JP2013219271A - Method for processing optical device wafer - Google Patents
Method for processing optical device wafer Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013219271A JP2013219271A JP2012090112A JP2012090112A JP2013219271A JP 2013219271 A JP2013219271 A JP 2013219271A JP 2012090112 A JP2012090112 A JP 2012090112A JP 2012090112 A JP2012090112 A JP 2012090112A JP 2013219271 A JP2013219271 A JP 2013219271A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical device
- substrate
- street
- device wafer
- along
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Dicing (AREA)
Abstract
【課題】光デバイス層にダメージを与えることなく基板の内部にストリートに沿って改質層を形成することができ、光デバイスの厚みを所定の厚みに形成する。
【解決手段】光デバイスウエーハ2を、ストリート221,222に沿って個々の光デバイス23に分割する方法であって、光デバイス層21におけるストリート221,222が形成された領域を除去して基板20の表面を露出せしめる基板露出工程と、レーザー光線を光デバイス層21側から内部に集光点を位置付けて光デバイス層21が除去された領域を通してストリート221,222に沿って照射し、改質層を形成する改質層形成工程と、ウエーハ2の表面に保護部材Tを貼着する保護部材貼着工程と、ウエーハ2の保護部材T側を保持手段によって保持し、研削砥石を基板20の裏面に押圧して研削し、所定の厚みに形成するとともに改質層が形成されたストリートに沿って分割する裏面研削工程とを含む。
【選択図】図8A modified layer can be formed along a street inside a substrate without damaging the optical device layer, and the thickness of the optical device is formed to a predetermined thickness.
A method of dividing an optical device wafer (2) into individual optical devices (23) along streets (221, 222), wherein a region where the streets (221, 222) are formed in an optical device layer (21) is removed to remove a substrate (20). A substrate exposure step for exposing the surface of the substrate, and a laser beam is irradiated along the streets 221 and 222 through the region where the optical device layer 21 is removed by positioning the condensing point from the optical device layer 21 side, The modified layer forming step to be formed, the protective member attaching step for attaching the protective member T to the surface of the wafer 2, the protective member T side of the wafer 2 is held by the holding means, and the grinding wheel is attached to the back surface of the substrate 20. A back grinding step of pressing and grinding to form a predetermined thickness and dividing along the street where the modified layer is formed.
[Selection] Figure 8
Description
本発明は、サファイア基板や炭化珪素基板の表面にn型窒化物半導体層およびp型窒化物半導体層とからなる光デバイス層(エピ層)が積層され格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域に光デバイスが形成された光デバイスウエーハを、ストリートに沿って個々の光デバイスに分割するウエーハの加工方法に関する。 In the present invention, an optical device layer (epi layer) composed of an n-type nitride semiconductor layer and a p-type nitride semiconductor layer is laminated on the surface of a sapphire substrate or silicon carbide substrate, and is partitioned by a plurality of streets formed in a lattice shape. The present invention relates to a wafer processing method in which an optical device wafer in which optical devices are formed in a plurality of regions is divided into individual optical devices along a street.
光デバイス製造工程においては、略円板形状であるサファイア基板や炭化珪素基板の表面にn型窒化物半導体層およびp型窒化物半導体層からなる光デバイス層が積層され格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域に発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスを形成して光デバイスウエーハを構成する。そして、光デバイスウエーハをストリートに沿って切断することにより光デバイスが形成された領域を分割して個々の光デバイスを製造している。 In the optical device manufacturing process, a plurality of optical device layers formed of an n-type nitride semiconductor layer and a p-type nitride semiconductor layer are formed in a lattice shape on the surface of a substantially disc-shaped sapphire substrate or silicon carbide substrate. An optical device wafer is formed by forming optical devices such as light-emitting diodes and laser diodes in a plurality of regions partitioned by streets. Then, the optical device wafer is cut along the streets to divide the region where the optical device is formed to manufacture individual optical devices.
上述した光デバイスウエーハのストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと呼ばれている切削装置によって行われている。この切削装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削するための切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる切削送り手段とを具備している。切削手段は、回転スピンドルと該スピンドルに装着された切削ブレードおよび回転スピンドルを回転駆動する駆動機構を含んでいる。切削ブレードは円盤状の基台と該基台の側面外周部に装着された環状の切れ刃からなっており、切れ刃は例えば粒径3μm程度のダイヤモンド砥粒を電鋳によって基台に固定し厚さ30μm程度に形成されている。 The above-mentioned cutting along the street of the optical device wafer is usually performed by a cutting device called a dicer. The cutting apparatus includes a chuck table for holding a workpiece, a cutting means for cutting the workpiece held on the chuck table, and a cutting feed means for relatively moving the chuck table and the cutting means. It has. The cutting means includes a rotary spindle, a cutting blade mounted on the spindle, and a drive mechanism that rotationally drives the rotary spindle. The cutting blade is composed of a disk-shaped base and an annular cutting edge mounted on the outer periphery of the side surface of the base. The cutting edge is fixed to the base by electroforming, for example, diamond abrasive grains having a particle size of about 3 μm. It is formed to a thickness of about 30 μm.
しかるに、光デバイスウエーハを構成するサファイア基板、炭化珪素基板等はモース硬度が高いため、上記切削ブレードによる切断は必ずしも容易ではない。 However, since the sapphire substrate, the silicon carbide substrate and the like constituting the optical device wafer have high Mohs hardness, cutting with the cutting blade is not always easy.
上述した問題を解消するために、光デバイスウエーハをストリートに沿って分割する方法として、ウエーハに対して吸収性を有するパルスレーザー光線をストリートに沿って照射することにより破断の起点となるレーザー加工溝を形成し、この破断の起点となるレーザー加工溝が形成されたストリートに沿って外力を付与することにより割断する方法が提案されている。(例えば、特許文献1参照。) In order to solve the above-mentioned problem, as a method of dividing the optical device wafer along the street, a laser processing groove that becomes a starting point of breakage by irradiating the wafer with a pulsed laser beam having absorbency to the wafer is provided. There has been proposed a method of forming and cleaving by applying an external force along a street in which a laser processed groove serving as a starting point of the fracture is formed. (For example, refer to Patent Document 1.)
しかるに、光デバイスウエーハを構成するサファイア基板の表面に形成されたストリートに沿ってレーザー光線を照射してレーザー加工溝を形成すると、発光ダイオード等の光デバイスの外周がアブレーションされて輝度が低下し、光デバイスの品質が低下するという問題がある。 However, when a laser processing groove is formed by irradiating a laser beam along the street formed on the surface of the sapphire substrate that constitutes the optical device wafer, the outer periphery of the optical device such as a light emitting diode is ablated, resulting in a decrease in luminance. There is a problem that the quality of the device is degraded.
このような問題を解消するために、光デバイス層としての光デバイス層(エピ層)が形成されていないサファイア基板の裏面側からサファイア基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を集光点を内部に位置付けてストリートに沿って照射し、サファイア基板の内部にストリートに沿って改質層を形成することにより、サファイア基板を改質層が形成されたストリートに沿って分割するサファイア基板の加工方法が下記特許文献2に開示されている。
In order to solve such a problem, a laser beam having a wavelength having transparency to the sapphire substrate is focused from the back side of the sapphire substrate on which the optical device layer (epi layer) as the optical device layer is not formed. A method of processing a sapphire substrate that divides the sapphire substrate along the street where the modified layer is formed by irradiating along the street while being positioned inside and forming the modified layer along the street inside the sapphire substrate Is disclosed in
なお、光デバイスウエーハは、サファイア基板や炭化珪素基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体からなる光デバイス層を積層する過程およびサファイア基板や炭化珪素基板を搬送する過程においてサファイア基板や炭化珪素基板が破損しないように、サファイア基板や炭化珪素基板の厚みが1mm前後の厚みに形成されている。そして、光デバイスの輝度を向上させるために、サファイア基板や炭化珪素基板の裏面を研削して100〜200μmの厚みに形成している。 In the optical device wafer, the sapphire substrate or silicon carbide substrate is damaged in the process of laminating the optical device layer made of gallium nitride compound semiconductor on the surface of the sapphire substrate or silicon carbide substrate and in the process of transporting the sapphire substrate or silicon carbide substrate. In order to avoid this, the thickness of the sapphire substrate or silicon carbide substrate is about 1 mm. And in order to improve the brightness | luminance of an optical device, the back surface of a sapphire substrate or a silicon carbide substrate is ground and formed in thickness of 100-200 micrometers.
しかるに、サファイア基板や炭化珪素基板の直径が100〜150mmと大口径になると、サファイア基板や炭化珪素基板の裏面を研削して薄くするとサファイア基板や炭化珪素基板に反りが生じて破損するという問題がある。 However, when the diameter of the sapphire substrate or silicon carbide substrate is as large as 100 to 150 mm, if the back surface of the sapphire substrate or silicon carbide substrate is ground and thinned, the sapphire substrate or silicon carbide substrate is warped and damaged. is there.
このような問題を解消するために、ウエーハを構成する基板の裏面を研削して所定の厚みに形成する前に、基板の内部にストリートに沿って改質層を形成するウエーハの加工方法が提案されている。(例えば、特許文献3参照)。 In order to solve such problems, a wafer processing method is proposed in which a modified layer is formed along the street inside the substrate before the back surface of the substrate constituting the wafer is ground to a predetermined thickness. Has been. (For example, refer to Patent Document 3).
而して、上記特許文献3に開示されたウエーハの加工方法においては、サファイア基板や炭化珪素基板の大口径化に伴って厚みが厚くなることに起因して出力の高いレーザー光線を照射しなければならない。このため、サファイア基板や炭化珪素基板の裏面側から照射されたレーザー光線が表面に形成されたストリートに積層されている光デバイス層が破壊されて亀裂が生じ、この亀裂が光デバイスに伝播して光デバイスの品質が低下するという問題がある。
Thus, in the wafer processing method disclosed in
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、光デバイス層にダメージを与えることなく基板の内部にストリートに沿って改質層を形成することができるとともに、光デバイスの厚みを所定の厚みに形成することができる光デバイスウエーハの加工方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned facts, and its main technical problem is that it is possible to form a modified layer along the street inside the substrate without damaging the optical device layer, and to provide an optical device. An object of the present invention is to provide a method of processing an optical device wafer that can be formed to a predetermined thickness.
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、基板の表面に光デバイス層が積層され格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域に光デバイスが形成された光デバイスウエーハを、ストリートに沿って個々の光デバイスに分割する光デバイスウエーハの加工方法であって、
基板の表面に積層された光デバイス層におけるストリートが形成された領域を除去して基板の表面を露出せしめる基板露出工程と、
基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を光デバイス層側から基板の内部に集光点を位置付けてストリートにおける光デバイス層が除去された領域を通してストリートに沿って照射し、基板の内部にストリートに沿って改質層を形成する改質層形成工程と、
該改質層形成工程が実施された光デバイスウエーハの表面に保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、
該保護部材貼着工程が実施された光デバイスウエーハの保護部材側を保持手段によって保持し、研削砥石を回転しつつ基板の裏面に押圧して研削し、基板を所定の厚みに形成するとともに改質層が形成されたストリートに沿って分割する裏面研削工程と、を含む、
ことを特徴とする光デバイスウエーハの加工方法が提供される。
In order to solve the above main technical problem, according to the present invention, an optical device in which an optical device is formed in a plurality of regions partitioned by a plurality of streets formed by laminating an optical device layer on a surface of a substrate and forming a lattice shape. An optical device wafer processing method for dividing a wafer into individual optical devices along a street,
A substrate exposure step of exposing the surface of the substrate by removing a region where streets are formed in the optical device layer laminated on the surface of the substrate;
A laser beam having a wavelength that is transparent to the substrate is irradiated from the optical device layer side to the inside of the substrate along the street through the area where the optical device layer in the street is removed, and the street inside the substrate. A modified layer forming step of forming a modified layer along
A protective member attaching step of attaching a protective member to the surface of the optical device wafer on which the modified layer forming step has been carried out;
The protective member side of the optical device wafer on which the protective member attaching step has been performed is held by a holding means, and is ground by pressing the back surface of the substrate while rotating the grinding wheel to form the substrate with a predetermined thickness. A back grinding step of dividing along the street where the quality layer is formed,
An optical device wafer processing method is provided.
上記基板露出工程は、光デバイス層に対して吸収性を有する波長のレーザー光線をストリートに沿って照射し、光デバイス層をストリートに沿って除去することにより基板の表面を露出せしめる。
また、上記基板露出工程は、切削ブレードによって光デバイス層をストリートに沿って切削して除去することにより基板の表面を露出せしめる。
In the substrate exposing step, the surface of the substrate is exposed by irradiating the optical device layer with a laser beam having a wavelength having an absorptivity with respect to the optical device layer, and removing the optical device layer along the street.
In the substrate exposure step, the surface of the substrate is exposed by removing the optical device layer by cutting along the streets with a cutting blade.
本発明においては、基板の表面に積層された光デバイス層におけるストリートが形成された領域を除去して基板の表面を露出せしめる基板露出工程を実施した後に、基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を光デバイス層側から基板の内部に集光点を位置付けてストリートにおける光デバイス層が除去された領域を通してストリートに沿って照射し、基板の内部にストリートに沿って改質層を形成する改質層形成工程を実施するので、改質層形成工程において照射されるレーザー光線は基板露出工程が実施されストリートにおける光デバイス層が除去された領域を通して照射するため、光デバイス層を破壊することはなく、光デバイスに亀裂が伝播することはない。 In the present invention, after performing the substrate exposure step of removing the region where the streets are formed in the optical device layer laminated on the surface of the substrate to expose the surface of the substrate, the wavelength of the substrate having the transparency is obtained. A laser beam is irradiated from the optical device layer side to the inside of the substrate and irradiated along the street through the area where the optical device layer is removed on the street to form a modified layer along the street inside the substrate. Since the substrate layer forming process is performed, the laser beam irradiated in the modified layer forming process is irradiated through the area where the substrate exposing process is performed and the optical device layer in the street is removed, so that the optical device layer is not destroyed. No cracks propagate to the optical device.
以下、本発明による光デバイスウエーハの加工方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a method for processing an optical device wafer according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1には、本発明による光デバイスウエーハの加工方法によって加工される光デバイスウエーハの斜視図および要部を拡大して示す断面図が示されている。
図1に示す光デバイスウエーハ2は、略円板形状であるサファイア基板20の表面20aにn型窒化ガリウム半導体層211およびp型窒化ガリウム半導体層212からなる光デバイス層21がエピタキシャル成長法によって形成されている。なお、光デバイス層21は、窒化ガリウム(GaN)に限らず、GaP、GaInP、GaInAs、GaInAsP、InP、InN、InAs、AIN、AIGaAs等によって形成される。このように構成された光デバイスウエーハ2は、図示の実施形態においてはサファイア基板20の直径が100mmで厚みが1.3mm、光デバイス層21の厚みが10μmに形成されている。なお、光デバイス層21は、図1の(a)に示すように格子状に形成された複数のストリート22によって区画された複数の領域に光デバイス23が形成されている。なお、ストリート22の幅は、図示の実施形態においては40μmに設定されている。以下、この光デバイスウエーハ2をストリート22に沿って個々の光デバイス23に分割する加工方法について説明する。
FIG. 1 shows a perspective view of an optical device wafer processed by the optical device wafer processing method according to the present invention and a sectional view showing an enlarged main part.
In the
光デバイスウエーハ2をストリート22に沿って個々の光デバイス23に分割するには、サファイア基板20の表面20aに積層された光デバイス層21におけるストリート22が形成された領域を除去してサファイア基板20の表面20aを露出せしめる基板露出工程を実施する。この基板露出工程の第1の実施形態について、図2および図3を参照して説明する。基板露出工程の第1の実施形態は、図2に示すレーザー加工装置3を用いて実施する。図2に示すレーザー加工装置3は、被加工物を保持するチャックテーブル31と、該チャックテーブル31上に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段32と、チャックテーブル31上に保持された被加工物を撮像する撮像手段33を具備している。チャックテーブル31は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない加工送り手段によって図2において矢印Xで示す加工送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない割り出し送り手段によって図2において矢印Yで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。
In order to divide the
上記レーザー光線照射手段32は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング321を含んでいる。ケーシング321内には図示しないパルスレーザー光線発振器や繰り返し周波数設定手段を備えたパルスレーザー光線発振手段が配設されている。上記ケーシング321の先端部には、パルスレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を集光するための集光器322が装着されている。なお、レーザー光線照射手段32は、集光器322によって集光されるパルスレーザー光線の集光点位置を調整するための集光点位置調整手段(図示せず)を備えている。
The laser beam irradiation means 32 includes a
上記レーザー光線照射手段32を構成するケーシング321の先端部に装着された撮像手段33は、図示の実施形態においては可視光線によって撮像する撮像素子(CCD)等で構成されており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。
In the illustrated embodiment, the imaging means 33 attached to the tip of the
上述したレーザー加工装置3を用いて、上記光デバイスウエーハ2を構成する光デバイス層21に対して吸収性を有する波長のレーザー光線をストリート22に沿って照射し、光デバイス層21におけるストリート22が形成された領域を除去してサファイア基板20の表面20aを露出せしめる基板露出工程について、図2および図3を参照して説明する。
先ず、上述した図2に示すレーザー加工装置3のチャックテーブル31上に光デバイスウエーハ2を構成するサファイア基板20の裏面20b側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、光デバイスウエーハ2をチャックテーブル31上に吸引保持する(ウエーハ保持工程)。従って、チャックテーブル31に保持された光デバイスウエーハ2は、サファイア基板20の表面20aに積層された光デバイス層21の表面21aが上側となる。このようにして、光デバイスウエーハ2を吸引保持したチャックテーブル31は、図示しない加工送り手段によって撮像手段33の直下に位置付けられる。
Using the
First, the
光デバイスウエーハ2を吸引保持したチャックテーブル31が撮像手段33の直下に位置付けられると、撮像手段33および図示しない制御手段によって光デバイスウエーハ2を構成する光デバイス層21のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段33および図示しない制御手段は、光デバイスウエーハ2の光デバイス層21に所定方向に形成されているストリート22と、該ストリート22に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段32の集光器322との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する(アライメント工程)。また、光デバイスウエーハ2に上記所定方向と直交する方向に形成されたストリート22に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。
When the chuck table 31 that sucks and holds the
以上のようにしてチャックテーブル31上に保持された光デバイスウエーハ2を構成する光デバイス層21の表面に形成されているストリート22を検出し、レーザー光線照射位置のアライメントが行われたならば、図3の(a)で示すようにチャックテーブル31をレーザー光線照射手段32の集光器322が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のストリート22の一端(図3の(a)において左端)をレーザー光線照射手段32の集光器322の直下に位置付ける。そして、集光器322から照射されるパルスレーザー光線の集光点Pを光デバイスウエーハ2を構成する光デバイス層21の表面(上面)位置に合わせる。次に、集光器322から光デバイス層21に対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル31を図3の(a)において矢印X1で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、図3の(b)で示すようにレーザー光線照射手段32の集光器322の照射位置がストリート22の他端(図3の(b)において右端)の位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル31の移動を停止する。この結果、光デバイスウエーハ2を構成する光デバイス層21には、図3の(b)および図3の(c)に示すようにストリート22に沿ってレーザー加工溝221が形成され、サファイア基板20の表面20aが露出せしめられる(基板露出工程)。上述した基板露出工程を光デバイスウエーハ2に形成された全てのストリート22に沿って実施する。
If the
上記の基板露出工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
波長 :355nmのパルスレーザー
繰り返し周波数 :15kHz
平均出力 :0.5W
パルス幅 :100ns
集光スポット径 :φ30μm
加工送り速度 :90mm/秒
The processing conditions in the substrate exposure process are set as follows, for example.
Wavelength: 355 nm pulse laser Repeat frequency: 15 kHz
Average output: 0.5W
Pulse width: 100 ns
Condensing spot diameter: φ30μm
Processing feed rate: 90 mm / sec
次に、基板露出工程の第2の実施形態について、図4および図5を参照して説明する。基板露出工程の第2の実施形態は、図4に示す切削装置4を用いて実施する。図4に示す切削装置4は、被加工物を保持するチャックテーブル41と、該チャックテーブル41に保持された被加工物を切削する切削手段42と、該チャックテーブル41に保持された被加工物を撮像する撮像手段43を具備している。チャックテーブル41は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない切削送り手段によって図4において矢印Xで示す加工送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない割り出し送り手段によって矢印Yで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。 Next, a second embodiment of the substrate exposure process will be described with reference to FIGS. The second embodiment of the substrate exposure step is performed using a cutting device 4 shown in FIG. The cutting apparatus 4 shown in FIG. 4 includes a chuck table 41 that holds a workpiece, a cutting means 42 that cuts the workpiece held on the chuck table 41, and a workpiece held on the chuck table 41. An image pickup means 43 for picking up images is provided. The chuck table 41 is configured to suck and hold a workpiece. The chuck table 41 is moved in a machining feed direction indicated by an arrow X in FIG. 4 by a cutting feed means (not shown) and is indicated by an arrow Y by an index feed means (not shown). It can be moved in the index feed direction shown.
上記切削手段42は、実質上水平に配置されたスピンドルハウジング421と、該スピンドルハウジング421に回転自在に支持された回転スピンドル422と、該回転スピンドル422の先端部に装着された切削ブレード423を含んでおり、回転スピンドル422がスピンドルハウジング421内に配設された図示しないサーボモータによって矢印422aで示す方向に回転せしめられるようになっている。なお、切削ブレード423は、図示の実施形態においては切れ刃が粒径3μm程度のダイヤモンド砥粒を電鋳によって基台に固定した電鋳ブレードからなり、厚みが30μmに設定されている。従って、切削ブレード423によって切削される切削溝の幅は30μmとなる。
The cutting means 42 includes a
図4に示す切削装置4によって基板露出工程を実施するには、チャックテーブル41上に光デバイスウエーハ2を構成するサファイア基板20の裏面20b側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、光デバイスウエーハ2をチャックテーブル41上に吸引保持する(ウエーハ保持工程)。従って、チャックテーブル41に保持された光デバイスウエーハ2は、サファイア基板20の表面20aに積層された光デバイス層21の表面21aが上側となる。このようにして、光デバイスウエーハ2を吸引保持したチャックテーブル41は、図示しない加工送り手段によって撮像手段43の直下に位置付けられる。
In order to perform the substrate exposure process by the cutting device 4 shown in FIG. 4, the
光デバイスウエーハ2を吸引保持したチャックテーブル41が撮像手段43の直下に位置付けられると、撮像手段43および図示しない制御手段によって光デバイスウエーハ2を構成する光デバイス層21の切削すべき切削領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段43および図示しない制御手段は、光デバイスウエーハ2の光デバイス層21に所定方向に形成されているストリート22と、切削ブレード423との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、切削領域のアライメントを遂行する(アライメント工程)。また、光デバイスウエーハ2に形成されている上記所定方向に対して直交する方向に延びるストリート22に対しても、同様に切削領域のアライメントが遂行される。
When the chuck table 41 that sucks and holds the
以上のようにしてチャックテーブル41上に保持された光デバイスウエーハ2を構成する光デバイス層21の表面21aに形成されているストリート22を検出し、切削ブレード423によって切削すべき切削領域のアライメントが行われたならば、光デバイスウエーハ2を保持したチャックテーブル41を切削領域の切削開始位置に移動する。そして、図5の(a)で示すように光デバイスウエーハ2の切削すべきストリート22の一端(図5の(a)において左端)が切削ブレード423の直下より所定量右側に位置するように位置付ける(加工送り開始位置位置付け工程)。このようにして光デバイスウエーハ2を加工領域の加工開始位置に位置付けられたならば、切削ブレード423を矢印422aで示す方向に回転しつつ図5の(a)において2点鎖線で示す待機位置から下方に切り込み送りし、図5の(a)において実線で示すように所定の切り込み送り位置に位置付ける。この切り込み送り位置は、図5の(a)に示すように切削ブレード423の外周縁の下端が光デバイスウエーハ2を構成するサファイア基板20の表面20aの位置に設定されている。
The
次に、図5の(a)に示すように切削ブレード423を矢印422aで示す方向に所定の回転速度で回転しつつ、チャックテーブル41を図5の(a)において矢印X1で示す方向に所定の加工送り速度(例えば、50mm/秒)で加工送りする。この結果、図5の(b)および(c)に示すように光デバイスウエーハ2を構成する光デバイス層21には、ストリート22に沿ってサファイア基板20の表面20aに達する切削溝222が形成され、サファイア基板20の表面20aが露出せしめられる(基板露出工程)。上述した基板露出工程を光デバイスウエーハ2に形成された全てのストリート22に沿って実施する。
Next, as shown in FIG. 5A, the cutting table 423 is rotated in the direction indicated by the arrow X1 in FIG. 5A while rotating the
上述したように基板露出工程を実施したならば、サファイア基板20に対して透過性を有する波長のレーザー光線を光デバイス層21側からサファイア基板20の内部に集光点を位置付けてストリート22における光デバイス層21が除去された領域を通してストリート22に沿って照射し、サファイア基板20の内部にストリート22に沿って改質層を形成する改質層形成工程を実施する。この改質層形成工程は、上記図2に示すレーザー加工装置3と同様の構成である図6に示すレーザー加工装置30を用いて実施する。なお、レーザー加工装置30はレーザー加工装置3と実質的に同様の部材によって構成されているので、同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。
If the substrate exposure process is performed as described above, a laser beam having a wavelength that is transmissive to the
上述したレーザー加工装置30を用いて、上記光デバイスウエーハ2を構成するサファイア基板20に対して透過性を有する波長のレーザー光線を光デバイス層21側からサファイア基板20の内部に集光点を位置付けてストリート22における光デバイス層21が除去された領域を通してストリート22に沿って照射し、サファイア基板20の内部にストリート22に沿って改質層を形成する改質層形成工程について、図6および図7を参照して説明する。
改質層形成工程を実施するには先ず、上述した図6に示すレーザー加工装置30のチャックテーブル31上に光デバイスウエーハ2を構成するサファイア基板20の裏面20を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、光デバイスウエーハ2をチャックテーブル31上に吸引保持する(ウエーハ保持工程)。従って、チャックテーブル31に吸引保持された光デバイスウエーハ2は、サファイア基板20の表面20aが上側となる。このようにして、光デバイスウエーハ2を吸引保持したチャックテーブル31は、図示しない加工送り手段によって撮像手段33の直下に位置付けられる。
Using the
To implement the modified layer forming step, first, the
光デバイスウエーハ2を吸引保持したチャックテーブル31が撮像手段33の直下に位置付けられると、撮像手段33および図示しない制御手段によって光デバイスウエーハ2を構成する光デバイス層21のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段33および図示しない制御手段は、光デバイスウエーハ2の光デバイス層21に所定方向に形成されているストリート22と、該ストリート22に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段32の集光器322との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する(アライメント工程)。また、光デバイスウエーハ2に上記所定方向と直交する方向に形成されたストリート22に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。
When the chuck table 31 that sucks and holds the
以上のようにしてチャックテーブル31上に保持された光デバイスウエーハ2を構成する光デバイス層21の表面21aに形成されているストリート22を検出し、レーザー光線照射位置のアライメントが行われたならば、図7の(a)で示すようにチャックテーブル31をレーザー光線照射手段32の集光器322が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のストリート22の一端(図8の(a)において左端)をレーザー光線照射手段32の集光器322の直下に位置付ける。そして、集光器322から照射されるパルスレーザー光線の集光点Pを光デバイスウエーハ2を構成するサファイア基板20の表面20a(下面)から例えば50μm下側の位置に合わせる。この集光器322から照射されるパルスレーザー光線の集光点Pを光デバイスウエーハ2を構成するサファイア基板20の所定位置に位置付けるためには、例えば特開2009−63446号公報に記載されているチャックテーブルに保持された被加工物の高さ位置検出装置を用いてチャックテーブル31に保持された光デバイスウエーハ2の上面の高さ位置を検出し、検出された光デバイスウエーハ2の上面の高さ位置を基準として図示しない集光点位置調整手段を作動することによりパルスレーザー光線の集光点Pを所定位置に位置付ける。次に、集光器322からサファイア基板20に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線をストリート22における光デバイス層21が除去された領域を通して照射しつつチャックテーブル31を図7の(a)において矢印X1で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、図7の(b)で示すようにレーザー光線照射手段32の集光器322の照射位置がストリート22の他端(図7の(b)において右端)の位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル31の移動を停止する。この結果、光デバイスウエーハ2を構成するサファイア基板20には、図7の(b)および図7の(c)に示すように内部にストリート22に沿って連続した改質層210が形成される(改質層形成工程)。この改質層210は、サファイア基板20の表面20a(下面)即ち光デバイス層21より裏面20b(上面)側に形成される。このように改質層形成工程を実施する際には、上述した基板露出工程が実施されストリート22における光デバイス層21が除去された領域を通してパルスレーザー光線を照射するので、光デバイス層21を破壊することはなく、光デバイス23に亀裂が伝播することはない。上述した改質層形成工程を光デバイスウエーハ2に形成された全てのストリート22に沿って実施する。
If the
上記の改質層形成工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
波長 :532nmのパルスレーザー
繰り返し周波数 :15kHz
平均出力 :0.15W
パルス幅 :500ps
集光スポット径 :φ1μm
加工送り速度 :90mm/秒
The processing conditions in the modified layer forming step are set as follows, for example.
Wavelength: 532 nm pulse laser Repeat frequency: 15 kHz
Average output: 0.15W
Pulse width: 500 ps
Condensing spot diameter: φ1μm
Processing feed rate: 90 mm / sec
なお、上記加工条件によって改質層形成工程を実施することにより、サファイア基板20にはストリート22に沿って厚みが50〜60μmの改質層210が形成される。
By performing the modified layer forming step under the above processing conditions, the modified
上述した改質層形成工程を実施したならば、光デバイスウエーハ2の表面に保護部材を貼着する保護部材貼着工程を実施する。即ち、図8の(a)および(b)に示すように光デバイスウエーハ2に形成された光デバイス23を保護するために光デバイス層21の表面21aに保護テープTを貼着する。なお、保護部材貼着工程は、後述する改質層形成工程を実施した後に実施してもよい。
If the modified layer formation process mentioned above is implemented, the protection member sticking process which sticks a protection member on the surface of the
次に、保護部材貼着工程が実施された光デバイスウエーハ2の保護部材T側を保持手段によって保持し、研削砥石を回転しつつサファイア基板20の裏面に押圧して研削し、サファイア基板20を所定の厚みに形成するとともに改質層が形成されたストリート22に沿って分割する裏面研削工程を実施する。この裏面研削工程は、図9に示す研削装置5を用いて実施する。図9に示す研削装置5は、被加工物を保持する保持手段としてのチャックテーブル51と、該チャックテーブル51に保持された被加工物を研削する研削手段52を具備している。チャックテーブル51は、上面に被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない回転駆動機構によって図9において矢印51aで示す方向に回転せしめられる。研削手段52は、スピンドルハウジング521と、該スピンドルハウジング521に回転自在に支持され図示しない回転駆動機構によって回転せしめられる回転スピンドル522と、該回転スピンドル522の下端に装着されたマウンター523と、該マウンター523の下面に取り付けられた研削ホイール524とを具備している。この研削ホイール524は、円環状の基台525と、該基台525の下面に環状に装着された研削砥石526とからなっており、基台525がマウンター523の下面に締結ボルト527によって取り付けられている。
Next, the protective member T side of the
上述した研削装置5を用いて上記研削工程を実施するには、図9に示すようにチャックテーブル51の上面(保持面)に光デバイスウエーハ2の保護テープT側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、光デバイスウエーハ2をチャックテーブル51上に保護テープTを介して吸引保持する(ウエーハ保持工程)。従って、チャックテーブル51に保護テープTを介して吸引保持された光デバイスウエーハ2は、サファイア基板20の裏面20bが上側となる。このようにチャックテーブル51上に光デバイスウエーハ2を保護テープTを介して吸引保持したならば、チャックテーブル51を図9において矢印51aで示す方向に例えば500rpmで回転しつつ、研削手段52の研削ホイール524を図9において矢印524aで示す方向に例えば700rpmで回転せしめて、図10に示すように研削砥石526を被加工面である光デバイスウエーハ2を構成するサファイア基板20の裏面20bに接触せしめ、研削ホイール524を図9および図10において矢印524bで示すように例えば1μm/秒の研削送り速度で下方(チャックテーブル51の保持面に対し垂直な方向)に研削送りする(裏面研削工程)。この結果、光デバイスウエーハ2を構成するサファイア基板20の裏面20bが研削され、光デバイスウエーハ2は所定の厚み(例えば100μm)に形成されるとともに、薄くなった光デバイスウエーハ2は改質層210が形成されたストリート22に沿って個々の光デバイス23に分割される。
In order to perform the grinding process using the grinding apparatus 5 described above, the protective tape T side of the
2:光デバイスウエーハ
20:サファイア基板
21:光デバイス層
3:レーザー加工装置
30:レーザー加工装置
31:レーザー加工装置のチャックテーブル
32:レーザー光線照射手段
322:集光器
33:撮像手段
4:切削装置
41:切削装置のチャックテーブル
42:切削手段
423:切削ブレード
43:撮像手段
5:研削装置
51:研削装置のチャックテーブル
52:研削手段
524:研削ホイール
526:研削砥石
T:保護テープ
2: Optical device wafer 20: Sapphire substrate 21: Optical device layer 3: Laser processing device 30: Laser processing device 31: Chuck table of laser processing device 32: Laser beam irradiation means 322: Condenser 33: Imaging means 4: Cutting device 41: chuck table of cutting device 42: cutting means 423: cutting blade 43: imaging means 5: grinding device 51: chuck table of grinding device 52: grinding means 524: grinding wheel 526: grinding wheel T: protective tape
Claims (3)
基板の表面に積層された光デバイス層におけるストリートが形成された領域を除去して基板の表面を露出せしめる基板露出工程と、
基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を光デバイス層側から基板の内部に集光点を位置付けてストリートにおける光デバイス層が除去された領域を通してストリートに沿って照射し、基板の内部にストリートに沿って改質層を形成する改質層形成工程と、
該改質層形成工程が実施された光デバイスウエーハの表面に保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、
該保護部材貼着工程が実施された光デバイスウエーハの保護部材側を保持手段によって保持し、研削砥石を回転しつつ基板の裏面に押圧して研削し、基板を所定の厚みに形成するとともに改質層が形成されたストリートに沿って分割する裏面研削工程と、を含む、
ことを特徴とする光デバイスウエーハの加工方法。 Light that divides an optical device wafer in which optical devices are formed in multiple areas partitioned by multiple streets that are formed in a lattice pattern by laminating optical device layers on the surface of the substrate, into individual optical devices along the streets A device wafer processing method,
A substrate exposure step of exposing the surface of the substrate by removing a region where streets are formed in the optical device layer laminated on the surface of the substrate;
A laser beam having a wavelength that is transparent to the substrate is irradiated from the optical device layer side to the inside of the substrate along the street through the area where the optical device layer in the street is removed, and the street inside the substrate. A modified layer forming step of forming a modified layer along
A protective member attaching step of attaching a protective member to the surface of the optical device wafer on which the modified layer forming step has been carried out;
The protective member side of the optical device wafer on which the protective member attaching step has been performed is held by a holding means, and is ground by pressing the back surface of the substrate while rotating the grinding wheel to form the substrate with a predetermined thickness. A back grinding step of dividing along the street where the quality layer is formed,
An optical device wafer processing method characterized by the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012090112A JP2013219271A (en) | 2012-04-11 | 2012-04-11 | Method for processing optical device wafer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012090112A JP2013219271A (en) | 2012-04-11 | 2012-04-11 | Method for processing optical device wafer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013219271A true JP2013219271A (en) | 2013-10-24 |
Family
ID=49591027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012090112A Pending JP2013219271A (en) | 2012-04-11 | 2012-04-11 | Method for processing optical device wafer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013219271A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016076574A (en) * | 2014-10-06 | 2016-05-12 | 株式会社ディスコ | Wafer division method |
CN105706215A (en) * | 2013-11-06 | 2016-06-22 | 夏普株式会社 | Production method for semiconductor element, and semiconductor element |
JP2016164924A (en) * | 2015-03-06 | 2016-09-08 | 株式会社ディスコ | Single crystal substrate processing method |
CN108422101A (en) * | 2018-04-12 | 2018-08-21 | 无锡奥夫特光学技术有限公司 | A kind of cutting method of sapphire optical window |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003077295A1 (en) * | 2002-03-12 | 2003-09-18 | Hamamatsu Photonics K.K. | Method for dicing substrate |
JP2005032903A (en) * | 2003-07-10 | 2005-02-03 | Oki Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JP2005116844A (en) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacturing method of semiconductor device |
JP2009032970A (en) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Rohm Co Ltd | Method of manufacturing nitride semiconductor device |
-
2012
- 2012-04-11 JP JP2012090112A patent/JP2013219271A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003077295A1 (en) * | 2002-03-12 | 2003-09-18 | Hamamatsu Photonics K.K. | Method for dicing substrate |
JP2005032903A (en) * | 2003-07-10 | 2005-02-03 | Oki Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JP2005116844A (en) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacturing method of semiconductor device |
JP2009032970A (en) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Rohm Co Ltd | Method of manufacturing nitride semiconductor device |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105706215A (en) * | 2013-11-06 | 2016-06-22 | 夏普株式会社 | Production method for semiconductor element, and semiconductor element |
JPWO2015068597A1 (en) * | 2013-11-06 | 2017-03-09 | シャープ株式会社 | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device |
US9721838B2 (en) | 2013-11-06 | 2017-08-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Production method for semiconductor element, and semiconductor element |
JP2016076574A (en) * | 2014-10-06 | 2016-05-12 | 株式会社ディスコ | Wafer division method |
JP2016164924A (en) * | 2015-03-06 | 2016-09-08 | 株式会社ディスコ | Single crystal substrate processing method |
TWI679723B (en) * | 2015-03-06 | 2019-12-11 | 日商迪思科股份有限公司 | Processing method of single crystal substrate |
CN108422101A (en) * | 2018-04-12 | 2018-08-21 | 无锡奥夫特光学技术有限公司 | A kind of cutting method of sapphire optical window |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102196934B1 (en) | Wafer processing method | |
US7745311B2 (en) | Working method for an optical device wafer | |
JP5495876B2 (en) | Processing method of optical device wafer | |
US11094523B2 (en) | Processing method for wafer | |
CN102398313B (en) | Optical device wafer processing method | |
JP2008283025A (en) | Wafer division method | |
JP6097146B2 (en) | Processing method of optical device wafer | |
JP2009206162A (en) | Method of dividing wafer | |
JP2010045151A (en) | Method of processing optical device wafer | |
CN107039563B (en) | Method for processing optical device wafer | |
KR102367001B1 (en) | Wafer processing method | |
JP2008053500A (en) | Wafer division method | |
JP2015032771A (en) | Method of manufacturing wafer | |
CN114055645A (en) | Si substrate manufacturing method | |
JP2010183014A (en) | Method of processing wafer | |
JP2010283084A (en) | Wafer processing method | |
CN105006431A (en) | Processing method of single crystal substrate | |
JP4447392B2 (en) | Wafer dividing method and dividing apparatus | |
JP2014093445A (en) | Processing method of optical device wafer | |
JP2018098296A (en) | Wafer processing method | |
JP2013219271A (en) | Method for processing optical device wafer | |
JP5889642B2 (en) | Processing method of optical device wafer | |
JP2013219076A (en) | Method for processing optical device wafer | |
JP2014011381A (en) | Wafer processing method | |
JP2014013807A (en) | Wafer processing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150312 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160324 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160405 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20161011 |