JP2008311404A - Working method of wafer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サファイヤ基板の表面に窒化物半導体層からなる光半導体層が積層され複数の光デバイスが形成されたウエーハを、該複数のデバイスを区画するストリートに沿って分割するウエーハの加工方法に関する。 The present invention relates to a wafer processing method for dividing a wafer in which a plurality of optical devices are formed by laminating an optical semiconductor layer made of a nitride semiconductor layer on the surface of a sapphire substrate, along a street partitioning the plurality of devices. .
発光ダイオードやレーザーダイオード等の光デバイスを製造する製造工程においては、サファイヤ基板の表面にエピタキシャル法によって窒化物半導体層からなる光半導体層が積層され複数の光デバイスをマトリックス状に形成した光デバイスウエーハが形成される。このように形成された光デバイスウエーハは、光デバイスがストリートと呼ばれる分割予定ラインによって区画されており、このストリートに沿って分割することによって個々の光デバイスを製造している。 In a manufacturing process for manufacturing an optical device such as a light emitting diode or a laser diode, an optical device wafer in which an optical semiconductor layer made of a nitride semiconductor layer is laminated on a surface of a sapphire substrate by an epitaxial method to form a plurality of optical devices in a matrix form. Is formed. In the optical device wafer formed in this way, the optical device is divided by division planned lines called streets, and individual optical devices are manufactured by dividing along the streets.
このような光デバイスウエーハのストリートに沿った切断は、通常、サファイヤ基板の裏面を研削して所定の仕上がり厚さに形成した後、切削ブレードを高速回転して切削する切削装置によって行われている。また、上述した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、サファイヤ基板の裏面を研削して所定の仕上がり厚さに形成した後、ストリートに沿ってパルスレーザー光線を照射することによりレーザー加工溝および/または変質層を形成し、このレーザー加工溝および/または変質層に沿って破断する方法が提案されている。(例えば、特許文献1、特許文献2参照。)
而して、光デバイスウエーハはサファイヤ基板の裏面を研削して厚さを100μm以下の厚さに形成すると、外周部が表面側に反りあがり湾曲する。この光デバイスウエーハの湾曲は、サファイヤ基板の表面に積層された窒化物半導体層が中心に向けて引っ張る応力を発生しているためであると考えられる。
こように、光デバイスウエーハが湾曲すると、ストリートに沿ってレーザー光線を照射する際に、レーザー光線の集光点を所定の位置に位置付けることが困難となり、所定のレーザー加工を施すことができない。
Thus, when the optical device wafer is ground to the thickness of 100 μm or less by grinding the back surface of the sapphire substrate, the outer peripheral portion warps and curves toward the surface side. This bending of the optical device wafer is considered to be caused by the stress that the nitride semiconductor layer laminated on the surface of the sapphire substrate pulls toward the center.
Thus, when the optical device wafer is curved, it is difficult to position the condensing point of the laser beam at a predetermined position when irradiating the laser beam along the street, and the predetermined laser processing cannot be performed.
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、光デバイスウエーハに反りを発生させることなく加工することができるウエーハの加工方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned facts, and a main technical problem thereof is to provide a wafer processing method capable of processing an optical device wafer without causing warpage.
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、サファイヤ基板の表面に光半導体層が積層され複数の光デバイスが形成されたウエーハを、該複数の光デバイスを区画するストリートに沿って分割するウエーハの加工方法であって、
ウエーハの表面に形成された該ストリートに沿って該光半導体層に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射し該ストリートに沿って該光半導体層を分離する光半導体層分離工程と、
該光半導体層分離工程が実施されたウエーハの表面に保護部材を貼着する保護部材装着工程と、
該保護部材が貼着されたウエーハの裏面を研削して光デバイスの仕上がり厚さに形成する裏面研削工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
In order to solve the main technical problem, according to the present invention, a wafer in which a plurality of optical devices are formed by laminating an optical semiconductor layer on the surface of a sapphire substrate is divided along a street that partitions the plurality of optical devices. A method of processing a wafer,
An optical semiconductor layer separation step of irradiating a laser beam having a wavelength that absorbs the optical semiconductor layer along the street formed on the surface of the wafer to separate the optical semiconductor layer along the street;
A protective member mounting step of attaching a protective member to the surface of the wafer on which the optical semiconductor layer separation step has been performed;
A back grinding step of grinding the back surface of the wafer to which the protective member is adhered to form a finished thickness of the optical device,
A method for processing a wafer is provided.
本発明によるウエーハの加工方法においては、光半導体層分離工程を実施する際には、ウエーハは裏面を研削して光デバイスの仕上がり厚さに形成する前の状態であるので、外周部が反りあがって湾曲することがないため、レーザー光線の集光点を光半導体層の所定位置に確実に位置付けることができる。また、裏面研削工程を実施しウエーハを光デバイスの仕上がり厚さに形成しても上記光半導体層分離工程を実施することにより光半導体層がストリートに沿って分離されているので、ウエーハの外周が反り上がることがない。従って、後工程においてウエーハの外周が反り上がることによる不具合を未然に解消することができる。 In the wafer processing method according to the present invention, when the optical semiconductor layer separation step is performed, the outer peripheral portion is warped because the wafer is in a state before the back surface is ground and formed into the finished thickness of the optical device. Therefore, the condensing point of the laser beam can be surely positioned at a predetermined position of the optical semiconductor layer. Even if the back grinding process is performed and the wafer is formed to the finished thickness of the optical device, the optical semiconductor layer is separated along the street by performing the optical semiconductor layer separation process. There is no warping. Accordingly, it is possible to eliminate problems caused by warping of the outer periphery of the wafer in a subsequent process.
以下、本発明によるウエーハの加工方法について添付図面を参照して、更に詳細に説明する。 Hereinafter, a wafer processing method according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
図1には、本発明によるウエーハの加工方法によって個々の光デバイスに分割されるウエーハとしての光デバイスウエーハの斜視図が示されており、図2には図1に示す光デバイスウエーハの要部拡大断面図が示されている。図1および図2に示す光デバイスウエーハ2は、サファイヤ基板20の表面に積層された窒化物半導体層からなる光半導体層21によって複数の光デバイス22がマトリックス状に形成されている。そして、各光デバイス22は、格子状に形成されたストリート23によって区画されている。なお、サファイヤ基板20は、例えば厚さが700μmに形成されている。また、窒化物半導体層からなる光半導体層21は、サファイヤ基板20の表面に例えばエピタキシャル法によって形成されている。
FIG. 1 shows a perspective view of an optical device wafer as a wafer that is divided into individual optical devices by the wafer processing method according to the present invention, and FIG. 2 shows a main part of the optical device wafer shown in FIG. An enlarged cross-sectional view is shown. In the
上述した光デバイスウエーハ2をストリート23に沿って分割するには、先ず光デバイスウエーハ2の表面に形成されたストリート23に沿って光半導体層21に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射しストリート23に沿って光半導体層21を分離する光半導体層分離工程を実施する。この光半導体層分離工程は、図3に示すレーザー加工装置を用いて実施する。図3に示すレーザー加工装置3は、被加工物を保持するチャックテーブル31と、該チャックテーブル31上に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段32と、チャックテーブル31上に保持された被加工物を撮像する撮像手段33を具備している。チャックテーブル31は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない移動機構によって図3において矢印Xで示す加工送り方向および矢印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。
In order to divide the
上記レーザー光線照射手段32は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング321を含んでいる。ケーシング321内には図示しないYAGレーザー発振器或いはYVO4レーザー発振器からなるパルスレーザー光線発振器や繰り返し周波数設定手段を備えたパルスレーザー光線発振手段が配設されている。上記ケーシング321の先端部には、パルスレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を集光するための集光器322が装着されている。
The laser beam irradiation means 32 includes a
上記レーザー光線照射手段32を構成するケーシング321の先端部に装着された撮像手段33は、図示の実施形態においては可視光線によって撮像する通常の撮像素子(CCD)の外に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子(赤外線CCD)等で構成されており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。
In the illustrated embodiment, the imaging means 33 mounted on the tip of the
上述したレーザー加工装置3を用いて光半導体層分離工程を実施するには、図3に示すようにレーザー加工装置3のチャックテーブル31上に光デバイスウエーハ2の裏面2bを載置する。そして、図示しない吸引手段によってチャックテーブル31上に光デバイスウエーハ2を吸着保持する(ウエーハ保持工程)。従って、チャックテーブル31上に吸引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。
In order to perform the optical semiconductor layer separation process using the
上述したように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31は、図示しない加工送り手段によって撮像手段33の直下に移動される。チャックテーブル31が撮像手段33の直下に位置付けられると、撮像手段33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のレーザー加工すべき加工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33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23と、ストリート23に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段32の集光器322との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する。また、光デバイスウエーハ2に形成されている上記所定方向に対して直角に延びるストリート23に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。
As described above, the chuck table 31 that sucks and holds the
以上のようにしてチャックテーブル31上に保持された光デバイスウエーハ2に形成されているストリート23を検出し、レーザー光線照射位置のアライメントが行われたならば、図4の(a)で示すようにチャックテーブル31をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段32の集光器322が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のストリート23を集光器322の直下に位置付ける。このとき、図4の(a)で示すように光デバイスウエーハ2は、ストリート23の一端(図4の(a)において左端)が集光器322の直下に位置するように位置付けられる。次に、レーザー光線照射手段32の集光器322から光半導体層21に対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル31を図4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移動せしめる(光半導体層分離工程)。そして、図4の(b)で示すようにストリート23の他端(図4において右端)が集光器322の直下位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル31の移動を停止する。この結果、、図4の(b)および図5に示すように光デバイスウエーハ2の表面に形成された光半導体層21にはレーザー加工溝211が形成され、光半導体層21はストリート23に沿って分離される。この光半導体層分離工程においては、パルスレーザー光線の集光点Pを光半導体層21の上面付近に合わせる。この光半導体層分離工程を実施する際には、光デバイスウエーハ2は厚さが例えば700μmあるので、外周部が反りあがって湾曲することがないため、パルスレーザー光線の集光点Pを光半導体層21の上面付近に確実に位置付けることができる。
When the
なお、上記光半導体層分離工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
レーザー光線の光源 :YAGレーザー
波長 :355nm
繰り返し周波数 :100kHz
1パルス当たりのエネルギー密度:15J/cm2
集光スポット径 :10μm
加工送り速度 :200mm/秒
In addition, the said optical semiconductor layer isolation | separation process is performed on the following process conditions, for example.
Laser light source: YAG laser Wavelength: 355 nm
Repetition frequency: 100 kHz
Energy density per pulse: 15 J / cm 2
Condensing spot diameter: 10 μm
Processing feed rate: 200 mm / sec
このようにして、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23に沿って上記光半導体層分離工程を実行したならば、チャックテーブル31を90度回動せしめて、上記所定方向に対して直角に延びる各ストリート23に沿って上記光半導体層分離工程を実行する。
When the optical semiconductor layer separation step is executed along all the
上述した光半導体層分離工程を実施したならば、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装着工程を実施する。即ち、図6の(a)および(b)に示すようにストリート23に沿ってレーザー加工溝211が形成された光デバイスウエーハ2の表面2aに保護部材4を貼着する。この保護部材4は、塩化ビニール等の合成樹脂シートが用いられる。保護部材4は表面21aに紫外線や熱等の外的刺激によって粘着力が低下する粘着材40が積層されており、図6の(b)に示すように光デバイスウエーハ2の表面21aに粘着材40によって貼着される。従って、光デバイスウエーハ2は光デバイス22が形成されていない裏面2bが露出する状態となる。なお、外的刺激によって粘着力が低下する粘着材40としては、アクリル系、エステル系、ウレタン系等の樹脂からなる粘着材を用いることができる。
If the above-described optical semiconductor layer separation step is performed, a protective member mounting step for bonding a protective member to the
上述した保護部材装着工程を実施したならば、保護部材4が貼着された光デバイスウエーハ2の裏面2b(サファイヤ基板20の裏面)を研削して所定の厚さ(光デバイス22の仕上がり厚さ)に形成する裏面研削工程を実施する。この裏面研削工程は、図7に示す研削装置5によって実施する。図7に示す研削装置5は、被加工物を保持するチャックテーブル51と、該チャックテーブル51に保持された被加工物の加工面を研削する研削手段52を具備している。チャックテーブル51は、上面に被加工物を吸引保持し図7において矢印51aで示す方向に回転せしめられる。研削手段52は、スピンドルハウジング521と、該スピンドルハウジング521に回転自在に支持され図示しない回転駆動機構によって回転せしめられる回転スピンドル522と、該回転スピンドル522の下端に装着されたマウンター523と、該マウンター523の下面に取り付けられた研削ホイール524とを具備している。この研削ホイール524は、円板状の基台525と、該基台525の下面に環状に装着された研削砥石526とからなっており、基台525がマウンター523の下面に取り付けられている。
If the protective member mounting process described above is performed, the
上述した研削装置5を用いて裏面研削工程を実施するには、チャックテーブル51の上面(保持面)に上述した光半導体層分離工程が実施され保護部材4が貼着された光デバイスウエーハ2の保護部材4側を載置し、光デバイスウエーハ2を保護部材4を介してチャックテーブ51上に吸引保持する。従って、チャックテーブル51上に吸引保持された光デバイスウエーハ2は裏面2bが上側となる。このようにチャックテーブル51上に光デバイスウエーハ2を吸引保持したならば、チャックテーブル51を矢印51aで示す方向に例えば300rpmで回転しつつ、研削手段52の研削ホイール524を矢印524aで示す方向に例えば6000rpmで回転せしめて光デバイスウエーハ2の裏面2b(サファイヤ基板20の裏面)に接触せしめて研削することにより、光デバイスウエーハ2を光デバイス22の仕上がり厚さ(例えば、60μm)に形成する。このように裏面研削工程を実施することにより、光デバイスウエーハ2は厚さが例えば60μmと薄く形成されるが、上記光半導体層分離工程を実施することにより光半導体層21がストリート23に沿って分離されているので、外周が反り上がることがない。
In order to perform the back surface grinding process using the grinding
上述したように裏面研削工程を実施し、光デバイスウエーハ2を光デバイス22の仕上がり厚さに形成したならば、光デバイスウエーハ2をストリート23に沿って分割する分割工程に移行するが、光デバイスウエーハ2のストリート23に沿った分割を容易にするために、図示の実施形態においては光デバイスウエーハ2の裏面側からサファイヤ基板20に対して透過性を有するレーザー光線をストリート23に沿って照射し、サファイヤ基板20の内部にストリート23に沿って変質層を形成する変質層形成工程を実施する。この変質層形成工程は、上記図3に示すレーザー加工装置3と実質的に同様のレーザー加工装置を用いパルスレーザー光線の波長を変更して実施することができる。従って、以下に述べる変質層形成工程は、図3に示すレーザー加工装置3の符号と同一符号を用いて説明する。
If the back surface grinding process is performed as described above and the
上述したレーザー加工装置3を用いて変質層形成工程を実施するには、図8に示すようにレーザー加工装置3のチャックテーブル31上に光デバイスウエーハ2の保護部材4を載置する。そして、図示しない吸引手段によってチャックテーブル41上に光デバイスウエーハ2を吸着保持する(ウエーハ保持工程)。従って、チャックテーブル31上に吸引保持された光デバイスウエーハ2は裏面2bが上側となる。
In order to perform the deteriorated layer forming step using the
上述したようにウエーハ保持工程を実施したならば、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31は、図示しない移動機構によって撮像手段33の直下に位置付けられる。そして、撮像手段33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のレーザー加工すべき加工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33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23と、このストリート23に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段32の集光器322との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する。また、光デバイスウエーハ2に形成されている上記所定方向に対して直交して延びるストリート23に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される(アライメント工程)。このとき、光デバイスウエーハ2のストリート22が形成されている表面2aは下側に位置しているが、撮像手段33が上述したように赤外線照明手段と赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子(赤外線CCD)等で構成された撮像手段を備えているので、裏面2bから透かしてストリート23を撮像することができる。
When the wafer holding step is performed as described above, the chuck table 31 that sucks and holds the
以上のようにしてアライメント工程を実施したならば、図9の(a)で示すようにチャックテーブル31をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段32の集光器322が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のストリート23の一端(図9の(a)において左端)をレーザー光線照射手段32の集光器322の直下に位置付ける。そして、集光器322からサファイヤ基板20に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル31を図9の(a)において矢印X1で示す方向に所定の送り速度で移動せしめる。そして、図9の(b)で示すように集光器322の照射位置がストリート23の他端の位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル31の移動を停止する。この変質層形成工程においては、パルスレーザー光線の集光点Pをサファイヤ基板20の厚さ方向中央部に合わせる。この結果、サファイヤ基板20には図9の(b)および図10に示すように内部にストリート23に沿って変質層201が形成される。なお、上述した変質層形成工程においては、光デバイスウエーハ2は光デバイス22の仕上がり厚さ(例えば、60μm)に形成されているが、光半導体層21がストリート23に沿ってレーザー加工溝211によって分離されているので、外周が反り上がることがないため、レーザー光線の集光点をサファイヤ基板20の内部に容易に位置付けることができる。従って、サファイヤ基板20の内部にストリート23に沿って正確に変質層201を形成することができる。
When the alignment step is performed as described above, the chuck table 31 is moved to the laser beam irradiation region where the
上記変質層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。
光源 :LD励起QスイッチNd:YVO4パルスレーザー
波長 :1064nmのパルスレーザー
繰り返し周波数 :100kHz
1パルス当たりのエネルギー密度:20J/cm2
集光スポット径 :φ1μm
加工送り速度 :300mm/秒
The processing conditions in the deteriorated layer forming step are set as follows, for example.
Light source: LD excitation Q switch Nd:
Energy density per pulse: 20 J / cm 2
Condensing spot diameter: φ1μm
Processing feed rate: 300 mm / sec
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23に沿って上記変質層形成工程を実行したならば、チャックテーブル31を90度回動せしめて、上記所定方向に対して直角に延びる各ストリート23に沿って上記変質層形成工程を実行する。
As described above, when the deteriorated layer forming step is executed along all the
上述したように変質層形成工程を実施したならば、光デバイスウエーハ2の裏面2b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ウエーハ支持工程を実施する。即ち、図11の(a)および(b)に示すように、環状のフレーム6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7の表面に光デバイスウエーハ2の裏面2bを装着する。
If the deteriorated layer forming step is performed as described above, a wafer supporting step is performed in which the
上述したウエーハ支持工程を実施ならば、ダイシングテープ6の表面に貼着された光デバイスウエーハ2を保護部材4に貼着している粘着材40に外的刺激を付与し、粘着材40の貼着力を低下せしめる粘着力低下工程を実施する。即ち、図12に示す実施形態においては、紫外線照射器8によって半導体ウエーハ2の表面2aが貼着されている保護部材4側から紫外線を照射する。紫外線照射器8から照射された紫外線は、保護部材4を透過して粘着材40に照射される。この結果、粘着材40は上述したように紫外線等の外的刺激が付与されると粘着力が低下する粘着剤によって形成されているので、粘着力が低下せしめられる。
If the wafer support process described above is carried out, external stimulus is applied to the adhesive 40 that is attaching the
上述した粘着力低下工程を実施したならば、光デバイスウエーハ2の表面2aから保護部材4を剥離する保護部材剥離工程を実施する。即ち、上記粘着材低下工程を実施することにより粘着材40の粘着力が低下せしめられているので、図13に示すように保護部材4を光デバイスウエーハ2の表面2aから容易に剥離することができる。
If the adhesive strength reduction process mentioned above is implemented, the protection member peeling process which peels the
上述した保護部材剥離工程を実施したならば、環状のフレーム6に装着されたダイシングテープ7に貼着されている光デバイスウエーハ2に外力を付与し、光デバイスウエーハ2をレーザー加工溝211および変質層201が形成されているストリート23に沿って破断するウエーハ破断工程を実施する。このウエーハ破断工程は、図示の実施形態においては図14に示すテープ拡張装置9を用いて実施する。図14に示すテープ拡張装置9は、上記環状のフレーム6を保持するフレーム保持手段91と、該フレーム保持手段91に保持された環状のフレーム6に装着されたダイシングテープ7を拡張するテープ拡張手段92を具備している。フレーム保持手段91は、環状のフレーム保持部材911と、該フレーム保持部材911の外周に配設された固定手段としての複数のクランプ912とからなっている。フレーム保持部材911の上面は環状のフレーム6を載置する載置面911aを形成しており、この載置面911a上に環状のフレーム6が載置される。そして、載置面911a上に載置された環状のフレーム6は、クランプ912によってフレーム保持部材911に固定される。このように構成されたフレーム保持手段91は、テープ拡張手段92によって上下方向に進退可能に支持されている。
When the protective member peeling step described above is performed, an external force is applied to the
テープ拡張手段92は、上記環状のフレーム保持部材911の内側に配設される拡張ドラム921を具備している。この拡張ドラム921は、環状のフレーム6の内径より小さく該環状のフレーム6に装着されたダイシングテープ7に貼着される半導体ウエーハ2の外径より大きい内径および外径を有している。また、拡張ドラム921は、下端に支持フランジ922を備えている。図示の実施形態におけるテープ拡張手段92は、上記環状のフレーム保持部材911を上下方向に進退可能な支持手段93を具備している。この支持手段93は、上記支持フランジ922上に配設された複数のエアシリンダ931からなっており、そのピストンロッド932が上記環状のフレーム保持部材911の下面に連結される。このように複数のエアシリンダ931からなる支持手段93は、環状のフレーム保持部材911を載置面911aが拡張ドラム921の上端と略同一高さとなる基準位置と、拡張ドラム921の上端より所定量下方の拡張位置の間を上下方向に移動せしめる。従って、複数のエアシリンダ931からなる支持手段93は、拡張ドラム921とフレーム保持部材911とを上下方向に相対移動する拡張移動手段として機能する。
The tape expansion means 92 includes an
以上のように構成されたテープ拡張装置9を用いて実施するウエーハ破断工程について図15を参照して説明する。即ち、光デバイスウエーハ2(ストリート23に沿ってレーザー加工溝211および変質層201が形成されている)の裏面2bが貼着されているダイシングテープ7が装着された環状のフレーム6を、図15の(a)に示すようにフレーム保持手段91を構成するフレーム保持部材911の載置面911a上に載置し、クランプ912によってフレーム保持部材911に固定する。このとき、フレーム保持部材911は図15の(a)に示す基準位置に位置付けられている。次に、テープ拡張手段92を構成する支持手段93としての複数のエアシリンダ931を作動して、環状のフレーム保持部材911を図15の(b)に示す拡張位置に下降せしめる。従って、フレーム保持部材911の載置面911a上に固定されている環状のフレーム6も下降するため、図15の(b)に示すように環状のフレーム6に装着されたダイシングテープ7は拡張ドラム921の上端縁に接して拡張せしめられる。この結果、ダイシングテープ7に貼着されている光デバイウエーハ2には放射状に引張力が作用するため、光デバイウエーハ2はサファイヤ基板20に変質層201が形成されることによって強度が低下せしめられたストリート23に沿って破断され個々の光デバイス22に分割される。
A wafer breaking process performed using the tape expansion device 9 configured as described above will be described with reference to FIG. That is, the
なお、上述した光半導体層分離工程において光半導体層21に形成するレーザー加工溝221をサファイヤ基板20にも深く形成すれば、上記裏面研削工程を実施した後に変質層形成工程を実施することなく、上記ウエーハ支持工程、粘着力低下工程、保護部材剥離工程、ウエーハ破断工程を実施することにより、光デバイウエーハ2をストリート23に沿って個々の光デバイス22に分割することができる。
また、上述した光半導体層分離工程および裏面研削工程を実施したならば、変質層形成工程を実施することなく、上記ウエーハ支持工程、粘着力低下工程、保護部材剥離工程を実施し、その後従来一般に用いられている切削装置の切削ブレードによって光半導体層21に形成されたレーザー加工溝221に沿ってサファイヤ基板20を切断してもよい。このとき、光デバイスウエーハ2は光デバイス22の仕上がり厚さ(例えば、60μm)に形成されているが、光半導体層21がストリート23に沿ってレーザー加工溝211によって分離されているので、外周が反り上がることがないため、切削ブレードによって光デバイスウエーハ2を正確に切断することができる。
In addition, if the laser processing groove 221 formed in the
Moreover, if the optical semiconductor layer separation process and the back surface grinding process described above are performed, the wafer support process, the adhesive strength reduction process, and the protective member peeling process are performed without performing the deteriorated layer forming process. You may cut | disconnect the sapphire board |
2:光デバイスウエーハ
20:サファイヤ基板
21:光半導体層
22:光デバイス22
23:ストリート
3:レーザー加工装置
31:レーザー加工装置のチャックテーブル
32:レーザー光線照射手段
322:集光器
4:保護部材
5:研削装置
51:研削装置のチャックテーブル
52:研削手段
524:研削ホイール
6:環状のフレーム
7:ダイシングテープ
9:テープ拡張装置
91:フレーム保持手段
92:テープ拡張手段
2: Optical device wafer 20: Sapphire substrate 21: Optical semiconductor layer 22:
23: Street 3: Laser processing device 31: Chuck table of laser processing device 32: Laser beam irradiation means 322: Concentrator 4: Protection member 5: Grinding device 51: Chuck table of grinding device 52: Grinding means 524: Grinding wheel 6 : Annular frame 7: dicing tape 9: tape expansion device 91: frame holding means 92: tape expansion means
Claims (1)
ウエーハの表面に形成された該ストリートに沿って該光半導体層に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射し該ストリートに沿って該光半導体層を分離する光半導体層分離工程と、
該光半導体層分離工程が実施されたウエーハの表面に保護部材を貼着する保護部材装着工程と、
該保護部材が貼着されたウエーハの裏面を研削して光デバイスの仕上がり厚さに形成する裏面研削工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法。 A wafer processing method for dividing a wafer in which a plurality of optical devices are formed by laminating an optical semiconductor layer on a surface of a sapphire substrate, along a street that partitions the plurality of optical devices,
An optical semiconductor layer separation step of irradiating a laser beam having a wavelength that absorbs the optical semiconductor layer along the street formed on the surface of the wafer to separate the optical semiconductor layer along the street;
A protective member mounting step of attaching a protective member to the surface of the wafer on which the optical semiconductor layer separation step has been performed;
A back grinding step of grinding the back surface of the wafer to which the protective member is adhered to form a finished thickness of the optical device,
A method for processing a wafer.
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