TWI469200B - Processing method of optical element wafers (3) - Google Patents

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Description

光元件晶圓之加工方法(三) 技術領域
本發明係有關於一種光元件晶圓的加工方法，其係將藉由於藍寶石基板等基板之表面形成為格子狀之切割道劃分複數個領域，且於該所劃分之領域上積層有氮化鎵系化合物半導體等光元件的光元件晶圓，沿著切割道分割成各個光元件。
 背景技術
藉由於藍寶石基板之表面形成為格子狀被稱作切割道之分割預定線劃分複數個領域，且於該所劃分之領域上積層有氮化鎵系化合物半導體等光元件的光元件晶圓係沿著切割道分割成各個發光二極體等光元件，並廣泛地利用在電子儀器中。
上述光元件晶圓在沿著切割道分割前，會藉由研磨裝置研磨內面並加工成預定厚度。近年來，為了實現電子儀器之輕量化、小型化，必須將光元件之厚度作成50μm以下，然而，若將光元件晶圓研磨成薄到50μm以下，則會有產生破裂之問題。
另一方面，光元件晶圓沿著切割道之切斷通常係藉由將切削刀片高速旋轉而進行切削之切削裝置來進行，然而，由於藍寶石基板之莫氏硬度高且為難削材料，因此必須減緩加工速度，且會有生產性差之問題。
近年來，沿著切割道分割光元件晶圓等晶圓的方法係揭示有以下方法，即：沿著切割道照射對晶圓具有吸收性之波長的脈衝雷射光線，藉此，形成雷射加工溝，且沿著該雷射加工溝賦予外力，藉此，使晶圓沿著切割道斷裂(例如參照專利文獻1)。
[專利文獻1]日本專利公開公報特開平10-305420號公報
又，沿著切割道分割光元件晶圓等晶圓的方法亦揭示有以下方法，即：使用對晶圓具有透過性之波長的脈衝雷射光線，且使聚光點配合晶圓之內部而沿著切割道照射該脈衝雷射光線，藉此，沿著切割道於晶圓之內部連續地形成改質層，且沿著因形成該改質層而降低強度之切割道施加外力，並使晶圓沿著切割道斷裂(例如參照專利文獻2)。
[專利文獻2]特開2008-6492號公報
上述光元件晶圓在分割成各個光元件前，會研磨內面並形成預定厚度。而且，近年來，為了實現電子儀器之輕量化、小型化，必須將光元件之厚度作成50μm以下，然而，若將光元件晶圓研磨成薄到50μm以下，則會有產生破裂之問題。
再者，若沿著光元件晶圓之切割道照射雷射光線而形成雷射加工溝或改質層，且沿著已形成雷射加工溝或改質層之切割道將光元件晶圓分割成各個光元件，則由於在已各個分割之光元件之側面(斷裂面)會殘存因雷射加工所生成之改質物，因此會有光元件之亮度降低同時抗撓強度降低之問題。
本發明係有鑑於上述事實，其主要之技術課題在提供一種光元件晶圓的分割方法，該方法可減薄形成光元件晶圓之厚度，且不會降低光元件之亮度，同時可防止抗撓強度之降低。
為了解決上述主要技術課題，若藉由本發明，則可提供一種光元件晶圓之加工方法，係將光元件晶圓沿著複數個切割道分割成各個光元件者，上述光元件晶圓係在已藉表面形成格子狀之複數個切割道所劃分之複數個領域上形成有光元件，而其特徵在於，上述加工方法包含有以下步驟：保護板接合步驟，係藉由可剝離之接合劑，將光元件晶圓之表面接合於剛性高之保護板之表面者；內面研磨步驟，係研磨已黏貼在該保護板上之光元件晶圓之內面，並將光元件晶圓形成為元件之成品厚度者；切割帶黏貼步驟，係將已實施該內面研磨步驟之光元件晶圓之內面黏貼在切割帶之表面上者；保護板研磨步驟，係將接合於已黏貼在該切割帶上之光元件晶圓之保護板的內面進行研磨，而形成為規定厚度者；雷射加工步驟，係沿著形成於光元件晶圓上之切割道而於已實施該保護板研磨步驟之該保護板照射雷射光線，並沿著切割道於該保護板施行構成斷裂起點之雷射加工者；晶圓分割步驟，係對已實施該雷射加工步驟之該保護板賦予外力，且使該保護板沿著斷裂起點而斷裂，藉此，使光元件晶圓沿著切割道斷裂而分割成各個光元件者；及拾取步驟，係將已實施該晶圓分割步驟且黏貼在切割帶上之各個經分割之元件進行拾取者。
上述雷射加工步驟係使聚光點對準該保護板之內部而照射對該保護板具有透過性之波長的雷射光線，藉此，沿著切割道於該保護板之內部形成構成斷裂起點之改質層。
再者，上述雷射加工步驟係照射對該保護板具有吸收性之波長的雷射光線，藉此，沿著切割道於該保護板之內面形成構成斷裂起點之雷射加工溝。
再者，在上述晶圓分割步驟後，於實施該拾取步驟前或後，係實施將黏貼於已分割之光元件之該保護板剝離的保護板剝離步驟。
依據本發明，於實施研磨光元件晶圓之內面，並將光元件晶圓形成為元件之成品厚度的內面研磨步驟時，由於光元件晶圓之表面係接合於剛性高之保護板，因此，即使減薄形成光元件晶圓亦不會破裂。再者，由於沿著已實施上述雷射加工步驟之保護板的斷裂起點賦予外力而使保護板沿著斷裂起點而斷裂，藉此，使光元件晶圓沿著切割道斷裂而分割成各個光元件，因此，在已分割之光元件之側面(斷裂面)不會存在因雷射加工所生成之改質部，故不會降低光元件之亮度，同時亦不會降低抗撓強度。
 用以實施本發明之最佳形態
以下參照附圖，詳細說明有關本發明之光元件晶圓之加工方法的較佳實施形態。
第1圖係顯示藉由本發明之光元件晶圓的加工方法所分割之光元件晶圓2。第1圖所示之光元件晶圓2係藉由於諸如直徑為50mm且厚度為425μm之藍寶石基板之表面2a形成為格子狀之切割道21劃分複數個領域，且於該所劃分之複數個領域上形成複數個發光二極體等光元件22。
在沿著切割道21將上述光元件晶圓2分割成各個光元件22時，首先，如第2(a)及2(b)圖所示，係實施藉由可剝離之接合劑，將光元件晶圓2之表面2a接合於剛性高之保護板3之表面3a的保護板接合步驟。保護板3係藉由玻璃基板等剛性高之材料形成為圓盤狀，且其表面3a及內面3b係平坦地形成。該保護構件3係可使用玻璃基板或矽基板，而於圖示之實施形態中，厚度係設定為500μm。再者，作為可剝離之接合劑，係可使用於例如70℃之溫度下熔融之蠟。
若已實施上述保護板接合步驟，則實施研磨已黏貼在保護板3上之光元件晶圓2之內面2b，並將光元件晶圓2形成為元件之成品厚度的內面研磨步驟。於圖示之實施形態中，該內面研磨步驟係藉由粗研磨步驟與精研磨步驟來實施。粗研磨步驟係使用第3圖所示之研磨裝置來實施。第3圖所示之研磨裝置4係具備：夾頭台41，係保持被加工物者；及粗研磨機構42a，係將已保持於該夾頭台41上之被加工物的被加工面進行粗研磨者。夾頭台41係於上面吸引保持被加工物，且朝第3圖中以箭頭記號A所示之方向旋轉。粗研磨機構42a係具備：轉軸外殼421a；旋轉軸422a，係支持於該轉軸外殼421a且可自由旋轉，並藉由未圖示之旋轉驅動機構旋轉者；置件機423a，係安裝於該旋轉軸422a之下端者；及粗研磨輪424a，係安裝於該置件機423a之下面者。該粗研磨輪424a係包含有：圓板狀之基台425a；及粗研磨石426a，係安裝於該基台425a之下面且呈環狀者，又，基台425a係藉由締結螺栓427a而安裝於置件機423a之下面。於圖示之實施形態中，粗研磨石426a係使用已藉由金屬結合將粒徑為ψ60μm左右之鑽石磨粒進行燒結的金屬結合磨石。
在使用上述研磨裝置4來實施粗研磨步驟時，將已實施上述保護板接合步驟之光元件晶圓2的保護板3側載置於夾頭台41之上面(保持面)，且透過保護板3將光元件晶圓2吸引保持於夾頭台41上。因此，透過保護板3吸引保持於夾頭台41上之光元件晶圓2的內面2b會構成上側。若已依此將光元件晶圓2吸引保持於夾頭台41上，在由藍寶石基板構成光元件晶圓時，則藉由例如300rpm使夾頭台41朝箭頭記號A所示之方向旋轉，並藉由例如1000rpm使粗研磨機構42a之粗研磨輪424a朝箭頭記號B所示之方向旋轉而與光元件晶圓2之內面2b相接觸，且藉由例如0.025mm/分之研磨進給速度將粗研磨輪424a朝下方進行研磨進給，藉此，將光元件晶圓2之內面2b進行粗研磨。於該粗研磨步驟中，研磨水係供給至研磨加工部，且該研磨水之供給量可為4公升/分。又，於圖示之實施形態中，粗研磨步驟中的研磨量係設定為345μm。因此，於圖示之實施形態中，已實施粗研磨步驟的光元件晶圓2之厚度係構成80μm。
若已實施上述粗研磨步驟，則實施精研磨步驟。如第4圖所示，該精研磨步驟係使用與上述第3圖所示之研磨裝置4實質上為相同的研磨裝置4來實施。亦即，第4圖所示之研磨裝置4係具備：夾頭台41；及精研磨機構42b，係將已保持於該夾頭台41上之晶圓的加工面進行精研磨者。精研磨機構42b係具備：轉軸外殼421b；旋轉軸422b，係支持於該轉軸外殼421b且可自由旋轉，並藉由未圖示之旋轉驅動機構旋轉者；置件機423b，係安裝於該旋轉軸422b之下端者；及精研磨輪424b，係安裝於該置件機423b之下面者。該精研磨輪424b係包含有：圓板狀之基台425b；及精研磨石426b，係安裝於該基台425b之下面且呈環狀者，又，基台425b係藉由締結螺栓427b安裝於置件機423b之下面。於圖示之實施形態中，精研磨石426b係使用已藉由樹脂結合將粒徑為ψ10μm左右之鑽石磨粒進行燒結的樹脂結合磨石。依此所構成之精研磨機構42b一般係配設於與上述粗研磨機構42a相同之研磨裝置，且保持有已藉由上述粗研磨機構42a進行粗研磨之被加工物的夾頭台41會移動至上述精研磨機構42b之加工領域。
其次，參照第4圖，說明使用上述精研磨機構42b來實施之精研磨步驟。
保持有已藉由上述粗研磨機構42a實施粗研磨步驟之光元件晶圓2的夾頭台41係移動至第4圖所示之精研磨機構42b之加工領域。若已將夾頭台41移動至第4圖所示之加工領域，在由藍寶石基板構成光元件晶圓時，則藉由例如300rpm使夾頭台41朝箭頭記號A所示之方向旋轉，並藉由例如1500rpm使精研磨機構42b之精研磨輪424b朝箭頭記號B所示之方向旋轉而與光元件晶圓2之內面2b相接觸，且藉由例如0.009mm/分之研磨進給速度將精研磨輪424b朝下方進行研磨進給，藉此，將光元件晶圓2之內面2b進行精研磨。於該精研磨步驟中，研磨水係供給至研磨加工部，且該研磨水之供給量可為4公升/分。又，於圖示之實施形態中，精研磨步驟中的研磨量係設定為55μm，因此，於圖示之實施形態中，已實施精研磨步驟的光元件晶圓2之厚度係構成25μm。
已依上述般實施由粗研磨步驟及精研磨步驟所構成之內面研磨步驟的光元件晶圓2係形成為極薄之厚度25μm，然而，由於接合於剛性高之保護板3，因此不會破裂。
若已實施上述之內面研磨步驟，係實施將光元件晶圓2之內面黏貼在切割帶之表面上的切割帶黏貼步驟。亦即，如第5(a)與(b)圖所示，將已實施上述內面研磨步驟之光元件晶圓2之內面2b，黏貼在安裝於環狀框架F之切割帶T之表面上。因此，接合於光元件晶圓2之表面3a之保護板3的內面3b會構成上側。
接著，係實施將接合於已黏貼在切割帶T上之光元件晶圓2之保護板3進行研磨，而形成為規定厚度的保護板研磨步驟。於圖示之實施形態中，此保護板研磨步驟係實施使用上述第3圖所示之研磨装置4的粗研磨步驟與使用上述第4圖所示之研磨装置4的精研磨步驟。
在使用上述第3圖所示之研磨裝置4來實施粗研磨步驟時，係如第6圖所示，將已實施上述切割帶黏貼步驟之保護板3所接合之光元件晶圓2所黏貼的切割帶T側載置於夾頭台41之上面(保持面)，且透過切割帶T將保護板3所接合之光元件晶圓2吸引保持於夾頭台41上。又，雖然在第6圖中係省略切割帶T所安裝之環狀框架F，環狀框架F係保持在配設於夾頭台41之適宜的框架保持構件上。因此，接合於透過切割帶T而吸引保持於夾頭台41上之光元件晶圓2之保護板3的內面2b會構成上側。接著，則藉由例如300rpm使夾頭台41朝箭頭記號A所示之方向旋轉，並藉由例如6000rpm使粗研磨機構42a之粗研磨輪424a朝箭頭記號B所示之方向旋轉而與所接合之保護板3的內面3b接觸，且藉由例如0.2mm/分之研磨進給速度將粗研磨輪424a朝下方進行研磨進給，藉此，將保護板3之內面3b進行粗研磨。於該粗研磨步驟中，研磨水係供給至研磨加工部，且該研磨水之供給量可為4公升/分。另，於圖示之實施形態中，粗研磨步驟中的研磨量係設定為400μm，因此，於圖示之實施形態中，已實施粗研磨步驟的保護板3之厚度係構成100μm。
若已實施上述粗研磨步驟，有關使用上述第4圖所示之精研磨機構42b的精研磨步驟，將參照第7圖加以說明。
透過已藉由上述粗研磨機構42a實施粗研磨步驟之保護板3所接合之切割帶T而保持有光元件晶圓2的夾頭台41係移動至第7圖所示之精研磨機構42b之加工領域。若已將夾頭台41移動至第7圖所示之加工領域，則藉由例如300rpm使夾頭台41朝箭頭記號A所示之方向旋轉，並藉由例如6000rpm使精研磨機構42b之精研磨輪424b朝箭頭記號B所示之方向旋轉而與光元件晶圓2之內面2b接觸，且藉由例如0.03mm/分之研磨進給速度將精研磨輪424b朝下方進行研磨進給，藉此，將保護板3之內面3b進行精研磨。於該精研磨步驟中，研磨水係供給至研磨加工部，且該研磨水之供給量可為4公升/分。另，於圖示之實施形態中，精研磨步驟中的研磨量係設定為70μm，因此，於圖示之實施形態中，已實施精研磨步驟的保護板3之厚度係構成30μm。
若已實施上述保護板內面研磨步驟，則實施沿著形成於光元件晶圓2之切割道21對保護板3照射雷射光線，並沿著切割道21於保護板3施行構成斷裂起點之雷射加工的雷射加工步驟。此雷射加工步驟係使用第8圖所示之雷射加工裝置來實施。第8圖所示之雷射加工裝置5係具備：夾頭台51，係保持被加工物者；雷射光線照射機構52，係將雷射光線照射至已保持於該夾頭台51上之被加工物者；及攝影機構53，係拍攝已保持於夾頭台51上之被加工物者。夾頭台51係構成為吸引保持被加工物，且藉由未圖示之加工進給機構，朝第8圖中以箭頭記號X所示之加工進給方向移動，同時藉由未圖示之分度進給機構，朝第8圖中以箭頭記號Y所示之分度進給方向移動。
上述雷射光線照射機構52係包括配設成實質上呈水平之圓筒形狀之套管521。於套管521內配設有包含有未圖示之脈衝雷射光線振盪器或反覆頻率設定機構的脈衝雷射光線振盪機構。於上述套管521之前端部安裝有用以將振盪自脈衝雷射光線振盪機構之脈衝雷射光線加以聚光的聚光器522。
於圖示之實施形態中，已安裝於構成上述雷射光線照射機構52之套管521前端部的攝影機構53除了利用可見光線來拍攝之一般攝影元件(CCD)外，係藉由將紅外線照射至被加工物之紅外線照明機構；捕捉藉由該紅外線照明機構所照射之紅外線的光學系統；及輸出對應於藉由該光學系統所捕捉之紅外線的電信號之攝影元件(紅外線CCD)等所構成，且將所拍攝之影像信號傳送至未圖示之控制機構。
以下說明使用上述雷射加工裝置5而沿著切割道21於保護板3施行構成斷裂起點之雷射加工的雷射加工步驟。
此雷射加工步驟之第1實施形態係實施沿著形成於光元件晶圓2之切割道21，而於保護板3之內部形成改質層的改質層形成步驟。實施改質層形成步驟時，如第8圖所示，將已接合保護板3之光元件晶圓2之切割帶T側載置於雷射加工裝置5之夾頭台51上。接著，藉由未圖示之吸引機構，將光元件晶圓2吸附保持於夾頭台51上(晶圓保持步驟)。因此，接合在已吸引保持於夾頭台51上之光元件晶圓2上的保護板3之內面3b會構成上側。另，於第8圖中，省略顯示安裝切割帶T之環狀框架F，然而，環狀框架F係保持於被配設在夾頭台51之適當框架保持機構上。
若已如上述般實施晶圓保持步驟，則實施改質層形成步驟，且該改質層形成步驟係自保護板3之內面3b側，沿著形成於光元件晶圓2之切割道21照射對保護板3具有透過性之波長的脈衝雷射光線，並沿著切割道21於保護板3之內部形成改質層。實施改質層形成步驟時，首先，吸引保持有已接合於光元件晶圓2之保護板3的夾頭台51係藉由未圖示之移動機構定位在攝影機構53之正下方。接著，藉由攝影機構53及未圖示之控制機構，實行用以檢測保護板3應進行雷射加工之加工領域的對準作業。亦即，攝影機構53及未圖示之控制機構係實行用以進行定位之圖案匹配等影像處理並完成雷射光線照射位置之對準，且上述定位係指形成於光元件晶圓2之預定方向的切割道21與沿著該切割道21照射雷射光線之雷射光線照射機構52的聚光器522之定位。再者，對於形成於光元件晶圓2且與上述預定方向呈正交地延伸之切割道21，亦同樣地完成雷射光線照射位置之對準(對準步驟)。此時，形成光元件晶圓2之切割道21的表面2a係位於保護板3之下側，然而，如前所述，由於攝影機構53係具有由紅外線照明機構與捕捉紅外線之光學系統及輸出對應於紅外線之電氣訊號的攝影元件(紅外線CCD)等所構成之攝影機構，因此可自補強基板5透過而拍攝切割道21。
若已如上述般實施對準步驟，則如第9(a)圖所示，將夾頭台51移動至照射雷射光線之雷射光線照射機構52之聚光器522所在的雷射光線照射領域，且將預定之切割道21之一端(於第9(a)圖中為左端)定位在雷射光線照射機構52之聚光器522的正下方。接著，自聚光器522照射對保護板3具有透過性之波長的脈衝雷射光線，並使夾頭台51以預定進給速度朝第9(a)圖中以箭頭記號X1所示之方向移動。接著，如第9(b)圖所示，若聚光器522之照射位置到達切割道21另一端之位置，則停止脈衝雷射光線之照射，同時停止夾頭台51之移動。於該改質層形成步驟中，將脈衝雷射光線之聚光點P定位在保護板3之厚度方向中間部(內部)。其結果，於保護板3之內部會沿著切割道21形成改質層23。
上述改質層形成步驟中的加工條件係例如設定如下。
光源：Er脈衝雷射
波長：1560nm
反覆頻率：90~200kHz
平均輸出：0.8~1.2W
加工進給速度：100~300mm/秒
若已依上述般沿著朝光元件晶圓2之預定方向延長的所有切割道21實行上述改質層形成步驟，則使夾頭台51旋動90度，並沿著與上述預定方向呈正交地延伸之各切割道21實行上述改質層形成步驟。
其次，說明沿著切割道21於保護板3施行構成斷裂起點之雷射加工之雷射加工步驟的第2實施形態。此雷射加工步驟之第2實施形態係實施沿著形成於光元件晶圓2之切割道21，而於保護板3之內面3b形成雷射加工溝的雷射加工溝形成步驟。又，雷射加工溝形成步驟係使用與上述第8圖所示之雷射加工裝置5相同的雷射加工裝置來實施。實施雷射加工溝形成步驟時，首先，與上述改質層形成步驟相同，實施晶圓保持步驟及對準步驟。
若已實施對準步驟，則如第10(a)圖所示，將夾頭台71移動至照射雷射光線之雷射光線照射機構52之聚光器522所在的雷射光線照射領域，且將預定之切割道21之一端(於第10(a)圖中為左端)定位在雷射光線照射機構52之聚光器522之正下方。接著，自聚光器522照射對保護板3具有吸收性之波長的脈衝雷射光線，並使夾頭台51以預定進給速度朝第10(a)圖中以箭頭記號X1所示之方向移動。接著，如第10(b)圖所示，若聚光器522之照射位置到達切割道21另一端之位置，則停止脈衝雷射光線之照射，同時停止夾頭台51之移動。於此雷射加工溝形成步驟中，係將脈衝雷射光線之聚光點P定位在保護板3之內面3b(上面)附近。其結果，於保護板3之內面3b會沿著切割道21形成雷射加工溝32。
上述雷射加工溝形成步驟中的加工條件係例如設定如下。
光源：YAG脈衝雷射
波長：355nm
反覆頻率：90~200kHz
平均輸出：0.8~1.2W
加工進給速度：100~300mm/秒
若已依上述般沿著朝光元件晶圓2之預定方向延長的所有切割道21實行上述雷射加工溝形成步驟，則使夾頭台51旋動90度，並沿著與上述預定方向呈正交地延伸之各切割道21實行上述雷射加工溝形成步驟。
其次，係實施對已實施上述雷射加工步驟之保護板3賦予外力，而使保護板3沿著斷裂起點(改質層31或雷射加工溝32)斷裂，藉此，使光元件晶圓2沿著切割道21斷裂並分割成各個光元件的晶圓分割步驟。舉例而言，如第11(a)圖所示，此晶圓分割步驟係將已實施上述雷射加工步驟之保護板3之內面3b載置於柔軟之橡膠片6上。因此，黏貼有保護板3之表面3a之光元件晶圓2會構成上側，且黏貼此光元件晶圓2之切割帶T會構成最上位。接著，藉由將切割帶F之上面利用按壓滾筒60按壓並轉動，如第11(b)、11(c)圖所示，保護板3係改質層31或雷射加工溝32會構成斷裂起點而沿著切割道21斷裂。由於黏貼有保護板3之光元件晶圓2係如上述形成為極薄之厚度25μm，因此會隨著保護板3沿著切割道21之斷裂而沿著切割道21斷裂，並分割成各個光元件22。由於依此所分割之光元件22之側面(斷裂面)不會存在有因雷射加工所造成之改質部，因此不會降低光元件22之亮度，同時亦不會降低抗撓強度。由於已各個分割之光元件22係內面黏貼在切割帶T上，因此不會分散而可維持光元件晶圓2之形態。
其次，實施自切割帶T剝離已藉由實施上述晶圓分割步驟所分割之光元件22並進行拾取的拾取步驟。該拾取步驟係使用第12圖所示之拾取裝置7來實施。第12圖所示之拾取裝置7係具備：框架保持機構71，係保持上述環狀框架F者；帶擴張機構72，係擴張已安裝於環狀框架F之切割帶T，且該環狀框架F係保持於該框架保持機構71上者；及拾取筒夾73。框架保持機構71係由環狀框架保持構件711及配設於該框架保持構件711之外周作為固定機構的複數夾具712所構成。框架保持構件711之上面係形成用以載置環狀框架F之載置面711a，且於此載置面711a上載置環狀框架F。接著，載置於載置面711a上之環狀框架F係藉由夾具712固定於框架保持構件711。依此所構成之框架保持機構71係藉由帶擴張機構72支持為可朝上下方向進退。
帶擴張機構72係具備配設於上述環狀框架保持構件711之內側之擴張滾筒721。此擴張滾筒721係具比環狀框架F之內徑小，且比黏貼在已安裝於該環狀框架F之切割帶T上的光元件晶圓2之外徑大的內徑及外徑。又，擴張滾筒721係於下端具有支持凸緣722。圖示之實施形態中的帶擴張機構72係具備可使上述環狀框架保持構件711朝上下方向進退之支持機構723。此支持機構723係由配設於上述支持凸緣722上的複數氣缸723a所構成，且其活塞桿723b係與上述環狀框架保持構件711之下面連結。依此，由複數氣缸723a所構成之支持機構723係使環狀框架保持構件711於基準位置與擴張位置間朝上下方向移動，且上述基準位置係如第13(a)圖所示，載置面711a係構成與擴張滾筒721之上端略呈相同之高度，而上述擴張位置則如第13(b)圖所示，相較於擴張滾筒721之上端位於預定量之下方。
參照第13(a)至13(c)圖，說明使用依上述所構成之拾取裝置7來實施之拾取步驟。亦即，如第13(a)圖所示，將已安裝黏貼有光元件晶圓2(沿著切割道21分割成各個光元件22)之切割帶T的環狀框架F，載置於構成框架保持機構71之框架保持構件711的載置面711a上，且藉由夾具712固定於框架保持構件711。此時，框架保持構件711係定位在第13(a)圖所示之基準位置。其次，使作為構成帶擴張機構72之支持機構723的複數氣缸723a作動，並使環狀框架保持構件711下降至第13(b)圖所示之擴張位置。由於固定在框架保持構件711之載置面711a上的環狀框架F亦會下降，因此，如第13(b)圖所示，已安裝於環狀框架F之切割帶T會與擴張滾筒721之上端緣接連而擴張。其結果，黏貼在切割帶T上之光元件22間會擴展且間隔S擴大。其次，如第13(c)圖所示，使拾取筒夾73作動而吸附被黏貼在光元件22上之保護板3，且自切割帶T剝離而進行拾取，並搬送至未圖示之托盤。於上述拾取步驟中，如前所述，由於光元件22間的間隙S會擴大，因此不會與鄰接之光元件22接觸而可輕易地進行拾取。
接合於已依上述般進行拾取之光元件22的保護板3係於實施為下個步驟之晶粒結著步驟前，自光元件22剝離(保護板剝離步驟)。此時，藉由將保護板3加熱至70℃左右，使接合光元件晶圓2與保護板3之蠟熔融，因此，可輕易地自光元件晶圓2剝離保護板3。
又，自光元件晶圓2剝離保護板3之保護板剝離步驟亦可於實施上述拾取步驟前實施。
另，於上述晶圓分割步驟中，為使光元件晶圓2沿著切割道21容易斷裂，亦可在實施於上述雷射加工步驟中在保護板3上之改質層形成步驟之前，沿著切割道21於光元件晶圓2之内部形成改質層。此時，藉由使聚光點對準光元件晶圓2之內部而透過保護板3照射對光元件晶圓2具有透過性之波長的雷射光線，藉此，沿著切割道21於光元件晶圓2之內部形成構成斷裂起點之改質層。
2．．．光元件晶圓
2a．．．表面
2b．．．內面
3．．．保護板
3a．．．表面
3b．．．內面
4．．．研磨裝置
5．．．雷射加工裝置
6．．．橡膠片
7．．．拾取裝置
21．．．切割道
22．．．光元件
31．．．改質層
32．．．雷射加工溝
41．．．夾頭台
42a．．．粗研磨機構
42b．．．精研磨機構
51．．．夾頭台
52．．．雷射光線照射機構
53．．．攝影機構
60．．．按壓滾筒
71．．．框架保持機構
72．．．帶擴張機構
73．．．拾取筒夾
421a．．．轉軸外殼
421b．．．轉軸外殼
422a．．．旋轉軸
422b．．．旋轉軸
423a．．．置件機
423b．．．置件機
424a．．．粗研磨輪
424b．．．精研磨輪
425a．．．基台
425b．．．基台
426a．．．粗研磨石
426b．．．精研磨石
427a．．．締結螺栓
427b．．．締結螺栓
521．．．套管
522．．．聚光器
711．．．框架保持構件
711a．．．載置面
712．．．夾具
721．．．擴張滾筒
722．．．支持凸緣
723．．．支持機構
723a．．．氣缸
723b．．．活塞桿
A、B、X、X1、Y．．．箭頭記號
F．．．環狀框架
P．．．聚光點
S．．．間隙
T．．．切割帶
第1圖係藉由本發明光元件晶圓之分割方法所分割之光元件晶圓的立體圖。
第2(a)、2(b)圖係本發明光元件晶圓之分割方法中之保護板接合步驟的說明圖。
第3圖係顯示本發明光元件晶圓之分割方法中之內面研磨步驟之粗研磨步驟的說明圖。
第4圖係顯示本發明光元件晶圓之分割方法中之內面研磨步驟之精研磨步驟的說明圖。
第5(a)、5(b)圖係本發明光元件晶圓之分割方法中之切割帶黏貼步驟的說明圖。
第6圖係顯示本發明光元件晶圓之分割方法中之保護板研磨步驟之粗研磨步驟的說明圖。
第7圖係顯示本發明光元件晶圓之分割方法中之保護板研磨步驟之精研磨步驟的說明圖。
第8圖係顯示用以實施本發明光元件晶圓之分割方法中之雷射加工步驟之雷射加工裝置主要部分的透視圖。
第9(a)、9(b)圖係顯示本發明光元件晶圓之分割方法中之雷射加工步驟之改質層形成步驟的說明圖。
第10(a)、10(b)圖係顯示本發明光元件晶圓之分割方法中之雷射加工步驟之雷射加工溝形成步驟的說明圖。
第11(a)至11(c)圖係本發明光元件晶圓之分割方法中之晶圓分割步驟的說明圖。
第12圖係用以實施本發明光元件晶圓之分割方法中之拾取步驟之拾取裝置的立體圖。
第13(a)至13(c)圖係本發明光元件晶圓之分割方法中之拾取步驟的說明圖。
2．．．光元件晶圓
2a．．．表面
2b．．．內面
3．．．保護板
3b．．．內面
6．．．橡膠片
22．．．光元件
31．．．改質層
32．．．雷射加工溝
60．．．按壓滾筒
F．．．環狀框架
T．．．切割帶

Claims (4)

  1. 一種光元件晶圓之加工方法，係將光元件晶圓沿著複數個切割道分割成各個光元件者，上述光元件晶圓係在已藉表面形成格子狀之複數個切割道所劃分之複數個領域上形成有光元件，而其特徵在於，上述加工方法包含有以下步驟：保護板接合步驟，係藉由可剝離之接合劑，將光元件晶圓之表面接合於剛性高之保護板之表面者；內面研磨步驟，係研磨已黏貼在該保護板上之光元件晶圓之內面，並將光元件晶圓形成為元件之成品厚度者；切割帶黏貼步驟，係將已實施該內面研磨步驟之光元件晶圓之內面黏貼在切割帶之表面上者；保護板研磨步驟，係將接合於已黏貼在該切割帶上之光元件晶圓之保護板的內面進行研磨，而形成為規定厚度者；雷射加工步驟，係沿著形成於光元件晶圓上之切割道而於已實施該保護板研磨步驟之該保護板照射雷射光線，並沿著切割道於該保護板施行構成斷裂起點之雷射加工者；晶圓分割步驟，係對已實施該雷射加工步驟之該保護板賦予外力，且使該保護板沿著斷裂起點而斷裂，藉此，使光元件晶圓沿著切割道斷裂而分割成各個光元件者；及拾取步驟，係將已實施該晶圓分割步驟，且黏貼在切割帶上之各個經分割之元件進行拾取者。
  2. 如申請專利範圍第1項之光元件晶圓之加工方法，其中該雷射加工步驟係使聚光點對準該保護板之內部而照射對該保護板具有透過性之波長的雷射光線，藉此，沿著切割道於該保護板之內部形成構成斷裂起點之改質層。
  3. 如申請專利範圍第1項之光元件晶圓之加工方法，其中該雷射加工步驟係照射對該保護板具有吸收性之波長的雷射光線，藉此，沿著切割道於該保護板之內面形成構成斷裂起點之雷射加工溝。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之光元件晶圓之加工方法，其中在該晶圓分割步驟後，於實施該拾取步驟前或後，係實施將黏貼於已分割之光元件之該保護板剝離的保護板剝離步驟。
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