TWI600075B - Wafer processing methods - Google Patents

Description

晶圓之加工方法 發明領域

本發明是有關於一種將表面形成有複數個裝置的晶圓，沿著劃分該裝置的複數條分割預定線進行分割的晶圓之加工方法。

發明背景

如本領域業者所周知地，在半導體裝置製造程序中，半導體晶圓是藉由在矽等的基板表面層積絕緣膜與機能膜而成的機能層以將複數個IC、LSI等的裝置形成矩陣狀而形成。以此方式形成的半導體晶圓是使上述裝置沿著分割預定線被劃分，並藉由沿著這種分割預定線進行分割以製造成一個個的半導體裝置。

另外，在光裝置製造程序中，是在藍寶石基板或碳化矽基板的表面層積由n型氮化物半導體層及p型氮化物半導體層所形成的光裝置層，並在由形成格子狀的複數條分割預定線所劃分出的複數個領域中形成發光二極體、雷射二極體等的光裝置而構成光裝置晶圓。並且，藉由沿著分割預定線切斷光裝置晶圓的作法，可將形成有光裝置的領域分割以製造出一個個的光裝置。

分割上述半導體晶圓或光裝置晶圓等晶圓的方法，也有嘗試使用對晶圓具有穿透性波長的脈衝雷射光線，並將聚光點對準應當分割領域內部以照射脈衝雷射光線的雷射加工方法。利用這種雷射加工方法的切割方法的技術是，從晶圓的其中一面側讓聚光點對準內部並照射對晶圓具有穿透性波長的脈衝雷射光線，而在晶圓內部沿分割預定線連續地形成改質層，並藉著形成這種改質層而沿著強度降低的分割預定線施加外力，以分割晶圓(參照例如，專利文獻1)。

在晶圓內部形成改質層的雷射加工方法中，因為要使用對晶圓具有穿透性波長的雷射光線，故在由矽所形成的晶圓的情況中是使用波長1064nm的雷射光線，而在由藍寶石所形成的晶圓的情況中是使用波長1064nm或532nm的雷射光線。

另外，已知在晶圓內部沿分割預定線形成改質層時，將雷射光線的直線偏光的偏光面定位在相對於分割預定線呈直交的方向上以照射雷射光時，可形成良好的改質層。因此，就由從在藍寶石基板的表面層積有發光層並在由形成格子狀的複數條分割預定線劃分出的複數個領域中形成有光裝置的光裝置晶圓的背面側，將雷射光線的聚光點定位於內部並沿分割預定線照射，就可以在光裝置晶圓內部沿分割預定線形成良好的改質層。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本專利特許第3408805號公報

發明概要

而且，在上述晶圓內部沿分割預定線形成改質層的方法中，因為對形成改質層無貢獻的雷射光線會在發光層側變成漏光並朝分割預定線的兩側透出，而有在發光層產生損壞導致光裝置品質降低的問題。

本發明是有鑒於上述事實而作成者，其主要技術課題在提供可以在不使光裝置的品質降低的情形下把晶圓分割成一個個的光裝置的晶圓之加工方法。

為了解決上述主要技術課題，根據本發明所提供的晶圓之加工方法，是將在基板表面層積有發光層並在由形成格子狀的複數條分割預定線所劃分的複數個領域中形成有光裝置的晶圓，沿分割預定線分割成一個個的光裝置的晶圓之加工方法，包含：改質層形成步驟，從基板的背面側將對基板具有穿透性波長的雷射光線形成聚光點定位於內部並沿分割預定線照射，而在基板內部沿分割預定線形成改質層；及晶圓分割步驟，對已實施該改質層形成步驟的晶圓施以外力，讓晶圓以改質層為分割起點沿分割預定線斷裂而分割成一個個的光裝置；其特徵為，該改質層形成步驟是將雷射光線的直線偏 光的偏光面定位在相對於分割預定線直交的方向上，並相對於聚集雷射光線的聚光器的聚光透鏡的光軸沿與分割預定線直交的方向偏移雷射光線的光束中心，且沿與偏移雷射光線的光束中心的方向相同的方向偏移雷射光線經由聚光透鏡形成的聚光點位置，讓對改質層的形成無貢獻的光變成漏光並將在發光層側的漏光的強度調整成在分割預定線的領域變強且在光裝置的領域變弱。

在根據本發明的晶圓之加工方法中，從基板的背面側將對基板具有穿透性波長的雷射光線形成聚光點定位於內部並沿分割預定線照射，而在基板內部沿分割預定線形成改質層的改質層形成步驟是，將雷射光線的直線偏光的偏光面定位在相對於分割預定線呈直交的方向上，並相對於聚集雷射光線的聚光器的聚光透鏡的光軸沿與分割預定線直交的方向偏移雷射光線的光束中心，且沿與偏移雷射光線的光束中心的方向相同的方向偏移雷射光線經由聚光透鏡形成的聚光點位置，讓對改質層的形成無貢獻的光變成漏光並將在發光層側的漏光強度調整成在分割預定線的領域變強且在光裝置的領域變弱，藉此，因為作用在光裝置的領域中的漏光是光強度弱的漏光，故對光裝置幾乎不會有造成破壞性的影響。

1‧‧‧雷射加工裝置

10‧‧‧光裝置晶圓

100‧‧‧藍寶石基板

100a‧‧‧表面

100b‧‧‧背面

110‧‧‧發光層

111‧‧‧分割預定線

112‧‧‧光裝置

120‧‧‧改質層

121‧‧‧第1裂縫

122‧‧‧第2裂縫

2‧‧‧靜止機台

3‧‧‧夾頭台機構

31、322、41、423‧‧‧導軌

32‧‧‧第1滑塊

33‧‧‧第2滑塊

34‧‧‧圓筒構件

35‧‧‧罩台

36‧‧‧夾頭台

37‧‧‧X軸移動機構

38‧‧‧第1Y軸移動機構

321、331、511‧‧‧被導引溝

371、381、431‧‧‧公螺桿

362、612‧‧‧夾具

372、382、432、532‧‧‧步進馬達

373、383‧‧‧軸承座

374‧‧‧X軸方向位置檢測機構

374a、384a‧‧‧直尺

374b、384b‧‧‧讀取頭

384‧‧‧Y軸方向位置檢測機構

4‧‧‧單元支撐機構

42‧‧‧可動支撐基台

421‧‧‧移動支撐部

422‧‧‧裝設部

43‧‧‧第2Y軸移動機構

5‧‧‧雷射光線照射單元

51‧‧‧單元支架

52‧‧‧雷射光線照射機構

521‧‧‧套管

522‧‧‧雷射光線振盪機構

522a‧‧‧脈衝雷射光線振盪器

522b‧‧‧重複頻率設定機構

523‧‧‧輸出調整機構

524‧‧‧1/2波長板

525‧‧‧聚光器

525a‧‧‧方向變換鏡

525b‧‧‧聚光透鏡

525c‧‧‧光軸

53‧‧‧聚光點位置調整機構

55‧‧‧攝像機構

6‧‧‧分割裝置

61‧‧‧框架保持機構

611‧‧‧框架保持構件

611a‧‧‧載置面

62‧‧‧膠帶擴張機構

621‧‧‧擴張滾筒

622‧‧‧支撐凸緣

623‧‧‧支撐機構

623a‧‧‧氣缸

623b‧‧‧活塞桿

63‧‧‧拾取式夾頭

F‧‧‧環狀框架

LB‧‧‧脈衝雷射光線

LBa‧‧‧光束中心

LB1a、LB1b、LB2a、LB2b‧‧‧漏光

P‧‧‧聚光點

T‧‧‧切割膠帶

S‧‧‧間隔

X、Y、Z、X1‧‧‧箭頭

W‧‧‧被加工物

α、β‧‧‧偏移量

圖1是用於實施本發明的晶圓之加工方法的雷射加工裝置的立體圖； 圖2是裝設在圖1所示的雷射加工裝置上的雷射光線照射機構的方塊構成圖；圖3(a)-(b)是光裝置晶圓的立體圖及將主要部分放大顯示的截面圖；圖4顯示將圖3所示的光裝置晶圓黏貼到裝設於環狀框架的切割膠帶上的狀態的立體圖；圖5(a)-(c)是改質層形成步驟的說明圖；圖6(a)-(b)顯示雷射光線的光束中心與聚光透鏡的光軸呈一致時的漏光的光強度的說明圖；圖7(a)-(b)顯示從聚光透鏡的光軸沿與分割預定線直交的方向偏移雷射光線的光束中心時的漏光的光強度的說明圖；圖8(a)-(b)顯示從圖7所示的狀態沿與偏移雷射光線的光束中心的方向相同的方向偏移雷射光線經由聚光透鏡形成的聚光點位置時的漏光作用位置的說明圖；圖9是用於實施晶圓分割步驟的分割裝置的立體圖；及圖10(a)-(c)為晶圓分割步驟的說明圖。

用以實施發明之形態

以下，就本發明的晶圓之加工方法的適宜的實施型態，參照附加之圖式，做更加詳細的說明。

圖1所示為用於實施本發明的晶圓之加工方法的雷射加工裝置1的立體圖。圖1所示的雷射加工裝置1具備，靜止機台2、配設成可在該靜止機台2上沿以箭頭X所示的加 工傳送方向(X軸方向)移動並保持作為被加工物之晶圓的夾頭台機構3、配設成可在靜止機台2上沿與X軸方向直交的箭頭Y所示的分度傳送方向(Y軸方向)移動的雷射光線照射單元支撐機構4，及配設成可在該雷射光線照射單元支撐機構4沿以箭頭Z所示的聚光點位置調整方向(Z軸方向)移動的雷射光線照射單元5。

上述夾頭台機構3具有，在靜止基台2上沿X軸方向平行配置的一對導軌31、31、配設成可在該導軌31、31上沿X軸方向移動的第1滑塊32、配設成可在該第1滑塊32上沿Y軸方向移動的第2滑塊33、在該第2滑塊33上以圓筒構件34支撐的罩台35，及作為被加工物保持機構的夾頭台36。該夾頭台36具備由多孔性材料形成的吸附夾頭361，在吸附夾頭361上透過圖未示的吸附機構形成保持住作為被加工物之例如，圓盤狀的半導體晶圓。如此構成的夾頭台36可透過配設於圓筒構件34內之圖未示的步進馬達而被旋轉。再者，在夾頭台36上，還配設有用於固定後述之環狀框架的夾具362。

上述第1滑塊32設有在其下表面與上述一對導軌31、31嵌合的一對被導引溝321、321，且設有在其上表面沿Y軸方向平行地形成的一對導軌322、322。如此構成的第1滑塊32，藉由將被導引溝321、321嵌合於一對導軌31、31，而構成為可沿一對導軌31、31在X軸方向上移動。圖示的實施型態中的夾頭台機構3具備，用於使第1滑塊32沿一對導軌31、31在X軸方向上移動的X軸移動機構37。該X軸移動 機構37包含平行地配設在上述一對導軌31和31之間的公螺桿371，和用於旋轉驅動該公螺桿371的步進馬達372等驅動源。公螺桿371其一端受到固定在上述靜止基台2的軸承座373支撐成可自由旋轉，其另一端則受到上述步進馬達372的輸出軸傳動連結。並且，將公螺桿371螺合於從第1滑塊32的中央部下表面突出設置之圖未示的螺塊所形成的貫通螺孔中。因此，藉由以步進馬達372正轉及逆轉驅動公螺桿371，就可以使第1滑塊32沿導軌31、31在X軸方向上移動。

雷射加工裝置1設有用於檢測上述夾頭台36的加工進給量，即X軸方向位置，的X軸方向位置檢測機構374。X軸方向位置檢測機構374是由，沿導軌31配置的直尺374a，及配置在第1滑塊32並與第1滑塊32一起沿直尺374a移動的讀取頭374b所構成。在圖示的實施形態中，該X軸方向位置檢測機構374的讀取頭374b會將每1μm發出1個脈衝的脈衝信號傳送到後述的控制機構。於是，後述的控制機構，藉由計算輸入的脈衝信號，以檢測夾頭台36的加工進給量，即X軸方向的位置。再者，使用步進馬達372作為上述X軸移動機構37的驅動源時，藉由計算輸出驅動信號到步進馬達372之圖未示的控制機構的驅動脈衝，也可以檢測出夾頭台36的加工進給量，即X軸方向的位置。

上述第2滑塊33設有在其下表面與設置在上述第1滑塊32的上表面的一對導軌322、322嵌合的一對被導引溝331、331，並藉由將該被導引溝331、331嵌合於一對導軌322、322，而構成可沿Y軸方向移動。夾頭台機構3具備用 於使第2滑塊33沿設置在第1滑塊32的一對導軌322、322在Y軸方向上移動的第1Y軸移動機構38。該第1Y軸移動機構38包含平行地配置在上述一對導軌322和322之間的公螺桿381，及用於旋轉驅動該公螺桿381的步進馬達382等驅動源。公螺桿381其一端受到固定在上述第1滑塊32的上表面的軸承座383支撐成可自由旋轉，其另一端則受到上述步進馬達382的輸出軸傳送連結。並且，將公螺桿381螺合於從第2滑塊33的中央部下表面突出設置之圖未示的螺塊所形成的貫通螺孔中。因此，藉由以步進馬達382正轉及逆轉驅動公螺桿381，就可以使第2滑塊33沿導軌322、322在Y軸方向上移動。

雷射加工裝置1設有用於檢測上述第2滑塊33的分度加工進給量，即Y軸方向位置，的Y軸方向位置檢測機構384。該Y軸方向位置檢測機構384是由沿導軌322配置的直尺384a，及配置在第2滑塊33並與第2滑塊33一起沿直尺384a移動的讀取頭384b所構成。在本實施形態中，該Y軸方向位置檢測機構384的讀取頭384b會將每1μm發出1個脈衝的脈衝信號傳送到後述的控制機構。於是，後述的控制機構，藉由計算輸入的脈衝信號，以檢測夾頭台36的分度進給量，即Y軸方向的位置。再者，使用步進馬達382作為上述第1Y軸移動機構38的驅動源時，藉由計算輸出驅動信號到步進馬達382之圖未示的控制機構的驅動脈衝，也可以檢測出夾頭台36的分度進給量，即Y軸方向的位置。

上述雷射光線照射單元支撐機構4具備，在靜止 機台2上沿Y軸方向平行配置的一對導軌41、41，及配設成可在該導軌41、41上沿箭頭Y所示的方向移動的可動支撐基台42。該可動支撐基台42是由配設成可在導軌41、41上移動的移動支撐部421，和安裝在該移動支撐部421的裝設部422所形成。裝設部422於一側面上平行地設置沿Z軸方向延伸的一對導軌423、423。雷射光線照射單元支撐機構4具備用於使可動支撐基台42沿一對導軌41、41在Y軸方向上移動的第2Y軸移動機構43。該第2Y軸移動機構43包含平行地配置在上述一對導軌41、41之間的公螺桿431，和用於旋轉驅動該公螺桿431的步進馬達432等驅動源。公螺桿431其一端受到固定在上述靜止基台2之圖未示的軸承座支撐成可自由旋轉，其另一端則受到上述步進馬達432的輸出軸傳動連結。並且，將公螺桿431螺合於從構成可動支撐基台42的移動支撐部421的中央部下表面突出設置之圖未示的螺塊所形成的貫通螺孔中。因此，藉由以步進馬達432正轉及逆轉驅動公螺桿431，就可以使可動支撐基台42沿導軌41、41在Y軸方向上移動。

雷射光線照射單元5具備，單元支架51，及安裝在該單元支架51的雷射光線照射機構52。單元支架51設有一對可滑動地嵌合於設置在上述裝設部422的一對導軌423、423的被導引溝511、511，並藉由將該被導引溝511、511嵌合於上述導軌423、423，而被支撐成可沿Z軸方向移動。

雷射光線照射單元5設有用於使單元支架51沿一對導軌423、423在Z軸方向上移動的聚光點位置調整機構53。 聚光點位置調整機構53包含配置在一對導軌423、423之間的公螺桿(圖未示)，及用於旋轉驅動該公螺桿的步進馬達532等驅動源，並藉由以步進馬達532正轉及逆轉驅動圖未示的公螺桿，使單元支架51及雷射光線照射機構52沿導軌423、423在Z軸方向上移動。再者，在本實施型態中是形成為，藉由正轉驅動步進馬達532以使雷射光線照射機構52朝上方移動，並藉由逆轉驅動步進馬達532而使雷射光線照射機構52朝下方移動。

雷射光線照射機構52包含固定在上述單元支架51且實質上沿水平延伸而出的圓筒狀套管521。針對該雷射光線照射機構52，參照圖2作說明。雷射光線照射機構52具備，配置在上述套管521內的脈衝雷射光線振盪機構522、調整由該脈衝雷射光線振盪機構522振盪形成的脈衝雷射光線之輸出的輸出調整機構523、調整已用該輸出調整機構523調整過輸出的脈衝雷射光線的偏光面的1/2波長板524，及將已用該1/2波長板調整過偏光面的脈衝雷射光線照射到保持在上述夾頭台36的保持面上的被加工物W的聚光器525。

上述脈衝雷射光線振盪機構522是由，振盪形成直線偏光的脈衝雷射光線LB的脈衝雷射光線振盪器522a，及設定脈衝雷射光線振盪器522a振盪形成的脈衝雷射光線的重複頻率的重複頻率設定機構522b所構成。上述輸出調整機構523會將從脈衝雷射光線振盪機構522振盪形成的脈衝雷射光線的輸出調整成預定的輸出。上述1/2波長板524 會將以輸出調整機構523調整過輸出的脈衝雷射光線的直線偏光的偏光面旋轉成箭頭Y所示的分度傳送方向之Y軸方向。

上述聚光器525具備，將從脈衝雷射光線振盪機構522震動形成並經輸出調整機構523調整過輸出後，偏光面被調整成Y軸方向的脈衝雷射光線朝向夾頭台36的保持面進行方向變換的方向變換鏡525a，及聚集經該方向變換鏡525a作過方向變換的脈衝雷射光線以照射於保持在夾頭台36上的被加工物W的聚光透鏡525b。如此所構成的聚光透鏡525，如圖1所示地裝設在套管521的前端。再者，本實施形態中的聚光器525是構成為，方向變換鏡525a可在箭頭Y所示的分度傳送方向之Y軸方向上移動調節。因此，將方向變換鏡525a從圖2中的實線所示的位置定位到2點鏈線所示的位置時，入射到聚光透鏡525b的脈衝雷射光線LB的光束中心會相對於聚光透鏡525b的光軸525c沿Y軸方向偏移。

回到圖1繼續說明，在構成上述雷射光線照射機構52的套管521的前端部配置有用於檢測應當以雷射光線照射機構52進行雷射加工的加工領域的攝像機構55。在本實施形態中，該攝像機構55除了以可見光進行拍攝的一般攝像元件(CCD)外，還可以由可對被加工物照射紅外線的紅外線照明機構、可捕捉以該紅外線照明機構所照射的紅外線的光學系統，及可輸出對應該光學系統所捕捉的紅外線的電氣信號的攝像元件(紅外線CCD)等所構成，並將所拍攝 的影像信號傳送到圖未示的控制機構。

接著，就使用上述雷射加工裝置在晶圓中形成改質層的方法作說明。圖3中顯示利用依據本發明的晶圓之加工方法進行加工的光裝置晶圓的立體圖及將主要部位放大顯示的截面圖。圖3所示的光裝置晶圓10是以磊晶(epitaxial)成長法在大致呈圓板狀的藍寶石基板100的表面100a形成由n型氮化鎵半導體層及p型氮化鎵半導體層構成的發光層110。該發光層110中，在由形成格子狀的複數條分割預定線111所劃分的複數個領域中形成有LED等光裝置112。再者，在本實施形態中，分割預定線111的寬度是設定成30μm。

上述圖3所示的光裝置晶圓10是如圖4所示地將發光層110側黏貼到裝設在環狀框架F的切割膠帶T的表面(晶圓黏貼步驟)。因此，黏貼在切割膠帶T的表面的光裝置晶圓10，是將藍寶石基板100的背面100b作為上側。

當實施上述晶圓黏貼步驟時，是將光裝置晶圓10的切割膠帶T側載置於圖1所示的雷射加工裝置的夾頭台36上。並且，藉由作動圖未示的吸附機構，以透過切割膠帶T將光裝置晶圓10吸附保持在夾頭台36上(晶圓保持步驟)。因此，保持在夾頭台36的光裝置晶圓10會將藍寶石基板100背面100b作為上側。另外，環狀框架F是用夾具362固定。

如上所述地，吸附保持光裝置晶圓10的夾頭台36，是透過X軸移動機構37定位在攝像機構55的正下方。這樣做而將夾頭台36定位在攝像機構55的正下方時，就能透過攝 像機構55及圖未示的控制機構實行檢測光裝置晶圓10的應當進行雷射加工的加工領域的的校準(alignment)作業。也就是說，攝像機構55及圖未示的控制機構會實行，用進行沿光裝置晶圓10的第1方向形成的分割預定線111，與構成沿該分割預定線111照射雷射光線的雷射光線照射機構52的聚光器525之位置校準的型樣匹配(pattern matching)等的影像處理，並執行雷射光線照射位置的校準。又，即使是對於光裝置晶圓10上所形成的沿相對於上述分割預定線111直交的方向延伸的分割預定線111，也可同樣地執行雷射光線照射位置的校準。此時，雖然形成有光裝置晶圓10的分割預定線111的發光層110是位於下側，但是如上所述地，由於攝像機構55設有由紅外線照明機構和可捕捉紅外線的光學系統以及可輸出對應紅外線的電氣信號的攝像元件(紅外線CCD)等所構成的攝像機構，所以可以穿透藍寶石基板100的背面100b以拍攝分割預定線111。

如以上進行以檢測出保持在夾頭台36上的光裝置晶圓10所形成的分割預定線111，並進行雷射光線照射位置的核準時，如圖5(a)所示地，將夾頭台36移動到照射雷射光線的雷射光線照射機構52的聚光器525所在的雷射光線照射領域，並將預定的分割預定線111的一端(圖5(a)中的左端)定位在雷射光線照射機構52的聚光器525的正下方。接著，如圖6(a)所示地將由聚光器525的聚光透鏡525b照射形成的脈衝雷射光線LB的聚光點P對準構成光裝置晶圓10的藍寶石基板100的厚度方向中央部。再者，圖6(a)所示的狀 態為脈衝雷射光線LB的光束中心LBa與聚光透鏡525b的光軸525c形成一致。如此在圖6(a)所示的狀態中照射脈衝雷光線LB時，在構成光裝置晶圓10的藍寶石基板100中是以聚光點P為中心形成改質層120，對改質層120的形成無貢獻的脈衝雷射光線LB會變成漏光LB1a、LB1b作用至發光層110側。如圖6(b)所示地，該漏光LB1a、LB1b會朝分割預定線111的兩側漏出，而對發光層110造成損壞，使光裝置112的品質降低。再者，在圖6(a)所示的狀態中，漏光LB1a與LB1b的光強度是相同的。

為了解決上述問題，在本發明首先是如圖7(a)所示地將脈衝雷射光線LB的光束中心LBa相對於聚光透鏡525b的光軸525c沿Y軸方向，亦即與分割預定線111直交的方向，偏移。該偏移量(α)可設定成例如，10μm。如此，當將脈衝雷射光線LB的光束中心LBa相對於聚光透鏡525b的光軸525c沿與分割預定線111直交的方向偏移時，如圖7(b)所示地對改質層120的形成無貢獻的漏光LB2a的光強度就會比上述漏光LB1a、LB1b的光強度弱，對光裝置112幾乎不會有造成損壞的影響。另一方面，如圖7(b)所示地漏光LB2b的光強度會變得比上述漏光LB1a、LB1b的光強度強，對於光裝置112造成損壞的影響會增大。

因此，在本發明中，為了不讓漏光LB2b作用於光裝置112，從上述圖7(a)所示的狀態到如圖8(a)所示地沿與偏移脈衝雷射光線LB的光束中心LBa的方向相同的方向偏移脈衝雷射光線LB經由聚光透鏡525b形成的聚光點P的 位置，讓對改質層120的形成無貢獻的光變成漏光並將發光層110側的漏光的強度調整成在分割預定線111的領域變強且在光裝置112的領域變弱。再者，作為將脈衝雷射光線LB經由聚光透鏡525b形成的聚光點P的位置沿與偏移脈衝雷射光線LB的光束中心LBa的方向相同的方向偏移的方法，而使聚光器525沿Y軸方向移動亦可，使保持光裝置112的夾頭台36沿Y軸方向移動亦可。上述脈衝雷射光線LB經由聚光透鏡525b形成的聚光點P位置的偏移量(β)可設定成例如，10μm。其結果變成如圖8(b)所示地，光強度強的漏光LB2b作用於分割預定線111的領域，光強度弱的漏光LB2a作用於光裝置112的領域。如此，因為作用在光裝置112的領域的漏光是光強度弱的漏光LB2a，因此幾乎不會有對光裝置112造成損壞的影響。

如上所述，將脈衝雷射光線LB經由聚光透鏡525b形成的聚光點P位置調整成圖8(a)所示的狀態時，作動雷射光線照射機構52，一邊從集光器525照射對藍寶石基板具有穿透性波長的脈衝雷射光線一邊以預定的傳送速度使夾頭台36在圖5(a)中的箭頭X1所示的方向上移動。並且，如圖5(b)所示地在雷射光線照射機構52的聚光器525的照射位置到達分割預定線111另一端的位置時，停止脈衝雷射光線的照射且停止夾頭台36的移動。其結果為，構成光裝置晶圓10的藍寶石基板100的內部，會如圖5(c)所示地在厚度方向中央部形成改質層120，且從該改質層120的下端往分割預定線111的領域會形成第1裂縫121，且從改質層120的 上端往藍寶石基板100的背面100b會形成第2裂縫122(改質層形成步驟)。

上述改質層形成步驟中的加工條件，可舉例設定如下。

光源：YAG脈衝雷射， 波長：1064nm

重複頻率：100kHz

平均輸出：0.5W

脈衝寬度：120ns

聚光點點徑：φ1μm

加工傳送速度：200mm/sec

漏光之輸出：0.2W

分割預定線上：0.18W

光裝置上：0.02W

如上述地沿著預定的分割預定線111實施上述改質層形成步驟時，將夾頭台36在箭頭Y所示方向上只分度移動光裝置晶圓10上所形成的分割預定線111的間隔(分度步驟)，並執行上述改質層形成步驟。如此進行而沿著在第1方向上形成的所有分割預定線111都實施了上述改質層形成步驟時，使夾頭台36轉動90度，並沿著在相對於上述第1方向上形成的分割預定線111直交的方向上延伸的分割預定線111實行上述改質層形成步驟。

當已實施上述改質層形成步驟時，可實施晶圓分割步驟，對光裝置晶圓10賦予外力以沿著形成改質層120的 分割預定線111將光裝置晶圓10分割成一個個的光裝置。晶圓分割步驟，是使用圖9所示的分割裝置6實施。圖9所示的分割裝置6具備，保持上述環狀框架F的框架保持機構61、擴張保持於該框架保持機構61的環狀框架F上所裝設的光裝置晶圓10的膠帶擴張機構62，及拾取式夾頭(pick up collet chuck)63。框架保持機構61是由環狀的框架保持構件611，和配設於該框架保持構件611的外周緣之作為固定機構的複數個夾具612所形成。框架保持構件611的上面形成有載置環狀框架F的載置面611a，並在該載置面611a上載置環狀框架F。並且，載置於載置面611a上的環狀框架F，藉由夾具612而固定於框架保持構件611。如此所構成的框架保持機構61，是以膠帶擴張機構62支撐成可在上下方向進退。

膠帶擴張機構62具備配置在上述環狀框架保持構件611內側的擴張滾筒621。該擴張滾筒621具有比環狀框架F的內徑小且比黏貼於裝設在該環狀框架F的切割膠帶T上的光裝置晶圓10的外徑大的內徑及外徑。另外，擴張滾筒621，於下端設有支撐凸緣622。在圖示的實施形態中的膠帶擴張機構62具備可於上下方向進退上述環狀的框架保持構件611的支撐機構623。該支撐機構623是由配設於上述支撐凸緣622上的複數個氣缸(air cylinder)623a所形成，並將其活塞桿(piston rod)623b連結到上述環狀的框架保持構件611的下面。如此由複數個氣缸623a所形成的支撐機構623，可讓環狀的框架保持構件611在如圖10(a)所示地載置 面611a與擴張滾筒621的上端形成大致相同之高度的基準位置，和如圖10(b)所示地距離擴張滾筒621的上端預定量下方的擴張位置之間沿上下方向移動。

就使用如以上所構成的分割裝置6而實施的晶圓分割步驟將參照圖10進行說明。亦即，將裝設有貼著光裝置晶圓10的切割膠帶T的環狀框架F，如圖10(a)所示地載置於構成框架保持機構61的框架保持構件611的載置面611a上，並透過夾具612固定於框架保持構件611(框架保持步驟)。此時，框架保持構件611定位於圖10(a)所示的基準位置。接著，作動作為構成膠帶擴張機構62之支撐機構623的複數個氣缸623a，以使環狀的框架保持構件611下降至圖10(b)所示的擴張位置。因此，由於固定在框架保持構件611的載置面611a上的環狀框架F也下降，而可如圖10(b)所示地使裝設於環狀框架F的切割膠帶T接觸擴張滾筒621的上端緣而被擴張(膠帶擴張步驟)。其結果為，由於拉張力會放射狀地作用在黏貼有切割膠帶T的光裝置晶圓10上，故會沿著形成改質層120和第1裂縫121及第2裂縫122而使其強度降低的分割預定線111被分離成一個個的光裝置112，且在光裝置112之間形成間隔S。

接著，如圖10(c)所示地作動拾取式夾頭63以將光裝置112吸附、從切割膠帶T剝離並拾取、搬送至圖未示的托盤或黏晶(die bonding)步驟。再者，在拾取步驟中，如上所述地因為黏貼在切割膠帶T上的一個個的光裝置112之間的間隙S會被擴大，所以不會與相鄰的光裝置112接觸， 而可以容易地進行拾取。

10‧‧‧光裝置晶圓

100‧‧‧藍寶石基板

100b‧‧‧背面

110‧‧‧發光層

111‧‧‧分割預定線

112‧‧‧光裝置

120‧‧‧改質層

525b‧‧‧聚光透鏡

525c‧‧‧光軸

LB‧‧‧脈衝雷射光線

LBa‧‧‧光束中心

LB2a、LB2b‧‧‧漏光

P‧‧‧聚光點

T‧‧‧切割膠帶

Y‧‧‧箭頭

β‧‧‧偏移量

Claims (1)

1. 一種晶圓之加工方法，是將在基板表面層積有發光層並在由形成格子狀的複數條分割預定線劃分成的複數個領域中形成光裝置的晶圓，沿分割預定線分割成一個個的光裝置的晶圓之加工方法，包含：改質層形成步驟，從基板的背面側將對基板具有穿透性波長的雷射光線將聚光點定位於內部並沿分割預定線照射，而在基板的內部沿分割預定線形成改質層；以及晶圓分割步驟，對已實施該改質層形成步驟的晶圓施以外力，讓晶圓以改質層為分割起點沿分割預定線斷裂而分割成一個個的光裝置；其特徵為，該改質層形成步驟為將雷射光線的直線偏光的偏光面定位在相對於分割預定線直交的方向上，並相對於聚集雷射光線的聚光器的聚光透鏡的光軸沿與分割預定線直交的方向偏移雷射光線的光束中心，且將雷射光線經由聚光透鏡形成的聚光點位置沿與偏移雷射光線的光束中心的方向相同的方向偏移，讓對改質層的形成無貢獻的光變成漏光並將在發光層側的漏光強度調整成在分割預定線的領域變強且在光裝置的領域變弱。