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2015年12月7日

高輝度の垂直構造型LED製造に最適な、ディスコ独自のレーザリフトオフを開発
テスト加工の受け付けを開始

株式会社ディスコ(本社:東京都大田区、社長:関家一馬)は、従来と比較し、装置メンテナンス時間の削減と、加工品質の安定化を実現したディスコ独自のレーザリフトオフ(LLO)※1を開発しました。これにより高輝度の垂直構造型LED(V-LED)※2の、高歩留まり・低ランニングコストでの生産に貢献する他、今後進展する各種デバイスの極薄・極小化に対応するチップ分割(ダイシング)を可能にします。
本LLOに対応するフルオートマチックレーザソー「DFL7560L」をSEMICON Japan 2015(12/16-18 東京ビッグサイト)にて展示します。

※1 レーザリフトオフ:基板上に形成された材料層に対してレーザを照射し、基板から材料層を剥離すること
※2 垂直構造型LED(V-LED)と水平構造型LED(右図参照)
<水平構造型LED>従来LEDの構造図、主な用途は家庭用照明。<垂直構造型LED>垂直構造LEDの構造図、主な用途は高輝度照明、ヘッドライト
開発の背景
自動車のヘッドランプや殺菌用の紫外線照射器などで採用が進むV-LEDは、サファイア基板の剥離プロセスでLLOが用いられています。従来のガスレーザによるLLOでは頻繁なメンテナンスが必要とされ、加工品質においても改善が求められていました。これらのニーズに応えるため、固体レーザと独自の光学系を採用したLLO、及びその対応機種DFL7560Lを開発しました。 <DFL7560L>レーザリフトオフ(LLO)装置、適用アプリケーションはサファイア基板LED、マイクロLED、パワーデバイス、その他
DFL7560L
特徴
  • 固体レーザの採用により、従来のガスレーザを搭載した装置と比較し、大幅なメンテナンス時間削減(消耗品交換及び光軸調整の頻度低減)と加工品質の安定化を実現し、生産性向上に貢献します。
  • 独自の光学系の採用により、広い焦点範囲を最適なパワーで加工できるため、ウェーハダメージや剥離不良を抑制します。また、剥離面の面粗さも従来比で1/3程度となります。
加工の様子
(映像はウェブ掲載用に編集しています)
適用プロセス例
  1. V-LEDのサファイア基板剥離※3
    輝度向上と発熱対策を目的として、発光層を放熱性の高い導電性基板へ貼り替えます。その際のサファイア基板を剥離するプロセスでLLOが用いられています。これにより、従来のLLOと比較し、発光層へのダメージや剥離不良の抑制、剥離面の面粗さを改善することによる輝度向上が可能になります。
    <レーザリフトオフ工程>貼り合わせ基板の界面にレーザ照射し、基板を剥離
    V-LEDのプロセス例

  2. パワーデバイス(Si、SiC、GaN等)など、裏面金属膜付き極薄ウェーハのチップ分割
    パワーデバイスは性能向上のためにチップの薄化が求められています。しかし、パワーデバイスはウェーハ裏面に金属膜が形成されており、数十μm以下まで研削すると膜の応力でウェーハ反りが発生し、その後のプロセス処理を困難にしています。
    ウェーハ反りの発生
    この反りを矯正するためには、ガラス等の基板にウェーハを貼り付けるプロセスが効果的ですが、従来のLLOではレーザによる熱影響でテープ歪みが発生するため、テープ転写のプロセス適応が困難でした。これに対し、ディスコのLLOはレーザパワーを最適化することで熱の発生を抑制できるため、テープ転写が可能になり、極薄チップの基板からの剥離が実現します。
    <パワーデバイスへのLLO適用例>パターン形成した面をダイシングテープに貼り付け、基板越しに界面にレーザ照射してパターンを剥離※本工程は一部マイクロLEDでも適用可能
    極薄パワーデバイスのプロセス例
    これにより、20μm以下の極薄ウェーハにおいてもチップ分割が可能になります。
    本プロセスはパワーデバイスの他に、モバイル向けなど低背化ニーズがある各種デバイスへの展開も期待できます。(特許出願中)
本社R&Dセンター、及びDISCO HI-TEC TAIWAN CO., LTD.にDFL7560Lを設置し、V-LED以外のデバイス・素材の試作品加工、テストカットを受け付けています。

※3特許に関する注意事項 LED向けにレーザリフトオフを実施する場合、日本国特許第4285776号および本特許の外国対応特許、 US6071795及びUS6420242に抵触する恐れがありますので、ご注意ください。
お問い合わせ先
株式会社ディスコ
経営支援室 広報チーム
Phone: 03-4590-1090
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