JP2011258815A - サファイア基板の加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サファイア基板を設定された分割予定ラインに沿って破損させることなく１００μm以下の厚みに形成して分割することができるサファイア基板の加工方法を提供する。
【解決手段】サファイア基板を設定された分割予定ラインに沿って分割するサファイア基板の加工方法であって、切削ブレードを回転しつつ切削ブレードとサファイア基板を相対的に加工送りし、サファイア基板の一方の面に分割予定ラインに沿って破断起点となる切削溝を形成する切削溝形成工程と、切削溝形成工程が実施されたサファイア基板の他方の面を研削して所定の厚みに形成する研削工程と、研削工程が実施されたサファイア基板に外力を付与し、切削溝が形成された分割予定ラインに沿って破断する破断工程とを含む。
【選択図】図４

Description

本発明は、光デバイスウエーハ等の基板として用いられるサファイア基板を設定された分割予定ラインに沿って分割するサファイア基板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分割予定ライン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分割予定ラインに沿って分割することにより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を分割予定ラインに沿って分割する分割方法として、光デバイスウエーハを構成するサファイア基板に対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射してアブレーション加工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分割予定ラインに沿って外力を付与することにより破断する方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）

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分割予定ライン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。

また、上述した光デバイスウエーハの分割予定ラインに沿った分割は、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、環状の切れ刃は例えば粒径が３〜４μｍのダイヤモンド砥粒をニッケルメッキによって基台に固定し、厚みが２０〜３０μｍに形成されている。（例えば、特許文献２参照。）このような切削装置の切削ブレードによって光デバイスウエーハを切断することにより、レーザー加工のように光デバイスの側壁面に変質物質が生成されることがなく加工することができる。

特開平１０−３０５４２０号公報 特開２００６−１８７８３４号公報

光デバイスウエーハは分割予定ラインに沿って個々の光デバイスに分割する前に、裏面を研削して所定の厚み（例えば１００μm以下）に形成する。しかるに、厚みが１００μm以下に薄く形成された光デバイスウエーハを切削ブレードによって分割予定ラインに沿って切削すると、サファイア基板はモース硬度が高いため切削負荷が大きく、切削負荷に負けて破損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、サファイア基板を設定された分割予定ラインに沿って破損させることなく１００μm以下の厚みに形成して分割することができるサファイア基板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、サファイア基板を設定された分割予定ラインに沿って分割するサファイア基板の加工方法であって、
ダイヤモンド砥粒をニッケルメッキで固定した切刃を備えた切削ブレードをサファイア基板の分割予定ラインに位置付け、切削ブレードを回転しつつ切削ブレードとサファイア基板を相対的に加工送りし、サファイア基板の一方の面に分割予定ラインに沿って破断起点となる切削溝を形成する切削溝形成工程と、
該切削溝形成工程が実施されたサファイア基板の他方の面を研削して所定の厚みに形成する研削工程と、
該研削工程が実施されたサファイア基板に外力を付与し、切削溝が形成された分割予定ラインに沿って破断する破断工程と、を含む、
ことを特徴とするサファイア基板の加工方法が提供される。

上記切削溝形成工程は、切削ブレードの回転速度が２００００〜３５０００rpm、切削ブレードの切り込み深さが５〜２０μm、加工送り速度が５０〜１５０mm／秒に設定されている。

本発明によるサファイア基板の加工方法においては、切削ブレードを回転しつつ切削ブレードとサファイア基板を相対的に加工送りし、サファイア基板の一方の面に分割予定ラインに沿って破断起点となる切削溝を形成する切削溝形成工程、サファイア基板を所定の厚みに形成する前の所謂元厚の状態で実施するので、切削ブレードによって加工溝を形成してもサファイア基板が破損することはない。
また、本発明によるサファイア基板の加工方法においては、上記切削溝形成工程は切削ブレードの回転速度が２００００〜３５０００rpm、切削ブレードの切り込み深さが５〜１５μm、加工送り速度が５０〜１５０mm／秒に設定されているので、サファイア基板に欠けが発生することなく、また、切削ブレードを構成する切れ刃が破損することなく、切削ブレードの磨耗量が低減するとともに、生産性を向上することができる。特に、本発明によるサファイア基板の加工方法においては、加工送り速度が５０〜１５０mm／秒に設定されているので、サファイア基板の切削加工において常識とされていた加工送り速度（３mm／秒）の１５〜５０倍の加工速度で加工することができ、生産性を向上することができるとともに、切削ブレードの磨耗量が１／２以下となり切削ブレードの交換頻度を１／２以下に減少することができる。

本発明によるサファイア基板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。 本発明によるサファイア基板の加工方法における切削溝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。 本発明によるサファイア基板の加工方法における切削溝形成工程の説明図。 本発明によるサファイア基板の加工方法における切削溝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。 本発明によるサファイア基板の加工方法における保護部材貼着工程の説明図。 本発明によるサファイア基板の加工方法における研削工程の説明図。 本発明によるサファイア基板の加工方法におけるウエーハ支持工程の説明図。 本発明によるサファイア基板の加工方法における破断工程を実施するためのウエーハ破断装置の斜視図。 本発明によるサファイア基板の加工方法における破断工程の説明図。

以下、本発明によるサファイア基板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、本発明によるサファイア基板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４００μmのサファイア基板２０の表面２０a（一方の面）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分割予定ライン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を分割予定ライン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。

本発明によるサファイア基板の加工方法においては、先ずダイヤモンド砥粒をニッケルメッキで固定した切刃を備えた切削ブレードをサファイア基板からなる光デバイスウエーハ２の分割予定ラインに位置付け、切削ブレードを回転しつつ切削ブレードとサファイア基板を相対的に加工送りし、光デバイスウエーハ２の表面（一方の面）に分割予定ラインに沿って破断起点となる切削溝を形成する切削溝形成工程を実施する。この切削溝形成工程は、図示の実施形態においては図２に示す切削装置３を用いて実施する。図２に示す切削装置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に保持された被加工物を切削する切削手段３２と、該チャックテーブル３１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、図示しない切削送り手段によって図２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３２は、実質上水平に配置されたスピンドルハウジング３２１と、該スピンドルハウジング３２１に回転自在に支持された回転スピンドル３２２と、該回転スピンドル３２２の先端部に装着された切削ブレード３２３を含んでおり、回転スピンドル３２２がスピンドルハウジング３２１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３２３は、図３に示すように基台３２４と、該基台３２４の側面外周部に装着された環状の切れ刃３２５とからなっている。環状の切れ刃３２５は、基台３２４の側面外周部に粒径が３〜４μｍの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で外径が５２mmに形成されている。

上記撮像手段３３は、スピンドルハウジング３２１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３を用いて切削溝形成工程を実施するには、図２に示すようにチャックテーブル３１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（他方の面）側を載置し、図示しない吸引手段を作動することによりチャックテーブル３１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３１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。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３１は、図示しない切削送り手段によって撮像手段３３の直下に位置付けられる。

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の表面２aに所定方向に形成されている分割予定ライン２２と切削ブレード３２３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分割予定ライン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３１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３１を切削ブレード３２３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４の(a)で示すように光デバイスウエーハ２の加工すべき分割予定ライン２２の一端（図４の(a)において左端）が切削ブレード３２３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３２３を矢印Aで示す方向に回転しつつ図４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４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、図４の（ａ）および図５の（ａ）に示すように切削ブレード３２３を構成する環状の切れ刃３２５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５〜２０μm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かかる負荷が大きくな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。一方、切り込み深さが５μm未満では切削ブレードにかかる負荷は小さくなるが、所定の深さの切削溝を形成するには複数回切削する必要があるため生産性が悪い。従って、切削ブレードの切り込み深さは、５〜２０μmに設定することが望ましい。

次に、図４の(a)に示すように切削ブレード３２３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加工送りする（切削溝形成工程）。この結果、図４の(b)および図５の（b）に示すように光デバイスウエーハ２には、分割予定ライン２２に沿って破断起点となる深さが５〜２０μmの切削溝２０１が形成される。この切削溝形成工程においては、切削ブレード３２３の回転速度を２００００〜３５０００rpmに設定するとともに、加工送り速度を５０〜１５０mm／秒に設定することが望ましい。切削ブレード３２３の回転速度が２００００rpm未満であると切削ブレードに破損が生じやすくなり、一方、切削ブレードの回転速度が３５０００rpmを超えると切削ブレードにブレが発生してサファイア基板に欠けが生ずる。また、加工送り速度については、本発明者等の実験によると、所定の長さの切削溝を形成する場合に、加工送り速度が遅いほど切削ブレードを構成する環状の切れ刃の磨耗量が多く、加工送り速度が速いほど切削ブレードを構成する環状の切れ刃の磨耗量が少ないことが判った。以下、本発明者の実験例について説明する。

［実験例］
粒径が３〜４μｍのダイヤモンド砥粒をニッケルメッキで固め厚みが３０μｍで外径が５２mmに形成された電鋳ブレードからなる切れ刃を備えた切削ブレードを用いて、厚みが４００μｍのサファイア基板を切削した。このときの加工条件は、切り込み深さが１５μm、切削ブレードの回転速度が３００００rpm、加工送り速度を１〜１５０mm／秒に設定し、それぞれ１m切削加工した。
この実験により、次のような結果が得られた。
(1)加工送り速度が１mm／秒の場合、切削ブレードを構成する切れ刃の磨耗量は７μm
／加工長さ１m。
(2)加工送り速度が３mm／秒の場合、切削ブレードを構成する切れ刃の磨耗量は６μm
／加工長さ１m。
(3)加工送り速度が１０mm／秒の場合、切削ブレードを構成する切れ刃の磨耗量は５μ
m／加工長さ１m。
(4)加工送り速度が３０mm／秒の場合、切削ブレードを構成する切れ刃の磨耗量は４μ
m／加工長さ１m。
(5)加工送り速度が５０mm／秒の場合、切削ブレードを構成する切れ刃の磨耗量は２．
５μm／加工長さ１m。
(6)加工送り速度が１００mm／秒の場合、切削ブレードを構成する切れ刃の磨耗量は２
μm／加工長さ１m。
(7)加工送り速度が１５０mm／秒の場合、切削ブレードを構成する切れ刃の磨耗量は１
．８μm／加工長さ１m。
(8)加工送り速度が１６０mm／秒の場合、切削ブレードを構成する切れ刃の磨耗量は１
．８μm／加工長さ１m。但し、サファイア基板に欠けが発生。

上述した実験結果から、加工送り速度が遅いほど切削ブレードを構成する切れ刃の磨耗量が多く、加工送り速度が速いほど切削ブレードを構成する切れ刃の磨耗量が少ないことが判る。特に、加工送り速度を５０mm／秒にすると切削ブレードを構成する切れ刃の磨耗量は２．５μm／加工長さ１mで、従来サファイア基板の切削加工において常識とされていた加工送り速度（３mm／秒）の場合と比べて磨耗量が４２％となり、切削ブレードの寿命が２倍以上向上する。また、加工送り速度を１５０mm／秒にすると切削ブレードを構成する切れ刃の磨耗量は１．８μm／加工長さ１mで、従来サファイア基板の切削加工において常識とされていた加工送り速度（３mm／秒）の場合と比べて磨耗量が３０％となり、切削ブレードの寿命が３倍以上となる。一方、加工送り速度が１５０mm／秒を超え１６０mm／秒になるとサファイア基板に欠け発生するため、加工送り速度は１５０mm／秒以下に設定することが望ましい。

以上のように、加工送り速度を５０〜１５０mm／秒に設定することにより、サファイア基板の切削加工において常識とされていた加工送り速度（３mm／秒）の場合と比較して切削ブレードを構成する切れ刃の磨耗量が１／２以下となるので、切削ブレードの交換頻度を１／２以下に減少することができ経済的である。また、加工送り速度を５０〜１５０mm／秒に設定することにより、サファイア基板に欠けが発生したり切削ブレードを構成する切れ刃が破損することなく、サファイア基板の切削加工において常識とされていた加工送り速度（３mm／秒）の１５〜５０倍の加工速度で加工することができ、生産性を向上することができる。

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分割予定ライン２２に沿って上記切削溝形成工程を実施したならば、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交する方向に形成された各分割予定ライン２２に沿って上記切削溝形成工程を実施する。上述した切削溝形成工程は、光デバイスウエーハ２を所定の厚みに形成する前の所謂元厚（例えば４００μm）の状態で実施するので、上記加工条件によって加工溝を形成しても光デバイスウエーハ２が破損することはない。なお、破断起点となる切削溝の深さを切削ブレードの切り込み深さ限界である２０μmより深くしたい場合には、上記のように分割予定ライン２２に沿って切削溝２０１が形成された光デバイスウエーハ２に対して、切削溝２０１が形成された領域に再度切削溝形成工程を実施する。

上述したように切削溝形成工程を実施したならば、光デバイス２３が形成された光デバイスウエーハ２の表面に光デバイス２３を保護するための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６の(a)および(b)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塩化ビニール等からなる保護テープ４を貼着する。

上述した保護部材貼着工程を実施したならば、サファイア基板からなる光デバイスウエーハ２の裏面（他方の面）を研削して所定の厚みに形成する研削工程を実施する。この研削工程は、図示の実施形態においては図７に示す研削装置５を用いて実施する。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被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A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の下面に締結ボルト５２７によって取り付けられている。

上述した研削装置５を用いて積層ウエーハ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）に上述した保護部材貼着工程が実施された光デバイスウエーハ２の表面２aに貼着された保護テープ４側を載置し、図示しない吸引手段を作動することにより、チャックテーブル５１に保護テープ４を介して光デバイスウエーハ２を吸引保持する。従って、チャックテーブル５１上に保護テープ４を介して吸引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A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B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を構成するサファイア基板２０の裏面２０ｂに接触せしめ、研削ホイール５２４を例えば１μm／秒の研削送り速度で下方に研削送りすることにより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を研削し、その厚みを例えば９０μmに形成する。

上述したように研削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８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４を剥離する。

次に、光デバイスウエーハ２に外力を付与し、破断起点となる切削溝２０１が形成された分割予定ラインに沿って破断する破断工程を実施する。この破断工程は、図９に示すウエーハ破断装置８を用いて実施する。図９に示すウエーハ破断装置８は、基台８１と、該基台８１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８２を具備している。基台８１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８１１、８１２が互いに平行に配設されている。この２本の案内レール８１１、８１２上に移動テーブル８２が移動可能に配設されている。移動テーブル８２は、移動手段８３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８２上には、上記環状のフレーム６を保持するフレーム保持手段８４が配設されている。フレーム保持手段８４は、円筒状の本体８４１と、該本体８４１の上端に設けられた環状のフレーム保持部材８４２と、該フレーム保持部材８４２の外周に配設された固定手段としての複数のクランプ８４３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８４は、フレーム保持部材８４２上に載置された環状のフレーム６をクランプ８４３によって固定する。また、図９に示すウエーハ破断装置８は、上記フレーム保持手段８４を回動せしめる回動手段８５を具備している。この回動手段８５は、上記移動テーブル８２に配設されたパルスモータ８５１と、該パルスモータ８５１の回転軸に装着されたプーリ８５２と、該プーリ８５２と円筒状の本体８４１に捲回された無端ベルト８５３とからなっている。このように構成された回動手段８５は、パルスモータ８５１を駆動することにより、プーリ８５２および無端ベルト８５３を介してフレーム保持手段８４を回動せしめる。

図９に示すウエーハ破断装置８は、上記環状のフレーム保持部材８４２に保持された環状のフレーム６にダイシングテープ７を介して支持されている光デバイスウエーハ２に分割予定ライン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８６を具備している。張力付与手段８６は、環状のフレーム保持部材８４２内に配置されている。この張力付与手段８６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８６１と第２の吸引保持部材８６２を備えている。第１の吸引保持部材８６１には複数の吸引孔８６１aが形成されており、第２の吸引保持部材８６２には複数の吸引孔８６２aが形成されている。複数の吸引孔８６１aおよび８６２a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８６１と第２の吸引保持部材８６２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９に示すウエーハ破断装置８は、上記環状のフレーム保持部材８４２に保持された環状のフレーム６にダイシングテープ７を介して支持されている光デバイスウエーハ２の分割予定ライン２２を検出するための検出手段８７を具備している。検出手段８７は、基台８１に配設されたＬ字状の支持柱８７１に取り付けられている。この検出手段８７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８６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８７は、上記環状のフレーム保持部材８４２に保持された環状のフレーム６にダイシングテープ７を介して支持されている光デバイスウエーハ２の分割予定ライン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。

上述したウエーハ破断装置８を用いて実施するウエーハ分割工程について、図１０を参照して説明する。
上述した切削溝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７を介して支持する環状のフレーム６を、図１０の（ａ）に示すようにフレーム保持部材８４２上に載置し、クランプ８４３によってフレーム保持部材８４２に固定する。次に、移動手段８３を作動して移動テーブル８２を矢印Ｙで示す方向（図９参照）に移動し、図１０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本の分割予定ライン２２(図示の実施形態においては最左端の分割予定ライン)が張力付与手段８６を構成する第１の吸引保持部材８６１の保持面と第２の吸引保持部材８６２の保持面との間に位置付ける。このとき、検出手段８７によって分割予定ライン２２を撮像し、第１の吸引保持部材８６１の保持面と第２の吸引保持部材８６２の保持面との位置合わせを行う。このようにして、１本の分割予定ライン２２が第１の吸引保持部材８６１の保持面と第２の吸引保持部材８６２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８６１aおよび８６２aに負圧を作用せしめることにより、第１の吸引保持部材８６１の保持面と第２の吸引保持部材８６２の保持面上にダイシングテープ７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８６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８６１と第２の吸引保持部材８６２を図１０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８６１の保持面と第２の吸引保持部材８６２の保持面との間に位置付けられた分割予定ライン２２には、分割予定ライン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が破断の起点となって分割予定ライン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７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は分割予定ライン２２に沿って切削溝２０１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８６１と第２の吸引保持部材８６２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が破断の起点となって分割予定ライン２２に沿って破断することができる。

上述したように光デバイスウエーハ２を所定方向に形成された１本の分割予定ライン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８６１および第２の吸引保持部材８６２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８３を作動して移動テーブル８２を矢印Ｙで示す方向（図９参照）に分割予定ライン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分割予定ライン２２の隣の分割予定ライン２２が張力付与手段８６を構成する第１の吸引保持部材８６１の保持面と第２の吸引保持部材８６２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分割予定ライン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８５を作動してフレーム保持手段８４を９０度回動せしめる。この結果、フレーム保持手段８４のフレーム保持部材８４２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分割予定ライン２２と直交する方向に形成された分割予定ライン２２が第１の吸引保持部材８６１の保持面と第２の吸引保持部材８６２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分割予定ライン２２と直交する方向に形成された全ての分割予定ライン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は分割予定ライン２２に沿って個々のデバイス２３に分割される。

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：切削装置
３１：切削装置のチャックテーブル
３２：切削手段
３２３：切削ブレード
４：保護テープ
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
８：ウエーハ破断装置
８１：基台
８２：移動テーブル
８３：移動手段
８４：フレーム保持手段
８５：回動手段
８６：張力付与手段
６７：検出手段

Claims (2)

1. サファイア基板を設定された分割予定ラインに沿って分割するサファイア基板の加工方法であって、
   ダイヤモンド砥粒をニッケルメッキで固定した切刃を備えた切削ブレードをサファイア基板の分割予定ラインに位置付け、切削ブレードを回転しつつ切削ブレードとサファイア基板を相対的に加工送りし、サファイア基板の一方の面に分割予定ラインに沿って破断起点となる切削溝を形成する切削溝形成工程と、
   該切削溝形成工程が実施されたサファイア基板の他方の面を研削して所定の厚みに形成する研削工程と、
   該研削工程が実施されたサファイア基板に外力を付与し、切削溝が形成された分割予定ラインに沿って破断する破断工程と、を含む、
   ことを特徴とするサファイア基板の加工方法。
2. 該切削溝形成工程は、切削ブレードの回転速度が２００００〜３５０００rpm、切削ブレードの切り込み深さが５〜２０μm、加工送り速度が５０〜１５０mm／秒に設定されている、請求項１記載のサファイア基板の加工方法。

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