TWI478377B - 具ｌｅｄ圖案之基板之加工方法及具ｌｅｄ圖案之基板之加工系統 - Google Patents

Description

具LED圖案之基板之加工方法及具LED圖案之基板之加工系統

本發明係關於一種用以使於基板上二維地重複配置多個單位圖案而成之具圖案之基板單片化之加工方法。

LED(Light Emitting Diode，發光二極體)元件係藉由如下製程而製造：將於例如藍寶石等基板(晶圓、母基板)上二維地重複形成LED元件之單位圖案而成之具圖案之基板(具LED圖案之基板)於設為格子狀之稱為界道之分割預定位置截斷(分割)，而使之單片化(晶片化)。作為形成於上述截斷時成為其起點之分割起點之方法，已知有藉由剝蝕法或LMA(Laser Melting Alteration，雷射熔解改質)法等雷射劃線法而形成連續之劃線之方法(例如參照專利文獻1及專利文獻2)。

此外，為了提高藉由如上述般之製程而獲得之LED元件之發光效率(光提取效率)，以於截斷後之LED元件之端部形成微細之凹凸之方式進行雷射劃線之技術亦已為公知(例如參照專利文獻3)。於上述情形時，於該端部平坦之情形時產生之全反射藉由於端部設置凹凸而被抑制，由此發光效率提高。

[背景技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2004-165226號公報

[專利文獻2]國際公開第2006/062017號

[專利文獻3]日本專利特開2011-92970號公報

於藉由雷射劃線之加工方法形成分割起點，然後進行截斷之情形時，不管使用剝蝕法，還是使用LMA(雷射熔解改質)法，於照射雷射光後均於基板表面形成加工變質層，或者殘留有加工殘渣。若殘留有該等加工變質層或加工殘渣，則存在來自LED元件之發光部分之光被吸收而使光之提取效率(即亮度)降低之問題。

亦提出有藉由極力縮小該加工變質層之形成容積而抑制亮度降低之方法，但只要殘留有一定程度之加工變質層，則不可避免地造成亮度或多或少之降低。

另外，專利文獻3中揭示之方法於原理上能夠提高發光效率，但加工殘渣容易殘留於截斷後之LED晶片上，因此即便使用該LED晶片，亦無法充分獲得LED元件之發光效率提高之效果。

本發明係鑒於上述課題而完成者，其目的在於提供一種可實現發光效率較以往優異之LED元件之具LED圖案之基板之加工方法及實現該加工方法之加工系統。

為了解決上述課題，技術方案1之發明之特徵在於，其係一種將在基板上二維地重複配置多個LED單位圖案而成之具LED圖案之基板進行加工之方法，且包含：分割起點形成步驟，藉由沿著規定為格子狀之分割預定線對上述具 LED圖案之基板照射雷射光，而於上述具LED圖案之基板上呈格子狀形成分割起點；及截斷步驟，藉由將上述具LED圖案之基板沿著上述分割起點截斷而使之單片化；且於上述分割起點形成步驟中，藉由於上述分割預定線上離散性地形成各自成圓錐狀、半橢圓狀、楔形狀或該等形狀之複合形狀之多個孔部而形成上述分割起點。

技術方案2之發明係如技術方案1之具LED圖案之基板之加工方法，其特徵在於：於上述分割起點形成步驟中，上述雷射光之各個單脈衝各自形成一個上述孔部。

技術方案3之發明係如技術方案1或2之具LED圖案之基板之加工方法，其特徵在於：於上述分割起點形成步驟中，藉由對上述具LED圖案之基板之具有LED圖案之側之主面照射上述雷射光，而於上述主面形成上述多個孔部。

技術方案4之發明係如技術方案1或2之具LED圖案之基板之加工方法，其特徵在於：於上述分割起點形成步驟中，於將上述雷射光之光束直徑設為Db，將上述雷射光之重複頻率設為R，將上述雷射光與上述具LED圖案之基板之相對移動速度設為V時，藉由在滿足0.6 μm≦Db≦9 μm、25 mm/sec≦V≦500 mm/sec且2≦V/R≦15之條件下照射上述雷射光而形成上述多個孔部。

技術方案5之發明係如技術方案4之具LED圖案之基板之加工方法，其特徵在於：於上述分割起點形成步驟中，將從上述具LED圖案之基板之被照射面朝向內部之上述雷射光之聚焦位置之偏移量即散焦值設定為0 μm以上30 μm以 下之範圍，且將上述雷射光之脈衝能量設定為10 μJ以上500 μJ以下之範圍。

技術方案6之發明係如技術方案1或2之具LED圖案之基板之加工方法，其特徵在於進而包含如下步驟：保護膜形成步驟，於上述分割起點形成步驟之前於上述具LED圖案之基板之具有LED圖案之側之上述主面形成保護膜；及保護膜去除步驟，於形成上述分割起點後將上述保護膜去除；且於上述分割起點形成步驟中，藉由從上述保護膜上照射上述雷射光而形成上述分割起點。

技術方案7之發明之特徵在於，其係一種將在基板上二維地重複配置多個LED單位圖案而成之具LED圖案之基板進行加工之系統，且包含：雷射加工裝置，其包含出射雷射光之出射源與固定上述具LED圖案之基板之平台，藉由使上述出射源與上述平台相對性地移動，可使上述雷射光一面沿著特定之加工預定線掃描一面照射至上述具LED圖案之基板上；及截斷裝置，其藉由三點支撐之方法將上述具LED圖案之基板於特定之截斷位置上截斷；且上述雷射加工裝置係沿著作為上述加工預定線而規定為格子狀之分割預定線，以於上述分割預定線上離散性地形成各自成圓錐狀、半橢圓狀、楔形狀或該等形狀之複合形狀之多個孔部之方式，對上述具LED圖案之基板照射上述雷射光，而於上述具LED圖案之基板上呈格子狀形成分割起點；上述截斷裝置係藉由將上述具LED圖案之基板沿著上述分割起點截斷而使之單片化。

技術方案8之發明係如技術方案7之具LED圖案之基板之加工系統，其特徵在於：於上述雷射加工裝置形成上述分割起點時，上述雷射光之各個單脈衝各自形成一個上述孔部。

技術方案9之發明係如技術方案7或8之具LED圖案之基板之加工系統，其特徵在於：上述雷射加工裝置係於將上述雷射光之光束直徑設為Db，將上述雷射光之重複頻率設為R，將上述雷射光與上述具LED圖案之基板之相對移動速度設為V時，藉由在滿足0.6 μm≦Db≦9 μm、25 mm/sec≦V≦500 mm/sec且2≦V/R≦15之條件下照射上述雷射光而形成上述多個孔部。

技術方案10之發明係如技術方案9之具LED圖案之基板之加工系統，其特徵在於：於上述雷射加工裝置形成上述分割起點時，將從上述具LED圖案之基板之被照射面朝向內部之上述雷射光之聚焦位置之偏移量即散焦值設定為0 μm以上30 μm以下之範圍，且將上述雷射光之脈衝能量設定為10 μJ以上500 μJ以下之範圍。

如技術方案1至技術方案10之發明，可獲得於端部具有凹凸構造且加工殘渣較少之LED晶片。藉由使用上述LED晶片，可實現具有較以往高之發光效率之LED元件。

尤其係，如技術方案3之發明，由於在更靠近LED圖案(發光部分)之部位形成有凹凸構造，因此可進一步提高LED元件之發光效率。

<加工對象>

圖1係表示本實施方式中成為單片化(晶片化)之對象之具LED圖案之基板(以下，亦簡稱為基板)10之構成之概略剖面圖。於本實施方式中，對將於藍寶石基板(藍寶石單晶基板)101之一主面上設置有LED圖案102之基板10單片化而獲得LED晶片之加工進行說明。圖2係基板10之頂視圖。

作為藍寶石基板101，使用具有70 μm~200 μm之厚度者。使用100 μm厚之藍寶石基板101為較佳之一例。而且，通常，LED圖案102形成為具有數μm左右之厚度。而且，LED圖案102亦可具有凹凸。

LED圖案102具有二維地重複配置有於單片化之後各自成1個LED晶片之多個單位圖案UP之構成。另外，於圖2中，表示4個單位圖案UP，但此僅為方便圖示，實際上配置有更多之單位圖案UP。

LED圖案102係於藍寶石基板101上磊晶形成包含以例如GaN(氮化鎵)為代表之III族氮化物半導體之發光層及其他多個薄膜層102a，進而於該薄膜層102a上形成有於LED元件(LED晶片)中構成通電電極之電極圖案102b者。

各個單位圖案UP之分界部分係基板10之分割預定位置，且於下述之形態中成為照射雷射光之界道ST。界道ST通常為數十μm左右之寬度，且設定為於俯視LED圖案102之情形時形成格子狀。另外，於界道ST之部分不需要 露出藍寶石基板101，亦可連續地形成有成為LED圖案102之薄膜層102a。

<加工處理之概略>

其次，針對用以使上述基板10單片化而進行之加工處理之概略進行說明。用以使基板10單片化之加工處理包含：分割起點形成步驟，藉由對基板10之界道ST照射雷射光而形成分割起點；及截斷步驟，將經過分割起點形成步驟之基板10截斷(分割)而獲得LED晶片。該等步驟可藉由例如具備下述之雷射加工裝置50與截斷裝置150之加工系統而實現。

圖3係經過分割起點形成步驟後之基板10之頂視圖。於分割起點形成步驟中，於界道ST上沿著其延伸方向斷續地照射雷射光(脈衝雷射光)，由此使存在於被照射位置及其正下方之基板10之構成物質以熔融、蒸發、飛散等形態消失，而離散性地形成多個成圓錐狀、半橢圓狀、楔形狀或該等形狀之複合形狀、且如圖3所示在頂視下為圓形狀之孔部103。另外，孔部103之形狀根據雷射光之照射條件而有所不同。

作為雷射光源SL，使用Nd：YAG雷射者為較佳之形態。或者，亦可為使用Nd：YVO₄ 雷射或其他固體雷射之形態。

於本實施方式中，亦將藉由照射雷射光而於界道ST上形成如圖3所示之孔部103之排列之加工形態稱為點線加工。此外，藉由上述點線加工而獲得之多個孔部103於接下來 之截斷步驟中成為截斷(分割)之起點，因此亦將如圖3所示之孔部103之排列稱為分割起點104。

另外，亦可於以上之分割起點形成步驟之前，於LED圖案102上形成保護膜，而於分割起點形成步驟中，從保護膜上照射雷射光。較佳為以0.5~3 μm左右之厚度形成包含例如樹脂等之保護膜。其可藉由利用旋塗器塗佈例如使保護膜形成成分分散、溶解於水等媒體等中而獲得之保護膜形成用之原液，然後使其乾燥等而實現。作為保護膜形成用之原液，可使用例如日化精工股份公司製造之Nanoshelter(註冊商標)。於截斷步驟之前，藉由水清洗(高壓水清洗、毛刷清洗、超聲波清洗等)將於分割起點形成後殘留之保護膜去除即可。於上述情形時，因雷射光之照射而從孔部103飛散之物質(碎屑)附著於保護膜上，但藉由清洗而與保護膜一併被去除，所以可較佳地抑制其殘留於基板10上。

於緊接著分割起點形成步驟之截斷步驟中，將基板10沿著形成於界道ST之分割起點104截斷。基板10之截斷係藉由利用三點支撐之方法使從各個孔部103起之裂縫發生伸展而實現。藉由相對於形成於基板10之所有分割起點104進行上述截斷，而使基板10單片化(晶片化)為各個LED晶片。

圖4係關於藉由截斷步驟而獲得之LED晶片之側面之一部分之SEM(Scanning Electron Microprobe，掃描式電子顯微鏡)像。於圖4中，於藉由截斷步驟而獲得之LED晶片之上端部附近(側面上部)，觀察到於截斷步驟時被分為兩部 分之孔部103成為凹部之情形。根據上述孔部103之情形可知進行截斷之前之孔部103為圓錐狀。

而且，於本實施方式中，將進行點線加工後之基板10沿著分割起點104截斷，由此，於LED晶片之上端部附近形成凹部與平坦部交替存在之凹凸構造。

上述凹凸構造有提高將該LED晶片用作LED元件之情形時之發光效率之效果。其原因在於：於晶片端部存在凹凸之情形與端部平坦之情形相比，來自發光層之光不進行全反射而容易向外部透過。即，對具LED圖案之基板10之界道ST進行點線加工，並且進行沿著該界道ST之截斷，由此，可獲得能夠實現優異之發光效率之LED元件之LED晶片。

<利用雷射光之點線加工>

接下來，對上述點線加工之詳細情形進行說明。圖5係用以說明點線加工中之雷射光之照射形態之圖。更詳細而言，圖5表示雷射光之重複頻率、於照射雷射光時載置基板10之平台之移動速度及雷射光之光束點中心間隔之關係。另外，此處，如下述之雷射加工裝置50般，雷射光之出射源固定，而使載置有基板10之平台移動，由此實現雷射光相對於基板10之相對掃描。

如圖5所示，於雷射光之重複頻率為R(kHz)之情形時，每隔1/R(msec)便從雷射光源發出1個雷射脈衝。於載置有基板10之平台以速度V(mm/sec)移動之情形時，於發出某脈衝後至發出下一雷射脈衝之間，基板10僅移動V×(1/R)= V/R(μm)，因此，某雷射脈衝之光束中心位置與接下來發出之雷射脈衝之光束中心位置之間隔即光束點中心間隔以△(μm)△=V/R規定。

根據上述情形，於基板10之表面上之雷射光LB之光束直徑(光束腰直徑)Db與光束點中心間隔△滿足△>Db…‥(式1)

之情形時，當雷射光掃描時各個雷射脈衝不會重疊。

本實施方式之點線加工係藉由利用該關係而實現。即，若從雷射光源陸續發出之雷射脈衝(單脈衝)沿著界道ST依次且離散性地照射，則存在於各個被照射位置及其正下方之基板10之構成物質被所照射之雷射脈衝之能量加熱，而以熔融、蒸發、飛散等形態消失。由此，依次形成多個孔部103。即，藉由各個單脈衝於上述被照射位置上形成1個孔部103，而形成作為孔部103之排列之分割起點104。

然而，通常，於以光束直徑Db照射雷射光之情形時，基板10之表面上之加工區域(本實施方式之情形時為孔部103)之直徑(加工直徑)Dh大於光束直徑Db。因此，於本實施方式中，於點線加工時，於至少滿足△>Dh=Db+α…‥(式2)

之關係之形態下，照射雷射光。此處，α係根據光束直徑Db之值與加工直徑Dh之值而憑經驗規定之正實數。具體而言，於預備實驗等中，預先特定以各種值之光束直徑Db照射雷射光之情形時所形成之加工直徑Dh之差分值，根據上述差分值而規定實數α即可。

另一方面，若相當於孔部103之間距之光束點中心間隔△過大，則LED晶片之端部上之凹凸部分變少，從而用作LED元件之情形時之發光效率降低，除此以外，產生如下之不良情形：從一開始截斷特性變差而無法實現沿著界道ST之截斷，LED晶片之良率降低。即，光束點中心間隔△必需考慮該方面來規定。具體而言，光束點中心間隔△規定為15 μm以下。

此外，若加工直徑Dh較小，則當照射雷射光時存在於被照射位置上之基板10之構成物質之一部分不消失，而容易作為加工殘渣殘留於孔部103，因而欠佳。另一方面，若加工直徑Dh過大，則無法充分獲得藉由設置孔部103而產生之凹凸形成效果，仍然欠佳。影響加工直徑Dh之尺寸之光束直徑Db之尺寸必需考慮該方面來規定。

於本實施方式中，鑒於以上方面，於0.6 μm≦Db≦9 μm、25 mm/sec≦V≦500 mm/sec且2≦V/R≦15之範圍內設定雷射光之照射條件及平台之驅動條件。

另外，於本實施方式中，既可係相對於基板10之形成有LED圖案102側之主面進行用以形成分割起點104之點線加工之形態，亦可係對基板10之形成有LED圖案102側之主面之相反面進行用以形成分割起點104之點線加工之形態。然而，由於前者相較後者，於更靠近LED圖案102(發光部分)之部位形成有凹凸構造，故就LED元件之發光效率提高之觀點而言更佳。

此外，構成LED圖案102之物質相較構成藍寶石基板101 之物質更容易因雷射光之照射而消失，因此，若於充分抑制藍寶石作為加工殘渣而殘留之條件下進行點線加工，則構成LED圖案102之物質不會作為加工殘渣而殘留。

<加工殘渣之抑制>

如上述般，於本實施方式中，於分割起點形成步驟中對界道ST進行點線加工，並且進行截斷步驟，由此於晶片端部形成凹凸構造，由此實現LED元件中之發光效率之提高。

另一方面，於專利文獻3中揭示有如下技術：藉由使針對每個單脈衝之被加工區域連接之形態下之雷射加工與之後之截斷，而於晶片端部設置凹部相互鄰接之形態之凹凸構造，由此提高LED元件之發光效率。

若將兩者進行比較，則專利文獻3之凹凸構造之平坦部明顯較少，抑制全反射之效果較高，從而認為發光效率提高之效果較高。然而，於為了形成專利文獻3中揭示之凹凸構造而進行雷射加工之情形時，藉由各個單脈衝之照射，本來應該向凹部外飛散等之被照射區域之物質向藉由前一單脈衝之照射而形成之鄰接之凹部飛散，由此易於產生作為加工殘渣而附著之現象，因此，由本發明之發明者確認出於LED元件中無法獲得如設想般之發光效率提高之效果。

與此相比，於本實施方式之點線加工之情形時，由於孔部103僅分別單獨地存在，故當照射各個單脈衝時，不會發生物質從被照射區域向孔部103之側方飛散等之情形， 若發生物質之消失，則其僅限於由從基板10之表面向上方之飛散等所引起者。因此，於本實施方式之情形時，若於更確切地發生存在於被照射位置及其正下方之物質向上方飛散等之形態下照射雷射光，則可將孔部103中之加工殘渣之產生抑制為最小限度。

上述形態下之加工係藉由將光束直徑Db、重複頻率R或平台之移動速度V設定為上述範圍，並且對從基板10之表面起之雷射光之聚焦位置之偏移量即散焦值或雷射光之脈衝能量等進行適當調整而實現。即，較佳地設定該等條件並且進行本實施方式之加工方法之情形與應用專利文獻3中揭示之加工方法之情形相比，可獲得發光效率更優異之LED元件。

具體而言，散焦值係於將從基板表面朝向內部之方向設為正時，較佳為設定為0 μm以上30 μm以下之範圍。而且，脈衝能量較佳為設定為10 μJ以上500 μJ以下之範圍。

<雷射加工裝置>

圖6係概略性地表示作為可執行上述點線加工之雷射加工裝置之一形態之雷射加工裝置50之構成之模式圖。雷射加工裝置50主要包含將基板10載置於其上方之平台7及進行雷射加工裝置50之各種動作(觀察動作、對準動作、加工動作等)之控制器1，其以如下方式構成：藉由對載置於平台7上之基板10照射雷射光LB，可對基板10進行加工。

平台7可藉由移動機構7m沿水平方向移動。移動機構7m係借助未圖示之驅動單元之作用而使平台7於水平面內沿 特定之XY兩軸方向移動。由此，實現雷射光照射位置之移動等。另外，關於移動機構7m，以特定之旋轉軸為中心之水平面內之旋轉(θ旋轉)動作亦可獨立於水平驅動而進行。

而且，於雷射加工裝置50中，可進行藉由未圖示之攝像單元而從照射雷射光之側(將其稱為正面)直接觀測該基板10之正面觀察或從載置於平台7之側(將其稱為背面)經由該平台7而進行觀察之背面觀察等。

如上述般，平台7係由石英等透明構件所形成，於其內部設置有成為用以吸附固定基板10之進氣通路之未圖示之抽吸用配管。抽吸用配管係藉由例如利用機械加工對平台7之特定位置進行削孔而設置。

於將基板10載置於平台7上之狀態下，藉由例如抽吸泵等抽吸單元11對抽吸用配管進行抽吸，而對抽吸用配管之設置於平台7載置面側前端之抽吸孔提供負壓，由此基板10(及透明基板保護片4)被固定於平台7上。另外，於圖6中，例示作為加工對象之基板10貼附於透明基板保護片4之情形，但並非必須進行透明基板保護片4之貼附。

更詳細而言，於雷射加工裝置50中，從雷射光源SL發出雷射光LB，並在於省略圖示之鏡筒內所具有之分色鏡51反射之後，以於在載置於平台7上之基板10之被加工部位聚焦之方式以聚光透鏡52對該雷射光LB進行聚光，並照射至基板10。藉由組合上述雷射光LB之照射與平台7之移動，可一面使雷射光LB相對於基板10相對性地掃描一面進行基 板10之加工。例如，為對基板10進行分割，可進行對基板10之表面實施槽加工(劃線)之加工等。

另外，於雷射加工裝置50中，當進行加工處理時，亦可視需要而於有意地使聚焦位置從基板10之表面偏移之散焦狀態下，照射雷射光LB。於本實施方式中，較佳為將散焦值(從基板10之表面向朝內部之方向之聚焦位置之偏移量)設定為0 μm以上30 μm以下之範圍。

作為雷射光源SL，如上述般，使用Nd：YAG雷射者為較佳之形態。或者，亦可係使用Nd：YVO₄ 雷射或其他固體雷射之形態。進而，雷射光源SL較佳為具Q開關。

此外，從雷射光源SL發出之雷射光LB之波長或輸出、脈衝之重複頻率、脈衝寬度之調整等係藉由控制器1之照射控制部23而實現。若從加工處理部25對照射控制部23發出依據加工模式設定資料D2之特定之設定信號，則照射控制部23依據該設定信號而設定雷射光LB之照射條件。

此外，如上述般，於本實施方式中，較佳為將Nd：YAG雷射用作雷射光源SL，尤其係，使用其3倍高次諧波(波長約355 nm)者為較佳之形態。此外，脈衝寬度較佳為1 nsec以上200 nsec以下。脈衝之重複頻率R只要能於1 kHz≦R≦250 kHz之範圍內設定即可。脈衝能量只要能於10 μJ以上50 μJ以下之範圍內設定即可。

雷射光LB藉由聚光透鏡52而被聚光為上述之0.6 μm≦Db≦9 μm之範圍內之光束直徑Db並照射。

另外，從雷射光源SL射出之雷射光LB之偏光狀態既可 係圓偏光，亦可係直線偏光。然而，於為直線偏光之情形時，就於結晶性被加工材料中之加工剖面之彎曲與能量吸收率之觀點而言，較佳為設為偏光方向與掃描方向大致平行，例如兩者所成之角度為±1°以內。此外，於出射光為直線偏光之情形時，雷射加工裝置50較佳為具備未圖示之衰減器。衰減器配置於雷射光LB之光程上之適當位置，發揮對所射出之雷射光LB之強度進行調整之作用。

控制器1進而包含：控制部2，其對上述各部之動作進行控制而實現下述得各種形態下之基板10之加工處理；及記憶部3，其記憶控制雷射加工裝置50之動作之程式3p或加工處理時所參照之各種資料。

控制部2係藉由例如個人電腦或微電腦等通用之電腦而實現，藉由由該電腦讀入記憶於記憶部3中之程式3p並加以執行，使各種構成要素作為控制部2之功能性之構成要素而實現。

具體而言，控制部2主要具備：驅動控制部21，其控制利用移動機構7m對平台7之驅動或聚光透鏡52之聚焦動作等與加工處理相關之各種驅動部分之動作；攝像控制部22，其控制利用未圖示之攝像單元對基板10之攝像；照射控制部23，其對來自雷射光源SL之雷射光LB之照射進行控制；吸附控制部24，其控制利用抽吸單元11之將基板10向平台7之吸附固定動作；及加工處理部25，其依據所提供之加工位置資料D1及加工模式設定資料D2而對加工對象位置執行加工處理。

記憶部3係藉由ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)或RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)及硬碟等記憶媒體而實現。另外，記憶部3既可為藉由實現控制部2之電腦之構成要素而實現之形態，亦可為硬碟之情形等與該電腦獨立設置之形態。

另外，操作人員對雷射加工裝置50賦予之各種輸入指示，較佳為利用於控制器1中實現之GUI(Graphical User Interface，圖形使用者介面)而進行。例如，根據加工處理部25之作用而在GUI上提供加工處理用選單。

藉由具有如上所述之構成，雷射加工裝置50可較佳地進行上述之點線加工。除此以外，亦能以如下方式構成，即藉由適當地進行條件之調整等而亦可適當地進行其他加工。

例如，較佳為依照藉由加工處理部25之作用而於控制器1中提供之可供操作人員利用之加工處理選單，可選擇與各種加工內容對應之加工模式。於控制器1之記憶部3中記憶有記述有關於基板10之作為分割預定線之界道ST之位置之加工位置資料D1，並且記憶有記述有與各個加工模式中之雷射加工之形態對應之關於雷射光之各個參數之條件或平台7之驅動條件(或者該等之可設定範圍)等之加工模式設定資料D2。加工處理部25獲取加工位置資料D1，並且從加工模式設定資料D2中獲取與所選擇之加工模式對應之條件，且以執行與該條件對應之動作之方式，通過驅動控制部21或照射控制部23及其他部分而控制所對應之各部之動 作。

<截斷步驟>

圖7係表示於截斷步驟中將基板10截斷之情形之模式圖。於圖7中，例示使用包含下側截斷棒B1、B2與上側截斷棒B3之截斷裝置150進行截斷之情形。於使基板10為形成有分割起點104之界道ST成為下側之姿勢，於由2個下側截斷棒B1、B2支撐界道ST之兩側之狀態下，使上側截斷棒B3朝向藍寶石基板101之背面101a且為分割起點104之正下方(圖7中為正上方)之截斷位置BP下降，由此可將基板10截斷。更詳細而言，藉由因上側截斷棒B3之下降而從下側截斷棒B1、B2及上側截斷棒B3對基板10施加之力，而使裂縫從各個孔部103朝向藍寶石基板101之背面側，進而朝向孔部103之排列方向伸展，由此，基板10沿著分割起點104截斷。

相對於形成於基板10上之所有分割起點104依次於相同之形態下進行截斷，由此基板10單片化為各個LED晶片。即，獲得於端部具有凹凸構造之多個LED晶片。

如以上所說明般，根據本實施方式，進行點線加工，並且沿著孔部之排列將基板截斷，由此可獲得於端部具有凹凸構造且加工殘渣較少之LED晶片，上述點線加工係藉由使脈衝雷射光一面掃描一面照射而於基板之界道沿著孔部之延伸方向離散性地形成例如圓錐狀之多個孔部。藉由使用上述LED晶片，可實現具有較以往高之發光效率之LED元件。

[實施例]

為了簡易地評價於基板10上形成分割起點104之形態對LED元件之發光效率帶來之影響，而準備多塊藍寶石基板，對各者測定以包含上述點線加工之各種加工方法進行加工之前後之透過光量。

圖8係表示藍寶石基板WS之透過光量之測定情形之圖。如圖8所示，藍寶石基板WS於俯視下形成細長之矩形狀，於其一主面之一端部規定著相互分離之複數個直線部即被加工部P。被加工部P係以從基板WS之一側部朝向另一側部橫穿上述主面之形態設置。

透過光量之測定係藉由如下方式而進行：將藍寶石基板WS於其被加工部P收容於內部之形態下插入圖8所示之測定裝置200中設置於積分球201之一部分上之窗部202，於此狀態下，利用LED光源203從位於積分球201之外部之藍寶石基板WS之另一端部發出入射光LI，並以附設於積分球201之光檢測器204檢測其透過光LT。

具體而言，為了實施例及3種比較例(比較例1至比較例3)而準備有4塊藍寶石基板WS。而且，針對各者而於進行加工之前測定透過光量。此外，對除比較例1以外之藍寶石基板WS，於以下形態下進行加工，並且再次測定各者之透過光量。對於比較例1之藍寶石基板WS，於未對被加工部P進行任何加工之狀態下再次測定透過光量。

作為實施例，準備以上述之點線加工於加工部P離散性地形成有孔部者。於實施例中，將光束直徑Db設為約2.5 μm，將加工速度設為180 mm/sec，將重複頻率設為100 kHz，將脈衝能量設為16.5 μJ，將散焦值設為5.0 μm。

此外，作為比較例2，準備於被加工部P形成有剖視V字狀之連續之槽部之藍寶石基板WS。於比較例2中，將光束直徑Db設為約2.5 μm，將加工速度設為100 mm/sec，將重複頻率設為70 kHz，將脈衝能量設為16.5 μJ，將散焦值設為5.0 μm。

此外，作為比較例3，準備於被加工部P設置有於如專利文獻3中揭示般之形態下連續之凹部之藍寶石基板WS。於比較例3中，將光束直徑Db設為約2.5 μm，將加工速度設為70 mm/sec，將重複頻率設為10 kHz，將脈衝能量設為50.0 μJ，將散焦值設為8.0 μm。

圖9係表示以加工前之透過光量對實施例及各比較例之加工後之透過光量進行標準化所得之值(標準化透過光量值)之圖。如圖9所示，於實施例中，獲得僅次於未進行加工之比較例1之標準化透過光量值，其值亦為較大之值，約為0.92。與此相對，於比較例2及比較例3中，標準化透過光量值分別較小，約為0.76、0.58。

可認為透過光量得降低主要因如下原因而起：因伴隨著加工之加工殘渣之殘留或加工變質層之形成等，而於被加工部P中光容易被吸收，因此，根據圖9所示之結果可認為，如實施例1般進行點線加工相較進行比較例2及比較例3之加工而不易發生加工殘渣之殘留等。即，此意味著上述實施方式之加工方法於獲得發光效率優異之LED元件之 方面，較以往之加工方法更適於具LED圖案之基板之單片化。

1‧‧‧控制器

2‧‧‧控制部

3‧‧‧記憶部

3P‧‧‧程式

4‧‧‧透明基板保護片

7‧‧‧平台

7m‧‧‧移動機構

10‧‧‧基板

21‧‧‧驅動控制部

22‧‧‧攝像控制部

23‧‧‧照射控制部

24‧‧‧吸附控制部

25‧‧‧加工處理部

50‧‧‧雷射加工裝置

51‧‧‧分色鏡

52‧‧‧聚光透鏡

101‧‧‧藍寶石基板

101a‧‧‧基板之背面

102‧‧‧LED圖案

102a‧‧‧薄膜層

102b‧‧‧電極圖案

103‧‧‧孔部

104‧‧‧分割起點

150‧‧‧截斷裝置

200‧‧‧(透過光量之)測定裝置

201‧‧‧積分球

202‧‧‧窗部

203‧‧‧LED光源

204‧‧‧光檢測器

B1、B2‧‧‧下側截斷棒

B3‧‧‧上側截斷棒

BP‧‧‧截斷位置

D1‧‧‧加工位置資料

D2‧‧‧加工模式設定資料

LB‧‧‧雷射

LI‧‧‧入射光

LT‧‧‧透過光

P‧‧‧被加工部

SL‧‧‧雷射光源

ST‧‧‧界道

UP‧‧‧單位圖案

WS‧‧‧藍寶石基板

圖1係表示(具LED圖案)基板10之構成之概略剖面圖。

圖2係基板10之頂視圖。

圖3係經過分割起點形成步驟後之基板10之頂視圖。

圖4係關於藉由截斷步驟而獲得之LED晶片之側面之一部分之SEM像。

圖5係用以說明點線加工中之雷射光之照射形態之圖。

圖6係概略性地表示雷射加工裝置50之構成之模式圖。

圖7係表示於截斷步驟中將基板10截斷之情形之模式圖。

圖8係表示藍寶石基板WS之透過光量之測定情形之圖。

圖9係表示實施例及各比較例之標準化透過光量值之圖。

103‧‧‧孔部

104‧‧‧分割起點

ST‧‧‧界道

Claims (10)

1. 一種具LED圖案之基板之加工方法，其特徵在於，其係對在基板上二維地重複配置多個LED單位圖案而成之具LED圖案之基板進行加工之方法，且包含：分割起點形成步驟，藉由沿著被設定為格子狀之分割預定線對上述具LED圖案之基板之具有LED圖案之側之主面或不具有LED圖案之側之相反面照射雷射光，而於上述具LED圖案之基板上將分割起點形成為格子狀；及截斷步驟，藉由將上述具LED圖案之基板沿著上述分割起點截斷而使之單片化；且於上述分割起點形成步驟中，藉由於上述分割預定線上離散性地形成各自呈圓錐狀、半橢圓狀、楔形狀或該等形狀之複合形狀之多個孔部而形成上述分割起點。
2. 如請求項1之具LED圖案之基板之加工方法，其中於上述分割起點形成步驟中，上述雷射光之各個單脈衝各自形成一個上述孔部。
3. 如請求項1或2之具LED圖案之基板之加工方法，其中於上述分割起點形成步驟中，藉由對上述具LED圖案之基板之具有LED圖案之側之主面照射上述雷射光，而於上述主面形成上述多個孔部。
4. 如請求項1或2之具LED圖案之基板之加工方法，其中於上述分割起點形成步驟中，於將上述雷射光之光束直徑設為Db，將上述雷射光之重複頻率設為R，將上述雷射光與上述具LED圖案之基板之相對移動速度設為V時， 藉由在滿足：0.6μm≦Db≦9μm、25mm/sec≦V≦500mm/sec且2≦V/R≦15之條件下照射上述雷射光，而形成上述多個孔部。
5. 如請求項4之具LED圖案之基板之加工方法，其中於上述分割起點形成步驟中，將從上述具LED圖案之基板之被照射面朝向內部之上述雷射光之聚焦位置之偏移量即散焦值設定為0μm以上30μm以下之範圍，且將上述雷射光之脈衝能量設定為10μJ以上500μJ以下之範圍。
6. 如請求項1或2之具LED圖案之基板之加工方法，其中進而包含：保護膜形成步驟，於上述分割起點形成步驟之前，於上述具LED圖案之基板之具有LED圖案之側之上述主面形成保護膜；及保護膜去除步驟，於上述分割起點形成後將上述保護膜去除；且於上述分割起點形成步驟中，藉由從上述保護膜上照射上述雷射光而形成上述分割起點。
7. 一種具LED圖案之基板之加工系統，其特徵在於，其係對在基板上二維地重複配置多個LED單位圖案而成之具LED圖案之基板進行加工之系統，且包含：雷射加工裝置，其包含出射雷射光之出射源及固定上述具LED圖案之基板之平台，藉由使上述出射源與上述 平台相對性地移動，而可使上述雷射光一面沿著特定之加工預定線掃描一面照射至上述具LED圖案之基板；及截斷裝置，其藉由三點支撐之方法將上述具LED圖案之基板於特定之截斷位置截斷；且上述雷射加工裝置係沿著作為上述加工預定線而被設定為格子狀之分割預定線，以於上述分割預定線上離散性地形成各自呈圓錐狀、半橢圓狀、楔形狀或該等形狀之複合形狀之多個孔部之方式，對上述具LED圖案之基板之具有LED圖案之側之主面或不具有LED圖案之側之相反面照射上述雷射光，而於上述具LED圖案之基板上將分割起點形成為格子狀；上述截斷裝置係藉由將上述具LED圖案之基板沿著上述分割起點截斷而使之單片化。
8. 如請求項7之具LED圖案之基板之加工系統，其中於上述雷射加工裝置形成上述分割起點時，上述雷射光之各個單脈衝各自形成一個上述孔部。
9. 如請求項7或8之具LED圖案之基板之加工系統，其中上述雷射加工裝置係於將上述雷射光之光束直徑設為Db，將上述雷射光之重複頻率設為R，將上述雷射光與上述具LED圖案之基板之相對移動速度設為V時，藉由在滿足：0.6μm≦Db≦9μm、25mm/sec≦V≦500mm/sec且2≦V/R≦15 之條件下照射上述雷射光而形成上述多個孔部。
10. 如請求項9之具LED圖案之基板之加工系統，其中於上述雷射加工裝置形成上述分割起點時，將從上述具LED圖案之基板之被照射面朝向內部之上述雷射光之聚焦位置之偏移量即散焦值設定為0μm以上30μm以下之範圍，且將上述雷射光之脈衝能量設定為10μJ以上500μJ以下之範圍。