專利名稱：激光處理方法和激光處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光處理方法和激光處理設(shè)備，具體說(shuō)，涉及一種通過(guò)對(duì)目標(biāo)物照射脈沖激光來(lái)對(duì)該目標(biāo)物進(jìn)行處理的激光處理方法和激光處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
LED劃線方法是使用脈沖激光的激光處理方法的例子之一。LED (光發(fā)射二極管) 是使用接收電流而發(fā)光的半導(dǎo)體的發(fā)光元件之一。近來(lái)，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，已經(jīng)可以生產(chǎn)高質(zhì)量的LED元件。舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積(MOCVD)方法在藍(lán)寶石基底上形成III-IV族氮化物層以生產(chǎn)出高亮度藍(lán)光二極管已經(jīng)很普遍了。然而，在用常規(guī)激光處理設(shè)備處理藍(lán)寶石基底的情形中，會(huì)有下述問(wèn)題。在用常規(guī)激光處理設(shè)備對(duì)藍(lán)寶石基底進(jìn)行劃線或切割的情形中，藍(lán)寶石基底的切割面會(huì)很差，并且亮度會(huì)下降，這是近年來(lái)在獲得高亮度LED元件時(shí)的主要問(wèn)題。還未確切地知道切割過(guò)程導(dǎo)致亮度降低的機(jī)制，但認(rèn)為是，切割區(qū)周圍所形成的非晶區(qū)吸收光，從而導(dǎo)致亮度下降。此外，在用常規(guī)激光處理設(shè)備處理藍(lán)寶石基底的情形中，當(dāng)切割藍(lán)寶石基底時(shí)，會(huì)產(chǎn)生細(xì)塵，這對(duì)元件特性會(huì)有壞的影響。在使用常規(guī)激光處理設(shè)備的所述過(guò)程中，會(huì)形成具有較大面積的切割區(qū)，因此，在單個(gè)晶片上高密度地集成多個(gè)功能器件就受到限制。此外，舉例來(lái)說(shuō)，在藍(lán)寶石基底上形成由氮化物層構(gòu)成的疊層部，如果照射的激光束穿過(guò)該氮化物層，那么，在基底和該氮化物層之間會(huì)產(chǎn)生熱，或者在它們之間會(huì)產(chǎn)生諸如裂縫或剝離等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述情形，本發(fā)明提供一種適合于對(duì)形成有疊層部的目標(biāo)物進(jìn)行劃線或切割的激光處理方法和激光處理設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，提供一種藍(lán)寶石基底的激光處理方法，該方法包括制備上面形成有彼此隔開的多個(gè)疊層部的藍(lán)寶石基底；從激光光源輻射短脈沖激光束；使所述激光光源所輻射的所述激光束穿過(guò)光束整形組件；調(diào)節(jié)聚光單元或所述藍(lán)寶石基底的位置，使得所述激光束通過(guò)所述聚光單元會(huì)聚到所述藍(lán)寶石基底的內(nèi)部；以及通過(guò)使所述激光束照射到所述藍(lán)寶石基底內(nèi)在所述藍(lán)寶石基底內(nèi)形成相變區(qū)。所述激光束被弓I入所述藍(lán)寶石基底內(nèi)，同時(shí)避開所述藍(lán)寶石基底上形成有所述疊層部的區(qū)域，使得所述相變區(qū)被形成在所述藍(lán)寶石基底內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，提供一種能夠?qū)ι厦嫘纬捎斜舜烁糸_的多個(gè)疊層部的藍(lán)寶石基底進(jìn)行處理的激光處理設(shè)備。所述激光處理設(shè)備包括激光光源，能夠輻射短脈沖激光束；聚光單元，能夠使所述激光光源所發(fā)射的激光束會(huì)聚在所述藍(lán)寶石基底的內(nèi)部； 光束整形組件，被置于所述激光光源和所述聚光單元之間；驅(qū)動(dòng)單元，能夠驅(qū)動(dòng)所述聚光單元或所述藍(lán)寶石基底，以便調(diào)節(jié)所述激光束在所述藍(lán)寶石基底內(nèi)所會(huì)聚的聚光點(diǎn)的位置；以及控制器，能夠控制所述驅(qū)動(dòng)單元，使得所述激光束被引入所述藍(lán)寶石基底內(nèi)同時(shí)避開形成所述疊層部的區(qū)域，以便在所述藍(lán)寶石基底內(nèi)形成相變區(qū)。本發(fā)明提供一種適合于對(duì)上面形成有疊層部的目標(biāo)物進(jìn)行劃線或切割的激光處理方法和激光處理設(shè)備。具體說(shuō)，本發(fā)明提供一種能夠抑制亮度下降、能夠產(chǎn)生較少細(xì)塵、 能夠高密度集成功能器件、以及能夠抑制基底和氮化物層之間產(chǎn)生熱或裂縫/剝離的激光處理方法和激光處理設(shè)備。此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的激光處理方法和激光處理設(shè)備可以運(yùn)用于激光直接聚合物圖案化(laser direct polymer patterning，LDPP)。


參考下面的結(jié)合下述附圖進(jìn)行的描述可以最佳地理解本發(fā)明圖1是配置圖，示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的激光處理設(shè)備；圖2和圖3是配置圖，用來(lái)說(shuō)明圖1所示的激光處理設(shè)備的激光處理操作；圖4是配置圖，示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的激光處理設(shè)備；圖5是過(guò)程剖視圖，示出了使用根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的激光處理設(shè)備處理目標(biāo)物的一個(gè)例子；圖6是過(guò)程剖視圖，示出了使用根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的激光處理設(shè)備處理目標(biāo)物的另一個(gè)例子；圖7是平面圖，示意地示出了藍(lán)寶石基底；圖8是透視圖，示意地示出了 LED芯片；圖9到圖12是縱向剖視圖，每個(gè)圖都示出了形成有相變區(qū)的藍(lán)寶石基底；圖13是平面剖視圖，示出了形成有兩個(gè)交叉相變區(qū)的藍(lán)寶石基底。
具體實(shí)施例方式下面將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，使得本領(lǐng)域中的技術(shù)人員可以容易地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。然而，應(yīng)該注意，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例，而是能夠以各種其它方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。 在附圖中，為了說(shuō)明簡(jiǎn)單起見，與描述無(wú)關(guān)的部件就省略了，并且在整個(gè)文檔中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。在整個(gè)文檔中，用來(lái)表示一個(gè)元件與另一個(gè)元件的連接或聯(lián)結(jié)的術(shù)語(yǔ)“連接到”或 “聯(lián)結(jié)到”既包括一個(gè)元件“直接連接到或聯(lián)結(jié)到”另一個(gè)元件的情形，也包括一個(gè)元件通過(guò)又一個(gè)元件“間接連接到或聯(lián)結(jié)到”另一個(gè)元件的情形。此外，文檔中所使用的術(shù)語(yǔ)“包括或包含”是指除了所描述的部件、步驟、操作和/或元件之外，并不排除一個(gè)或多個(gè)其它的部件、步驟、操作和/或元件的存在或添加。在本發(fā)明中，術(shù)語(yǔ)“晶片”是指尚未被切割的基底，術(shù)語(yǔ)“LED芯片，，是指晶片被切割之后以及封裝過(guò)程進(jìn)行之前所能獲得的LED芯片，而術(shù)語(yǔ)“LED封裝”是指經(jīng)過(guò)了封裝過(guò)程后的器件。此外，在本發(fā)明中，術(shù)語(yǔ)晶片或基底的“前表面”是指基底的上表面，在該表面上形成有疊層部，而術(shù)語(yǔ)晶片或基底的“后表面”是指該基底的下表面，是所述前表面的反面。下面將結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是配置圖，示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的激光處理設(shè)備，而圖2和圖3是配置圖，用來(lái)說(shuō)明圖1所示的激光處理設(shè)備的激光處理操作。如圖1所示，激光處理設(shè)備1包括安裝在基架100上的驅(qū)動(dòng)單元101、安裝在驅(qū)動(dòng)單元101上從而可以水平和垂直移動(dòng)的安裝臺(tái)102、被設(shè)置在安裝臺(tái)102上方的激光光源 103、被設(shè)置在激光光源103的下方的光束整形組件104、被設(shè)置在光束整形組件104下方的聚光單元105、以及與驅(qū)動(dòng)單元101、激光光源103、光束整形組件104和聚光單元105相連并對(duì)其進(jìn)行控制的控制器106。在圖1中，激光光源103、光束整形組件104和聚光單元105沿直線布置在安裝臺(tái) 102的上方，但它們可以利用諸如反射鏡等光學(xué)系統(tǒng)沿水平方向或沿任何其它方向布置?；?00在其上安置有驅(qū)動(dòng)單元101和安裝臺(tái)102，并且可以是包含由金屬等制成的線性架或平板的三維結(jié)構(gòu)。舉例來(lái)說(shuō)，可以將諸如液壓減振器或空氣減振器等減振器或?qū)⒅鲃?dòng)減振設(shè)備附在所述基架上，以防止振動(dòng)從地面或其它設(shè)備傳送到激光處理設(shè)備1 上。驅(qū)動(dòng)單元101被固定在基架100上，并且在驅(qū)動(dòng)單元101上安置有安裝臺(tái)102，以便使安裝臺(tái)102可移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)單元101可以在水平方向上移動(dòng)安裝臺(tái)102，因此，在激光束會(huì)聚在目標(biāo)物內(nèi)的同時(shí)，可以在平面方向上連續(xù)地或間歇地對(duì)所述目標(biāo)物進(jìn)行處理。此外， 驅(qū)動(dòng)單元101可以在垂直方向上移動(dòng)安裝臺(tái)102，因此，為了使激光束會(huì)聚在目標(biāo)物內(nèi)，或者在激光束會(huì)聚在目標(biāo)物內(nèi)的同時(shí)，可以在垂直方向上連續(xù)地或間歇地對(duì)所述目標(biāo)物進(jìn)行處理。作為對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行處理的過(guò)程的一個(gè)例子，包括劃線過(guò)程，在劃線過(guò)程中，激光束照射在LED晶片W中，以便形成相變區(qū)。然而，所述目標(biāo)物不限于所述LED晶片W，它可以包括任何其它材料，諸如半導(dǎo)體或含硅的玻璃。本發(fā)明的實(shí)施例所述的激光處理設(shè)備在處理高硬度或高脆度材料時(shí)很有用。所述LED晶片W，即尚未被切割的基底10，包括藍(lán)寶石基底11和形成在藍(lán)寶石基底11的上表面上的疊層部20(參見圖幻。疊層部20可以包括n-GaN層、P-GaN層、InGaN 層、Ga (N，P)層、ρ電極層和η電極層中的任何一層或多層，其細(xì)節(jié)將在后面進(jìn)行描述。安裝臺(tái)102上安裝有目標(biāo)物，諸如上面形成有疊層部20的藍(lán)寶石基底11。安裝臺(tái) 102的整體或部分可以由能透過(guò)激光束的材料制成，以防止安裝臺(tái)102被照向安裝臺(tái)102的激光束損壞。激光光源103可以是(X)2激光器、準(zhǔn)分子激光器、Nd-YAG激光器、和DPSS激光器中的任何一種激光器。從激光光源103射出的激光束可以是短脈沖激光束，具有例如約20mm 或更短的波長(zhǎng)以及例如約100msec或更短的脈沖寬度。所述短脈沖激光束具有短的照射時(shí)間和高的功率密度。在使用所述短脈沖激光束的燒蝕過(guò)程(ablation process)中，材料不經(jīng)熔化過(guò)程就直接蒸發(fā)了，因此，在激光束照射區(qū)域周圍幾乎不形成受熱影響的區(qū)域，而且可以進(jìn)行高質(zhì)量的精細(xì)過(guò)程。即使在使用短脈沖激光束的燒蝕過(guò)程中，單個(gè)光子的能量也小于材料(目標(biāo)物)的離解能，當(dāng)多個(gè)光子的能量之和大于所述材料的離解能時(shí)，能夠進(jìn)行燒蝕過(guò)程。激光光源103可以射出能透入藍(lán)寶石基底11或形成在藍(lán)寶石基底11上的疊層部 20的激光束，從而只在聚光點(diǎn)P附近形成相變區(qū)T，而對(duì)藍(lán)寶石基底11或疊層部20不產(chǎn)生熱效應(yīng)(參見圖9)。
光束整形組件104將激光光源103所射出的激光束的直徑擴(kuò)大，以便調(diào)節(jié)所述光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑。此外，光束整形組件104使激光束的均勻性(smoothness)增大。聚光單元105由例如會(huì)聚透鏡形成，并對(duì)從激光光源103到藍(lán)寶石基底11的激光束進(jìn)行會(huì)聚?？刂破?06與驅(qū)動(dòng)單元101、激光光源103、光束整形組件104和聚光單元105相連接，并對(duì)其操作進(jìn)行控制。舉例來(lái)說(shuō)，控制器106控制驅(qū)動(dòng)單元101以在垂直方向或水平方向上移動(dòng)安裝臺(tái)102，使得可以將激光束引入藍(lán)寶石基底11中。在這種情形中，激光束被會(huì)聚在藍(lán)寶石基底的內(nèi)部，同時(shí)避開藍(lán)寶石基底11的上表面上形成有疊層部20的區(qū)域，使得相變區(qū)T不會(huì)延伸到藍(lán)寶石基底11的形成有疊層部20的表面。因此，可以抑制LED元件的亮度的下降。后面將描述這方面的細(xì)節(jié)。如圖2(a)所示，在疊層部20面朝上時(shí)，如果聚光點(diǎn)P形成在藍(lán)寶石基底11的內(nèi)部，那么就能夠形成激光束的光路B，同時(shí)使激光束的光路B避開形成疊層部20的區(qū)域。與此情形不同，如果疊層部20形成在激光束的光路B上(參見圖3 (a))，那么處于激光束光路B上的疊層部20的區(qū)域I就會(huì)吸收激光束的能量。因此，疊層部20會(huì)發(fā)射出它的本征光致發(fā)光所產(chǎn)生的光。光致發(fā)光是這樣一個(gè)過(guò)程，其中，物質(zhì)吸收能量并被激發(fā)，然后通過(guò)以光的形式發(fā)射出所吸收的能量而返回低能態(tài)。此外，在激光束光路B上的疊層部20的區(qū)域I中，由于熱效應(yīng)之故，在疊層部20和藍(lán)寶石基底11之間會(huì)出現(xiàn)剝離或裂縫。為了防止這一點(diǎn)，如圖2(a)所示，控制器106可以控制驅(qū)動(dòng)單元101，從而將激光引入表面上有多個(gè)彼此隔開的疊層部20的藍(lán)寶石基底11內(nèi)，同時(shí)避開形成有疊層部20的區(qū)域，并且相變區(qū) T形成在藍(lán)寶石基底11內(nèi)。如圖2 (b)所示，在疊層部20面朝下時(shí)，可以照射激光束使得聚光點(diǎn)P形成在藍(lán)寶石基底11內(nèi)。在這種情形中，如圖3(b)所示，如果疊層部20位于激光束光路B上聚光點(diǎn) P之后的位置上(參見圖3 (b))，那么，光路B上的疊層部20的區(qū)域I由于激光束的過(guò)沖會(huì)發(fā)射光致發(fā)光所產(chǎn)生的光，并且由于熱效應(yīng)之故，在疊層部20和藍(lán)寶石基底11之間會(huì)出現(xiàn)剝離或裂縫。所以，希望是，在圖2(a)和圖2(b)中所示的任一情形中，控制器106控制驅(qū)動(dòng)單元101、激光光源103、光束整形組件104或聚光單元105，使得激光束被引入藍(lán)寶石基底11 內(nèi)，同時(shí)避開形成有疊層部20的區(qū)域，并且相變區(qū)只在藍(lán)寶石基底11內(nèi)形成。此外，希望是，控制器106控制驅(qū)動(dòng)單元101、激光光源103、光束整形組件104或聚光單元105，使得疊層部20不發(fā)射光致發(fā)光所產(chǎn)生的光。前面已經(jīng)說(shuō)明了驅(qū)動(dòng)單元101驅(qū)動(dòng)安裝臺(tái)102的情形，但可以安裝另一個(gè)用于移動(dòng)聚光單元105的驅(qū)動(dòng)單元，以取代用于驅(qū)動(dòng)安裝臺(tái)102的驅(qū)動(dòng)單元101或與用于驅(qū)動(dòng)安裝臺(tái)102的驅(qū)動(dòng)單元101 —起工作。在這種情形中，通過(guò)驅(qū)動(dòng)聚光單元105來(lái)調(diào)節(jié)安裝臺(tái) 102和聚光單元105之間的距離，使得藍(lán)寶石基底11內(nèi)的激光束聚光點(diǎn)P能夠在藍(lán)寶石基底11的厚度方向上移動(dòng)。此外，聚光點(diǎn)P可以在平面方向上移動(dòng)。圖4是配置圖，示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的激光處理設(shè)備。相同的附圖標(biāo)記表示上述實(shí)施例中參考圖1所說(shuō)明的激光處理設(shè)備的相同的部件，其說(shuō)明省略。在根據(jù)本實(shí)施例的激光處理設(shè)備1中，在激光光源103和聚光單元105之間安裝有二向色鏡(dichroic mirror) 107。二向色鏡107反射具有特定波長(zhǎng)范圍的光而透過(guò)其它的光。二向色鏡107制造為只選擇性地反射從疊層部20發(fā)射的光。就是說(shuō)，二向色鏡107 制造為透過(guò)激光束以及從藍(lán)寶石基底11所發(fā)出的光，而反射從疊層部20所發(fā)出的光。因此，從激光光源103向藍(lán)寶石基底11照射的用于處理的激光束穿過(guò)二向色鏡 107并朝著藍(lán)寶石基底11入射。此時(shí)，如果疊層部20形成在藍(lán)寶石基底11上，那么，疊層部20就會(huì)發(fā)射由激光束引起的光致發(fā)光所產(chǎn)生的光。疊層部20所發(fā)射的光致發(fā)光所產(chǎn)生的光被二向色鏡107反射，并朝著探測(cè)單元108入射。探測(cè)單元108探測(cè)疊層部20所發(fā)射的光致發(fā)光所產(chǎn)生光，由此可以判斷疊層部20 是否處于激光束的光路B上。因此，不用安裝另一個(gè)用于觀察的光源或用于探測(cè)的光源，就可以判斷激光束是否照射到疊層部20上。根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例(參見圖1到圖幻，對(duì)表面有多個(gè)彼此隔開的疊層部20 的藍(lán)寶石基底11進(jìn)行處理的激光處理設(shè)備1可以包括發(fā)射激光束的激光光源103、將激光光源103所發(fā)出的激光束會(huì)聚到藍(lán)寶石基底11中的聚光單元105、移動(dòng)聚光單元105或藍(lán)寶石基底11從而在藍(lán)寶石基底11內(nèi)調(diào)節(jié)激光束所會(huì)聚到的聚光點(diǎn)P的驅(qū)動(dòng)單元101、以及控制驅(qū)動(dòng)單元101使得激光束被引入藍(lán)寶石基底11中同時(shí)避開形成有疊層部的區(qū)域并且相變區(qū)形成在藍(lán)寶石基底11內(nèi)的控制器106。這里，激光光源103可以發(fā)射短脈沖激光束ο此外，控制器106可以控制驅(qū)動(dòng)單元101，使得所述相變區(qū)不會(huì)延伸到藍(lán)寶石基底 11的前表面或后表面。還可以在激光光源103和聚光單元105之間包括光束整形組件104。 還可以包括在上面安裝有藍(lán)寶石基底11的安裝臺(tái)102。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例(參見圖4)，還可以包括探測(cè)單元108，探測(cè)由所述激光束引起的從疊層部20發(fā)射出的光致發(fā)光所產(chǎn)生的光。在激光光源103和聚光單元105之間還可以包括二向色鏡107。激光光源103可以包括(X)2激光器、準(zhǔn)分子激光器、Nd-YAG激光器、或DPSS激光器。激光光源103可以是可透入藍(lán)寶石基底11或疊層部20的激光的光源。疊層部20可以包括n-GaN層12、ρ-GaN層14、InGaN層13、ρ電極層16或η電極層17 (參見圖5和圖 6)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例(參見圖1到圖幻，對(duì)形成有疊層部20的目標(biāo)物進(jìn)行處理的激光處理設(shè)備1可以包括發(fā)射激光束的激光光源103、將激光光源103所發(fā)出的激光束會(huì)聚到所述目標(biāo)物中的聚光單元105、移動(dòng)聚光單元105或所述目標(biāo)物從而在所述目標(biāo)物內(nèi)調(diào)節(jié)激光束所會(huì)聚到的聚光點(diǎn)P的驅(qū)動(dòng)單元101、以及控制驅(qū)動(dòng)單元101使得激光束被引入所述目標(biāo)物中同時(shí)避開形成有所述疊層部的區(qū)域并且相變區(qū)形成在所述目標(biāo)物內(nèi)的控制器 106。這里，激光光源103可以發(fā)射短脈沖激光束。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例(參見圖1到圖幻，對(duì)形成有疊層部的目標(biāo)物進(jìn)行處理的激光處理設(shè)備1可以包括發(fā)射激光束的激光光源103、將激光光源103所發(fā)出的激光束會(huì)聚到所述目標(biāo)物中的聚光單元105、移動(dòng)聚光單元105或所述目標(biāo)物從而在所述目標(biāo)物內(nèi)調(diào)節(jié)激光束所會(huì)聚到的聚光點(diǎn)P的驅(qū)動(dòng)單元101、以及控制激光光源103、聚光單元105或驅(qū)動(dòng)單元101使得光致發(fā)光不會(huì)發(fā)生在所述疊層部和所述目標(biāo)物之間的控制器106。這里，激光光源103可以發(fā)射短脈沖激光束。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例(參見圖1到圖幻，對(duì)形成有疊層部的目標(biāo)物進(jìn)行處理的激光處理設(shè)備1可以包括發(fā)射激光束的激光光源103、將激光光源103所發(fā)出的激光束會(huì)聚到所述目標(biāo)物中的聚光單元105、移動(dòng)聚光單元105或所述目標(biāo)物從而在所述目標(biāo)物內(nèi)調(diào)節(jié)激光束所會(huì)聚到的聚光點(diǎn)P的驅(qū)動(dòng)單元101、以及控制激光光源103、聚光單元105或驅(qū)動(dòng)單元101的控制器106。控制器106可以控制激光光源103、聚光單元105或驅(qū)動(dòng)單元101， 使得激光束被引入所述目標(biāo)物中并且相變區(qū)形成在所述目標(biāo)物內(nèi)，以及使得光致發(fā)光不會(huì)發(fā)生在所述疊層部和所述目標(biāo)物之間。下面將說(shuō)明使用激光處理設(shè)備1處理目標(biāo)物的方法。盡管將說(shuō)明一種情況，在該情況中，通過(guò)對(duì)LED晶片進(jìn)行劃線或切割來(lái)制造LED芯片，但本發(fā)明不限于這個(gè)實(shí)施例。圖5是過(guò)程剖視圖，示出了使用根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的激光處理設(shè)備處理目標(biāo)物的一個(gè)例子，而圖6是過(guò)程剖視圖，示出了使用根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的激光處理設(shè)備處理目標(biāo)物的另一個(gè)例子。圖7是平面圖，示意地示出了藍(lán)寶石基底，而圖8是透視圖， 示意地示出了 LED芯片。參看圖5，為了制造LED芯片10，準(zhǔn)備藍(lán)寶石基底11并在藍(lán)寶石基底11上層疊多個(gè)氮化物層12到14，以形成疊層部(參見圖5 (a))。氮化物層12到14可以通過(guò)利用例如 MOCVD方法的外延生長(zhǎng)來(lái)形成。具體說(shuō)，在藍(lán)寶石基底11上形成n-GaN層12，在n-GaN層 12上形成InGaN層13，然后，在^iGaN層13上形成ρ-GaN層14。通過(guò)形成作為發(fā)光材料的 InGaN層13，可以獲得高亮度藍(lán)光或者綠光。在下文中，為了形成電極并分隔元件，通過(guò)刻蝕部分的ρ-GaN層14、InGaN層13和 n-GaN層12形成凹槽15 (參見圖5(b))。凹槽15可以通過(guò)例如RIE (reactive ion etching, 反應(yīng)離子刻蝕)方法來(lái)形成。因此，n-GaN層12的上表面的局部區(qū)域變?yōu)楸┞队诎疾?5的底面。然后，在p-GaN層14上形成ρ電極層16以及在n-GaN層12上形成η電極層17 (參見圖5(c))。這些電極層16和17可以由例如Au、Ni、Ti、Cr等金屬來(lái)形成。這些金屬電極層16和17通過(guò)引線與外部電源相連，使得LED元件發(fā)光。沿著圖5 (c)中所示的預(yù)設(shè)切割線L切割基底11，從而可以獲得圖5 (d)所示的LED 芯片10。圖5示出了制造兩個(gè)LED芯片的情形，但實(shí)際上，用單個(gè)晶片W能夠制造數(shù)百到數(shù)千個(gè)LED芯片C(參見圖7和圖8)。由于上述MOCVD方法和RIE方法是公知的，因此就省略了其詳細(xì)說(shuō)明。在上述實(shí)施例中，描述了 MOCVD方法和RIE方法，分別作為氮化物層形成方法和刻蝕方法，但本發(fā)明不限于此?？梢允褂萌魏纹渌墓椒ㄗ鳛榈飳有纬煞椒ê涂涛g方法。在上述實(shí)施例中，所述疊層部由氮化物層和金屬層形成，所述氮化物層和金屬層由n-GaN層12、InGaN層13、ρ-GaN層14、ρ電極層16和η電極層17構(gòu)成，但本發(fā)明不限于此。舉例來(lái)說(shuō)，可以在基底11和n-GaN層12之間形成不摻雜的GaN層以改善它們之間的晶格匹配，可以在P-GaN層14和ρ電極層16之間形成歐姆接觸金屬層，以便所述歐姆接觸金屬層被電連接在它們之間。后面將詳細(xì)說(shuō)明基底11的切割過(guò)程。圖6示出了處理目標(biāo)物的另一個(gè)實(shí)施例。除了在形成凹槽15時(shí)基底11的上表面的局部區(qū)域被露出之外，本實(shí)施例與前述的實(shí)施例相同。所以，在下文中將使用圖5中所指出的相同的附圖標(biāo)記。首先，在藍(lán)寶石基底11上順序地層疊n-GaN層12、InGaN層13和p-GaN層14 (參見圖6(a))。然后，通過(guò)刻蝕n-GaN層12、InGaN層13和p_GaN層14形成凹槽15(參見圖6 (b))。 n-GaN層12的上表面的局部區(qū)域和基底11的上表面的局部區(qū)域暴露于凹槽15的底面。所以，凹槽15形成臺(tái)階形狀，其中P-GaN層14、n-GaN層12和基底11依次露出?；?1的上表面的被露出的局部區(qū)域在后面的過(guò)程中用來(lái)被切割。就是說(shuō)，在與圖5相關(guān)的上述實(shí)施例中，基底11和n-GaN層12被切割并被分隔，以便形成LED芯片，而在本實(shí)施例中，只需要切割基底11，并且能更有效地進(jìn)行切割過(guò)程。當(dāng)切割基底11和n-GaN層12時(shí)，在其上施加外力。如果基底11的上表面的局部區(qū)域露出并且與n-GaN層12相隔，那么，所述外力所導(dǎo)致的基底11和n-GaN層12之間的剝離和裂縫的發(fā)生就會(huì)大大降低。接著，在p-GaN層14上形成ρ電極層16以及在n-GaN層12上形成η電極層17 (參見圖6(c))。然后，沿著圖6(c)中所示的預(yù)設(shè)切割線L切割基底11，從而可以獲得圖6(d)所示的LED芯片10。下面將參考圖9到圖13說(shuō)明基底11的切割方法。圖9到圖12是縱向剖視圖，每個(gè)圖都示出了形成有相變區(qū)的藍(lán)寶石基底，而圖13 是平面剖視圖，示出了形成有兩個(gè)交叉相變區(qū)的藍(lán)寶石基底。為了方便起見，圖9、圖10和圖12沒(méi)有示出形成在藍(lán)寶石基底上的疊層部。根據(jù)使用本發(fā)明所述的激光處理設(shè)備的LED芯片形成方法，如上面的實(shí)施例所述，制備在上面形成有多個(gè)彼此隔開的疊層部(例如，氮化物層和金屬電極層)20的藍(lán)寶石基底11。然后，將激光束照射在藍(lán)寶石基底11上，同時(shí)使其避開形成有疊層部20的區(qū)域， 從而通過(guò)激光束的照射，在藍(lán)寶石基底11內(nèi)形成相變區(qū)T。這里，控制相變區(qū)T，使其不會(huì)伸到藍(lán)寶石基底11的形成有疊層部20的表面以及藍(lán)寶石基底11的后表面。之后，利用相變區(qū)T來(lái)切割藍(lán)寶石基底11從而可以獲得LED芯片。下面將詳細(xì)說(shuō)明在藍(lán)寶石基底11上形成相變區(qū)T的過(guò)程。利用圖1到圖4所示的激光處理設(shè)備1，將激光束照射到聚光點(diǎn)P，該點(diǎn)可以為藍(lán)寶石基底11內(nèi)的任何一點(diǎn)。這個(gè)聚光點(diǎn)P被設(shè)置為處于預(yù)設(shè)的切割線L上(參見圖9)。照射到藍(lán)寶石基底11上的激光束可以是固態(tài)激光，諸如Nd-YAG激光。該激光束從一個(gè)或多個(gè)激光光源射出，并穿過(guò)光束整形組件和會(huì)聚透鏡會(huì)聚在聚光點(diǎn)P上。在藍(lán)寶石基底11內(nèi)形成聚光點(diǎn)P和圍繞著聚光點(diǎn)P的相變區(qū)T，但相變區(qū)T不形成在其它區(qū)域中，即，不形成在藍(lán)寶石基底11的表面或疊層部20。為了做到這一點(diǎn)，所述激光束可以透入藍(lán)寶石基底11或位于所述激光束光路上的疊層部。可以使用任何激光光源， 只要其滿足這個(gè)條件即可。舉例來(lái)說(shuō)，除了 Nd-YAG激光器外，可以使用CO2激光器、準(zhǔn)分子激光器和DPSS激光器。在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以使用波長(zhǎng)約為20mm或更短以及脈沖寬度約為100msec 或更窄的脈沖激光束，作為所述激光束。通過(guò)將能量局域地引入藍(lán)寶石基底11內(nèi)的小區(qū)域中，可以只在基底11中形成相變區(qū)T，從而使其不會(huì)與藍(lán)寶石基底11的前表面或后表面接觸，如圖9所示。
因此，在完成了的LED封裝中，相變區(qū)T (諸如非晶區(qū))沒(méi)有形成，或者形成在基底 11的前表面或后表面附近、處于發(fā)光層所產(chǎn)生的光發(fā)射到外部所經(jīng)過(guò)的路徑上的較小區(qū)域內(nèi)。所以，可以抑制亮度的降低。圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的相變區(qū)T的形成。根據(jù)本實(shí)施例，激光束在藍(lán)寶石基底11內(nèi)的位于預(yù)設(shè)切割線L上的兩個(gè)點(diǎn)之間連續(xù)地移動(dòng)，使得相變區(qū)T形成為沿著基底11的厚度方向(Z軸)延伸。這兩個(gè)點(diǎn)中在藍(lán)寶石基底11的表面附近的一個(gè)點(diǎn)被稱作第一聚光點(diǎn)或第一區(qū)域P1，而在藍(lán)寶石基底11的后表面附近的另一個(gè)點(diǎn)則被稱作第二聚光點(diǎn)或第二區(qū)域P2。在本實(shí)施例中，通過(guò)從第一區(qū)域 Pl到第二區(qū)域P2移動(dòng)激光束的聚光點(diǎn)(聚光區(qū))形成相變區(qū)T。除此之外，可以通過(guò)從第二區(qū)域P2到第一區(qū)域Pl移動(dòng)激光束的聚光點(diǎn)(聚光區(qū))形成相變區(qū)T。除了相變區(qū)T連續(xù)形成之外，本實(shí)施例與上述參照?qǐng)D9所說(shuō)明的實(shí)施例是相同的。在本實(shí)施例中，與參考圖9所說(shuō)明的實(shí)施例一樣，相變區(qū)T與藍(lán)寶石基底11的前表面或后表面不接觸。然而，如上面參考圖6所說(shuō)明的，如果藍(lán)寶石基底11的上表面的局部區(qū)域露出，并且任何一個(gè)疊層部12到14與其相鄰的疊層部12到14完全隔開，那么，形成在基底11內(nèi)的相變區(qū)T可以與基底11的表面或后表面的一部分接觸。就是說(shuō)，如圖11所示，如果由多個(gè)氮化物層12到14形成的一個(gè)疊層部與其相鄰的疊層部完全隔開，那么，當(dāng)相變區(qū)T通過(guò)從第一區(qū)Pl到第二區(qū)P2或者從第二區(qū)P2到第一區(qū)Pl連續(xù)地移動(dòng)激光束的聚光區(qū)而形成時(shí)，相變區(qū)T可以形成為與基底11的前表面或后表面接觸。即使在這種情形中，相變區(qū)T 也不與所述疊層部接觸。圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例的相變區(qū)T的形成。與上述實(shí)施例不同， 在本實(shí)施例中，激光束被會(huì)聚在藍(lán)寶石基底11內(nèi)的多個(gè)，例如，三個(gè)聚光區(qū)P1、P2和P3上， 并形成相變區(qū)T。就是說(shuō)，通過(guò)將激光束會(huì)聚在聚光點(diǎn)Pl上形成相變區(qū)，并且在所述聚光區(qū)依次移動(dòng)到點(diǎn)P2和點(diǎn)P3時(shí)激光束會(huì)聚在所述聚光區(qū)上。于是，就形成如圖12所示的相變區(qū)T。圖13示出了從藍(lán)寶石基底11的平面(χ-y平面)看時(shí)的兩個(gè)交叉的相變區(qū)。為了通過(guò)切割藍(lán)寶石基底11來(lái)形成LED芯片，需要沿從所述平面看時(shí)的正交方向切割藍(lán)寶石基底11。為了做到這一點(diǎn)，舉例來(lái)說(shuō)，沿著在藍(lán)寶石基底11的y軸方向布置的多個(gè)預(yù)設(shè)切割線Lll、L12等以及沿著在藍(lán)寶石基底11的χ軸方向布置以便與預(yù)設(shè)切割線Lll、L12等正交的多個(gè)預(yù)設(shè)切割線L21、L22等形成相變區(qū)，然后從所述相變區(qū)沿著所述預(yù)設(shè)切割線切割基底11，從而可以獲得LED芯片(參見圖7和圖8)。為了做到這一點(diǎn)，如圖13所示，沿著位于藍(lán)寶石基底11內(nèi)的y軸方向上的預(yù)設(shè)切割線Ll將激光束照射到多個(gè)聚光點(diǎn)Pll和P12上，使得第一相變區(qū)Tl形成為沿著y軸方向延伸，然后，沿著位于藍(lán)寶石基底11內(nèi)的χ軸方向上的預(yù)設(shè)切割線L2將激光照射到多個(gè)聚光點(diǎn)P21和P22上，使得第二相變區(qū)T2形成為沿著χ軸方向延伸。為了形成第一相變區(qū)Tl，可以如上所述將激光照射到多個(gè)聚光點(diǎn)Pll和P12中的每個(gè)聚光點(diǎn)上，或者，可以沿著預(yù)設(shè)切割線Ll連續(xù)地照射激光束。為了形成第二相變區(qū)T2， 可以如上所述將激光照射到多個(gè)聚光點(diǎn)P21和P22中的每個(gè)聚光點(diǎn)上，或者，可以沿著預(yù)設(shè)切割線L2連續(xù)地照射激光束。
如圖9到圖13所示，在藍(lán)寶石基底11內(nèi)形成相變區(qū)T之后，沿著預(yù)設(shè)切割線L從該相變區(qū)τ切割基底11，從而可以獲得LED芯片。具體說(shuō)，從外部施加到相變區(qū)T上的外力在朝著藍(lán)寶石基底11的前表面或后表面的方向上從相變區(qū)T產(chǎn)生裂縫，從而可以切割藍(lán)寶石基底11。舉例來(lái)說(shuō)，用夾具之類固定以預(yù)設(shè)切割線L為中心的藍(lán)寶石基底11的兩面，并且將以預(yù)設(shè)切割線L為中心的藍(lán)寶石基底11的兩面彎成金字塔形，或者使具有尖部的壓件沿著預(yù)設(shè)切割線L從藍(lán)寶石基底11的后表面向上移動(dòng)，使得能夠從基底11的后表面向上施加外力。在這種情形中，在朝著由高脆度材料制成的藍(lán)寶石基底11的表面的方向上，從相變區(qū)T出現(xiàn)裂縫，從而可以切割藍(lán)寶石基底11?；蛘?，可以從基底11的表面向下施加外力來(lái)切割基底11。就是說(shuō)，用夾具之類固定以預(yù)設(shè)切割線L為中心的藍(lán)寶石基底11的兩面，并且將以預(yù)設(shè)切割線L為中心的藍(lán)寶石基底11的兩面彎成金字塔形，或者使具有尖部的壓件沿著預(yù)設(shè)切割線L從藍(lán)寶石基底11 的表面向下移動(dòng)，使得能夠從基底11的表面向下施加外力。在這種情形中，在朝著藍(lán)寶石基底11的后表面的方向上，從相變區(qū)T出現(xiàn)裂縫，從而可以切割藍(lán)寶石基底11。除此之外，可以通過(guò)在平面方向上向基底11施加張力來(lái)切割藍(lán)寶石基底11。舉例來(lái)說(shuō)，在藍(lán)寶石基底11的下面附著了擴(kuò)張膜(未示出)之后，該擴(kuò)張膜就在平面方向擴(kuò)張，從而通過(guò)在平面方向上擴(kuò)張?jiān)摂U(kuò)張膜來(lái)分開藍(lán)寶石基底11，因此，就能夠從形成有相變區(qū)T處的預(yù)設(shè)切割線L來(lái)切割基底11。然后，從藍(lán)寶石基底11上去除所述擴(kuò)張膜。這個(gè)方法的優(yōu)點(diǎn)是，可以將外力作用在整個(gè)藍(lán)寶石基底11上，并且可以在一個(gè)過(guò)程中切割基底11。已經(jīng)說(shuō)明了一種情形，在該情形中，將擴(kuò)張膜附著到基底11的后表面以便切割基底11，然而，可以將所述擴(kuò)張膜附著到基底11的表面以便切割基底11。此外，可以將所述擴(kuò)張膜附著到基底11的表面和后表面上，或者，可以將保護(hù)膜附著在基底11的表面和后表面中的任何一個(gè)面上以進(jìn)行切割過(guò)程。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例(參見圖1到圖3以及圖5到圖9)，藍(lán)寶石基底的激光處理方法可以包括制備上面形成有彼此隔開的多個(gè)疊層部的藍(lán)寶石基底11的過(guò)程、 從激光光源103照射激光的過(guò)程、調(diào)節(jié)聚光單元105或藍(lán)寶石基底11的位置以便使激光束可以通過(guò)聚光單元105會(huì)聚到藍(lán)寶石基底11內(nèi)的過(guò)程、以及通過(guò)向藍(lán)寶石基底11內(nèi)照射激光束從而在藍(lán)寶石基底11內(nèi)形成相變區(qū)的過(guò)程。這里，激光束被引入藍(lán)寶石基底11內(nèi)， 同時(shí)避開所述藍(lán)寶石基底上形成有所述疊層部的區(qū)域，而激光光源103可以發(fā)射短脈沖激光束。形成在所述藍(lán)寶石基底內(nèi)的相變區(qū)可以不伸到所述藍(lán)寶石基底的前表面和后表此外，從激光光源103發(fā)射的激光束可以穿過(guò)光束整形組件104。激光光源103可以包括(X)2激光器、準(zhǔn)分子激光器、Nd-YAG激光器或DPSS激光器。激光光源103可以是能透入藍(lán)寶石基底11或所述疊層部的激光的光源。所述疊層部可以包括n-GaN層、p-GaN層、 InGaN層、ρ電極層或η電極層。本發(fā)明的實(shí)施例還可以包括探測(cè)疊層部20因激光束而發(fā)射的光致發(fā)光所產(chǎn)生的光的過(guò)程。此外，疊層部20因激光束而發(fā)射的光致發(fā)光所產(chǎn)生的光可以通過(guò)設(shè)置在激光光源103和聚光單元105之間的二向色鏡107入射到探測(cè)單元108上(參見圖4)。
在藍(lán)寶石基底11內(nèi)形成相變區(qū)的過(guò)程中，可以通過(guò)在藍(lán)寶石基底11內(nèi)從藍(lán)寶石基底11的表面附近的第一區(qū)域到藍(lán)寶石基底11的后表面附近的第二區(qū)域移動(dòng)激光束的聚光區(qū)來(lái)形成所述相變區(qū)?；蛘撸谒{(lán)寶石基底11內(nèi)形成相變區(qū)的過(guò)程中，可以通過(guò)在藍(lán)寶石基底11內(nèi)從藍(lán)寶石基底11的后表面附近的所述第二區(qū)域到藍(lán)寶石基底11的表面附近的所述第一區(qū)域移動(dòng)激光束的聚光區(qū)來(lái)形成所述相變區(qū)(參見圖10)。除此之外，在藍(lán)寶石基底11內(nèi)形成相變區(qū)的過(guò)程中，可以通過(guò)將激光束沿厚度方向會(huì)聚到藍(lán)寶石基底11內(nèi)的多個(gè)區(qū)域來(lái)形成所述相變區(qū)(參見圖10到圖1 。此外，在藍(lán)寶石基底11內(nèi)形成相變區(qū)的過(guò)程中，可以形成從藍(lán)寶石基底11的平面看時(shí)相互交叉的多個(gè)第一相變區(qū)和第二相變區(qū)(參見圖13)。本發(fā)明的實(shí)施例還可以包括以所述相變區(qū)作為起始點(diǎn)切割藍(lán)寶石基底的過(guò)程。在切割所述藍(lán)寶石基底的過(guò)程中，可以通過(guò)將外力施加到所述相變區(qū)并在朝著藍(lán)寶石基底11 的前表面或后表面的方向上從所述相變區(qū)產(chǎn)生裂縫來(lái)切割藍(lán)寶石基底11?；蛘?，在切割所述藍(lán)寶石基底的過(guò)程中，可以通過(guò)從藍(lán)寶石基底11的后表面施加外力并在朝著藍(lán)寶石基底11的表面的方向上從所述相變區(qū)產(chǎn)生裂縫來(lái)切割藍(lán)寶石基底11。除此之外，在切割所述藍(lán)寶石基底的過(guò)程中，可以通過(guò)從藍(lán)寶石基底11的表面施加外力并在朝著藍(lán)寶石基底11 的后表面的方向上從所述相變區(qū)產(chǎn)生裂縫來(lái)切割藍(lán)寶石基底11。此外，所述切割藍(lán)寶石基底11的過(guò)程可以包括利用所述相變區(qū)切割藍(lán)寶石基底11的過(guò)程和使切開的藍(lán)寶石基底11 彼此分開的過(guò)程。另外，所述切割藍(lán)寶石基底11的過(guò)程可以包括在藍(lán)寶石基底11的上面或下面附著擴(kuò)張膜的過(guò)程和通過(guò)所述擴(kuò)張膜在平面方向上的擴(kuò)張來(lái)分開藍(lán)寶石基底11的過(guò)程。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例(參見圖1到圖3和圖5到圖9)，在對(duì)上面形成有疊層部的目標(biāo)物進(jìn)行處理的激光處理方法中，通過(guò)將激光束會(huì)聚到所述目標(biāo)物內(nèi)形成相變區(qū)。這里， 為了不在所述疊層部中引起光學(xué)或熱學(xué)反應(yīng)，可以使激光束照射在所述目標(biāo)物上，同時(shí)使其避開所述疊層部，以及可以照射激光束，使得形成在所述目標(biāo)物內(nèi)的相變區(qū)實(shí)質(zhì)上不伸到所述疊層部。所述光學(xué)或熱學(xué)反應(yīng)是指所有類型的反應(yīng)，諸如所述疊層部因激光束照射而產(chǎn)生光致發(fā)光，所述疊層部和所述目標(biāo)物之間或所述疊層部?jī)?nèi)部的材料因激光束所引起的熱而發(fā)生的轉(zhuǎn)化或變化。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例(圖1到圖3以及圖5到圖9)，所述激光處理方法可以包括制備上面形成有彼此隔開的多個(gè)疊層部的目標(biāo)物的過(guò)程、從激光光源103照射激光的過(guò)程、調(diào)節(jié)聚光單元105或藍(lán)寶石基底11的位置以便使激光束通過(guò)聚光單元105會(huì)聚到所述目標(biāo)物內(nèi)部的過(guò)程、以及通過(guò)向所述目標(biāo)物內(nèi)照射激光束從而在所述目標(biāo)物內(nèi)形成相變區(qū)的過(guò)程。這里，激光束被弓I入所述目標(biāo)物內(nèi)，同時(shí)避開所述目標(biāo)物上形成有所述疊層部的區(qū)域，而激光光源103可以發(fā)射短脈沖激光束。此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例(圖1到圖3以及圖5到圖9)，所述激光處理方法可以包括制備上面形成有彼此隔開的多個(gè)疊層部的目標(biāo)物的過(guò)程、從激光光源103照射激光的過(guò)程、調(diào)節(jié)聚光單元105或藍(lán)寶石基底11的位置以便使激光束通過(guò)聚光單元105會(huì)聚到所述目標(biāo)物內(nèi)部的過(guò)程、以及向所述目標(biāo)物內(nèi)照射激光束使得在所述疊層部和所述目標(biāo)物之間不發(fā)生光致發(fā)光的過(guò)程。這里，激光光源103可以發(fā)射短脈沖激光束。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例(圖1到圖3以及圖5到圖9)，所述激光處理方法可以包括制備上面形成有彼此隔開的多個(gè)疊層部的目標(biāo)物的過(guò)程、從激光光源103照射激光的過(guò)程、調(diào)節(jié)聚光單元105或藍(lán)寶石基底11的位置使得激光束通過(guò)聚光單元105會(huì)聚到所述目標(biāo)物內(nèi)部的過(guò)程、以及通過(guò)向所述目標(biāo)物內(nèi)照射激光束從而在所述目標(biāo)物內(nèi)形成相變區(qū)的過(guò)程。這里，為了在所述疊層部和所述目標(biāo)物之間不產(chǎn)生光致發(fā)光，激光束被引入所述目標(biāo)物內(nèi)，同時(shí)避開所述目標(biāo)物上形成有所述疊層部的區(qū)域。本發(fā)明的上述描述用來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不改變本發(fā)明的技術(shù)概念和基本特征的情況下可以做出各種改變和改進(jìn)。因此，很清楚，上述實(shí)施例在各個(gè)方面都是說(shuō)明性的，并不限制本發(fā)明。舉例來(lái)說(shuō)，被描述成具有單一類型的每個(gè)部件可以以分布的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。類似地，被描述成分布型的部件可以以合成的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的范圍由下面的權(quán)利要求而不是由所述實(shí)施例的具體描述來(lái)界定。應(yīng)該明白，從權(quán)利要求及其等同物的涵義和范圍構(gòu)思出的所有的改進(jìn)和實(shí)施例都包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種藍(lán)寶石基底的激光處理方法，包括制備上面形成有彼此隔開的多個(gè)疊層部的藍(lán)寶石基底；從激光光源輻射短脈沖激光束；使所述激光光源所輻射的所述激光束穿過(guò)光束整形組件；調(diào)節(jié)聚光單元或所述藍(lán)寶石基底的位置，使得所述激光束通過(guò)所述聚光單元會(huì)聚到所述藍(lán)寶石基底的內(nèi)部；以及通過(guò)使所述激光束照射到所述藍(lán)寶石基底內(nèi)在所述藍(lán)寶石基底內(nèi)形成相變區(qū)，其中，所述激光束被引入所述藍(lán)寶石基底內(nèi)，同時(shí)避開所述藍(lán)寶石基底上的形成有所述疊層部的區(qū)域，使得所述相變區(qū)被形成在所述藍(lán)寶石基底內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光處理方法，其中，形成在所述藍(lán)寶石基底內(nèi)的所述相變區(qū)不伸到所述藍(lán)寶石基底的前表面和后表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光處理方法，還包括探測(cè)所述疊層部因所述激光束而發(fā)射的光致發(fā)光所產(chǎn)生的光。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光處理方法，其中，所述光致發(fā)光所產(chǎn)生的光通過(guò)設(shè)置在所述激光光源和所述聚光單元之間的二向色鏡入射到探測(cè)單元上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光處理方法，其中，所述激光束透入所述藍(lán)寶石基底或所述疊層部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光處理方法，其中，所述疊層部包括n-GaN層、ρ-GaN層、 InGaN層、ρ電極層和η電極層中的一層或多層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光處理方法，其中，在所述藍(lán)寶石基底內(nèi)形成所述相變區(qū)的過(guò)程中，通過(guò)沿厚度方向?qū)⑺黾す馐鴷?huì)聚到所述藍(lán)寶石基底內(nèi)的多個(gè)區(qū)域來(lái)形成所述相變區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光處理方法，其中，在所述藍(lán)寶石基底內(nèi)形成所述相變區(qū)的過(guò)程中，形成從所述藍(lán)寶石基底的平面內(nèi)看時(shí)相互交叉的多個(gè)第一相變區(qū)和第二相變區(qū)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光處理方法，還包括以所述相變區(qū)作為起始點(diǎn)切割所述藍(lán)寶石基底。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光處理方法，其中，在切割所述藍(lán)寶石基底的過(guò)程中，通過(guò)向所述相變區(qū)施加外力并在朝著所述藍(lán)寶石基底的前表面或后表面的方向上從所述相變區(qū)產(chǎn)生裂縫來(lái)切割所述藍(lán)寶石基底。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光處理方法，其中，切割所述藍(lán)寶石基底的過(guò)程包括在所述藍(lán)寶石基底的上面或下面附著擴(kuò)張膜，并通過(guò)使所述擴(kuò)張膜在平面方向上的擴(kuò)張來(lái)分開所述藍(lán)寶石基底。
12.一種激光處理設(shè)備，能夠?qū)ι厦嫘纬捎斜舜烁糸_的多個(gè)疊層部的藍(lán)寶石基底進(jìn)行處理，所述激光處理設(shè)備包括激光光源，能夠輻射短脈沖的激光束；聚光單元，能夠使所述激光光源所發(fā)射的激光束會(huì)聚在所述藍(lán)寶石基底的內(nèi)部；光束整形組件，被置于所述激光光源和所述聚光單元之間；驅(qū)動(dòng)單元，能夠驅(qū)動(dòng)所述聚光單元或所述藍(lán)寶石基底，以便調(diào)節(jié)所述激光束在所述藍(lán)寶石基底內(nèi)所會(huì)聚的聚光點(diǎn)的位置；以及控制器，能夠控制所述驅(qū)動(dòng)單元，使得所述激光束被引入所述藍(lán)寶石基底內(nèi)同時(shí)避開形成所述疊層部的區(qū)域，以便在所述藍(lán)寶石基底內(nèi)形成相變區(qū)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的激光處理設(shè)備，其中，所述控制器控制所述驅(qū)動(dòng)單元，使得所述相變區(qū)不伸到所述藍(lán)寶石基底的前表面和后表面。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的激光處理設(shè)備，還包括探測(cè)單元，能夠探測(cè)所述疊層部因所述激光束而發(fā)射的光致發(fā)光所產(chǎn)生的光。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的激光處理設(shè)備，還包括二向色鏡，被置于所述激光光源和所述聚光單元之間，并能夠?qū)⑺霪B層部所發(fā)射的光致發(fā)光所產(chǎn)生的光反射到所述探測(cè)單元中。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的激光處理設(shè)備，其中，所述激光光源包括(X)2激光器、準(zhǔn)分子激光器、Nd-YAG激光器、DPSS激光器中的任何一種激光器。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的激光處理設(shè)備，其中，所述激光束透入所述藍(lán)寶石基底或所述疊層部。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的激光處理設(shè)備，其中，所述疊層部包括n-GaN層、p-GaN層、 InGaN層、ρ電極層和η電極層中的一層或多層。
全文摘要
提供一種藍(lán)寶石基底的激光處理方法，該方法包括制備上面形成有彼此隔開的多個(gè)疊層部的藍(lán)寶石基底；從激光光源輻射短脈沖激光束；使所述激光光源所輻射的所述激光束穿過(guò)光束整形組件；調(diào)節(jié)聚光單元或所述藍(lán)寶石基底的位置，使得所述激光束通過(guò)所述聚光單元會(huì)聚到所述藍(lán)寶石基底的內(nèi)部；以及通過(guò)使所述激光束照射到所述藍(lán)寶石基底內(nèi)在所述藍(lán)寶石基底內(nèi)形成相變區(qū)。所述激光束被引入所述藍(lán)寶石基底內(nèi)，同時(shí)避開所述藍(lán)寶石基底上形成有所述疊層部的區(qū)域，使得所述相變區(qū)被形成在所述藍(lán)寶石基底內(nèi)。
文檔編號(hào)B23K26/06GK102233479SQ201110096619
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者張鉉三, 李炳植, 柳炳韶, 金范中 申請(qǐng)人:Qmc株式會(huì)社, 柳炳韶