JP5494592B2 - Processing method of substrate with LED pattern - Google Patents

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Description

本発明は、基板上に複数の単位パターンを2次元的に繰り返し配置してなるパターン付き基板を個片化するための加工方法に関する。   The present invention relates to a processing method for dividing a substrate with a pattern formed by repeatedly arranging a plurality of unit patterns on a substrate in two dimensions.

LED素子は、例えばサファイアなどの基板(ウェハ、母基板)上にLED素子の単位パターンを2次元的に繰り返し形成してなるパターン付き基板(LEDパターン付き基板)を、格子状に設けられたストリートと称されるブレイク位置にてブレイク(分割)し、素片化(チップ化)する、というプロセスにて製造される。係るブレイクに際しその起点となる分割起点を形成する手法としては、アブレーション法や、LMA(レーザー融解改質)法などのレーザースクライビング法が知られている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。   The LED element is a street in which a substrate with a pattern (a substrate with an LED pattern) obtained by repeatedly forming a unit pattern of an LED element on a substrate (wafer, mother substrate) such as sapphire in a lattice shape is provided. It is manufactured by a process of breaking (dividing) at a break position called “dividing” and dividing it into chips (chips). Laser scribe methods such as an ablation method and an LMA (Laser Melt Modification) method are known as a method for forming a split starting point that is the starting point for such break (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). .

特開2004−165226号公報JP 2004-165226 A 国際公開第2006/062017号International Publication No. 2006/062017

レーザースクライビングという加工手法によって分割起点を形成し、その後ブレイクを行う場合、アブレーション法を用いるにせよ、LMA(レーザー融解改質)法を用いるにせよ、レーザー光の照射後には基板表面に加工変質層が形成される。この加工変質層が残存していると、LED素子の発光部分からの光が吸収されてしまい、光の取り出し効率(つまりは輝度)が低下するという問題がある。   When the division starting point is formed by a processing method called laser scribing and then the break is performed, whether the ablation method is used or the LMA (laser melting modification) method is used, the processed layer is formed on the substrate surface after the laser light irradiation. Is formed. If this work-affected layer remains, light from the light emitting portion of the LED element is absorbed, and there is a problem that the light extraction efficiency (that is, luminance) is lowered.

この加工変質層の形成容積を極力縮小することで輝度低下を抑える方法も提案されているが、一定程度の加工変質層が残存する限りは、多少の輝度の低下は避けられない。   A method has been proposed in which the reduction in brightness is suppressed by reducing the formation volume of the work-affected layer as much as possible. However, as long as a certain degree of work-affected layer remains, a slight decrease in brightness is inevitable.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ブレイク後のLEDチップに加工変質層の残存しないパターン付き基板の加工方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at providing the processing method of the board | substrate with a pattern in which a process-affected layer does not remain in the LED chip after a break.

上記課題を解決するため、請求項1の発明は、下地基板上に複数のLED単位パターンを2次元的に繰り返し配置してなるLEDパターン付き基板を加工する方法であって、前記LEDパターン付き基板を分割予定線に沿ってレーザー光を照射することにより、前記LEDパターン付き基板を格子状にスクライブし、前記レーザー光の被照射位置において、溝部と、前記溝部をなす面において前記下地基板の構成材料が変質してなる加工変質層と、からなる被加工領域を形成するスクライブ工程と、前記スクライブ工程を経た前記LEDパターン付き基板をエッチング液に浸漬することにより、前記被加工領域から前記加工変質層を除去するとともに前記溝部において前記下地基板を露出させることによって、スクライブラインを得るエッチング工程と、前記エッチング工程を経た前記LEDパターン付き基板を前記スクライブラインに沿ってブレイクすることにより個片化するブレイク工程と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is a method of processing a substrate with an LED pattern formed by repeatedly arranging a plurality of LED unit patterns two-dimensionally on a base substrate, the substrate having an LED pattern. The substrate with LED pattern is scribed in a lattice shape by irradiating the substrate with the laser beam along the planned dividing line, and at the irradiated position of the laser beam, the configuration of the base substrate on the surface forming the groove portion A scribe process for forming a processed region consisting of a process-modified layer formed by changing the material, and immersing the substrate with the LED pattern that has undergone the scribe process in an etching solution, so that the process-modified property from the processed region. by exposing the underlying substrate in the groove to remove the layer, etch to obtain a scribe line And grayed step, characterized in that it comprises, a breaking process of singulating by the LED patterned substrate after the etching step to break along the scribe line.

請求項2の発明は、請求項1に記載のLEDパターン付き基板の加工方法であって、前記LEDパターン付き基板のパターン形成面に保護膜を形成する保護膜形成工程、を行った上で前記スクライブ工程を行い、前記保護膜を除去する保護膜除去工程、を行ったうえで前記ブレイク工程を行う、ことを特徴とする。   Invention of Claim 2 is the processing method of the board | substrate with an LED pattern of Claim 1, Comprising: After performing the protective film formation process which forms a protective film in the pattern formation surface of the said board | substrate with an LED pattern, the said The break process is performed after performing a scribing process and a protective film removing process for removing the protective film.

請求項3の発明は、請求項2に記載のLEDパターン付き基板の加工方法であって、前記保護膜除去工程を経た前記LEDパターン付き基板に、前記複数のLED単位パターンのそれぞれに対応した電極を形成する電極形成工程、をさらに備え、前記電極が形成された前記LEDパターン付き基板を前記ブレイク工程においてブレイクする、ことを特徴とする。   Invention of Claim 3 is a processing method of the board | substrate with an LED pattern of Claim 2, Comprising: The electrode corresponding to each of these LED unit patterns on the board | substrate with an LED pattern which passed through the said protective film removal process An electrode forming step for forming the electrode pattern, wherein the substrate with the LED pattern on which the electrode is formed is broken in the breaking step.

請求項4の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のLEDパターン付き基板の加工方法であって、前記下地基板がサファイア基板であり、前記エッチング液が熱リン酸、熱リン酸と熱硫酸の混酸、または熱溶融水酸化カリウムのいずれかである、ことを特徴とする。   Invention of Claim 4 is a processing method of the board | substrate with an LED pattern in any one of Claim 1 thru | or 3, Comprising: The said base substrate is a sapphire substrate, The said etching liquid is hot phosphoric acid, hot phosphorus. It is either a mixed acid of acid and hot sulfuric acid, or hot molten potassium hydroxide.

請求項5の発明は、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のLEDパターン付き基板の加工方法であって、前記スクライブ工程においては、所定の光源から出射されたパルスレーザー光を走査しつつ前記分割予定線に沿って照射することにより、第1の方向に連続する部分を有するが、前記第1の方向に垂直な断面の状態が前記第1の方向において変化する前記被加工領域を形成する、ことを特徴とする。 The invention of claim 5 is the processing method for a substrate with an LED pattern according to any one of claims 1 to 4, wherein in the scribing step, a pulse laser beam emitted from a predetermined light source is scanned. However, by irradiating along the planned dividing line, the region to be processed has a portion continuous in the first direction, but the state of the cross section perpendicular to the first direction changes in the first direction. formed, characterized in that.

請求項6の発明は、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のLEDパターン付き基板の加工方法であって、前記スクライブ工程においては、所定の光源から出射されたパルスレーザー光を走査しつつ前記分割予定線に沿って照射することにより、前記LEDパターン付き基板の表面において第1の方向に連続する第1領域と、前記第1領域に連接するが前記第1の方向において不連続部分を有する第2領域と、を有する前記被加工領域を形成する、ことを特徴とする。 The invention of claim 6 is the method for processing a substrate with an LED pattern according to any one of claims 1 to 4, wherein in the scribing step, a pulsed laser beam emitted from a predetermined light source is scanned. While irradiating along the planned dividing line, the first region continuous in the first direction on the surface of the substrate with the LED pattern, and the discontinuous portion connected to the first region but in the first direction. And forming the region to be processed having the second region.

請求項7の発明は、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のLEDパターン付き基板の加工方法であって、前記スクライブ工程においては、所定の光源から出射されたパルスレーザー光を走査しつつ前記分割予定線に沿って照射することにより、略楕円錐状もしくは略くさび形状の単位被加工領域が第1の方向に多数連接してなる前記被加工領域を形成する、ことを特徴とする。 The invention of claim 7 is the method for processing a substrate with an LED pattern according to any one of claims 1 to 4, wherein in the scribing step, a pulsed laser beam emitted from a predetermined light source is scanned. However, by irradiating along the planned dividing line, the processed region is formed by connecting a number of substantially elliptical cone-shaped or substantially wedge-shaped unit processed regions in the first direction. .

請求項8の発明は、請求項5ないし請求項7のいずれかに記載のLEDパターン付き基板の加工方法であって、前記パルスレーザー光の単位パルスごとのビームスポットが前記第1の方向に沿って離散する照射条件で前記パルスレーザー光を走査することにより、前記LEDパターン付き基板の表面における照射範囲を変調させる、ことを特徴とする。   The invention of claim 8 is the method for processing a substrate with an LED pattern according to any one of claims 5 to 7, wherein a beam spot for each unit pulse of the pulsed laser light is along the first direction. The irradiation range on the surface of the substrate with the LED pattern is modulated by scanning the pulsed laser light under discrete irradiation conditions.

請求項9の発明は、請求項8に記載のLEDパターン付き基板の加工方法であって、前記パルスレーザー光の繰り返し周波数をR(kHz)とし、前記パルスレーザー光の前記LEDパターン付き基板に対する相対的な移動速度をV(mm/sec)とし、前記LEDパターン付き基板の表面における前記被加工領域の前記第1の方向に直交する方向の予定形成幅をW(μm)とするとき、10(kHz)≦R≦200(kHz)かつ30(mm/sec)≦V≦1000(mm/sec)であり、前記パルスレーザー光のビームスポットの中心間隔を表すV/Rが、V/R≧1(μm)かつW/4(μm)≦V/R≦W/2(μm)という関係をみたす照射条件のもとで前記パルスレーザー光を前記第1の方向に沿って走査することにより、前記LEDパターン付き基板の前記表面における照射範囲を変調させる、ことを特徴とする。   The invention of claim 9 is a processing method of a substrate with an LED pattern according to claim 8, wherein a repetition frequency of the pulse laser beam is R (kHz), and the pulse laser beam is relative to the substrate with the LED pattern. When the typical moving speed is V (mm / sec) and the planned formation width in the direction perpendicular to the first direction of the region to be processed on the surface of the substrate with the LED pattern is W (μm), 10 ( kHz) ≦ R ≦ 200 (kHz) and 30 (mm / sec) ≦ V ≦ 1000 (mm / sec), and V / R representing the center interval of the beam spots of the pulsed laser light is V / R ≧ 1. (Μm) and W / 4 (μm) ≦ V / R ≦ W / 2 (μm) by scanning the pulsed laser light along the first direction under irradiation conditions satisfying the relationship: Serial to modulate the irradiation range of the LED patterned the surface of the substrate, wherein the.

請求項1ないし請求項9の発明によれば、LEDパターン付き基板にレーザー光によってスクライブ加工処理を行い、これに続いてウェットエッチング処理を行うことによって加工変質層を除去したうえで、基板ブレイクによる個片化を行うようにすることで、従来よりも光の取り出し効率の優れたLED素子を効率的かつ確実に得ることが出来る。   According to invention of Claim 1 thru | or 9, after carrying out the scribing process by a laser beam to the board | substrate with an LED pattern, and removing a process-affected layer by performing a wet etching process following this, by board | substrate break By performing the singulation, it is possible to efficiently and surely obtain an LED element having a higher light extraction efficiency than the conventional one.

特に、請求項5ないし請求項9の発明によれば、個片化後にLEDチップの端部となる被加工領域に凹凸を形成することで、光の取り出し効率がより優れたLED素子を得ることが出来る。   In particular, according to the inventions of claims 5 to 9, an LED element having a more excellent light extraction efficiency can be obtained by forming irregularities in a region to be processed which becomes an end portion of the LED chip after singulation. I can do it.

LEDパターン付き基板10に対し行う加工処理の概略手順を示す図である。It is a figure which shows the schematic procedure of the process performed with respect to the board | substrate 10 with an LED pattern. 加工処理前のLEDパターン付き基板10の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the board | substrate 10 with an LED pattern before a process. 保護膜103が形成されたLEDパターン付き基板10を示す図である。It is a figure which shows the board | substrate 10 with an LED pattern in which the protective film 103 was formed. スクライブ加工処理の様子を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the mode of a scribe process. スクライブ加工処理後のLEDパターン付き基板10を示す図である。It is a figure which shows the board | substrate 10 with an LED pattern after a scribe process. 図5の破線部Aを中心とする部分拡大図である。It is the elements on larger scale centering on the broken-line part A of FIG. LEDパターン付き基板10をブレイクする様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the board | substrate 10 with an LED pattern is broken. スクライブ加工処理に用いるレーザー光LBの繰り返し周波数と、LEDパターン付き基板を載置するステージの移動速度と、レーザー光LBのビームスポット中心間隔との関係について説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the repetition frequency of the laser beam LB used for a scribe process, the moving speed of the stage which mounts a board | substrate with an LED pattern, and the beam spot center space | interval of the laser beam LB. 離散加工モードにおけるレーザー光LBの照射態様と、形成される被加工領域REとの関係を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the relationship between the irradiation aspect of the laser beam LB in discrete processing mode, and the to-be-processed area | region RE formed. 離散加工モードにおけるレーザー光LBの照射態様と、形成される被加工領域REとの関係を模式的に示す上面図および断面図である。It is the upper side figure and sectional view which show typically the relation of the irradiation mode of laser beam LB in discrete processing mode, and the processed field RE formed. 連続加工モードおよび離散加工モードでの加工を実行可能なレーザー加工装置50の構成を概略的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows roughly the structure of the laser processing apparatus 50 which can perform the process in a continuous process mode and a discrete process mode. エッチング処理を行う前のLEDパターン付き基板10についての、被加工領域REに沿った破断面のSEM像である。It is a SEM image of the torn surface along the to-be-processed area | region RE about the board | substrate 10 with an LED pattern before performing an etching process. エッチング処理を行った後のLEDパターン付き基板10についての、被加工領域REに沿った破断面のSEM像である。It is a SEM image of the torn surface along the to-be-processed area | region RE about the board | substrate 10 with an LED pattern after performing the etching process. 変形例に係る離散加工の手法にて説明するための図である。It is a figure for demonstrating with the method of the discrete processing which concerns on a modification.

<個片化処理の概略手順>
はじめに、本実施の形態に係るLEDパターン付き基板の加工方法を含む、LEDパターン付き基板の個片化処理について、その手順を概略的に説明する。図1は、本実施の形態においてLEDパターン付き基板に対し行う加工処理の手順について、その概略を示す図である。
<Outline of individualization processing>
First, the procedure of singulation processing of a substrate with an LED pattern including the processing method of the substrate with an LED pattern according to the present embodiment will be schematically described. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a processing procedure performed on a substrate with an LED pattern in the present embodiment.

図1に示すように、まずは、LEDパターン付き基板(以下、単に基板とも称する)10を用意する(ステップS1)。図2は、本実施の形態において個片化の対象となる、加工処理前の基板10の構成を示す概略断面図である。基板10は、サファイア基板(サファイア単結晶基板)101の一方主面上に、LEDパターン102が設けられたものである。   As shown in FIG. 1, first, a substrate with an LED pattern (hereinafter also simply referred to as a substrate) 10 is prepared (step S1). FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the substrate 10 before processing, which is an object of singulation in the present embodiment. The substrate 10 is a substrate in which an LED pattern 102 is provided on one main surface of a sapphire substrate (sapphire single crystal substrate) 101.

なお、サファイア基板101としては、400μm〜700μmの厚みを有するものを用いる。500μm厚のサファイア基板101を用いるのが好適な一例である。また、LEDパターン102は通常、数μm程度の厚みを有するように形成される。また、LEDパターン102は凹凸を有していてもよい。   Note that a sapphire substrate 101 having a thickness of 400 μm to 700 μm is used. The use of a sapphire substrate 101 having a thickness of 500 μm is a preferred example. The LED pattern 102 is usually formed to have a thickness of about several μm. Further, the LED pattern 102 may have irregularities.

LEDパターン102は、個片化した後にそれぞれが1つのLEDチップをなす複数の単位パターンUPを2次元的に繰り返し配置した構成を有している。LEDパターン102は、例えばGaN(窒化ガリウム)を初めとするIII族窒化物半導体からなる、発光層その他の複数の薄膜層をエピタキシャル形成することにより形成されてなる。個々の単位パターンUPの境界部分が、基板10の分割位置であってレーザー光が照射されるストリートSTとなっている。ストリートSTは通常、数十μm程度の幅で、LEDパターン102を平面視した場合に格子状をなすように設定される。なお、ストリートSTの部分においてサファイア基板101が露出している必要はなく、LEDパターン102をなす薄膜層が連続して形成されていてもよい。また、LED素子(LEDチップ)には外部から通電するための電極パターンが設けられるが、本実施の形態の場合、加工処理前の基板10においては、個々の単位パターンUPに電極は設けられていない。電極は、後段のプロセスにて形成される。   The LED pattern 102 has a configuration in which a plurality of unit patterns UP each forming one LED chip after being separated into pieces are repeatedly arranged two-dimensionally. The LED pattern 102 is formed by epitaxially forming a light emitting layer and a plurality of other thin film layers made of a group III nitride semiconductor such as GaN (gallium nitride). A boundary portion of each unit pattern UP is a street ST where the laser beam is irradiated at a division position of the substrate 10. The street ST is usually set to have a lattice shape when the LED pattern 102 is viewed in plan with a width of about several tens of μm. Note that the sapphire substrate 101 does not need to be exposed at the street ST, and the thin film layer forming the LED pattern 102 may be continuously formed. The LED element (LED chip) is provided with an electrode pattern for energizing from the outside. In the case of the present embodiment, in the substrate 10 before processing, electrodes are provided on each unit pattern UP. Absent. The electrode is formed by a subsequent process.

次に、用意した基板10のLEDパターン102の上に、保護膜103を形成する(ステップS2)。図3は、保護膜103が形成された基板10を示す図である。保護膜103は、後段のエッチング処理の際にLEDパターン102を保護する目的で設けるものである。数μm程度の厚みのSiO2厚膜やレジスト膜などが、保護膜103の好適な一例である。係る保護膜は、塗布法(印刷法)などの公知の厚膜形成技術を適用して形成することが可能である。 Next, the protective film 103 is formed on the LED pattern 102 of the prepared substrate 10 (step S2). FIG. 3 is a diagram showing the substrate 10 on which the protective film 103 is formed. The protective film 103 is provided for the purpose of protecting the LED pattern 102 during the subsequent etching process. A suitable example of the protective film 103 is a thick SiO 2 film or a resist film having a thickness of about several μm. Such a protective film can be formed by applying a known thick film forming technique such as a coating method (printing method).

保護膜103の形成に続いて、基板10のストリートSTの位置にスクライブラインを形成するための、スクライブ加工処理を行う(ステップS3)。なお、通常は、スクライブ加工処理に先立ち、LEDパターン付き基板の配置位置を微調整するアライメント処理を行う。アライメント動作は、公知の技術を適用して実行することが可能であり、加工パターンに応じて適宜の態様にて行われればよい。係るアライメント動作を行うことによって、スクライブ加工処理における加工位置であるストリートSTの位置が正確に特定される。   Subsequent to the formation of the protective film 103, a scribing process for forming a scribe line at the position of the street ST of the substrate 10 is performed (step S3). In general, prior to the scribing process, an alignment process for finely adjusting the arrangement position of the substrate with the LED pattern is performed. The alignment operation can be performed by applying a known technique, and may be performed in an appropriate manner according to the processing pattern. By performing such an alignment operation, the position of the street ST that is a processing position in the scribing processing is accurately specified.

図4は、スクライブ加工処理の様子を模式的に示す図である。スクライブ加工処理は、レーザー加工装置によって、ストリートSTの位置に沿ってレーザー光LBを走査しつつ照射させることにより行う。スクライブ加工処理においては、基板10が保護膜103にて被覆された状態のままで、保護膜103越しにストリートSTの位置に対してレーザー光LBを照射する。図5は、スクライブ加工処理後の基板10を示す図である。図6は、図5の破線部Aを中心とする部分拡大図である。スクライブ加工処理を行うことで、基板10のストリートSTの位置には、先端部分がサファイア基板101にまで達する断面視略三角形またはくさび形の溝部である被加工領域REが形成される。なお、基板10の表面における被加工領域REの幅d1はおおよそ5μm〜20μm程度であり、深さd2はおおよそ10μm〜30μm程度である。深さd2は20μm以上であるのが好ましい。スクライブ加工処理の詳細およびレーザー加工装置の具体的な構成態様については後述する。   FIG. 4 is a diagram schematically illustrating the scribing process. The scribing process is performed by irradiating the laser beam LB while scanning along the position of the street ST with a laser processing apparatus. In the scribing process, the position of the street ST is irradiated with the laser beam LB through the protective film 103 while the substrate 10 is covered with the protective film 103. FIG. 5 is a diagram showing the substrate 10 after the scribing process. FIG. 6 is a partially enlarged view centering on the broken line portion A of FIG. By performing the scribing process, a region RE to be processed which is a substantially triangular or wedge-shaped groove portion in cross section in which the tip portion reaches the sapphire substrate 101 is formed at the position of the street ST of the substrate 10. The width d1 of the region RE to be processed on the surface of the substrate 10 is about 5 μm to 20 μm, and the depth d2 is about 10 μm to 30 μm. The depth d2 is preferably 20 μm or more. Details of the scribing process and a specific configuration of the laser processing apparatus will be described later.

スクライブ加工処理が終了すると、続いて、エッチング処理を行う(ステップS4)。エッチング処理は、スクライブ加工処理後の基板10を、エッチング溶液に浸漬することにより行う。エッチング処理を行うのは、スクライブ加工処理後の基板10の被加工領域REを清浄化するためである。   When the scribing process is completed, an etching process is subsequently performed (step S4). The etching process is performed by immersing the substrate 10 after the scribe process in an etching solution. The etching process is performed in order to clean the processing area RE of the substrate 10 after the scribing process.

図5においては図示を省略しているが、図6に示すように、スクライブ加工処理の結果、被加工領域REの側面には、レーザー光LBの照射による加熱とその後の冷却とによって、加工変質層TRが付着形成されてしまっている。加工変質層TRは、基板10の構成材料(主にサファイア)が変質してなる多結晶もしくは非晶質あるいはこれらが混合してなる光学的に不透明な層である。個片化によって得られるLED素子に係る加工変質層TRが残存していると、発光層からの光が該加工変質層TRによって吸収されてしまい、光の取り出し効率(つまりは輝度)が低下することになるため、加工変質層TRは除去する必要がある。本実施の形態においては、係る加工変質層TRを個片化に先立ちエッチング処理によって除去する。そして、加工変質層TRが除去された被加工領域REこそが、スクライブラインSCとなる。エッチング処理は、基板10全体をエッチング液に浸漬するウェットエッチングによって行う。エッチング処理の詳細については後述する。   Although not shown in FIG. 5, as shown in FIG. 6, as a result of the scribe processing, the side surface of the processing region RE is subjected to processing alteration by heating by laser beam LB irradiation and subsequent cooling. The layer TR has been deposited. The work-affected layer TR is an optically opaque layer formed by changing the constituent material (mainly sapphire) of the substrate 10 to be polycrystalline or amorphous, or a mixture thereof. If the work-affected layer TR relating to the LED element obtained by singulation remains, the light from the light-emitting layer is absorbed by the work-affected layer TR, and the light extraction efficiency (that is, the luminance) decreases. Therefore, it is necessary to remove the work-affected layer TR. In the present embodiment, the work-affected layer TR is removed by etching prior to singulation. The region to be processed RE from which the work-affected layer TR has been removed becomes the scribe line SC. The etching process is performed by wet etching in which the entire substrate 10 is immersed in an etching solution. Details of the etching process will be described later.

エッチング処理の後の基板10は、適宜、洗浄処理に供される。なお、係るエッチング処理の際には、LEDパターン102が形成されていないサファイア基板101の他方主面(裏面)も、エッチングされる。従って、サファイア基板101には従来よりも厚みの大きなものを用いるのが好ましい。   The substrate 10 after the etching process is appropriately subjected to a cleaning process. In the etching process, the other main surface (back surface) of the sapphire substrate 101 on which the LED pattern 102 is not formed is also etched. Therefore, it is preferable to use a sapphire substrate 101 having a larger thickness than the conventional one.

以上のように、被加工領域REに対してエッチング処理を行うことで、LED素子において光の取り出し効率を低下させる要因となる加工変質層TRは好適に除去される。   As described above, by performing the etching process on the region RE to be processed, the work-affected layer TR that causes a reduction in light extraction efficiency in the LED element is suitably removed.

エッチング処理の終了後、保護膜を除去する(ステップS5)。保護膜の除去は、SiO2厚膜が形成されてなる場合であればフッ酸浸漬によって、レジスト膜が形成されてなる場合であれば硫酸過酸化水素水浸漬によって行われる。 After completion of the etching process, the protective film is removed (step S5). The protective film is removed by immersion in hydrofluoric acid if a thick SiO 2 film is formed, or by immersion in a hydrogen peroxide solution if a resist film is formed.

保護膜の除去が終了し、適宜、洗浄・乾燥等が施された基板10に対し、電極形成が行われる(ステップS6)。電極形成は、LEDパターン102上の所定位置に対して、フォトリソグラフィプロセスや印刷プロセスなどの公知の手法を用いて行われる。電極形成材料としては、Al、Ni、Ti、Pt、Au、Pdなどの一般的な電極形成用金属材料が適宜に選択されて使用される。   After the removal of the protective film is completed, electrode formation is performed on the substrate 10 that has been washed and dried as appropriate (step S6). The electrodes are formed on a predetermined position on the LED pattern 102 using a known method such as a photolithography process or a printing process. As the electrode forming material, a general electrode forming metal material such as Al, Ni, Ti, Pt, Au, and Pd is appropriately selected and used.

電極形成が終了すると、続いて、スクライブラインSCに沿って基板10をブレイク(分割)する(ステップS7)。なお、エッチング処理後のサファイア基板101の厚みが大きい場合、ブレイクに先立ち、サファイア基板101のLEDパターン102が形成されていない裏面101a(図7参照)を研磨して、サファイア基板101を薄肉化する(例えば100μm厚以下にする)ようにしてもよい。   When the electrode formation is completed, the substrate 10 is subsequently broken (divided) along the scribe line SC (step S7). In addition, when the thickness of the sapphire substrate 101 after the etching process is large, the back surface 101a (see FIG. 7) on which the LED pattern 102 of the sapphire substrate 101 is not formed is polished prior to the break to thin the sapphire substrate 101. (For example, the thickness may be 100 μm or less).

図7は、基板10をブレイクする様子を示す模式図である。基板10のブレイクは、三点支持の手法によって行うことが出来る。すなわち、基板10を、被加工領域REが下側になる姿勢とし、スクライブラインSCの両側を2つの下側ブレイクバーB1、B2にて支持した状態で、サファイア基板101の裏面101aであってスクライブラインSC先端部直下(図7では直上)のブレイク位置BPに向けて、上側ブレイクバーB3を降下させることにより、基板10をブレイクすることが出来る。   FIG. 7 is a schematic diagram showing how the substrate 10 is broken. The break of the substrate 10 can be performed by a three-point support method. That is, the substrate 10 is in a posture in which the processing region RE is on the lower side, and the two sides of the scribe line SC are supported by the two lower break bars B1 and B2, and the back surface 101a of the sapphire substrate 101 is scribed. The substrate 10 can be broken by lowering the upper break bar B3 toward the break position BP immediately below the tip of the line SC (just above in FIG. 7).

基板10に形成された全てのスクライブラインSCに対して係るブレイクを行うことにより、基板10は、個々のLED素子に個片化(チップ化)されたことになる。   By performing breaks on all the scribe lines SC formed on the substrate 10, the substrate 10 is divided into individual LED elements (chips).

<スクライブ加工処理の詳細>
上述した、スクライブラインを形成するためのスクライブ加工処理は、連続加工(オーバーラップ加工)モードと離散加工モードという2つの加工モードで行うことが出来る。概略的に言えば、連続加工モードは、ストリートSTに沿って均一な被加工領域REを形成するモードであり、一般的なレーザー加工処理を行うモードである。連続加工モードの場合、スクライブラインの断面形状は、場所によらず略同一である。一方、離散加工モードは、ストリートSTに沿って凹凸形状を有する被加工領域REを形成するモードである。これらは、レーザー光LBの照射態様を違えることによって切り替えられる。なお、以降の説明においては、ストリートSTの中心線を特に分割予定線とも称する。
<Details of scribe processing>
The above-described scribe processing for forming a scribe line can be performed in two processing modes, a continuous processing (overlap processing) mode and a discrete processing mode. Generally speaking, the continuous processing mode is a mode in which a uniform processing region RE is formed along the street ST, and is a mode in which general laser processing is performed. In the continuous processing mode, the cross-sectional shape of the scribe line is substantially the same regardless of the location. On the other hand, the discrete processing mode is a mode for forming a processing region RE having an uneven shape along the street ST. These can be switched by changing the irradiation mode of the laser beam LB. In the following description, the center line of the street ST is particularly referred to as a division line.

図8は、スクライブ加工処理の加工モードの違いを説明するべく示す、スクライブ加工処理に用いるレーザー光LBの繰り返し周波数と、基板10を載置するステージの移動速度と、レーザー光LBのビームスポット中心間隔との関係について説明する図である。   FIG. 8 shows the repetition frequency of the laser beam LB used for the scribing process, the moving speed of the stage on which the substrate 10 is placed, and the center of the beam spot of the laser beam LB, in order to explain the difference in the processing mode of the scribing process. It is a figure explaining the relationship with a space | interval.

レーザー光LBの繰り返し周波数がR(kHz)である場合、1/R(msec)ごとに1つのレーザーパルスがレーザー光源から発せられることになる。LEDパターン付き基板が載置されたステージが速度V(mm/sec)で移動する場合、あるパルスが発せられてから次のレーザーパルスが発せられる間に、LEDパターン付き基板はV×(1/R)=V/R(μm)だけ移動することになるので、あるレーザーパルスのビーム中心位置と次に発せられるレーザーパルスのビーム中心位置との間隔、つまりはビームスポット中心間隔Δ(μm)は、Δ=V/Rで定まる。   When the repetition frequency of the laser beam LB is R (kHz), one laser pulse is emitted from the laser light source every 1 / R (msec). When the stage on which the substrate with the LED pattern is mounted moves at a speed V (mm / sec), the substrate with the LED pattern is V × (1 / (1) while a next laser pulse is emitted after a certain pulse is emitted. R) = V / R (μm), so the distance between the beam center position of one laser pulse and the beam center position of the next laser pulse, that is, the beam spot center distance Δ (μm) is , Δ = V / R.

このことから、基板10の表面におけるレーザー光LBのビーム径(ビームウェスト径)DがΔ=V/Rよりも大きければ、個々のレーザーパルスは重なるものの、ビーム径DがΔ=V/Rよりも小さい場合は、個々のレーザーパルスは重ならないことになる。それゆえ、ビーム径Dとビームスポット中心間隔Δとの大小関係によって、異なる加工モードでの加工が実現されることとなる。具体的には、連続加工モードの場合は、D>Δをみたす条件にてレーザー光LBが基板10に照射される。一方、離散加工モードの場合は、D<Δをみたす条件にてレーザー光LBが基板10に照射される。例えば、ビーム径Dが3μm程度の場合、概ねΔ>3μmであれば離散加工モードでの加工が実現される。概ねΔ<1μmであれば連続加工モードでの加工が実現される。   From this, if the beam diameter (beam waist diameter) D of the laser beam LB on the surface of the substrate 10 is larger than Δ = V / R, the individual laser pulses overlap, but the beam diameter D is more than Δ = V / R. Is too small, the individual laser pulses will not overlap. Therefore, machining in different machining modes is realized depending on the magnitude relationship between the beam diameter D and the beam spot center interval Δ. Specifically, in the case of the continuous processing mode, the laser beam LB is irradiated on the substrate 10 under the condition of satisfying D> Δ. On the other hand, in the case of the discrete processing mode, the substrate 10 is irradiated with the laser beam LB under the condition of satisfying D <Δ. For example, when the beam diameter D is about 3 μm, machining in the discrete machining mode is realized if Δ> 3 μm. If Δ <1 μm, machining in the continuous machining mode is realized.

連続加工モードでの加工は、特許文献2に開示されているような従来のレーザー加工装置においても行われる公知の加工処理態様であるので、本実施の形態においては詳細な説明を省略する。以下においては、離散加工モードでの加工について詳説する。   Since the processing in the continuous processing mode is a known processing mode performed also in a conventional laser processing apparatus as disclosed in Patent Document 2, detailed description thereof is omitted in the present embodiment. Hereinafter, machining in the discrete machining mode will be described in detail.

図9および図10は、離散加工モードにおけるレーザー光LBの照射態様と、形成される被加工領域REとの関係を模式的に示す図である。図9および図10には便宜上、分割予定線Lの方向をx軸方向、基板10の表面においてx軸と直交する方向をy軸方向、基板10の表面に直交する方向をz軸方向とする三次元座標を付している(以降の図においても同様)。図9は、斜視図である。図10は、被加工領域REのXY上面図(中央の図)、A−A’断面図(右側の図)、B−B’、C−C’、およびD−D’断面図(左側の図)である。A−A’断面図は、分割予定線Lに平行な面における断面図である。B−B’、C−C’、およびD−D’断面図は、分割予定線L上の異なる位置での分割予定線Lに垂直な面における断面図である。   9 and 10 are diagrams schematically showing the relationship between the irradiation mode of the laser beam LB in the discrete processing mode and the processed region RE to be formed. 9 and 10, for the sake of convenience, the direction of the planned dividing line L is the x-axis direction, the direction orthogonal to the x-axis on the surface of the substrate 10 is the y-axis direction, and the direction orthogonal to the surface of the substrate 10 is the z-axis direction. Three-dimensional coordinates are given (the same applies to the following figures). FIG. 9 is a perspective view. FIG. 10 is an XY top view (center view), AA ′ sectional view (right view), BB ′, CC ′, and DD ′ sectional views (left side) of the region RE to be processed. Figure). The A-A ′ sectional view is a sectional view in a plane parallel to the planned dividing line L. B-B ′, C-C ′, and D-D ′ cross-sectional views are cross-sectional views in a plane perpendicular to the planned dividing line L at different positions on the planned dividing line L.

離散加工モードにおいては、レーザー光LBの単位パルスごとのビームスポットBSが、分割予定線Lの方向において離散的に位置する照射条件で、レーザー光LBを照射する。これは、上述のように、ビーム径Dとビームスポット中心間隔Δ=V/Rとが、D<Δなる関係をみたすことで実現される。好ましくは、10(kHz)≦R≦200(kHz)、30(mm/sec)≦V≦1000(mm/sec)、D<V/RかつW/4(μm)≦V/R≦W/2(μm)なる範囲でレーザー光の照射条件およびステージの駆動条件が設定される。ここで、Wは分割予定線Lに垂直な方向におけるストリートの加工予定幅である。   In the discrete processing mode, the laser beam LB is irradiated under irradiation conditions in which the beam spot BS for each unit pulse of the laser beam LB is positioned discretely in the direction of the planned division line L. As described above, this is realized by satisfying the relationship D <Δ between the beam diameter D and the beam spot center interval Δ = V / R. Preferably, 10 (kHz) ≦ R ≦ 200 (kHz), 30 (mm / sec) ≦ V ≦ 1000 (mm / sec), D <V / R and W / 4 (μm) ≦ V / R ≦ W / Laser light irradiation conditions and stage driving conditions are set within a range of 2 (μm). Here, W is a planned processing width of the street in a direction perpendicular to the planned dividing line L.

なお、レーザー光LBを分割予定線Lの方向に沿って走査する際にビームスポットBSが離散的に位置するということは、分割予定線Lの方向においてレーザー光LBが照射される箇所と照射されない箇所とが存在することであるので、離散加工モードでのスクライブ加工は、LEDパターン付き基板の表面における照射範囲を変調させてレーザー光LBを照射する変調加工に該当する。   Note that when the laser beam LB is scanned along the direction of the planned division line L, the beam spots BS are discretely positioned. This means that the laser beam LB is not irradiated with the portion irradiated with the laser beam LB in the direction of the planned division line L. Therefore, the scribing process in the discrete processing mode corresponds to a modulation process in which the laser beam LB is irradiated by modulating the irradiation range on the surface of the substrate with the LED pattern.

このような条件の下でレーザー光LBを走査すると、図9および図10に示すような形状の被加工領域REが形成される。概略的には、被加工領域REは、個々のレーザーパルスのビームスポットは離散しているにもかかわらず、個々のレーザーパルスによって形成される略楕円錐状(もしくは略くさび形状)の単位被加工領域REuが分割予定線Lの方向に多数連接してなる形状を有する。   When the laser beam LB is scanned under such conditions, a processed region RE having a shape as shown in FIGS. 9 and 10 is formed. Schematically, the processing region RE has a substantially elliptical cone (or substantially wedge-shaped) unit processing formed by individual laser pulses even though the beam spots of the individual laser pulses are discrete. The region REu has a shape in which a large number of regions REu are connected in the direction of the division line L.

より詳細には、被加工領域REは、基板10の表面において連続する一方で、図9および図10のB−B’、C−C’、およびD−D’断面図に示すように、分割予定線Lに垂直な方向についての幅および断面形状が分割予定線L方向(x軸方向)の位置により異なっている。すなわち、被加工領域REは、分割予定線Lの方向(x軸方向)に連続する部分を有するが、x軸方向に垂直な断面(yz断面)の状態がx軸方向において変化する形状を有しているともいえる。なお、図10に示す場合においては、被加工領域REは、基板10の表面近傍におけるy軸方向の加工幅が、x軸方向に沿ってw1〜w3の間で変化するように形成されてなる。仮に、C−C’断面における当該加工幅w2が加工予定幅Wと等しいとすると、離散加工モードでの加工は、加工予定幅Wより大きい加工幅を有する領域と加工予定幅Wより小さい加工幅を有する領域とを繰り返し交互に形成していく態様であると捉えることもできる。ただし、実際の加工においては、w1≒w2、w3≒w2となる場合もある。   More specifically, the processed region RE is continuous on the surface of the substrate 10 while being divided as shown in the BB ′, CC ′, and DD ′ cross-sectional views of FIGS. 9 and 10. The width and cross-sectional shape in the direction perpendicular to the planned line L differ depending on the position in the divided planned line L direction (x-axis direction). In other words, the work area RE has a portion that continues in the direction of the planned division line L (x-axis direction), but has a shape in which the state of the cross section perpendicular to the x-axis direction (yz cross-section) changes in the x-axis direction. It can be said that they are doing. In the case shown in FIG. 10, the region to be processed RE is formed such that the processing width in the y-axis direction in the vicinity of the surface of the substrate 10 changes between w1 and w3 along the x-axis direction. . Assuming that the machining width w2 in the CC ′ cross section is equal to the planned machining width W, machining in the discrete machining mode includes a region having a machining width larger than the planned machining width W and a machining width smaller than the planned machining width W. It can also be understood that this is an aspect in which the regions having slabs are repeatedly and alternately formed. However, in actual machining, there are cases where w1≈w2 and w3≈w2.

また、別の見方をすれば、図10のA−A’断面図に示すように、被加工領域REは、基板10の表面近傍においてx軸方向に連続する連続領域RE1と、y軸方向において連続領域RE1に連接するが、x軸方向には不連続である不連続領域RE2とから構成されているともいえる。   From another viewpoint, as shown in the AA ′ cross-sectional view of FIG. 10, the processing region RE includes a continuous region RE1 continuous in the x-axis direction in the vicinity of the surface of the substrate 10 and a continuous region RE1 in the y-axis direction. It can be said that it is composed of a discontinuous region RE2 that is connected to the continuous region RE1 but is discontinuous in the x-axis direction.

いずれにせよ、被加工領域REは、xy断面およびzx断面において、つまりはx軸方向に沿って、凹凸を有するものとなっている。凹凸のピッチは、レーザー光LBの照射条件やステージ7の駆動条件によっても異なるが、数μm〜十数μm程度である。   In any case, the work area RE has irregularities in the xy cross section and the zx cross section, that is, along the x-axis direction. The pitch of the unevenness varies depending on the irradiation condition of the laser beam LB and the driving condition of the stage 7, but is about several μm to several tens of μm.

係る凹凸を設けることは、ブレイクによって得られるLEDチップにおいて端面の一部に凹凸を設けることに相当するが、これは、該LEDチップにおいて、発光層からの光の取り出し効率を高める効果がある。なぜならば、チップ端面に凹凸がある方が、端面が平坦な場合に比して、発光層からの光が全反射せず外部に透過しやすいからである。   Providing such irregularities corresponds to providing irregularities on a part of the end face of the LED chip obtained by the break, and this has the effect of increasing the light extraction efficiency from the light emitting layer in the LED chip. This is because light from the light emitting layer is not totally reflected and is easily transmitted to the outside when the chip end surface is uneven as compared to a case where the end surface is flat.

VやRの具体的な値は基板10の材質や吸収率、熱伝導率、融点などを勘案して適宜に定められてよい。また、パルスの照射エネルギーは10μJ〜1000μJの範囲内で適宜に定められてよい。   Specific values of V and R may be appropriately determined in consideration of the material, absorption rate, thermal conductivity, melting point, etc. of the substrate 10. Further, the pulse irradiation energy may be appropriately determined within a range of 10 μJ to 1000 μJ.

なお、V/R<W/4(μm)の場合は、単位被加工領域REuの重なりが大きくなって加工予定幅と実際の加工幅との差が小さくなり、実質的に連続加工モードでの加工と差異がなくなる。一方、V/R>W/2(μm)なる場合は、隣り合うビームスポットの距離が大きくなり過ぎるために、結果として個々の単位被加工領域REuが連接しなくなるため、被加工領域REが不連続となってスクライブラインを構成しなくなる。   In the case of V / R <W / 4 (μm), the overlap of the unit processed regions REu is increased, and the difference between the planned processing width and the actual processing width is reduced, which is substantially in the continuous processing mode. No difference from processing. On the other hand, when V / R> W / 2 (μm), the distance between adjacent beam spots becomes too large, and as a result, the individual unit processing regions REu are not connected to each other. The scribe line is not formed continuously.

<レーザー加工装置>
図11は、上述した連続加工モードおよび離散加工モードでの加工を実行可能なレーザー加工装置50の構成を概略的に示す模式図である。レーザー加工装置50は、基板10をその上に載置するステージ7と、レーザー加工装置50の種々の動作(観察動作、アライメント動作、加工動作など)を行うコントローラ1とを主として備え、ステージ7に載置された基板10に対しレーザー光LBを照射することによって基板10を加工することができるように構成されている。
<Laser processing equipment>
FIG. 11 is a schematic diagram schematically showing a configuration of a laser processing apparatus 50 capable of executing the processing in the continuous processing mode and the discrete processing mode described above. The laser processing apparatus 50 mainly includes a stage 7 on which the substrate 10 is placed, and a controller 1 that performs various operations (observation operation, alignment operation, processing operation, etc.) of the laser processing apparatus 50. The substrate 10 can be processed by irradiating the placed substrate 10 with the laser beam LB.

ステージ7は、移動機構7mによって水平方向に移動可能とされてなる。移動機構7mは、図示しない駆動手段の作用により水平面内で所定のXY2軸方向にステージ7を移動させる。これにより、レーザー光照射位置の移動などが実現されてなる。なお、移動機構7mについては、所定の回転軸を中心とした、水平面内における回転(θ回転)動作も、水平駆動と独立に行えるようになっている。   The stage 7 can be moved in the horizontal direction by a moving mechanism 7m. The moving mechanism 7m moves the stage 7 in a predetermined XY 2-axis direction within a horizontal plane by the action of a driving unit (not shown). Thereby, the movement of the laser beam irradiation position and the like are realized. As for the moving mechanism 7m, a rotation (θ rotation) operation in a horizontal plane around a predetermined rotation axis can be performed independently of horizontal driving.

また、レーザー加工装置50においては、図示しない撮像手段を通じて、該基板10をレーザー光が照射される側(これを表面と称する)から直接に観測する表面観察や、ステージ7に載置された側(これを裏面と称する)から該ステージ7を介して観察する裏面観察などを行えるようになっている。   Further, in the laser processing apparatus 50, surface observation for directly observing the substrate 10 from a side irradiated with laser light (referred to as a surface) through imaging means (not shown), or a side placed on the stage 7 (This is referred to as the back surface) and back surface observation through the stage 7 can be performed.

ステージ7は、上述したように、石英など透明な部材で形成されているが、その内部には、基板10を吸着固定するための吸気通路となる図示しない吸引用配管が設けられてなる。吸引用配管は、例えば、ステージ7の所定位置を機械加工により削孔することにより設けられる。   As described above, the stage 7 is formed of a transparent member such as quartz. Inside the stage 7, a suction pipe (not shown) serving as an intake passage for adsorbing and fixing the substrate 10 is provided. The suction pipe is provided, for example, by drilling a predetermined position of the stage 7 by machining.

基板10をステージ7の上に載置した状態で、例えば吸引ポンプなどの吸引手段11により吸引用配管に対し吸引を行い、吸引用配管のステージ7載置面側先端に設けられた吸引孔に対し負圧を与えることで、基板10(および透明基板保護シート4)がステージ7に固定されるようになっている。なお、図11においては、加工対象である基板10が透明基板保護シート4に貼り付けられている場合を例示しているが、透明基板保護シート4の貼付は必須ではない。   With the substrate 10 placed on the stage 7, suction is performed on the suction pipe by the suction means 11 such as a suction pump, and the suction pipe is provided in the suction hole provided at the stage 7 mounting surface side end of the suction pipe. The substrate 10 (and the transparent substrate protection sheet 4) is fixed to the stage 7 by applying a negative pressure. In addition, in FIG. 11, although the case where the board | substrate 10 which is a process target is affixed on the transparent substrate protection sheet 4 is illustrated, sticking of the transparent substrate protection sheet 4 is not essential.

より詳細にいえば、レーザー加工装置50においては、レーザー光源SLからレーザー光LBを発し、図示を省略する鏡筒内に備わるダイクロイックミラー51にて反射させた後、該レーザー光LBを、ステージ7に載置された基板10の被加工部位にて合焦するよう集光レンズ52にて集光し、基板10に照射する。係るレーザー光LBの照射と、ステージ7の移動とを組み合わせることによって、レーザー光LBを基板10に対して相対的に走査させつつ基板10の加工を行えるようになっている。例えば、基板10を分割するために、基板10の表面に溝加工(スクライビング)を施す加工などが行える。   More specifically, in the laser processing apparatus 50, the laser light LB is emitted from the laser light source SL, reflected by a dichroic mirror 51 provided in a lens barrel (not shown), and then the laser light LB is supplied to the stage 7 Then, the light is condensed by the condenser lens 52 so as to be focused on the part to be processed of the substrate 10 placed on the substrate 10 and irradiated onto the substrate 10. By combining the irradiation of the laser beam LB and the movement of the stage 7, the substrate 10 can be processed while the laser beam LB is scanned relative to the substrate 10. For example, in order to divide the substrate 10, a process of performing grooving (scribing) on the surface of the substrate 10 can be performed.

なお、レーザー加工装置50においては、加工処理の際、必要に応じて、合焦位置を基板10の表面から意図的にずらしたデフォーカス状態で、レーザー光LBを照射することも可能となっている。本実施の形態においては、デフォーカス値(基板10の表面から内部に向かう方向への合焦位置のずらし量)を10μm以上40μm以下の範囲に設定するのが好ましい。   In the laser processing apparatus 50, it is possible to irradiate the laser beam LB in a defocus state in which the in-focus position is intentionally shifted from the surface of the substrate 10 as necessary during processing. Yes. In the present embodiment, it is preferable to set the defocus value (shift amount of the in-focus position in the direction from the surface of the substrate 10 to the inside) in the range of 10 μm to 40 μm.

レーザー光源SLとしては、Nd:YAGレーザーを用いるのが好適な態様である。あるいは、Nd:YVO4レーザーやその他の固体レーザーを用いる態様であってもよい。さらには、レーザー光源SLは、Qスイッチ付きであることが好ましい。 As the laser light source SL, an Nd: YAG laser is preferably used. Alternatively, an embodiment using an Nd: YVO 4 laser or other solid-state laser may be used. Furthermore, the laser light source SL is preferably provided with a Q switch.

また、レーザー光源SLから発せられるレーザー光LBの波長や出力、パルスの繰り返し周波数、パルス幅の調整などは、コントローラ1の照射制御部23により実現される。加工モード設定データD2に従った所定の設定信号が加工処理部25から照射制御部23に対し発せられると、照射制御部23は、該設定信号に従って、レーザー光LBの照射条件を設定する。   Further, adjustment of the wavelength and output of the laser beam LB emitted from the laser light source SL, the pulse repetition frequency, the pulse width, and the like are realized by the irradiation control unit 23 of the controller 1. When a predetermined setting signal according to the processing mode setting data D2 is issued from the processing unit 25 to the irradiation control unit 23, the irradiation control unit 23 sets the irradiation condition of the laser beam LB according to the setting signal.

本実施の形態においては、レーザー光LBの波長は150nm〜563nmの波長範囲に属することが好ましく、なかでもNd:YAGレーザーをレーザー光源SLとする場合は、その3倍高調波(波長約355nm)を用いるのが好適な態様である。また、パルスの繰り返し周波数は10kHz以上200kHz以下であることが好ましく、パルス幅は、10nsec以上200nsec以下であることが好適である。ピークパワーは1.5W以上10W以下であることが好適である。   In the present embodiment, the wavelength of the laser beam LB preferably belongs to the wavelength range of 150 nm to 563 nm. In particular, when an Nd: YAG laser is used as the laser light source SL, its third harmonic (wavelength of about 355 nm). Is a preferred embodiment. The pulse repetition frequency is preferably 10 kHz to 200 kHz, and the pulse width is preferably 10 nsec to 200 nsec. The peak power is preferably 1.5 W or more and 10 W or less.

レーザー光LBは、集光レンズ52によって1μm〜10μm程度のビーム径に絞られて照射されることが好ましい。係る場合、レーザー光LBの照射におけるピークパワー密度はおおよそ1GW/cm2〜10GW/cm2となる。 The laser beam LB is preferably irradiated with a condensing lens 52 with a beam diameter of about 1 μm to 10 μm. A case, a peak power density in the irradiation of the laser beam LB becomes approximately 1GW / cm 2 ~10GW / cm 2 .

なお、レーザー光源SLから出射されるレーザー光LBの偏光状態は、円偏光であっても直線偏光であってもよい。ただし、直線偏光の場合、結晶性被加工材料中での加工断面の曲がりとエネルギー吸収率の観点から、偏光方向が走査方向と略平行にあるように、例えば両者のなす角が±1°以内にあるようにされることが好ましい。また、出射光が直線偏光の場合、レーザー加工装置50は図示しないアッテネータを備えることが好ましい。アッテネータはレーザー光LBの光路上の適宜の位置に配置され、出射されたレーザー光LBの強度を調整する役割を担う。   The polarization state of the laser beam LB emitted from the laser light source SL may be circularly polarized light or linearly polarized light. However, in the case of linearly polarized light, for example, the angle between the two is within ± 1 ° so that the polarization direction is substantially parallel to the scanning direction from the viewpoint of the bending of the processed cross section in the crystalline work material and the energy absorption rate. It is preferable that it is made to exist. When the emitted light is linearly polarized light, the laser processing apparatus 50 preferably includes an attenuator (not shown). The attenuator is disposed at an appropriate position on the optical path of the laser beam LB and plays a role of adjusting the intensity of the emitted laser beam LB.

コントローラ1は、上述の各部の動作を制御し、後述する種々の態様での基板10の加工処理を実現させる制御部2と、レーザー加工装置50の動作を制御するプログラム3pや加工処理の際に参照される種々のデータを記憶する記憶部3とをさらに備える。   The controller 1 controls the operation of each unit described above, and implements a control unit 2 that realizes processing of the substrate 10 in various modes to be described later, a program 3p that controls the operation of the laser processing apparatus 50, and processing. It further includes a storage unit 3 that stores various data to be referred to.

制御部2は、例えばパーソナルコンピュータやマイクロコンピュータなどの汎用のコンピュータによって実現されるものであり、記憶部3に記憶されているプログラム3pが該コンピュータに読み込まれ実行されることにより、種々の構成要素が制御部2の機能的構成要素として実現される。   The control unit 2 is realized by a general-purpose computer such as a personal computer or a microcomputer, for example, and various components can be obtained by reading and executing the program 3p stored in the storage unit 3 into the computer. Is realized as a functional component of the control unit 2.

具体的には、制御部2は、移動機構7mによるステージ7の駆動や集光レンズ52の合焦動作など、加工処理に関係する種々の駆動部分の動作を制御する駆動制御部21と、図示しない撮像手段による基板10の撮像を制御する撮像制御部22と、レーザー光源SLからのレーザー光LBの照射を制御する照射制御部23と、吸引手段11によるステージ7への基板10の吸着固定動作を制御する吸着制御部24と、与えられた加工位置データD1および加工モード設定データD2に従って加工対象位置への加工処理を実行させる加工処理部25とを、主として備える。   Specifically, the control unit 2 includes a drive control unit 21 that controls operations of various drive parts related to processing such as driving of the stage 7 by the moving mechanism 7m and focusing operation of the condenser lens 52. An imaging control unit 22 that controls imaging of the substrate 10 by the imaging unit that does not perform, an irradiation control unit 23 that controls the irradiation of the laser light LB from the laser light source SL, and an operation of sucking and fixing the substrate 10 to the stage 7 by the suction unit 11 Is mainly provided with a suction control unit 24 that controls the processing and a processing unit 25 that executes processing to the processing target position according to the given processing position data D1 and processing mode setting data D2.

記憶部3は、ROMやRAMおよびハードディスクなどの記憶媒体によって実現される。なお、記憶部3は、制御部2を実現するコンピュータの構成要素によって実現される態様であってもよいし、ハードディスクの場合など、該コンピュータとは別体に設けられる態様であってもよい。   The storage unit 3 is realized by a storage medium such as a ROM, a RAM, and a hard disk. The storage unit 3 may be implemented by a computer component that implements the control unit 2, or may be provided separately from the computer, such as a hard disk.

なお、レーザー加工装置50に対してオペレータが与える種々の入力指示は、コントローラ1において実現されるGUIを利用して行われるのが好ましい。例えば、加工処理部25の作用により加工処理用メニューがGUIにて提供される。   Various input instructions given by the operator to the laser processing apparatus 50 are preferably performed using a GUI realized in the controller 1. For example, a processing menu is provided on the GUI by the operation of the processing unit 25.

以上のような構成を有するレーザー加工装置50は、上述した連続加工モードによる加工と離散加工モードによる加工とを選択的に行えるようになっている。これは、レーザー光源SLからのレーザー光LBの照射条件とステージ7を移動させることによる基板10に対するレーザー光LBの走査条件の組合せを違えることで実現される。   The laser processing apparatus 50 having the above configuration can selectively perform the processing in the above-described continuous processing mode and the processing in the discrete processing mode. This is realized by changing the combination of the irradiation condition of the laser beam LB from the laser light source SL and the scanning condition of the laser beam LB with respect to the substrate 10 by moving the stage 7.

加工モードは、例えば、加工処理部25の作用によりコントローラ1においてオペレータに利用可能に提供される加工処理メニュー従って選択できるのが好適である。コントローラ1の記憶部3には、基板10についての分割予定線L(図9)の位置を記述した加工位置データD1が記憶されるとともに、個々の加工モードにおけるレーザー加工の態様に応じた、レーザー光の個々のパラメータについての条件やステージ7の駆動条件(あるいはそれらの設定可能範囲)などが記述された加工モード設定データD2が記憶されている。加工処理部25は、加工位置データD1を取得するとともに選択された加工モードに対応する条件を加工モード設定データD2から取得し、当該条件に応じた動作が実行されるよう、駆動制御部21や照射制御部23その他を通じて対応する各部の動作を制御する。   It is preferable that the processing mode can be selected according to a processing menu that is provided to the operator in the controller 1 by the operation of the processing unit 25, for example. The storage unit 3 of the controller 1 stores processing position data D1 describing the position of the planned division line L (FIG. 9) with respect to the substrate 10, and a laser corresponding to the mode of laser processing in each processing mode. Processing mode setting data D2 in which conditions for individual parameters of light, driving conditions for stage 7 (or their settable ranges), and the like are described is stored. The processing unit 25 acquires the processing position data D1 and the conditions corresponding to the selected processing mode from the processing mode setting data D2, and the drive control unit 21 or the like so that the operation according to the conditions is executed. The operation of each corresponding unit is controlled through the irradiation control unit 23 and others.

<エッチング処理の詳細>
上述のエッチング処理は、例えば200℃程度に加熱した熱リン酸、熱リン酸と熱硫酸の混酸、または熱溶融水酸化カリウムをエッチング溶液として用いるのが好適である。エッチング時間は、基板10のサイズに応じて、適宜、設定すればよい。
<Details of etching process>
In the above-described etching treatment, it is preferable to use, for example, hot phosphoric acid heated to about 200 ° C., a mixed acid of hot phosphoric acid and hot sulfuric acid, or hot molten potassium hydroxide as an etching solution. The etching time may be appropriately set according to the size of the substrate 10.

図12は、エッチング処理を行う前の基板10についての、被加工領域REに沿った破断面のSEM(走査電子顕微鏡)像である。図13は、エッチング処理を行った後の基板10についての、被加工領域REに沿った破断面のSEM像である。なお、両SEM像の基板10はいずれも、被加工領域REの様子を観察するために、以降に説明する通常の手順とは異なる態様にて破断されたものである。また、両SEM像の撮像対象となった基板10および撮像位置は異なっているが、いずれも、サファイア基板101の上方部分に被加工領域REが形成されてなる点では同じである。ちなみに、被加工領域REの下端部がくさび型状の(もしくは櫛歯状の)凹凸を有するのは、スクライブ加工処理が、離散加工モードで行われたからである。また、図13の略中央部分は、ストリートSTの交点位置となっており、破断面をなす被加工領域REにクロスする被加工領域REが観察される。   FIG. 12 is an SEM (scanning electron microscope) image of a fractured surface along the processing region RE for the substrate 10 before the etching process. FIG. 13 is an SEM image of a fractured surface along the processed region RE of the substrate 10 after the etching process. Note that both the SEM images of the substrate 10 are broken in a manner different from the normal procedure described below in order to observe the state of the processing region RE. Further, although the substrate 10 and the imaging position from which both SEM images are to be captured are different, both are the same in that the processing region RE is formed in the upper part of the sapphire substrate 101. Incidentally, the lower end portion of the region RE to be processed has wedge-shaped (or comb-like) irregularities because the scribe processing is performed in the discrete processing mode. In addition, the substantially central portion of FIG. 13 is an intersection position of the street ST, and a processing region RE that crosses the processing region RE having a fractured surface is observed.

図12に示すエッチング処理前の基板10については、被加工領域REに加工変質層TRが密に形成されてしまっている。   In the substrate 10 before the etching process shown in FIG. 12, the work-affected layer TR is densely formed in the work area RE.

これに対して、図13に示すエッチング処理後の基板10については、加工変質層TRは全く確認されない。このことは、光の取り出し効率を低下させる要因となる加工変質層TRがエッチング処理によって完全に除去されたことを意味している。なお、加工変質層TRが除去されるとは、被加工領域REに付着している加工変質層TRが分離される態様のみならず、加工変質層TRをなしている非晶質や多結晶のサファイアがエッチング液によって溶解される場合をも含む。   On the other hand, with respect to the substrate 10 after the etching process shown in FIG. This means that the work-affected layer TR that causes a reduction in light extraction efficiency is completely removed by the etching process. The removal of the work-affected layer TR is not limited to an aspect in which the work-affected layer TR adhering to the region RE is separated, but also an amorphous or polycrystalline structure forming the work-affected layer TR. This includes the case where sapphire is dissolved by the etching solution.

係る結果は、スクライブ加工処理による被加工領域REの形成後にエッチング処理を行うことで、スクライブ加工処理によって生じた加工変質層TRが好適に除去され、サファイア基板101の端面が露出することを示している。これにより、最終的に得られるLED素子において、発光層からの光が該加工変質層TRによって吸収されることがなくなるため、高い光の取り出し効率が実現される。   The results show that the processing-affected layer TR generated by the scribing process is suitably removed and the end face of the sapphire substrate 101 is exposed by performing the etching process after the formation of the processing region RE by the scribing process. Yes. Thereby, in the LED element finally obtained, the light from the light emitting layer is not absorbed by the work-affected layer TR, so that high light extraction efficiency is realized.

なお、図13においてサファイア基板101に形成されたくさび型状の被加工領域RE内に確認されるサブミクロンオーダーの周期の微細な凹凸は、サファイア基板101の劈開面がなす凹凸であり、凹凸部分自体は光学的に透明である。LEDチップの端部をなす被加工領域RE内にこのような凹凸が形成されることは、被加工領域RE自体の凹凸形状ともども、LED素子の端面における反射率を低下させ、光の取り出し効率を高める効果がある。なお、係る劈開面自体は連続加工モードでの加工によっても形成される。   In FIG. 13, the fine irregularities with a submicron order period confirmed in the wedge-shaped processed region RE formed on the sapphire substrate 101 are the irregularities formed by the cleaved surface of the sapphire substrate 101. Itself is optically transparent. The formation of such irregularities in the processed region RE that forms the end of the LED chip reduces the reflectance at the end face of the LED element, as well as the irregular shape of the processed region RE itself, and improves the light extraction efficiency. There is an effect to increase. The cleavage plane itself is also formed by machining in the continuous machining mode.

また、図12および図13では、離散加工モードにてスクライブ加工された基板10について示しているが、連続加工モードにてスクライブ加工された基板10についても、被加工領域REに形成された加工変質層TRはエッチング処理によって好適に除去されることは言うまでもない。   12 and 13 show the substrate 10 scribed in the discrete machining mode, the machining alteration formed in the processing region RE also for the substrate 10 scribed in the continuous machining mode. Needless to say, the layer TR is preferably removed by etching.

また、本実施の形態においては、エッチング液によるウェットエッチングを行うようにしているが、これは、数μm〜数十μm程度の幅や深さを有するに過ぎない被加工領域REにエッチング液をくまなく行き渡らせることにより、加工変質層TRを完全に除去することが出来るという点で、好適な手法であるといえる。特に、離散加工モードのように、先端部ほど細くなる被加工領域REが形成される場合に、その効果が大きい。   In the present embodiment, wet etching is performed using an etching solution. This is because the etching solution is applied to the region RE to be processed which has only a width or depth of about several μm to several tens of μm. It can be said that it is a suitable method in that the work-affected layer TR can be completely removed by spreading all over. In particular, the effect is great when the region to be processed RE that is thinner at the tip end portion is formed as in the discrete processing mode.

ウェットエッチングによる加工変質層TRの除去という手法は、従来に比してよりアスペクト比の高い(幅に比べて深さの大きい)被加工領域(スクライブライン)を形成したうえでブレイクすることを実現可能とするものでもある。すなわち、本実施の形態に係る手法は、ブレイク精度の向上や、あるいはストリート幅の低減によるチップの取り個数の増大にも資するものである。   The method of removing the work-affected layer TR by wet etching realizes a break after forming a processed region (scribe line) with a higher aspect ratio (larger depth than width) compared to the conventional method. It is also possible. That is, the method according to the present embodiment contributes to an increase in the number of chips obtained by improving the break accuracy or reducing the street width.

また、本実施の形態では、個々のLEDチップではなくスクライブ加工処理後のLEDパターン付き基板をエッチング処理の対象としているので、スクライブ加工処理によって形成された全ての被加工領域から、一括して加工変質層を除去することが出来る。すなわち、個々のチップから加工変質層を除去する場合に比して、効率的かつ確実な加工変質層の除去が実現できる。   Further, in this embodiment, since the substrate with the LED pattern after the scribe processing is used as an object of etching processing instead of individual LED chips, processing is performed collectively from all the processing regions formed by the scribe processing. The altered layer can be removed. That is, as compared with the case where the work-affected layer is removed from each chip, it is possible to realize efficient and reliable removal of the work-affected layer.

以上説明したように、本実施の形態によれば、電極形成前のLEDパターン付き基板にレーザー光によってスクライブ加工処理を行い、これに続いてウェットエッチング処理を行うことによって加工変質層を除去したうえで、電極形成さらにはLEDパターン付き基板のブレイクによる個片化を行うようにすることで、従来よりも光の取り出し効率の優れたLED素子を効率的かつ確実に得ることが出来る。   As described above, according to the present embodiment, the substrate with an LED pattern before electrode formation is subjected to a scribing process with a laser beam, and subsequently a wet etching process is performed to remove the work-affected layer. Thus, by forming the electrodes and further separating the substrate with the LED pattern by breaking, it is possible to efficiently and surely obtain an LED element having a higher light extraction efficiency than the conventional one.

<変形例>
上述の実施の形態においては、サファイア基板(母基板)に多数のLEDパターンを2次元的に繰り返し形成してなるLEDパターン付き基板を個片化する(個々のチップに分割する)処理を対象に説明するが、本実施の形態に係る加工方法は、他の用途の基板を分離・分割する際にも鋭意に適用が可能である。
<Modification>
In the above-described embodiment, the target is a process of dividing (dividing into individual chips) a substrate with an LED pattern formed by repeatedly forming a plurality of LED patterns two-dimensionally on a sapphire substrate (mother substrate). As will be described, the processing method according to the present embodiment can also be applied earnestly when separating / dividing substrates for other purposes.

また、LEDパターン付き基板にサファイア基板以外の下地基板が用いられる場合には、エッチング処理には当該基板に応じたエッチング液を使用すればよい。   In addition, when a base substrate other than the sapphire substrate is used for the substrate with the LED pattern, an etching solution corresponding to the substrate may be used for the etching process.

離散加工モードでの加工は、上述の実施の形態に示したものには限られない。一般に、照射されるレーザーパルスの照射エネルギーEが大きいほど、基板10の厚み方向のより深い領域までが加工され、表面における加工範囲も広がる。以下に示す変形例は、このことを利用した加工手法である。上述した離散加工モードでの加工は、V/R>Dなる条件のもとで行うことを特徴としていたが、以下に示す加工は、V/R≦Dという条件の下で行うことが可能である。すなわち、隣接するビームスポットが重なりを有する状態でレーザー光LBが照射される条件下でも、ストリートSTに沿って凹凸形状を有する被加工領域REを形成することができる。   The machining in the discrete machining mode is not limited to that shown in the above-described embodiment. In general, as the irradiation energy E of the irradiated laser pulse increases, the deeper region in the thickness direction of the substrate 10 is processed, and the processing range on the surface is expanded. The modification shown below is a processing technique using this. Although the above-described machining in the discrete machining mode is characterized by being performed under the condition of V / R> D, the following machining can be performed under the condition of V / R ≦ D. is there. In other words, the processed region RE having an uneven shape can be formed along the street ST even under the condition where the laser beam LB is irradiated with the adjacent beam spots overlapping.

図14は、変形例に係る離散加工の手法にて説明するための図である。図14は、照射エネルギーEとビームスポットBSのサイズおよび被加工領域REの形状との関係を模式的に示している。   FIG. 14 is a diagram for explaining by a discrete machining technique according to a modification. FIG. 14 schematically shows the relationship between the irradiation energy E, the size of the beam spot BS, and the shape of the processing region RE.

当該変形例においては、レーザー光LBを分割予定線Lに沿って走査させる際に、レーザー光LBの照射エネルギーが、図14に示すように最小値Eminと最大値Emaxとの間で周期的に変化するように加工処理部25が各部の動作を制御する。つまりは、レーザー加工装置50は、照射エネルギーを変調させつつレーザー光が走査を行うように制御される。すると、照射エネルギーの値に応じて、基板10の表面におけるレーザー光LBのビームスポットBSのサイズが変化する。図14においては、E=EminのときのビームスポットBS(BS1)と、E=EmaxのときのビームスポットBS(BS2)とを例示しているが、これらの中間のサイズも取り得る。これにより、結果として、図10と同様の形状の被加工領域REが形成される。 In the modification, when the laser beam LB is scanned along the planned division line L, the irradiation energy of the laser beam LB is a period between the minimum value E min and the maximum value E max as shown in FIG. The processing unit 25 controls the operation of each unit so as to change automatically. That is, the laser processing apparatus 50 is controlled so that the laser beam scans while modulating the irradiation energy. Then, the size of the beam spot BS of the laser beam LB on the surface of the substrate 10 changes according to the value of the irradiation energy. In Figure 14, a beam spot BS (BS1) at the time of E = E min, is exemplified and a beam spot BS (BS2) at the time of E = E max, can take also these intermediate sizes. As a result, a processed region RE having the same shape as that shown in FIG. 10 is formed.

具体的には、5(μJ)≦Emin≦100(μJ)、および20(μJ)≦Emax≦1000(μJ)をみたすようにEminとEmaxが定められる。また、50(kHz)≦R≦200(kHz)、50(mm/sec)≦V≦1000(mm/sec)という範囲をみたすようにRとVの値が設定される。また、変調周期は2μm〜20μm程度とするのが好適である。これらの設定範囲が加工モード設定データD2に記述される。 Specifically, E min and E max are determined so as to satisfy 5 (μJ) ≦ E min ≦ 100 (μJ) and 20 (μJ) ≦ E max ≦ 1000 (μJ). Further, the values of R and V are set so as to satisfy the ranges of 50 (kHz) ≦ R ≦ 200 (kHz) and 50 (mm / sec) ≦ V ≦ 1000 (mm / sec). The modulation period is preferably about 2 μm to 20 μm. These setting ranges are described in the machining mode setting data D2.

図14からわかるように、照射エネルギーEを変調させるということは結局のところ加工に有効な実質のビームスポット径を変調させることになるので、当該変形玲による加工も、被加工物の表面における照射範囲を変調させてレーザー光LBを照射する態様に該当する。   As can be seen from FIG. 14, the modulation of the irradiation energy E results in the modulation of the actual beam spot diameter effective for the processing. Therefore, the processing with the deformation wrinkle is also performed on the surface of the workpiece. This corresponds to a mode in which the range is modulated and the laser beam LB is irradiated.

1 コントローラ
4 透明基板保護シート
7 ステージ
7m 移動機構
10 (LEDパターン付き)基板
50 レーザー加工装置
101 サファイア基板
102 LEDパターン
103 保護膜
B1、B2 下側ブレイクバー
B3 上側ブレイクバー
BP ブレイク位置
BS ビームスポット
L 分割予定線
LB レーザー光
RE 被加工領域
SC スクライブライン
SL レーザー光源
ST ストリート
TR 加工変質層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Controller 4 Transparent substrate protective sheet 7 Stage 7m Movement mechanism 10 (with LED pattern) board 50 Laser processing apparatus 101 Sapphire board 102 LED pattern 103 Protective film B1, B2 Lower break bar B3 Upper break bar BP Break position BS Beam spot L Scheduled line LB Laser light RE Processed area SC Scribe line SL Laser light source ST Street TR Processed layer

Claims (9)

下地基板上に複数のLED単位パターンを2次元的に繰り返し配置してなるLEDパターン付き基板を加工する方法であって、
前記LEDパターン付き基板を分割予定線に沿ってレーザー光を照射することにより、前記LEDパターン付き基板を格子状にスクライブし、前記レーザー光の被照射位置において、
溝部と、
前記溝部をなす面において前記下地基板の構成材料が変質してなる加工変質層と、
からなる被加工領域を形成するスクライブ工程と、
前記スクライブ工程を経た前記LEDパターン付き基板をエッチング液に浸漬することにより、前記被加工領域から前記加工変質層を除去するとともに前記溝部において前記下地基板を露出させることによって、スクライブラインを得るエッチング工程と、
前記エッチング工程を経た前記LEDパターン付き基板を前記スクライブラインに沿ってブレイクすることにより個片化するブレイク工程と、
を備えることを特徴とするLEDパターン付き基板の加工方法。
A method of processing a substrate with an LED pattern formed by repeatedly arranging a plurality of LED unit patterns two-dimensionally on a base substrate,
By irradiating the substrate with the LED pattern with laser light along the planned dividing line, the substrate with the LED pattern is scribed in a lattice shape, and at the irradiated position of the laser light,
A groove,
A work-affected layer formed by altering the constituent material of the base substrate on the surface forming the groove,
A scribing process for forming a work area comprising :
Etching step of obtaining a scribe line by immersing the substrate with LED pattern that has undergone the scribing step in an etching solution, thereby removing the work-affected layer from the region to be processed and exposing the base substrate in the groove. When,
A breaking step of singulating by breaking along the LED patterned substrate after the etching step to the scribe line,
The processing method of the board | substrate with an LED pattern characterized by providing.
請求項1に記載のLEDパターン付き基板の加工方法であって、
前記LEDパターン付き基板のパターン形成面に保護膜を形成する保護膜形成工程、
を行った上で前記スクライブ工程を行い、
前記保護膜を除去する保護膜除去工程、
を行ったうえで前記ブレイク工程を行う、
ことを特徴とするLEDパターン付き基板の加工方法。
It is a processing method of the board | substrate with an LED pattern of Claim 1, Comprising:
A protective film forming step of forming a protective film on the pattern forming surface of the substrate with the LED pattern;
And then perform the scribing process,
A protective film removing step for removing the protective film;
And performing the break process after
The processing method of the board | substrate with an LED pattern characterized by the above-mentioned.
請求項2に記載のLEDパターン付き基板の加工方法であって、
前記保護膜除去工程を経た前記LEDパターン付き基板に、前記複数のLED単位パターンのそれぞれに対応した電極を形成する電極形成工程、
をさらに備え、
前記電極が形成された前記LEDパターン付き基板を前記ブレイク工程においてブレイクする、
ことを特徴とするLEDパターン付き基板の加工方法。
It is a processing method of the board | substrate with an LED pattern of Claim 2, Comprising:
An electrode forming step of forming electrodes corresponding to each of the plurality of LED unit patterns on the substrate with the LED pattern that has undergone the protective film removing step;
Further comprising
Breaking the substrate with the LED pattern on which the electrode is formed in the breaking step;
The processing method of the board | substrate with an LED pattern characterized by the above-mentioned.
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のLEDパターン付き基板の加工方法であって、
前記下地基板がサファイア基板であり、
前記エッチング液が熱リン酸、熱リン酸と熱硫酸の混酸、または熱溶融水酸化カリウムのいずれかである、
ことを特徴とするLEDパターン付き基板の加工方法。
It is a processing method of the board | substrate with an LED pattern in any one of Claim 1 thru | or 3, Comprising:
The base substrate is a sapphire substrate;
The etching solution is either hot phosphoric acid, a mixed acid of hot phosphoric acid and hot sulfuric acid, or hot molten potassium hydroxide.
The processing method of the board | substrate with an LED pattern characterized by the above-mentioned.
請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のLEDパターン付き基板の加工方法であって、
前記スクライブ工程においては、所定の光源から出射されたパルスレーザー光を走査しつつ前記分割予定線に沿って照射することにより、第1の方向に連続する部分を有するが、前記第1の方向に垂直な断面の状態が前記第1の方向において変化する前記被加工領域を形成する
ことを特徴とするLEDパターン付き基板の加工方法。
It is a processing method of the board | substrate with an LED pattern in any one of Claim 1 thru | or 4, Comprising:
In the scribing step, a pulse laser beam emitted from a predetermined light source is irradiated along the planned dividing line while being scanned, thereby having a portion continuous in the first direction, but in the first direction. Forming a region to be processed in which a state of a vertical cross section changes in the first direction;
The processing method of the board | substrate with an LED pattern characterized by the above-mentioned.
請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のLEDパターン付き基板の加工方法であって、
前記スクライブ工程においては、所定の光源から出射されたパルスレーザー光を走査しつつ前記分割予定線に沿って照射することにより、
前記LEDパターン付き基板の表面において第1の方向に連続する第1領域と、
前記第1領域に連接するが前記第1の方向において不連続部分を有する第2領域と、
を有する前記被加工領域を形成する
ことを特徴とするLEDパターン付き基板の加工方法。
It is a processing method of the board | substrate with an LED pattern in any one of Claim 1 thru | or 4, Comprising:
In the scribe process, by irradiating along the planned division line while scanning the pulse laser beam emitted from a predetermined light source,
A first region continuous in a first direction on the surface of the substrate with the LED pattern;
A second region connected to the first region but having a discontinuity in the first direction;
Forming the work area having
The processing method of the board | substrate with an LED pattern characterized by the above-mentioned.
請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のLEDパターン付き基板の加工方法であって、
前記スクライブ工程においては、所定の光源から出射されたパルスレーザー光を走査しつつ前記分割予定線に沿って照射することにより、略楕円錐状もしくは略くさび形状の単位被加工領域が第1の方向に多数連接してなる前記被加工領域を形成する
ことを特徴とするLEDパターン付き基板の加工方法。
It is a processing method of the board | substrate with an LED pattern in any one of Claim 1 thru | or 4, Comprising:
In the scribing step, by irradiating the pulse laser beam emitted from a predetermined light source along the planned dividing line, the unit work area having a substantially elliptical cone shape or a substantially wedge shape is formed in the first direction. Forming the region to be processed which is connected to a large number of
The processing method of the board | substrate with an LED pattern characterized by the above-mentioned.
請求項5ないし請求項7のいずれかに記載のLEDパターン付き基板の加工方法であって、
前記パルスレーザー光の単位パルスごとのビームスポットが前記第1の方向に沿って離散する照射条件で前記パルスレーザー光を走査することにより、前記LEDパターン付き基板の表面における照射範囲を変調させる、
ことを特徴とするLEDパターン付き基板の加工方法。
It is a processing method of the board | substrate with an LED pattern in any one of Claim 5 thru | or 7, Comprising:
By scanning the pulsed laser light under irradiation conditions in which the beam spot for each unit pulse of the pulsed laser light is dispersed along the first direction, the irradiation range on the surface of the substrate with the LED pattern is modulated,
The processing method of the board | substrate with an LED pattern characterized by the above-mentioned.
請求項8に記載のLEDパターン付き基板の加工方法であって、
前記パルスレーザー光の繰り返し周波数をR(kHz)とし、前記パルスレーザー光の前記LEDパターン付き基板に対する相対的な移動速度をV(mm/sec)とし、前記LEDパターン付き基板の表面における前記被加工領域の前記第1の方向に直交する方向の予定形成幅をW(μm)とするとき、
10(kHz)≦R≦200(kHz)
かつ
30(mm/sec)≦V≦1000(mm/sec)
であり、前記パルスレーザー光のビームスポットの中心間隔を表すV/Rが、
V/R≧1(μm)
かつ
W/4(μm)≦V/R≦W/2(μm)
という関係をみたす照射条件のもとで前記パルスレーザー光を前記第1の方向に沿って走査することにより、前記LEDパターン付き基板の前記表面における照射範囲を変調させる、
ことを特徴とするLEDパターン付き基板の加工方法。
It is a processing method of the board | substrate with an LED pattern of Claim 8, Comprising:
The repetition frequency of the pulsed laser light is R (kHz), the relative moving speed of the pulsed laser light with respect to the substrate with the LED pattern is V (mm / sec), and the workpiece on the surface of the substrate with the LED pattern is processed. When the planned formation width in the direction orthogonal to the first direction of the region is W (μm),
10 (kHz) ≤ R ≤ 200 (kHz)
And 30 (mm / sec) ≦ V ≦ 1000 (mm / sec)
V / R representing the center interval of the beam spot of the pulsed laser beam is
V / R ≧ 1 (μm)
And W / 4 (μm) ≦ V / R ≦ W / 2 (μm)
By scanning the pulsed laser light along the first direction under the irradiation condition satisfying the relationship, the irradiation range on the surface of the substrate with the LED pattern is modulated,
The processing method of the board | substrate with an LED pattern characterized by the above-mentioned.
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