单晶基板的加工方法技术

本发明专利技术提供一种单晶基板的加工方法，能够对单晶基板的上表面进行研磨从而高效地形成为所期望的厚度、或者高效地在单晶基板的表面上散布地形成多个凹部。单晶基板的加工方法包括：数值孔径设定工序，将对脉冲激光光线进行聚光的聚光透镜的数值孔径(NA)对应于单晶基板设定为规定的值；遮护隧洞形成工序，将脉冲激光光线的聚光点从单晶基板的上表面定位于所期望的位置并照射脉冲激光光线，从单晶基板的上表面开始生长细孔和遮护该细孔的非晶质从而形成遮护隧洞；和非晶质去除工序，用研磨件对在单晶基板上形成的遮护隧洞进行研磨来去除非晶质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对蓝宝石（A1203)基板、碳化硅（SiC)基板、氮化镓（GaN)基板等单晶 基板实施加工的。
技术介绍
在光器件制造工艺中，在蓝宝石（A1203)基板、碳化硅（SiC)基板、氮化镓（GaN)基 板的表面层叠由n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层构成的光器件层，在由形成为 格子状的多条分割预定线划分出的多个区域中形成有发光二极管、激光二极管等光器件， 从而构成光器件晶片。然后，通过沿分割预定线对光器件晶片照射激光光线来将其切断，由 此对形成有光器件的区域进行分割，制造出一个个光器件。 作为分割上述的光器件晶片等晶片的方法，还尝试了这样的激光加工方法：使用 对于被加工物具有透射性的波长的脉冲激光光线，将聚光点对准待分割的区域的内部照射 脉冲激光光线。使用了该激光加工方法的分割方法是下述这样的技术：从晶片的一面侧将 聚光点对准内部来照射对于晶片具有透射性的波长的脉冲激光光线，在被加工物的内部沿 着分割预定线连续形成改性层，通过沿着因形成该改性层而导致强度降低的间隔道施加外 力，由此对晶片进行分割（例如，参照专利文献1)。 另外，作为沿着分割预定线分割半导体晶片或光器件晶片等晶片的方法，以下这 样的技术实现了实用化：通过沿着分割预定线对晶片照射具有吸收性的波长的脉冲激光光 线，来实施蚀刻加工而形成激光加工槽，沿着形成有作为断裂起点的该激光加工槽的分割 预定线施加外力，由此，将晶片割断（例如，参照专利文献2)。 专利文献1:日本特许第3408805号公报 专利文献2:日本特开平10-305420号公报 并且，在利用上述任意的加工方法分割出的光器件中，都存在这样的问题：在外周 面上残留有改性层等沉积物或碎肩，导致光器件的亮度降低。 另外，监宝石（A1203)基板、碳化娃（SiC)基板、氣化嫁（GaN)基板等单晶基板是难 切削材料，存在这样的问题：难以对单晶基板的上表面进行研磨来使单晶基板形成为所期 望的厚度，或者难以为了提高光器件的亮度而在单晶基板的上表面上散布形成多个凹部。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其主要的技术课题在于提供一种能够对单晶基 板的上表面进行研磨来高效地形成为所期望的厚度的。 另外，另一个技术课题在于提供一种能够在单晶基板的表面上高效地散布形成多 个凹部的。 为了解决上述主要的技术课题，根据本专利技术，提供一种，其特 征在于， 所述包括：数值孔径设定工序，与单晶基板相应地将对脉冲 激光光线进行聚光的聚光透镜的数值孔径NA设定为规定的值；遮护隧洞形成工序，将脉冲 激光光线的聚光点从单晶基板的上表面定位于所期望的位置并照射脉冲激光光线，从单晶 基板的上表面开始生长细孔和遮护该细孔的非晶质，从而形成遮护隧洞；和非晶质去除工 序，用研磨件对在单晶基板上形成的遮护隧洞进行研磨来去除非晶质。 在该数值孔径设定工序中被设定为规定的值的聚光透镜的数值孔径NA被设定 成：以所述聚光透镜的数值孔径NA除以单晶基板的折射率N所得到的值在0. 05~0. 2的 范围内。 在上述非晶质去除工序中所使用的研磨件的硬度为单晶基板的硬度以下。 并且，优选的是，单晶基板为蓝宝石A1203基板、碳化硅SiC基板、氮化镓GaN基板 中的任意一种，研磨件为由蓝宝石A1203、碳化硅SiC、氮化镓GaN、硅酸盐、石英中的任意一 种构成的磨粒。 在上述遮护隧洞形成工序中，沿着将单晶基板分割为芯片的轮廓接连地形成遮护 隧洞，在上述非晶质去除工序中，对芯片的外周进行研磨。 另外，在上述遮护隧洞形成工序中，在单晶基板的上表面以规定的深度接连地形 成遮护隧洞，在上述非晶质去除工序中，对单晶基板的上表面进行研磨而使单晶基板形成 为规定的厚度。 此外，在上述遮护隧洞形成工序中，在单晶基板的上表面上的所期望的位置散布 地形成遮护隧洞，在上述非晶质去除工序中，对单晶基板进行研磨而在单晶基板的上表面 形成凹部。 由于在本专利技术的中包括：数值孔径设定工序，与单晶基板相 应地将对脉冲激光光线进行聚光的聚光透镜的数值孔径NA设定为规定的值；遮护隧洞形 成工序，将脉冲激光光线的聚光点从单晶基板的上表面定位于所期望的位置并照射脉冲激 光光线，从单晶基板的上表面开始生长细孔和遮护该细孔的非晶质，从而形成遮护隧洞；和 非晶质去除工序，用研磨件对在单晶基板上形成的遮护隧洞进行研磨来去除非晶质，因此， 由于在遮护隧洞形成工序中形成于单晶基板的构成遮护隧洞的非晶质较脆弱，因此，对于 在非晶质去除工序中所使用的研磨件，通过使用由单晶基板的硬度以下的材料构成的磨粒 来进行研磨，由此，能够容易地仅将非晶质去除。因此，能够高效地实施对沿着在单晶基板 中形成的遮护隧洞分割出的芯片的分割面进行的研磨、为了使单晶基板形成为规定的厚度 而对在单晶基板的上表面侧形成的遮护隧洞层进行的研磨、以及对散布地形成在单晶基板 的上表面侧的遮护隧洞进行的研磨。【附图说明】 图1是利用本专利技术的进行加工的作为单晶基板的光器件晶 片的立体图。 图2是示出将图1所示的光器件晶片粘贴至在环状的框架上安装的切割带后的状 态的立体图。 图3是用于实施本专利技术的中的遮护隧洞形成工序的激光加 工装置的重要部位立体图。 图4是示出本专利技术的中的遮护隧洞形成工序的第1实施方式 的说明图。图5是示出聚光透镜的数值孔径（NA)、光器件晶片的折射率（N)以及以数值孔径 (NA)除以折射率（N)所得到的值（S=NA/N)之间的关系的图。 图6是用于利用本专利技术的将形成有遮护隧洞的光器件晶片 分割为一个个的光器件的分割装置的立体图。 图7是利用图6所示的分割装置实施的晶片分割工序的说明图。 图8是通过图7所示的晶片分割工序被分割为一个个的光器件的立体图。 图9是示出本专利技术的中的非晶质去除工序的第1实施方式的 说明图。 图10是利用本专利技术的进行加工的作为单晶基板的蓝宝石基 板的立体图。 图11是示出本专利技术的中的遮护隧洞形成工序的第2实施方 式的说明图。 图12是示出本专利技术的中的非晶质去除工序的第2实施方式 的说明图。 图13是示出本专利技术的中的遮护隧洞形成工序的第3实施方 式的说明图。 标号说明 2:光器件晶片； 21 :光器件； 22 :分割预定线； 23:遮护隧洞； 3:环状框架； 30:切割带； 4 :激光加工装置； 41:激光加工装置的卡盘工作台； 42:激光光线照射构件； 422:聚光器； 5 :分割装置； 10 :蓝宝石基板。【具体实施方式】 以下，对于本专利技术的，参照附图更加详细地进行说明。 图1示出了利用本专利技术的激光加工方法进行加工的作为单晶基板的光器件晶片 的立体图。在图1所示的光器件晶片2上，在厚度为300ym的蓝宝石基板的正面2a上呈 矩阵状形成有发光二极管、激光二极管等光器件21。并且，各光器件21被形成为格子状的 分割预定线22划分。 参照图3至图9,对用于加工上述的作为单晶基板的光器件晶片2的单晶基板的加 工方法的第1实施方式进行说明。 首先，实施晶片支承工序，在该晶片支承工序中，将光器件晶片2粘贴在安装于环 状框架的切割带的表面上。即，如图2所示，将光器件晶片2的背面2b粘贴在切割带30的 表面上，以覆盖环状框架3的内侧开口部的方式安装所述切割带30的外周部。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单晶基板的加工方法，其特征在于，所述单晶基板的加工方法包括：数值孔径设定工序，与单晶基板相应地将对脉冲激光光线进行聚光的聚光透镜的数值孔径NA设定为规定的值；遮护隧洞形成工序，将脉冲激光光线的聚光点从单晶基板的上表面定位于所期望的位置并照射脉冲激光光线，从单晶基板的上表面开始生长细孔和遮护该细孔的非晶质，从而形成遮护隧洞；和非晶质去除工序，用研磨件对在单晶基板上形成的遮护隧洞进行研磨来去除非晶质。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：森数洋司，武田昇，
申请(专利权)人：株式会社迪思科，
类型：发明
国别省市：日本;JP