KR20150103631A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102155917B1 publication Critical patent/KR102155917B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/167—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H01L33/22—Roughened surfaces, e.g. at the interface between epitaxial layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/0206—Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
    • H01S5/0207—Substrates having a special shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12043—Photo diode

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Dicing (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

The present invention aims to provide an optical device which can increase light diffusing efficiency. The optical device (1) of the present invention has a substrate (21) and a light-emitting layer (22) formed on the surface of the substrate. The substrate has a tetragonal surface (21a), a tetragonal back surface (21b) which is parallel to the surface and has the same shape as the surface, and four sides (21c) which connect the surface and the back surface. On each side, a plurality of convex parts (26) protruding to the outside are formed in the extension direction of the side of the surface of the substrate side by side. On each convex part, unevenness is alternately formed in the thickness direction of the substrate.

Description

광 디바이스{OPTICAL DEVICE}[0001] OPTICAL DEVICE [0002]

본 발명은 기판의 표면에 발광층이 형성된 광 디바이스에 관한 것이다.The present invention relates to an optical device in which a light emitting layer is formed on the surface of a substrate.

레이저 다이오드(LD)나 발광 다이오드(LED) 등의 광 디바이스의 제조 프로세스에서는, 사파이어나 SiC 등으로 이루어지는 결정 성장용 기판의 상면에, 예컨대 에피택셜 성장에 의해 발광층(에피택셜층)을 적층함으로써, 복수의 광 디바이스를 형성하기 위한 광 디바이스 웨이퍼가 제조된다. LD, LED 등의 광 디바이스는, 광 디바이스 웨이퍼의 표면에 있어서, 격자형을 이루는 분할 예정 라인에 의해 구획된 각 영역에 형성되며, 이러한 분할 예정 라인을 따라 광 디바이스 웨이퍼를 분할하여 개편화(個片化)함으로써, 개개의 광 디바이스가 제조된다.In a manufacturing process of an optical device such as a laser diode (LD) or a light emitting diode (LED), a luminescent layer (epitaxial layer) is laminated on the upper surface of a substrate for crystal growth made of sapphire or SiC, An optical device wafer for forming a plurality of optical devices is fabricated. An optical device such as an LD or an LED is formed on each surface of a surface of an optical device wafer divided by a line to be divided which is in a lattice form and the optical device wafer is divided along the line to be divided, Thereby forming individual optical devices.

종래, 광 디바이스 웨이퍼를 분할 예정 라인을 따라 분할하는 방법으로서, 특허문헌 1 및 2에 기재된 방법이 알려져 있다. 특허문헌 1에 기재된 분할 방법에서는, 먼저, 분할 예정 라인을 따라 웨이퍼에 대해 흡수성을 갖는 파장의 펄스 레이저 빔을 조사하여 레이저 가공홈을 형성한다. 그 후, 웨이퍼에 외력을 부여함으로써 레이저 가공홈을 분할 기점으로 광 디바이스 웨이퍼를 할단(割斷)하고 있다.Conventionally, as a method of dividing an optical device wafer along a line to be divided, the methods described in Patent Documents 1 and 2 are known. In the dividing method described in Patent Document 1, a laser beam is first formed by irradiating a wafer with a pulsed laser beam of a wavelength having a water absorbency along a line to be divided. Thereafter, an external force is applied to the wafer to divide the optical device wafer with the laser processing groove as the dividing base point.

특허문헌 2에 기재된 분할 방법은, 광 디바이스의 휘도 향상을 위해서, 광 디바이스 웨이퍼에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 빔을 웨이퍼의 내부에 집광점을 맞춰 조사하여 내부에 분할 예정 라인을 따른 개질층을 형성하고 있다. 그리고, 개질층에 의해 강도가 저하된 분할 예정 라인에 외력을 부여함으로써, 광 디바이스 웨이퍼를 분할하고 있다.In the dividing method described in Patent Document 2, in order to improve the luminance of an optical device, a pulse laser beam having a transmittance to the optical device wafer is irradiated to the inside of the wafer in alignment with the light-converging point, . Then, the optical device wafer is divided by applying an external force to the line to be divided, whose strength has been reduced by the modified layer.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평성 제10-305420호 공보[Patent Document 1] JP-A-10-305420 [특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2008-006492호 공보[Patent Document 2] JP-A-2008-006492

특허문헌 1, 2의 광 디바이스 웨이퍼의 분할 방법에서는, 레이저 빔을 광 디바이스 웨이퍼의 표면에 대해 대략 수직으로 입사하여, 레이저 가공홈 또는 개질층을 분할 기점으로 광 디바이스 웨이퍼를 개개의 광 디바이스로 분할하고 있다. 이러한 광 디바이스의 측면은, 표면에 형성된 발광층에 대해 대략 수직이 되어, 광 디바이스는 직육면체 형상으로 형성된다. 따라서, 광 디바이스의 발광층으로부터 출사한 광에 있어서, 측면으로의 입사각이 임계 각도보다 커지는 광의 비율이 높아진다. 이 때문에, 측면에서 전반사하는 광의 비율이 높아지고, 전반사를 반복하는 동안에 최종적으로 광 디바이스의 내부에서 소광(消光)되어 버리는 비율도 높아진다. 이 결과, 광 디바이스에 있어서의 광의 취출 효율이 저하되고, 휘도도 저하된다고 하는 문제가 있다.In the optical device wafer dividing method of Patent Documents 1 and 2, the laser beam is made incident substantially perpendicularly to the surface of the optical device wafer, and the optical device wafer is divided into individual optical devices . The side surface of such an optical device is substantially perpendicular to the light emitting layer formed on the surface, and the optical device is formed in a rectangular parallelepiped shape. Therefore, in the light emitted from the light emitting layer of the optical device, the ratio of the light whose incident angle to the side face is larger than the critical angle increases. As a result, the ratio of light totally reflected on the side surface is increased, and the rate at which light is finally extinguished inside the optical device during the total reflection is also increased. As a result, there is a problem that the light extraction efficiency in the optical device is lowered and the luminance is lowered.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 광의 취출 효율을 향상시킬 수 있는 광 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an optical device capable of improving light extraction efficiency.

본 발명의 광 디바이스는, 기판과, 기판의 표면에 형성된 발광층을 포함하는 광 디바이스로서, 기판은 사각형의 표면과, 표면과 평행한 사각형의 이면과, 표면 및 이면을 연결하는 4개의 측면을 가지며, 각 측면에는, 외측으로 돌기된 복수의 볼록부가, 표면의 변의 연장 방향으로 나란히 형성되고, 각 볼록부에는, 기판의 두께 방향으로 요철이 교대로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.An optical device of the present invention is a light device comprising a substrate and a light emitting layer formed on a surface of the substrate, the substrate having a rectangular surface, a rectangular back surface parallel to the surface, and four side surfaces connecting the front surface and the back surface And a plurality of convex portions protruding outward are formed side by side in the extending direction of the sides of the surface, and concavities and convexities are alternately formed in the thickness direction of the substrate in each convex portion.

이 구성에 의하면, 기판의 각 측면에 복수의 볼록부를 형성하고, 볼록부에는 기판의 두께 방향으로 요철을 교대로 형성하였기 때문에, 측면에 입사한 광 중, 임계 각도 이하로 측면에 입사하는 광의 비율을 많게 할 수 있다. 이에 의해, 전반사하여 발광층으로 되돌아가는 광의 비율을 낮게 억제하여, 측면으로부터 나오는 광의 비율을 많게 할 수 있어, 광의 취출 효율의 향상을 도모할 수 있다.According to this configuration, since the plurality of convex portions are formed on each side surface of the substrate and the concave and convex portions are alternately formed in the thickness direction of the substrate, the ratio of the light incident on the side surface Can be increased. As a result, the ratio of the total reflection light returning to the light emitting layer can be suppressed to a low level, the ratio of light emitted from the side face can be increased, and the light extraction efficiency can be improved.

본 발명에 의하면, 광의 취출 효율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to improve the light extraction efficiency.

도 1은 본 실시형태에 따른 광 디바이스의 구성예를 모식적으로 도시한 사시도이다.
도 2a는 도 1의 A-A 절단면의 모식도이고, 도 2b는 광 디바이스를 모식적으로 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 실시형태에 따른 광 디바이스에 있어서의 광이 방출되는 모습을 도시한 모식적 단면도이다.
도 4는 비교 구조에 따른 광 디바이스에 있어서의 광이 방출되는 모습을 도시한 모식적 단면도이다.
도 5a는 본 실시형태에 따른 레이저 가공 장치의 사시도이고, 도 5b는 레이저 가공 장치에 있어서의 레이저 광선 조사의 설명도이다.
도 6은 접착 공정의 설명도이다.
도 7은 개질층 형성 공정의 설명도이며, 도 7a는 개질층 형성 전의 설명도, 도 7b는 레이저 광선의 집광점의 설명도, 도 7c는 개질층이 형성된 분할 예정 라인을 위에서 본 설명도, 도 7d는 개질층 형성 후의 설명도이다.
도 8a는 광 디바이스 웨이퍼의 개략 사시도이고, 도 8b 및 도 8c는 도 8a의 B-B 절단면의 모식도이다.
도 9는 개질층 형성 공정의 설명용 사시도이다.
도 10은 분할 공정의 설명도이다.Fig. 1 is a perspective view schematically showing a configuration example of an optical device according to the present embodiment.
FIG. 2A is a schematic diagram of a cross-section AA in FIG. 1, and FIG. 2B is a front view schematically showing an optical device.
3 is a schematic cross-sectional view showing a state in which light is emitted in the optical device according to the present embodiment.
4 is a schematic cross-sectional view showing a state in which light is emitted in an optical device according to a comparative structure.
Fig. 5A is a perspective view of the laser machining apparatus according to the present embodiment, and Fig. 5B is an explanatory diagram of laser beam irradiation in the laser machining apparatus.
6 is an explanatory diagram of an adhering step.
7B is an explanatory diagram of the light-converging point of the laser beam, FIG. 7C is an explanatory view of the line to be divided in which the modified layer is formed, as viewed from above, FIG. 7A is an explanatory view of the modified layer forming step, FIG. 7D is an explanatory diagram after formation of the modified layer. FIG.
Fig. 8A is a schematic perspective view of an optical device wafer, and Figs. 8B and 8C are schematic diagrams of a BB cutting plane in Fig. 8A.
9 is a perspective view for explaining the modified layer forming step.
10 is an explanatory diagram of a dividing step.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 실시형태에 따른 광 디바이스에 대해 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 따른 광 디바이스의 구성예를 모식적으로 도시한 사시도이다. 도 2a는 도 1의 A-A 절단면의 모식도이고, 도 2b는 광 디바이스를 모식적으로 나타낸 정면도이다. 도 3은 광 디바이스의 광의 방출 상태의 설명용 단면 모식도이다.Hereinafter, an optical device according to the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. Fig. 1 is a perspective view schematically showing a configuration example of an optical device according to the present embodiment. FIG. 2A is a schematic view of a section A-A in FIG. 1, and FIG. 2B is a front view schematically showing an optical device. 3 is a schematic cross-sectional schematic diagram illustrating the light emitting state of the optical device.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 광 디바이스(1)는, 기판(21)과, 기판(21)의 표면(21a)에 형성된 발광층(22)을 포함하여 구성되어 있다. 바람직하게는, 기판(21)은 투명하다. 기판(21)은, 결정 성장용 기판으로서 사파이어 기판(Al2O3 기판), 질화갈륨 기판(GaN 기판), 실리콘 카바이드 기판(SiC 기판), 산화갈륨 기판(Ga2O3 기판)을 이용하여 형성된 것을 예시할 수 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 광 디바이스(1)는, 베이스(11) 상에 와이어 본딩 실장, 또는 플립칩 실장된다.1 and 2, the optical device 1 includes a substrate 21 and a light-emitting layer 22 formed on the surface 21a of the substrate 21. The light- Preferably, the substrate 21 is transparent. The substrate 21 is formed using a sapphire substrate (Al 2 O 3 substrate), a gallium nitride substrate (GaN substrate), a silicon carbide substrate (SiC substrate), or a gallium oxide substrate (Ga 2 O 3 substrate) Can be exemplified. As shown in Fig. 3, the optical device 1 is mounted on the base 11 by wire bonding or flip chip mounting.

발광층(22)은, 기판(21)의 표면(21a)에 전자가 다수 캐리어가 되는 n형 반도체층(예컨대, n형 GaN층), 반도체층(예컨대, InGaN층), 정공이 다수 캐리어가 되는 p형 반도체층(예컨대, p형 GaN층)을 순서대로 에피택셜 성장시킴으로써 형성된다. 그리고, n형 반도체층과 p형 반도체층의 각각에 외부 취출용의 2개의 전극(도시하지 않음)이 형성되고, 2개의 전극에 대해 외부 전원으로부터의 전압이 인가됨으로써 발광층(22)으로부터 광이 방출된다. The light emitting layer 22 is formed by stacking an n-type semiconductor layer (for example, an n-type GaN layer), a semiconductor layer (for example, an InGaN layer) in which electrons become majority carriers on the surface 21a of the substrate 21, and a p-type semiconductor layer (for example, a p-type GaN layer) are successively epitaxially grown. Two electrodes (not shown) for external extraction are formed in each of the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer, and light is emitted from the light emitting layer 22 by applying a voltage from the external power source to the two electrodes .

도 1 및 도 2로 되돌아가서, 기판(21)의 표면(21a) 및 이면(21b)은, 평면에서 보아 대략 동일한 사각형 형상을 이루며, 상호 평행하게 되도록 형성되어 있다. 기판(21)은, 표면(21a) 및 이면(21b)의 각 4변을 연결하는 4개의 측면(21c)을 구비하고 있다.Referring back to Figs. 1 and 2, the front surface 21a and the rear surface 21b of the substrate 21 have substantially the same rectangular shape in plan view, and are formed to be parallel to each other. The substrate 21 has four side surfaces 21c connecting four sides of the front surface 21a and the rear surface 21b.

각 측면(21c)에는, 외측으로 돌기된 복수의 볼록부(26)가 표면(21a)의 4변의 연장 방향으로 나란히 형성되어 있다. 이에 의해, 도 2a에 도시한 바와 같이, 기판(21)을 표면(21a)과 평행한 면(도 1의 A-A 절단면)으로 절단하여 본 경우의 각 측면(21c)의 단면 형상은, 파형 형상으로 형성된다. 도 1 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 측면(21c)에 형성된 각 볼록부(26)에 있어서는, 기판(21)의 두께 방향(상하 방향)으로 요철이 교대로 형성된 형상을 이룬다. 따라서, 기판(21)을 정면에서 본 경우의 좌우 양측에 위치하는 볼록부(26)의 형상은, 교대로 형성된 요철에 의해 파형 형상으로 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 상하 방향으로 형성된 요철의 피치 간격에 비해, 볼록부(26)의 배열 방향[표면(21a)의 4변의 연장 방향]의 요철의 피치 간격을 작게 형성하고 있으나, 이것을 동일하게 하거나, 크게 형성해도 좋다. 한편, 상기한 각각의 파형 형상은, 도시한 바와 같이, 완만히 만곡된 형상에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 볼록부(26)나, 볼록부(26)에 형성된 요철의 볼록 부분의 단면 형상이, 사다리꼴 형상(등변 사다리꼴 형상)으로 융기하거나, 삼각형 형상으로 뾰족해도 좋다. Each of the side surfaces 21c is formed with a plurality of outward projecting portions 26 side by side in the extending direction of four sides of the surface 21a. 2A, the cross-sectional shape of each side face 21c in the case of cutting the substrate 21 into a plane parallel to the surface 21a (AA cut plane in Fig. 1) . As shown in Figs. 1 and 2B, each convex portion 26 formed on the side surface 21c has a shape in which irregularities are alternately formed in the thickness direction (up and down direction) of the substrate 21. Therefore, when the substrate 21 is viewed from the front, the shapes of the convex portions 26 located on both the left and right sides are formed into a wave shape by alternately formed irregularities. In the present embodiment, the pitch intervals of the concave and convex portions of the convex portions 26 (the extending direction of four sides of the surface 21a) are smaller than the pitch intervals of the concave and convex portions formed in the vertical direction, , Or may be largely formed. On the other hand, each of the waveforms described above is not limited to a gently curved shape, as shown in the figure. For example, the convex portion 26 and convex portion formed on the convex portion 26 may have a trapezoidal shape (an isosceles trapezoidal shape) or a triangular shape.

다음으로, 본 실시형태에 따른 광 디바이스(1)에 의한 휘도 개선 효과에 대해, 도 3 및 도 4를 참조하면서 설명한다. 도 4는 실시형태와 비교하기 위한 비교 구조에 따른 광 디바이스로부터 광이 방출되는 모습을 도시한 단면 모식도이다. 비교 구조에 따른 광 디바이스(3)는, 실시형태에 따른 광 디바이스(1)에 대해, 기판의 측면의 형상이 다른 점을 제외하고 공통된 구성을 구비한다. 즉, 비교 구조에 따른 광 디바이스(3)는, 표면(31a) 및 이면(31b)이 대략 동일한 사각형 형상을 이루는 기판(31)과, 기판(31)의 표면(31a)에 형성된 발광층(32)으로 이루어지며, 베이스(33) 상에 실장된다. 그리고, 기판(31)의 4개의 측면(31c)은, 표면(31a) 및 이면(31b)에 수직이 되는 평면 형상으로 형성되어 있다.Next, the luminance improvement effect of the optical device 1 according to the present embodiment will be described with reference to Figs. 3 and 4. Fig. 4 is a schematic cross-sectional view showing a state in which light is emitted from an optical device according to a comparison structure for comparison with the embodiment. The optical device 3 according to the comparative structure has a common structure with respect to the optical device 1 according to the embodiment except for the shape of the side surface of the substrate. That is, the optical device 3 according to the comparative structure includes the substrate 31 having the substantially same rectangular shape on the front face 31a and the rear face 31b, the light emitting layer 32 formed on the front face 31a of the substrate 31, And is mounted on the base 33. The four side surfaces 31c of the substrate 31 are formed in a planar shape perpendicular to the front surface 31a and the rear surface 31b.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 광 디바이스(1)에 있어서, 발광층(22)에서 발생한 광은, 주로, 표면(22a) 및 이면(22b)으로부터 방출된다. 발광층(22)의 표면(22a)으로부터 방출된 광[예컨대, 광로(A1)]은, 렌즈 부재(도시하지 않음) 등을 통해 외부로 취출된다. 한편, 예컨대, 발광층(22)의 이면(22b)으로부터 출사되어 광로(A2)를 전파하는 광은, 기판(21)의 측면(21c)과 공기층의 계면에 대해, 입사각(θ1)으로 입사한다. 여기서, 측면(21c)의 볼록부(26)에는 기판(21)의 두께 방향으로 요철이 교대로 형성되기 때문에, 볼록부(26)에 있어서 광로(A2)가 입사하는 면이 수직면보다 발광층(22)측을 향하도록 경사진다. 이에 의해, 광로(A2)를 전파하는 광의 입사각(θ1)이 작아져 기판(21)의 임계 각도 이하가 된다. 따라서, 광로(A2)를 전파하는 광은, 일부가 공기층측으로 투과하여 방출되고[광로(A3)], 나머지가 반사된다[광로(A4)].3, in the optical device 1 according to the present embodiment, light generated in the light emitting layer 22 is mainly emitted from the surface 22a and the back surface 22b. Light (for example, optical path A1) emitted from the surface 22a of the light emitting layer 22 is taken out to the outside through a lens member (not shown) or the like. On the other hand, for example, light emitted from the back surface 22b of the light emitting layer 22 and propagating through the optical path A2 is incident at the incident angle? 1 with respect to the interface between the side surface 21c of the substrate 21 and the air layer. Since the concave and convex portions are alternately formed in the thickness direction of the substrate 21 in the convex portion 26 of the side surface 21c, the surface on which the optical path A2 is incident on the convex portion 26 is closer to the light emitting layer 22 As shown in Fig. Thus, the incident angle [theta] 1 of the light propagating through the optical path A2 is reduced to be equal to or less than the critical angle of the substrate 21. [ Therefore, a part of the light propagating through the optical path A2 is transmitted to the air layer side (the optical path A3) and the rest is reflected (the optical path A4).

광로(A3)를 전파하는 광은, 공기층측으로 투과되고 나서 베이스(11)의 표면에서 반사되어, 외부로 취출된다. 광로(A4)를 전파하는 광은, 입사각(θ1)이 상기한 바와 같이 작아지기 때문에, 기판(21)을 투과하는 진행 방향이 도 2 중 가로 방향에 가까워지게 되고, 반대측(도 3 중 우측)의 측면(21c)에 입사하여 공기층측으로 방출된다.The light propagating through the optical path A3 is transmitted to the air layer side, reflected by the surface of the base 11, and is taken out. Since the incident angle? 1 of the light propagating through the optical path A4 becomes smaller as described above, the traveling direction of the light passing through the substrate 21 becomes closer to the lateral direction in Fig. 2, And is emitted toward the air layer side.

이에 대해, 도 4에 도시한 바와 같이, 비교 구조에 따른 광 디바이스(3)의 광로(B1, B2)는, 실시형태에 따른 광 디바이스(1)의 광로(A1, A2)와 동일해진다. 그러나, 기판(31)의 측면(31c)이 표면(31a) 및 이면(31b)에 수직인 평면이 되기 때문에, 측면(31c)과 공기층의 계면에 대한 광로(B2)의 입사각(θ2)은, 실시형태의 입사각(θ1)보다 커진다. 따라서, 광로(B2)를 전파하는 광의 입사각(θ2)이 기판(21)의 임계 각도보다 커지고, 측면(31c)과 공기층의 계면에서 전반사된다[광로(B3)]. 광로(B3)를 전파하는 광은, 베이스(33)의 표면에서 반사된다[광로(B4)]. 광로(B4)를 전파하는 광의 진행 방향은, 광로(A4)를 전파하는 광에 비해, 도 4 중 세로 방향에 가까워지게 되고, 기판(31)을 투과하고 나서 발광층(32)에 입사하여 흡수되어, 외부로 취출할 수 없게 된다. On the other hand, as shown in Fig. 4, the optical paths B1 and B2 of the optical device 3 according to the comparative structure are the same as the optical paths A1 and A2 of the optical device 1 according to the embodiment. 2 of the optical path B2 with respect to the interface between the side surface 31c and the air layer is smaller than the angle of incidence 2 with respect to the interface between the side surface 31c and the air layer because the side surface 31c of the substrate 31 is a plane perpendicular to the surface 31a and the back surface 31b, Is larger than the incident angle [theta] 1 of the embodiment. 2 of the light propagating through the optical path B2 becomes larger than the critical angle of the substrate 21 and is totally reflected at the interface between the side surface 31c and the air layer (optical path B3). The light propagating through the optical path B3 is reflected by the surface of the base 33 (optical path B4). The traveling direction of the light propagating through the optical path B4 is closer to the longitudinal direction in Fig. 4 as compared with the light propagating through the optical path A4 and is incident on the luminescent layer 32 after being transmitted through the substrate 31 to be absorbed , It can not be taken out to the outside.

이상과 같이, 본 실시형태의 광 디바이스(1)에 의하면, 기판(21)의 측면(21c)에 복수의 볼록부(26)를 형성하고, 각 볼록부(26)에 요철을 교대로 형성하였기 때문에, 발광층(22)으로부터 출사하여 광로(A2)와 동일하게 전파하는 광을, 광로(A3, A4)와 동일하게 하여 외부로 취출할 수 있다. 따라서, 광로(A2)와 동일하게 전파하는 광은, 비교 구조의 광로(B2)와 동일하게 전파하는 광에 비해, 측면(21c)에서 전반사하는 광의 비율을 저감할 수 있다. 이에 의해, 기판(21)의 내부에서 반사를 반복하여 발광층(22)으로 되돌아가는 광의 비율을 적게 하여, 기판(21)으로부터 나오는 광의 비율을 많게 할 수 있고, 광의 취출 효율을 높여, 휘도의 향상을 도모할 수 있다. As described above, according to the optical device 1 of the present embodiment, a plurality of convex portions 26 are formed on the side surface 21c of the substrate 21, and the convex portions 26 are alternately formed in the convex portions 26 The light emitted from the light emitting layer 22 and propagating in the same way as the optical path A2 can be taken out to the outside in the same way as the optical paths A3 and A4. Therefore, the light propagating in the same way as the optical path A2 can reduce the ratio of the light totally reflected by the side surface 21c as compared with the light propagating in the same manner as the optical path B2 of the comparative structure. This makes it possible to reduce the proportion of light returning to the light emitting layer 22 by repeating the reflection in the substrate 21 and increasing the light extraction efficiency and improving the brightness .

계속해서, 본 발명의 실시형태에 따른 광 디바이스의 가공 방법에 대해 설명한다. 본 실시형태에 따른 광 디바이스의 가공 방법은, 접착 공정, 레이저 가공 장치에 의한 개질층 형성 공정, 분할 장치에 의한 분할 공정을 거쳐 실시된다. 접착 공정에서는, 발광층이 형성된 광 디바이스 웨이퍼의 표면에 점착 시트가 접착된다. 개질층 형성 공정에서는, 광 디바이스 웨이퍼의 내부에 분할 예정 라인을 따른 개질층이 형성된다. 분할 공정에서는, 개질층이 분할 기점이 되어 개개의 광 디바이스로 분할된다. 이하, 본 실시형태에 따른 가공 방법의 상세에 대해 설명한다.Next, a processing method of an optical device according to an embodiment of the present invention will be described. The processing method of the optical device according to the present embodiment is carried out through a bonding step, a modified layer forming step by a laser processing apparatus, and a dividing step by a dividing apparatus. In the adhering step, the adhesive sheet is adhered to the surface of the optical device wafer on which the light emitting layer is formed. In the modified layer forming step, a modified layer along the line to be divided is formed in the optical device wafer. In the division step, the modified layer becomes a division starting point and is divided into individual optical devices. Hereinafter, the details of the machining method according to the present embodiment will be described.

도 5를 참조하여, 광 디바이스 웨이퍼의 내부에 개질층을 형성하는 레이저 가공 장치에 대해 설명한다. 도 5a는 본 실시형태에 따른 레이저 가공 장치의 사시도이고, 도 5b는 레이저 가공 장치에 있어서의 레이저 광선 조사의 설명도이다. 한편, 본 실시형태에 따른 레이저 가공 장치는, 도 5a에 도시한 구성에 한정되지 않는다. 레이저 가공 장치는, 광 디바이스 웨이퍼에 대해 개질층을 형성 가능하면, 어떠한 구성이어도 좋다.With reference to Fig. 5, a laser processing apparatus for forming a modified layer in an optical device wafer will be described. Fig. 5A is a perspective view of the laser machining apparatus according to the present embodiment, and Fig. 5B is an explanatory diagram of laser beam irradiation in the laser machining apparatus. On the other hand, the laser machining apparatus according to the present embodiment is not limited to the configuration shown in Fig. 5A. The laser processing apparatus may have any structure as long as it can form a modified layer on the optical device wafer.

도 5a에 도시한 바와 같이, 레이저 가공 장치(100)는, 레이저 광선을 조사하는 레이저 가공 유닛(102)과 광 디바이스 웨이퍼(W)를 유지한 척 테이블(유지 수단)(103)을 상대 이동시켜, 광 디바이스 웨이퍼(W)를 가공하도록 구성되어 있다.5A, the laser processing apparatus 100 moves the laser processing unit 102 for irradiating the laser beam and the chuck table (holding means) 103 holding the optical device wafer W relative to each other , And the optical device wafer W is processed.

레이저 가공 장치(100)는, 직육면체 형상의 기판(101)을 갖고 있다. 기판(101)의 상면에는, 척 테이블(103)을 X축 방향으로 가공 이송하며, Y축 방향으로 인덱싱 이송하는 척 테이블 이동 기구(104)가 설치되어 있다. 척 테이블 이동 기구(104)의 후방에는, 수직벽부(111)가 세워져 설치되어 있다. 수직벽부(111)의 앞면으로부터는 아암부(112)가 돌출되어 있고, 아암부(112)에는 척 테이블(103)에 대향하도록 레이저 가공 유닛(102)이 지지되어 있다. The laser processing apparatus 100 has a rectangular parallelepiped substrate 101. On the upper surface of the substrate 101, there is provided a chuck table moving mechanism 104 that feeds and transfers the chuck table 103 in the X axis direction and indexing in the Y axis direction. At the rear of the chuck table moving mechanism 104, a vertical wall portion 111 is provided. An arm portion 112 protrudes from the front surface of the vertical wall portion 111 and a laser processing unit 102 is supported on the arm portion 112 so as to face the chuck table 103.

척 테이블 이동 기구(104)는, 기판(101)의 상면에 배치된 X축 방향에 평행한 한 쌍의 가이드 레일(115)과, 한 쌍의 가이드 레일(115)에 슬라이드 가능하게 설치된 모터 구동의 X축 테이블(116)을 갖고 있다. 또한, 척 테이블 이동 기구(104)는, X축 테이블(116) 상면에 배치된 Y축 방향에 평행한 한 쌍의 가이드 레일(117)과, 한 쌍의 가이드 레일(117)에 슬라이드 가능하게 설치된 모터 구동의 Y축 테이블(118)을 갖고 있다.The chuck table moving mechanism 104 includes a pair of guide rails 115 disposed on the upper surface of the substrate 101 and parallel to the X axis direction, And an X-axis table 116. The chuck table moving mechanism 104 includes a pair of guide rails 117 disposed on the upper surface of the X-axis table 116 and parallel to the Y-axis direction, And a Y-axis table 118 driven by a motor.

Y축 테이블(118)의 상부에는, 척 테이블(103)이 설치되어 있다. 한편, X축 테이블(116), Y축 테이블(118)의 배면측에는, 각각 도시하지 않은 너트부가 형성되고, 이들 너트부에 볼나사(121, 122)가 나사 결합되어 있다. 그리고, 볼나사(121, 122)의 일단부에 연결된 구동 모터(123, 124)가 회전 구동됨으로써, 척 테이블(103)이 가이드 레일(115, 117)을 따라 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동된다. On the upper side of the Y-axis table 118, a chuck table 103 is provided. On the other hand, on the back side of the X-axis table 116 and the Y-axis table 118, a nut portion (not shown) is formed. Ball screws 121 and 122 are screwed to these nut portions. Driving motors 123 and 124 connected to one ends of the ball screws 121 and 122 are rotationally driven so that the chuck table 103 moves along the guide rails 115 and 117 in the X- and Y- do.

척 테이블(103)은, 원판 형상으로 형성되어 있고, θ테이블(125)을 통해 Y축 테이블(118)의 상면에 회전 가능하게 설치되어 있다. 척 테이블(103)의 상면에는, 다공성 세라믹스재에 의해 흡착면이 형성되어 있다. 척 테이블(103)의 주위에는, 한 쌍의 지지 아암을 통해 4개의 클램프부(126)가 설치되어 있다. 4개의 클램프부(126)가 에어 액추에이터(도시하지 않음)에 의해 구동됨으로써, 광 디바이스 웨이퍼(W)의 주위의 링 프레임(F)이 사방으로부터 협지(挾持) 고정된다.The chuck table 103 is formed in a disk shape and is rotatably installed on the upper surface of the Y-axis table 118 through the? On the upper surface of the chuck table 103, a suction surface is formed by a porous ceramics material. Four clamp portions 126 are provided around the chuck table 103 via a pair of support arms. The four clamp portions 126 are driven by an air actuator (not shown) so that the ring frame F around the optical device wafer W is clamped from four sides.

레이저 가공 유닛(102)은, 아암부(112)의 선단에 설치된 가공 헤드(127)를 갖고 있다. 아암부(112) 및 가공 헤드(127) 내에는, 레이저 가공 유닛(102)의 광학계가 설치되어 있다. 가공 헤드(127)에서는, 도시하지 않은 발진기로부터 발진된 레이저 광선을 예컨대 도시하지 않은 복굴절성 결정에 의해 상광(常光; LB1)과 이상광(異常光; LB2)(도 5b 참조)의 2개의 레이저 광선으로 분리한다. 그리고, 분리한 상광(LB1) 및 이상광(LB2) 각각을 도시하지 않은 집광 렌즈에 의해 집광하여, 척 테이블(103) 상에 유지된 광 디바이스 웨이퍼(W)를 레이저 가공한다. 이 경우, 상광(LB1) 및 이상광(LB2)의 레이저 광선은, 광 디바이스 웨이퍼(W)에 대해 투과성을 갖는 파장이며, 광학계에 있어서 광 디바이스 웨이퍼(W)의 내부에 집광하도록 조정된다. 한편, 상광(LB1) 및 이상광(LB2)으로 분리하는 분리 수단에 대해서는, 일본 특허 공개 제2007-000931호 공보에 개시된 장치의 대응 부분을 적용할 수 있다.The laser processing unit 102 has a machining head 127 provided at the tip of the arm portion 112. In the arm portion 112 and the machining head 127, an optical system of the laser processing unit 102 is provided. In the processing head 127, a laser beam emitted from an oscillator (not shown) is irradiated by two birefringent crystals, for example, normal light (LB1) and abnormal light (LB2) Separate by light rays. The separated optical system LB1 and the extraordinary ray LB2 are condensed by a condenser lens not shown and the optical device wafer W held on the chuck table 103 is laser processed. In this case, the laser beams of the normal light LB1 and the abnormal light LB2 are wavelengths having transmittance with respect to the optical device wafer W, and are adjusted so as to be condensed in the optical device wafer W in the optical system. On the other hand, as for the separating means for separating into the ordinary light LB1 and the abnormal light LB2, a corresponding portion of the apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-000931 can be applied.

이러한 레이저 광선의 조사에 의해 광 디바이스 웨이퍼(W)의 내부에 분할 기점이 되는 개질층(R)(도 7d, 도 8b 참조)이 형성된다. 개질층(R)은, 레이저 광선의 조사에 의해 광 디바이스 웨이퍼(W)의 내부의 밀도, 굴절률, 기계적 강도나 그 외의 물리적 특성이 주위와 상이한 상태가 되어, 주위보다 강도가 저하되는 영역을 말한다. 개질층(R)은, 예컨대, 용융 재고화 영역, 크랙 영역, 절연 파괴 영역, 굴절률 변화 영역이며, 이들이 혼재한 영역이어도 좋다.By the irradiation of such a laser beam, a modified layer R (see Figs. 7D and 8B) serving as a dividing base point is formed inside the optical device wafer W. The modified layer R refers to a region where the density, refractive index, mechanical strength, and other physical properties of the inside of the optical device wafer W are different from those of the surrounding due to the irradiation of the laser beam, . The modified layer R may be, for example, a melt-stabilized region, a crack region, an insulating breakdown region, a refractive index change region, or a mixed region thereof.

광 디바이스 웨이퍼(W)는, 대략 원판 형상으로 형성되어 있다. 광 디바이스 웨이퍼(W)는, 기판(W1)과, 기판(W1)의 표면에 형성된 발광층(W2)을 포함하여 구성된다. 광 디바이스 웨이퍼(W)는, 복수의 교차하는 분할 예정 라인(ST)에 의해 복수의 영역으로 구획되고, 이 구획된 각 영역에 각각 광 디바이스(1)가 형성되어 있다(도 6 및 도 8a 참조). 또한, 도 5a에 있어서, 광 디바이스 웨이퍼(W)는, 발광층(W2)이 형성된 표면을 하향으로 하여, 환형의 링 프레임(F)에 덮인 점착 시트(S)에 접착되어 있다.The optical device wafer W is formed in a substantially disc shape. The optical device wafer W includes a substrate W1 and a light emitting layer W2 formed on the surface of the substrate W1. The optical device wafer W is divided into a plurality of areas by a plurality of intersecting lines to be divided ST, and optical devices 1 are formed in the respective divided areas (see Figs. 6 and 8A) ). 5A, the optical device wafer W is bonded to the pressure-sensitive adhesive sheet S covered with the annular ring frame F with the surface on which the light-emitting layer W2 is formed facing downward.

도 6 내지 도 10을 참조하여, 본 실시형태에 따른 광 디바이스 웨이퍼의 가공 방법의 흐름에 대해 설명한다. 한편, 하기의 각 공정은, 어디까지나 일례에 불과하며, 이 구성에 한정되는 것은 아니다.With reference to Figs. 6 to 10, the flow of a method of processing an optical device wafer according to this embodiment will be described. On the other hand, each of the following processes is merely an example, and the present invention is not limited to this configuration.

먼저, 도 6에 도시한 접착 공정이 실시된다. 접착 공정에서는, 먼저, 프레임(F)의 내측에 광 디바이스 웨이퍼(W)가 발광층(W2)측이 되는 표면을 상향으로 한 상태로 배치된다. 그 후, 광 디바이스 웨이퍼(W)의 표면(상면)과 프레임(F)의 상면이 점착 시트(S)에 의해 일체로 접착되고, 점착 시트(S)를 통해 프레임(F)에 광 디바이스 웨이퍼(W)가 장착된다.First, the bonding step shown in Fig. 6 is carried out. In the bonding step, first, the optical device wafer W is disposed on the inner side of the frame F with the surface of the light emitting layer W2 side facing upward. The upper surface of the optical device wafer W and the upper surface of the frame F are integrally bonded together by the adhesive sheet S and the optical device wafer W W) is mounted.

접착 공정이 실시된 후, 도 7a 내지 도 7d에 도시한 개질층 형성 공정이 실시된다. 도 7a는 개질층 형성 전의 설명도, 도 7b는 레이저 광선의 집광점의 설명도, 도 7c는 개질층이 형성된 분할 예정 라인을 위에서 본 설명도, 도 7d는 개질층 형성 후의 설명도이다. 개질층 형성 공정에서는, 도 7a에 도시한 바와 같이, 광 디바이스 웨이퍼(W)의 점착 시트(S)측이 척 테이블(103)에 의해 유지되고, 프레임(F)이 클램프부(126)에 유지된다. 계속해서, 광 디바이스 웨이퍼(W)에 있어서의 소정의 분할 예정 라인(ST)을 가공 헤드(127) 바로 아래에 위치시킨다. 그리고, 가공 헤드(127)로부터 조사되는 레이저 광선의 상광(LB1)의 집광점(Pa) 및 이상광(LB2)의 집광점(Pb)을 광 디바이스 웨이퍼(W)의 내부에 위치시킨다(도 5b 참조). 한편, 가공 헤드(127)로부터 조사되는 레이저 광선의 상광(LB1)의 집광점(Pa) 및 이상광(LB2)의 집광점(Pb)은, 도 7b에 도시한 바와 같이, X축 방향으로 간격(Xa), Y축 방향으로 간격(Yb)을 가지고 위치시킨다.After the bonding step, the modified layer forming step shown in Figs. 7A to 7D is carried out. Fig. 7A is an explanatory view before forming the modified layer, Fig. 7B is an explanatory diagram of the light-converging point of the laser beam, Fig. 7C is an explanatory view of the planned dividing line where the modified layer is formed, and Fig. 7A, the side of the adhesive sheet S of the optical device wafer W is held by the chuck table 103, and the frame F is held by the clamping unit 126 do. Subsequently, a predetermined line ST to be divided in the optical device wafer W is positioned immediately below the processing head 127. [ Then, the light-converging point Pa of the normal ray LB1 of the laser beam irradiated from the machining head 127 and the light-converging point Pb of the abnormal light LB2 are positioned inside the optical device wafer W Reference). On the other hand, as shown in Fig. 7B, the light-converging point Pa of the normal ray LB1 of the laser beam irradiated from the machining head 127 and the light-converging point Pb of the abnormal ray LB2 are spaced apart in the X- (Xa) and an interval (Yb) in the Y-axis direction.

다음으로, 가공 헤드(127)로부터, 광 디바이스 웨이퍼(W)에 대해 투과성을 갖는 파장이 되는 레이저 광선의 상광(LB1)과 이상광(LB2)이 조사된다. 이 조사를 행하면서, 광 디바이스 웨이퍼(W)가 X축 방향으로 이동됨으로써, 도 7c에 도시한 바와 같이, 광 디바이스 웨이퍼(W)의 내부에 분할 예정 라인(ST)을 따른 개질층(R)이 형성된다. 개질층(R)에서는, 레이저 광선의 상광(LB1)에 의한 개질부(Ra)와, 이상광(LB2)에 의한 개질부(Rb)가 X축 방향으로 Xa, Y축 방향으로 Yb의 간격을 두고, 또한, 레이저 광선의 파장에 기초하는 펄스 피치(P)마다 X축 방향으로 나란히 복수 형성된다. Next, the machining head 127 irradiates the optical beam LB1 and the abnormal light LB2 of the laser beam having a wavelength which is transmissive to the optical device wafer W. Then, 7C, the optical device wafer W is moved in the direction of the X axis while the irradiation is performed, so that the optical path of the modified layer R along the line to be divided ST inside the optical device wafer W, . In the modified layer R, the modified portion Ra by the laser beam LB1 and the modified portion Rb by the abnormal light LB2 are arranged such that the interval Xa in the X-axis direction and Yb in the Y- And a plurality of pulses are formed in parallel along the X-axis direction at every pulse pitch P based on the wavelength of the laser beam.

도 8a는 광 디바이스 웨이퍼의 개략 사시도이고, 도 8b 및 도 8c는 도 8a의 B-B 절단면의 모식도이다. 도 9는 개질층 형성 공정의 설명용 사시도이다. 도 7d, 도 8b 및 도 9에 도시한 바와 같이, 상기와 같은 레이저 광선에 의한 개질층(R)의 형성은, 상하 위치를 바꾸어 복수 회 반복해서 행해진다. 최초의 개질층(R1)은, 도 9에 있어서의 상하 방향(Z축 방향)의 형성 위치가, 광 디바이스 웨이퍼(W)의 이면(Wa)(상면)으로부터 디포커스량(DF1)만큼, 표면 방향(하방향)이 되는 위치에 설정된다. 이러한 상하 위치로 모든 분할 예정 라인(ST)을 따라 개질부(Ra, Rb)로 이루어지는 개질층(R1)을 형성한 후, 2회째의 개질층(R2)의 형성을 행하기 위해서, 디포커스량(DF1)보다 작은 디포커스량(DF2)이 설정된다. 그리고, 레이저 광선의 조사에 의해 2회째의 개질층(R2)의 형성이 행해지고, 그 형성 위치는, 최초의 개질층(R1)의 이면측(상측)에 인접하는 위치이며, 분할 예정 라인(ST)의 폭 방향(Y축 방향)으로 인덱스(In)만큼, 이격시킨 위치에 설정된다. 3회째 이후의 개질층[R(R3, R4)]의 형성에서는, 그 직전의 개질층[R(R2, R3)]의 형성에 대해, 디포커스량을 작게 설정하면서, 분할 예정 라인(ST)의 폭 방향의 반대측으로 인덱스(In)만큼 이격시켜 레이저 광선이 조사된다. 이에 의해, 광 디바이스 웨이퍼(W)의 표면측(하면측)으로부터 이면측(상면측)에 걸쳐 복수의 개질층(R)(본 실시형태에서는, R1∼R4의 4층)이 형성되고, 상하 방향으로 인접하는 개질층(R)끼리 분할 예정 라인(ST)의 폭 방향으로 엇갈리게 형성된다. 이렇게 해서, 광 디바이스 웨이퍼(W)의 내부에 분할 예정 라인(ST)을 따른 분할 기점이 형성된다. Fig. 8A is a schematic perspective view of an optical device wafer, and Figs. 8B and 8C are schematic views of B-B cutaway views of Fig. 8A. 9 is a perspective view for explaining the modified layer forming step. As shown in Figs. 7D, 8B and 9, the formation of the modified layer R by the laser beam as described above is repeated plural times by changing the vertical position. The first reforming layer R1 is formed such that the formation position in the vertical direction (Z-axis direction) in Fig. 9 is shifted from the back surface Wa (upper surface) of the optical device wafer W by the defocus amount DF1, Direction (downward direction). In order to form the second modified layer R2 after forming the modified layer R1 consisting of the modified portions Ra and Rb along all the lines to be divided ST at the upper and lower positions, A defocus amount DF2 smaller than the defocus amount DF1 is set. The second modified layer R2 is formed by the irradiation of the laser beam and the formation position thereof is a position adjacent to the back side (upper side) of the first modified layer R1, (Y-axis direction) by an index In. In the formation of the modified layer [R (R3, R4)] for the third time and thereafter, the formation of the modified layer [R (R2, R3) And is irradiated with a laser beam so as to be spaced apart from each other by an index In. As a result, a plurality of modified layers R (four layers of R1 to R4 in this embodiment) are formed from the front side (lower side) to the back side (upper side) of the optical device wafer W, The adjacent reforming layers R are formed to be shifted in the width direction of the line to be divided ST. In this way, division originating points along the line to be divided ST are formed in the optical device wafer W. [

개질층 형성 공정 후, 도 10에 도시한 바와 같이, 분할 공정이 실시된다. 분할 공정에서는, 브레이킹 장치(도시하지 않음)의 한 쌍의 지지대(35)에 광 디바이스 웨이퍼(W)의 기판(W1)측을 아래로 향하게 한 상태로 배치되고, 광 디바이스 웨이퍼(W) 주위의 프레임(F)이 환형 테이블(36)에 배치된다. 환형 테이블(36)에 배치된 프레임(F)은, 환형 테이블(36)의 사방에 설치한 클램프부(37)에 의해 유지된다. 한 쌍의 지지대(35)는, 일방향(지면에 수직 방향)으로 연장되어 있고, 한 쌍의 지지대(35) 사이에는, 촬상 수단(38)이 배치되어 있다. 이 촬상 수단(38)에 의해, 한 쌍의 지지대(35) 사이로부터 광 디바이스 웨이퍼(W)의 이면(하면)이 촬상된다. After the reforming layer forming step, as shown in Fig. 10, the dividing step is carried out. In the dividing step, the substrate W1 side of the optical device wafer W is directed downward on a pair of support rods 35 of a breaking device (not shown) A frame (F) is placed on the annular table (36). The frame F arranged on the annular table 36 is held by the clamp portion 37 provided on all sides of the annular table 36. [ The pair of support rods 35 extend in one direction (perpendicular to the paper surface), and the image pickup means 38 is disposed between the pair of support rods 35. [ The imaging device 38 picks up the back surface (bottom surface) of the optical device wafer W from between the pair of support rods 35. [

광 디바이스 웨이퍼(W)를 사이에 둔 한 쌍의 지지대(35)의 상방에는, 광 디바이스 웨이퍼(W)를 상방으로부터 압박하는 압박날(39)이 설치되어 있다. 압박날(39)은, 일방향(지면에 수직 방향)으로 연장되어 있으며, 도시하지 않은 압박 기구에 의해 상하 이동된다. 촬상 수단(38)에 의해 웨이퍼(W)의 이면이 촬상되면, 촬상 화상에 기초하여 한 쌍의 지지대(35) 사이이며 또한 압박날(39) 바로 아래에 분할 예정 라인(ST)이 위치하게 된다. 그리고, 압박날(39)이 하강됨으로써, 점착 시트(S)를 통해 압박날(39)이 광 디바이스 웨이퍼(W)에 눌려져 외력이 부여되고, 개질층(R)을 분할 기점으로 하여 광 디바이스 웨이퍼(W)가 분할된다. 이때, 압박날(39)이 눌려진 분할 예정 라인(ST)에서는, 분할 예정 라인(ST)의 폭 방향으로 엇갈리게 형성되어 광 디바이스 웨이퍼(W)의 두께 방향으로 인접하는 개질층(R) 사이에 균열(K)(도 8c 참조)이 형성된다. 이 균열(K)에 의해, 분할 예정 라인(ST)에서는, 도 1 및 도 2에 도시한 측면(21c)의 형상, 즉, 복수의 볼록부(26)가 나란히 형성되고, 각 볼록부(26)에 요철이 교대로 형성된 형상으로 표면으로부터 이면에 걸쳐 분할된다. 이때, 개질층(R)은, 분할 예정 라인(ST)을 사이에 두는 한쪽의 광 디바이스(1)의 볼록부(26)와, 다른쪽의 광 디바이스(1)의 볼록부(26)의 양방을 형성하게 된다(도 8c 참조). 광 디바이스 웨이퍼(W)는, 모든 분할 예정 라인(ST)에 압박날(39)이 눌려짐으로써 개개의 광 디바이스(1)로 분할된다.An urging blade 39 for urging the optical device wafer W from above is provided above a pair of supporters 35 sandwiching the optical device wafer W therebetween. The pressing blade 39 extends in one direction (perpendicular to the paper) and is moved up and down by a pressing mechanism (not shown). When the back surface of the wafer W is picked up by the image pickup means 38, the line to be divided ST is located between the pair of supports 35 and immediately under the pushing blade 39 based on the picked-up image . The pressing blade 39 is then lowered to push the pressing blade 39 through the adhesive sheet S to the optical device wafer W so that an external force is applied to the optical device wafer W. With the modified layer R as a dividing point, (W) is divided. At this time, in the planned line ST to be divided where the pressing blade 39 is pressed, cracks are formed in the width direction of the dividing line ST so that the cracks are formed between the modified layers R adjacent in the thickness direction of the optical device wafer W (See Fig. 8C) is formed. 1 and 2, that is, a plurality of convex portions 26 are formed side by side and the convex portions 26 (26) are arranged side by side ) Are divided from the surface to the back surface in a shape in which irregularities are alternately formed. At this time, the modified layer R is formed in such a manner that the convex portion 26 of one optical device 1 and the convex portion 26 of the other optical device 1, which sandwich the line to be divided ST, (See Fig. 8C). The optical device wafer W is divided into the individual optical devices 1 by pressing the pressing blade 39 on all the lines to be divided ST.

한편, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 개질층 형성 공정에서의 레이저 가공 조건으로서는, 이하의 실시예 1∼3을 예시할 수 있다. 하기의 표 1에 실시예 1, 표 2에 실시예 2, 표 3에 실시예 3의 가공 조건을 나타낸다. 한편, 모든 실시예에 있어서, 개질층(R)의 형성 횟수: 4회, 가공 이송 속도: 600 ㎜/s, 피치(P)[하나의 볼록부(26)의 폭]: 3 ㎛로 하고, 광 디바이스의 평면 사이즈: 0.65 ㎜×0.65 ㎜의 조건으로 가공하였다. Examples of the laser processing conditions in the modified layer forming step include the following Examples 1 to 3, though not particularly limited. The processing conditions of Example 1, Table 2, and Table 3 are shown in Table 1 below. On the other hand, in all the examples, the number of formation of the modified layer R is four, the processing feed rate is 600 mm / s, the pitch P (width of one convex portion 26) Plane size of the optical device: 0.65 mm x 0.65 mm.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 실시예 1∼3의 조건의 광 디바이스는, 방사되는 모든 광의 강도(파워)의 합계값을 측정(전체 방사속 측정)한 결과, 상기 비교 구조와 마찬가지로 기판의 측면을 평면 형상으로 형성한 광 디바이스에 비해, 휘도가 1%∼2% 향상되었다.As a result of measuring the total value of the intensities (powers) of all of the emitted light, the optical device under the conditions of Embodiments 1 to 3 can measure The luminance was improved by 1% to 2% as compared with the device.

이상과 같이, 본 실시형태에 따른 가공 방법에 의하면, 광 디바이스 웨이퍼(W)의 두께가 얇아져도, 기판(21)의 각 측면(21c)에 복수의 볼록부(26)를 형성하고, 광 디바이스 웨이퍼(W)의 두께 방향에 있어서 각 볼록부(26)에 요철을 교대로 형성할 수 있다. 또한, 개질층 형성 공정에 있어서, 광 디바이스 웨이퍼(W)의 두께 방향으로 인접하는 개질층(R)을 엇갈리게 형성하였기 때문에, 분할 공정에서는 광 디바이스 웨이퍼(W)에 외력을 부여하는 것만으로, 전술한 형상으로 분할할 수 있다. 이에 의해, 상기한 각 공정이 복잡해지거나, 공정 시간이 길어지는 것을 억제하여 효율적으로 광 디바이스(1)를 제조할 수 있다.As described above, according to the processing method of the present embodiment, even when the thickness of the optical device wafer W is reduced, a plurality of convex portions 26 are formed on each side surface 21c of the substrate 21, Irregularities can be alternately formed in each convex portion 26 in the thickness direction of the wafer W. Since the modified layers R adjacent to each other in the thickness direction of the optical device wafer W are staggered in the modified layer forming step, only the external force is applied to the optical device wafer W in the dividing step, It can be divided into one shape. As a result, the optical device 1 can be manufactured efficiently by suppressing the complication of each of the above-described processes or the prolongation of the process time.

한편, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 여러 가지로 변경하여 실시하는 것이 가능하다. 상기 실시형태에 있어서, 첨부 도면에 도시되어 있는 크기나 형상 등에 대해서는, 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 효과를 발휘하는 범위 내에서 적절히 변경하는 것이 가능하다. 그 외, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서 적절히 변경하여 실시하는 것이 가능하다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. In the above-described embodiment, the size, shape and the like shown in the accompanying drawings are not limited to this, but can be appropriately changed within the range of the effect of the present invention. In addition, it is possible to appropriately change the present invention without departing from the scope of the present invention.

예컨대, 상기 실시형태에서는, 브레이킹 장치에 의해 분할 공정을 행하였으나, 이것에 한정되는 것은 아니며, 광 디바이스 웨이퍼(W)를 분할 예정 라인(ST)을 따라 개개의 광 디바이스(1)로 분할 가능하면 된다.For example, in the above embodiment, the dividing step is performed by the braking device. However, the present invention is not limited to this. When the optical device wafer W can be divided into the individual optical devices 1 along the line to be divided ST do.

또한, 상기한 실시형태에서는, 상기 각 공정은 각각의 장치로 실시되어도 좋고, 동일한 장치로 실시되어도 좋다. Further, in the above-described embodiment, each of the above-described steps may be performed by each apparatus or may be performed by the same apparatus.

본 발명은 기판의 표면에 발광층이 형성된 광 디바이스의 광 취출 효율을 높이기 위해서 유용하다.The present invention is useful for increasing the light extraction efficiency of an optical device having a light emitting layer formed on the surface of a substrate.

1: 광 디바이스 21: 기판
21a: 표면 21b: 이면
21c: 측면 22: 발광층
26: 볼록부 ST: 분할 예정 라인
W: 광 디바이스 웨이퍼 W1: 기판
W2: 발광층1: optical device 21: substrate
21a: surface 21b: rear surface
21c: side surface 22: light emitting layer
26: convex portion ST: line to be divided
W: optical device wafer W1: substrate
W2: light emitting layer

Claims (1)

기판과, 이 기판의 표면에 형성된 발광층을 포함하는 광 디바이스로서,
상기 기판은 사각형의 표면과, 이 표면과 평행한 사각형의 이면과, 상기 표면 및 상기 이면을 연결하는 4개의 측면을 가지며,
상기 각 측면에는, 외측으로 돌기된 복수의 볼록부가, 상기 표면의 변의 연장 방향으로 나란히 형성되고, 각 상기 볼록부에는, 상기 기판의 두께 방향으로 요철이 교대로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 디바이스.1. An optical device comprising a substrate and a light emitting layer formed on a surface of the substrate,
Wherein the substrate has a rectangular surface, a rectangular back surface parallel to the surface, and four side surfaces connecting the surface and the back surface,
Wherein a plurality of convex portions protruding outward are formed side by side in the extending direction of the sides of the surface, and convexities and concaves are alternately formed in the thickness direction of the substrate in each of the convex portions, .
KR1020150027962A 2014-03-03 2015-02-27 Optical device KR102155917B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2014-040056 2014-03-03
JP2014040056A JP6277017B2 (en) 2014-03-03 2014-03-03 Optical device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150103631A true KR20150103631A (en) 2015-09-11
KR102155917B1 KR102155917B1 (en) 2020-09-14

Family

ID=54033313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150027962A KR102155917B1 (en) 2014-03-03 2015-02-27 Optical device

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6277017B2 (en)
KR (1) KR102155917B1 (en)
CN (1) CN104900777B (en)
SG (1) SG10201501238UA (en)
TW (1) TWI639253B (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180018329A (en) * 2016-08-09 2018-02-21 가부시기가이샤 디스코 Wafer processing method
KR20180032179A (en) * 2016-09-21 2018-03-29 가부시기가이샤 디스코 Processing method of a wafer
KR20180032184A (en) * 2016-09-21 2018-03-29 가부시기가이샤 디스코 Processing method of a wafer

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6605278B2 (en) * 2015-09-29 2019-11-13 浜松ホトニクス株式会社 Laser processing method
JP6605277B2 (en) * 2015-09-29 2019-11-13 浜松ホトニクス株式会社 Laser processing method and laser processing apparatus
WO2020044980A1 (en) * 2018-08-27 2020-03-05 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Light emitting element and method for producing light emitting element
US12103111B2 (en) * 2019-03-28 2024-10-01 Tokyo Electron Limited Processing apparatus and processing method
CN111276577B (en) * 2019-12-18 2021-12-10 北京中科优唯科技有限公司 Manufacturing method of LED chip
JP7499116B2 (en) * 2020-08-25 2024-06-13 シャープ福山レーザー株式会社 Image display element
JP7206550B2 (en) 2020-09-30 2023-01-18 日亜化学工業株式会社 Method for manufacturing light-emitting element

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10305420A (en) 1997-03-04 1998-11-17 Ngk Insulators Ltd Method for fabricating matrix made up of oxide single crystal and method for manufacturing functional device
CN2891295Y (en) * 2006-03-01 2007-04-18 东莞市福地电子材料有限公司 Light emitting diode (LED)
JP2008006492A (en) 2006-06-30 2008-01-17 Disco Abrasive Syst Ltd Processing method of sapphire substrate

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007234707A (en) * 2006-02-28 2007-09-13 Rohm Co Ltd Semiconductor light emitting element
JP5221007B2 (en) * 2006-05-31 2013-06-26 アイシン精機株式会社 Light emitting diode chip and wafer split processing method
JP2008300645A (en) * 2007-05-31 2008-12-11 Sharp Corp Manufacturing method of nitride based semiconductor led chip
JP2011134955A (en) * 2009-12-25 2011-07-07 Disco Abrasive Syst Ltd Method of producing chip component from plate material
TW201242122A (en) * 2011-04-15 2012-10-16 Chi Mei Lighting Tech Corp Light-emitting diode device
KR101861997B1 (en) * 2011-10-31 2018-05-29 엘지이노텍 주식회사 Manufacturing method for light emitting device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10305420A (en) 1997-03-04 1998-11-17 Ngk Insulators Ltd Method for fabricating matrix made up of oxide single crystal and method for manufacturing functional device
CN2891295Y (en) * 2006-03-01 2007-04-18 东莞市福地电子材料有限公司 Light emitting diode (LED)
JP2008006492A (en) 2006-06-30 2008-01-17 Disco Abrasive Syst Ltd Processing method of sapphire substrate

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180018329A (en) * 2016-08-09 2018-02-21 가부시기가이샤 디스코 Wafer processing method
KR20180032179A (en) * 2016-09-21 2018-03-29 가부시기가이샤 디스코 Processing method of a wafer
KR20180032184A (en) * 2016-09-21 2018-03-29 가부시기가이샤 디스코 Processing method of a wafer

Also Published As

Publication number Publication date
CN104900777A (en) 2015-09-09
JP2015165532A (en) 2015-09-17
TW201535781A (en) 2015-09-16
SG10201501238UA (en) 2015-10-29
JP6277017B2 (en) 2018-02-07
KR102155917B1 (en) 2020-09-14
TWI639253B (en) 2018-10-21
CN104900777B (en) 2019-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102155917B1 (en) Optical device
JP6255192B2 (en) Optical device and processing method of optical device
TWI631665B (en) Optical device processing method
KR20150087115A (en) Optical device and processing method of optical device
JP3904585B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
TWI327340B (en) Production method for semiconductor device
JP6301726B2 (en) Optical device processing method
US20070298529A1 (en) Semiconductor light-emitting device and method for separating semiconductor light-emitting devices
TW201235144A (en) Dividing method
KR20150045944A (en) Method for cutting object to be processed
KR20150045945A (en) Workpiece cutting method
JP6345742B2 (en) Substrate processing method
US20190304839A1 (en) Laser processing method
KR20150044851A (en) Workpiece cutting method
TWI700735B (en) Component chip manufacturing method
KR20120109618A (en) Crystalline film, device, and production methods for crystalline film and device
JP5747741B2 (en) Manufacturing method of semiconductor light emitting chip
KR102586503B1 (en) Laser processing method and laser processing device
JP2006203251A (en) Production method for semiconductor device
JP7089204B2 (en) Manufacturing method of light emitting device
CN111276577B (en) Manufacturing method of LED chip

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant