專利名稱：光器件晶片的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光器件晶片的加工方法，該加工方法將光器件晶片中的光器件層轉(zhuǎn)移到移設(shè)基板，其中，在藍(lán)寶石基板或碳化硅等的外延基板的表面上隔著緩沖層層疊由η型半導(dǎo)體層和P型半導(dǎo)體層構(gòu)成的光器件層，在光器件層上在由呈格子狀形成的多個(gè)切割道劃分出的多個(gè)區(qū)域內(nèi)形成有發(fā)光二極管、激光二極管等的光器件。
背景技術(shù)：
在光器件制造步驟中，在大致圓板形狀的藍(lán)寶石基板或碳化硅等的外延基板的表面上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，在光器件層上在由呈格子狀形成的多個(gè)切割道劃分出的多個(gè)區(qū)域內(nèi)形成有發(fā)光二極管、激光二極管等的光器件，從而構(gòu)成光器件晶片。然后，通過沿著切割道分割光器件晶片來制造各個(gè)光器件(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。并且，作為提高光器件的亮度的技術(shù)，在下述專利文獻(xiàn)2中公開了以下被稱為剝離的制造方法使在構(gòu)成光器件晶片的藍(lán)寶石基板或碳化硅等的外延基板的表面上隔著緩沖層層疊的由η型半導(dǎo)體層和ρ型半導(dǎo)體層構(gòu)成的光器件層隔著金(Au)、鉬(Pt)、鉻(Cr)、 銦an)、鈀(Pb)等的接合金屬層與鉬(Mo)、銅(Cu)、硅(Si)等的移設(shè)基板接合，通過從外延基板的背面?zhèn)认蚓彌_層照射激光來剝離外延基板，將光器件層轉(zhuǎn)移到移設(shè)基板上。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)在上述的專利文獻(xiàn)2中公開的技術(shù)中，由于在使移設(shè)基板與層疊在外延基板的表面上的光器件層接合時(shí)加熱到220°C 300°C的溫度，因而由于外延基板和移設(shè)基板的線膨脹系數(shù)的差異而使由外延基板和移設(shè)基板構(gòu)成的接合體發(fā)生翹曲。因此，當(dāng)從光器件層剝離外延基板時(shí)，難以使激光束的聚光點(diǎn)定位在外延基板和光器件層之間的緩沖層，存在這樣的問題使光器件層損傷，或者不能可靠地分解緩沖層而不能順利剝離外延基板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而作成的，本發(fā)明的主要技術(shù)課題是提供一種可使層疊在構(gòu)成光器件晶片的外延基板的表面上的光器件層順利轉(zhuǎn)移到移設(shè)基板而不使該光器件層受到損傷的光器件晶片的加工方法。為了解決上述的主要技術(shù)課題，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種光器件晶片的加工方法， 該加工方法將光器件晶片中的光器件層轉(zhuǎn)移到移設(shè)基板上，所述光器件層隔著緩沖層層疊在外延基板的表面，并在由呈格子狀形成的多個(gè)切割道劃分出的多個(gè)區(qū)域內(nèi)形成有光器件，所述光器件晶片的加工方法的特征在于，所述加工方法包括移設(shè)基板接合步驟，使移設(shè)基板與在該外延基板的表面上隔著該緩沖層層疊的該光器件層的表面接合；移設(shè)基板切斷步驟，將與該光器件層的表面接合的該移設(shè)基板與該光器件層一起沿著該切割道切斷； 剝離用激光束照射步驟，將被實(shí)施了該移設(shè)基板切斷步驟后的該移設(shè)基板貼附在保持部件上，從層疊有與該移設(shè)基板接合的該光器件層的該外延基板的背面?zhèn)仁咕酃恻c(diǎn)定位于該緩沖層而照射透過該外延基板的激光束，從而分解該緩沖層；以及外延基板剝離步驟，在實(shí)施了該剝離用激光束照射步驟后，從該光器件層剝離該外延基板。上述移設(shè)基板切斷步驟利用切削刀將移設(shè)基板沿著切割道切斷。并且，上述移設(shè)基板切斷步驟通過沿著移設(shè)基板的切割道照射激光束來將移設(shè)基板沿著切割道切斷。在本發(fā)明的光器件晶片的加工方法中，該加工方法包括移設(shè)基板接合步驟，使移設(shè)基板與隔著緩沖層層疊在外延基板的表面的光器件層的表面接合；移設(shè)基板切斷步驟， 將與光器件層的表面接合的移設(shè)基板與光器件層一起沿著切割道切斷；剝離用激光束照射步驟，將被實(shí)施了移設(shè)基板切斷步驟后的移設(shè)基板貼附在保持部件上，從層疊有與移設(shè)基板接合的光器件層的外延基板的背面?zhèn)葘⒕酃恻c(diǎn)定位于緩沖層而照射透過外延基板的激光束，從而分解緩沖層；以及外延基板剝離步驟，在實(shí)施了剝離用激光束照射步驟后，從光器件層剝離外延基板，因而在實(shí)施剝離用激光束照射步驟時(shí)，通過將移設(shè)基板沿著切割道切斷，可消除由于外延基板和移設(shè)基板的線膨脹系數(shù)的差異而產(chǎn)生的發(fā)生在由外延基板和移設(shè)基板構(gòu)成的接合體上的翹曲，因而可使激光束的聚光點(diǎn)準(zhǔn)確定位在緩沖層上。并且，緩沖層由氮化鎵(GaN)形成，通過激光束的照射被分解為2GaN — 2Ga+N2，產(chǎn)生N2氣體，給光器件層帶來不良影響，然而由于移設(shè)基板3被分割為各個(gè)光器件，因而通過分割槽排出N2 氣體，減輕了對(duì)光器件層的不良影響。


圖1是示出使用本發(fā)明的光器件晶片的加工方法進(jìn)行加工的光器件晶片的立體圖和將主要部分放大的剖視圖。圖2是本發(fā)明的光器件晶片的分割方法中的移設(shè)基板接合步驟的說明圖。圖3是用于實(shí)施本發(fā)明的光器件晶片的分割方法中的移設(shè)基板切斷步驟的第1實(shí)施方式的切削裝置的主要部分立體圖。圖4是示出本發(fā)明的光器件晶片的分割方法中的移設(shè)基板切斷步驟的第1實(shí)施方式的說明圖。圖5是用于實(shí)施本發(fā)明的光器件晶片的分割方法中的移設(shè)基板切斷步驟的第2實(shí)施方式的激光加工裝置的主要部分立體圖。圖6是示出本發(fā)明的光器件晶片的分割方法中的移設(shè)基板切斷步驟的第2實(shí)施方式的說明圖。圖7是本發(fā)明的光器件晶片的分割方法中的光器件晶片支撐步驟的說明圖。圖8是用于實(shí)施本發(fā)明的光器件晶片的分割方法中的剝離用激光束照射步驟的激光加工裝置的主要部分立體圖。圖9是本發(fā)明的光器件晶片的分割方法中的剝離用激光束照射步驟的說明圖。圖10是本發(fā)明的光器件晶片的分割方法中的外延基板剝離步驟的說明圖。標(biāo)號(hào)說明2 光器件晶片；20 外延基板；21 光器件層；22 緩沖層；3 移設(shè)基板；4 接合金屬層；5 切削裝置；51 切削裝置的工作盤；52 切削單元；521 切削刀；6 激光加工裝置； 61 激光加工裝置的工作盤；62 激光束照射單元；622 聚光器；7 激光加工裝置；71 激光加工裝置的工作盤；72 激光束照射單元；722 聚光器；F 環(huán)狀框架；T 切割帶。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的光器件晶片的加工方法的優(yōu)選實(shí)施方式。圖1示出使用本發(fā)明的光器件晶片的加工方法進(jìn)行加工的光器件晶片的立體圖。 在圖1所示的光器件晶片2中，在大致圓板形狀的藍(lán)寶石基板或碳化硅等的外延基板20的表面20a上，使用外延生長(zhǎng)法形成由η型氮化鎵半導(dǎo)體層211和ρ型氮化鎵半導(dǎo)體層212 構(gòu)成的光器件層21。另外，在外延基板20的表面使用外延生長(zhǎng)法層疊由η型氮化鎵半導(dǎo)體層211和ρ型氮化鎵半導(dǎo)體層212構(gòu)成的光器件層21時(shí)，在外延基板20的表面20a和形成光器件層21的η型氮化鎵半導(dǎo)體層211之間形成由氮化鎵(GaN)構(gòu)成的緩沖層22。在這樣構(gòu)成的光器件晶片2中，在圖示的實(shí)施方式中，外延基板20的厚度形成為例如430 μ m, 包含緩沖層22的光器件層21的厚度形成為例如5μπι。另外，在光器件層21中，如圖1(a) 所示在由呈格子狀形成的多個(gè)切割道所劃分的多個(gè)區(qū)域內(nèi)形成光器件Μ。如上所述，為了將光器件晶片2中的外延基板20從光器件層21剝離并轉(zhuǎn)移到移設(shè)基板，實(shí)施使移設(shè)基板與光器件層21的表面21a接合的移設(shè)基板接合步驟。即，如圖2 (a) 和(b)所示，使厚度例如220 μ m的移設(shè)基板3隔著接合金屬層4與形成在構(gòu)成光器件晶片 2的外延基板20的表面20a的光器件層21的表面21a接合。另外，作為移設(shè)基板3，可使用鉬(Mo)、銅(Cu)、硅(Si)等，并且，作為形成接合金屬層4的接合金屬，可使用金(Au)、鉬 (Pt)、鉻(Cr)、銦an)、鈀(Pb)等。在該移設(shè)基板接合步驟中，在形成于外延基板20的表面20a上的光器件層21的表面21a或移設(shè)基板3的表面3a上蒸鍍上述接合金屬，形成厚度是3 μ m左右的接合金屬層4，使該接合金屬層4和移設(shè)基板3的表面3a或光器件層21的表面21a面對(duì)面壓接，從而可使移設(shè)基板3的表面3a隔著接合金屬層4與構(gòu)成光器件晶片 2的光器件層21的表面21a接合。這樣在使移設(shè)基板3與形成于外延基板20的表面20a 上的光器件層21的表面21a接合時(shí)加熱到220°C 300°C的溫度，因而由于外延基板20和移設(shè)基板3的線膨脹系數(shù)的差異而使由外延基板20和移設(shè)基板3構(gòu)成的接合體發(fā)生翹曲。 該翹曲量在外延基板20的直徑是IOcm的情況下是0. 5mm左右。在實(shí)施了上述的移設(shè)基板接合步驟之后，實(shí)施將移設(shè)基板3與光器件層21 —起沿著切割道23切斷的移設(shè)基板切斷步驟。參照?qǐng)D3和圖4說明該移設(shè)基板切斷步驟的第1 實(shí)施方式。移設(shè)基板切斷步驟的第1實(shí)施方式使用圖3所示的切削裝置5來實(shí)施。圖3所示的切削裝置5具有工作盤51，其保持被加工物；切削單元52，其具有切削被保持在該工作盤51上的被加工物的切削刀521 ；以及攝像單元53，其拍攝被保持在工作盤51上的被加工物。另外，攝像單元53在圖示的實(shí)施方式中除了利用可見光線進(jìn)行攝像的通常的攝像元件(CCD)以外，還由以下等構(gòu)成紅外線照明單元，其向被加工物照射紅外線；光學(xué)系統(tǒng)，其捕獲由該紅外線照明單元所照射的紅外線；以及攝像元件(紅外線CCD)，其輸出與由該光學(xué)系統(tǒng)所捕獲的紅外線對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，攝像單元53將拍攝得到的圖像信號(hào)發(fā)送到未圖示的控制單元。為了使用這樣構(gòu)成的切削裝置5來實(shí)施移設(shè)基板切斷步驟，在工作盤51上放置被實(shí)施了上述的移設(shè)基板接合步驟并與移設(shè)基板3接合的光器件晶片2的外延基板20。 因此，與形成在構(gòu)成光器件晶片2的外延基板20的表面上的光器件層21的表面21a接合的移設(shè)基板3的背面北為上側(cè)。然后，通過使未圖示的吸引單元進(jìn)行動(dòng)作，將與移設(shè)基板3接合的光器件晶片2吸引保持在工作盤51上。這樣，吸引保持了與移設(shè)基板3接合的光器件晶片2的工作盤51通過未圖示的切削進(jìn)給單元定位在攝像單元53的正下方。當(dāng)工作盤51定位在攝像單元53的正下方時(shí)，執(zhí)行通過攝像單元53和未圖示的控制單元檢測(cè)移設(shè)基板3的應(yīng)切削加工的加工區(qū)域的對(duì)準(zhǔn)作業(yè)。在該對(duì)準(zhǔn)作業(yè)中移設(shè)基板3 由硅基板形成的情況下，攝像單元53和未圖示的控制單元執(zhí)行用于進(jìn)行朝第1方向形成在構(gòu)成光器件晶片2的光器件層21上的切割道23與切削刀521的位置對(duì)齊的圖形匹配等的圖像處理，并執(zhí)行切削區(qū)域的對(duì)準(zhǔn)(對(duì)準(zhǔn)步驟)。對(duì)于形成在構(gòu)成光器件晶片2的光器件層 21上的朝與上述第1方向正交的第2方向延伸的切割道23，也同樣執(zhí)行切削區(qū)域的對(duì)準(zhǔn)。 另外，移設(shè)基板3定位在形成有切割道23的光器件層21的上側(cè)，而在移設(shè)基板3由硅基板形成的情況下，由于攝像單元53如上所述由紅外線照明單元、捕獲紅外線的光學(xué)系統(tǒng)以及輸出與紅外線對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的攝像元件(紅外線CCD)等構(gòu)成，因而可通過由硅基板構(gòu)成的移設(shè)基板3拍攝切割道23。另外，在移設(shè)基板3由金屬材料形成的情況下，利用透明體形成工作盤51的保持部，從該保持部的下側(cè)拍攝切割道23。在按以上進(jìn)行了檢測(cè)與被保持在工作盤51上的光器件晶片2接合的移設(shè)基板3 的切削區(qū)域的對(duì)準(zhǔn)之后，使保持了與光器件晶片2接合的移設(shè)基板3的工作盤51移動(dòng)到切削作業(yè)區(qū)域，如圖4(a)所示將預(yù)定的切割道23的一端從切削刀521的正下方定位在圖 4(a)中稍右側(cè)。然后，使切削刀521朝由箭頭521a所示的方向旋轉(zhuǎn)，并使未圖示的切入進(jìn)給單元進(jìn)行動(dòng)作，將切削刀521從由雙點(diǎn)劃線所示的退避位置朝由箭頭Zl所示的方向切入進(jìn)給預(yù)定量。該切入進(jìn)給位置被設(shè)定為切削刀521的外周緣到達(dá)緩沖層22的深度位置。這樣，在實(shí)施了切削刀521的切入進(jìn)給之后，在使切削刀521朝由箭頭521a所示的方向旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，使工作盤51朝在圖4(a)中由箭頭Xl所示的方向以預(yù)定的切削進(jìn)給速度移動(dòng)，當(dāng)與被保持在工作盤51上的光器件晶片2接合的移設(shè)基板3的另一端到達(dá)圖4 (b)所示切削刀521的正下方的稍左側(cè)時(shí)，停止工作盤51的移動(dòng)，并使切削刀521朝由箭頭Z2所示的方向上升到由雙點(diǎn)劃線所示的退避位置。結(jié)果，移設(shè)基板3如圖4(c)所示與形成在構(gòu)成光器件晶片2的外延基板20的表面上的光器件層21 —起沿著第1方向的切割道23被切斷，形成由切削槽構(gòu)成的分割槽31 (移設(shè)基板切斷步驟)。通過對(duì)全部與切割道23對(duì)應(yīng)的區(qū)域?qū)嵤┥鲜龅囊圃O(shè)基板切斷步驟，在移設(shè)基板3上，如圖4(d)所示沿著呈格子狀形成的切割道23形成格子狀的分割槽31。另外，在由外延基板20和移設(shè)基板3構(gòu)成的接合體上產(chǎn)生 0. 5mm左右的翹曲，而盡管通過工作盤51的吸引得到少許緩解，也達(dá)不到零(0)，因而存在外延基板20被切削刀521切削的情況。下面，參照?qǐng)D5和圖6說明移設(shè)基板切斷步驟的第2實(shí)施方式。移設(shè)基板切斷步驟的第2實(shí)施方式使用圖5所示的激光加工裝置6來實(shí)施。圖5所示的激光加工裝置6具有工作盤61，其保持被加工物；激光束照射單元62，其向被保持在該工作盤61上的被加工物照射激光束；以及攝像單元63，其拍攝被保持在工作盤61上的被加工物。工作盤61構(gòu)成為吸引保持被加工物，通過未圖示的加工進(jìn)給單元朝圖5中由箭頭X所示的方向被加工進(jìn)給，并通過未圖示的分度進(jìn)給單元朝圖5中由箭頭Y所示的方向被分度進(jìn)給。上述激光束照射單元62從安裝在實(shí)質(zhì)上水平配置的圓筒形狀的殼體621的前端的聚光器622照射脈沖激光束。并且，安裝在構(gòu)成上述激光束照射單元62的殼體621的前端部的攝像單元63在圖示的實(shí)施方式中除了利用可見光線進(jìn)行攝像的通常的攝像元件(CCD)以外，還由以下等構(gòu)成紅外線照明單元，其向被加工物照射紅外線；光學(xué)系統(tǒng)，其捕獲由該紅外線照明單元所照射的紅外線；以及攝像元件(紅外線CCD)，其輸出與由該光學(xué)系統(tǒng)所捕獲的紅外線對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，攝像單元63將拍攝得到的圖像信號(hào)發(fā)送到后述的控制單元。參照?qǐng)D5和圖6說明使用上述的激光加工裝置6來實(shí)施的移設(shè)基板切斷步驟。為了實(shí)施移設(shè)基板切斷步驟，首先如上述的圖5所示，在激光加工裝置6的工作盤51上放置被實(shí)施了上述的移設(shè)基板接合步驟并與移設(shè)基板3接合的光器件晶片2的外延基板20。因此，與形成在構(gòu)成光器件晶片2的外延基板20的表面上的光器件層21的表面21a接合的移設(shè)基板3的背面北為上側(cè)。然后，通過使未圖示的吸引單元進(jìn)行動(dòng)作，將與移設(shè)基板3 接合的光器件晶片2吸引保持在工作盤61上。這樣，吸引保持了與移設(shè)基板3接合的光器件晶片2的工作盤61通過未圖示的加工進(jìn)給單元定位在攝像單元63的正下方。當(dāng)工作盤61定位在攝像單元63的正下方時(shí)，執(zhí)行通過攝像單元63和未圖示的控制單元檢測(cè)移設(shè)基板3的應(yīng)激光加工的加工區(qū)域的對(duì)準(zhǔn)作業(yè)。在該對(duì)準(zhǔn)作業(yè)中移設(shè)基板3 由硅基板形成的情況下，攝像單元63和未圖示的控制單元執(zhí)行用于進(jìn)行朝第1方向形成在構(gòu)成光器件晶片2的光器件層21上的切割道23與沿著該切割道23照射激光束的激光束照射單元62的聚光器622的位置對(duì)準(zhǔn)的圖形匹配等的圖像處理，并執(zhí)行激光束照射位置的對(duì)準(zhǔn)(對(duì)準(zhǔn)步驟)。并且，對(duì)于形成在構(gòu)成光器件晶片2的光器件層21上的朝與上述第1 方向正交的第2方向延伸的切割道23，也同樣執(zhí)行切削區(qū)域的對(duì)準(zhǔn)。另外，移設(shè)基板3定位在形成有切割道23的光器件層21的上側(cè)，而在移設(shè)基板3由硅基板形成的情況下，由于攝像單元63如上所述由紅外線照明單元、捕獲紅外線的光學(xué)系統(tǒng)以及輸出與紅外線對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的攝像元件(紅外線CCD)等構(gòu)成，因而可通過由硅基板構(gòu)成的移設(shè)基板3拍攝切割道23。另外，在移設(shè)基板3由金屬材料形成的情況下，利用透明體形成工作盤61的保持部，從該保持部的下側(cè)拍攝切割道23。在按以上進(jìn)行了檢測(cè)與被保持在工作盤61上的光器件晶片2接合的移設(shè)基板3 的切削區(qū)域的對(duì)準(zhǔn)之后，使保持了與光器件晶片2接合的移設(shè)基板3的工作盤61移動(dòng)到圖 6(a)所示激光束照射單元62的聚光器622所在的激光束照射區(qū)域，使第1方向的切割道 23的一端(在圖6(a)中左端)定位在激光束照射單元62的聚光器622的正下方。然后， 在從聚光器622向移設(shè)基板3照射具有吸收性的波長(zhǎng)的脈沖激光束的同時(shí)，使工作盤61朝在圖6(a)中由箭頭Xl所示的方向以預(yù)定的加工進(jìn)給速度移動(dòng)。然后，當(dāng)如圖6(b)所示切割道23的另一端(在圖6(b)中右端)到達(dá)激光束照射單元62的聚光器622的照射位置時(shí)，停止脈沖激光束的照射并停止工作盤61的移動(dòng)(激光束照射步驟)。在該激光束照射步驟中，使脈沖激光束的聚光點(diǎn)P對(duì)準(zhǔn)移設(shè)基板3的背面3b<上面 > 附近。沿著形成在構(gòu)成光器件晶片2的光器件層21上的全部切割道23實(shí)施上述的激光束照射步驟。上述激光束照射步驟中的加工條件例如被設(shè)定如下。
光源=YAG脈沖激光器
波長(zhǎng):355nm
平均輸出:7ff
重復(fù)頻率:10kHz
聚光光點(diǎn) 1徑短軸10 μ m,長(zhǎng)軸10 200 μ m的橢圓
加工進(jìn)給速度100mm/秒在上述的加工條件中，通過沿著各切割道23實(shí)施上述激光束照射步驟4 6次， 如圖6(c)所示，移設(shè)基板3與形成在構(gòu)成光器件晶片2的外延基板20的表面上的光器件層21 —起沿著預(yù)定的切割道23被切斷，形成由激光加工槽構(gòu)成的分割槽31 (移設(shè)基板切斷步驟)。通過對(duì)全部與切割道23對(duì)應(yīng)的區(qū)域?qū)嵤┥鲜龅囊圃O(shè)基板切斷步驟，在移設(shè)基板 3上，如圖6(d)所示沿著呈格子狀形成的切割道23形成格子狀的分割槽31。通過按以上實(shí)施移設(shè)基板切斷步驟，并將移設(shè)基板3與光器件層21 —起沿著呈格子狀形成的切割道23切斷，可消除由于外延基板20和移設(shè)基板3的線膨脹系數(shù)的差異而產(chǎn)生的發(fā)生在由外延基板20和移設(shè)基板3構(gòu)成的接合體上的翹曲。然后，實(shí)施將與被實(shí)施了上述的移設(shè)基板切斷步驟的移設(shè)基板3接合的光器件晶片2貼附在安裝于環(huán)狀框架上的作為保持部件的切割帶上的光器件晶片支撐步驟。即，如圖7所示，將與光器件晶片2接合的移設(shè)基板3側(cè)貼附在安裝于環(huán)狀框架F上的作為保持部件的切割帶T的表面(保持部件貼附步驟)。因此，與貼附在切割帶T的表面的移設(shè)基板 3接合的光器件晶片2的外延基板20的背面20b為上側(cè)。在如上所述實(shí)施了光器件晶片支撐步驟之后，實(shí)施通過從外延基板20的背面20b 側(cè)將聚光點(diǎn)定位于緩沖層22而照射透過外延基板20的激光束來分解緩沖層22的剝離用激光束照射步驟。該剝離用激光束照射步驟使用圖8所示的激光加工裝置7來實(shí)施。圖8 所示的激光加工裝置7具有工作盤71，其保持被加工物；以及激光束照射單元72，其向被保持在該工作盤71上的被加工物照射激光束。工作盤71構(gòu)成為吸引保持被加工物，通過未圖示的加工進(jìn)給單元朝圖8中由箭頭X所示的方向被加工進(jìn)給，并通過未圖示的分度進(jìn)給單元朝圖8中由箭頭Y所示的方向被分度進(jìn)給。上述激光束照射單元72從安裝在實(shí)質(zhì)上水平配置的圓筒形狀的殼體721的前端的聚光器722照射脈沖激光束。參照?qǐng)D8和圖9說明使用上述的激光加工裝置7來實(shí)施的剝離用激光束照射步驟。為了實(shí)施剝離用激光束照射步驟，首先如上述的圖8所示，在激光加工裝置7的工作盤 71上放置被貼附了與上述的光器件晶片2接合的移設(shè)基板3的切割帶T側(cè)，使未圖示的吸引單元進(jìn)行動(dòng)作，將光器件晶片2吸引保持在工作盤71上。因此，被保持在工作盤71上的光器件晶片2的外延基板20的背面20b為上側(cè)。另外，在圖8中省略示出安裝有切割帶T 的環(huán)狀框架F，然而環(huán)狀框架F被保持在配設(shè)于工作盤71上的適當(dāng)?shù)目蚣鼙３謫卧?。如上所述在工作盤71上吸引保持了與移設(shè)基板3接合的光器件晶片2之后，使工作盤71移動(dòng)到如圖9 (a)所示激光束照射單元72的聚光器722所在的激光束照射區(qū)域，使一端(在圖9(a)中左端)定位在激光束照射單元72的聚光器722的正下方。然后，使從聚光器722照射的脈沖激光束的聚光點(diǎn)P如圖9(b)所示對(duì)準(zhǔn)緩沖層22。然后，在使激光束照射單元72進(jìn)行動(dòng)作并從聚光器722照射脈沖激光束的同時(shí)，使工作盤71朝在圖9 (a)中由箭頭Xl所示的方向以預(yù)定的加工進(jìn)給速度移動(dòng)。然后，當(dāng)外延基板20的另一端(在圖 9(c)中右端)到達(dá)圖9(c)所示激光束照射單元62的聚光器622的照射位置時(shí)，停止脈沖激光束的照射，并停止工作盤71的移動(dòng)(剝離用激光束照射步驟)。對(duì)緩沖層22的整面實(shí)施該剝離用激光束照射步驟。結(jié)果，緩沖層22被分解，由緩沖層22產(chǎn)生的外延基板20和光器件層21的接合功能喪失。上述剝離用激光束照射步驟中的加工條件例如被設(shè)定如下。
光源受激準(zhǔn)分子脈沖激光器波長(zhǎng)J84nm平均輸出 0. 08W重復(fù)頻率 50kHz聚光光點(diǎn)直徑φ400μιη加工進(jìn)給速度 20mm/秒在實(shí)施上述的剝離用激光束照射步驟時(shí)，通過實(shí)施上述移設(shè)基板切斷步驟并將移 設(shè)基板3沿著呈格子狀形成的切割道23切斷，可消除由于外延基板20和移設(shè)基板3的線 膨脹系數(shù)的差異而產(chǎn)生的發(fā)生在由外延基板20和移設(shè)基板3構(gòu)成的接合體上的翹曲，因而 可使從聚光器722照射的脈沖激光束的聚光點(diǎn)P準(zhǔn)確定位在緩沖層22上。并且，緩沖層22 由氮化鎵(GaN)形成，通過激光束的照射被分解為2GaN — 2Ga+N2，產(chǎn)生N2氣體，給光器件 層21帶來不良影響，然而由于基板3被分割為各個(gè)光器件24，因而通過上述分割槽31排出 N2氣體，減輕了對(duì)光器件層21的不良影響。在實(shí)施了上述的剝離用激光束照射步驟之后，實(shí)施將外延基板20從光器件層21 剝離的外延基板剝離步驟。即，與外延基板20和光器件層21接合的緩沖層22通過實(shí)施剝 離用激光束照射步驟而喪失接合功能，因而如圖10所示，外延基板20可從光器件層21容 易剝離。結(jié)果，貼附在安裝于環(huán)狀框架F上的切割帶T的表面上的移設(shè)基板3通過實(shí)施上 述移設(shè)基板切斷步驟而與光器件層21 —起被分割為各個(gè)光器件24，因而獲得與各自分割 的移設(shè)基板3接合的光器件24。
權(quán)利要求
1.一種光器件晶片的加工方法，將光器件晶片中的光器件層轉(zhuǎn)移到移設(shè)基板上，該光器件層隔著緩沖層層疊在外延基板的表面上，并在由呈格子狀形成的多個(gè)切割道劃分出的多個(gè)區(qū)域內(nèi)形成有光器件，該光器件晶片的加工方法的特征在于包括移設(shè)基板接合步驟，使移設(shè)基板與在該外延基板的表面上隔著該緩沖層層疊的該光器件層的表面接合；移設(shè)基板切斷步驟，將與該光器件層的表面接合的該移設(shè)基板與該光器件層一起沿著該切割道進(jìn)行切斷；剝離用激光束照射步驟，將被實(shí)施了該移設(shè)基板切斷步驟后的該移設(shè)基板貼附在保持部件上，從層疊有接合了該移設(shè)基板的該光器件層的該外延基板的背面?zhèn)仁咕酃恻c(diǎn)定位于該緩沖層而照射透過該外延基板的激光束，從而分解該緩沖層；以及外延基板剝離步驟，在實(shí)施了該剝離用激光束照射步驟后，從該光器件層剝離該外延基板。
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，該移設(shè)基板切斷步驟利用切削刀將該移設(shè)基板沿著該切割道進(jìn)行切斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光器件晶片的加工方法，其中，該移設(shè)基板切斷步驟通過沿著該移設(shè)基板的切割道照射激光束來將該移設(shè)基板沿著該切割道進(jìn)行切斷。
全文摘要
本發(fā)明的光器件晶片的加工方法將光器件晶片中的光器件層轉(zhuǎn)移到移設(shè)基板，光器件層隔著緩沖層層疊在外延基板的表面，并在由呈格子狀形成的多個(gè)切割道劃分出的多個(gè)區(qū)域內(nèi)形成有光器件，包括移設(shè)基板接合步驟，使移設(shè)基板與光器件層的表面接合；移設(shè)基板切斷步驟，將與光器件層的表面接合的移設(shè)基板與光器件層一起沿著切割道切斷；剝離用激光束照射步驟，將被實(shí)施了移設(shè)基板切斷步驟后的移設(shè)基板貼附在保持部件上，通過從層疊有與移設(shè)基板接合的光器件層的外延基板的背面?zhèn)葘⒕酃恻c(diǎn)定位于緩沖層而照射透過外延基板的激光束，分解緩沖層；以及外延基板剝離步驟，在實(shí)施了剝離用激光束照射步驟后，從光器件層剝離外延基板。
文檔編號(hào)H01L21/304GK102569056SQ20111042413
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者關(guān)家一馬 申請(qǐng)人:株式會(huì)社迪思科