專利名稱：光器件晶片的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將光器件晶片沿間隔道分割成一個個光器件的晶片的加工方法， 所述光器件晶片在基板的表面層疊有光器件層、并且在通過呈格子狀地形成的多條間隔道 劃分出的多個區(qū)域中形成有光器件。
背景技術(shù)：
在光器件制造工序中，在大致圓板形狀的藍(lán)寶石基板或碳化硅基板的表面層疊由 氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成的光器件層，并且在通過呈格子狀地形成的多條間隔道劃分出 的多個區(qū)域中形成發(fā)光二極管、激光二極管等光器件，從而構(gòu)成光器件晶片。然后，通過沿 著間隔道切斷光器件晶片，將形成有光器件的區(qū)域分割開來，從而制造出一個個光器件。通常，通過被稱為劃片機(dicer)的切削裝置來進(jìn)行上述光器件晶片的沿著間隔 道的切斷。該切削裝置具備卡盤工作臺，其保持被加工物；切削構(gòu)件，其用于對保持于所 述卡盤工作臺的被加工物進(jìn)行切削；以及切削進(jìn)給構(gòu)件，其使卡盤工作臺與切削構(gòu)件相對 移動。切削構(gòu)件包括旋轉(zhuǎn)主軸、裝配于該旋轉(zhuǎn)主軸的切削刀具、以及驅(qū)動旋轉(zhuǎn)主軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū) 動機構(gòu)。切削刀具由圓盤狀的基座和裝配于該基座的側(cè)面外周部的環(huán)狀的切削刃構(gòu)成，切 削刃例如通過電鑄將粒徑為3 μ m左右的金剛石磨粒固定于基座而形成，并且其厚度形成 為20 μ m左右。然而，由于構(gòu)成光器件晶片的藍(lán)寶石基板、碳化硅基板等的莫氏硬度高，所以利用 上述切削刀具進(jìn)行的切斷未必容易。而且，由于切削刀具具有20 μ m左右的厚度，所以作為 劃分器件的間隔道，其寬度需要達(dá)到50μπι左右。因此，間隔道所占面積比率很高，存在生 產(chǎn)效率差的問題。為了消除上述問題，作為沿間隔道分割光器件晶片的方法，提出了這樣的方法通 過沿間隔道照射相對于晶片具有吸收性的脈沖激光光線來形成作為斷裂起點的激光加工 槽，通過沿著形成有該作為斷裂起點的激光加工槽的間隔道施加外力來進(jìn)行斷裂(例如， 參照專利文獻(xiàn)1)。但是，當(dāng)沿著在構(gòu)成光器件晶片的藍(lán)寶石基板的表面上形成的間隔道照射激光光 線來形成激光加工槽時，存在這樣的問題發(fā)光二極管等光器件的外周被燒蝕，輝度降低， 從而光器件的品質(zhì)降低。為了消除這樣的問題，下述專利文獻(xiàn)2中公開了這樣的藍(lán)寶石基板的加工方法: 將聚光點定位于藍(lán)寶石基板的內(nèi)部，從藍(lán)寶石基板的未形成作為光器件層的發(fā)光層(外延 層)的背面?zhèn)龋亻g隔道照射相對于藍(lán)寶石基板具有透射性的波長的激光光線，從而在藍(lán) 寶石基板的內(nèi)部沿間隔道形成變質(zhì)層，由此沿著形成有變質(zhì)層的間隔道分割藍(lán)寶石基板。專利文獻(xiàn)1 日本特開平10-305420號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2008-6492號公報在上述專利文獻(xiàn)2所公開的晶片的分割方法中，首先，為了使晶片形成為預(yù)定的 厚度(例如ΙΟΟμπι以下)而磨削晶片的背面，然后將聚光點對準(zhǔn)晶片的內(nèi)部，從晶片的背面?zhèn)妊亻g隔道照射相對于晶片具有透射性的波長的脈沖激光光線，從而在晶片的內(nèi)部沿間 隔道形成作為斷裂起點的變質(zhì)層，然而，若變質(zhì)層到達(dá)作為光器件層的發(fā)光層(外延層)， 則光器件層會受到損壞，光器件的輝度會降低。為了消除這樣的問題，需要在不到達(dá)光器件 層的范圍內(nèi)形成變質(zhì)層。但是，在晶片的厚度很薄、例如為100 μ m以下的狀態(tài)下，要在不到 達(dá)光器件層的范圍內(nèi)形成變質(zhì)層非常困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述事實而完成的，其主要的技術(shù)課題在于提供一種能夠在不到達(dá) 光器件層的范圍內(nèi)容易地形成變質(zhì)層、并且能夠使光器件的厚度形成為預(yù)定厚度的光器件 晶片的加工方法。為了解決上述主要的技術(shù)課題，本發(fā)明提供一種光器件晶片的加工方法，其是將 光器件晶片沿著間隔道分割成一個個光器件的光器件晶片的加工方法，其中所述光器件晶 片構(gòu)成為在基板的表面層疊有光器件層、并且在通過呈格子狀地形成的多條間隔道劃分出 的多個區(qū)域中形成了光器件，所述光器件晶片的加工方法的特征在于，該光器件晶片的加工方法包括以下工序保護部件粘貼工序，在該保護部件粘貼工序中，在光器件晶片的表面粘貼保護部 件；變質(zhì)層形成工序，在該變質(zhì)層形成工序中，將聚光點定位于光器件晶片的基板的 內(nèi)部，從光器件晶片的基板的背面?zhèn)妊亻g隔道照射相對于光器件晶片的基板具有透射性的 波長的激光光線，從而在基板的內(nèi)部在比光器件層靠背面?zhèn)鹊奈恢醚亻g隔道形成變質(zhì)層；背面磨削工序，在該背面磨削工序中，對實施了所述變質(zhì)層形成工序的光器件晶 片的基板的背面進(jìn)行磨削，使光器件晶片形成為預(yù)定的厚度；以及晶片斷裂工序，在該晶片斷裂工序中，對實施了背面磨削工序的光器件晶片施加 外力，使光器件晶片沿著形成有變質(zhì)層的間隔道斷裂，從而將光器件晶片分割成一個個光 器件。在所述變質(zhì)層形成工序中，從距離光器件晶片的基板的表面20 60 μ m的位置起 向背面?zhèn)刃纬勺冑|(zhì)層。在所述保護部件粘貼工序中，將光器件晶片的表面粘貼至作為保護部件的保護 帶，其中所述作為保護部件的保護帶裝配于環(huán)狀框架，在光器件晶片的表面粘貼于所述保 護帶的狀態(tài)下，實施所述變質(zhì)層形成工序、背面磨削工序以及晶片斷裂工序。在實施了所述晶片斷裂工序后，實施變質(zhì)層除去工序，在該變質(zhì)層除去工序中，對 光器件晶片的基板的背面進(jìn)行磨削，從而除去變質(zhì)層。在所述保護部件粘貼工序中，將光器件晶片的表面粘貼至作為保護部件的保護 帶，其中所述作為保護部件的保護帶裝配于環(huán)狀框架，在光器件晶片的表面粘貼于所述保 護帶的狀態(tài)下，實施所述變質(zhì)層形成工序、背面磨削工序、晶片斷裂工序以及變質(zhì)層除去工序。在本發(fā)明中，由于在對構(gòu)成光器件晶片的基板的背面進(jìn)行磨削而形成預(yù)定厚度之 前的較厚的狀態(tài)下實施變質(zhì)層形成工序，所以能夠?qū)⒓す夤饩€的聚光點容易地定位于所希 望的位置，能夠在不使光器件層受到損壞的情況下形成變質(zhì)層。
此外，在本發(fā)明中，在實施了變質(zhì)層形成工序后實施背面磨削工序，從而將晶片的 厚度形成為預(yù)定厚度，并且使光器件晶片沿形成有變質(zhì)層的間隔道斷裂，因此能夠?qū)⒆冑|(zhì) 層的厚度抑制到最小限度，提高了生產(chǎn)效率。


圖1是表示作為晶片的光器件晶片的立體圖和主要部分放大剖視圖。圖2是表示實施本發(fā)明所涉及的光器件晶片的加工方法中的保護部件粘貼工序、 將晶片的表面粘貼在裝配于環(huán)狀框架的保護帶上的狀態(tài)的立體圖。圖3是用于實施本發(fā)明所涉及的光器件晶片的加工方法中的變質(zhì)層形成工序的 激光加工裝置的主要部分立體圖。圖4是本發(fā)明所涉及的光器件晶片的加工方法中的變質(zhì)層形成工序的說明圖。圖5是本發(fā)明所涉及的光器件晶片的加工方法中的背面磨削工序的說明圖。圖6是將實施了本發(fā)明所涉及的光器件晶片的加工方法中的背面研磨工序后的 光器件晶片的主要部分放大進(jìn)行表示的剖視圖。圖7是用于實施本發(fā)明所涉及的光器件晶片的加工方法中的晶片斷裂工序的晶 片斷裂裝置的立體圖。圖8是本發(fā)明所涉及的光器件晶片的加工方法中的晶片斷裂工序的說明圖。圖9是本發(fā)明所涉及的光器件晶片的加工方法中的變質(zhì)層除去工序的說明圖。圖10是將實施了本發(fā)明所涉及的光器件晶片的加工方法中的變質(zhì)層除去工序后 的光器件晶片的主要部分放大進(jìn)行表示的剖視圖。圖11是本發(fā)明所涉及的光器件晶片的加工方法中的晶片轉(zhuǎn)移工序的說明圖。圖12是用于實施本發(fā)明所涉及的光器件晶片的加工方法中的拾取工序的拾取裝 置的立體圖。圖13是本發(fā)明所涉及的光器件晶片的加工方法中的拾取工序的說明圖。標(biāo)號說明2 光器件晶片；20 藍(lán)寶石基板；21 作為光器件層的發(fā)光層(外延層)；3 環(huán)狀 框架；30 保護帶；4 激光加工裝置；41 激光加工裝置的卡盤工作臺；42 激光光線照射構(gòu) 件；422 聚光器；5 磨削裝置；51 磨削裝置的卡盤工作臺；52 磨削工具；6 晶片斷裂裝 置；66 張力施加構(gòu)件；7 拾取裝置；72 保護帶擴張構(gòu)件；73 拾取夾頭。
具體實施例方式下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明所涉及的光器件晶片的加工方法的優(yōu)選實施方 式。圖1的(a)和(b)表示按照本發(fā)明所涉及的光器件晶片的加工方法來進(jìn)行加工的 光器件晶片的立體圖和將主要部分放大進(jìn)行表示的剖視圖。圖1的(a)和(b)所示的光器 件晶片2在例如厚度為430 μ m的藍(lán)寶石基板20的表面20a層疊有由氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的 作為光器件層的發(fā)光層(外延層)21，該發(fā)光層(外延層)21的厚度為5 10 μ m。并且， 發(fā)光層(外延層)21在由形成為格子狀的多條間隔道22劃分出的多個區(qū)域內(nèi)形成了發(fā)光 二極管、激光二極管等光器件23。以下，對將該光器件晶片2沿間隔道22分割成一個個光
5器件23的加工方法進(jìn)行說明。首先，為了保護在光器件晶片的表面上形成的光器件，實施在光器件晶片的表面 粘貼保護部件的保護部件粘貼工序。即，如圖2所示，作為保護部件的保護帶30裝配于由 金屬材料形成的環(huán)狀框架3，在所述保護帶30的表面粘貼光器件晶片2的表面加。另外， 在圖示的實施方式中，上述保護帶30形成為在厚度為100 μ m的由聚氯乙烯(PVC)構(gòu)成的 片狀基材的表面涂布有厚度為5 μ m左右的丙烯酸樹脂類的漿體。該漿體采用具有通過照 射紫外線而使粘接力降低的性質(zhì)的漿體。在通過實施上述保護部件粘貼工序而將光器件晶片2的表面加粘貼到裝配于環(huán) 狀框架3的保護帶30上后，實施變質(zhì)層形成工序，在該變質(zhì)層形成工序中，將聚光點定位于 光器件晶片的基板的內(nèi)部，從基板的背面?zhèn)妊亻g隔道照射相對于光器件晶片的基板具有透 射性的波長的激光光線，從而在基板內(nèi)部在比光器件層更靠背面?zhèn)鹊奈恢醚刂g隔道形成 變質(zhì)層。使用圖3所示的激光加工裝置4來實施該變質(zhì)層形成工序。圖3所示的激光加工 裝置4包括卡盤工作臺41，其保持被加工物；激光光線照射構(gòu)件42，其向保持于上述卡盤 工作臺41上的被加工物照射激光光線；和攝像構(gòu)件43，其對保持于卡盤工作臺41上的被 加工物進(jìn)行拍攝。卡盤工作臺41構(gòu)成為吸引保持被加工物，該卡盤工作臺41形成為通過 未圖示的加工進(jìn)給構(gòu)件在圖3中箭頭X所示的加工進(jìn)給方向移動、并且通過未圖示的分度 進(jìn)給構(gòu)件在圖3中箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向移動。上述激光光線照射構(gòu)件42包括實質(zhì)上水平配置的圓筒形狀的殼體421。在殼體 421內(nèi)配設(shè)有脈沖激光光線振蕩構(gòu)件，該脈沖激光光線振蕩構(gòu)件具有未圖示的脈沖激光光 線振蕩器和重復(fù)頻率設(shè)定構(gòu)件。在上述殼體421的末端部，裝配有聚光器422，聚光器422 用于使從脈沖激光光線振蕩構(gòu)件振蕩出的脈沖激光光線會聚。另外，激光光線照射構(gòu)件42 具有聚光點位置調(diào)整構(gòu)件(未圖示)，該聚光點位置調(diào)整構(gòu)件用于對利用聚光器422進(jìn)行會 聚的脈沖激光光線的聚光點位置進(jìn)行調(diào)整。攝像構(gòu)件43裝配在構(gòu)成上述激光光線照射構(gòu)件42的殼體421的末端部，該攝像 構(gòu)件43在圖示的實施方式中具有利用可見光線進(jìn)行拍攝的攝像元件(CCD)等，該攝像構(gòu)件 43將所拍攝到的圖像信號發(fā)送至未圖示的控制構(gòu)件。在變質(zhì)層形成工序中，使用上述激光加工裝置4，將聚光點定位于構(gòu)成上述光器件 晶片2的藍(lán)寶石基板20的內(nèi)部，從藍(lán)寶石基板20的背面20b側(cè)沿著間隔道22照射相對于 藍(lán)寶石基板20具有透射性的波長的激光光線，從而在比作為光器件層的發(fā)光層(外延層) 更靠背面20b側(cè)的位置沿著間隔道22形成變質(zhì)層，參照圖3和圖4，對這樣的變質(zhì)層形成工 序進(jìn)行說明。首先，將粘貼有光器件晶片2的保護帶30載置到上述圖3所示的激光加工裝置4 的卡盤工作臺41上。然后，通過使未圖示的吸引構(gòu)件工作，將光器件晶片2經(jīng)由保護帶30 保持在卡盤工作臺41上(晶片保持工序)。因此，保持于卡盤工作臺41的光器件晶片2 的藍(lán)寶石基板20的背面20b處于上側(cè)。另外，雖然在圖3中省略裝配有保護帶30的環(huán)狀 框架3地進(jìn)行了表示，但是環(huán)狀框架3被配設(shè)于卡盤工作臺41的適當(dāng)?shù)目蚣鼙３謽?gòu)件所保 持。這樣，吸引保持有光器件晶片2的卡盤工作臺41通過未圖示的加工進(jìn)給構(gòu)件而被定位 于攝像構(gòu)件43的正下方。在卡盤工作臺41被定位于攝像構(gòu)件43的正下方時，通過攝像構(gòu)件43和未圖示
6的控制構(gòu)件來執(zhí)行校準(zhǔn)作業(yè)，該校準(zhǔn)作業(yè)是檢測晶片2的應(yīng)進(jìn)行激光加工的加工區(qū)域的作 業(yè)。即，攝像構(gòu)件43和未圖示的控制構(gòu)件執(zhí)行圖案匹配等圖像處理，從而完成激光光線照 射位置的校準(zhǔn)(校準(zhǔn)工序)，其中上述圖案匹配等圖像處理用來進(jìn)行形成在光器件晶片2的 預(yù)定方向上的間隔道22、與沿著該間隔道22照射激光光線的激光光線照射構(gòu)件42的聚光 器422的位置對準(zhǔn)。此外，對于沿著與上述預(yù)定方向正交的方向形成于光器件晶片2的間 隔道22，也同樣地完成激光光線照射位置的校準(zhǔn)。此時，光器件晶片2中的形成有間隔道 22的發(fā)光層(外延層)21的表面位于下側(cè)，但是由于構(gòu)成光器件晶片2的藍(lán)寶石基板20是 透明體，所以能夠從藍(lán)寶石基板20的背面20b側(cè)對間隔道22進(jìn)行拍攝。
發(fā)光層(外延層)21構(gòu)成保持在卡盤工作臺41上的光器件晶片2，在如上所述地 檢測出形成于所述發(fā)光層(外延層)21的表面的間隔道22、并進(jìn)行了激光光線照射位置的 校準(zhǔn)后，如圖4的(a)所示，將卡盤工作臺41移動至激光光線照射構(gòu)件42的聚光器422所 在的激光光線照射區(qū)域，并將預(yù)定的間隔道22的一端(圖4的(a)中的左端)定位于激光 光線照射構(gòu)件42的聚光器422的正下方。然后，使從聚光器422照射出的脈沖激光光線的 聚光點P對準(zhǔn)自構(gòu)成光器件晶片2的藍(lán)寶石基板20的表面20a(下表面)起向上側(cè)例如 55 μ m的位置。為了將從聚光器422照射出的脈沖激光光線的聚光點P定位于構(gòu)成光器件 晶片2的藍(lán)寶石基板20的預(yù)定位置，例如使用日本特開2009-63446號公報中記載的、對保 持于卡盤工作臺的被加工物的高度位置進(jìn)行檢測的高度位置檢測裝置，來對保持于卡盤工 作臺41的光器件晶片2的上表面的高度位置進(jìn)行檢測，以檢測到的光器件晶片2的上表面 的高度位置為基準(zhǔn)使未圖示的聚光點位置調(diào)整構(gòu)件工作，由此將脈沖激光光線的聚光點P 定位于預(yù)定位置。接著，從聚光器422照射相對于藍(lán)寶石基板20具有透射性的波長的脈沖 激光光線，同時使卡盤工作臺41以預(yù)定的加工進(jìn)給速度在圖4的(a)中箭頭Xl所示的方 向上移動。然后，如圖4的(b)所示，在激光光線照射構(gòu)件42的聚光器422的照射位置到 達(dá)間隔道22的另一端(圖4的(b)中的右端)的位置后，停止照射脈沖激光光線，并且使 卡盤工作臺41停止移動。其結(jié)果為，如圖4的(b)和圖4的(c)所示，在構(gòu)成光器件晶片 2的藍(lán)寶石基板20的內(nèi)部，沿著間隔道22形成連續(xù)的變質(zhì)層210 (變質(zhì)層形成工序)。該 變質(zhì)層210形成于比藍(lán)寶石基板20的表面20a (下表面)、即發(fā)光層(外延層)21更靠背面 20b (上表面)側(cè)的位置。沿著形成于光器件晶片2的所有的間隔道22實施上述變質(zhì)層形
成工序。
上述變質(zhì)層形成工序中的加工條件例如如下所示地設(shè)定。
光源Yb激光器摻鐿光纖激光器
波長1045nm
重復(fù)頻率IOOkHz
平均輸出0. 3W
聚光點直徑Φ 1 1. 5 μ m
加工進(jìn)給速度:400mm/ 秒
當(dāng)基于上述加工條件實施上述變質(zhì)層形成工序時，會以脈沖激光光線的聚光點
為中心在上下方向形成50 μ m左右的變質(zhì)層210。因此，通過實施上述變質(zhì)層形成工序，能 夠自與藍(lán)寶石基板20的表面20a(下表面)即發(fā)光層(外延層)21相距30 μ m的位置起向 背面20b (上表面)側(cè)形成50 μ m左右的變質(zhì)層210。另外，形成于藍(lán)寶石基板20的內(nèi)部的變質(zhì)層210優(yōu)選自與藍(lán)寶石基板20的表面20a即發(fā)光層(外延層)21相距20 60 μ m的 位置起向背面20b側(cè)形成。這樣，在變質(zhì)層形成工序中，由于在藍(lán)寶石基板20的內(nèi)部在不到 達(dá)發(fā)光層(外延層)21的范圍內(nèi)形成變質(zhì)層210，所以作為光器件層的發(fā)光層(外延層)21 不會受到破壞。此外，對于構(gòu)成光器件晶片2的藍(lán)寶石基板20，由于是在如后所述地對背面 進(jìn)行磨削以形成預(yù)定厚度之前的較厚的狀態(tài)下(例如430 μ m)，實施變質(zhì)層形成工序，所以 能夠?qū)⒚}沖激光光線的聚光點P容易地定位于所希望的位置，能夠在不使作為光器件層的 發(fā)光層(外延層)21受到破壞的情況下形成變質(zhì)層210。在實施了上述變質(zhì)層形成工序后，實施磨削光器件晶片的背面以形成預(yù)定厚度的 背面磨削工序。使用圖5所示的磨削裝置5來實施該背面磨削工序。圖5所示的磨削裝置 5具備卡盤工作臺51，其保持被加工物；以及磨削工具52，其具有磨削磨具521，該磨削磨 具521用于對保持于所述卡盤工作臺51的被加工物進(jìn)行磨削。另外，卡盤工作臺51的保 持被加工物的中央部形成得較高，而外周部形成為比中央部要低。在使用這樣構(gòu)成的磨削 裝置5來實施上述背面磨削工序時，如圖5所示，將實施了上述變質(zhì)層形成工序的光器件晶 片2的保護帶30側(cè)載置在磨削裝置5的卡盤工作臺51上，并且將環(huán)狀框架3載置于卡盤工 作臺51的外周部，使未圖示的吸引構(gòu)件工作，由此將光器件晶片2和環(huán)狀框架3吸引保持 在卡盤工作臺51上。因此，保持在卡盤工作臺51上的光器件晶片2的藍(lán)寶石基板20的背 面20b處于上側(cè)。在這樣將光器件晶片2吸引保持到卡盤工作臺51上后，一邊使卡盤工作 臺51以例如500rpm的速度旋轉(zhuǎn)，一邊使磨削工具52以例如IOOOrpm的速度旋轉(zhuǎn)并與構(gòu)成 光器件晶片2的藍(lán)寶石基板20的背面20b接觸，并且進(jìn)行預(yù)定量的磨削進(jìn)給。其結(jié)果為， 藍(lán)寶石基板20的背面20b被磨削，構(gòu)成光器件晶片2的藍(lán)寶石基板20形成為預(yù)定的厚度 (例如80 μ m)。其結(jié)果為，如圖6所示，變質(zhì)層210露出于構(gòu)成光器件晶片2的藍(lán)寶石基板 20的背面20b。這樣，在實施了上述變質(zhì)層形成工序后實施背面磨削工序，從而將晶片的厚 度形成為預(yù)定厚度，因此能夠?qū)⒆冑|(zhì)層的厚度抑制到最小限度，提高了生產(chǎn)效率。在實施了上述背面磨削工序后，實施晶片斷裂工序，在該晶片斷裂工序中，對光器 件晶片施加外力，使晶片沿著形成有變質(zhì)層的間隔道斷裂，從而分割成一個個光器件。使用 圖7所示的晶片斷裂裝置6來實施該晶片斷裂工序。圖7所示的晶片斷裂裝置6具備基座 61和移動工作臺62，該移動工作臺62以能夠在箭頭Y所示的方向移動的方式配設(shè)在該基 座61上?；?1形成為矩形，在其兩側(cè)部上表面沿箭頭Y所示的方向相互平行地配設(shè)有 兩根導(dǎo)軌611、612。在這兩根導(dǎo)軌611、612上以能夠移動的方式配設(shè)有移動工作臺62。移 動工作臺62通過移動構(gòu)件63在箭頭Y所示的方向移動。在移動工作臺62上配設(shè)有用于 保持上述環(huán)狀框架3的框架保持構(gòu)件64?？蚣鼙３謽?gòu)件64具有圓筒狀的主體641 ；設(shè)置 于該主體641的上端的環(huán)狀的框架保持部件642 ；以及配設(shè)于該框架保持部件642的外周 的作為固定構(gòu)件的多個夾緊器643。這樣構(gòu)成的框架保持構(gòu)件64通過夾緊器643對載置 于框架保持部件642上的環(huán)狀框架3進(jìn)行固定。此外，圖7所示的晶片斷裂裝置6具備使 上述框架保持構(gòu)件64轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動構(gòu)件65。該轉(zhuǎn)動構(gòu)件65具有脈沖電動機651，其配設(shè)于 上述移動工作臺62 ；滑輪652，其裝配于該脈沖電動機651的旋轉(zhuǎn)軸；以及環(huán)形帶653，其繞 掛于所述滑輪652和圓筒狀的主體641。這樣構(gòu)成的轉(zhuǎn)動構(gòu)件65通過驅(qū)動脈沖電動機651 來經(jīng)由滑輪652和環(huán)形帶653使框架保持構(gòu)件64轉(zhuǎn)動。圖7所示的晶片斷裂裝置6具備張力施加構(gòu)件66，該張力施加構(gòu)件66對光器件晶片2在與間隔道22正交的方向上作用拉伸力，其中，所述光器件晶片2經(jīng)由保護帶30支承 于環(huán)狀框架3，而該環(huán)狀框架3則保持于上述環(huán)狀的框架保持部件642。張力施加構(gòu)件66配 置在環(huán)狀的框架保持部件642內(nèi)。該張力施加構(gòu)件66具有第一吸引保持部件661和第二 吸引保持部件662，該第一吸引保持部件661和第二吸引保持部件662具有在與箭頭Y方向 正交的方向上較長的長方形的保持面。在第一吸引保持部件661形成有多個吸引孔661a， 在第二吸引保持部件662形成有多個吸引孔66加。多個吸引孔661a和66 與未圖示的吸 引構(gòu)件連通。此外，第一吸引保持部件661和第二吸引保持部件662形成為通過未圖示的 移動構(gòu)件而分別在箭頭Y方向移動。圖7所示的晶片斷裂裝置6具有用于檢測光器件晶片2的間隔道22的檢測構(gòu)件 67，其中所述光器件晶片2經(jīng)由保護帶30支承于環(huán)狀框架3，而該環(huán)狀框架3保持于上述環(huán) 狀的框架保持部件642。檢測構(gòu)件67安裝在配設(shè)于基座61的L字形的支承柱671。該檢 測構(gòu)件67由光學(xué)系統(tǒng)和攝像元件(CXD)等構(gòu)成，并且配置于上述張力施加構(gòu)件66的上方 位置。這樣構(gòu)成的檢測構(gòu)件67對光器件晶片2的間隔道22進(jìn)行拍攝，并轉(zhuǎn)換成電信號發(fā) 送至未圖示的控制構(gòu)件，其中所述光器件晶片2經(jīng)由保護帶30支承于環(huán)狀框架3，而該環(huán)狀 框架3保持于上述環(huán)狀的框架保持部件642。參照圖8，對使用上述晶片斷裂裝置6實施的晶片斷裂進(jìn)行說明。將經(jīng)由保護帶30支承光器件晶片2的環(huán)狀框架3如圖8的(a)所示地載置到框 架保持部件642上，并通過夾緊器643固定于框架保持部件642，其中所述光器件晶片2已 經(jīng)實施了上述的作為斷裂起點形成工序的變質(zhì)層形成工序。接著，使移動構(gòu)件63工作，使 移動工作臺62在箭頭Y所示的方向(參照圖7)移動，如圖8的(a)所示，將沿預(yù)定方向形 成于光器件晶片2的一條間隔道22 (在圖示的實施方式中為最左端的間隔道)定位于構(gòu)成 張力施加構(gòu)件66的第一吸引保持部件661的保持面與第二吸引保持部件662的保持面之 間。此時，通過檢測構(gòu)件67對間隔道22進(jìn)行拍攝，并對第一吸引保持部件661的保持面與 第二吸引保持部件662的保持面進(jìn)行位置對準(zhǔn)。這樣，當(dāng)一條間隔道22被定位于第一吸引 保持部件661的保持面與第二吸引保持部件662的保持面之間后，使未圖示的吸引構(gòu)件工 作，使吸引孔661a和66 作用負(fù)壓，由此將光器件晶片2經(jīng)由保護帶30吸引保持在第一 吸引保持部件661的保持面和第二吸引保持部件662的保持面上(保持工序)。在實施了上述保持工序后，使構(gòu)成張力施加構(gòu)件66的未圖示的移動構(gòu)件工作，使 第一吸引保持部件661與第二吸引保持部件662如圖8的(b)所示地向相互背離的方向移 動。其結(jié)果為，在定位于第一吸引保持部件661的保持面與第二吸引保持部件662的保持 面之間的間隔道22上，沿與間隔道22正交的方向作用有拉伸力，光器件晶片2以形成于藍(lán) 寶石基板20的變質(zhì)層210為斷裂起點沿間隔道22斷裂(斷裂工序)。通過實施該斷裂工 序，保護帶30略微伸長。在該斷裂工序中，光器件晶片2沿間隔道22形成變質(zhì)層210，從而 強度降低，因此，通過使第一吸引保持部件661與第二吸引保持部件662向相互背離的方向 移動0. 5mm左右，能夠使光器件晶片2以形成于藍(lán)寶石基板20的變質(zhì)層210為斷裂起點沿 間隔道22斷裂。在如上所述地實施了沿著形成于預(yù)定方向的一條間隔道22進(jìn)行斷裂的斷裂工序 后，解除上述第一吸引保持部件661和第二吸引保持部件662對光器件晶片2的吸引保持。 接著，使移動構(gòu)件63工作，使移動工作臺62在箭頭Y所示的方向(參照圖7)移動相當(dāng)于間隔道26的間隔的量，將與實施了上述斷裂工序的間隔道22相鄰的間隔道22定位于構(gòu)成 張力施加構(gòu)件66的第一吸引保持部件661的保持面與第二吸引保持部件662的保持面之 間。然后，實施上述保持工序和斷裂工序。當(dāng)如上所述地對形成于預(yù)定方向的所有的間隔道22實施了上述保持工序和斷裂 工序后，使轉(zhuǎn)動構(gòu)件65工作，使框架保持構(gòu)件64轉(zhuǎn)動90度。其結(jié)果為，保持在框架保持構(gòu) 件64的框架保持部件642上的光器件晶片2也轉(zhuǎn)動90度，與形成于預(yù)定方向且實施了上 述斷裂工序的間隔道22正交的方向上所形成的間隔道22，被定位成與第一吸引保持部件 661的保持面和第二吸引保持部件662的保持面平行的狀態(tài)。接著，對與實施了上述斷裂工 序的間隔道22正交的方向上所形成的所有的間隔道22，實施上述的保持工序和斷裂工序， 由此將光器件晶片2沿間隔道22分割成一個個光器件23。在實施了上述晶片斷裂工序后，實施磨削光器件晶片的背面以除去變質(zhì)層的變質(zhì) 層除去工序。使用上述圖5所示的磨削裝置5來實施該變質(zhì)層除去工序。即，如圖9所示，將 實施了上述晶片斷裂工序的光器件晶片2 (已分割成一個個光器件23)的保護帶30側(cè)，載 置在磨削裝置5的卡盤工作臺51上，并且將環(huán)狀框架3載置于卡盤工作臺51的外周部，使 未圖示的吸引構(gòu)件工作，由此將光器件晶片2和環(huán)狀框架3吸引保持在卡盤工作臺51上。 因此，保持在卡盤工作臺51上的光器件晶片2的藍(lán)寶石基板20的背面20b處于上側(cè)。在 這樣將光器件晶片2吸引保持到卡盤工作臺51上后，一邊使卡盤工作臺51以例如500rpm 的速度旋轉(zhuǎn)，一邊使磨削工具52以例如IOOOrpm的速度旋轉(zhuǎn)并與構(gòu)成光器件晶片2的藍(lán)寶 石基板20的背面20b接觸，并且進(jìn)行預(yù)定量的磨削進(jìn)給直到到達(dá)除去了上述變質(zhì)層210的 位置為止。其結(jié)果為，構(gòu)成光器件晶片2的藍(lán)寶石基板20的背面20b被磨削，如圖10所示， 殘留于被分割成一個一個的光器件23的背面的變質(zhì)層210被除去。這樣，通過將殘留于被 分割成一個一個的光器件23的背面的變質(zhì)層210除去，能夠提高光器件23的輝度。在實施了上述變質(zhì)層除去工序后，實施晶片轉(zhuǎn)移工序，在該晶片轉(zhuǎn)移工序中，將已 分割成一個個光器件的光器件晶片的背面粘貼到裝配于環(huán)狀框架的保護帶的表面，并且將 粘貼有光器件晶片表面的上述保護帶30剝離并除去上述環(huán)狀框架3。在該晶片轉(zhuǎn)移工序 中，如圖11的(a)所示，從紫外線照射器300向裝配于環(huán)狀框架3的保護帶30 (粘貼有已 分割成一個個光器件23的光器件晶片2)照射紫外線。其結(jié)果為，保護帶30的粘接漿體 硬化，粘接力降低。接著，如圖11的(b)所示，將裝配于環(huán)狀框架3a的保護帶30a的表面 (在圖11的(b)中為下表面)粘貼至構(gòu)成光器件晶片2的藍(lán)寶石基板20的背面20b (在圖 11的(b)中為上表面)，其中所述光器件晶片2粘貼在裝配于環(huán)狀框架3的保護帶30上。 另外，環(huán)狀框架3a和保護帶30a可以是與上述環(huán)狀框架3和保護帶30實質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)。 接著，如圖11的(c)所示，將表面粘貼于保護帶30的光器件晶片2(已分割成一個個光器 件23)從保護帶30剝離。此時，如圖11的(a)所示，對保護帶30照射紫外線，從而保護帶 30的粘接漿體硬化、粘接力降低，因此能夠?qū)⒐馄骷?(已分割成一個個光器件23)從 保護帶30容易地剝離。然后，除去裝配有保護帶30的環(huán)狀框架3，由此，如圖11的(d)所 示，已分割成一個個器件的光器件晶片2被轉(zhuǎn)移至裝配于環(huán)狀框架3a的保護帶30a的表 面。在晶片的表面粘貼在裝配于環(huán)狀框架3的保護帶30的狀態(tài)下，實施上述變質(zhì)層形成工 序、背面磨削工序、晶片斷裂工序以及變質(zhì)層除去工序，在將光器件晶片2分割成一個個器 件23之后，實施這樣的晶片轉(zhuǎn)移工序，因此能夠在光器件晶片2不破裂的情況下將正反面翻轉(zhuǎn)過來并改貼到裝配于環(huán)狀框架3a的保護帶30a上。因此，能夠在已分割成一個個光器 件23的光器件晶片2被改貼到了裝配于環(huán)狀框架3a的保護帶30a上的狀態(tài)下，實施光器 件23的導(dǎo)通測試。在如上所述地實施了晶片轉(zhuǎn)移工序后，實施拾取工序，在該拾取工序中，將粘貼在 裝配于環(huán)狀框架的保護帶的表面的、已被分割成一個一個的光器件從保護帶剝離并進(jìn)行拾 取。使用圖12所示的拾取裝置7來實施該拾取工序。圖12所示的拾取裝置7具備框架 保持構(gòu)件71，其保持上述環(huán)狀框架3a ；保護帶擴張構(gòu)件72，其使裝配于環(huán)狀框架3a的保護 帶30a擴張，其中所述環(huán)狀框架3a保持于所述框架保持構(gòu)件71 ；以及拾取夾頭73。框架保 持構(gòu)件71具有環(huán)狀的框架保持部件711、和配設(shè)在該框架保持部件711的外周的作為固定 構(gòu)件的多個夾緊器712。框架保持部件711的上表面形成載置環(huán)狀框架3a的載置面711a， 環(huán)狀框架3a被載置在該載置面711a上。另外，載置在載置面711a上的環(huán)狀框架3a通過 夾緊器712固定于框架保持部件711。這樣構(gòu)成的框架保持構(gòu)件71通過保護帶擴張構(gòu)件 72被支承成能夠在上下方向進(jìn)退。保護帶擴張構(gòu)件72具備擴張鼓721，該擴張鼓721配設(shè)在上述環(huán)狀的框架保持部 件711的內(nèi)側(cè)。該擴張鼓721的內(nèi)徑和外徑都比環(huán)狀框架3a的內(nèi)徑要小、且比裝配于該環(huán) 狀框架3a的光器件晶片2 (已被分割成一個個光器件23)的外徑要大。此外，擴張鼓721 在下端具有支承凸緣722。圖示的實施方式中的保護帶擴張構(gòu)件72具備能夠使上述環(huán)狀 的框架保持部件711在上下方向進(jìn)退的支承構(gòu)件723。該支承構(gòu)件723由配設(shè)在上述支承 凸緣722上的多個空氣缸723a構(gòu)成，該支承構(gòu)件723的活塞桿72 與上述環(huán)狀的框架保 持部件711的下表面連接。這樣由多個空氣缸723a構(gòu)成的支承構(gòu)件723使環(huán)狀的框架保 持部件711在基準(zhǔn)位置和擴張位置之間沿上下方向移動，所述基準(zhǔn)位置是如圖13的(a)所 示載置面711a與擴張鼓721的上端處于大致同一高度的位置，所述擴張位置是如圖13的 (b)所示載置面711a比擴張鼓721的上端靠下方預(yù)定量的位置。參照圖13對使用如上所述地構(gòu)成的拾取裝置7實施的拾取工序進(jìn)行說明。S卩，如 圖13的(a)所示，將環(huán)狀框架3a載置到構(gòu)成框架保持構(gòu)件71的框架保持部件711的載置 面711a上，并利用夾緊器712將該環(huán)狀框架3a固定于框架保持部件711(框架保持工序)， 其中，在所述環(huán)狀框架3a上裝配了粘貼有光器件晶片2 (已被分割成一個個器件)的保護 帶30a。此時，框架保持部件711定位于圖13的(a)所示的基準(zhǔn)位置。接著，使構(gòu)成保護 帶擴張構(gòu)件72的作為支承構(gòu)件723的多個空氣缸723a工作，使環(huán)狀的框架保持部件711 下降至圖13的(b)所示的擴張位置。于是，固定在框架保持部件711的載置面711a上的 環(huán)狀框架3a也下降，因此，如圖13的(b)所示，裝配于環(huán)狀框架3a的保護帶30a與擴張鼓 721的上端緣接觸而被擴張(保護帶擴張工序)。其結(jié)果為，由于粘貼于保護帶30a的光器 件晶片2沿著間隔道22被分割成了一個個光器件23，所以一個個器件23之間變寬，形成間 隙S。在該狀態(tài)下，使拾取夾頭73工作，使其吸附保持光器件23的表面(上表面)，將該光 器件23從保護帶30a剝離下來并進(jìn)行拾取。此時，如圖13的(b)所示，通過利用頂起針74 從保護帶30a的下側(cè)將器件23頂起，能夠容易地將光器件23從保護帶30a剝離。由于該 頂起針74作用于光器件23的背面地進(jìn)行頂起，所以不會使光器件23的表面損傷。另外， 在拾取工序中，由于如上所述地拓寬了一個個光器件23之間的間隙S，所以能夠在不與相 鄰的光器件23接觸的情況下容易地進(jìn)行拾取。這樣，由于利用拾取夾頭73拾取的光器件23的表面(上表面)被吸附保持，所以此后無需使光器件23的正反面翻轉(zhuǎn)。
以上，基于圖示的實施方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不僅僅限定于實施 方式，在本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種變形。例如，在上述實施方式中，作為晶片斷 裂工序，示出了在與形成有作為斷裂起點的變質(zhì)層的間隔道正交的方向上作用拉伸力、從 而使晶片沿形成有變質(zhì)層的間隔道斷裂的例子，但是，作為晶片斷裂工序，也可以采用例如 日本特開2006-107273號公報或日本特開2006_1觀211號公報中公開的、通過對強度沿間 隔道降低了的晶片沿間隔道作用彎曲應(yīng)力來使晶片沿間隔道斷裂的方法等其它的斷裂方 法。
權(quán)利要求
1.一種光器件晶片的加工方法，其是將光器件晶片沿著間隔道分割成一個個光器件的 光器件晶片的加工方法，其中所述光器件晶片構(gòu)成為在基板的表面層疊有光器件層、并且 在通過呈格子狀地形成的多條間隔道劃分出的多個區(qū)域中形成了光器件，所述光器件晶片 的加工方法的特征在于，該光器件晶片的加工方法包括以下工序保護部件粘貼工序，在該保護部件粘貼工序中，在光器件晶片的表面粘貼保護部件；變質(zhì)層形成工序，在該變質(zhì)層形成工序中，將聚光點定位于光器件晶片的基板的內(nèi)部， 從光器件晶片的基板的背面?zhèn)妊亻g隔道照射相對于光器件晶片的基板具有透射性的波長 的激光光線，從而在基板的內(nèi)部在比光器件層靠背面?zhèn)鹊奈恢醚亻g隔道形成變質(zhì)層；背面磨削工序，在該背面磨削工序中，對實施了所述變質(zhì)層形成工序的光器件晶片的 基板的背面進(jìn)行磨削，使光器件晶片形成為預(yù)定的厚度；以及晶片斷裂工序，在該晶片斷裂工序中，對實施了背面磨削工序的光器件晶片施加外力， 使光器件晶片沿著形成有變質(zhì)層的間隔道斷裂，從而將光器件晶片分割成一個個光器件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光器件晶片的加工方法，其中，在變質(zhì)層形成工序中，從距離光器件晶片的基板的表面20 60 μ m的位置起向背面?zhèn)?形成變質(zhì)層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光器件晶片的加工方法，其中，在所述保護部件粘貼工序中，將光器件晶片的表面粘貼至作為保護部件的保護帶，其 中所述作為保護部件的保護帶裝配于環(huán)狀框架，在光器件晶片的表面粘貼于所述保護帶的 狀態(tài)下，實施所述變質(zhì)層形成工序、所述背面磨削工序以及所述晶片斷裂工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光器件晶片的加工方法，其中，在實施了所述晶片斷裂工序后，實施變質(zhì)層除去工序，在該變質(zhì)層除去工序中，對光器 件晶片的基板的背面進(jìn)行磨削，從而除去變質(zhì)層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光器件晶片的加工方法，其中，在所述保護部件粘貼工序中，將光器件晶片的表面粘貼至作為保護部件的保護帶，其 中所述作為保護部件的保護帶裝配于環(huán)狀框架，在光器件晶片的表面粘貼于所述保護帶的 狀態(tài)下，實施所述變質(zhì)層形成工序、所述背面磨削工序、所述晶片斷裂工序以及所述變質(zhì)層 除去工序。
全文摘要
本發(fā)明提供光器件晶片的加工方法，能夠在不到達(dá)光器件層的范圍內(nèi)容易地形成變質(zhì)層，并能使器件厚度形成為預(yù)定厚度。該光器件晶片的加工方法將光器件晶片沿間隔道分割成一個個光器件，其中光器件晶片構(gòu)成為在基板表面層疊有光器件層、在通過間隔道劃分出的多個區(qū)域中形成了光器件，該加工方法包括保護部件粘貼工序，在光器件晶片表面粘貼保護部件；變質(zhì)層形成工序，將聚光點定位于基板內(nèi)部從基板背面?zhèn)妊亻g隔道照射激光光線，以在基板內(nèi)部在比光器件層靠背面?zhèn)任恢醚亻g隔道形成變質(zhì)層；背面磨削工序，對基板背面進(jìn)行磨削以形成為預(yù)定厚度；和晶片斷裂工序，對光器件晶片施加外力使光器件晶片沿形成有變質(zhì)層的間隔道斷裂從而分割成一個個光器件。
文檔編號H01L21/304GK102097310SQ20101055195
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者星野仁志, 能丸圭司 申請人:株式會社迪思科