TW201139022A - Laser processing method and laser processing apparatus - Google Patents

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Beng-So Ryu
Byong-Shik Lee
Hyeon-Sam Jang
Bum-Joong Kim
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Qmc Co Ltd
Beng-So Ryu
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Description

201139022 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種雷射加工方法及雷射加工設備,並且特別 地’本發明關於一種雷射加工方法及雷射加工設備,透過向一目 標對象照射一脈衝雷射用以加工該目標對象。 【先前技術】 一發光二極體(LightEmitting Diode,LED)劃線製程為使用 一脈衝雷射的一雷射加工製程之實例。發光二極體(LED)為一 使用接受電流及發射光線之半導體的發光元件之一。近來,隨著 一半導體技術之發展,可有效地生產高質量的發光二極體(led) 元件。舉例而言,廣泛地,一 III-IV族氮化層透過一有機金屬化 學氣相沉積(Metal Organic Chemical Vapor Deposition, M0CVD ) 方法形成於一藍寶石基板上,用以產生高亮度之藍光發光二極體 (LED)。 而在藍貝石基板使用一傳統的雷射加工設備處理之情 況下,可具有以下問題。 在使用一傳統雷射加工設備劃線或切割一藍寶石基板之情況 下,此藍寶石基板可具有-不良之域表面且亮度可降低,其已 經成為今年來需要的高亮度發光二極體(LED)之一主要問題。 透過一切贿轉低亮度之機理健沒树刪知,但是認為一 圍繞切割區形成的非晶區吸收光線,其產生亮度之降低。 進-步而言’在-藍寶石基板使用—傳統雷射加卫設備處理 之情況下,當切割此藍f石基板之時,可產生細粉塵,其可對元 201139022 件之性能具有不良影響。在使料制雷射加工 可之切割區,並且,因此,在具有高密度中的 早曰曰片之上整合成倍數的功能裝置具有限制。 而且,舉例而言’由一氮化層形成的堆疊部份形成於一藍寶 石基板之上’並壯果—雷射束通過此氮化層照辦,熱可產生 於基板與氮化層之間酬如狀或麵的缺陷可產生於其間。 【發明内容】 、因此’#於上制題,本發明之目的在於提供—種雷射加工 方法及雷射加1設備,其適合於舰或蝴其上形成有—堆疊部 份的對象目標。 根據本發明之第—實施例’―種”石基板之雷射加工方法 包含以下步驟··準備―歸石基板’此Mf石基板之上形成有複 數個彼此分_堆疊部份,自—㈣光源照射—短脈衝雷射束, 使得自雷射光賴射出之雷射束通過—光束成形麵,調節一光 ,聚集單元或藍寳石基板之-位置,以使得詩錢過光線聚集 單元t集於藍寶石基板之内部,以及透過將雷射束照射於藍寶石 基板之中,形成一相位轉換區於藍寶石基板之中,其中雷射束引 入至藍寶石基板之中而避開這些堆疊部份形成於藍寳石基板上的 一個區域,以使得相位轉換區形成於藍寶石基板之中。 根據本發明之一第二實施例,提供一種雷射加工設備,其能 夠加工一其上形成有複數個彼此分隔的堆疊部份之藍寶石基板, 此雷射加工設備包含有··一雷射光源,其能夠照射一短脈衝雷射 束,一光線聚集單元,能夠將來自雷射光源之雷射束聚集於藍寶
S 5 201139022 石基板之内部,-光賴雜組,其粒於雷射光源與光線聚集 單兀之間’-驅動單元’其能夠驅動光線聚集單元或藍寶石美板 以便調節-光線聚集點之位置,其中在光線聚集點,此雷射二聚 集於藍寶石基板之中,以及一控制器,能夠控制驅動單元,以使 得雷射束狀至藍寶石基板之巾而酬—形錢些堆疊部份的區 域,以便在藍寶石基板之中形成一相位轉換區。 、本發明提供—種雷射加卫方法及雷射加工設備,其適合於劃 線或切割其上形成有—堆疊部份的對象目標。特別地,本發明提 供-種雷射加工方法及雷射加工設備,其能夠抑制亮度之減少, 產生更少的細粉塵,以高密度整合功能裝置,以及抑制在一基板 與1化層之間產生熱或裂紋/剝離。進一步而言,根據本發明之 實施例之雷射加工方法及雷射加工設備,可應用於一雷射直接聚 合圖案(Laser Direct Polymer Patterning,LDPP )。 【實施方式】 乂下將、、.eS圖式部份詳細描述本發明之實施例,以使得本 發明可容#為本倾之獅人貞實現。然而,應齡意的是,本 發明並不限制於這些實施例而是關以不_其他方式實現。圖 式部份之中’為了簡化綱,省去與本綱書不测的元件,並 且整個文件巾同樣參考標絲稍似元件。 在正個文件之中,用以指定一個元件至另一元件的連接或結 合之用語"連接至”或"結合至夕包含一元件,,直接連接或結合 至'另-元件以及-元件藉由再一元件,,間接連接或結合至夕另 - 7L件的兩種情況。進—步而言,文件中使用的用語〃包含或包 201139022 含有"表示除描述的元件、步驟、作業與/或元件之外,不排除一 個或多個其他元件、步驟、作#與/或存在物或另外元件。 在本揭路之中,用語表示一尚未切割之基板用語,, 發光-極體(LED)芯η示—在蝴_晶狀後且在執行一 封裝製程之前麟麟的—發光二極體(LED)划,以及用語,, 發光-極體(LED)封裝〃表示已經通過—封裝製程的裝置。進 一步而言,在本發明之中,基板之用語〃前表面"表 示-其上形成有-堆疊部份的基板之頂表面,以及此晶片或基板 之用語"後表矿表示作為與前表面相對的,此基板之一底表面。 以下,將結合圖式部份詳細描述本發明之實施例。 第1圖」係為本發明一實施例之一雷射加工設備之結構之 示意圖。以及「第2圖」及「第3圖」係為解釋「第】圖」中所 示之雷射處理設備之雷射加工作業之示意圖。 如「第1圖」所示’ -雷射加工設備i包含有一安裝於一框 架励上的驅動單元1〇1,一安裝於驅動單元1〇1上的安裂台跡 以便水平及垂直可移動,—提供於安裝台⑽之上方的^光源 1〇3,-提供於雷射光源103之下的光束成形模组1〇4,一提供於 光束成形模組104之下的光線聚集單以Q5,以及—控制器廳, 控制器1〇6與驅動單元10卜雷射光源1〇3、光束成形模組刚、 以及光線聚集單元1〇5相連接並且對其控制。 在「第1圖」之中,雷射光源103、光束成形模組1〇4、以及 光線聚集單元105線性排列於安裝台1〇2之上,但是它們可透過 使用-例如反射鏡的光學系統可在一水平方向上或在任何其他方 201139022 向上排列。 框架100在其上保持驅動單元101及安裝台1〇2,並且可為一 包含由金屬㈣造的-線性框架或面板的三維結構4例而言, -減震器’例如-練減m空氣減震器,或者—主動式減 震裝置可附加至此框架以便防止鶴自地面或其他裝置傳輸至雷 射加工設備1。 驅動單元101固定至框架_且其上保持有安裝台1〇2以便 可移動。雜單元1G1可在-水平方向移動安裝台1G2,並且,因 此,當-雷射束集中於-對象目標中之時,該對象目標可在一平 面方向上連續或間歇地加工。進一步而言,驅動單元期可在一 垂直方向上移動安裝台1G2,並邱此,此縣目標可在垂直方向 上連績或間歇地加工’以使得雷射束集中於對象目標或同時雷射 束聚集於對象目標之中。 作為一加工對象目標之過程的一實例,具有一劃線製程,其 中-雷射束照射於-發光二極體(LED)晶片w之中以便形成一 ^位轉舰。然而’此對象目標並不關於發光二極體(LED) 晶片W並且可包含—半導體或含魏_任何其他材料。本發明 之只把例之雷射加工設備對加工一高硬度或高脆性的材料有用。 發光一極體(LED)晶片W,即,仍然未切割的-基板10包 3有-藍寶石基板u ’以及一形成於其一頂表面上的堆疊部份加 ^如「第2圖」所示)。堆疊部份2G可包含有—η型氮化染㈣ 曰ρ里氮化鎵(P-GaN)層、-默化銦鎵(inGaN)層、一鎵 (N P)層p型電極層、以及1型電極層之一個或多個, 201139022 以下將描述其細節。 *安裝口 102安震-對象目標,例如其上形成有堆疊部份加的 藍貝石基板11。女裝台1〇2的全部或部份可由一透射雷射束的材 料製k帛以防止安農台1〇2受到朝向安裝台照射的一雷射 束之損傷。 雷射光源1G3可為-二氧化碳(c〇2)㈣、一準分子雷射、 铷’雅鉻(Nd-YAG)雷射、以及一二極體激發式固態 (Di〇de-pumpedSGlidState Dpss)雷射中任何一個。—自雷射光 源1〇3照射出之雷射束可為一具有例如大約2()毫米(麵)或更 短波長,以及脈衝寬度例如為大約勘毫秒(msee)或更少的短 脈衝雷射束。短脈衝雷射束具有—短照射時間及高神密度。在 使用-短脈衝雷射束的燒钱過程中,—材料不經過—雜過程直 接蒸發,並朋此’―熱影_辭獨繞-雷射束照射區形成 且月b夠執彳了同質里的良好過程。甚至在使舰脈衝雷射束的燒 敍過程之中…單個光子之能量低於材料(對象目標)之離解能, 當成倍數光子之綠_合大於材料之轉糾,能夠執行燒餘 過程。 雷射光源奶可照射一雷射束,該雷射束能夠穿透藍寶石基 板11或藍寶石基板11之上安裝的堆疊部份2G,以使得一相位轉 換區T可健近-光、_幅p形成,不具有輕寶石基板^或 堆疊部份20之熱效應(如「第9圖」所示)。 光束成形模組104增加自雷射光源103照射出的一雷射束之 直控’以便調節鮮系_數值孔徑。進—步而言,絲成形模 201139022 組104增加雷射束之平滑度。 朝索聚Γ早凡1〇5 ’例如由一聚光鏡形成且自雷射光源103 朝向藍寶石基板11聚集雷射束。 104 Hr!1%與驅動單元101、雷射光源103、光束成形模組 制請、線聚集單元1〇5相連接且控制其作業。舉例而言,控
Hi制驅鮮^1G1’用以在—垂直或-水平方向上移動安 广口 w使付—f射束可引人至藍寶石基板11之中。此種情 Z此田射束聚集至藍寶石基板u之内部,而避開堆疊部份如 y、於藍寳石基板u之職面上的區域,以使得相位轉換區丁不 到達形成有堆疊部份20的藍寶石基板11之表面。因此,可能抑 制發光,極體(LED)元件之亮度的減少。精後將描述其細節。 如「第2A圖」所示,如果光線聚集點p形成於藍寶石基板 ,中而隹:伤20面向上方時,貝,j雷射束之一光路徑b能夠 形成而避開形成堆疊部份2〇的區域。與此種情況不相同,如果堆 疊=份20形成於雷射束之光路徑b之上(如「第3A圖」所示), 則田射束之光路控B之上形成的堆疊部份2〇之區域工可吸收雷射 束之此里。因此’堆疊部份2〇可發射其本質型光致發光光線。光 ,發光為-其中基板吸收能量且受激發且然後透過發射吸收的能 量作為光線,返回至一較低能量狀態之過程。進一步而言,在雷 射束之光路徑B上的堆疊部份2〇之區域τ之中,由於一熱效應, 剝離或裂紋可出現於堆疊部份20與藍寶石基板u之間。為了防 止此問題’如「第2A圖」所揭示,控制器1〇6可控制驅動單元 101,以使得雷射束引入至其上具有複數個彼此相間隔的堆疊部份 201139022 20的藍寶石基板11之中,而避開形成堆疊部份2〇之區域且相位 轉換區T形成於藍寶石基板η之中。 如「第2B圖」所示’當堆疊部份20面向下方時,雷射束可 照射以使得光線聚集點p形成於藍寶石基板η之中。此種情況 下,如「第3Β圖」所示,如果堆疊部份2〇在光線聚集點ρ之後, 定位於雷射束之光路徑Β之上(如「第3Β圖」所示),則光路徑 Β之上的堆疊部份2〇之區域I由於雷射束之過衝,可發射光致發 光光線’並且由於熱效應,剝離或裂紋可出現於堆疊部份2〇與藍 寶石基板11之間。 因此,期望地,在「第2Α圖」及「第2Β圖」所示之情況的 任何一個之中,控制器106控制驅動單元1〇卜雷射光源1〇3、光 束成形模組1〇4或光線聚集單元1〇5,以使得雷射束引入至藍寶石 基板11之中,而避開形成堆疊部份2〇的區域且相位轉換區僅形 成於藍寳石基板11之中。進一步而言,期望地,控制器觸控制 驅動單元1(U、雷射光源1()3、光束成形模組刚或光線聚集單元 105,以使得堆疊部份2〇不發射光致發光光線。 已經解釋了驅動單元⑼驅動安裝台1〇2之情況,還可能安 裝另-驅動單元’用以代替驅動單元1〇1或與其一起驅動安ρ 102。此種情況下,絲台搬與光線聚集單元105之間的距離口透 過驅動光線聚集單元105調節,以使得藍寳石基板u之中 束之光線聚集點P能夠在藍寶石基板u之一厚度方向移動。進一 步而言’光線聚集點P能夠在—平面方向上移動。 「第4圖」係為本發明另一實施例之一雷射加工設傷之結構
11 S 201139022 之示意圖。類似標號表示與「第丨圖」描述的上述實施例的雷射 加工設備類似之元件,並且將省去其解釋。 在本實施例之一雷射加工設備1之中,一雙色分光鏡107安 裝於一雷射光源103與一光線聚集單元1〇5之間。雙色分光鏡1〇7 反射一具有特定波長之光線且透射其他光線。雙色分光鏡1〇7準 備選擇性地僅反射自-堆疊部份2〇發射出之光線。也就是說,雙 色分光鏡107準備透射-雷射束及一自藍寶石基板u發射出之光 線且反射自堆豐部份20發射出之光線。 因此,一用於加工的自雷射光源1〇3朝向藍寶石基板u照射 出的雷射束通過雙色分光鏡1〇7且朝向藍寶石基板u行進。此 時’如果堆疊部份20形成於藍寶石基板u之上,則堆疊部份% 發射-透過雷射束產生触致發光統。透料疊部份2()發射的 光致發光,線透過雙色分光鏡107反射且朝向檢測單A·行進。 檢測單元108檢測透過-透過堆疊部份2〇發射之光致發光光 線,由此可能確定是否堆疊部份2〇定位於雷 ^ 可能確定是否一雷射束照射於堆疊部份2〇。 根據本發明之上述實施例f如「筮!国s「_ _
I …-驅動單元1G1 ’其移動光線聚集 以使得集巾f射細—光線聚集點p 12 201139022 在藍寶石基板11之中調節,以及一控制驅動單元1〇1的控制器 106,以使得雷射束引入至藍寶石基板11之中,而避開形成堆疊 部份的一區域且一相位轉換區形成於藍寶石基板u之中。這裡, 雷射光源103可振盪一短脈衝雷射束。 進一步而言,控制器106可控制驅動單元101,以使得相位轉 換區不到達藍寶石基板11之前表面或後表面。一光束成形模組1〇4 可更包含於雷射光源103與光線聚集單元105之間。可更包含有 一其上安裝藍寶石基板11的安裝台1〇2。 根據本發明之實施例(如「第4圖」所示),可更包含有一檢 測單元108,用以檢測透過雷射束產生的堆疊部份2〇發射的光致 發光光線。一雙色分光鏡107可更包含於雷射光源1〇3與光線聚 集單元105之間。 雷射光源103可包含有一二氧化碳(c〇2)雷射、一準分子 雷射、一铷-雅鉻(Nd-YAG)雷射、或一二極體激發式固態(Dpss) 雷射。雷射光源103可為一穿透至藍寶石基板n或堆疊部份2〇 的雷射光源。堆疊部份20可包含有- n型氮化嫁(n_GaN )層i 2、 一 P型氮化鎵(p-GaN)層14、一氮化銦鎵(InGaN)層13、一 p 型電極層16或一 n型電極層17(如「第5圖」及「第6圖」所示)。 根據本發明之實施例(如「第i圖」至「第3圖」所示),一 處理其上形成有堆疊部份20的對象目標之雷射加工設備丨可包含 有田射光源103,用以照射-雷射束,一光線聚集單元1〇5, 用以將來自雷射光源1〇3之雷射束聚集於對象目標之中,一驅動 單元101 ’用以移動光線聚集單元1〇5或對象目標,以使得聚集雷 5 13 201139022 射束的光線聚集點P在對象目標之中調節,以及一控制器H 用以控制驅動單元1G1,以使得訪束引人讀象目標之中而避開 -形成堆疊部份之區域且一相位轉換區形成於對象目標之中。這 裡缉射光源1〇3可振堡一短脈衝雷射束。 根據本發明之實施例(如「第1圖」至「第3圖」所示),一 處理其上形成有堆疊部份的縣目標之雷射加玉設備丨可包含 有田射光源103,其用以照射一雷射束,一光線聚集單元奶, ^以將來自雷射光源103之雷射束聚集於對象目標之中一驅動 單元101用以移動光線聚集單元或對象目標,以使得聚集雷 射束的-光線聚集點P在縣目標之中瓣,以及—控制器1〇6田 其控制雷射光源103、光線聚集單元1〇5或驅動單元而,以使得 光致發光錄不出現於堆疊部份與縣目標之間。這裡,雷射光 源103可以振堡一短脈衝雷射束。 根據本發明之實施例(如「第i圖」至「第3圖」所示),一 處理其上軸有堆疊部份2G的縣目標之雷射加卫設備丨可包含 有,-雷射光源103,其用以照射一雷射束,一光線聚集單元川$, 用以將來自雷射光源1〇3之雷射束聚集於對象目標之中,一驅動 單元101 ’用以移動光線聚集單元奶或對象目標,以使得聚集雷 射束的-光線聚集點P在對象目標之_節,以及—控制哭ι〇6, 其控制雷射光源阳、光線聚集單元⑽或驅動單㈣2。控柄 雇可測雷射光源103、光線聚集單元1〇5或驅動單元ι〇ι,以 使得雷射束引人至對象目標之中且—相位轉換區形成於此對象目 標之中,並且以使得光致發光光線不出現於堆疊部份與對象目標 201139022 之間。 以下’將轉使用雷射加工贿丨加工—對象目標之方法。 雖然將解釋透過劃線或切割—發光二極體(LED)晶片製造一發 光-極體(LED)芯#之情況,但是本發日月並不限制於本實施例。 「第5圖」係為使用本發明-實施例之雷射加工設備加工一 對象目標之實例之橫截面圖,以及「第6圖」係為使用本發明一 貝「施例之雷射加工設備加工—對象目標之另—實例之橫截面圖。 第7圖」係為示意性表示一藍寶石基板之平面圖,以及「第8 圖」係為示意性表示-發光二極體(LED)芯片之透視圖。 5月參閱「第5圖」’為了製造一發光二極體(LED)芯片1〇, 準備一藍寶石基板11且複數個氮化層(n型氮化鎵(n_GaN)層 12至p型氮化鎵(p_GaN)層14)堆疊於藍寶石基板n之上用以 形成一堆疊部份(如「第5A圖」所示)。氮化層(11型氮化鎵(n_GaN) 層12至p型氮化鎵(p_GaN)層14)可透過使用例如一有機金屬 化學氣相沉積(MOCVD)方法的外延生長形成。具體而言,一 n 型氮化鎵(n-GaN)層12形成於藍寶石基板u之上,一氮化銦鎵 (InGaN)層13形成於η型氮化鎵(n-GaN)層12之上,以及然 後一 p型氮化鎵(p-GaN)層14形成於氮化銦鎵(inGaN)層13 之上。透過形成氮化銦鎵(InGaN)層13作為一發光材料,能夠 獲得一高亮度之藍光或一綠光。 其後,為了形成電極及分離一元件’ 一凹槽15透過蝕刻p型 氮化鎵(p-GaN)層14、氮化銦鎵(InGaN)層13以及η型氮化 鎵(n-GaN)層之一部份形成(如「第5Β圖」所示)。凹槽15 15 201139022 能夠透過例如,一活性離子姓刻(Reactive Ion Etching,RIE )方法 形成。因此’ n型氮化鎵(n_GaN)層12之頂表面的部份區域變 的暴露於凹槽15之底表面。 然後,一 p型電極層16形成於p型氮化鎵(p_GaN)層14 之上且一 11型電極層Π形成於n型氮化鎵(11_(}必)層12之上(如 「第5C圖」所示型電極層16及η型電極層17可由例如金 (Au)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉻(c〇等金屬製造。ρ型電極層16 及η型電極層17通過-引線連接至―外部電源,以使得—發光二 極體(LED)元件發射光線。 藍寶石基板11沿著「第5C圖」所示之一預置切割線l切割 且月匕夠獲付-如「第5D圖」所示之發光二極體⑽D)芯片(基 板10)。「第5圖」表示製造兩個發光二極體(led)晶片之情^ 但是實際上’能夠使用—單個發光二歸(led)晶片w製造幾 百至幾千個發光二極體(LED)芯片c (如「第7圖」及「第8 圖」所示)。 由於上述有機金屬化學氣相沉積⑽CVD)方法及活性離子 餘刻(REE)方法已喊為所知,因此將省去其詳細轉 f施例中,有機金屬化_沉積⑽_方法及活性2 齡獅為—氮化層軸方如及—侧方法 用Τ 不限制於此,何其他廣為所知的方法能夠 用作1化勒Μ松以及1刻方法。 U㈣’轉輪恤魏鱗(咖)層 U、虱化銦鎵芦 J ’ 曰 P型鼠化鎵(p-GaN)層14、p型 201139022 電極層16、以及η型電極層π製造的氮化層及金屬層形成,但是 本發明並不限制於此。舉例而言,一非摻雜氮化鎵(n_GaN)層可 形成於藍寶石基板11與η型氮化鎵(n-GaN)層12之間,以便提 高其間的晶格匹配,以及一歐姆接觸金屬層可形成於卩型氮化鎵 (p-GaN)層14與p型電極層16之間以便在其間電連接。 稍後將解釋藍寶石基板11之一切割過程。 第6圖」表示加工一對象目標的另一實施例。本實施例除 當形成-凹槽15之時,暴露藍寶石基板u之一頂表面之一部份 區域之外,與上述貫施例相同。因此,以下將使用「第5圖」中 表示的類似參考標號。 首先11型氣化鎵(n-GaN)層12、一氮化銦鎵(inGaN) 層13、以及一 p型氮化鎵(p_GaN)層14順次堆疊於一藍寶石基 板11之上(如「第6A圖」所示)。 然後’ 一凹槽15透過蝕刻心氮化鎵(n_GaN)層12、氣化 銦鎵(InGaN)層13、以及P型氮化鎵(p-GaN)層14形成(如 「第6B圖」所示)。n型氮化鎵(n_GaN)層12之頂表面的部份 區域及藍寶;5基板11之頂表面的部份區域暴露於凹槽15之底表 面。因此,凹槽15形成為一順次暴露p型氮化鎵(p_GaN)層 ^型氮化鎵(n_GaN)層12 '以及㈣石基板u之階梯形狀。藍 寶石基板11之頂表面暴露的部份區域用以在猶後製程中切割。也 就疋:兄’在關於「第5圖」的上述實施例之中,藍寶石基板I】及 η型氮化鎵(n_GaN)層12被_且分_以形成—發光二極體 (LED)芯片’但是在本實施例之巾,僅藍f石基板Μ需要切割 17 201139022 且切割製程更有效地執行。當切割藍寶石基板n及η型氣化錄 (n GaN)層12之時’向其作用—外力。如果藍寶石基板u之頂 表面之一部份區域暴露且與㈣氮化鎵(n-GaN)層12相分離, 則由於該外力’顯著減少藍寶石基板u與及η型氮化鎵(n_GaN) 層12之間的剝離及裂紋。 隨後’ —P型電極層16形成於p型氮化鎵(p_GaN)層14 之上’並且一 n型電極層17形成於n型氮化錄化⑽)層U 之上(如「第6C圖」所示)。 然後,藍寶石基板11沿著如「第6C圖」所示之一預置切割 線L切割,以及關獲得一如「第6D圖」所示之發光二極體(l 芯片(基板10)。 其後,將結合「第9圖」至「第13圖」解釋一藍寶石基板u 之切割方法。 「苐9圖」至「第12圖」係分別為一其中形成一相位轉換區 的藍寶石基板之縱向橫截_,以及「第13圖」係林中形成有 兩個交又相位轉換區的-藍寶石基板之平面橫截面圖。為了方 H 9圖」、「第1()圖」、以及「第12圖」沒有表示形成於一 監寶石基板上的一堆疊部份。 —根據使用本發明之-雷射加工設備形成一發光二極體㈤d) 芯片之方法,如在以上實施例之解釋’準備一藍寶石基板n,其 上形成有概雛此齡_堆4部份(例如 金屬紐㈣韻…雷射束罐藍寶石基㈣^及形 成堆豐部份20之-區域,以及-相位轉換區τ透過照射雷射束形 201139022 成於藍寶石基板11之中。這梗,相位轉換區τ控制為以便不到達 形成堆疊部份20的藍寳石基板u之一表面以及其一後表面。立 後,透過相位轉換區T切難寶石基板u以及能舰得一發 光二極體(LED)芯片。 以下將解輕f石基板11之上形成她轉無T之-過程〇 透過使用「第1圖」至「第4圖」中所示之—雷射加工設備i, 雷射束照射於光線聚集點P,光線聚集點p為藍寶石基板^之中 的任何-個點。光線聚集點P ^置為位於—預置切騎L之上(如 「第9圖」所示)。 照射於藍f石基板u的雷射束可為例祕·雅鉻(Nd_YAG) 雷射的固態雷射。雷射束自—個或多個雷射光源照射出且通過一 先束成形歡及—聚光鏡針於光線聚_ P之上。 光線聚_ P及_光線料點p的她繼區τ形成於藍 土板11之中’但是相位轉換區Τ不形成於其他區域,即藍寶 =基板11之表面或堆疊部份2G之中4此,雷射束可穿透:藍 =基板11或定位於雷射束之—光線路徑上的堆4部份。如果滿 2此條件可使用任何光源。舉例而言,除了 I雅鉻(Nd_YAG) 每射之外,可使用—二氧化碳(C02)雷射、—準分子雷射 及一二極體激發式固態(DPSS)雷射。 在本發明之實施例之中’可能使用—具有大⑽毫料叫 it波長且脈衝寬度大約議毫秒(職或更少的_雷射 小:為該雷射束。透騎能量雜狀至㈣石基板U之中的一 {域,如「第9圖」所示,相位轉換區τ可僅形成於藍寳石基 201139022 板η之中,以便不與藍y石基板„之前表面或後表面相接觸。 因此,在-完成的發光二極體(LED)封裝之中,相位轉換 區T,例如一非晶區,在靠近藍寳石基板π之前表面或後表面不 形成或形成為-較小面積,其t該㈣ 射層產生之光線傳輸至外部所沿襲之-路徑上。因t能—夠自抑t 壳度之降低。 _立「第_」係為本發明另—實施例之—相位轉換區τ之形成 之不意圖。 根據本實施例,-雷射束在一藍寶石基板u中的一預置網 線L上定位的兩個點之間連續運動,以使得—相位轉換區丁开 為在藍寶石基板U的-厚度方向(2軸)上延伸。這兩個財靠 近藍寶石基板11的-表面的—個稱作—第—光線聚集點或第—區 域pi,並且靠近藍寶石基板u的後表面之另—點稱作—第二光線 聚集點或-第二區域P2。在本實施例之中,相位轉無τ透過將 雷射束的-光線聚集點(光線聚集區)自第—區域pi至第二區域 Ρ2移動形成。另外,—她轉換區了可透過在第二區域ρ2至第 -區域Ρ1之間移動雷射束之光線聚集點(光線聚集區)形成。本 實施例除了她轉換區τ連續形成之外,與結合「第$圖 之上述實施例相同。 —在本實施例之中’她轉麵τ按喊結合「第9圖」解釋 的Λ化例相同之方式’不與藍寶石基板u之前表面或後表面相接 觸。 …i而如以上結合「第6圖」之所述,如果藍寶石基板u之 20 201139022 頂表面之部份區域暴露且任何一個堆疊部份^型氮化鎵 aN)層12至卩型氮化鎵(卜⑽)層⑷與其相鄰的堆疊 氮化鎵(_)層12¥氮化鎵(P_GaN)層14) 。开則藍寶石基板11之中形成的相位轉換區T可與藍寶 石土板11之表面或後表面之—部份相接觸。也就是說,如in =所二’如果喊數個氮化層(11型氮化鎵(n_GaN)層12至? ^入^ (卜⑽)層14)形成的"'堆疊部份與其相鄰的堆疊部 份完全分隔開,則當—相位轉換區τ透過自第-區域?1至第二區 ^2或自第—區域p2至第—區域η,連續移動—雷射束之光線 ^集區形叙時,她轉倾T可形細便減料基板u之前 表面或後表面相接觸。甚至在此種情況下,她轉舰T不與這 些堆疊部份相接觸。 ,、「第12圖」表示根據本發明之再一實施例之相位轉換區τ之 =成。與上述實施例不相同’在本實施例之中,複數個雷射束聚 集於一fe寶石基板丨丨之中的複數個,例如三個麟聚集區(第一 區第二區域P2及第三區域P3)以及形成—相位轉換區T。 也就疋说’一相位轉換區透過雷射束聚集於光線聚集點(第一區 域Ρ1)且虽光線聚集區順次移動至點(第二區域Ρ2)及點(第三 區域Ρ3)之時’雷射束聚集於統聚集區之上形成。結果,一相 位轉換區Τ按照「第12圖」中所示形成。 第13圖」表示自一藍寶石基板η之平面(x_y平面)之角 度觀察的兩個相交叉的相位轉換區。為了透過切割藍寶石基板η 升y成發光—極體(LED)芯片,藍寶石基板U必需在自該平面之
S 21 201139022 向上切割。為此,舉例而言,-相位轉換區 L11 τ貝石i 11之—y軸方向上排列的複數個預置切割線
Ul、L12等,以及在藍寶石某. ^ 板11之一 χ轴方向上排列的複數 a刀。J線L2卜L22等形成,以便與預置切割線Lu、⑴等 ^交且然後藍寶石基板U自相位轉換區沿著預置切齡切割以 ,传能夠獲得複數個發光二極體(LED)怒片(如「第7圖」及 苐8圖」所示)。 為了這樣做’如「第丨3圖」咐,—詩束沿著定位於藍寶 ^板11之中的y軸方向線的—預置切割線u照射於複數個光 線聚集點叩及P12,以使得_第一相位轉換區Ή形成為在乂轴 方向上延伸’以及織射束沿著定位於藍寶石基板η之中的 X轴方向線的-預置切割線L2照射於複數個光線聚集點P21及 炫,以使得一第二相位轉換區12形成為在χ軸方向上延伸。 為了形成第-相位轉換區Ή,一雷射束可如上所述照射於每 —光線聚集.點Ρ11及Ρ12,或者-雷射束可沿著一預置切割線u 連續照射。為了形成第二相位轉鏡T2,—雷射束可如上所述照 射於每-個光線聚集點Ρ21及Ρ22,或者-雷射束可沿著一預置 切割線L2連續照射。 如「第9圖」至「第13圖」所示,在一相位轉換區τ形成於 藍寶石基板11 +之後’藍寶石基板11;皆著一預置切割線匕自相 位轉換區T切割且能夠獲得一發光二極體(LED)芯片。 具體而言,一自外部提供至相位轉換區τ之外力在一朝向藍 寶石基板11的前表面及後表面方向上,自相位轉換區丁產生裂紋 22 201139022 且能夠切割藍寶石基板η。 舉例而言,以預置切割線L為中心沾故金^ 蚀田+目姑 的藍貝石基板11之兩側面 使用夾具4固定,並且以預置切割線 备 ^° 為中心的藍寶石基板11之 兩側面考曲為一錐體形狀,或者且 ^ n ”有尖鳊的施壓件自藍寶石基 著預置切割、紅向上移動。此種情況下,裂紋自 的方ST在朝向由一高脆度材料製造的藍寶石基板11之表面 的方向上產生且能夠切割藍寶石基板η。 提㈣石級H能輪_絲㈣的表面向下 祕一外力_。也就是說,置切騎 =之兩侧_夾具等固定,並且以預置域壯為土 寶:基板11彎曲為—錐體形狀’或者具有-尖端的施壓件自藍寶 絲好觀_以向下鶴,贿得—外力能夠 表面向下_。崎況下,裂紋自相位轉換 ^ 〜貝石基板11的後表面方向上出現且能夠切割藍寶石 暴板11。 另外,石基板U能夠透過在一平面方向上向藍寶石基板 沾-拉力切割。舉例而言,在—延伸膜(圖未示)附加至藍 寶石基板11之底側之後,藍寶石基板11透過在平面方向上伸展 延伸膜分難寶石基板u,以及因此,藍f石基板u能夠自形成 相位轉換區了的預置蝴壯蝴。紐,延伸膜自藍寶石基板 11去除。 該方法之優點在於-外力能夠提供於全部藍寶石基板n且藍 寶石基板η能夠在-個過程中切割。已經解釋—種延伸膜附加至
23 S 201139022 现寶石基板11之後表面以切割藍寶石基板u之情況,但是延伸 膜喊附加至藍寶石基板η之表面以切割藍寶石基板u。進-步 而5 ’延賴可附加至基板u之表面及後表面之兩個或者可附加 至藍寶石基板11之表面及後表面的任何—個,用以執行一切割過 程。 如上所述,根據本發明之實施例(如「第U「第3圖」 以及第5圖」至「第9圖」所示),一藍寶石基板之雷射加工方 法可包含,-準舰寶;5基板u的過程,藍寶石基板u之上形 成有複數個彼此相分_堆疊部份,—自一雷射統1Q3照射一 雷射束之過程,-調節光線聚集單元1〇5或藍f石基板u之位 置,以使得雷射束能夠通過光線聚集單元1〇5集中於藍寶石基板 U之内部的過程,以及一透過將雷射束照射於藍寶石基板u之 中’在藍寶石基板11之内形成—相位轉換區之過程。這裡,雷射 束引入至藍寶石基板11之内部而避開堆疊部份形成於藍寶石基板 之上的區域且雷射光源103可振盪一短脈衝雷射束。 、形成於藍寶石基板之中的相位轉換區可不到達藍寶石基板之 一表面或一後表面。 進-步而言’自雷射光源103照射出之雷射束可通過一光束 成賴組刚。雷射光源103可包含有一二氧化碳(c〇2)雷射、 :準分子雷射、-㈣鉻⑽_YAG)雷射或—二極體激發式固 態(DPSS)雷射。雷射光源103可為一穿透藍寶石基板^或堆 曼部份的雷射光源。這些堆疊部份可包含有一_&化蘇㈣_ 層、一 P型氮化鎵(P-GaN)層、一氮化銅錄㈤祕)層、 24 201139022 型電極層或一η型電極層。 本發明之實施例可更包含有一檢測由於雷射束透過堆疊部份 20發射出之光線的光致發光光線之過程。進一步而言,由於雷射 束透過堆疊部份20發射出之光致發光光線可通過一雙色分光鏡 107入射於一檢測單元應,其中雙色分光鏡1〇7位於雷射光源1〇3 與光線聚集單元105之間(如「第4圖」所示)。 在藍寶石基板11之中形成相位轉換區之過程中,相位轉換區 可透過自靠近藍寶石基板11之一表域至靠近藍寶石基板η之一 後表面的第二區域,在藍寶石基板u之中移動雷射束之光線聚集 區形成。或者,在藍寶石基板11之中形成相位轉換區的過程之中, 相位轉無可透過自靠近藍寶石基板u之後表面的第二區域至靠 近藍寶石基板11之表面的第—區域,在藍寶石基板u之中移動 雷射束之一光線聚集區形成(如「第10圖」所示)。 另外’在藍寶石Μ 11之中形成相位轉換區之過程中,此相 位轉換區透過在-厚度方向上,將雷射束聚集至藍f石基板U之 中的複數個區域形成(如「第1G圖」至「第12圖」所示)。進一 步而言’在藍f石基板11之巾形成她轉舰之過程中,可以形 成自藍寶石基板U之-平面之角度觀察,彼此相交叉的複數個第 -相位轉換區及第二相位轉換區(如「第13圖」所示)。 t發明之實_可更包含有—以她轉作為—起點,切 藍貝石基板之過程。在該切割Mf石基板⑽程中, 供至相位轉換區且在一朝向藍寶石‘ 5表面或一後表面之方向上,自相位轉換區產生裂紋切心 25 201139022 用—外力且在-朝向藍寳石基㈣之表面 :方向上:相位轉換區產生裂紋而切割。另 H糾板11爾自邮 -外力且在-朝向藍f石基板„之後表面的 用 產生裂紋—_,切卿石基㈣之擁可包t -透過使用相位轉換區切·f石基板u之過程,以及—將 的藍寶石基板Η彼此分隔開的過程。而且,切割藍寶石基板U 之過程可包含,-將—延伸膜附加至藍寳石基板u之—頂側或一 底側之過程,以及-透過在—平面方向上延伸延伽以分割 石基板11之過程。 根據本發明之實施例(如「第1圖」至「第3圖」以及「第5 圖」至「第9圖」所示),在加工一其上形成有一堆疊部份的對象 目標之雷射加工方法巾…相位轉換區透過將—雷射束聚集於此 對象目標形成。這裡,為了在堆疊部份之中不招致一光學或熱反 應,該雷射束可照射於此對象目標而避開堆疊部份,以及雷射束 可知、射以使得形成於對象目標之中的相位轉換區不實際到達該堆 疊部份。 此光學或熱反應係指所有種類之反應,例如由於照射雷射束 在堆疊部份之中產生的光致發光,以及由於透過雷射束引起的 熱’在堆疊部份與對象目標之間或堆疊部份之中的材料之轉化或 變化。 根據本發明之實施例(如「第1圖」至「第3圖」以及「第5 26 201139022 圖」*至「第9圖」所示),該雷射加工方法可包含,一準備一對象 目心之過程’其巾此對象目標之上形成有彼此相分隔的複數個堆 豐部份’-自-雷射統1G3歸_雷射束之過程,—調節光線 1集2 1〇5或藍寶石基板11之位置,以使得雷射束能夠通過光 線I早兀105聚集於對象目標之内部之過程,以及一透過將一 雷射束照射至縣目標之中,在縣目標之中形成—相位轉換區 之_ ’雷射束引人至縣目標之中而獨堆疊部份形成 於對象目標之上的-區域且雷射光源1〇3可振靈一短脈衝雷射束。 進一步而言’根據本發明之實施例(如「第i圖」至「第3 圖」以及「第5圖」至「第9圖」所示),該雷射加工方法可包含, 一準備—縣目標之過程,其中此縣目標之上形成有彼此相分 隔的複數個堆㈣份,—自雷射光源⑻照射—雷射束之過程, 一調節-光線聚集單元105或藍寶石基板u之位置,以使得雷射 束能夠通過光線聚集單元105聚集於對象目標之内部之過程,以 =將雷射束照射於對象目標之中,以使得光致發光不產生於堆 一份與對象目標之間之過程。這裡,雷射光源ι〇3可振盪一短 脈衝雷射束。 根據本發明之實施例(如「第丨圖」至「第3圖」以及「第$ 圖」至「第9圖」所示)’該雷射加工方法可包含,一準備一對象 ^標之過程’其中此對象目標之上形成有彼此相分隔的複數個堆 豐^份,-自雷射光源103照射一雷射束之過程,一調節一光線 =wh)5或贿石絲π德置,贿得詩德夠通過光 線聚集單元1〇5聚集於對象目標之内部之過程,以及一透過將雷 27 201139022 射束照射於對象目標之中,在 過程。這裡,為了在堆4部份:二:成-相位轉換區之 雷射束引人至對象目標之中=之間不產生光致發光, 的-區域。 綱顯部份形成於對象目標之上 可以聰為糊之目的,並林躺之技術人員 二二解的疋’林脫離本發明之技術概念 可做出不同之變化及修改。因此 Μ瓶_况下 表示且不_本_。/ 上轉關為示例性 實現為八描述為單—類型的每一元件可 合方式。;囉’ ^分佈方辦柄元件㈣實現為-組 m可以理解的是本領域之技術人員應當意識到在 不=離本判_之”糊翻_私本㈣之 的情況下,所作之更動朗飾,均屬本發明之專利保護範圍之内。 【圖式簡單說明】 圖 第1圖係為本發明—實施例之—雷射加卫設備之結構之示意 第2圖及第3圖係為解釋第1圖中所示之雷射處理設備之雷 射加工作業之示意圖; 第4圖係為本發明另-實施例之一雷射加工設備之結構之示 意圖, 苐5圖係為使用本發明一實施例之雷射加工設備加工一對象 28 201139022 目標之實例之横截面圖; 第6圖係為使用本發明-實施例之雷射加工設備加工一對象 目標之另一實例之橫截面圖; 第7圖係為示意性表示—藍寶石基板之平面圖; 第8圖係為示意性表示一發光二極體(LED)芯片之透視圖; 第9圖至第12圖係分別為—其中形成—相位轉換區的藍寶石 基板之縱向横截面圖;以及 第13圖係為其中形成有兩個交叉相㈣換區的-藍寶石基 板之平面橫截面圖。 【主要元件符號說明】 雷射加工設備 10 基板 11 藍寶石基板 12 η型氮化鎵(n-GaN)層 13 氮化銦鎵(InGaN)層 14 P型氮化鎵(p-GaN)層 15 凹槽 16 P型電極層 17 η型電極層 20 堆疊部份 100 框架
S 29 201139022 101 驅動單元 102 安裝台 103 雷射光源 104 光束成形模組 105 光線聚集單元 106 控制器 107 雙色分光鏡 108 檢測單元 W 發光二極體(LED)晶片 T 相位轉換區 P 光線集中點 B 光路徑 I 區域 L 預置切割線 C 發光二極體(LED)芯片 PI 第一區域 P2 第二區域 P3 第三區域 Lll > L12 預置切割線 L2 卜 L22 預置切割線 T1 第一相位轉換區 201139022 T2 第二相位轉換區 U、L2 預置切割線 Pll 、 P12 光線聚集點 P21 ' P22 光線聚集點 T 相位轉換區 31

Claims (1)

  1. 201139022 七、申請專利範圍: 1. 一種藍寶石基板之雷射加工方法,係包含以下步驟: 準備一藍寶石基板’該藍寶石基板之上形成有複數個彼此 分隔的堆疊部份; 自一雷射光源照射一短脈衝雷射束; 使得自該雷射光源照射出之該雷射束通過一光束成形模 組; 調節-光線聚集單元或該藍寶石基板之一位置,以使得該 雷射束通過該光線聚集單元聚集於該藍寶石基板之内部;以及 透過將該雷射束照射於該藍寶石基板之中,形成一相位轉 換區於該藍寶石基板之中, 其中該雷射束引入至該藍寶石基板之中而避開該等堆疊 部份形成於該藍寶石基板上的一個區域,以使得該相位轉換區 形成於該藍寶石基板之中。 如°月求項第1項所述之藍寶石基板之雷射加工方法,其中开多成 於該藍寶石基板之中的該相位轉換區不到達該藍寶石基板之 一前表面或一後表面。 3.如請求項第1項所述之藍寶石基板之雷射加工方法更包含: 檢測由於該錢戦等堆疊雜制出之光致發光 光線。 月长項第3項所述之藍寶石基板之雷射力方法,其中該光 32 201139022 致發光光線通過該雷射光源與該光線聚集單元之間提供的一 雙色分光鏡入射於一檢測單元。 5. 如請求項第1項所述之藍寶石基板之雷射加工方法,其中該雷 射束穿透至該藍寶石基板或該等堆疊部份。 田 6. 如請求項第丨項所述之藍寶石基板之雷射加工方法,其中該等 堆疊部份包含有- η型氮化鎵(n_GaN)層、一 p型氮化嫁 (p-GaN)層、一氮化銦鎵(InGaN)層、—p型電極層、以 及一 η型電極層中的一個或多個。 7. 如請求項第丨項所述之藍寶石基板之雷射加工方法其中在該 藍寶石基板之中形成該相位轉換區之該過程之中,該相位轉換 區透過在-厚度方向上雜雷射絲鼓職f;5基板中的 複數個區域形成。 8. 如請求項第1項所述之藍寶石基板之雷射加工方法,其中在該 藍寶石基板之中形成該相位轉換區之該過程之中,形成自該藍 寶石基板之一平面的角度觀察,彼此相交又的複數個第一相位 轉換區以及複數個第二相位轉換區。 9. 如請求項第1項所述之藍寶石基板之雷射加工方法,更包含: 使用該相位轉換區作為一起始點切割該藍寶石基板。 10. 如請求項第9項所述之藍寶石基板之雷射加工方法,其中在切 割該藍寶石基板之該過程之中,該藍寶石基板透過將一外力作 用至該相位轉植且在朝向該藍寶石基板之—前表面或一後 33 201139022 表面的方向上,自該相位轉換區產生裂紋切割。 11. 如請求項第9項所述之藍寶石基板之雷射加卫方法,其中在切 割該藍寶石基板之該過程包含,附加一延伸膜至該藍寶石 之一頂側或-底似透過在-平面方向上延賴延伸齡割 該藍寶石基板。 12. -種騎加工贿,其能夠加工—其上形成有複數個彼此分隔 的堆疊部份之藍寶石基板,該雷射加工設備包含有: 一雷射光源,係能夠照射一短脈衝雷射束; -光線聚集單元,係能夠絲自該雷射光源之該雷射束聚 集於該藍寶石基板之内部; 一光束成賴組’係定位於該雷射光源無光線聚集單元 之間; 一驅動單元,係能夠驅動該光線聚集單元或該藍寶石基板 以便調節-光線聚集點之位置,其令在該光線聚集點,該雷射 束聚集於該藍寶石基板之中;以及 一控制器,魏触繼驅解元,喊得該雷射束引入 至該藍寶石基板之中而避開一形成該等堆疊部份的區域,以便 在該藍寶石基板之中形成一相位轉換區。 3’如明求項第12項所述之雷射加1設備,其巾該控制器控制該 驅動單元以使得該相位轉換區獨達該藍寶石基板之一前表 面或一後表面。 34 201139022 14. 如5月求項第12項所述之雷射加工設備 ,更包含有: 一檢測單元’係能夠檢測由於該雷射束透過該等堆疊部份 發射出之一光致發光光線。 15. 如請求項第14項所述之雷射加工設備,更包含有: 雙色分光鏡,係定位於該雷射光源與該光線聚集單元之 間且能夠將透過轉堆疊部份發射出之該紐發光光線反射 至該檢測單元。 16. 如請求項第12項所述之加工設備,其中該雷射光源包含 有一氧化碳(C〇2)雷射、一準分子雷射、一铷-雅鉻(Nd-YAG) 雷射、一二極體激發式固態(DPSS)雷射之任何一個。 17·如叫求項第12項所述之雷射加卫減,其巾該雷射束穿透至 該藍寶石基板或該等堆疊部份。 18.如請求項f 12項所述之雷射加工設備,其中該科疊部份包 含有- η型氮化鎵(n_GaN)層、一 p型氮化錄(p_GaN)層、 一氮化銦鎵(InGaN)層、一 p型電極層、以及一 n型電極層 中的一個或多個。 35
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8697463B2 (en) * 2012-01-26 2014-04-15 Epistar Corporation Manufacturing method of a light-emitting device
JP5596750B2 (ja) * 2012-07-06 2014-09-24 東芝機械株式会社 レーザダイシング方法
EP2754524B1 (de) 2013-01-15 2015-11-25 Corning Laser Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zum laserbasierten Bearbeiten von flächigen Substraten, d.h. Wafer oder Glaselement, unter Verwendung einer Laserstrahlbrennlinie
JP6161188B2 (ja) * 2013-02-05 2017-07-12 株式会社ブイ・テクノロジー レーザ加工装置、レーザ加工方法
EP2781296B1 (de) 2013-03-21 2020-10-21 Corning Laser Technologies GmbH Vorrichtung und verfahren zum ausschneiden von konturen aus flächigen substraten mittels laser
DE102013109479B3 (de) * 2013-08-30 2014-09-18 Rofin-Baasel Lasertech Gmbh & Co. Kg Verfahren und Laseranordnung zum Bearbeiten eines Werkstücks mit einem gepulsten Laserstrahl
US9815730B2 (en) 2013-12-17 2017-11-14 Corning Incorporated Processing 3D shaped transparent brittle substrate
US9517963B2 (en) 2013-12-17 2016-12-13 Corning Incorporated Method for rapid laser drilling of holes in glass and products made therefrom
US9850160B2 (en) 2013-12-17 2017-12-26 Corning Incorporated Laser cutting of display glass compositions
US11556039B2 (en) 2013-12-17 2023-01-17 Corning Incorporated Electrochromic coated glass articles and methods for laser processing the same
US20150165560A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-18 Corning Incorporated Laser processing of slots and holes
JP6262039B2 (ja) * 2014-03-17 2018-01-17 株式会社ディスコ 板状物の加工方法
TWI730945B (zh) 2014-07-08 2021-06-21 美商康寧公司 用於雷射處理材料的方法與設備
CN107073642B (zh) 2014-07-14 2020-07-28 康宁股份有限公司 使用长度和直径可调的激光束焦线来加工透明材料的系统和方法
EP3169479B1 (en) 2014-07-14 2019-10-02 Corning Incorporated Method of and system for arresting incident crack propagation in a transparent material
US11773004B2 (en) 2015-03-24 2023-10-03 Corning Incorporated Laser cutting and processing of display glass compositions
JP6605278B2 (ja) * 2015-09-29 2019-11-13 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
DE102015120950B4 (de) * 2015-12-02 2022-03-03 Schott Ag Verfahren zum lasergestützten Ablösen eines Teilstücks von einem flächigen Glas- oder Glaskeramikelement, flächiges zumindest teilweise keramisiertes Glaselement oder Glaskeramikelement und Kochfläche umfassend ein flächiges Glas- oder Glaskeramikelement
EP3470166B1 (en) * 2016-06-08 2022-10-26 Han's Laser Technology Industry Group Co., Ltd. Method and device for cutting sapphire
CN109803934A (zh) 2016-07-29 2019-05-24 康宁股份有限公司 用于激光处理的装置和方法
JP2019532908A (ja) 2016-08-30 2019-11-14 コーニング インコーポレイテッド 強度マッピング光学システムによる材料のレーザー切断
KR102078294B1 (ko) 2016-09-30 2020-02-17 코닝 인코포레이티드 비-축대칭 빔 스폿을 이용하여 투명 워크피스를 레이저 가공하기 위한 기기 및 방법
JP7066701B2 (ja) 2016-10-24 2022-05-13 コーニング インコーポレイテッド シート状ガラス基体のレーザに基づく加工のための基体処理ステーション
TWI637805B (zh) * 2016-10-25 2018-10-11 財團法人工業技術研究院 金屬表面之雷射加工系統及其方法
US10752534B2 (en) 2016-11-01 2020-08-25 Corning Incorporated Apparatuses and methods for laser processing laminate workpiece stacks
US10688599B2 (en) 2017-02-09 2020-06-23 Corning Incorporated Apparatus and methods for laser processing transparent workpieces using phase shifted focal lines
US10626040B2 (en) 2017-06-15 2020-04-21 Corning Incorporated Articles capable of individual singulation
CN113478090B (zh) * 2021-07-16 2023-06-06 兰州理工大学 一种非接触式机器人激光打标系统及打标方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4606741B2 (ja) 2002-03-12 2011-01-05 浜松ホトニクス株式会社 加工対象物切断方法
WO2006013763A1 (ja) 2004-08-06 2006-02-09 Hamamatsu Photonics K.K. レーザ加工方法及び半導体装置
KR100696396B1 (ko) 2004-10-14 2007-03-20 주식회사 이오테크닉스 레이저 가공 장치
JP2007021528A (ja) 2005-07-15 2007-02-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザ加工装置およびその調整方法
JP4322881B2 (ja) 2006-03-14 2009-09-02 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP2009142841A (ja) * 2007-12-13 2009-07-02 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置

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