TWI703623B - 光元件晶圓的加工方法 - Google Patents

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桐原直俊
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日商迪思科股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種能夠不使積層於藍寶石基板正面的發光層遭受損傷地分割成一個個的光元件之光元件晶圓的加工方法。
本發明是一種將藍寶石基板的正面上形成有發光層，且在以格子狀的複數條分割預定線區劃成之複數個區域上形成有光元件的光元件晶圓，分割成一個個的光元件晶片之光元件晶圓的加工方法，其包含：將對藍寶石基板具有透射性的波長之脈衝雷射光的聚光點，從藍寶石基板的背面側定位到內部並沿著對應於分割預定線的區域進行照射，沿著對應於分割預定線的區域形成由細孔與屏蔽細孔之非晶質所構成的屏蔽通道之屏蔽通道形成步驟，和，在實施過屏蔽通道形成步驟之藍寶石基板的正面上積層發光層而形成光元件晶圓之發光層積層步驟，和，對實施過發光層積層步驟的光元件晶圓施加外力，將光元件晶圓沿著分割預定線分割成一個個的光元件晶片之分割步驟。

Description

光元件晶圓的加工方法 發明領域
本發明涉及一種將在藍寶石基板的正面上形成有發光層且在以格子狀的複數條分割預定線區劃成之複數個區域上分別形成有光元件的光元件晶圓，沿著分割預定線分割成一個個的光元件晶片之光元件晶圓的加工方法。
發明背景
光元件製造程序中，是在大致呈圓板形狀的藍寶石基板正面上積層由n型氮化鎵半導體層及p型氮化鎵半導體層所形成的發光層(磊晶層)，並且在以形成格子狀的複數條分割預定線區劃成之複數個區域上形成發光二極體、雷射二極體等之光元件，以構成光元件晶圓。接著，沿分割預定線切斷光元件晶圓以分割形成有光元件的區域，製造出一個個的光元件晶片。
上述之沿光元件晶圓的分割預定線進行的切斷作業，通常，是用稱為切割機的切割裝置實施的。此切割裝置具備：保持被加工物的吸盤工作台、用來切割被保持在該吸盤工台作上之被加工物的切割機構，和使吸盤工作台與切割機構相對地進行移動之切割進給機構。切割機構 包含轉軸和安裝於該轉軸之切割刀，以及旋轉驅動轉軸之驅動機構。切割刀由圓盤狀的基台和裝設在該基台的側面外周部之環狀的刀刃構成，刀刃是，例如將粒徑3μm左右的鑽石磨粒藉電鑄固定於基台上形成厚度20μm左右。
然而，由於構成光元件晶圓的藍寶石基板摩斯硬度高，因此未必容易利用上述切割刀進行切斷。此外，因為切割刀具有20μm左右的厚度，所以區劃元件的分割預定線寬度必須在50μm左右。因此，分割預定線所占面積比率提高，有生產性差的問題。
為解決上述問題，沿分割預定線分割光元件晶圓的分割方法已經被提出的有，沿著分割預定線照射對藍寶石基板具有吸收性之波長的脈衝雷射光，藉以形成成為斷裂起點的雷射加工槽，再沿著形成有成為此破斷起點之雷射加工槽的分割預定線施加外力以進行割斷的方法(例如，參見專利文獻1)。
然而，如果沿著形成於構成光元件晶圓之藍寶石基板的正面之分割預定線照射雷射光以形成雷射加工槽，則由於發光二極體等之光元件的外周受到燒蝕且稱為碎屑之熔融物附著，故而有亮度降低，光元件的品質低下的問題。
為解決此種問題，在下述專利文獻2中揭示了，從未形成發光層(磊晶層)之藍寶石基板的背面側，將對藍寶石基板具有透射性之波長的雷射光的聚光點定位於內部並沿著分割預定線進行照射，在藍寶石基板內部沿分割預定 線形成改質層，藉此而沿著因為形成改質層以致強度降低之分割預定線將藍寶石基板加以分割之加工方法。
然而，如果在藍寶石基板的內部沿分割預定線形成改質層，光元件的外周就會被改質層覆蓋，不僅光元件的抗折度會降低，還會有無法從背面達到正面垂直地進行分割的問題。
為解決此種問題，下述專利文獻3揭示了，在以單晶基板的折射率(N)除對脈衝雷射光進行聚光之聚光透鏡的開口數(NA)而得之數值為0.05~0.2的範圍內設定聚光鏡的開口數(NA)，並照射利用此聚光透鏡聚光的脈衝雷射光，使細孔和屏蔽該細孔的非晶質在被定位於單晶基板之聚光點和脈衝雷射光入射側之間成長而形成屏蔽通道的雷射加工方法。
【先前技術文獻】
【專利文獻1】特開平10-305420號公報
【專利文獻2】特許第3408805號公報
【專利文獻3】特開2014-221483號公報
發明概要
依據上述專利文獻3中記載之雷射加工方法，藉由在由藍寶石基板構成的光元件晶圓上沿分割預定線施行雷射加工的方式，由於能夠從藍寶石基板的背面延續到正 面地使細孔和屏蔽該細孔的非晶質成長而形成屏蔽通道，因此除了可以沿分割預定線垂直地分割光元件晶圓外，同時還能夠防止因碎屑飛散所造成之光元件的品質及抗折強度的降低。
然而，因為從藍寶石基板的背面延續到正面地成長的屏蔽通道，而有對積層在藍寶石基板正面之由n型氮化鎵半導體層及p型氮化鎵半導體層形成的發光層(磊晶層)造成損傷，導致光元件之亮度降低的問題。
本發明即是有鑑於上述事實而完成的，其主要的技術課題在於提供一種能夠不對積層於藍寶石基板正面的發光層造成損傷地分割成一個個的光元件晶片之光元件晶圓的加工方法。
為解決上述主要的技術課題，依據本發明提供了一種光元件晶圓的加工方法，係將藍寶石基板的正面上形成有發光層，且在以形成為格子狀的複數條分割預定線區劃成之複數個區域上分別形成有光元件的光元件晶圓，分割成一個個的光元件晶片之光元件晶圓的加工方法，特徵在於其包含：將對藍寶石基板具有透射性的波長之脈衝雷射光的聚光點，從藍寶石基板的背面側定位到內部並沿著對應於分割預定線的區域進行照射，使細孔與屏蔽該細孔之非晶質成長而沿著對應於分割預定線的區域形成屏蔽通道之屏蔽通道形成步驟，和，在實施過屏蔽通道形成步驟之藍寶石基板的正面上積層發光層而形成光元件晶圓之發 光層積層步驟，和，對實施過發光層積層步驟之光元件晶圓施加外力，將光元件晶圓沿分割預定線分割成一個個的光元件晶片之分割步驟。
較佳的是，上述屏蔽通道形成步驟係在與藍寶石基板的背面之間留下非加工區域而形成屏蔽通道，並於實施上述發光層積層步驟後，實施上述分割步驟前，實施除去非加工區域的非加工區域除去步驟。
在依據本發明之光元件晶圓的加工方法中，由於是在實施過將對藍寶石基板具有透射性的波長之脈衝雷射光的聚光點，從藍寶石基板的背面側定位到內部並沿著對應於分割預定線的區域進行照射，使細孔與屏蔽該細孔之非晶質成長而沿著對應於分割預定線的區域形成屏蔽通道之屏蔽通道形成步驟後，再實施於藍寶石基板的正面上積層發光層而形成光元件晶圓之發光層積層步驟，故而解決了因形成屏蔽通道而對發光層造成損傷導致光元件的亮度降低的問題。
10:光元件晶圓
2:藍寶石基板
2a:藍寶石基板的正面
2b:藍寶石基板的背面
2c:定向平面
20:發光層(磊晶層)
201:n型氮化鎵半導體層
202:p型氮化鎵半導體層
203:分割預定線
204:光元件
21:屏蔽通道
211:細孔
212:非晶質
22:非加工區域
3:雷射加工裝置
31:雷射加工裝置之吸盤工作台
32:雷射光照射機構
321:套管
322:聚光器
322a:聚光透鏡
33:攝像機構
5:磊晶成長裝置
51:基板支持台
52:原料氣體
53:惰性氣體
6:研磨裝置
61:研磨裝置之吸盤工作台
61a:箭頭
62:研磨機構
631:轉軸機座
632:轉軸
633:安裝座
634:研磨輪
634a:箭頭
634b:箭頭
635:基台
636:研磨石
637:緊固螺栓
7:分割裝置
71:基座
71a:載置面
72:夾具
73:彎曲負載施加機構
731:支持構件
732:按壓構件
F:環狀的框架
LB:脈衝雷射光
P:聚光點
PT:保護膠帶
T:切割膠帶
【圖1】藍寶石基板的斜視圖。
【圖2】用於實施屏蔽通道形成步驟之雷射加工裝置的主要部分斜視圖。
【圖3】(a)-(e)顯示屏蔽通道形成步驟之第1實施態樣的說明圖。
【圖4】(a)-(e)顯示屏蔽通道形成步驟之第2實施態樣的說明圖。
【圖5】(a)-(c)發光層積層步驟的說明圖。
【圖6】(a)-(b)藉實施發光層積層步驟而形成之光元件晶圓的斜視圖及放大顯示主要部分的斷面圖。
【圖7】將示於圖6之光元件晶圓黏貼於裝設在環狀框架之切割膠帶的正面的狀態之示意斜視圖。
【圖8】(a)-(b)保護構件黏貼步驟的說明圖。
【圖9】(a)-(c)非加工區域除去步驟的說明圖。
【圖10】(a)-(c)分割步驟的說明圖。
較佳實施例之詳細說明
以下，將參照所附圖式，更詳細地就本發明之光元件晶圓的加工方法做說明。
圖1中所示為形成光元件晶圓的藍寶石基板之斜視圖。示於圖1之藍寶石(Al2O3)基板2的厚度為500μm，具有互相平行地形成之正面2a及背面2b，並在外周形成有表示結晶方位之定向平面2c。
採用上述之藍寶石基板2實施依據本發明之光元件晶圓的加工方法時，係先實施屏蔽通道形成步驟，將對藍寶石基板2具有透射性之波長的脈衝雷射光的聚光點，從藍寶石基板2的背面側定位至內部，並沿著對應於後述之分割預定線的區域進行照射，使細孔和屏蔽該細孔之非晶質成長以沿著對應於後述之分割預定線的區域形成屏蔽 通道。此屏蔽通道形成步驟係採用示於圖2之雷射加工裝置3來實施。示於圖2之雷射加工裝置3具備：保持被加工物之吸盤工作台31、對被保持於該吸盤工作台31上之被加工物照射雷射光之雷射光照射機構32、對被保持於吸盤工作台31上之被加工物進行攝像之攝像機構33。吸盤工作台31被建構成用來吸引保持被加工物，並通過未圖示出之加工進給機構而在圖2中以箭頭X表示之加工進給方向(X軸方向)上移動，同時通過未圖示出之分度進給機構而在圖2中以(Y軸方向)表示之分度進給方向上移動。
上述雷射光照射機構32包含實質上水平地配置之圓筒形狀的套管321。套管321內配設著未圖示出之具備脈衝雷射光振盪器和重複頻率設定機構的脈衝雷射光振盪機構。上述套管321的前端部上安裝著具有用來將由脈衝雷射光振盪機構發出的脈衝雷射光進行聚光之聚光透鏡322a聚光器322。此聚光器322之聚光透鏡322a的開口數(NA)被設定如下。亦即，聚光透鏡322a之開口數(NA)被設定在，以藍寶石(Al2O3)基板的折射率除開口數(NA)之值為0.05~0.2的範圍。據此，因為藍寶石(Al2O3)基板的折射率為1.7，所以聚光透鏡322a之開口數(NA)被設定在0.085~0.34的範圍。此外，上述雷射光照射機構32具備聚光點位置調整機構(未圖示出)，以便對聚光器322之聚光透鏡322a所聚集之脈衝雷射光的聚光點位置進行調整。
安裝在構成上述雷射光照射機構32之套管321的前端部之攝像機構33，是由顯微鏡和CCD相機等之光學機 構所構成，並將所拍攝之圖像信號傳送到未圖示出之控制機構。
利用上述之雷射加工裝置3來說明屏蔽通道形成步驟的第1實施態樣。首先，將藍寶石基板2之正面2a側載置於上述圖2中所示之雷射加工裝置3的吸盤工作台31上。並且，通過使未圖示出之吸引機構作動的方式，將藍寶石基板2保持在吸盤工作台31上(藍寶石基板保持步驟)。因此，保持在吸盤工作台31上的藍寶石基板2變成背面2b在上側。像這樣，再由未圖示出之加工進給機構將吸引保持藍寶石基板2的吸盤工作台31定位到攝像機構33的正下方。
吸盤工作台31一被定位到攝像機構33的正下方，就由攝像機構33及未圖示出之控制機構對定向平面2c是否與加工進給方向(X軸方向)平行地定位進行檢測，假設，定向平面2c與加工進給方向(X軸方向)並非平行，就旋轉調整吸盤工作台31，調整到定向平面2c與加工進給方向(X軸方向)成為平行(對準步驟)。通過實施此對準步驟，被保持在吸盤工作台31的藍寶石基板2就會達到被定位在後述之發光層被積層至正面2a的狀態。
倘若已實施了上述的對準步驟，就如同在圖3之(a)所示地，將吸盤工作台31移動到照射雷射光之雷射光照射機構32的聚光器322所位處之雷射光照射區域，將與在積層於藍寶石基板2的正面2a之後述的發光層上所形成之指定的分割預定線相對應的區域，定位到聚光器322的正 下方。此時，如圖3之(a)所示，藍寶石基板2與分割預定線對應的區域的一端(圖3之(a)中的左端)被定位成位在聚光器322的正下方。並且，使未圖示出之聚光點位置調整機構作動，在光軸方向上移動聚光器322(定位步驟)，使得通過聚光器322之聚光透鏡322a而聚光的脈衝雷射光LB之聚光點P，從藍寶石基板2的背面2b定位到厚度方向之所要求的位置。此外，在本實施態樣中，脈衝雷射光之聚光點P被設定在從藍寶石基板2的背面2b起之所要求的位置上(例如，從背面2b起往正面2a側76μm的位置)。
如上所述地實施了定位步驟後，就實施屏蔽通道形成步驟，讓雷射光照射機構32作動並從聚光器322照射雷射光LB，使細孔和屏蔽該細孔的非晶質從定位於藍寶石基板2之聚光點P附近(背面2b)往正面2a成長而形成屏蔽通道。亦即，一邊從聚光器322照射對藍寶石基板2具有透射性的波長之脈衝雷射光LB，一邊使吸盤工作台31在圖3之(a)中用箭頭X1表示的方向上以指定的進給速度移動(屏蔽通道形成步驟)。且，如圖3之(b)所示，當與分割預定線對應的區域之另一端(圖3之(b)中的右端)，來到雷射光照射機構32之聚光器322的雷射光照射位置時，就停止脈衝雷射光的照射，同時停止吸盤工作台31的移動。
另外，上述屏蔽通道形成步驟的加工條件係設定如下。
波長：1030nm
重複頻率：40kHz
脈衝寬度：10ps
平均輸出：0.5W
點徑：φ5μm
加工進給速度：400mm/秒
聚光透鏡的開口數：0.25
藉由實施上述之屏蔽通道形成步驟，在藍寶石基板2的內部，細孔211和形成在該細孔211周圍的非晶質212係如圖3之(c)所示地，從脈衝雷射光LB的聚光點P附近(背面2b)往正面2a成長，沿著與分割預定線對應的區域，以指定的間隔(在本實施態樣中是10μm的間隔(加工進給速度：400mm/秒)/(重複頻率：40kHz))形成非晶質之屏蔽通道21。如此形成的屏蔽通道21係如圖3之(d)及(e)所示，由形成於中心之直徑φ1μm左右的細孔211，和形成於該細孔211周圍之直徑φ10μm的非晶質212所構成，在本實施態樣中，形成一種彼此相鄰的非晶質212之間互連而相連接的形態。
如上所述地沿著與指定的分割預定線相對應的區域實施屏蔽通道形成步驟後，讓吸盤工作台31在以箭頭Y表示的方向上僅僅分度移動與後述之分割預定線的間隔相對應的距離(分度步驟)，並實施上述屏蔽通道形成步驟。像這樣地處理，如果已經沿著與形成於第1方向之所有的分割預定線對應的區域實施過上述屏蔽通道形成步驟，就讓吸盤工作台31轉動90度，再相對於上述形成於第1方向之分割預定線，沿著與在直交的方向上所形成之分 割預定線對應的區域實施上述屏蔽通道形成步驟。
接著，將參照圖4就屏蔽通道形成步驟的第2實施態樣進行說明。
如果已經實施過上述的對準步驟，就和上述圖3之(a)到(e)所示的第1施態樣同樣地，如圖4之(a)所示一般，將與積層在藍寶石基板2的正面2a之後述的發光層上所形成之指定的分割預定線對應之區域的一端(圖4之(a)中的左端)，定位成位於聚光器322的正下方。並且，將通過聚光器322之聚光透鏡322a而聚光的脈衝雷射光LB之聚光點P定位到從藍寶石基板2的背面2b起往正面2a側80~85μm的位置(定位步驟)。
如上所述地實施過定位步驟後，使雷射光照射機構32作動，並從聚光器322照射脈衝雷射光LB，使細孔和屏蔽該細孔之非晶質從定位在藍寶石基板2之聚光點P附近往正面2a成長，實施形成屏蔽通道之屏蔽通道形成步驟。亦即，與上述圖3之(a)到(e)所示的第1施態樣同樣地，一邊從聚光器322照射對藍寶石基板2具有透射性之波長的脈衝雷射光LB，一邊使吸盤工作台31在圖4之(a)中用箭頭X1表示的方向上以指定的進給速度移動(屏蔽通道形成步驟)。且，如圖4之(b)所示，當對應於分割預定線的區域之另一端(圖4之(b)中的右端)，來到雷射光照射機構32之聚光器322的雷射光照射位置時，就停止脈衝雷射光的照射，同時停止吸盤工作台31的移動。另外，上述屏蔽通道形成步驟之第2實施態樣中的加工條件和上述第1實施態 樣相同即可。
藉由實施上述之屏蔽通道形成步驟的第2實施態樣，在藍寶石基板2的內部，細孔211和形成在該細孔211周圍的非晶質212係如圖4之(c)所示地，從脈衝雷射光LB的聚光點P附近往下面(正面2a)成長，沿著與分割預定線對應的區域形成屏蔽通道21。此屏蔽通道21係如圖4之(d)及(e)所示，由形成於中心之直徑φ1μm左右的細孔211，和形成於該細孔211周圍之直徑φ10μm的非晶質212所構成，在本實施態樣中，形成一種彼此相鄰的非晶質212之間相連接的形態。且，在上述之屏蔽通道形成步驟之第2實施態樣中，因為脈衝雷射光LB的聚光點P被定位到從藍寶石基板2中之脈衝雷射光被入射的上面(背面2b)起80~85μm的位置，所以在與藍寶石基板2的背面2b之間留下5~10μm的厚度之非加工區域22，並形成屏蔽通道21。沿著對應於在積層於藍寶石基板2的正面2a之後述的發光層上所形成之所有的分割預定線的區域，實施此屏蔽通道形成步驟的第2實施態樣。
接著，在實施過上述屏蔽通道形成步驟的藍寶石基板2之正面2a積層發光層，實施形成光元件晶圓的發光層積層步驟。此發光層積層步驟係以周知的磊晶成長法來實施。
亦即，如圖5之(a)所示地，將實施過上述屏蔽通道形成步驟的藍寶石基板2之正面2a朝向上側，而將背面2b載置於磊晶成長裝置5的基板支持台51上。並且，一邊將三 甲基鎵和NH3等之原料氣體52從水平方向放流到藍寶石基板2的正面2a，一邊從垂直於藍寶石基板2之正面2a的方向放流H2和N2等之惰性氣體53，以便將原料氣體52推逼到藍寶石基板2的正面2a，從而使得GaN膜在藍寶石基板2的正面2a上成長，且如圖5之(b)或(c)所示地，由n型氮化鎵半導體層201及p型氮化鎵半導體層202構成之發光層20，係積層例如10μm的厚度而形成。此外，圖5之(b)所示是在實施了上述屏蔽通道形成步驟之第1實施態樣的藍寶石基板2的正面2a上形成發光層20之例，圖5之(c)所示則是在實施過上述屏蔽通道形成步驟之第2實施態樣的藍寶石基板2的正面2a上形成發光層20之例。實施此發光層積層步驟時，如圖5之(b)所示，就像是實施了上述屏蔽通道形成步驟之第1實施態樣的藍寶石基板2，如果從背面延續到正面地形成屏蔽通道21，會有沿著屏蔽通道21發生崩裂之虞，但是如圖5之(c)所示，就像是實施了上述屏蔽通道形成步驟之第2實施態樣的藍寶石基板2，因為在屏蔽通道21和背面2b之間形成有非加工區域22，從而使得剛性提高，所以並無發生崩裂之虞。
如上所述地處理，實施在藍寶石基板2的正面2a上積層發光層20之發光層積層步驟，藉以構成圖6之(a)及(b)中所示之光元件晶圓10。構成圖6之(a)及(b)中所示之光元件晶圓10的發光層20，分別在由形成格子狀之複數條分割預定線203所區劃成的複數個區域上形成有光元件204。在積層著如此地形成之發光層20的藍寶石基板2，與複數 條分割預定線203對應的區域上，在上述屏蔽通道形成步驟中，形成了屏蔽通道21。
如果已經實施了上述的發光層積層步驟，就實施晶圓支持步驟，將積層在構成光元件晶圓10之藍寶石基板2的正面2a之發光層20側，以覆蓋環狀框架之內側開口部的狀態，黏貼到外周部所裝設之切割膠帶的正面。在本實施態樣中，係如圖7所示，將積層在構成光元件晶圓10之藍寶石基板2的正面2a之發光層20側，以覆蓋環狀框架F之內側開口部的狀態，黏貼到外周部所安裝之切割膠帶T的正面。因此，黏貼在切割膠帶T的正面之光元件晶圓10，藍寶石基板2的背面2b就變成在上側。
此外，在上述的屏蔽通道形成步驟中，如果是通過實施第2實施態樣，在藍寶石基板2的背面2b和屏蔽通道21之間形成有非加工區域22之光元件晶圓10的情形，要實施除去非加工區域22的非加工區域去除步驟。實施此非加工區域去除步驟時，首先，為了保護積層在構成光元件晶圓2之藍寶石基板2的正面2a之發光層20，要實施將保護構件黏貼到發光層20的正面之保護構件黏貼步驟。亦即，如圖8所示，在積層於構成光元件晶圓10之藍寶石基板2的正面2a之發光層20的正面上，黏貼作為保護構件的保護膠帶PT。此外，本實施態樣中，保護膠帶PT是在由厚度100μm的聚氯乙烯(PVC)形成之片狀基材的正面上，塗布厚度5μm左右之壓克力樹脂系的糊劑。
如果已經實施上述的保護構件黏貼步驟，就實 施非加工區域去除步驟，將構成光元件晶圓10之藍寶石基板2的背面2b與屏蔽通道21之間所形成的非加工區域22除去。此非加工區域去除步驟是採用示於圖9之(a)的研磨裝置6來實施。圖9之(a)中所示之研磨裝置6具備：作為保持被加工物之保持機構的吸盤工作台61，和對被保持在該吸盤工作台61之被加工物進行研磨的研磨機構62。吸盤工作台61被建構成將被加工物吸引保持於上面，並以未圖示出之旋轉驅動機構使其在圖9之(a)中以箭頭61a表示的方向上旋轉。研磨機構62具備：轉軸機座631、被轉軸機座631旋轉自如地支撐著，且藉由未圖示出之旋轉驅動機構而旋轉之轉軸632、安裝在該轉軸632的下端之安裝座633，和配設在該安裝座633的下面之研磨輪634。此研磨輪634是由圓環狀的基台635，和呈環狀地裝設在該基台635的下面之研磨石636所構成，基台635則是用緊固螺栓637安裝至安裝座633的下面。
在採用上述之研磨裝置6施上述非加工區域去除步驟時，係如圖9之(a)中所示，將構成光元件晶圓10之發光層20的正面上所黏貼之保護膠帶PT側載置於吸盤工作台61的上面(保持面)。並且，利用未圖示出之吸引機構，隔著保護膠帶PT將光元件晶圓10吸附保持在吸盤工作台61上(晶圓保持步驟)。因此，被保持在吸盤工作台61上之光元件晶圓10就成了藍寶石基板2的背面2b在上側。如果已經像這樣地將光元件晶圓10隔著保護膠帶PT吸引保持在吸盤工作台61上，就一邊讓吸盤工作台61在圖9之(a)中用箭頭 61a表示的方向上以例如300rpm旋轉，一邊讓研磨機構62的研磨輪634在圖9之(a)中用箭頭634a表示的方向上以例如6000rpm旋轉，如圖9之(b)所示地，使研磨石636接觸被加工面，即構成光元件晶圓10之藍寶石基板2的背面2b，並且如同用箭頭634b所示地，以例如1μm/秒的研磨進給速度，使研磨輪634往下方(對吸盤工作台61之保持面呈垂直的方向)進行指定量研磨進給。結果，如圖9之(c)所示，藍寶石基板2的背面2b受到研磨而除去非加工區域22，使得屏蔽通道21在藍寶石基板2的背面2b露出來。
如果已經如同以上地進行實施過非加工區域去除步驟，就要實施晶圓支持步驟，將積層於構成光元件晶圓10之藍寶石基板2的正面2a之發光層20飽正面上所黏貼之作為保護構件的保護膠帶PT剝離，並且如上述圖7所示，將積層在藍寶石基板2的正面2a之發光層20側，以覆蓋環狀框架之內側開口部的狀態，黏貼到外周部所裝設之切割膠帶T的正面。
接著，實施分割步驟，對光元件晶圓10施加外力，將光元件晶圓10沿分割預定線203分割成一個個具有光元件204的晶片。此分割步驟係採用示於圖10之(a)的分割裝置7來實施。亦即，將隔著切割膠帶T支撐已經實施過上述晶圓支持步驟之光元件晶圓10的環狀框架F，以切割膠帶T側在上地載置於圓筒狀的基座71之載置面71a上，用配設在圓筒狀基座71的外周之夾具72固定住。並且，將光元件晶圓10之藍寶石基板2載置於構成彎曲負載施加機構 73之平行地配設的圓柱狀之複數個支持構件731上。此時，如圖10之(b)所示地載置成，形成在與上述分割預定線203對應的區域上之屏蔽通道21被定位在支持構件731與731之間。並且，利用按壓構件732，從黏貼在構成光元件晶圓10之藍寶石基板2的正面2a上所積層之發光層20的正面之切割膠帶T側，沿著分割預定線203進行按壓。結果，在光元件晶圓10，彎曲荷重沿著形成於與分割預定線203對應的區域之屏蔽通道21起作用，拉伸負載則發生在露出藍寶石基板2的背面2b之屏蔽通道21側，從而如圖10之(c)所示地，形成在與分割預定線203對應的區域上之屏蔽通道21變成分割的起點並沿著分割預定線203被分割。
而，如果已經沿著與形成在第1方向之分割預定線203對應的區域上所形成之屏蔽通道21進行分割，就讓圓筒狀的基座71旋轉90度，再沿著與形成在和上述第1方向直交的方向之分割預定線203對應的區域上所形成之屏蔽通道21實施上述分割作業，從而能夠將光元件晶圓10分割成一個個具有光元件204的晶片。此外，分割成一個個的光元件晶片因為正面黏貼在切割膠帶T，所以不會四分五裂，而是維持著光元件晶圓10的形態。
如上所述，依據本發明之光元件晶圓的加工方法，由於是在實施屏蔽通道形成步驟，將對藍寶石基板2具有透射性之波長的脈衝雷射光的聚光點，從藍寶石基板2的背面2b側定位於內部，並沿著對應於分割預定線的區域進行照射，使細孔211和屏蔽該細孔211之非晶質212成 長而沿著對應於分割預定線的區域形成屏蔽通道21後，再實施發光層積層步驟，將發光層20積層於藍寶石基板2的正面2a以形成光元件晶圓，所以因為形成屏蔽通道21而對發光層20造成損傷，導致光元件的亮度降低的問題獲得解決。
此外，在上述的實施態樣中，雖然例示了把藍寶石基板2的一面定義成正面，將另一面定義成背面，並且從另一面，即背面側照射脈衝雷射光以實施屏蔽通道形成步驟，而在一面，即正面上積層發光層20的例子，但是當藍寶石基板2的一面定義成背面，另一面定義成正面時，則是從一面，即背面側照射脈衝雷射光以實施屏蔽通道形成步驟，並在另一面，即正面上積層發光層20。
2:藍寶石基板
2a:藍寶石基板的正面
2b:藍寶石基板的背面
21:屏蔽通道
211:細孔
212:非晶質
31:雷射加工裝置之吸盤工作台
322:聚光器
322a:聚光透鏡
LB:脈衝雷射光
P:聚光點

Claims (2)

  1. 一種光元件晶圓的加工方法，是沿著複數條交叉的分割預定線將光元件晶圓分割成一個個的光元件晶片之光元件晶圓的加工方法，前述光元件晶圓是由藍寶石基板及形成於前述藍寶石基板之正面的發光層所構成，且前述發光層被以前述複數條分割預定線區劃成形成有複數個光元件之複數個分隔的區域，前述光元件晶圓的加工方法包含：屏蔽通道形成步驟，將對前述藍寶石基板具有透射性的波長之脈衝雷射光，以前述脈衝雷射光之聚光點定位於前述藍寶石基板之內部的方式，從前述藍寶石基板的背面沿著對應於各分割預定線的區域進行照射，以形成沿著對應於各分割預定線的前述區域配置之複數個屏蔽通道，各屏蔽通道是由細孔與形成於前述細孔周圍並屏蔽前述細孔的非晶質區域所構成；發光層積層步驟，在實施前述屏蔽通道形成步驟後，於前述藍寶石基板的正面積層前述發光層，以獲得前述光元件晶圓，且前述發光層之至少一部分與至少一些前述屏蔽通道接觸；及分割步驟，在實施前述發光層積層步驟之後，對前述光元件晶圓施加外力，以將前述光元件晶圓沿著前述分割預定線分割，而獲得與前述光元件對應之前述一個個的光元件晶片， 在前述屏蔽通道形成步驟中，是以在前述藍寶石基板的背面留下具有預定厚度之非加工區域的方式，形成各屏蔽通道，且前述光元件晶圓加工方法更包含一在實施前述發光層積層步驟之後且在實施前述分割步驟之前用以除去前述非加工區域的非加工區域除去步驟。
  2. 一種光元件晶圓的加工方法，包含：屏蔽通道形成步驟，將對藍寶石基板具有透射性的波長之脈衝雷射光，以前述脈衝雷射光之聚光點定位於該藍寶石基板之內部的方式從前述藍寶石基板之背面照射，前述藍寶石基板具有定向平面，前述脈衝雷射光是與該定向平面平行地照射，以在該藍寶石基板內形成複數條橫越的屏蔽通道，各屏蔽通道是由細孔與形成於前述細孔周圍並屏蔽前述細孔的非晶質區域所構成；發光層積層步驟，在實施前述屏蔽通道形成步驟後，於該藍寶石基板的正面積層發光層，以獲得光元件晶圓，該發光層被以與該橫越的屏蔽通道對應地形成之複數條交叉的分割預定線，區劃成形成有複數個光元件之複數個分隔的區域；及分割步驟，在實施前述發光層積層步驟後，對前述光元件晶圓施加外力，以將前述光元件晶圓沿著前述分割預定線分割，而獲得與前述光元件對應之一個個的光元件晶片，在前述屏蔽通道形成步驟中，是以在前述藍寶石基 板的背面留下具有預定厚度之未加工區域的方式，形成各屏蔽通道，前述光元件晶圓加工方法更包含一在實施前述發光層積層步驟之後且在實施前述分割步驟之前用以除去前述未加工區域的未加工區域除去步驟。
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