(57)【要約】      （修正有）【課題】反りのある基板に容易に凹凸構造を形成可能な治具を提供する。【解決手段】被加工物７０の上面に被覆された液状樹脂７６に凹凸構造６４を形成するための治具６２であって、中央に形成された円形凹部と、該円形凹部を囲繞する環状凸部５８と、該円形凹部の背面上に形成された凹凸構造６４とを具備したことを特徴とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物の上面に被覆された液状樹脂に凹凸構造を形成するための治具であって、
中央に形成された円形凹部と、
該円形凹部を囲繞する環状凸部と、
該円形凹部の背面上に形成された凹凸構造と、
を具備したことを特徴とする凹凸構造を形成するための治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物に所望の凹凸構造を形成するための治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）やＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）等の発光デバイスの製造プロセスでは、基板上に半導体層を積層することにより複数の発光デバイスが形成され、その後、基板を分割して個片化することで個々の発光デバイスが製造される。
【０００３】
中でも緑や青色の光を出射する窒化ガリウム系光デバイスではサファイアが基板として用いられ、サファイア基板上に順次ｎ型半導体層、発光層、ｐ型半導体層が形成され、ｎ型半導体層とｐ型半導体層のそれぞれに電圧印加用のｎ電極又はｐ電極が配設されて発光デバイスが形成される。
【０００４】
これらの発光デバイスでは、発光層で生じた光を効率良く外界に取り出すことが非常に重要である。そのために、発光層から上方に向かった光については、外界へ障害物とならないよう上部電極であるｐ電極を透明電極とする形態や、発光層から下方に向かった光については、反射層を設けて上方に反射する形態等種々の工夫が施されている。
【０００５】
一方、発光層から横方向に伝播する光は、発光層で生じる全光量のうち多くを占めており、全体の６０％に達する場合もある。そこで、この横方向に伝播する光を効率良くデバイスの上方から外界に取り出すために、例えば、特開２００２−２８０６１１号公報又は特開２００８−６０２８６号公報では、基板のｎ型半導体層との界面側に微細な凹凸構造を形成する方法が提案されている。
【０００６】
この凹凸構造により、基板とｎ型半導体層で屈折率の異なる凹凸状の屈折率界面を形成し、発光層で生じた横方向に伝播する光は、凹凸状の屈折率界面に影響され、一種のモード変換が生じて（乱反射によって面発光方向に光の進行方向が変えられて）横方向以外の方向へ向かうようになる。その結果、デバイス上方の取り出し面に向かう光の量が増加し、光取り出し効率が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２８０６１１号公報
【特許文献２】特開２００８−６０２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
基板に微細な凹凸構造を形成する方法としては、基板の材料に応じてマスクを用いたドライエッチング又は異方性ウェットエッチングで形成する方法が知られている。ところが、所定厚みに薄化した基板には、薄化によって反りやうねりが発生する場合がある。
【０００９】
特に、基板がサファイアやＳｉＣ等の加工が難しい材質の場合には、反りが発生し易い。このように反りのある基板には、基板の反りに倣ってマスクを形成してエッチングを施すのは非常に難しいという問題がある。
【００１０】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、反りのある基板に対しても所望の凹凸構造を形成可能な凹凸構造を形成するための治具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によると、被加工物の上面に被覆された液状樹脂に凹凸構造を形成するための治具であって、中央に形成された円形凹部と、該円形凹部を囲繞する環状凸部と、該円形凹部の背面上に形成された凹凸構造と、を具備したことを特徴とする凹凸構造を形成するための治具が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、円形凹部を非常に薄くすることで、反りのある基板に対しても基板の反りに倣うように基板上に載置することができるため、治具の凹凸構造を基板に容易に転写することができ、環状凸部を備えることで治具の剛性が向上し破損しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】研削装置の斜視図である。
【図２】研削ホイールによって実施される円形凹部研削方法を示す斜視図である。
【図３】円形凹部研削方法の説明図である。
【図４】円形凹部及び環状凸部を有する本発明実施形態の治具の斜視図である。
【図５】図４に示した治具の背面側斜視図である。
【図６】本発明の治具を使用して反りのある基板上に凹凸構造を形成する方法を示す工程図である。
【図７】本発明の治具を使用して反りのある基板上に凹凸構造を形成する方法を示す工程図である（その２）。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の治具を製造するのに適した研削装置２の概略構成図を示している。４は研削装置２のベースであり、ベース４の後方にはコラム６が立設されている。コラム６には、上下方向にのびる一対のガイドレール８が固定されている。
【００１５】
この一対のガイドレール８に沿って研削ユニット（研削手段）１０が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット１０は、ハウジング１２と、ハウジング１２を保持する支持部１４を有しており、支持部１４が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動される移動基台１６に取り付けられている。
【００１６】
研削ユニット１０は、ハウジング１２中に回転可能に収容されたスピンドル１８と、スピンドル１８の先端に固定されたマウンタ２０と、マウンタ２０にねじ締結され環状に配設された複数の研削砥石を有する研削ホイール２２と、スピンドル１８を回転駆動するサーボモータ２６を含んでいる。
【００１７】
研削装置２は、研削ユニット１０を一対の案内レール８に沿って上下方向に移動するボールねじ２８とパルスモータ３０とから構成される研削ユニット移動機構３２を備えている。パルスモータ３０を駆動すると、ボールねじ２８が回転し、移動基台１６が上下方向に移動される。
【００１８】
ベース４の上面には凹部４ａが形成されており、この凹部４ａにチャックテーブル機構３４が配設されている。チャックテーブル機構３４はチャックテーブル３６を有し、図示しない移動機構により図１に示されたウエーハ着脱位置Ａと、研削ユニット１０に対向する研削位置Ｂとの間でＹ軸方向に移動される。３８，４０は蛇腹である。ベース４の前方側には、研削装置２のオペレータが研削条件等を入力する操作パネル４２が配設されている。
【００１９】
以上のように構成された研削装置２により、ウエーハの中央部に円形凹部を形成し、外周部に円形凹部を囲繞する環状凸部を残存させる本発明実施形態の治具の加工方法について以下に説明する。
【００２０】
治具の材料としては、例えばシリコンインゴットから切り出されたシリコンウエーハ１１を使用する。シリコンインゴットから切り出されたウエーハ１１は、例えば７００μｍの厚さを有している。
【００２１】
図１示すウエーハ着脱位置Ａに位置付けられたチャックテーブル３６上に、シリコンウエーハ１１を載置してチャックテーブル３６でウエーハ１１を吸引保持する。次いで、チャックテーブル３６をＹ軸方向に移動して研削位置Ｂに位置づける。
【００２２】
そして、図２及び図３に示すように、チャックテーブル３６を矢印３７で示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削砥石５２を有する研削ホイール２２を矢印５３で示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させるとともに、研削ユニット移動機構３２を駆動して研削砥石５２をウエーハ１１の表面１１ａに接触させる。そして、研削ホイール２２を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りする。
【００２３】
ここで、チャックテーブル３６に保持されたウエーハ１１と研削ホイール２２を構成する研削砥石５２の関係について図３を参照して説明する。チャックテーブル３６の回転中心Ｐ１と研削砥石５２の回転中心Ｐ２は偏心しており、研削砥石５２の外径はウエーハ１１に円形凹部を形成する領域と環状凸部を残存させる領域との境界線６０の直径より小さく、境界線６０の半径より大きい寸法に設定され、環状に配置された研削砥石５２がチャックテーブル３６の回転中心Ｐ１を通過するように設定される。
【００２４】
研削の結果、ウエーハ１１の表面１１ａには、図４に示すように、中央部が研削除去されて所定厚さ（例えば５０μｍ）の円形凹部５６が形成されるとともに、円形凹部５６の外周側が残存されて環状凸部５８が形成される。
【００２５】
次いで、表面に円形凹部５６を有するウエーハ１１の裏面１１ｂにマスクを用いたドライエッチング又は異方性ウェットエッチングを施し、微細な凹凸構造６４を形成する。或いは、機械加工又はレーザ加工によって微細な凹凸構造６４を形成することも可能である。
【００２６】
凹凸構造６４の凸部は角柱形、円柱形、又は円錐台形状等を採用可能であり、凹凸構造６４はストライプ状、ドット状でもよく、周期的でも、ランダムに配列されていてもよい。このように裏面１１ｂに凹凸構造６４を形成して治具６２とする。
【００２７】
次に、このように製造した治具６２を使用して反りを有するサファイア基板上に凹凸構造を形成する方法について図６及び図７を参照して説明する。まず、図６（Ａ）に示すように、反りを有するサファイア基板７０上に液状樹脂供給装置７２から外的刺激で硬化する液状樹脂７４を滴下して、サファイア基板７０上に液状樹脂層７６を形成する。
【００２８】
外的刺激で硬化する液状樹脂７４としては、本実施形態では加熱により硬化する熱硬化性樹脂を採用した。しかし、外的刺激で硬化する液状樹脂７４としては、熱硬化性樹脂に限定されるものではなく、例えば治具６２又はサファイア基板７０が十分薄くて紫外線を透過する性質を有していれば、液状樹脂として紫外線硬化型樹脂を採用可能である。
【００２９】
次に、図６（Ｂ）に示すように、治具６２を矢印Ａに示すようにサファイア基板７０上に形成された液状樹脂層７６に押し付け、治具６２をサファイア基板７０に押圧した状態で図６（Ｃ）に示すように、ハロゲンランプヒーター７８で液状樹脂層７６を加熱して硬化させる。
【００３０】
その結果、治具６２をサファイア基板７０上から取り除くと、図７（Ａ）に示すように、サファイア基板７０上に治具６２の凹凸構造６４に対応した凹凸構造を有する樹脂マスク８０を形成することができる。
【００３１】
次いで、エッチング液供給装置からフッ酸等のエッチング液を樹脂マスク８０上に供給して、凹凸構造を有する樹脂マスク８０とともにサファイア基板７０に等方性エッチングを施す。これにより、図７（Ｂ）に示すように、サファイア基板７０上に治具６２の凹凸構造６４が転写された凹凸構造８２を形成することができる。
【００３２】
ウェットエッチングに換えて、フッ素系安定ガスをプラズマ化して供給するドライエッチングにより、樹脂マスク８０とサファイア基板７０を等方性エッチングして、サファイア基板７０上に凹凸構造８２を形成するようにしてもよい。
【００３３】
本実施形態の治具６２の円形凹部５６は非常に薄く形成されているので、治具６２をサファイア基板７０に押圧すると、図６（Ｃ）に示すように、サファイア基板７０の反りに倣って治具６２が変形して治具６２がサファイア基板７０表面に液状樹脂層７６を介して密着する。
【００３４】
よって、反りのあるサファイア基板７０上に微細な凹凸構造８２を形成することができる。また、治具６２は環状凸部５８を備えることで、治具の剛性が向上して破損しにくくなる。
【符号の説明】
【００３５】
２    研削装置
１０    研削ユニット
１１    シリコンウエーハ
２２    研削ホイール
５６    円形凹部
５８    環状凸部
６２    治具
６４    凹凸構造
７０    サファイア基板
７６    液状樹脂層
７８    ハロゲンランプヒーター
８０    樹脂マスク
８２    凹凸構造
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2011224925.tif 000007
【図６】
2011224925.tif 000008
【図７】
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