JP2011222698A - 光デバイスウエーハの加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光デバイスの品質が低下させることなく個々の光デバイスに分割することができる光デバイスウエーハの加工方法を提供する。
【解決手段】基板の裏面側からダイヤモンド砥粒を主成分とする切削ブレード４２３を用いてストリートに沿って切削し、基板の裏面に破断起点となる切削溝を形成する破断起点形成工程と、破断起点形成工程が実施された光デバイスウエーハに外力を付与し、切削溝が形成されたストリートに沿って破断し、個々の光デバイスに分割するウエーハ分割工程とを含み、破断起点形成工程を実施する切削ブレード４２３は、中央砥粒層４２３ａと両側砥粒層４２３ｂ、４２３ｃとからなり、両側砥粒層４２３ｂ、４２３ｃは粒径の細かいダイヤモンド砥粒によって形成され、中央砥粒層４２３ａは両側砥粒層４２３ｂ、４２３ｃより粒径が大きいダイヤモンド砥粒によって形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、基板の表面に光デバイス層が積層され格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域に光デバイスが形成された光デバイスウエーハを、ストリートに沿って個々の光デバイスに分割する光デバイスウエーハの加工方法に関する。

光デバイス製造工程においては、略円板形状であるサファイア基板や炭化珪素基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体からなる光デバイス層が積層され格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域に発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスを形成して光デバイスウエーハを構成する。そして、光デバイスウエーハをストリートに沿って切断することにより光デバイスが形成された領域を分割して個々の光デバイスを製造している。

上述した光デバイスウエーハのストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと呼ばれている切削装置によって行われている。この切削装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削するための切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる切削送り手段とを具備している。切削手段は、回転スピンドルと該回転スピンドルに装着された切削ブレードおよび回転スピンドルを回転駆動する駆動機構を含んでいる。切削ブレードは円盤状の基台と該基台の側面外周部に装着された環状の切れ刃からなっており、切れ刃は例えば粒径３μｍ程度のダイヤモンド砥粒を電鋳によって基台に固定し厚さ２０μｍ程度に形成されている。

しかるに、光デバイスウエーハを構成するサファイア基板、炭化珪素基板等はモース硬度が高いため、上記切削ブレードによる切断は必ずしも容易ではない。従って、切削ブレードの切り込み量を大きくすることができず、切削工程を複数回実施して光デバイスウエーハを切断するため、生産性が悪いという問題がある。

上述した問題を解消するために、光デバイスウエーハをストリートに沿って分割する方法として、ウエーハに対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線をストリートに沿って照射することにより破断の起点となるレーザー加工溝を形成し、この破断の起点となるレーザー加工溝が形成されたストリートに沿って外力を付与することにより割断する方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）

特開平１０−３０５４２０号公報

しかるに、光デバイスウエーハを構成するサファイア基板の表面に形成されたストリートに沿ってサファイア基板に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射してレーザー加工溝を形成すると、発光ダイオード等の光デバイスの側壁面にレーザー加工時に生成される変質物質が付着して光デバイスの輝度が低下し、光デバイスの品質が低下するという問題がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、光デバイスの品質を低下させることなく個々の光デバイスに分割することができる光デバイスウエーハの加工方法を提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、基板の表面に光デバイス層が積層され格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域に光デバイスが形成された光デバイスウエーハを、ストリートに沿って個々の光デバイスに分割する光デバイスウエーハの加工方法であって、
基板の裏面側からダイヤモンド砥粒を主成分とする切削ブレードを用いてストリートに沿って切削し、基板の裏面に破断起点となる切削溝を形成する破断起点形成工程と、
該破断起点形成工程が実施された光デバイスウエーハに外力を付与し、切削溝が形成されたストリートに沿って破断し、個々の光デバイスに分割するウエーハ分割工程と、を含み、
該破断起点形成工程を実施する切削ブレードは、中央砥粒層と該中央砥粒層の両側に設けられた両側砥粒層とからなり、該両側砥粒層は粒径の細かいダイヤモンド砥粒によって形成され、該中央砥粒層は該両側砥粒層より粒径が大きいダイヤモンド砥粒によって形成されている、
ことを特徴とする光デバイスウエーハの加工方法が提供される。

また、本発明によれば、基板の表面に光デバイス層が積層され格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域に光デバイスが形成された光デバイスウエーハを、ストリートに沿って個々の光デバイスに分割する光デバイスウエーハの加工方法であって、
光デバイスウエーハの表面側からダイヤモンド砥粒を主成分とする切削ブレードを用いてストリートに沿って切削し、光デバイスウエーハの表面に基板に達する破断起点となる切削溝を形成する破断起点形成工程と、
該破断起点形成工程が実施された光デバイスウエーハに外力を付与し、切削溝が形成されたストリートに沿って破断し、個々の光デバイスに分割するウエーハ分割工程と、を含み、
該破断起点形成工程を実施する切削ブレードは、中央砥粒層と該中央砥粒層の両側に設けられた両側砥粒層とからなり、該両側砥粒層は粒径の細かいダイヤモンド砥粒によって形成され、該中央砥粒層は該両側砥粒層より粒径が大きいダイヤモンド砥粒によって形成されている、
ことを特徴とする光デバイスウエーハの加工方法が提供される。

更に、本発明によれば、基板の表面に光デバイス層が積層され格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域に光デバイスが形成された光デバイスウエーハを、ストリートに沿って個々の光デバイスに分割する光デバイスウエーハの加工方法であって、
基板の裏面側からダイヤモンド砥粒を主成分とする切削ブレードを用いてストリートに沿って切削し、基板の裏面に破断起点となる切削溝を形成する第１の破断起点形成工程と、
光デバイスウエーハの表面側からダイヤモンド砥粒を主成分とする切削ブレードを用いてストリートに沿って切削し、光デバイスウエーハの表面に基板に達する破断起点となる切削溝を形成する第２の破断起点形成工程と、
該第１の破断起点形成工程および第２の破断起点形成工程が実施された光デバイスウエーハに外力を付与し、切削溝が形成されたストリートに沿って破断し、個々の光デバイスに分割するウエーハ分割工程と、を含み、
該破断起点形成工程を実施する切削ブレードは、中央砥粒層と該中央砥粒層の両側に設けられた両側砥粒層とからなり、該両側砥粒層は粒径の細かいダイヤモンド砥粒によって形成され、該中央砥粒層は該両側砥粒層より粒径が大きいダイヤモンド砥粒によって形成されている、
ことを特徴とする光デバイスウエーハの加工方法が提供される。

上記両側砥粒層を形成するダイヤモンド砥粒の粒径は１〜３μｍに設定され、上記中央砥粒層を形成するダイヤモンド砥粒の粒径は１０〜２０μｍに設定されている。

本発明による光デバイスウエーハの加工方法においては、破断起点形成工程において光デバイスウエーハを構成する基板の裏面および／または光デバイスウエーハの表面に破断起点となる切削溝を形成する切削ブレードは、中央砥粒層と両側砥粒層とからなっており、両側砥粒層が粒径の細かいダイヤモンド砥粒によって形成され、中央砥粒層が両側砥粒層より粒径が大きいダイヤモンド砥粒によって形成されているので、切削溝を形成する際に切削溝の底からクラックが生成される。従って、光デバイスウエーハをストリートに沿って破断し、個々の光デバイスに分割するウエーハ分割工程においては、切削溝の底から生成されたクラックが成長して効果的に分割することができるとともに、光を吸収して輝度の低下を招く変質物質が生成されないため、光デバイスの輝度が低下することはない。また、上記破断起点となる切削溝はダイヤモンド砥粒を主成分とする切削ブレードによって形成されるので、切削溝が粗面に加工されるため、光デバイスの光が効果的に放出され輝度が向上する。

本発明による光デバイスウエーハの加工方法に従って加工される光デバイスウエーハを示す斜視図および要部拡大断面図。 本発明による光デバイスウエーハの加工方法における保護部材貼着工程の説明図。 本発明による光デバイスウエーハの加工方法における破断起点形成工程を実施するための切削装置の要部斜視図。 図３に示す切削装置に装備される切削ブレードの断面図。 本発明による光デバイスウエーハの加工方法の第１の実施形態における破断起点形成工程の説明図。 本発明による光デバイスウエーハの加工方法の第１の実施形態におけるウエーハ支持工程の説明図。 本発明による光デバイスウエーハの加工方法におけるウエーハ分割工程を実施するためのウエーハ分割装置の斜視図。 本発明による光デバイスウエーハの加工方法におけるウエーハ分割工程の説明図。 本発明による光デバイスウエーハの加工方法の第２の実施形態におけるウエーハ支持工程の説明図。 本発明による光デバイスウエーハの加工方法の第２の実施形態における破断起点形成工程の説明図。 本発明による光デバイスウエーハの加工方法の第２の実施形態における破断起点形成工程の説明図。 本発明による光デバイスウエーハの加工方法の第３の実施形態における第１の破断起点形成工程および第２の破断起点形成工程が実施された光デバイスウエーハの要部を拡大して示す断面図。

以下、本発明による光デバイスウエーハの加工方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１の(a)および(b)には、本発明による光デバイスウエーハの加工方法に従って加工される光デバイスウエーハの斜視図および要部を拡大して示す断面図が示されている。図１の(a)および(b)に示す光デバイスウエーハ２は、例えば厚みが１００μmのサファイア基板２０の表面２０aに窒化物半導体からなる光デバイス層としての発光層（エピ層）２１が５μｍの厚みで積層されている。そして、発光層（エピ層）２１が格子状に形成された複数のストリート２２によって区画された複数の領域に発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイス２３が形成されている。以下、この光デバイスウエーハ２をストリート２２に沿って個々の光デバイス２３に分割する加工方法について説明する。

本発明による光デバイスウエーハの加工方法における第１の実施形態について、図３乃至図８を参照して説明する。
本発明による光デバイスウエーハの加工方法における第１の実施形態においては、先ず光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の表面２０aに形成された光デバイス２３を保護するために、光デバイスウエーハ２の表面２aに保護部材を貼着する保護部材貼着工程を実施する。即ち、図２に示すように光デバイスウエーハ２の表面２aに保護部材としての保護テープ３を貼着する。なお、保護テープ３は、図示の実施形態においては厚さが１００μｍのポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）からなるシート基材の表面にアクリル樹脂系の糊が厚さ５μｍ程度塗布されている。

上述した保護部材貼着工程を実施することにより光デバイスウエーハ２の表面２ａに保護テープ３を貼着したならば、基板の裏面側からダイヤモンド砥粒を主成分とする切削ブレードを用いてストリートに沿って切削し、基板の裏面に破断起点となる切削溝を形成する破断起点形成工程を実施する。この破断起点形成工程は、図示の実施形態においては図３に示す切削装置４を用いて実施する。図３に示す切削装置４は、被加工物を保持するチャックテーブル４１と、該チャックテーブル４１に保持された被加工物を切削する切削手段４２と、該チャックテーブル４１に保持された被加工物を撮像する撮像手段４３を具備している。チャックテーブル４１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない切削送り手段によって図３において矢印Ｘで示す加工送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない割り出し送り手段によって矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。

上記切削手段４２は、実質上水平に配置されたスピンドルハウジング４２１と、該スピンドルハウジング４２１に回転自在に支持された回転スピンドル４２２と、該回転スピンドル４２２の先端部に装着された切削ブレード４２３を含んでおり、回転スピンドル４２２がスピンドルハウジング４２１内に配設された図示しないサーボモータによって矢印Aで示す方向に回転せしめられるようになっている。なお、切削ブレード４２３は、図４に示すように基台４２４の側面にダイヤモンド砥粒をニッケルメッキで固めた電鋳ブレードからなっており、厚みが２０〜３０μｍに形成されている。この切削ブレード４２３は、中央砥粒層４２３aと該中央砥粒層４２３aの両側に設けられた両側砥粒層４２３b、４２３cとからなっており、両側砥粒層４２３b、４２３cは粒径の細かいダイヤモンド砥粒によって形成され、中央砥粒層４２３aは両側砥粒層４２３b、４２３cより粒径が大きいダイヤモンド砥粒によって形成されている。このように構成された切削ブレード４２３の両側砥粒層４２３b、４２３cを形成するダイヤモンド砥粒の粒径は１〜３μｍに設定され、中央砥粒層４２３aを形成するダイヤモンド砥粒の粒径は１０〜２０μｍに設定されている。

上記撮像手段４３は、スピンドルハウジング４２１の先端部に装着されており、被加工物を照明する照明手段と、該照明手段によって照明された領域を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた像を撮像する撮像素子（ＣＣＤ）等を備え、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。

上述した切削装置４を用いて破断起点形成工程を実施するには、図３に示すようにチャックテーブル４１上に光デバイスウエーハ２の表面に貼着された保護テープ３側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、保護テープ３を介して光デバイスウエーハ２をチャックテーブル４１上に保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル４１に保持された光デバイスウエーハ２は、サファイア基板２０の裏面２０bが上側となる。このようにして、光デバイスウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル４１は、図示しない切削送り手段によって撮像手段４３の直下に位置付けられる。

チャックテーブル４１が撮像手段４３の直下に位置付けられると、撮像手段４３および図示しない制御手段によって光デバイスウエーハ２の加工すべき領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段４３および図示しない制御手段は、光デバイスウエーハ２の所定方向に形成されているストリート２２と切削ブレード４２３との位置合わせを行うためのアライメントを遂行する（アライメント工程）。また、光デバイスウエーハ２に上記所定方向と直交する方向に形成されたストリート２２に対しても、同様に加工領域のアライメントが遂行される。このとき、光デバイスウエーハ２におけるストリート２２が形成されている発光層（エピ層）２１の表面は下側に位置しているが、光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０は透明体であるため、サファイア基板２０の裏面２０ｂ側からストリート２２を撮像することができる。

以上のようにしてチャックテーブル４１上に保持されている光デバイスウエーハ２の加工領域を検出するアライメントが行われたならば、光デバイスウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル４１を切削ブレード４２３の下方である加工領域の加工開始位置に移動する。そして、図５の(a)で示すように光デバイスウエーハ２の加工すべきストリート２２の一端（図５の(a)において左端）が切削ブレード４２３の直下より所定量右側に位置するように位置付ける（加工送り開始位置位置付け工程）。このようにして光デバイスウエーハ２を加工領域の加工開始位置に位置付けられたならば、切削ブレード４２３を矢印Aで示す方向に回転しつつ図５の(a)において２点鎖線で示す待機位置から下方に切り込み送りし、図５の(a)において実線で示すように所定の切り込み送り位置に位置付ける。この切り込み送り位置は、切削ブレード４２３の外周縁の下端が光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の裏面２０b（上面）から例えば２０μm下方の位置に設定されている。なお、切り込み深さを２０μmより深くすると切削ブレードに負荷がかかりサファイア基板の上面に欠けや割れが発生するため、切り込み深さは２０μmが限界である。

次に、図５の(a)に示すように切削ブレード４２３を矢印Aで示す方向に所定の回転速度で回転しつつ、チャックテーブル４１即ち光デバイスウエーハ２を図５の(a)において矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で加工送りする（破断起点形成工程）。この結果、図５の(b)および(c)に示すように光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の裏面２０b（上面）には、ストリート２２に沿って破断起点となる深さが２０μmの切削溝２０１が形成される。この破断起点形成工程において破断起点となる切削溝２０１を形成する切削ブレード４２３は上述したように中央砥粒層４２３aと該中央砥粒層４２３aの両側に設けられた両側砥粒層４２３b、４２３cとからなっており、両側砥粒層４２３b、４２３cが粒径の細かいダイヤモンド砥粒によって形成されているのでサファイア基板２０に形成された切削溝２０１の側面にダメージが生じにくく、中央砥粒層４２３aが両側砥粒層４２３b、４２３cより粒径が大きいダイヤモンド砥粒によって形成されているので切削溝２０１を形成する際に切削溝２０１の底からクラック２０１aが生成される。また、破断起点形成工程においては、上述したように切り込み深さの限界であるが切り込み深さが２０μm程度で比較的少ないので、硬質基板であるサファイア基板２０であっても比較的容易に破断起点となる切削溝２０１を形成することができる。なお、チャックテーブル４１即ち光デバイスウエーハ２の他端（図５の(b)において右端）が切削ブレード４２３の直下より所定量左側に位置するまで達したら、チャックテーブル４１の移動を停止する。そして、切削ブレード４２３を上昇させ２点鎖線で示す退避位置に位置付ける。

上記破断起点形成工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
切削ブレード ：厚みが２０〜３０μｍのダイヤモンド砥粒の電鋳ブレード
切削ブレードの回転速度 ：２００００rpm
切り込み深さ ：２０μｍ
加工送り速度 ：５０〜１５０mm／秒

以上のようにして、光デバイスウエーハ２の所定方向に延在する全てのストリート２２に沿って上記破断起点を実施したならば、チャックテーブル４１を９０度回動せしめて、上記所定方向に対して直交する方向に形成された各ストリート２２に沿って上記破断起点形成工程を実施する。

上述したように破断起点形成工程を実施したならば、光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の裏面２０bを環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着するとともに光デバイスウエーハ２の表面に貼着されている保護部材を剥離するウエーハ支持工程を実施する。即ち、図６の（ａ）および（ｂ）に示すように、環状のフレーム５の内側開口部を覆うように外周部が装着されたダイシングテープ６の表面に上記破断起点形成工程が実施された光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の裏面２０bを貼着する。そして、光デバイスウエーハ２の表面２aに貼着されている保護テープ３を剥離する（ウエーハ支持工程）。

次に、光デバイスウエーハに外力を付与し、破断起点となる切削溝２０１が形成されたストリートに沿って破断し、個々の光デバイスに分割するウエーハ分割工程を実施する。このウエーハ分割工程は、図７に示すウエーハ分割装置７を用いて実施する。図７に示すウエーハ分割装置７は、基台７１と、該基台７１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された移動テーブル７２を具備している。基台７１は矩形状に形成され、その両側部上面には矢印Ｙで示す方向に２本の案内レール７１１、７１２が互いに平行に配設されている。この２本の案内レール７１１、７１２上に移動テーブル７２が移動可能に配設されている。移動テーブル７２は、移動手段７３によって矢印Ｙで示す方向に移動せしめられる。移動テーブル７２上には、上記環状のフレーム５を保持するフレーム保持手段７４が配設されている。フレーム保持手段７４は、円筒状の本体７４１と、該本体７４１の上端に設けられた環状のフレーム保持部材７４２と、該フレーム保持部材７４２の外周に配設された固定手段としての複数のクランプ７４３とからなっている。このように構成されたフレーム保持手段７４は、フレーム保持部材７４２上に載置された環状のフレーム５をクランプ７４３によって固定する。また、図７に示すウエーハ分割装置７は、上記フレーム保持手段７４を回動せしめる回動手段７５を具備している。この回動手段７５は、上記移動テーブル７２に配設されたパルスモータ７５１と、該パルスモータ７５１の回転軸に装着されたプーリ７５２と、該プーリ７５２と円筒状の本体７４１に捲回された無端ベルト７５３とからなっている。このように構成された回動手段７５は、パルスモータ７５１を駆動することにより、プーリ７５２および無端ベルト７５３を介してフレーム保持手段７４を回動せしめる。

図７に示すウエーハ分割装置７は、上記環状のフレーム保持部材７４２に保持された環状のフレーム５にダイシングテープ６を介して支持されている光デバイスウエーハ２にストリート２２と直交する方向に引張力を作用せしめる張力付与手段７６を具備している。張力付与手段７６は、環状のフレーム保持部材７４内に配置されている。この張力付与手段７６は、矢印Y方向と直交する方向に長い長方形の保持面を備えた第１の吸引保持部材７６１と第２の吸引保持部材７６２を備えている。第１の吸引保持部材７６１には複数の吸引孔７６１aが形成されており、第２の吸引保持部材７６２には複数の吸引孔７６２aが形成されている。複数の吸引孔７６１aおよび７６２aは、図示しない吸引手段に連通されている。また、第１の吸引保持部材７６１と第２の吸引保持部材７６２は、図示しない移動手段によって矢印Y方向にそれぞれ移動せしめられるようになっている。

図７に示すウエーハ分割装置７は、上記環状のフレーム保持部材７４２に保持された環状のフレーム５にダイシングテープ６を介して支持されている光デバイスウエーハ２のストリート２２を検出するための検出手段７７を具備している。検出手段７７は、基台７１に配設されたＬ字状の支持柱７７１に取り付けられている。この検出手段７７は、光学系および撮像素子（ＣＣＤ）等で構成されており、上記張力付与手段７６の上方位置に配置されている。このように構成された検出手段７７は、上記環状のフレーム保持部材７４２に保持された環状のフレーム５にダイシングテープ６を介して支持されている光デバイスウエーハ２のストリート２２を撮像し、これを電気信号に変換して図示しない制御手段に送る。

上述したウエーハ分割装置７を用いて実施するウエーハ分割工程について、図８を参照して説明する。
上述した第１の破断起点形成工程および第２の破断起点形成工程が実施された光デバイスウエーハ２をダイシングテープ６を介して支持する環状のフレーム５を、図８の（ａ）に示すようにフレーム保持部材７４２上に載置し、クランプ７４３によってフレーム保持部材７４２に固定する。次に、移動手段７３を作動して移動テーブル７２を矢印Ｙで示す方向（図７参照）に移動し、図８の（ａ）に示すように光デバイスウエーハ２に所定方向に形成された１本のストリート２２(図示の実施形態においては最左端のストリート)が張力付与手段７６を構成する第１の吸引保持部材７６１の保持面と第２の吸引保持部材７６２の保持面との間に位置付ける。このとき、検出手段７７によってストリート２２を撮像し、第１の吸引保持部材７６１の保持面と第２の吸引保持部材７６２の保持面との位置合わせを行う。このようにして、１本のストリート２２が第１の吸引保持部材７６１の保持面と第２の吸引保持部材７６２の保持面との間に位置付けられたならば、図示しない吸引手段を作動し吸引孔７６１aおよび７６２aに負圧を作用せしめることにより、第１の吸引保持部材７６１の保持面と第２の吸引保持部材７６２の保持面上にダイシングテープ６を介して光デバイスウエーハ２を吸引保持する(保持工程)。

上述した保持工程を実施したならば、張力付与手段７６を構成する図示しない移動手段を作動し、第１の吸引保持部材７６１と第２の吸引保持部材７６２を図８の(b)に示すように互いに離反する方向に移動せしめる。この結果、第１の吸引保持部材７６１の保持面と第２の吸引保持部材７６２の保持面との間に位置付けられたストリート２２には、ストリート２２と直交する方向に引張力が作用し、光デバイスウエーハ２は切削溝２０１および該切削溝２０１の底から生成されたクラック２０１aが破断の起点となってストリート２２に沿って破断される（破断工程）。この破断工程を実施することにより、ダイシングテープ６は僅かに伸びる。この破断工程においては、光デバイスウエーハ２はストリート２２に沿って切削溝２０１およびクラック２０１aが形成され強度が低下せしめられているので、第１の吸引保持部材７６１と第２の吸引保持部材７６２を互いに離反する方向に０．５mm程度移動することにより、光デバイスウエーハ２をサファイア基板２０に形成された切削溝２０１がおよびクラック２０１a破断の起点となってストリート２２に沿って破断することができる。

上述したように所定方向に形成された１本のストリート２２に沿って破断する破断工程を実施したならば、上述した第１の吸引保持部材７６１および第２の吸引保持部材７６２による光デバイスウエーハ２の吸引保持を解除する。次に、移動手段７３を作動して移動テーブル７２を矢印Ｙで示す方向（図７参照）にストリート２２の間隔に相当する分だけ移動し、上記破断工程を実施したストリート２２の隣のストリート２２が張力付与手段７６を構成する第１の吸引保持部材７６１の保持面と第２の吸引保持部材７６２の保持面との間に位置付ける。そして、上記保持工程および破断工程を実施する。

以上のようにして、所定方向に形成された全てのストリート２２に対して上記保持工程および破断工程を実施したならば、回動手段７５を作動してフレーム保持手段７４を９０度回動せしめる。この結果、フレーム保持手段７４のフレーム保持部材７４２に保持された光デバイスウエーハ２も９０度回動することになり、所定方向に形成され上記破断工程が実施されたストリート２２と直交する方向に形成されたストリート２２が第１の吸引保持部材７６１の保持面と第２の吸引保持部材７６２の保持面と平行な状態に位置付けられる。次に、上記破断工程が実施されたストリート２２と直交する方向に形成された全てのストリート２２に対して上述し保持工程および破断工程を実施することにより、光デバイスウエーハ２はストリート２２に沿って個々のデバイス２３に分割される（ウエーハ分割工程）。

上述した実施形態においては、光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の裏面２０bに破断起点となる切削溝２０１を形成する切削ブレード４２３は、中央砥粒層４２３aと該中央砥粒層４２３aの両側に設けられた両側砥粒層４２３b、４２３cとからなっており、両側砥粒層４２３b、４２３cが粒径の細かいダイヤモンド砥粒によって形成され、中央砥粒層４２３aが両側砥粒層４２３b、４２３cより粒径が大きいダイヤモンド砥粒によって形成されているので、切削溝２０１を形成する際に切削溝２０１の底からクラック２０１aが生成される。従って、光デバイスウエーハ２をストリートに沿って破断し、個々の光デバイスに分割するウエーハ分割工程においては、切削溝２０１の底から生成されたクラック２０１aが成長して効果的に分割することができるとともに、光を吸収して輝度の低下を招く変質物質が生成されないため、光デバイス２３の輝度が低下することはない。また、上記破断起点となる切削溝２０１はダイヤモンド砥粒を主成分とする切削ブレードによって形成されるので、切削溝２０１が粗面に加工されるため、光デバイスの光が効果的に放出され輝度が向上する。

次に、本発明による光デバイスウエーハの加工方法における第２の実施形態について説明する。
本発明による光デバイスウエーハの加工方法における第２の実施形態においては、先ず図９の（ａ）および（ｂ）に示すように光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の裏面２０bを環状のフレーム５に装着されたダイシングテープ６の表面に貼着する（ウエーハ支持工程）。

上述したウエーハ支持工程を実施したならば、光デバイスウエーハ２の表面側からダイヤモンド砥粒を主成分とする切削ブレードを用いてストリート２２に沿って切削し、光デバイスウエーハ２の表面に基板に達する破断起点となる切削溝を形成する破断起点形成工程を実施する。この破断起点形成工程は、上記図３に示す切削装置４を用いて実施することができる。
上述した切削装置４を用いて破断起点形成工程を実施するには、図１０に示すようにチャックテーブル４１上に光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の裏面２０bが貼着されたダイシングテープ６側を載置し、図示しない吸引手段を作動してチャックテーブル４１上に光デバイスウエーハ２を吸引保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル４１上に保持された光デバイスウエーハ２は、表面２aが上側となる。なお、図１０においては、ダイシングテープ６が装着された環状のフレーム５を省いて示しているが、環状のフレーム５はチャックテーブル４１に配設されたクランプ機構によって固定されている。このようにして、光デバイスウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル４１は、図示しない切削送り手段によって撮像手段４３の直下に位置付けられる。

チャックテーブル４１が撮像手段４３の直下に位置付けられると、撮像手段４３および図示しない制御手段によって光デバイスウエーハ２の加工すべき領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段４３および図示しない制御手段は、光デバイスウエーハ２の表面２aに所定方向に形成されているストリート２２と切削ブレード４２３との位置合わせを行うためのアライメントを遂行する（アライメント工程）。また、光デバイスウエーハ２の表面２aに上記所定方向に対して直交する方向に形成されたストリート２２に対しても、同様に加工領域のアライメントが遂行される。

以上のようにしてチャックテーブル４１上に保持されている光デバイスウエーハ２の加工領域を検出するアライメントが行われたならば、光デバイスウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル４１を切削ブレード４２３の下方である加工領域の加工開始位置に移動する。そして、図１１の(a)で示すように光デバイスウエーハ２の加工すべきストリート２２の一端（図１１の(a)において左端）が切削ブレード４２３の直下より所定量右側に位置するように位置付ける（加工送り開始位置位置付け工程）。このようにして光デバイスウエーハ２を加工領域の加工開始位置に位置付けられたならば、切削ブレード４２３を矢印Aで示す方向に回転しつつ図１１の(a)において２点鎖線で示す待機位置から下方に切り込み送りし、図１１の(a)において実線で示すように所定の切り込み送り位置に位置付ける。この切り込み送り位置は、切削ブレード４２３の外周縁の下端が光デバイスウエーハ２の表面２a（上面）から例えば２０μm下方の位置に設定されている。

次に、図１１の(a)に示すように切削ブレード４２３を矢印Aで示す方向に回転しつつ所定の回転速度で回転せしめ、チャックテーブル４１即ち光デバイスウエーハ２を図１１の(a)において矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で加工送りする（破断起点形成工程）。なお、破断起点形成工程における加工条件は、上述した第１の実施形態における上記図５に示す破断起点形成工程の加工条件と同一でよい。この結果、光デバイスウエーハ２の表面２aには、図１１の(b)および(c)に示すようにストリート２２に沿ってサファイア基板２０に達する破断起点となる深さが２０μmの切削溝２０２が形成される。この破断起点形成工程において破断起点となる切削溝２０２を形成する切削ブレード４２３は上述したように中央砥粒層４２３aと該中央砥粒層４２３aの両側に設けられた両側砥粒層４２３b、４２３cとからなっており、両側砥粒層４２３b、４２３cが粒径の細かいダイヤモンド砥粒によって形成されているのでサファイア基板２０に形成された切削溝２０１の側面にダメージが生じにくく、中央砥粒層４２３aが両側砥粒層４２３b、４２３cより粒径が大きいダイヤモンド砥粒によって形成されているので切削溝２０１を形成する際に切削溝２０１の底からクラック２０１aが生成される。また、破断起点形成工程においては、切り込み深さが２０μm程度で比較的少ないので、硬質基板であるサファイア基板２０であっても比較的容易に破断起点となる切削溝２０２を形成することができる。なお、チャックテーブル４１即ち光デバイスウエーハ２の他端（図１１の(b)において右端）が切削ブレード４２３の直下より所定量左側に位置するまで達したら、チャックテーブル４１の移動を停止する。そして、切削ブレード４２３を上昇させ２点鎖線で示す退避位置に位置付ける。

以上のようにして、光デバイスウエーハ２の所定方向に延在する全てのストリート２２に沿って上記破断起点を実施したならば、チャックテーブル４１を９０度回動せしめて、上記所定方向に対して直交する方向に形成された各ストリート２２に沿って上記破断起点形成工程を実施する。

上述したように破断起点形成工程を実施したならば、光デバイスウエーハに外力を付与し、破断起点となる切削溝２０２が形成されたストリートに沿って破断し、個々の光デバイスに分割するウエーハ分割工程を実施する。このウエーハ分割工程は、上記図７に示すウエーハ分割装置７を用いて上述した第１の実施形態における上記図８に示す作業工程と同様に実施する。

上述した本発明による光デバイスウエーハの加工方法における第２の実施形態においても、光デバイスウエーハ２の表面にサファイア基板２０に達する破断起点となる切削溝２０２を形成する破断起点形成工程は、上記図４に示す切削ブレード４２３（中央砥粒層４２３aと両側砥粒層４２３b、４２３cとからなり、両側砥粒層４２３b、４２３cが粒径の細かいダイヤモンド砥粒によって形成され、中央砥粒層４２３aが両側砥粒層４２３b、４２３cより粒径が大きいダイヤモンド砥粒によって形成されている）によって実施されるので、切削溝２０２を形成する際に切削溝２０２の底からクラック２０２aが生成される。従って、光デバイスウエーハ２をストリートに沿って破断し、個々の光デバイスに分割するウエーハ分割工程においては、切削溝２０２の底から生成されたクラック２０２aが成長して効果的に分割することができるとともに、光を吸収して輝度の低下を招く変質物質が生成されないため、光デバイス２３の輝度が低下することはない。また、上記破断起点となる切削溝２０２はダイヤモンド砥粒を主成分とする切削ブレードによって形成されるので、切削溝２０２が粗面に加工されるため、光デバイスの光が効果的に放出され輝度が向上する。

次に、本発明による光デバイスウエーハの加工方法における第３の実施形態について説明する。
本発明による光デバイスウエーハの加工方法における第３の実施形態においては、先ず上記第１の実施形態と同様に図２に示す光デバイスウエーハ２の表面２aに保護部材を貼着する保護部材貼着工程を実施し、図３乃至図５に示す基板２０の裏面側からダイヤモンド砥粒を主成分とする切削ブレード５２３を用いてストリート２２に沿って切削し、基板２０の裏面に破断起点となる切削溝２０１を形成する破断起点形成工程（第１の破断起点形成工程）を実施する。

次に、上記第１の実施形態と同様に図６に示すウエーハ支持工程を実施した後、光デバイスウエーハ２の表面側からダイヤモンド砥粒を主成分とする切削ブレードを用いてストリートに沿って切削し、光デバイスウエーハ２の表面に基板２０に達する破断起点となる切削溝を形成する第２の破断起点形成工程を実施する。この第２の破断起点形成工程は、上記第２の実施形態における上記図９および図１０に示す破断起点形成工程と同様に実施する。

上述した第１の破断起点形成工程および第２の破断起点形成工程が実施された光デバイスウエーハ２は、図１２に示すように光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の裏面２０bにストリート２２に沿って破断起点となる切削溝２０１およびクラック２０１aが形成されるとともに、光デバイスウエーハ２の表面２aにストリート２２に沿ってサファイア基板２０に達する破断起点となる切削溝２０２およびクラック２０２aが形成される。

上述したように第１の破断起点形成工程および第２の破断起点形成工程を実施したならば、光デバイスウエーハに外力を付与し、破断起点となる切削溝２０１および２０２が形成されたストリートに沿って破断し、個々の光デバイスに分割するウエーハ分割工程を実施する。このウエーハ分割工程は、上記図７に示すウエーハ分割装置７を用いて図８に示す作業工程と同様に実施する。このウエーハ分割工程においては、光デバイスウエーハ２には図１２に示すように光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の裏面２０bにストリート２２に沿って破断起点となる切削溝２０１およびクラック２０１aが形成されているとともに、光デバイスウエーハ２の表面２aにストリート２２に沿ってサファイア基板２０に達する破断起点となる切削溝２０２およびクラック２０２aが形成されているので、光デバイスウエーハ２をストリート２２に沿って容易に破断することができる。そして、破断起点となる切削溝２０１および２０２は上述したようにダイヤモンド砥粒を主成分とする切削ブレードによって形成されるので、切削溝２０１および２０２が粗面に加工されるため、個々に分割された光デバイスは光が効果的に放出され輝度が向上する。

２：光デバイスウエーハ
２０：サファイア基板
２１：光デバイス層としての発光層（エピ層）
３：保護テープ
４：切削装置
４１：切削装置のチャックテーブル
４２：切削手段
４２３：切削ブレード
５：環状のフレーム
６：ダイシングテープ
７：ウエーハ分割装置
７１：基台
７２：移動テーブル
７３：移動手段
７４：フレーム保持手段
７５：回動手段
７６：張力付与手段
７７：検出手段

Claims (6)

1. 基板の表面に光デバイス層が積層され格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域に光デバイスが形成された光デバイスウエーハを、ストリートに沿って個々の光デバイスに分割する光デバイスウエーハの加工方法であって、
   基板の裏面側からダイヤモンド砥粒を主成分とする切削ブレードを用いてストリートに沿って切削し、基板の裏面に破断起点となる切削溝を形成する破断起点形成工程と、
   該破断起点形成工程が実施された光デバイスウエーハに外力を付与し、切削溝が形成されたストリートに沿って破断し、個々の光デバイスに分割するウエーハ分割工程と、を含み、
   該破断起点形成工程を実施する切削ブレードは、中央砥粒層と該中央砥粒層の両側に設けられた両側砥粒層とからなり、該両側砥粒層は粒径の細かいダイヤモンド砥粒によって形成され、該中央砥粒層は該両側砥粒層より粒径が大きいダイヤモンド砥粒によって形成されている、
   ことを特徴とする光デバイスウエーハの加工方法。
2. 該両側砥粒層を形成するダイヤモンド砥粒の粒径は１〜３μｍに設定され、該中央砥粒層を形成するダイヤモンド砥粒の粒径は１０〜２０μｍに設定されている、請求項１記載の光デバイスウエーハの加工方法。
3. 基板の表面に光デバイス層が積層され格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域に光デバイスが形成された光デバイスウエーハを、ストリートに沿って個々の光デバイスに分割する光デバイスウエーハの加工方法であって、
   光デバイスウエーハの表面側からダイヤモンド砥粒を主成分とする切削ブレードを用いてストリートに沿って切削し、光デバイスウエーハの表面に基板に達する破断起点となる切削溝を形成する破断起点形成工程と、
   該破断起点形成工程が実施された光デバイスウエーハに外力を付与し、切削溝が形成されたストリートに沿って破断し、個々の光デバイスに分割するウエーハ分割工程と、を含み、
   該破断起点形成工程を実施する切削ブレードは、中央砥粒層と該中央砥粒層の両側に設けられた両側砥粒層とからなり、該両側砥粒層は粒径の細かいダイヤモンド砥粒によって形成され、該中央砥粒層は該両側砥粒層より粒径が大きいダイヤモンド砥粒によって形成されている、
   ことを特徴とする光デバイスウエーハの加工方法。
4. 該両側砥粒層を形成するダイヤモンド砥粒の粒径は１〜３μｍに設定され、該中央砥粒層を形成するダイヤモンド砥粒の粒径は１０〜２０μｍに設定されている、請求項３記載の光デバイスウエーハの加工方法。
5. 基板の表面に光デバイス層が積層され格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域に光デバイスが形成された光デバイスウエーハを、ストリートに沿って個々の光デバイスに分割する光デバイスウエーハの加工方法であって、
   基板の裏面側からダイヤモンド砥粒を主成分とする切削ブレードを用いてストリートに沿って切削し、基板の裏面に破断起点となる切削溝を形成する第１の破断起点形成工程と、
   光デバイスウエーハの表面側からダイヤモンド砥粒を主成分とする切削ブレードを用いてストリートに沿って切削し、光デバイスウエーハの表面に基板に達する破断起点となる切削溝を形成する第２の破断起点形成工程と、
   該第１の破断起点形成工程および第２の破断起点形成工程が実施された光デバイスウエーハに外力を付与し、切削溝が形成されたストリートに沿って破断し、個々の光デバイスに分割するウエーハ分割工程と、を含み、
   該破断起点形成工程を実施する切削ブレードは、中央砥粒層と該中央砥粒層の両側に設けられた両側砥粒層とからなり、該両側砥粒層は粒径の細かいダイヤモンド砥粒によって形成され、該中央砥粒層は該両側砥粒層より粒径が大きいダイヤモンド砥粒によって形成されている、
   ことを特徴とする光デバイスウエーハの加工方法。
6. 該両側砥粒層を形成するダイヤモンド砥粒の粒径は１〜３μｍに設定され、該中央砥粒層を形成するダイヤモンド砥粒の粒径は１０〜２０μｍに設定されている、請求項５記載の光デバイスウエーハの加工方法。

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