專利名稱：具有等離子檢測(cè)構(gòu)件的激光加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有等離子檢測(cè)構(gòu)件的激光加工裝置。
背景技術(shù)：
在光器件制造工序中，在大致圓板形狀的藍(lán)寶石基板等外延基板的表面隔著緩沖層層疊有由η型半導(dǎo)體層和P型半導(dǎo)體層構(gòu)成的光器件層，在所述外延基板的表面被呈格子狀地形成的多條間隔道劃分出的多個(gè)區(qū)域形成發(fā)光二極管、激光二極管等光器件，從而構(gòu)成光器件晶片。并且，通過沿間隔道分割光器件晶片，從而制造一個(gè)個(gè)光器件(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。而且，作為使光器件的亮度提高的技術(shù)，在下述專利文獻(xiàn)2中公開了下述被稱為提尚(Lift-off)的制造方法使在構(gòu)成光器件晶片的監(jiān)寶石基板等外延基板的表面隔著緩沖層層疊的由η型半導(dǎo)體層和P型半導(dǎo)體層構(gòu)成的光器件層隔著由金(Au)、鉬(Pt)、鉻(Cr)、銦(In)、|fi(Pd)等接合金屬層與鑰(Mo)、銅(Cu)、娃(Si)等移設(shè)基板接合,通過從外延基板的背面?zhèn)认蚓彌_層照射激光光線來剝離外延基板，將光器件層轉(zhuǎn)移到移設(shè)基板。專利文獻(xiàn)1:日本特開平10-305420號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特表2005-516415號(hào)公報(bào)然而，由于緩沖層的厚度薄達(dá)I μ m左右，并且，與由η型半導(dǎo)體層和ρ型半導(dǎo)體層構(gòu)成的光器件層同樣由氮化鎵形成，因此，存在著照射激光光線很難可靠地僅僅破壞緩沖層的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于所述問題而完成的，其目的在于提供一種具有等離子檢測(cè)構(gòu)件的激光加工裝置，其適合于通過從外延基板的背面?zhèn)认蚓彌_層照射激光光線來從光器件層剝離藍(lán)
寶石基板。根據(jù)本發(fā)明，提供一種激光加工裝置，其為從在藍(lán)寶石基板的表面隔著緩沖層層疊光器件層而成的光器件晶片剝離藍(lán)寶石基板的激光加工裝置，其特征在于，所述激光加工裝置具有卡盤工作臺(tái)，所述卡盤工作臺(tái)用于保持光器件晶片；激光光線照射構(gòu)件，所述激光光線照射構(gòu)件用于向由所述卡盤工作臺(tái)保持的光器件晶片照射脈沖激光光線來破壞所述緩沖層；等離子檢測(cè)構(gòu)件，所述等離子檢測(cè)構(gòu)件用于對(duì)因從所述激光光線照射構(gòu)件向光器件晶片照射激光光線而在所述緩沖層產(chǎn)生的等離子光的光強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)；以及顯示構(gòu)件，所述顯示構(gòu)件用于顯示由所述等離子檢測(cè)構(gòu)件檢測(cè)出的等離子光的光強(qiáng)度，所述等離子檢測(cè)構(gòu)件用于檢測(cè)所述等離子光中的由形成所述緩沖層的物質(zhì)產(chǎn)生的波長(zhǎng)范圍的等離子光的光強(qiáng)度。優(yōu)選的是，所述等離子檢測(cè)構(gòu)件包括分色鏡，所述分色鏡用于使所述激光光線照射構(gòu)件照射的激光光線通過，并反射由所述緩沖層產(chǎn)生的等離子光；帶通濾波器，所述帶通濾波器用于使由所述分色鏡反 射的等離子光中的由形成所述緩沖層的物質(zhì)產(chǎn)生的波長(zhǎng)范圍的等離子光通過；以及光檢測(cè)器，所述光檢測(cè)器用于檢測(cè)通過所述帶通濾波器的等離子光的光強(qiáng)度，所述光檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果被顯示在所述顯示構(gòu)件。由于本發(fā)明的激光加工裝置具有等離子檢測(cè)構(gòu)件，所述等離子檢測(cè)構(gòu)件用于檢測(cè)向緩沖層照射激光光線時(shí)產(chǎn)生的等離子光的光強(qiáng)度，因此，能夠根據(jù)在顯示構(gòu)件顯示的信息來調(diào)整輸出調(diào)整構(gòu)件以設(shè)定只破壞緩沖層的適當(dāng)?shù)募す夤饩€的能量。


圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的激光加工裝置的立體圖。圖2是圖1所示的激光加工裝置所安裝的激光光線照射構(gòu)件和等離子檢測(cè)構(gòu)件的框體結(jié)構(gòu)圖。圖3是表示圖1所示的激光加工裝置所安裝的等離子檢測(cè)構(gòu)件的另一實(shí)施方式的框體結(jié)構(gòu)圖。圖4的(a)和(b)是使用本發(fā)明所述的激光光線的輸出設(shè)定方法的光器件晶片的立體圖和將主要部分放大示出的剖視圖。圖5的(a)和(b)是將移設(shè)基板接合在圖4的(a)和(b)所示的光器件晶片的光器件層的表面的移設(shè)基板接合工序的說明圖。圖6是表示將與光器件晶片接合在一起的移設(shè)基板側(cè)粘貼在安裝于環(huán)狀框架的切割帶的表面的狀態(tài)的立體圖。圖7是本發(fā)明所述的激光光線的輸出設(shè)定方法中的激光光線照射工序的說明圖。圖8是本發(fā)明所述的激光光線的輸出設(shè)定方法中的等離子光強(qiáng)度顯示工序的說明圖。圖9的(a)、(b)和(C)是從外延基板的背面?zhèn)认蚓彌_層照射激光光線的剝離用激光光線照射工序的說明圖。圖10是從光器件層剝離外延基板的外延基板剝離工序的說明圖。標(biāo)號(hào)說明1:激光加工裝置；3 :卡盤工作臺(tái)機(jī)構(gòu)；36 :卡盤工作臺(tái)；37 :加工進(jìn)給構(gòu)件；38 :第I分度進(jìn)給構(gòu)件；4 :激光光線照射單元支承機(jī)構(gòu)；43 :第2分度進(jìn)給構(gòu)件；5 :激光光線照射單元；53 :聚焦點(diǎn)位置調(diào)整構(gòu)件；6:激光光線照射構(gòu)件；62 :脈沖激光光線振蕩構(gòu)件；63 :輸出調(diào)整構(gòu)件；64 :聚光器；7 :控制構(gòu)件；
70 :顯示構(gòu)件；71 :輸入構(gòu)件；8 :等離子檢測(cè)構(gòu)件；81 :分色鏡；82 :帶通濾波器；83:光檢測(cè)器；9 :校準(zhǔn)構(gòu)件；10 :光器件晶片；11:外延基板；12 :光器件層；13 :緩沖層；15 :移設(shè)基板；F :環(huán)狀框架；T :切割帶。
具體實(shí)施例方式下面，對(duì)本發(fā)明所述的激光光線的輸出設(shè)定方法和激光加工裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式，參照附圖詳細(xì)進(jìn)行說明。在圖1中，表示了用于實(shí)施本發(fā)明所述的激光光線的輸出設(shè)定方法的激光加工裝置的立體圖。圖1所示的激光加工裝置I具有靜止底座2 ;卡盤工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3，其以能夠沿箭頭X所示的加工進(jìn)給方向(X軸方向)移動(dòng)的方式配設(shè)在所述靜止底座2，用于保持被加工物；激光光線照射單元支承機(jī)構(gòu)4，其以能夠沿與上述X軸方向正交的箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向(Y軸方向)移動(dòng)的方式配設(shè)在靜止底座2 ；以及激光光線照射單元5，其以能夠沿箭頭Z所示的聚焦點(diǎn)位置調(diào)整方向(Z軸方向)移動(dòng)的方式配設(shè)在所述激光光線照射單元支承機(jī)構(gòu)4。上述卡盤工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3具有一對(duì)導(dǎo)軌31、31，其沿X軸方向平行地配設(shè)在靜止底座2上；第I滑塊32，其以能夠沿X軸方向移動(dòng)的方式配設(shè)在所述導(dǎo)軌31、31上；第2滑塊33，其以能夠沿箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向移動(dòng)的方式配設(shè)在所述第I滑塊32上；罩蓋工作臺(tái)35，其被圓筒部件34支承在所述第2滑塊33上；以及卡盤工作臺(tái)36，其作為被加工物的保持構(gòu)件。該卡盤工作臺(tái)36具有由多孔性材料形成的吸附卡盤361，該卡盤工作臺(tái)36形成為通過未圖示的抽吸構(gòu)件將作為被加工物的例如圓盤狀的半導(dǎo)體晶片保持在吸附卡盤361的上表面(保持面)。這樣構(gòu)成的卡盤工作臺(tái)36借助配設(shè)在圓筒部件34內(nèi)的未圖示的脈沖馬達(dá)而轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，在卡盤工作臺(tái)36配設(shè)有用于固定后述的環(huán)狀框架的夾緊器362。上述第I滑塊32在下表面設(shè)置有一對(duì)被引導(dǎo)槽321、321，所述一對(duì)被引導(dǎo)槽321、321與上述一對(duì)導(dǎo)軌31、31嵌合，并且，上述第I滑塊32在上表面設(shè)置有沿Y軸方向平行地形成的一對(duì)導(dǎo)軌322、322。這樣構(gòu)成的第I滑塊32通過使被引導(dǎo)槽321、321與一對(duì)導(dǎo)軌31,31嵌合從而構(gòu)成為能夠沿著一對(duì)導(dǎo)軌31、31沿X軸方向移動(dòng)。圖示的實(shí)施方式中的卡盤工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3具有加工進(jìn)給構(gòu)件37，所述加工進(jìn)給構(gòu)件37用于使第I滑塊32沿著一對(duì)導(dǎo)軌31、31在X軸方向移動(dòng)。加工進(jìn)給構(gòu)件37包括外螺紋桿371，其平行地配設(shè)在上述一對(duì)導(dǎo)軌31、31之間；以及脈沖馬達(dá)372等驅(qū)動(dòng)源，其用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)所述外螺紋桿371。外螺紋桿371的一端以轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式由固定于上述靜止底座2的軸承塊373支承，外螺紋桿371的另一端與上述脈沖馬達(dá)372的輸出軸傳動(dòng)連接。另外，外螺紋桿371與形成于未圖示的內(nèi)螺紋塊的貫通內(nèi)螺紋孔螺合，所述內(nèi)螺紋塊突出設(shè)置在第I滑塊32的中央部下表面。從而，通過由脈沖馬達(dá)372正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)外螺紋桿371，使第I滑塊32沿著導(dǎo)軌31、31在X軸方向移動(dòng)。上述第2滑塊33在下表面設(shè)置有一對(duì)被引導(dǎo)槽331、331，所述一對(duì)被引導(dǎo)槽331、331與設(shè)置在上述第I滑塊32的上表面的一對(duì)導(dǎo)軌322、322嵌合，通過使所述被引導(dǎo)槽331,331與一對(duì)導(dǎo)軌322、322嵌合，從而所述第2滑塊33構(gòu)成為能夠沿箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向移動(dòng)。圖示的實(shí)施方式中的卡盤工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3具有第I分度進(jìn)給構(gòu)件38，所述第I分度進(jìn)給構(gòu)件38用于使第2滑塊33沿著設(shè)置在第I滑塊32的一對(duì)導(dǎo)軌322、322在Y軸方向移動(dòng)。第I分度進(jìn)給構(gòu)件38具有外螺紋桿381，其平行地配設(shè)在上述一對(duì)導(dǎo)軌322與322之間；和脈沖馬達(dá)382等驅(qū)動(dòng)源，其用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)所述外螺紋桿381。外螺紋桿381的一端以轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式由固定于上述第I滑塊32的上表面的軸承塊383支承，所述外螺紋桿381的另一端與上述脈沖馬達(dá)382的輸出軸傳動(dòng)連接。另外，外螺紋桿381與形成于未圖示的內(nèi)螺紋塊的貫通內(nèi)螺紋孔螺合，所述內(nèi)螺紋塊突出設(shè)置在第2滑塊33的中央部的下表面。從而，通過由脈沖馬達(dá)382正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)外螺紋桿381，使第2滑塊33沿著導(dǎo)軌322、322，沿Y軸方向移動(dòng)。上述激光光線照射單元支承機(jī)構(gòu)4具有一對(duì)導(dǎo)軌41、41，其沿箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向平行地配設(shè)在靜止底座2上；和可動(dòng)支承底座42，其被配設(shè)成能夠在所述導(dǎo)軌41、41上沿Y軸方向移動(dòng)。所述可動(dòng)支承底座42由以能夠移動(dòng)的方式配設(shè)在導(dǎo)軌41、41上的移動(dòng)支承部421、以及安裝在所述移動(dòng)支承部421的安裝部422構(gòu)成。安裝部422在一個(gè)側(cè)面平行地設(shè)置有沿Z軸方向延伸的一對(duì)導(dǎo)軌423、423。圖示的實(shí)施方式中的激光光線照射單元支承機(jī)構(gòu)4具有第2分度進(jìn)給構(gòu)件43，所述第2分度進(jìn)給構(gòu)件43用于使可動(dòng)支承底座42沿著一對(duì)導(dǎo)軌41、41在Y軸方向移動(dòng)。第2分度進(jìn)給構(gòu)件43具有外螺紋桿431，其平行地配設(shè)在上述一對(duì)導(dǎo)軌41、41之間；和脈沖馬達(dá)432等驅(qū)動(dòng)源，其用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)所述外螺紋桿431。外螺紋桿431的一端以轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式由固定于上述靜止底座2的未圖不的軸承塊支承，所述外螺紋桿431的另一端與上述脈沖馬達(dá)432的輸出軸傳動(dòng)連接。另外，外螺紋桿431與形成于未圖示的內(nèi)螺紋塊的內(nèi)螺紋孔螺合，所述內(nèi)螺紋塊突出設(shè)置在構(gòu)成可動(dòng)支承底座42的移動(dòng)支承部421的中央部下表面。因此，通過由脈沖馬達(dá)432正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)外螺紋桿431，使可動(dòng)支承底座42沿著導(dǎo)軌41、41在Y軸方向移動(dòng)。激光光線照射單元5具有單元保持器51和激光光線照射構(gòu)件6，所述激光光線照射構(gòu)件6安裝在所述單元保持器51。單元保持器51設(shè)置有一對(duì)被引導(dǎo)槽511、511，所述一對(duì)被引導(dǎo)槽511、511與設(shè)置在上述安裝部422的一對(duì)導(dǎo)軌423、423以能夠滑動(dòng)的方式嵌合，通過使所述被引導(dǎo)槽511、511與上述導(dǎo)軌423、423嵌合，從而將單元保持器51支承為能夠沿Z軸方向移動(dòng)。激光光線照射單元5具有聚焦點(diǎn)位置調(diào)整構(gòu)件53，所述聚焦點(diǎn)位置調(diào)整構(gòu)件53用于使單元保持器51沿著一對(duì)導(dǎo)軌423、423在Z軸方向移動(dòng)。聚焦點(diǎn)位置調(diào)整構(gòu)件53具有外螺紋桿(未圖示)，其配設(shè)在一對(duì)導(dǎo)軌423與423之間；和脈沖馬達(dá)532等驅(qū)動(dòng)源，其用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)所述外螺紋桿。通過由脈沖馬達(dá)532正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)未圖示的外螺紋桿，使單元保持器51和激光光線照射構(gòu)件6沿著導(dǎo)軌423、423在Z軸方向移動(dòng)。另外，在圖示的實(shí)施方式中，通過正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)脈沖馬達(dá)532，使激光光線照射構(gòu)件6向上方移動(dòng)，通過反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)脈沖馬達(dá)532，使激光光線照射構(gòu)件6向下方移動(dòng)。激光光線照射構(gòu)件6具有圓筒形狀的箱體61，所述圓筒形狀的箱體61被固定在上述單元保持器51并基本水平地延伸。關(guān)于該激光光線照射構(gòu)件6，參照?qǐng)D2進(jìn)行說明。圖不的激光光線照射構(gòu)件6具有脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62,其配設(shè)在上述箱體61內(nèi)；輸出調(diào)整構(gòu)件63，其用于調(diào)整由所述脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62振蕩發(fā)出的脈沖激光光線的輸出；和聚光器64，其用于將由所述輸出調(diào)整構(gòu)件63調(diào)整輸出后的脈沖激光光線照射到在上述卡盤工作臺(tái)36的保持面保持的被加工物W。上述脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62由下述部件構(gòu)成脈沖激光振蕩器621,其用于振蕩發(fā)出例如波長(zhǎng)為257nm的脈沖激光光線；重復(fù)頻率設(shè)定構(gòu)件622，其用于設(shè)定脈沖激光振蕩器621振蕩發(fā)出的脈沖激光光線的重復(fù)頻率；以及脈沖寬度調(diào)整構(gòu)件623，其用于調(diào)整由脈沖激光振蕩器621振蕩發(fā)出的脈沖激光光線的脈沖寬度。上述輸出調(diào)整構(gòu)件63將由脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62振蕩發(fā)出的脈沖激光光線的輸出調(diào)整為預(yù)定的輸出。上述脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62的脈沖激光振蕩器621、重復(fù)頻率設(shè)定構(gòu)件622、脈沖寬度調(diào)整構(gòu)件623和輸出調(diào)整構(gòu)件63由控制構(gòu)件7控制。上述聚光器64具有方向變換反射鏡641,其將由脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62振蕩發(fā)出并由輸出調(diào)整構(gòu)件63調(diào)整輸出后的脈沖激光光線朝向卡盤工作臺(tái)36的保持面進(jìn)行方向變換；和聚光透鏡642，其使由所述方向變換反射鏡641進(jìn)行方向變換后的脈沖激光光線聚光并向由卡盤工作臺(tái)36保持的被加工物W照射。這樣構(gòu)成的聚光器64如圖1所示地安裝在箱體61的末端。參照?qǐng)D2繼續(xù)說明，激光加工裝置I具有等離子檢測(cè)構(gòu)件8，所述等離子檢測(cè)構(gòu)件8用于檢測(cè)等離子的光強(qiáng)度，所述等離子是由脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62振蕩發(fā)出并由輸出調(diào)整構(gòu)件63調(diào)整輸出后的脈沖激光光線照射到由卡盤工作臺(tái)36保持的被加工物W而產(chǎn)生的等離子。所述等離子檢測(cè)構(gòu)件8具有分色鏡81，其配設(shè)在上述方向變換反射鏡641與聚光透鏡642之間，用于對(duì)由脈沖激光光線照射到由卡盤工作臺(tái)36保持的被加工物W而產(chǎn)生的等離子進(jìn)行反射；帶通濾波器82，其用于使由所述分色鏡81反射的等離子中的預(yù)定波長(zhǎng)范圍(在圖示的實(shí)施方式中，400 420nm)的光通過；和光檢測(cè)器83，其接收通過所述帶通濾波器82的等離子光。上述分色鏡81使由脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62振蕩發(fā)出并由方向變換反射鏡641進(jìn)行方向變換的波長(zhǎng)為257nm的脈沖激光光線通過，但使由脈沖激光光線照射到由卡盤工作臺(tái)36保持的被加工物W而產(chǎn)生等離子朝向帶通濾波器82反射。上述帶通濾波器82使相對(duì)于鎵(Ga)的等離子波長(zhǎng)，即410nm在土 IOnm的范圍(400 420nm)的波長(zhǎng)的光通過，并屏蔽其他波長(zhǎng)的光。上述光檢測(cè)器83接收從帶通濾波器82通過的等離子，并將受光信號(hào)作為光強(qiáng)度信號(hào)發(fā)送到控制構(gòu)件7?？刂茦?gòu)件7將從光檢測(cè)器83發(fā)送的400 420nm的波長(zhǎng)范圍中的等離子的光強(qiáng)度輸出到顯示構(gòu)件70。另外，從輸入構(gòu)件71向控制構(gòu)件7輸入加工條件等。接著，關(guān)于等離子檢測(cè)構(gòu)件8的其他實(shí)施方式，參照?qǐng)D3進(jìn)行說明。
圖3所示的等離子檢測(cè)構(gòu)件8構(gòu)成為從激光光線照射構(gòu)件6的聚光器64照射的激光光線照射到由卡盤工作臺(tái)36保持的被加工物W而產(chǎn)生等離子，所述等離子由與聚光器64相鄰配設(shè)的等離子接收構(gòu)件85接收，并通過上述帶通濾波器82被導(dǎo)入光檢測(cè)器83。返回圖1繼續(xù)說明，激光加工裝置I具有校準(zhǔn)構(gòu)件9，所述校準(zhǔn)構(gòu)件9配設(shè)在箱體61的前端部，用于對(duì)應(yīng)當(dāng)由上述激光光線照射構(gòu)件6進(jìn)行激光加工的加工區(qū)域進(jìn)行攝像。所述校準(zhǔn)構(gòu)件9由顯微鏡或CCD攝像機(jī)等光學(xué)構(gòu)件構(gòu)成，并且將攝像得到的圖像信號(hào)發(fā)送到控制構(gòu)件7。激光加工裝置I如以上那樣構(gòu)成，下面，對(duì)其作用進(jìn)行說明。圖4的(a)和(b)表示了由上述激光加工裝置I加工的光器件晶片的立體圖和主要部分放大剖視圖。圖4的(a)和(b)中所示的光器件晶片10在由直徑50mm、厚度600 μ m的圓板形狀的藍(lán)寶石基板構(gòu)成的外延基板11的表面Ila通過外延生長(zhǎng)法形成由η型氮化鎵半導(dǎo)體層121和P型氮化鎵半導(dǎo)體層122構(gòu)成的光器件層12。另外，當(dāng)在外延基板11的表面通過外延生長(zhǎng)法層疊由η型氮化鎵半導(dǎo)體層121和P型氮化鎵半導(dǎo)體層122構(gòu)成的光器件層12時(shí)，在外延基板11的表面Ila與形成光器件層12的η型氮化鎵半導(dǎo)體層121之間形成由氮化鎵(GaN)構(gòu)成的厚度例如為I μ m的緩沖層13。這樣構(gòu)成的光器件晶片10，在圖示的實(shí)施方式中，光器件層12的厚度例如形成為ΙΟμπι。另外，光器件層12在如圖4的(a)所示地由呈格子狀地形成的多條間隔 道123劃分出的多個(gè)區(qū)域形成光器件124。如上所述，為了將光器件晶片10中的外延基板11從光器件層12剝離并將光器件層12轉(zhuǎn)移到移設(shè)基板，實(shí)施移設(shè)基板接合工序，在該移設(shè)基板接合工序中，將移設(shè)基板接合在光器件層12的表面12a。亦即，如圖5的(a)和(b)所不，將由厚度Imm的銅基板構(gòu)成的移設(shè)基板15隔著由錫構(gòu)成的接合金屬層16接合到構(gòu)成光器件晶片10的形成在外延基板11的表面Ila的光器件層12的表面12a。另外，作為移設(shè)基板15，可以使用鑰(Mo)、硅(Si)等，而且，作為形成接合金屬層16的接合金屬，可使用金(Au)、鉬(Pt)、鉻(Cr)、銦(In)、鈀(Pd)等。所述移設(shè)基板接合工序?yàn)?，在形成于外延基?1的表面Ila的光器件層12的表面12a或移設(shè)基板15的表面15a蒸鍍上述接合金屬而形成厚度為3 μ m左右的接合金屬層16,通過使所述接合金屬層16與移設(shè)基板15的表面15a或光器件層12的表面12a面對(duì)并壓接，能夠隔著接合金屬層16將移設(shè)基板15的表面15a接合到構(gòu)成光器件晶片10的光器件層12的表面12a。接著，對(duì)在通過使用上述激光加工裝置I從上述外延基板11的背面?zhèn)葘?duì)緩沖層13照射激光光線而剝離外延基板11時(shí)，設(shè)定激光光線的輸出的方法進(jìn)行說明。為了實(shí)施設(shè)定上述激光光線的輸出的方法，首先，如圖6所示，將接合在光器件晶片10的移設(shè)基板15側(cè)粘貼到安裝于環(huán)狀框架F的切割帶T的表面(光器件晶片支承工序)。從而，與粘貼在切割帶T的表面的移設(shè)基板15接合著的光器件晶片10的外延基板11的背面Ilb成為上側(cè)。在實(shí)施上述晶片支承工序之后，將粘貼著移設(shè)基板15的切割帶T側(cè)放置在圖1所示的激光加工裝置I的卡盤工作臺(tái)36上，所述移設(shè)基板15接合在構(gòu)成上述光器件晶片10的外延基板11，并使未圖示的抽吸構(gòu)件動(dòng)作以隔著切割帶T將光器件晶片10抽吸保持在卡盤工作臺(tái)36上(晶片保持工序)。從而，被保持在卡盤工作臺(tái)36上的光器件晶片10的外延基板11的背面Ilb成為上側(cè)。接著，通過配設(shè)在卡盤工作臺(tái)36的夾緊器362將安裝有切割帶T的環(huán)狀框架F固定起來。在實(shí)施上述晶片保持工序之后，使加工進(jìn)給構(gòu)件37動(dòng)作，將卡盤工作臺(tái)36移動(dòng)到激光光線照射構(gòu)件6的聚光器64所處的激光光線照射區(qū)域，將光器件晶片10的沒有形成光器件124的外周部(外周剩余區(qū)域)定位在聚光器64的正下方。接著，實(shí)施激光光線照射工序，從外延基板11的背面Ilb (上表面)側(cè)將波長(zhǎng)(257nm)相對(duì)于藍(lán)寶石具有透過性且相對(duì)于氮化鎵(GaN)具有吸收性的激光光線一邊變更輸出一邊照射到緩沖層13。在所述激光光線照射工序中，將脈沖激光光線的平均輸出設(shè)定為例如O. 09W、0. 10W、0. 11W、0. 12W、O. 13W、0. 14W，并如圖7所示地依次進(jìn)行照射。另外，在圖示的實(shí)施方式中，在激光光線照射工序中照射的脈沖激光光線的重復(fù)頻率設(shè)定為50kHz，脈沖寬度設(shè)定為lOOps。而且，在激光光線照射工序中，從聚光器64照射的脈沖激光光線在緩沖層13的上表面處的光斑直徑被設(shè)定為70 μ m。該光斑直徑既可以是聚焦光斑直徑，也可以是散焦得到的光斑直徑。當(dāng)實(shí)施上述激光光線照射工序時(shí)，控制構(gòu)件7使等離子檢測(cè)構(gòu)件8動(dòng)作。從而，通過脈沖激光光線照射到緩沖層13而產(chǎn)生的等離子通過聚光透鏡642、分色鏡81和帶通濾波器82而使波長(zhǎng)400 420nm的光被光檢測(cè)器83接收。接著，光檢測(cè)器83將接收到的光強(qiáng)度信號(hào)作為電壓信號(hào)發(fā)送到控制構(gòu)件7。控制構(gòu)件7根據(jù)來自光檢測(cè)器83的光強(qiáng)度信號(hào)(電壓信號(hào))而與照射到緩沖層13的脈沖激光光線的輸出對(duì)應(yīng)地分別將等離子的光強(qiáng)度如圖8所示地輸出到顯示構(gòu)件70 (等離子光強(qiáng)度顯示工序)。通過實(shí)施上述等離子光強(qiáng)度顯示工序，根據(jù)顯示構(gòu)件70顯示的與照射到緩沖層13的脈沖激光光線的輸出對(duì)應(yīng)的等離子的光強(qiáng)度，操作員驗(yàn)證光強(qiáng)度和緩沖層的破壞的狀態(tài)并設(shè)定可靠地只分解緩沖層13的適當(dāng)輸出，例如設(shè)定為O. 12W (輸出設(shè)定工序)。接著，操作員通過輸入構(gòu)件71輸入激光光線的適當(dāng)輸出(圖示的實(shí)施方式中為O. 12W)。將這樣輸入的激光光線的適當(dāng)輸出臨時(shí)存儲(chǔ)在控制構(gòu)件7內(nèi)設(shè)的存儲(chǔ)器中，在后述的剝離用激光光線照射工序中調(diào)整輸出。而且，操作員通過輸入構(gòu)件71輸入在照射激光光線的適當(dāng)輸出(圖示的實(shí)施方式中為O. 12W)時(shí)的等離子的光強(qiáng)度(圖示的實(shí)施方式中為O. 38V)，并將其存儲(chǔ)到控制構(gòu)件7的存儲(chǔ)器中。從而，對(duì)在以后加工的同種的光器件晶片，控制構(gòu)件7就可以將檢測(cè)為存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的 等離子的光強(qiáng)度(圖示的實(shí)施方式中為O. 38V)的激光光線的輸出設(shè)定為適當(dāng)輸出。如上所述，如果已設(shè)定照射到緩沖層13的脈沖激光光線的適當(dāng)輸出(圖示的實(shí)施方式中為O. 12W)，則實(shí)施剝離用激光光線照射工序，與上述激光光線照射工序相同，從上述外延基板11的背面Ilb(上表面)側(cè)將波長(zhǎng)相對(duì)于藍(lán)寶石具有透過性且相對(duì)于氮化鎵(GaN)具有吸收性的激光光線以平均輸出設(shè)定為上述適當(dāng)輸出(在圖示的實(shí)施方式中為O. 12W)的方式照射到緩沖層13，從而分解(破壞)緩沖層13。該剝離用激光光線照射工序?yàn)?，如圖9的(a)所示，將卡盤工作臺(tái)36移動(dòng)到激光光線照射構(gòu)件6的聚光器64所處的激光光線照射區(qū)域，將一端(在圖9的(a)中為左端)定位在激光光線照射構(gòu)件6的聚光器64的正下方。接著，將從聚光器64照射的脈沖激光光線在緩沖層13的上表面處的光斑S的光斑直徑設(shè)定為70 μ m。該光斑直徑既可以是與上述激光光線照射工序相同的聚焦光斑直徑，也可以是散焦形成的光斑直徑。接著，控制構(gòu)件7使脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62動(dòng)作，并且控制輸出調(diào)整構(gòu)件63，將由脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62振蕩發(fā)出的脈沖激光光線的平均輸出調(diào)整為O. 12W，一邊從聚光器64照射脈沖激光光線，一邊使卡盤工作臺(tái)36按預(yù)定的加工進(jìn)給速度沿圖9的(a)中箭頭Xl所示方向移動(dòng)。接著，如圖9的(c)所示，當(dāng)外延基板11的另一端(圖9的(c)中的右端)到達(dá)激光光線照射構(gòu)件6的聚光器64的照射位置時(shí)，停止脈沖激光光線的照射，并且停止卡盤工作臺(tái)36的移動(dòng)(剝離用激光光線照射工序)。在與緩沖層13的整個(gè)面對(duì)應(yīng)的區(qū)域?qū)嵤┰搫冸x用激光光線照射工序。其結(jié)果是，緩沖層13被分解，由緩沖層13實(shí)現(xiàn)的外延基板11與光器件層12的結(jié)合功能隨之喪失。上述剝離用激光光線照射工序中的加工條件，例如如下設(shè)定。光源YAG脈沖激光器波長(zhǎng)257nm平均輸出0. 12W重復(fù)頻率50kHz脈沖寬度IOOps光斑直徑φ70μπ 加工進(jìn)給速度600mm/秒 在實(shí)施上述剝離用激光光線照射工序后，實(shí)施外延基板剝離工序，將外延基板11從光器件層12剝離開來。亦即，由于將外延基板11與光器件層12結(jié)合起來的緩沖層13通過實(shí)施剝離用激光光線照射工序而喪失了結(jié)合功能，因此，如圖10所示，外延基板11能夠容易地從光器件層12剝離開來(外延基板剝離工序)。這樣，通過將構(gòu)成光器件晶片10的外延基板11剝離開來，層疊在 外延基板11表面的光器件層12順利地轉(zhuǎn)移到移設(shè)基板15。
權(quán)利要求
1.一種激光加工裝置，所述激光加工裝置用于從在藍(lán)寶石基板的表面隔著緩沖層層疊光器件層而成的光器件晶片剝離藍(lán)寶石基板，所述激光加工裝置的特征在于， 所述激光加工裝置具有 卡盤工作臺(tái)，所述卡盤工作臺(tái)用于保持光器件晶片； 激光光線照射構(gòu)件，所述激光光線照射構(gòu)件用于向由所述卡盤工作臺(tái)保持的光器件晶片照射脈沖激光光線來破壞所述緩沖層； 等離子檢測(cè)構(gòu)件，所述等離子檢測(cè)構(gòu)件用于對(duì)因從所述激光光線照射構(gòu)件向光器件晶片照射激光光線而在所述緩沖層產(chǎn)生的等離子光的光強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)；以及 顯示構(gòu)件，所述顯示構(gòu)件用于顯示由所述等離子檢測(cè)構(gòu)件檢測(cè)出的等離子光的光強(qiáng)度， 所述等離子檢測(cè)構(gòu)件用于檢測(cè)所述等離子光中的由形成所述緩沖層的物質(zhì)產(chǎn)生的波長(zhǎng)范圍的等離子光的光強(qiáng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光加工裝置，其中， 所述等離子檢測(cè)構(gòu)件包括分色鏡，所述分色鏡用于使所述激光光線照射構(gòu)件照射的激光光線通過，并反射由所述緩沖層產(chǎn)生的等離子光；帶通濾波器，所述帶通濾波器用于使由所述分色鏡反射的等離子光中的由形成所述緩沖層的物質(zhì)產(chǎn)生的波長(zhǎng)范圍的等離子光通過；以及光檢測(cè)器，所述光檢測(cè)器用于檢測(cè)通過所述帶通濾波器的等離子光的光強(qiáng)度， 所述光檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果被顯示在所述顯示構(gòu)件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有等離子檢測(cè)構(gòu)件的激光加工裝置，其適合于通過從外延基板的背面?zhèn)认蚓彌_層照射激光光線來從光器件層剝離藍(lán)寶石基板。所述激光加工裝置用于從在藍(lán)寶石基板的表面隔著緩沖層層疊光器件層而成的光器件晶片剝離藍(lán)寶石基板，其具有卡盤工作臺(tái)，其保持光器件晶片；激光光線照射構(gòu)件，其用于向所述光器件晶片照射脈沖激光光線來破壞所述緩沖層；等離子檢測(cè)構(gòu)件，其用于對(duì)因從所述激光光線照射構(gòu)件向光器件晶片照射激光光線而在所述緩沖層產(chǎn)生的等離子光的光強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)；以及顯示構(gòu)件，其用于顯示所述等離子光的光強(qiáng)度，所述等離子檢測(cè)構(gòu)件用于檢測(cè)所述等離子光中的由形成所述緩沖層的物質(zhì)產(chǎn)生的波長(zhǎng)范圍的等離子光的光強(qiáng)度。
文檔編號(hào)B23K26/42GK103056526SQ20121038983
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者森數(shù)洋司, 西野曜子 申請(qǐng)人:株式會(huì)社迪思科