JP2012089626A

JP2012089626A - 光デバイスウエーハの分割方法

Info

Publication number: JP2012089626A
Application number: JP2010233898A
Authority: JP
Inventors: Ryugo Oba; 龍吾大庭; Toshio Tsuchiya; 利夫土屋; Tatsuya Inaoka; 達也稲岡
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2010-10-18
Filing date: 2010-10-18
Publication date: 2012-05-10
Anticipated expiration: 2030-10-18
Also published as: JP5619562B2

Abstract

【課題】光デバイス層が装着された金属基板にレーザー光線を照射することにより金属基板が熱膨張してもストリートに沿って分割することができる分割方法を提供する。
【解決手段】第１の方向に形成されたストリート１２１と第２の方向に形成されたストリート１２２との交点に、貫通孔１１０を形成する第１及び第２の貫通孔形成工程と、光デバイスウエーハ１０の表面１０ａ側から第１の方向および第２の方向に形成されたストリートに沿ってレーザー光線を照射し、レーザー加工溝１１１を形成する初回レーザー加工溝形成工程と、初回レーザー加工溝形成工程で形成されたレーザー加工溝１１１に重ねてレーザー光線を照射する２回目以降レーザー加工溝形成工程とを含み、２回目以降レーザー加工溝形成工程は、貫通孔１１０を裏面側から撮像手段８によって検出し、貫通孔１１０が検出されたストリートをレーザー光線の照射位置に位置付ける補正工程を含んでいる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、金属基板の表面に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ている光デバイス層が装着された光デバイスウエーハを、ストリートに沿って分割する光デバイスウエーハの分割方法に関する。

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N型半導体層およびP型半導体層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分割することにより個々の光デバイスを製造している。（例えば、特許文献１参照。）

また、サファイア基板の表面に積層されたN型半導体層およびP型半導体層からなる光デバイス層をモリブデン(Mo)や銅(Cu)等のヒートシンクとして機能する金属基板に接合し、サファイア基板の裏面側から光デバイス層にレーザー光線を照射することによりサファイア基板を剥離して、金属基板に光デバイス層を装着した光デバイスウエーハを製造するリフトオフと呼ばれる製造方法が下記特許文献２に開示されている。

特開平１０−３０５４２０号公報特表２００５−５１６４１５号公報

上述した光デバイスウエーハは、ストリートに沿ってレーザー光線を照射することにより個々の光デバイスに分割している。
しかるに、光デバイス層が装着された金属基板は線膨張係数が大きいため、レーザー光線の照射による熱によって膨張する。このため、一定の間隔で設定されているストリートの間隔が変化するため、一定の間隔で割り出し送りしてレーザー光線を照射すると、レーザー光線がストリートから外れて光デバイスを損傷させ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、その主たる技術的課題は、光デバイス層が装着された金属基板にレーザー光線を照射することにより金属基板が熱膨張してもストリートに沿って分割することができる光デバイスウエーハの分割方法を提供することである。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、金属基板の表面に第１の方向に形成された複数のストリートと第１の方向と直交する第２の方向に形成された複数のストリートと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ている光デバイス層が装着された光デバイスウエーハを、ストリートに沿って分割する光デバイスウエーハの分割方法であって、
第１の方向に形成された複数のストリートの少なくとも１本のストリートにおける第２の方向に形成された複数のストリートとの交点に、設定されたストリート本数毎にストリートの幅を超えない大きさの貫通孔を形成する第１の貫通孔形成工程と、
第２の方向に形成された複数のストリートの少なくとも１本のストリートにおける第１の方向に形成された複数のストリートとの交点に、設定されたストリート本数毎にストリートの幅を超えない大きさの貫通孔を形成する第２の貫通孔形成工程と、
光デバイスウエーハの表面側から第１の方向および第２の方向に形成された複数のストリートに沿ってレーザー光線を照射し、複数のストリートに沿ってレーザー加工溝を形成する初回レーザー加工溝形成工程と、
初回レーザー加工溝形成工程が実施された光デバイスウエーハに形成されたレーザー加工溝に重ねてレーザー光線を照射する２回目以降レーザー加工溝形成工程と、を含み、
該２回目以降レーザー加工溝形成工程は、該第１の貫通孔形成工程および第２の貫通孔形成工程において形成された貫通孔を光デバイスウエーハの裏面側から撮像手段によって検出し、貫通孔が検出されたストリートをレーザー光線の照射位置に位置付ける補正工程を含んでいる、
ことを特徴とする光デバイスウエーハの分割方法が提供される。

上記第１の貫通孔形成工程および第２の貫通孔形成工程は、光デバイスウエーハの設定された位置にレーザー光線を照射してレーザー貫通孔を形成する。

本発明による光デバイスウエーハの分割方法おいては、光デバイスウエーハの表面側から第１の方向および第２の方向に形成された複数のストリートに沿ってレーザー光線を照射し、複数のストリートに沿ってレーザー加工溝を形成する初回レーザー加工溝形成工程を実施した後に、光デバイスウエーハに形成されたレーザー加工溝に重ねてレーザー光線を照射する２回目以降レーザー加工溝形成工程を実施する際には、第１の貫通孔形成工程および第２の貫通孔形成工程において形成された貫通孔を光デバイスウエーハの裏面側から撮像手段によって検出し、貫通孔が検出されたストリートをレーザー光線の照射位置に位置付ける補正工程を実施するので、レーザー光線を照射することにより金属基板が熱膨張してもストリートに沿ってレーザー加工を施すことができる。また、補正工程はストリートに形成されている貫通孔の直下に撮像手段を位置付け、貫通孔を光デバイスウエーハの裏面側から撮像するので、光デバイスウエーハの表面側からレーザー光線を照射することによって貫通孔がデブリによって塞がれても、貫通孔を確実に検出して補正工程を遂行することができる。

本発明による光デバイスウエーハの分割方法によって分割される光デバイスウエーハの斜視図。本発明による光デバイスウエーハの分割方法を実施するためのレーザー加工装置の斜視図。図２に示すレーザー加工装置に装備される被加工物保持機構の構成部材を分解して示す斜視図。図３に示す被加工物保持機構の要部断面図。図２に示すレーザー加工装置に装備される制御手段のブロック構成図。本発明による光デバイスウエーハの分割方法における第１の貫通孔形成工程を示す説明図。本発明による光デバイスウエーハの分割方法における第２の貫通孔形成工程を示す説明図。本発明による光デバイスウエーハの分割方法における第１の貫通孔形成工程および第２の貫通孔形成工程が実施された光デバイスウエーハ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した状態を示す斜視図。本発明による光デバイスウエーハの分割方法における初回レーザー加工溝形成工程を示す説明図。本発明による光デバイスウエーハの分割方法における補正工程を示す説明図。本発明による光デバイスウエーハの分割方法における２回目以降レーザー加工溝形成工程が実施された光デバイスウエーハの斜視図。

以下、本発明による光デバイスウエーハの分割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には、本発明による光デバイスウエーハの分割方法によって分割される光デバイスウエーハの斜視図が示されている。図１に示す光デバイスウエーハ１０は、モリブデン(Mo)や銅(Cu)等のヒートシンクとして機能する金属基板１１の表面に光デバイス層１２が装着されている。この光デバイス層１２には、第１の方向に形成された複数のストリート１２１と第１の方向と直交する第２の方向に形成された複数のストリート１２２とによって区画された複数の領域に光デバイス１２３が形成されている。なお、第１の方向に形成された複数のストリート１２１および第２の方向に形成された複数のストリート１２２の間隔は、同一寸法に設定されている。このような光デバイスウエーハは上述した特許文献２に開示された技術を用いて製造することができる。

図１に示す図示の実施形態における光デバイスウエーハ１０には、第１の方向に形成された複数のストリート１２１の中央部の１本のストリートにおける第２の方向に形成された複数のストリート１２２との交点に、設定されたストリート本数毎（図示の実施形態においては１本おき）に後述する貫通孔を形成する位置を示すマーク１２０が形成されているとともに、第２の方向に形成された複数のストリート１２２の中央部の１本のストリートにおける第１の方向に形成された複数のストリート１２１との交点に、設定されたストリート本数毎（図示の実施形態においては１本おき）に後述する貫通孔を形成する位置を示すマーク１２０が形成されている。なお、図１に示す光デバイスウエーハ１０には貫通孔を形成する位置を示すマーク１２０が形成されている例を示したが、マーク１２０は必ずしも形成する必要はない。

以下、上述した光デバイスウエーハ１０を個々の光デバイス１２３に分割する方法について説明する。

図２には、上記光デバイスウエーハ１０にレーザー加工を施すためのレーザー加工装置の斜視図が示されている。
図２に示すレーザー加工装置２は、静止基台２０と、該静止基台２０に矢印Ｘで示す加工送り方向(X軸方向)に移動可能に配設され被加工物を保持する被加工物保持機構３と、静止基台２０に加工送り方向(X軸方向)と直交する矢印Ｙで示す割り出し送り方向(Y軸方向)に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構５と、該レーザー光線照射ユニット支持機構５に矢印Ｚで示す集光点位置調整方向（Ｚ軸方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット６とを具備している。

上記被加工物保持機構３は、静止基台２０上に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に沿って平行に配設された一対の案内レール２１、２１と、該一対の案内レール２１、２１上にX軸方向に移動可能に配設された移動基台３１と、該移動基台３１上に配設された支持基台３２と、該支持基台３２上に配設された被加工物保持手段４とを含んでいる。移動基台３１は矩形状に形成され、下面には一対の案内レール２１、２１に嵌合する一対の被案内溝３１１、３１１が設けられており、この被案内溝３１１、３１１を案内レール２１、２１に嵌合することにより、移動基台３１は案内レール２１、２１に沿って移動可能に構成される。このようにして案内レール２１、２１上に移動可能に配設された移動基台３１は、加工送り手段３３によって一対の案内レール２１に沿って移動せしめられる。加工送り手段３３は、一対の案内レール２１、２１間に配設され案内レール２１、２１と平行に延びる雄ネジロッド３３１と、該雄ネジロッド３３１を回転駆動するサーボモータ３３２を具備している。雄ネジロッド３３１は、上記移動基台３１に設けられたネジ穴３１２と螺合して、その先端部が軸受部材３３３によって回転自在に支持されている。従って、サーボモータ３３２によって雄ネジロッド３３１を正転および逆転駆動することにより、移動基台３１は案内レール２１、２１に沿ってX軸方向に移動せしめられる。

上記移動基台３１上に配設された支持基台３２は、図３および図４に示すように下板３２１と上板３２２および下板３２１と上板３２２の一端を連結する連結板３２３とからなり、他方が開放されている。支持基台３２を構成する上板３２２には、図４に示すように円形の穴３２２aが設けられている。このように構成された支持基台３２は、図２に示すように開放部がレーザー光線照射ユニット６側に向けて下板３２１が上記移動基台３１上に配設される。

上述した支持基台３２を構成する上板３２２上に被加工物保持手段４が配設される。被加工物保持手段４は、図３に示すように支持部材４１と、該支持部材４１に回転可能に支持される回転筒４２と、該回転筒４２の上端に装着される被加工物保持部材４３とを具備している。支持部材４１は、図４に示すようにベース部４１１と、該ベース部４１１の中心部に上方に突出して形成された円筒状の支持部４１２とからなっている。ベース部４１１は、上記支持基台３２を構成する上板３２２に設けられた円形の穴３２２aと同径の穴を備えた環状に形成されている。このベース部４１１の上面には環状の嵌合凸部４１１bが設けられている。この環状の嵌合凸部４１１bが形成されたベース部４１１には嵌合凸部４１１bの上面に開口する通路４１１cが設けられており、この通路４１１cが支持基台３２を構成する上板３２２に形成された通路３２２bを介して図示しない吸引手段に連通されている。

上記支持部材４１に回転可能に支持される回転筒４２は、下面に支持部材４１を構成するベース部４１１に設けられた環状の嵌合凸部４１１bに嵌合する環状溝４２１が設けられている。また、回転筒４２には、環状溝４２１に開口するとともに上面に開口する吸引通路４２２が形成されている。なお、回転筒４２の下部外周には、環状の歯車４２３が設けられている。このように構成された回転筒４２は円筒状の支持部４１２を囲繞して配設され、環状溝４２１を支持部材４１を構成するベース部４１１に設けられた環状の嵌合凸部４１１bに嵌合するとともに、支持部材４１を構成する支持部４１２に軸受け４４によって回転可能に支持される。このように回転筒４２が支持部材４１を構成する支持部４１２に回転可能に支持された状態で、環状の歯車４２３が支持基台３２を構成する上板３２２に配設されたサーボモータ４５の駆動軸に装着された駆動歯車４６に噛み合うようになっている。以上のように構成された回転筒４２の上端部には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ４７が配設されている。

上記回転筒４２の上端に装着される被加工物保持部材４３は、ガラス板等の透明部材によって円板状に形成されており、回転筒４２の上面に適宜の接着剤によって装着されている。この被加工物保持部材４３の上面には、外周部に環状の吸引溝４３１が形成されている。また、被加工物保持部材４３には、環状の吸引溝４３１と上記回転筒４２に設けられた吸引通路４２２と連通する通路４３２が設けられている。従って、図示しない吸引手段を作動すると、上記支持基台３２を構成する上板３２２に設けられた通路３２２b、支持部材４１を構成するベース部４１１に設けられた通路４１１c、回転筒４２に設けられた環状溝４２１および吸引通路４２２、通路４３２を介して環状の吸引溝４３１に負圧が作用せしめられる。

図２に戻って説明を続けると、上記レーザー光線照射ユニット支持機構５は、静止基台２０上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に沿って平行に配設された一対の案内レール５１、５１と、該一対の案内レール５１、５１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台５２を具備している。この可動支持基台５２は、一対の案内レール５１、５１上に移動可能に配設された移動支持部５２１と、該移動支持部５２１に取り付けられた装着部５２２とからなっている。移動支持部５２１の下面には上記一対の案内レール５１、５１と嵌合する一対の被案内溝５２１a、５２１aが形成されており、この一対の被案内溝５２１a、５２１aを一対の案内レール５１、５１に嵌合することにより、可動支持基台５２は一対の案内レール５１、５１に沿って移動可能に構成される。また、装着部５２２は、一側面に被加工物保持手段４を構成する被加工物保持部材４３の上面（保持面）に対して垂直な矢印Zで示す集光点調整方向（Z軸方向）に延びる一対の案内レール５２２a、５２２aが平行に設けられている。図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット支持機構５は、可動支持基台５２を一対の案内レール５１、５１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動させるための割り出し送り手段５３を具備している。割り出し送り手段５３は、上記一対の案内レール５１、５１の間に平行に配設された雄ネジロッド５３１と、該雄ネジロッド５３１を回転駆動するためのパルスモータ５３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド５３１は、その一端が上記静止基台２０に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ５３２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド５３１は、可動支持基台５２を構成する移動支持部５２１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ５３２によって雄ネジロッド５３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台５２は案内レール５１、５１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動せしめられる。

図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット６は、ユニットホルダ６１と、該ユニットホルダ６１に取り付けられたレーザー光線照射手段６２を具備している。ユニットホルダ６１は、上記装着部５２２に設けられた一対の案内レール５２２a、５２２aに摺動可能に嵌合する一対の被案内溝６１１、６１１が設けられており、この被案内溝６１１、６１１を上記案内レール５２２a、５２２aに嵌合することにより、矢印Ｚで示す集光点位置調整方向（Ｚ軸方向）に移動可能に支持される。

図示のレーザー光線照射ユニット６は、上記ユニットホルダ６１とレーザー光線照射手段６２を含んでいる。レーザー光線照射手段６２はユニットホルダ６１に固定され実質上水平に延出する円筒形状のケーシング６２１と、該ケーシング６２１内に配設されたＹＡＧレーザー発振器或いはＹＶＯ４レーザー発振器等のレーザー光線発振手段（図示せず）と、ケーシング６２１の先端に配設され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して上記被加工物保持手段４の被加工物保持部材４３上に保持された被加工物に照射する集光器６２２を具備している。

上記レーザー光線照射手段６２を構成するケーシング６２１の前端部には、上記レーザー光線照射手段６２によってレーザー加工すべき加工領域を検出する第１の撮像手段７が配設されている。この第１の撮像手段７は、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後述する制御手段に送る。なお、第１の撮像手段７は、レーザー光線照射手段６２の集光器６２２と加工送り方向(X軸方向)に対して同一軸線上に配設されている。

図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット６は、ユニットホルダ６１を一対の案内レール５２２a、５２２aに沿って矢印Ｚで示す集光点位置調整方向（Ｚ軸方向）に移動させるための集光点位置調整手段６３を具備している。集光点位置調整手段６３は、一対の案内レール５２２a、５２２aの間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ６３２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ６３２によって図示しない雄ネジロッドを正転または逆転駆動することにより、ユニットホルダ６１およびレーザー光線照射手段６２を一対の５２２a、５２２aに沿って矢印Ｚで示す集光点位置調整方向（Ｚ軸方向）に移動せしめる。

図２を参照して説明を続けると、上記レーザー光線照射ユニット支持機構５の可動支持基台５２を構成する移動支持部５２１の上面には、後述するレーザー加工溝を検出するための第２の撮像手段８が配設されている。この第２の撮像手段８は、支持手段８１に支持されている。このように支持手段８１によって支持された第２の撮像手段８は、レーザー光線照射手段６２の集光器６２２の直下に位置付けられている。

図示の実施形態におけるレーザー加工装置２は、図５に示す制御手段９を具備している。制御手段９はマイクロコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）９１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）９２と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）９３と、入力インターフェース９４および出力インターフェース９５とを備えている。このように構成された制御手段９の入力インターフェース９４には、上記第１の撮像手段７、第２の撮像手段８等からの検出信号が入力される。また、出力インターフェース９５からは、上記パルスモータ３３２、パルスモータ５３２、パルスモータ６３２、レーザー光線照射手段６２等に制御信号を出力するとともに、表示手段９６に表示信号を出力する。

次に、上述したレーザー加工装置２を用いて上記光デバイスウエーハ１０を個々の光デバイス１２３に分割する方法について説明する。
図示の実施形態においては、先ず光デバイスウエーハ１０の第１の方向に形成された複数のストリート１２１の少なくとも１本のストリートにおける第２の方向に形成された複数のストリート１２２との交点に、設定されたストリート本数毎にストリートの幅を超えない大きさの貫通孔を形成する第１の貫通孔形成工程と、第２の方向に形成された複数のストリート１２２の少なくとも１本のストリートにおける第１の方向に形成された複数のストリート１２１との交点に、設定されたストリート本数毎にストリートの幅を超えない大きさの貫通孔を形成する第２の貫通孔形成工程を実施する。なお、図示の実施形態における光デバイスウエーハ１０は、図１に示すように貫通孔を形成する位置を示すマーク１２０が形成されているので、このマーク１２０の位置に貫通孔を形成する。

上記第１の貫通孔形成工程および第２の貫通孔形成工程を実施するには、光デバイスウエーハ１０を、図２に示すレーザー加工装置２の被加工物保持手段４を構成する被加工物保持部材４３の上面（保持面）に載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、上述したように被加工物保持部材４３に形成された環状の吸引溝４３１に負圧を作用せしめ、被加工物保持部材４３の保持面（上面）上に載置され光デバイスウエーハ１０を吸引保持する（光デバイスウエーハ保持工程）。

上述したように光デバイスウエーハ保持工程を実施したならば、加工送り手段３３を作動して光デバイスウエーハ１０を吸引保持した被加工物保持手段４を第１の撮像手段７の直下に位置付ける。被加工物保持手段４が第１の撮像手段７の直下に位置付けられると、第１の撮像手段７および制御手段９によって光デバイスウエーハ１０の表面１０aに形成された第１の方向に形成された複数のストリート１２１を撮像し、第１の方向に形成された複数のストリート１２１が加工送り方向(X軸方向)と平行であるか否か確認する。もし、第１の方向に形成された複数のストリート１２１が加工送り方向(X軸方向)と平行でない場合には、被加工物保持部材４３を回動して第１の方向に形成された複数のストリート１２１が加工送り方向(X軸方向)と平行となるように調整する（アライメント工程）。

上述したアライメント工程を実施したならば、被加工物保持手段４を移動して図６の（ａ）で示すように第１の方向に形成された複数のストリート１２１における貫通孔を形成する位置を示すマーク１２０が形成されているストリート１２１を集光器６２２の直下に位置付け、マーク１２０が形成されている位置に光デバイスウエーハ１０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する。この結果、光デバイスウエーハ１０には図６の(b)で示すように金属基板１１の裏面１１bに貫通する貫通孔１１０が形成される（第１の貫通孔形成工程）。この第１の貫通孔形成工程を第１の方向に形成されたストリート１２１におけるマーク１２０が設定された全ての位置に実施する。なお、光デバイスウエーハ１０のストリート１２１に貫通孔を形成する位置を示すマーク１２０が形成されていない場合には、制御手段９が加工送り手段３３および割り出し送り手段５３を制御して予め設定されている貫通孔形成位置の座標値を集光器６２２の直下に位置付けるか、オペレータが貫通孔形成位置を集光器６２２の直下に位置付け、集光器６２２からパルスレーザー光線を照射することにより貫通孔１１０を形成してもよい。

上述した第１の貫通孔形成工程を実施したならば、被加工物保持手段４を９０度回動せしめる。そして、図７の（ａ）で示すように第２の方向に形成された複数のストリート１２２における貫通孔を形成する位置を示すマーク１２０が形成されているストリート１２２を集光器６２２の直下に位置付け、マーク１２０が形成されている位置に光デバイスウエーハ１０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する。この結果、光デバイスウエーハ１０には図７の(b)で示すように金属基板１１の裏面１１bに貫通する貫通孔１１０が形成される（第２の貫通孔形成工程）。この第２の貫通孔形成工程を第２の方向に形成されたストリート１２２におけるマーク１２０が設定された全ての位置に実施する。なお、第２の貫通孔形成工程においても光デバイスウエーハ１０のストリート１２１に貫通孔を形成する位置を示すマーク１２０が形成されていない場合には、上記第１の貫通孔形成工程と同様に制御手段９が加工送り手段３３および割り出し送り手段５３を制御して予め設定されている貫通孔形成位置の座標値を集光器６２２の直下に位置付けるか、オペレータが貫通孔形成位置を集光器６２２の直下に位置付け、集光器６２２からパルスレーザー光線を照射することにより貫通孔１１０を形成してもよい。

第１の貫通孔形成工程および第２の貫通孔形成工程を実施したならば、図８に示すように環状のフレームFに装着されたダイシングテープTの表面に光デバイスウエーハ１０を構成する金属基板１１の裏面１１bを貼着する。なお、ダイシングテープTは、半透明性を有する合成樹脂シートからなっている。このように環状のフレームFに装着されたダイシングテープTの表面に貼着された光デバイスウエーハ１０を、図２に示すレーザー加工装置２の被加工物保持手段４を構成する被加工物保持部材４３の上面（保持面）に載置する。そして、環状のフレームFをクランプ４７によって固定する。次に、図示しない吸引手段を作動することにより、上述したように被加工物保持部材４３に形成された環状の吸引溝４３１に負圧を作用せしめ、被加工物保持部材４３の保持面（上面）上に載置されダイシングテープTを介して光デバイスウエーハ１０を吸引保持する（光デバイスウエーハ保持工程）。

次に、光デバイスウエーハ１０の表面側から第１の方向および第２の方向に形成された複数のストリート１２１および１２２に沿ってレーザー光線を照射し、複数のストリートに沿ってレーザー加工溝を形成する初回レーザー加工溝形成工程を実施する。
先ず、第１の方向に形成された複数のストリート１２１に沿ってレーザー加工溝を形成するために、加工送り手段３３を作動して光デバイスウエーハ１０を吸引保持した被加工物保持手段４を第１の撮像手段７の直下に位置付ける。被加工物保持手段４が第１の撮像手段７の直下に位置付けられると、第１の撮像手段７および制御手段９によって光デバイスウエーハ１０の表面１０aに形成された第１の方向に形成された複数のストリート１２１を撮像し、第１の方向に形成された複数のストリート１２１が加工送り方向(X軸方向)と平行であるか否か確認する。もし、第１の方向に形成された複数のストリート１２１が加工送り方向(X軸方向)と平行でない場合には、被加工物保持部材４３を回動して第１の方向に形成された複数のストリート１２１が加工送り方向(X軸方向)と平行となるように調整する（アライメント工程）。

次に、図９の（ａ）で示すように第１の方向に形成された複数のストリート１２１における最外側にストリート１２１の一端（図において左端）を集光器６２２の直下に位置付ける。そして、制御手段９はレーザー光線照射手段６２に制御信号を出力し、集光器６２２から光デバイスウエーハ１０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被加工物保持手段４を矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、図９の(b)で示すように集光器６２２の照射位置がストリート１２１の他端（図９の(b)において右端）に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止する（レーザー光線照射工程）。このレーザー光線照射工程においては、パルスレーザー光線の集光点Ｐを図９の(a)に示すように光デバイスウエーハ１０の表面１０a（上面）付近に合わせる。この結果、図９の(b)および図９の(c)に示すように光デバイスウエーハ１０にはストリート１２１に沿ってレーザー加工溝１１１が形成される。

上記レーザー光線照射工程の加工条件は、次の通りに設定されている。
光源：ＹＡＧレーザーまたはＹＶＯ４レーザー
波長：３５５ｎｍ（紫外光）
出力：７Ｗ
繰り返し周波数：１０ｋＨｚ
集光スポット径：φ２０μｍ
加工送り速度：１００ｍｍ／秒

上述したように第１の方向に形成された複数のストリート１２１における最外側にストリート１２１に沿ってレーザー光線照射工程を実施したならば、割り出し送り手段５３を作動してレーザー光線照射ユニット６をストリート１２１の間隔分だけ移動し、集光器６２２を隣接するストリート１２１の直上に位置付け、上記レーザー光線照射工程を実施する。このように例えば２本のストリートに沿ってレーザー光線照射工程を実施すると、光デバイスウエーハ１０の基台は金属基板１１によって形成されているので、レーザー光線の照射による熱によって膨張する。従って、設定された間隔分だけ割り出し送りしてレーザー光線を照射すると、ストリート１２１から外れて光デバイス１２３にレーザー光線が照射される虞がある。そこで、図示の実施形態においては、３本目のストリートに沿ってレーザー光線照射工程を実施する際に、金属基板１１の熱膨張に対応して割り出し送り量を補正する。即ち、割り出し送り手段５３を作動するとともに加工送り手段３３を作動し、図１０に示すように次のレーザー光線照射工程を実施するストリート１２１に形成されている貫通孔１１０の直下に第２の撮像手段８を位置付ける。そして、第２の撮像手段８の画像の中心が貫通孔１１０の中心と一致させる。この結果、第２の撮像手段８の直上に配設されている集光器６２２は、次のレーザー光線照射工程を実施するストリート１２１の直上に位置付けられることになる（補正工程）。なお、初回レーザー加工溝形成工程における補正工程は、第１の撮像手段７をストリート１２１の直上に位置付けることにより、集光器６２２の割り出し送り量を補正するようにしてもよい。

上述したように補正工程を実施したならば補正工程が実施されたストリート１２１に沿ってレーザー光線照射工程を実施する。この結果、レーザー光線の照射による熱によって膨張した光デバイスウエーハ１０であっても、ストリート１２１に沿ってレーザー光線を照射することができる。そして、レーザー光線照射工程と補正工程を繰り返し実施することにより、光デバイスウエーハ１０には第１の方向に形成された全てのストリート１２１に沿ってレーザー加工溝１１１が形成される。このようにして第１の方向に形成された全てのストリート１２１に沿ってレーザー加工溝１１１を形成したならば、被加工物保持手段４を９０度回動せしめる。そして、光デバイスウエーハ１０の第２の方向に形成された複数のストリート１２２に沿って上記レーザー光線照射工程と補正工程を繰り返し実施する。この結果、光デバイスウエーハ１０には、第１の方向および第２の方向に形成された全てのストリート１２１および１２２に沿ってレーザー加工溝１１１が形成される（初回レーザー加工溝形成工程）。

次に、初回レーザー加工溝形成工程が実施された光デバイスウエーハ１０の表面側から第１の方向および第２の方向に形成された複数のストリート１２１および１２２に沿って形成されたレーザー加工溝１１１に重ねてレーザー光線を照射する２回目以降レーザー加工溝形成工程を実施する。この２回目以降レーザー加工溝形成工程も上記初回レーザー加工溝形成工程におけるレーザー光線照射工程と補正工程を繰り返し実施する。この２回目以降レーザー加工溝形成工程を複数回実施することにより、図１１に示すように光デバイスウエーハ１０のストリート１２１および１２２に沿って形成されたレーザー加工溝１１１は金属基板１１の裏面１１bに達し、光デバイスウエーハ１０は第１の方向および第２の方向に形成された複数のストリート１２１および１２２に沿って個々の光デバイス１２３分割される。

上述した２回目以降レーザー加工溝形成工程における補正工程においては、ストリート１２１および１２２に形成されている貫通孔１１０の直下に第２の撮像手段８を位置付け、貫通孔１１０を光デバイスウエーハ１０の裏面側から撮像するので、光デバイスウエーハ１０の表面側からレーザー光線照射工程を実施することによって貫通孔１１０がデブリによって塞がれても、貫通孔１１０を確実に検出して補正工程を遂行することができる。

２：レーザー加工装置
２０：静止基台
３：被加工物保持機構
３１：移動基台
３２：支持基台
３３：加工送り手段
４：被加工物保持手段
４１：支持部材
４２：回転筒
４３：被加工物保持部材
５：レーザー光線照射ユニット支持機構
５２：可動支持基台
５３：割り出し送り手段
６：レーザー光線照射ユニット
６２：レーザー光線照射手段
６２２：集光器
７：第１の撮像手段
８：第２の撮像手段
１０：光デバイスウエーハ

Claims

金属基板の表面に第１の方向に形成された複数のストリートと第１の方向と直交する第２の方向に形成された複数のストリートと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ている光デバイス層が装着された光デバイスウエーハを、ストリートに沿って分割する光デバイスウエーハの分割方法であって、
第１の方向に形成された複数のストリートの少なくとも１本のストリートにおける第２の方向に形成された複数のストリートとの交点に、設定されたストリート本数毎にストリートの幅を超えない大きさの貫通孔を形成する第１の貫通孔形成工程と、
第２の方向に形成された複数のストリートの少なくとも１本のストリートにおける第１の方向に形成された複数のストリートとの交点、に設定されたストリート本数毎にストリートの幅を超えない大きさの貫通孔を形成する第２の貫通孔形成工程と、
光デバイスウエーハの表面側から第１の方向および第２の方向に形成された複数のストリートに沿ってレーザー光線を照射し、複数のストリートに沿ってレーザー加工溝を形成する初回レーザー加工溝形成工程と、
初回レーザー加工溝形成工程が実施された光デバイスウエーハに形成されたレーザー加工溝に重ねてレーザー光線を照射する２回目以降レーザー加工溝形成工程と、を含み、
該２回目以降レーザー加工溝形成工程は、該第１の貫通孔形成工程および第２の貫通孔形成工程において形成された貫通孔を光デバイスウエーハの裏面側から撮像手段によって検出し、貫通孔が検出されたストリートをレーザー光線の照射位置に位置付ける補正工程を含んでいる、
ことを特徴とする光デバイスウエーハの分割方法。
該第１の貫通孔形成工程および該第２の貫通孔形成工程は、光デバイスウエーハの設定された位置にレーザー光線を照射してレーザー貫通孔を形成する、請求項１記載の光デバイスウエーハの分割方法。