(57)【要約】【課題】レーザスクライビング装置が開示される。【解決手段】本発明の実施形態に係るレーザスクライビング装置は、複数の発光素子が形成された基板の第１軸方向に移動しながら厚さ測定のためのレーザを照射する第１レーザ照射部と、第１レーザ照射部で照射されたレーザが基板から反射すれば、反射したレーザを受信するレーザ受信部と、レーザ受信部に受信されたレーザの強さを用いて基板の厚さを測定する厚さ測定部と、測定された厚さに応じてレーザ照射位置を調整しながら基板の第１軸および第２軸方向にレーザを照射して基板にスクライビングラインを生成する第２レーザ照射部とを含む。【選択図】図１
2012045624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子が形成された基板の第１軸方向に移動しながら厚さ測定のためのレーザを照射する第１レーザ照射部と、
前記第１レーザ照射部で照射されたレーザが前記基板から反射すると、前記反射したレーザを受信するレーザ受信部と、
前記レーザ受信部に受信された前記レーザの強さを用いて前記基板の厚さを測定する厚さ測定部と、
測定された前記厚さに応じて、レーザ照射位置を調整しながら前記基板の第１軸および第２軸方向にレーザを照射して前記基板にスクライビングラインを生成する第２レーザ照射部と
を含むレーザスクライビング装置。
【請求項２】
前記第１レーザ照射部の下部に位置し、前記第１レーザ照射部で照射された前記レーザを通過させて前記基板から反射したレーザを一方向に反射させるための反射部材をさらに含む請求項１に記載のレーザスクライビング装置。
【請求項３】
前記第２レーザ照射部は、測定された前記厚さに応じて前記基板からの離隔距離を変更し、前記レーザ照射位置を調整しながら前記基板の第１軸方向に前記レーザを照射して前記基板の第１軸方向にスクライビングラインを生成する請求項１または２に記載のレーザスクライビング装置。
【請求項４】
前記第２レーザ照射部は、測定された前記厚さに応じて前記基板からの離隔距離を変更し、前記レーザ照射位置を調整しながら前記基板の第２軸方向に前記レーザを照射して前記基板の第２軸方向にスクライビングラインを生成する請求項３に記載のレーザスクライビング装置。
【請求項５】
複数の発光素子が形成された基板の第１軸方向に移動しながら厚さ測定のためのレーザを照射するステップと、
照射された前記レーザが前記基板から反射すれば、反射した前記レーザを受信するステップと、
受信した前記レーザの強さを用いて前記基板の厚さを測定するステップと、
測定された前記厚さに応じて、レーザ照射位置を調整しながら前記基板の第１軸および第２軸方向にレーザを照射して前記基板にスクライビングラインを生成するステップと
を含むレーザスクライビング方法。
【請求項６】
前記基板にスクライビングラインを生成するステップは、
測定された前記厚さに応じて前記基板からの離隔距離を変更し、前記レーザ照射位置を調整しながら前記基板の第１軸方向に前記レーザを照射して前記基板の第１軸方向にスクライビングラインを生成するステップと、
測定された前記厚さに応じて前記基板からの離隔距離を変更し、前記レーザ照射位置を調整しながら前記基板の第２軸方向に前記レーザを照射して前記基板の第２軸方向にスクライビングラインを生成するステップと
を含む請求項５に記載のレーザスクライビング方法。
【請求項７】
複数の発光素子が形成された基板を準備するステップと、
前記基板の第１軸方向に移動しながら厚さ測定のためのレーザを照射するステップと、
照射された前記レーザが前記基板から反射すれば、反射した前記レーザを受信するステップと、
受信した前記レーザの強さを用いて前記基板の厚さを測定するステップと、
測定された前記厚さに応じて、レーザ照射位置を調整しながら前記基板の第１軸および第２軸方向にレーザを照射して前記基板にスクライビングラインを生成し、前記複数の発光素子の各々を個別のチップに分離するステップと
を含む発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザスクライビング装置およびそのスクライビング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子の製造工程は、大きく発光素子の製造工程および発光素子のパッケージ／モジュール工程に区分される。このうち、発光素子の製造工程は、発光素子製造用の基板上にエピタキシャル成長で活性層を含むＰ／Ｎ半導体層の形成工程、エッチング工程、Ｐ／Ｎ電極形成工程、エッチング工程、ラッピング（ｌａｐｐｉｎｇ）工程、およびレーザスクライビング工程を含む。
【０００３】
レーザスクライビング工程は、レーザスクライビング装置によって実施されるものであって、ラッピング工程が実施された基板を別のチップに分離する工程である。
【０００４】
レーザスクライビング装置は、レーザスクライビング工程を実施する前に基板の厚さを測定する。レーザスクライビング装置は測定された厚さに応じてレーザ照射の高さを調整してレーザを基板上に照射する。
【０００５】
一般的に、レーザスクライビング装置は、基板の第１軸（例えば、横軸）方向にレーザを照射して厚さを測定し、第１軸方向にレーザを照射してスクライビングラインを生成する。
【０００６】
その後、レーザスクライビング装置は、第１軸に垂直の第２軸（例えば、縦軸）方向にレーザを照射して厚さを測定し、第２軸方向にレーザを照射してスクライビングラインを生成する。すなわち、基板の第１軸および第２軸方向に各々レーザを照射して厚さを測定することによって、レーザスクライビング工程を進めるために要される工程時間が長くなる。工程時間が長くなれば、決められた時間にレーザスクライビング工程を進めることのできる基板の数が減少して生産性が低下する。
【０００７】
また、既存のレーザスクライビング装置は、基板の第１軸方向にスクライビングラインを生成した後、第２軸方向に対する厚さを測定することによって、第２軸方向に対する厚さ測定のときに、第１軸方向に生成されたスクライビングラインによって測定エラーが発生することで、正確な厚さを測定することが困難であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の実施形態は、前述した問題点を解決するために案出され、本発明の実施形態の目的は、複数の発光素子が形成された基板上の第１軸方向に複数回レーザを照射して厚さを測定し、測定された厚さに基づいて、第１軸および第１軸に垂直の第２軸方向に、基板をレーザスクライビングするための装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態に係るレーザスクライビング装置は、複数の発光素子が形成された基板の第１軸方向に移動しながら厚さ測定のためのレーザを照射する第１レーザ照射部と、前記第１レーザ照射部で照射されたレーザが前記基板から反射すれば、前記反射したレーザを受信するレーザ受信部と、前記レーザ受信部に受信された前記レーザの強さを用いて前記基板の厚さを測定する厚さ測定部と、前記測定された厚さに応じて、レーザ照射位置を調整しながら前記基板の第１軸および第２軸方向にレーザを照射して前記基板にスクライビングラインを生成する第２レーザ照射部とを含む。
【００１０】
一側面によれば、レーザスクライビング装置は、前記第１レーザ照射部の下部に位置し、前記第１レーザ照射部で照射された前記レーザを通過させて前記基板から反射したレーザを一方向に反射させるための反射部材をさらに含んでもよい。
【００１１】
一側面によれば、前記第２レーザ照射部は、前記測定された厚さに応じて前記基板からの離隔距離を変更し、前記レーザ照射位置を調整しながら前記基板の第１軸方向に前記レーザを照射して前記基板の第１軸方向にスクライビングラインを生成してもよい。
【００１２】
一側面によれば、前記第２レーザ照射部は、前記測定された厚さに応じて前記基板からの離隔距離を変更し、前記レーザ照射位置を調整しながら前記基板の第２軸方向に前記レーザを照射して前記基板の第２軸方向にスクライビングラインを生成してもよい。
【００１３】
本発明の一実施形態に係るレーザスクライビング方法は、複数の発光素子が形成された基板の第１軸方向に移動しながら厚さ測定のためのレーザを照射するステップと、前記照射されたレーザが前記基板から反射すれば、前記反射したレーザを受信するステップと、前記受信した前記レーザの強さを用いて前記基板の厚さを測定するステップと、前記測定された厚さに応じて、レーザ照射位置を調整しながら前記基板の第１軸および第２軸方向にレーザを照射して前記基板にスクライビングラインを生成するステップとを含む。
【００１４】
一側面によれば、前記基板にスクライビングラインを生成するステップは、前記測定された厚さに応じて前記基板からの離隔距離を変更し、前記レーザ照射位置を調整しながら前記基板の第１軸方向に前記レーザを照射して前記基板の第１軸方向にスクライビングラインを生成するステップと、前記測定された厚さに応じて前記基板からの離隔距離を変更し、前記レーザ照射位置を調整しながら前記基板の第２軸方向に前記レーザを照射して前記基板の第２軸方向にスクライビングラインを生成するステップとを含んでもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、基板上の第１軸方向にレーザを照射して厚さを測定し、測定された厚さを第１軸および第１軸に垂直の第２軸方向に適用して基板をレーザスクライビングする。したがって、基板上の第２軸方向にレーザを照射して厚さを測定する過程を省略することができ、決められた時間に比較的多くの基板をレーザスクライビングすることが可能になる。
【００１６】
また、レーザスクライビングをする前の基板の厚さに基づいてレーザスクライビングをするため、既存の第２軸方向に対する厚さ測定時に発生した測定エラーを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザスクライビング装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る基板のレーザスクライビング過程を説明するための模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るレーザスクライビング方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明を説明するにあたり、関連した公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に曖昧にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。また、本明細書で用いられる用語（ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙ）は、本発明の好ましい実施形態を適切に表すために用いられる用語であって、これは、ユーザ、運用者の意図または本発明が属する分野の慣例などによって変わってもよい。したがって、本用語に対する定義は、本明細書の全般にわたる内容に基づいて下されなければならないであろう。各図面に提示された同一の参照符号は同一の構成を示す。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係るレーザスクライビング装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、レーザスクライビング装置１００は、ステージ１１０、第１レーザ照射部１２０、反射部材１３０、レーザ受信部１４０、厚さ測定部１５０、第２レーザ照射部１６０を含む。
【００２０】
ステージ１１０は、複数の発光素子が形成された基板２００を収容および固定させる。複数の発光素子が形成された基板（以下、「基板」とする）２００は、サファイア基板、ＧａＡｓ基板、ＳｉＣ基板、ＩｎＰ基板およびＧａＰ基板などのような発光素子製造用の基板上にエピ成長を用いて活性層を含む、Ｐ／Ｎ半導体層を形成する工程によって製造される。また、各Ｐ／Ｎ半導体層にＰ電極およびＮ電極を形成する工程を含んでもよい。この過程において、Ｐ／Ｎ半導体層のうちのいずれか１つの層の一部領域が露出するようにエッチング工程を行ってもよい。次に、基板２００を研磨するためにグライディング工程、ラッピング工程、またはポリッシング工程などを行なってもよい。
【００２１】
第１レーザ照射部１２０は、ステージ１１０に載置された基板２００にレーザＬ１を照射する。第１レーザ照射部１２０は、基板２００の厚さを測定するためのレーザＬ１を照射するものであって、基板２００の第１軸方向に移動しながらレーザＬ１を照射することができる。
【００２２】
第１レーザ照射部１２０から照射されたレーザＬ１は、基板２００を通過して基板２００に到達し、基板２００から反射されてもよい。
【００２３】
反射部材１３０は、第１レーザ照射部１２０の下部に位置してもよい。反射部材１３０は、基板２００から反射したレーザＬ１'を一方向に反射させる。
【００２４】
レーザ受信部１４０は、反射部材１３０から反射したレーザＬ１"を受信する。図１に示すように、第１レーザ照射部１２０から照射されたレーザＬ１は、基板２００面から反射して反射部材１３０に向い、反射部材１３０によって反射してレーザ受信部１４０に到達してもよい。
【００２５】
厚さ測定部１５０は、レーザ受信部１４０に受信されたレーザＬ１"の強さを用いて基板２００の厚さを測定する。第１レーザ照射部１２０から照射されたレーザは、第１レーザ照射部１２０の焦点距離で基板２００から反射される場合、レーザの強さが最も大きくてもよい。
【００２６】
もし、基板２００の厚さが均一でない場合、第１レーザ照射部１２０の焦点距離に基板２００と大気の境界面が位置せずに、前記境界面が焦点距離よりも低く、あるいは高く位置してもよい。したがって、厚さ測定部１５０は、レーザＬ１"の強さと焦点距離を用いて基板２００の厚さを測定することができる。第１レーザ照射部１２０からの、第１軸方向に移動しながらのレーザＬ１の照射は、第２軸方向に沿って位置を変えて複数回行うとよい。レーザＬ１の照射を複数回行うことで、基板２００の全面の厚さを測定することができる。
【００２７】
第２レーザ照射部１６０は、厚さ測定部１５０から測定された厚さに応じてレーザ照射位置を調整しながら、基板２００の第１軸および第２軸方向にレーザＬ２を照射して基板２００にスクライビングラインを生成する。
【００２８】
第２レーザ照射部１６０は、厚さ測定部１５０から測定された厚さに応じて基板２００からの離隔距離を変更してレーザ照射位置を調整しながら、基板２００の第１軸方向にレーザＬ２を照射してもよい。したがって、基板の第１軸方向にスクライビングラインが生成される。
【００２９】
第１軸方向へのレーザＬ２の照射が完了すれば、レーザスクライビング装置１００は基板２００を一方向に９０度回転させることができる。これは、基板２００が載置されたステージ１１０を９０度回転させることによって行なわれ得る。
【００３０】
第２レーザ照射部１６０は、厚さ測定部１５０から測定された厚さに応じて基板２００からの離隔距離を変更してレーザ照射位置を調整しながら、基板２００の第２軸方向にレーザＬ２を照射する。したがって、基板２００の第２軸方向にスクライビングラインが生成される。
【００３１】
上述したように、レーザスクライビング装置１００は、基板２００の第１軸に対してのみ厚さを測定し、測定された厚さに応じてレーザ照射位置を調整して基板２００の第１軸方向および第２軸方向にレーザＬ２を照射することができる。したがって、基板２００の第２軸方向に対する厚さの測定過程が省略可能になる。
【００３２】
また、図１に示されたレーザスクライビング装置１００は、複数の発光素子が形成された基板２００の他に多様な半導体素子が形成された基板上にスクライビングラインを生成するために用いられてもよい。
【００３３】
図２は、本発明の一実施形態に係る基板のレーザスクライビング過程を説明するための模式図である。図２は、基板の厚さ測定を含むレーザスクライビング過程を説明するためである。図２に示すように、複数の発光素子が形成された基板２００をステージに収容および固定させた状態で、レーザスクライビング装置１００は、左側の図面に示すように基板２００の第１軸方向に移動しながら厚さ測定のための第１レーザＬ１を照射する。
【００３４】
この第１レーザＬ１、は基板２００に入射されて基板２００の上面を介して反射される。図１に示すように、反射部材１３０が基板２００から反射した第１レーザＬ１'を反射する。
【００３５】
レーザ受信部１４０は、反射部材１３０から反射した第１レーザＬ１"を受信し、厚さ測定部１５０は受信された第１レーザＬ１"を用いて第１軸に対する基板２００の厚さを測定する。
【００３６】
一方、レーザスクライビング装置１００は、測定された厚さに応じて基板２００からの離隔距離を変更してレーザ照射位置を調整しながら、基板２００の第１軸方向に移動しながら第２レーザＬ２を照射する。
【００３７】
第２レーザＬ２は、基板２００の厚さ方向にスクライビングラインを生成するためのもので、基板２００の厚さに応じて均一なスクライビングラインを生成するためにレーザ照射位置を調整する。言い換えれば、基板２００の厚さに応じて第２レーザ照射部１６０を垂直方向（ｚ方向）に移動させてレーザ焦点距離を均一に維持させる。これによって、基板２００の第１軸方向にスクライビングラインを生成することができる。
【００３８】
基板２００の第１軸方向にスクライビングラインが生成されれば、ステージ１１０を回転して基板２００を９０度回転させる。基板２００の回転によって、左側図面に示す基板２００上の基準点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４が右側の図面のように移動する。
【００３９】
同図に示すように、基板２００が回転することによって第２レーザＬ２が照射される基板２００の軸が変更されたものであり、実質的に第２レーザ照射部１６０の位置が変更されたものではない。
【００４０】
基板２００を回転させた後、第２レーザ照射部１６０は、厚さ測定部１５０から測定された厚さに応じて基板２００からの離隔距離を変更してレーザ照射位置を調整しながら、基板の第２軸方向にレーザＬ２を照射する。したがって、基板２００の第２軸方向にスクライビングラインを生成する。
【００４１】
図２に示すように、レーザスクライビング装置１００は、基板２００の第１軸方向に測定された厚さに応じてレーザ照射位置を変更しながら第１軸および第２軸にスクライビングラインを生成してもよい。したがって、基板上の第２軸に対する厚さを測定する過程を省略し、決められた時間に比較的多くの基板をレーザスクライビングすることが可能になる。
【００４２】
また、基板２００の第１軸方向に対してスクライビングラインを生成した後、基板２００の第２軸方向に対する厚さを測定しないため、既存に第２軸方向に対する厚さ測定時に発生した測定エラーを除去することができるようになる。
【００４３】
図３は、本発明の一実施形態に係るレーザスクライビング方法を説明するためのフローチャートである。図３に示すように、レーザスクライビング装置１００は、複数の発光素子が形成された基板２００の第１軸方向に移動しながら厚さ測定のためのレーザを照射する（Ｓ３１０）。
【００４４】
次に、レーザスクライビング装置１００は、基板２００から反射したレーザを受信して（Ｓ３２０）、受信されたレーザの強さを用いて基板の厚さを測定する（Ｓ３３０）。
【００４５】
その後、レーザスクライビング装置１００は、測定された厚さに応じてレーザ照射位置を調整しながら基板２００の第１軸方向にレーザを照射する（Ｓ３４０）。レーザ照射位置は、スクライビングライン生成のための第２レーザ照射部１６０の照射位置であって、基板２００上で第２レーザ照射部１６０のレーザ焦点距離を均一に維持するための離隔距離になり得る。レーザ照射によって基板２００の第１軸方向にスクライビングラインを生成することができる。
【００４６】
レーザスクライビング装置１００は、第１軸方向にスクライビングラインが生成されれば、測定された厚さに応じてレーザ照射位置を調整しながら基板２００の第２軸方向にレーザを照射する（Ｓ３５０）。レーザ照射によって基板２００の第２軸方向にスクライビングラインを生成することができる。
【００４７】
前述した過程によってレーザスクライビング装置１００は基板２００の第１軸に対する厚さだけを測定し、測定された厚さで基板２００の第１軸および第２軸にスクライビングラインを生成することができる。
【００４８】
上述したように、本発明は、たとえ限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような基材から多様な修正および変形が可能である。
【００４９】
したがって、本発明の範囲は説明された実施形態に限定されて決められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等なものなどによって定められなければならない。
【符号の説明】
【００５０】
１００      レーザスクライビング装置
１１０      ステージ
１２０      第１レーザ照射部
１３０      反射部材
１４０      レーザ受信部
１５０      厚さ測定部
１６０      第２レーザ照射部
【図１】
2012045624.tif 000003
【図２】
2012045624.tif 000004
【図３】
2012045624.tif 000005