[发明专利]激光处理方法和激光处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光处理方法和激光处理设备，具体说，涉及一种通过对目标物照射脉冲激光来对该目标物进行处理的激光处理方法和激光处理设备。

背景技术

LED划线方法是使用脉冲激光的激光处理方法的例子之一。LED(光发射二极管)是使用接收电流而发光的半导体的发光元件之一。近来，随着半导体技术的进步，已经可以生产高质量的LED元件。举例来说，通过金属有机物化学气相沉积(MOCVD)方法在蓝宝石基底上形成III-IV族氮化物层以生产出高亮度蓝光二极管已经很普遍了。

然而，在用常规激光处理设备处理蓝宝石基底的情形中，会有下述问题。

在用常规激光处理设备对蓝宝石基底进行划线或切割的情形中，蓝宝石基底的切割面会很差，并且亮度会下降，这是近年来在获得高亮度LED元件时的主要问题。还未确切地知道切割过程导致亮度降低的机制，但认为是，切割区周围所形成的非晶区吸收光，从而导致亮度下降。

此外，在用常规激光处理设备处理蓝宝石基底的情形中，当切割蓝宝石基底时，会产生细尘，这对元件特性会有坏的影响。在使用常规激光处理设备的所述过程中，会形成具有较大面积的切割区，因此，在单个晶片上高密度地集成多个功能器件就受到限制。

此外，举例来说，在蓝宝石基底上形成由氮化物层构成的叠层部，如果照射的激光束穿过该氮化物层，那么，在基底和该氮化物层之间会产生热，或者在它们之间会产生诸如裂缝或剥离等缺陷。

发明内容

考虑到上述情形，本发明提供一种适合于对形成有叠层部的目标物进行划线或切割的激光处理方法和激光处理设备。

根据本发明的第一实施例，提供一种蓝宝石基底的激光处理方法，该方法包括：制备上面形成有彼此隔开的多个叠层部的蓝宝石基底；从激光光源辐射短脉冲激光束；使所述激光光源所辐射的所述激光束穿过光束整形组件；调节聚光单元或所述蓝宝石基底的位置，使得所述激光束通过所述聚光单元会聚到所述蓝宝石基底的内部；以及通过使所述激光束照射到所述蓝宝石基底内在所述蓝宝石基底内形成相变区。所述激光束被引入所述蓝宝石基底内，同时避开所述蓝宝石基底上形成有所述叠层部的区域，使得所述相变区被形成在所述蓝宝石基底内。

根据本发明的第二实施例，提供一种能够对上面形成有彼此隔开的多个叠层部的蓝宝石基底进行处理的激光处理设备。所述激光处理设备包括：激光光源，能够辐射短脉冲激光束；聚光单元，能够使所述激光光源所发射的激光束会聚在所述蓝宝石基底的内部；光束整形组件，被置于所述激光光源和所述聚光单元之间；驱动单元，能够驱动所述聚光单元或所述蓝宝石基底，以便调节所述激光束在所述蓝宝石基底内所会聚的聚光点的位置；以及控制器，能够控制所述驱动单元，使得所述激光束被引入所述蓝宝石基底内同时避开形成所述叠层部的区域，以便在所述蓝宝石基底内形成相变区。

本发明提供一种适合于对上面形成有叠层部的目标物进行划线或切割的激光处理方法和激光处理设备。具体说，本发明提供一种能够抑制亮度下降、能够产生较少细尘、能够高密度集成功能器件、以及能够抑制基底和氮化物层之间产生热或裂缝/剥离的激光处理方法和激光处理设备。此外，根据本发明的实施例的激光处理方法和激光处理设备可以运用于激光直接聚合物图案化(laser direct polymer patterning，LDPP)。

附图说明

参考下面的结合下述附图进行的描述可以最佳地理解本发明：

图1是配置图，示意地示出了根据本发明的一个实施例的激光处理设备；

图2和图3是配置图，用来说明图1所示的激光处理设备的激光处理操作；

图4是配置图，示意地示出了根据本发明的另一个实施例的激光处理设备；

图5是过程剖视图，示出了使用根据本发明的一个实施例的激光处理设备处理目标物的一个例子；

图6是过程剖视图，示出了使用根据本发明的一个实施例的激光处理设备处理目标物的另一个例子；

图7是平面图，示意地示出了蓝宝石基底；

图8是透视图，示意地示出了LED芯片；

图9到图12是纵向剖视图，每个图都示出了形成有相变区的蓝宝石基底；

图13是平面剖视图，示出了形成有两个交叉相变区的蓝宝石基底。

具体实施方式