KR100984723B1 - 레이저 가공방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 사파이어 기판의 레이저 가공방법으로서, 서로 이격된 복수개의 적층부가 표면에 형성되어 있는 사파이어 기판을 마련하는 공정과, 레이저 광원으로부터 레이저 빔을 출사시키는 공정과, 상기 레이저 빔이 집광부를 통과하여 상기 사파이어 기판의 내부로 집광되도록 상기 집광부 또는 상기 사파이어 기판의 위치를 조정하는 공정과, 상기 레이저 빔을 사파이어 기판의 내부에 조사하여 상기 사파이어 기판의 내부에 상변이 영역을 형성하는 공정을 포함하며, 상기 레이저 빔은 상기 적층부가 형성된 영역을 회피하여 상기 사파이어 기판의 내부로 유도되며, 상기 레이저 광원은 초단 펄스 레이저 빔을 발진하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법을 제공한다.
Description
도 2 및 도 3은 도 1의 레이저 가공장치를 이용한 레이저 가공의 작용을 설명한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 가공장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공장치를 이용한 대상물 가공의 일실시예를 나타낸 공정단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공장치를 이용한 대상물 가공의 다른 실시예를 나타낸 공정단면도이다.
도 7은 사파이어 기판을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 8은 엘이디 칩을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 9 내지 도 12는 상변이 영역이 형성된 사파이어 기판을 나타낸 수직단면도이다.
도 13은 교차하는 2개의 상변이 영역이 형성된 사파이어 기판을 나타낸 수평단면도이다.
이 실시예에 따른 레이저 가공장치(1)는, 레이저 광원(103)과 집광부(105) 사이에 다이크로익 미러(dichroic mirror)(107)가 설치된다. 다이크로익 미러(107)는 특정 파장 범위의 광은 반사하고, 그 외의 광은 투과하는 성질을 가진다. 상기 다이크로익 미러(107)는 적층부(20)에서 방출된 광만을 선택적으로 반사하도록 제조된다. 즉, 상기 다이크로익 미러(107)는 레이저 빔과 사파이어 기판(11)에서 방출된 광은 투과하고, 상기 적층부(20)에서 방출된 광은 반사하도록 제조된다.
Claims (23)
- 사파이어 기판의 레이저 가공방법으로서,
서로 이격된 복수개의 적층부가 표면에 형성되어 있는 사파이어 기판을 마련하는 공정과,
레이저 광원으로부터 레이저 빔을 출사시키는 공정과,
상기 레이저 빔이 집광부를 통과하여 상기 사파이어 기판의 내부로 집광되도록 상기 집광부 또는 상기 사파이어 기판의 위치를 조정하는 공정과,
상기 레이저 빔을 사파이어 기판의 내부에 조사하여 상기 사파이어 기판의 내부에 상변이 영역을 형성하는 공정을 포함하며,
상기 레이저 빔은 상기 적층부가 형성된 영역을 회피하여 상기 사파이어 기판의 내부로 유도되며,
상기 레이저 광원은 초단 펄스 레이저 빔을 발진하고,
상기 레이저 광원으로부터 출사된 레이저 빔은 빔정형모듈을 통과하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 사파이어 기판의 내부에 형성된 상변이 영역은 상기 사파이어 기판의 표면 또는 이면에 도달되지 않는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 레이저 광원은 CO2 레이저, 엑시머 레이저, Nd-YAG 레이저, DPSS 레이저 중 어느 하나의 레이저 광원인 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 레이저 광원은 상기 사파이어 기판 또는 상기 적층부에 대해 투과성을 가지는 레이저 광원인 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 적층부는 n-GaN층, p-GaN층, InGaN층, p-전극층, n-전극층 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 적층부가 상기 레이저 빔에 의해 방출하는 포토루미네선스(photoluminescence)를 검출하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
- 제 8 항에 있어서,
상기 적층부가 상기 레이저 빔에 의해 방출하는 포토루미네선스는, 상기 레이저 광원과 상기 집광부 사이에 마련되고 상기 적층부에서 방출하는 광을 반사하는 다이크로익 미러(dichroic mirror)를 통해 검출부로 입사되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 사파이어 기판의 내부에 상변이 영역을 형성하는 공정은, 상기 사파이어 기판의 내부에 있어서 표면에 가까운 제1 영역으로부터, 상기 사파이어 기판의 내부에 있어서 이면에 가까운 제2 영역으로 상기 레이저 빔의 집광영역을 이동시켜 상변이 영역을 형성하는 공정인 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 사파이어 기판의 내부에 상변이 영역을 형성하는 공정은, 상기 사파이어 기판의 내부에 있어서 이면에 가까운 제2 영역으로부터, 상기 사파이어 기판의 내부에 있어서 표면에 가까운 제1 영역까지 상기 레이저 빔의 집광영역을 이동시켜 상변이 영역을 형성하는 공정인 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 사파이어 기판의 내부에 상변이 영역을 형성하는 공정은, 상기 사파이어 기판의 내부에 두께 방향으로 복수개의 영역에 상기 레이저 빔을 집광시킴으로써 상변이 영역을 형성하는 공정인 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 사파이어 기판의 내부에 상변이 영역을 형성하는 공정은, 상기 사파이어 기판의 평면에서 보아 서로 교차하는 복수개의 제1 상변이 영역과 제2 상변이 영역을 형성하는 공정인 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 상변이 영역을 기점으로 상기 사파이어 기판을 절단하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
- 제 14 항에 있어서,
상기 사파이어 기판을 절단하는 공정은, 상기 상변이 영역에 외력을 가하여 상기 상변이 영역으로부터 상기 사파이어 기판의 표면 및 이면을 향한 방향으로 크랙을 형성하여 상기 사파이어 기판을 절단하는 공정인 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
- 제 14 항에 있어서,
상기 사파이어 기판을 절단하는 공정은, 상기 사파이어 기판의 이면으로부터 외력을 가하여, 상기 상변이 영역으로부터 상기 사파이어 기판의 표면을 향한 방향으로 크랙을 형성하여 상기 사파이어 기판을 절단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
- 제 14 항에 있어서,
상기 사파이어 기판을 절단하는 공정은, 상기 사파이어 기판의 표면으로부터 외력을 가하여, 상기 상변이 영역으로부터 상기 사파이어 기판의 이면을 향한 방향으로 크랙을 형성하여 상기 사파이어 기판을 절단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
- 제 14 항에 있어서,
상기 사파이어 기판을 절단하는 공정은,
상기 상변이 영역을 이용하여 상기 사파이어 기판을 절단하는 공정과,
상기 절단된 사파이어 기판을 서로 이격시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
- 제 14 항에 있어서,
상기 사파이어 기판을 절단하는 공정은,
상기 사파이어 기판의 상측 또는 하측에 확장필름을 부착하는 공정과,
상기 확장필름을 평면 방향으로 확장시켜 상기 사파이어 기판을 이격시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
- 표면에 적층부가 형성되어 있는 대상물을 가공하는 레이저 가공방법으로서,
상기 대상물의 내부에 레이저 빔을 집광시켜 상변이 영역을 형성하되, 상기 적층부에 광학적 또는 열적 반응이 일어나지 않도록 상기 레이저 빔은 상기 적층부를 회피하여 상기 대상물에 조사되며, 또한 상기 대상물의 내부에 형성된 상변이 영역이 실질적으로 상기 적층부에 도달되지 않도록 레이저 빔이 조사되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
- 레이저 가공방법으로서,
서로 이격된 복수개의 적층부가 표면에 형성된 대상물을 마련하는 공정과,
레이저 광원으로부터 레이저 빔을 출사시키는 공정과,
상기 레이저 빔이 집광부를 통과하여 상기 대상물의 내부로 집광되도록 상기 집광부 또는 상기 대상물의 위치를 조정하는 공정과,
상기 레이저 빔을 대상물의 내부에 조사하여 상기 대상물의 내부에 상변이 영역을 형성하는 공정을 포함하며,
상기 레이저 빔은 상기 적층부가 형성된 영역을 회피하여 상기 대상물의 내부로 유도되며,
상기 레이저 광원은 초단 펄스 레이저 빔을 발진하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
- 레이저 가공방법으로서,
서로 이격된 복수개의 적층부가 표면에 형성된 대상물을 마련하는 공정과,
레이저 광원으로부터 레이저 빔을 출사시키는 공정과,
상기 레이저 빔이 집광부를 통과하여 상기 대상물의 내부로 집광되도록 상기 집광부 또는 상기 대상물의 위치를 조정하는 공정과,
상기 레이저 빔은 상기 적층부와 상기 대상물의 사이에서 포토루미네선스가 일어나지 않도록 상기 대상물의 내부에 조사되는 공정을 포함하며,
상기 레이저 광원은 초단 펄스 레이저 빔을 발진하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
- 레이저 가공방법으로서,
서로 이격된 복수개의 적층부가 표면에 형성된 대상물을 마련하는 공정과,
레이저 광원으로부터 레이저 빔을 출사시키는 공정과,
상기 레이저 빔이 집광부를 통과하여 상기 대상물의 내부로 집광되도록 상기 집광부 또는 상기 대상물의 위치를 조정하는 공정과,
상기 레이저 빔을 대상물의 내부에 조사하여 상기 대상물의 내부에 상변이 영역을 형성하는 공정을 포함하며,
상기 레이저 빔은, 상기 적층부와 상기 대상물의 사이에서 포토루미네선스가 일어나지 않도록 상기 적층부가 형성된 영역을 회피하여 상기 대상물의 내부로 유도되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
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