專利名稱：藍(lán)寶石晶片的分割方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及沿著分割預(yù)定線對(duì)在多個(gè)元件形成區(qū)域內(nèi)分別形成有具有反射膜的發(fā)光器件的藍(lán)寶石晶片進(jìn)行分割的藍(lán)寶石晶片的分割方法。
背景技術(shù)：
作為使用藍(lán)寶石晶片制造的發(fā)光器件，有在藍(lán)寶石基板上層疊氮化鎵(GaN)類等氮化物半導(dǎo)體而成的發(fā)光二極管(LED)等。這種發(fā)光器件分別形成在藍(lán)寶石晶片的由分割預(yù)定線包圍的元件形成區(qū)域內(nèi)。沿著分割預(yù)定線對(duì)在元件形成區(qū)域內(nèi)分別形成有發(fā)光器件的藍(lán)寶石晶片進(jìn)行分割，由此得到一個(gè)個(gè)發(fā)光器件。然而，對(duì)于藍(lán)寶石晶片而言，由于莫氏硬度高，所以，很難利用由切削刀具構(gòu)成分割單元的切割裝置進(jìn)行分割。因此，嘗試了使用脈沖激光線的分割方法。即，在該分割方法中，從藍(lán)寶石晶片的一方的表面?zhèn)仁咕酃恻c(diǎn)對(duì)準(zhǔn)于沿著分割預(yù)定線的內(nèi)部，照射對(duì)于藍(lán)寶石具有透射性的波長(zhǎng)的脈沖激光線，在晶片內(nèi)部沿著分割預(yù)定線連續(xù)形成改質(zhì)層。然后，沿著因形成了改質(zhì)層而強(qiáng)度下降的分割預(yù)定線，對(duì)藍(lán)寶石晶片施加外力，由此將作為被加工物的藍(lán)寶石晶片分割開(kāi)(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1 日本特許第3408805號(hào)公報(bào)作為使用藍(lán)寶石晶片制造的發(fā)光器件，存在以下這樣的發(fā)光器件該發(fā)光器件為了反射從由半導(dǎo)體層形成的活性層發(fā)出的光而提高光的取出效率，在藍(lán)寶石基板(藍(lán)寶石晶片)的另一方的表面(與形成有半導(dǎo)體層的表面相反側(cè)的表面)上層疊有反射膜。在將這種發(fā)光器件分割為一個(gè)個(gè)器件時(shí)，為了不損傷發(fā)光器件，需要從沒(méi)有形成活性層的表面?zhèn)日丈浼す饩€，在藍(lán)寶石晶片的內(nèi)部形成改質(zhì)層。但是，由于在與形成有活性層的表面相反的表面上形成了反射膜，因此存在如下問(wèn)題該反射膜妨礙激光線的照射，無(wú)法在藍(lán)寶石晶片的內(nèi)部確切地形成改質(zhì)層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種能夠確切地對(duì)形成有反射膜的藍(lán)寶石晶片進(jìn)行分割加工的分割方法。為了解決上述課題而達(dá)到目的，本發(fā)明提供一種藍(lán)寶石晶片的分割方法，該分割方法沿著分割預(yù)定線對(duì)藍(lán)寶石晶片進(jìn)行分割，該藍(lán)寶石晶片在正面的由該分割預(yù)定線劃分出的區(qū)域中形成有多個(gè)發(fā)光器件，且在背面層疊有對(duì)該發(fā)光器件發(fā)出的光進(jìn)行反射的反射膜，該分割方法的特征在于，包括以下工序改質(zhì)層形成工序，在該藍(lán)寶石晶片上層疊該反射膜之前，從該藍(lán)寶石晶片的背面?zhèn)妊刂摲指铑A(yù)定線，使透射過(guò)藍(lán)寶石的波長(zhǎng)的脈沖激光會(huì)聚地照射到該藍(lán)寶石晶片的內(nèi)部，在該藍(lán)寶石晶片的內(nèi)部沿著該分割預(yù)定線形成改質(zhì)層；層疊工序，在該改質(zhì)層形成工序之后，在已沿著該分割預(yù)定線形成了該改質(zhì)層后的該藍(lán)寶石晶片的背面，層疊該反射膜；分割工序，在該層疊工序之后，對(duì)該改質(zhì)層施加外力，由此沿著該分割預(yù)定線對(duì)該藍(lán)寶石晶片和該反射膜進(jìn)行分割。
根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)π纬捎蟹瓷淠さ乃{(lán)寶石晶片進(jìn)行確切的分割加工。因此，能夠提高發(fā)光器件的制造成品率。


圖1是示出應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施方式的分割方法的藍(lán)寶石晶片的結(jié)構(gòu)例的立體圖。圖2是示出本發(fā)明實(shí)施方式的藍(lán)寶石晶片分割方法中的改質(zhì)層形成工序的工序截面圖。圖3是示出本發(fā)明實(shí)施方式的藍(lán)寶石晶片的分割方法中的反射膜層疊工序的工序截面圖。圖4是示出本發(fā)明實(shí)施方式的藍(lán)寶石晶片分割方法中的分割工序的工序截面圖。圖5是示出安裝了利用本發(fā)明實(shí)施方式的分割方法分割的發(fā)光器件的狀態(tài)的截面圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明1 藍(lán)寶石晶片；100 發(fā)光元件；100A 發(fā)光元件部；11 分割預(yù)定線；IA 藍(lán)寶石基板；Ia 正面；24 =InGaN類活性層；27 :p側(cè)透明電極；29 :n側(cè)電極；30 改質(zhì)層；31 反射膜；32 電介質(zhì)多層膜；33 金屬膜；40 擴(kuò)展帶。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的藍(lán)寶石晶片的分割方法進(jìn)行說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，附圖只是示意性的說(shuō)明，各層的厚度和厚度比率等與實(shí)際不同。此外，在本實(shí)施方式的藍(lán)寶石晶片的分割方法中，將在藍(lán)寶石晶片上形成半導(dǎo)體層、反射膜等而制成了作為發(fā)光器件的發(fā)光元件的狀態(tài)的晶片作為分割對(duì)象。這里，作為應(yīng)用本實(shí)施方式的分割方法的藍(lán)寶石晶片的一例，針對(duì)圖1 圖3所示的藍(lán)寶石晶片1進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示，該藍(lán)寶石晶片1在其正面Ia的由格子狀的分割預(yù)定線11劃分出的各個(gè)區(qū)域中分別形成了發(fā)光元件部100A。另外，從藍(lán)寶石晶片1的正面Ia 側(cè)觀察時(shí)，分割預(yù)定線11為格子狀的線，而在基于該分割預(yù)定線11進(jìn)行分割后的情況下， 成為圖2和圖3中用點(diǎn)劃線表示的藍(lán)寶石晶片1等的厚度方向的劈開(kāi)預(yù)定面。如圖2所示，發(fā)光元件部100A構(gòu)成為，在藍(lán)寶石晶片1的正面(主面)Ia側(cè)，例如層疊有作為氮化鎵(GaN)類化合物半導(dǎo)體的GaN、InGaN等氮化物半導(dǎo)體。具體地說(shuō)，在藍(lán)寶石晶片1的正面Ia側(cè)，以外延生長(zhǎng)的方式形成有GaN類緩沖層 21，而且進(jìn)一步依次層疊有η型GaN類高濃度層22、由η型GaN類物質(zhì)構(gòu)成的η型金屬包層(clad) 23、例如多重量子井結(jié)構(gòu)的InGaN類活性層24、由ρ型GaN類物質(zhì)構(gòu)成的ρ型金屬包層25以及由ρ型GaN類物質(zhì)構(gòu)成的接觸層沈。并且，η型GaN類高濃度層22露出于對(duì)正面?zhèn)鹊囊徊糠诌M(jìn)行適當(dāng)?shù)奈g刻而形成的凹部觀的底部，在該露出的η型GaN類高濃度層22的正面形成有η側(cè)電極四。此外，在由ρ型GaN類物質(zhì)構(gòu)成的接觸層沈的正面形成有P側(cè)透明電極27。下面說(shuō)明用于將這種藍(lán)寶石晶片1分割為各個(gè)發(fā)光元件100的分割方法。(改質(zhì)層形成工序)如圖2所示，使層疊有氮化物半導(dǎo)體的正面?zhèn)瘸?，將藍(lán)寶石晶片1載置并保持在未圖示的公知的激光加工裝置的卡盤臺(tái)上。然后，針對(duì)藍(lán)寶石晶片1的與正面Ia相反側(cè)的表面，沿著分割預(yù)定線11，使透射過(guò)藍(lán)寶石的波長(zhǎng)的脈沖激光L會(huì)聚地照射到藍(lán)寶石晶片1 的內(nèi)部，在藍(lán)寶石晶片1的內(nèi)部形成改質(zhì)層30。該改質(zhì)層30是沿著所有分割預(yù)定線11在各個(gè)線上連續(xù)地形成的。這里，所謂改質(zhì)層30，是指在藍(lán)寶石晶片內(nèi)部，密度、折射率、機(jī)械強(qiáng)度及其他物理特性處于與周圍不同的狀態(tài)的區(qū)域。進(jìn)一步具體而言，作為改質(zhì)層30，可以列舉出熔融處理區(qū)域、裂紋產(chǎn)生區(qū)域、絕緣破壞區(qū)域、折射率變化區(qū)域等、或者混合存在這些區(qū)域的區(qū)域。另外，在該改質(zhì)層形成工序中使用的脈沖激光L的條件如下所示。〇改質(zhì)層形成條件激光波長(zhǎng)1045nm頻率100kHz輸出0.3W加工進(jìn)給速度400mm/秒(層疊工序)接著，如圖3所示，在已通過(guò)上述改質(zhì)層形成工序形成了改質(zhì)層30的藍(lán)寶石晶片1 的與正面Ia相反側(cè)的表面上形成反射膜31。這里，作為反射膜31，從藍(lán)寶石晶片1側(cè)，依次層疊電介質(zhì)多層膜(DBR:Distributed Bragg Reflector 分布布拉格反射器)32和例如由鋁、金等構(gòu)成的金屬膜33，由此形成該反射膜31。這些反射性材料膜使用CVD裝置、蒸鍍裝置以及濺射裝置等來(lái)進(jìn)行成膜。另外，在本實(shí)施方式中，作為反射膜31，使用了層疊電介質(zhì)多層膜32和金屬膜33這兩層反射性材料膜而得到的反射膜，但也可以是形成有其中任意一種膜的結(jié)構(gòu)，或者也可以是多層結(jié)構(gòu)。(分割工序)接著，如圖4所示，在通過(guò)上述層疊工序形成了反射膜31后的藍(lán)寶石晶片1中的層疊有氮化物半導(dǎo)體的一側(cè)的整個(gè)表面上，粘貼擴(kuò)展帶40。擴(kuò)展帶40由拉伸時(shí)發(fā)生擴(kuò)展而變形的例如樹(shù)脂制的帶主體41和粘接層42構(gòu)成。該擴(kuò)展帶40使用了具有比藍(lán)寶石晶片 1大的面積的薄片狀的擴(kuò)展帶。然后，在圖4中箭頭P所示的平面擴(kuò)展方向上，強(qiáng)制地拉伸擴(kuò)展帶40而施加外力， 由此，能夠沿著形成了改質(zhì)層30的分割預(yù)定線11將包含半導(dǎo)體層、反射膜等的藍(lán)寶石晶片 1分割開(kāi)。如圖4所示，藍(lán)寶石晶片1被分割成各個(gè)發(fā)光元件100的藍(lán)寶石基板1A。另外，在圖4和圖5中，為了便于說(shuō)明，在發(fā)光元件100中的劈開(kāi)藍(lán)寶石基板IA后的側(cè)壁上，示出了改質(zhì)層30，但改質(zhì)層30實(shí)際上為十分微小的寬度，因此，在劈開(kāi)后的側(cè)壁上基本不會(huì)作為加工痕跡顯現(xiàn)出來(lái)，不會(huì)降低發(fā)光元件100的性能。如圖5所示，對(duì)于在該實(shí)施方式中分割的發(fā)光元件100，能夠?qū)⒎瓷淠?0側(cè)粘接地安裝到安裝基板50上，由hGaN類活性層對(duì)產(chǎn)生的光朝向前方和后方照射。這里，朝向前方照射的光Lf透射過(guò)ρ側(cè)透明電極27朝前方射出，朝后方照射的光Lb由反射膜31反射而透射過(guò)P側(cè)透明電極27朝前方射出。在本實(shí)施方式的藍(lán)寶石晶片的分割方法中，是在形成反射膜31之前，向藍(lán)寶石晶片1的內(nèi)部會(huì)聚地照射脈沖激光L，在藍(lán)寶石晶片1的內(nèi)部形成改質(zhì)層30，因此，能夠確切地形成改質(zhì)層，能夠?qū)χ笮纬煞瓷淠?1的藍(lán)寶石晶片1進(jìn)行確切的分割加工。由此，能夠?qū)⒅瞥闪税l(fā)光元件部100A的藍(lán)寶石晶片1可靠地分割為一個(gè)個(gè)發(fā)光元件100，能夠提高發(fā)光元件100的制造中的成品率。(其他實(shí)施方式)以上，針對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，不過(guò)，構(gòu)成上述實(shí)施方式所公開(kāi)的一部分的論述和附圖不對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定。根據(jù)該公開(kāi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然能夠想到各種替代的實(shí)施方式、實(shí)施例和應(yīng)用技術(shù)。例如，在上述實(shí)施方式中，針對(duì)在藍(lán)寶石晶片1的正面Ia層疊了作為氮化鎵(GaN) 類化合物半導(dǎo)體的GaNUnGaN等氮化物半導(dǎo)體、并在藍(lán)寶石晶片1的與正面Ia相反側(cè)的表面上形成有反射膜31的結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件，將本發(fā)明應(yīng)用于這種結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件而進(jìn)行了說(shuō)明，不過(guò)，還可以應(yīng)用于在藍(lán)寶石晶片1上使用各種材料、各種結(jié)構(gòu)制成的發(fā)光二極管、 激光二極管等各種發(fā)光器件。此外，在上述實(shí)施方式中，在分割工序中，在藍(lán)寶石晶片1的層疊有氮化物半導(dǎo)體的一側(cè)的正面粘貼擴(kuò)展帶40，不過(guò)，當(dāng)然也可以在反射膜31上粘貼擴(kuò)展膠40而進(jìn)行分割。此外，在上述實(shí)施方式中，在分割工序中通過(guò)強(qiáng)制地拉伸擴(kuò)展帶40來(lái)對(duì)藍(lán)寶石晶片1施加外力而進(jìn)行分割，不過(guò)，也可以在藍(lán)寶石晶片1上使用輥?zhàn)佣饔幂d荷來(lái)進(jìn)行分割。此外，在上述實(shí)施方式中，沿著所有的分割預(yù)定線11在各個(gè)線上連續(xù)地形成了改質(zhì)層30，不過(guò)，也可以在能夠進(jìn)行直線分割的范圍內(nèi)間歇地形成改質(zhì)層30。產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述，本發(fā)明的藍(lán)寶石晶片的分割方法在發(fā)光器件的制造中是有用的，尤其能夠應(yīng)用于發(fā)光二極管、激光二極管等發(fā)光器件的制造技術(shù)中。
權(quán)利要求
1. 一種藍(lán)寶石晶片的分割方法，該分割方法沿著分割預(yù)定線對(duì)藍(lán)寶石晶片進(jìn)行分割， 該藍(lán)寶石晶片在正面的由該分割預(yù)定線劃分出的區(qū)域中形成有多個(gè)發(fā)光器件，且在背面層疊有對(duì)所述發(fā)光器件發(fā)出的光進(jìn)行反射的反射膜，該分割方法的特征在于，包括以下工序改質(zhì)層形成工序，在該藍(lán)寶石晶片上層疊該反射膜之前，從該藍(lán)寶石晶片的背面?zhèn)妊刂摲指铑A(yù)定線，使透射過(guò)藍(lán)寶石的波長(zhǎng)的脈沖激光會(huì)聚地照射到該藍(lán)寶石晶片的內(nèi)部， 在該藍(lán)寶石晶片的內(nèi)部沿著該分割預(yù)定線形成改質(zhì)層；層疊工序，在該改質(zhì)層形成工序之后，在已沿著該分割預(yù)定線形成了該改質(zhì)層后的該藍(lán)寶石晶片的背面，層疊該反射膜；分割工序，在該層疊工序之后，對(duì)該改質(zhì)層施加外力，由此沿著該分割預(yù)定線對(duì)該藍(lán)寶石晶片和該反射膜進(jìn)行分割。
全文摘要
本發(fā)明提供藍(lán)寶石晶片的分割方法，能夠?qū)π纬捎蟹瓷淠さ乃{(lán)寶石晶片進(jìn)行確切的分割加工。從藍(lán)寶石晶片(1)的背面?zhèn)妊刂指铑A(yù)定線，向藍(lán)寶石晶片(1)的內(nèi)部會(huì)聚地照射透射過(guò)藍(lán)寶石的波長(zhǎng)的脈沖激光，在內(nèi)部形成改質(zhì)層(30)，之后，在藍(lán)寶石晶片(1)的背面?zhèn)刃纬煞瓷淠?31)，之后，對(duì)改質(zhì)層(30)施加外力，由此沿著分割預(yù)定線分割藍(lán)寶石晶片(1)。
文檔編號(hào)B23K26/00GK102299105SQ20111015936
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者星野仁志 申請(qǐng)人:株式會(huì)社迪思科