JP2013004925A - 光デバイスウエーハの加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光デバイス層にダメージを与えることなく基板の裏面に被覆された金属膜における分割予定ラインと対応する領域を除去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】複数の領域に光デバイスが形成され、基板２０の裏面に金属膜が被覆された光デバイスウエーハ２の加工方法であって、金属膜側から第１の分割予定ラインと対応する領域にレーザー光線を照射し、第１の分割予定ラインに沿って金属膜を除去することにより第１のレーザー加工溝２４１を形成する第１の金属膜除去工程と、金属膜側から第２の分割予定ラインと対応する領域にレーザー光線を照射し、第２の分割予定ラインに沿って金属膜を除去することにより第２のレーザー加工溝２４２を形成する第２の金属膜除去工程とを含み、第２の金属膜除去工程は第１の金属膜除去工程において形成された第１のレーザー加工溝２４１との交差領域を除いてレーザー光線を照射する。
【選択図】図５

Description

本発明は、基板の表面に光デバイス層が積層され所定の方向に延びる複数の第１の分割予定ラインと該第１の分割予定ラインと交差する方向に形成された複数の第２の分割予定ライン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、基板の裏面に金属膜が被覆された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等の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被覆され所定の方向に延びる複数の第１の分割予定ラインと該第１の分割予定ラインと交差する方向に形成された複数の第２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第１の分割予定ラインおよび第２の分割予定ライン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を第１の分割予定ラインおよび第２の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第１の分割予定ラインおよび第２の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第１の分割予定ラインおよび第２の分割予定ライン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。）

また、光デバイスウエーハを第１の分割予定ラインおよび第２の分割予定ラインに沿って分割する方法として、光デバイスウエーハを構成する基板に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を内部に集光点を合わせ第１の分割予定ラインおよび第２の分割予定ラインに沿って照射し、基板の内部に第１の分割予定ラインおよび第２の分割予定ラインに沿って破断の起点となる改質層を連続的に形成し、この破断の起点となる改質層が形成された第１の分割予定ラインおよび第２の分割予定ラインに沿って外力を付与することにより、ウエーハを分割する方法が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）

近年、光デバイスの輝度を向上させるために、光デバイスウエーハを構成する基板の裏面にアルミニウムや金等の金属を１μm程度の厚みで被覆した光デバイスウエーハが実用化されている。このように基板の裏面に金属膜が被覆された光デバイスウエーハを第１の分割予定ラインおよび第２の分割予定ラインに沿って分割するためには、先ず基板の裏面に被覆された金属膜側から第１の分割予定ラインおよび第２の分割予定ラインと対応する領域にレーザー光線を照射し、金属膜を第１の分割予定ラインおよび第２の分割予定ラインと対応して除去している。

特開平１０−３０５４２０号公報 特許第３４０８８０５号公報

而して、基板の裏面に被覆された金属膜側から第１の分割予定ラインと対応する領域にレーザー光線を照射して金属膜を第１の分割予定ラインと対応して除去した後に、第２の分割予定ラインと対応する領域にレーザー光線を照射する際に、第１の分割予定ラインと対応する交差領域においては既に金属膜が除去されているので、レーザー光線が基板を透過して基板の表面に形成された光デバイス層に照射され、光デバイス層にダメージが生じ光デバイスの品質を低下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、その主たる技術課題は、光デバイス層にダメージを与えることなく基板の裏面に被覆された金属膜における分割予定ラインと対応する領域を除去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所定の方向に延びる複数の第１の分割予定ラインと該第１の分割予定ラインと交差する方向に形成された複数の第２の分割予定ライン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、該基板の裏面に金属膜が被覆された光デバイスウエーハの加工方法であって、
該基板の裏面に被覆された金属膜側から該第１の分割予定ラインと対応する領域にレーザー光線を照射し、該第１の分割予定ラインに沿って該金属膜を除去することにより第１のレーザー加工溝を形成する第１の金属膜除去工程と、
該基板の裏面に被覆された金属膜側から該第２の分割予定ラインと対応する領域にレーザー光線を照射し、該第２の分割予定ラインに沿って該金属膜を除去することにより第２のレーザー加工溝を形成する第２の金属膜除去工程と、を含み、
該第２の金属膜除去工程は、該第１の金属膜除去工程において形成された第１のレーザー加工溝との交差領域を除いてレーザー光線を照射する、
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所定の方向に延びる複数の第１の分割予定ラインと該第１の分割予定ラインと交差する方向に形成された複数の第２の分割予定ライン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、該基板の裏面に金属膜が被覆された光デバイスウエーハの加工方法であって、
該基板の裏面に被覆された金属膜側から該第１の分割予定ラインと対応する領域にレーザー光線を照射し、該第１の分割予定ラインに沿って該金属膜を除去することにより第１のレーザー加工溝を形成する第１の金属膜除去工程と、
該基板の裏面に被覆された金属膜側から該第２の分割予定ラインと対応する領域にレーザー光線を照射し、該第２の分割予定ラインに沿って該金属膜を除去することにより第２のレーザー加工溝を形成する第２の金属膜除去工程と、を含み、
該第１の金属膜除去工程は、該第２の分割予定ラインと対応する領域との交差領域を除いてレーザー光線を照射する、
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。

上記第２の金属膜除去工程を実施した後に、基板の裏面側から基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を第１のレーザー加工溝および第２のレーザー加工溝に沿って照射し、基板の内部に第１のレーザー加工溝および第２のレーザー加工溝に沿って改質層を形成する改質層形成工程を実施する。

本発明によれば、第２の金属膜除去工程は、第１の金属膜除去工程において形成された第１のレーザー加工溝との交差領域を除いてレーザー光線を照射するので、第１のレーザー加工溝によって除去された交差領域にはレーザー光線が照射されないため、レーザー光線が基板の表面に形成された光デバイス層に照射されることはなく、光デバイス層にダメージを与えることが防止できる。
また、本発明によれば、第１の金属膜除去工程は、第２の分割予定ラインと対応する領域との交差領域を除いてレーザー光線を照射するので、その後、第２の金属膜除去工程において第２の分割予定ラインと対応する領域にレーザー光線を照射する際に第１の金属膜除去工程において形成された第１のレーザー加工溝との交差領域には金属膜が存在しているため、レーザー光線が基板の表面に形成された光デバイス層に照射されることはなく、光デバイス層にダメージを与えることが防止できる。

本発明による光デバイスウエーハの加工方法によ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。 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を示す説明図。 本発明による光デバイスウエーハの加工方法における第１の金属膜除去工程および第２の金属膜除去工程を実施するためのレーザー加工装置の要部斜視図。 本発明による光デバイスウエーハの加工方法における第１の実施形態の第１の金属膜除去工程を示す説明図。 本発明による光デバイスウエーハの加工方法における第１の実施形態の第２の金属膜除去工程を示す説明図。 本発明による光デバイスウエーハの加工方法における第２の実施形態の第１の金属膜除去工程を示す説明図。 本発明による光デバイスウエーハの加工方法における第２の実施形態の第２の金属膜除去工程を示す説明図。 本発明による光デバイスウエーハの加工方法における改質層形成工程を実施するためのレーザー加工装置の要部斜視図。 本発明による光デバイスウエーハの加工方法における改質層形成工程を示す説明図。

以下、本発明による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、ウエーハとしての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n型窒化物半導体層２１１およびp型窒化物半導体層２１２とからなる光デバイス層（エピ層）２１が例えば１０μｍの厚みで積層されている。そして、光デバイス層（エピ層）２１は所定の方向に延びる複数の第１の分割予定ライン２２１と該第１の分割予定ライン２２１と交差する方向に形成された複数の第２の分割予定ライン２２２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。また、サファイア基板２０の裏面２０bには、アルミニウム、金等の金属膜２４が金属蒸着によって被覆されて形成されている。この金属膜２４の厚みは、図示の実施形態においては１μmに設定されている。なお、光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の外周には結晶方位を表すノッチ２０１が形成されている。以下、この光デバイスウエーハ２を第１の分割予定ライン２２１および第２の分割予定ライン２２２に沿って加工する方法について説明する。

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にポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等のシート材からなる保護部材としての保護テープT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２０の裏面２０bに被覆された金属膜２４側から第１の分割予定ライン２２１と対応する領域にレーザー光線を照射し、第１の分割予定ライン２２１に沿って金属膜２４を除去することにより第１のレーザー加工溝を形成する第１の金属膜除去工程、およびサファイア基板２０の裏面２０bに被覆された金属膜２４側から第２の分割予定ライン２２２と対応する領域にレーザー光線を照射し、第２の分割予定ライン２２２に沿って金属膜２４を除去することにより第２のレーザー加工溝を形成する第２の金属膜除去工程を実施する。この第１の金属膜除去工程および第２の金属膜除去工程は、図３に示すレーザー加工装置３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、図示しない加工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図３において矢印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。なお、レーザー光線照射手段３２は、集光器３２２によって集光されるパルスレーザー光線の集光点位置を調整するための集光点位置調整手段（図示せず）を備えている。

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。なお、図示しない制御手段のメモリには、上記図１に示す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層（エピ層）２１に設けられた複数の第１の分割予定ライン２２１および複数の第２の分割予定ライン２２２の座標値（設計値）がノッチ２０１を基準として格納されている。

上述したレーザー加工装置３を用いて上記第１の金属膜除去工程および第２の金属膜除去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の表面２０aに貼着された保護テープT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、光デバイスウエーハ２を保護テープTを介してチャックテーブル３１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３１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に被覆された金属膜２４が上側となる。

上述した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、図示しない加工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が所定の座標値に位置付けられているか否可のアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段３３は、光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の外周に形成されたノッチ２０１を撮像し、その画像信号を図示しない制御手段に送る。そして、図示しない制御手段は、撮像手段３３から送られた画像信号に基づいてノッチ２０１が所定の座標値に位置しているか否かを判定し、ノッチ２０１が所定の座標値に位置していない場合には、チャックテーブル３１を回動してノッチ２０１を所定の座標値に位置付けるように調整し、設計値から第１の分割予定ライン２２１、第２の分割予定ライン２２２を検出する（アライメント工程）。

以上のようにしてアライメント工程を実施したならば、上記第１の金属膜除去工程および第２の金属膜除去工程を実施する。この第１の金属膜除去工程および第２の金属膜除去工程の第１の実施形態について、図４および図５を参照して説明する。
即ち、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、所定の第１の分割予定ライン２２１の一端（図４の（ａ）において左端）に対応する座標値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。次に、レーザー光線照射手段３２の集光器３２２から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。そして、図４の（ｂ）で示すように第１の分割予定ライン２２１の他端（図４の（ｂ）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。この第１の金属膜除去工程においては、パルスレーザー光線の集光点Ｐを図４の(a)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に被覆された金属膜２４の上面付近に合わせる。この結果、図４の（b）で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に被覆された金属膜２４は、第１の分割予定ライン２２１と対応する領域が除去されて第１のレーザー加工溝２４１が形成される（第１の金属膜除去工程）。

なお、上記第１の金属膜除去工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
レーザー光線の波長 ：３５５ｎｍ
繰り返し周波数 ：４０ｋＨｚ
平均出力 ：０．５〜２Ｗ（金属膜２４の金属によって異なる）
集光スポット径 ：５０μｍ
加工送り速度 ：３００ｍｍ／秒

このようにして、光デバイスウエーハ２に形成された全ての第１の分割予定ライン２２１に沿って上記第１の金属膜除去工程を実施したならば、チャックテーブル３１を９０度回動せしめる。そして、第２の分割予定ライン２２２と対応する領域にレーザー光線を照射し、第２の分割予定ライン２２２に沿って金属膜２４を除去することにより第２のレーザー加工溝を形成する第２の金属膜除去工程を実施する。

第２の金属膜除去工程は、図５の（ａ）で示すようにチャックテーブル３１を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、所定の第２の分割予定ライン２２２の一端（図５の（ａ）において左端）に対応する座標値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。次に、レーザー光線照射手段３２の集光器３２２からレーザー光線を照射しつつチャックテーブル３１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移動せしめる。そして、上記第１の金属膜除去工程において形成された第１のレーザー加工溝２４１との交差領域が集光器３２２の直下に達したらパルスレーザー光線の照射を停止し、第１のレーザー加工溝２４１との交差領域が集光器３２２の直下を越えたらパルスレーザー光線を再度照射する。このようにして、パルスレーザー光線の照射と停止を繰り返し、図５の（ｂ）で示すように第２の分割予定ライン２２２の他端（図５の（ｂ）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。この第２の金属膜除去工程においては、パルスレーザー光線の集光点Ｐを図５の(a)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に被覆された金属膜２４の上面付近に合わせる。この結果、図５の（c）で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に被覆された金属膜２４は、第１の金属膜除去工程において形成された第１のレーザー加工溝２４１との交差領域を除いて第２の分割予定ライン２２２と対応する領域が除去されて第２のレーザー加工溝２４２が形成される（第２の金属膜除去工程）。なお、第２の金属膜除去工程によって形成される第２のレーザー加工溝２４２は、図５の（d）で示すように第１のレーザー加工溝２４１と僅かに重合してもよく、また、図５の（e）で示すように第１のレーザー加工溝２４１と僅かに離れていてもよい。

このようにして、光デバイスウエーハ２に形成された全ての第２の分割予定ライン２２２に沿って上記第２の金属膜除去工程を実施する。なお、第２の金属膜除去工程の加工条件は、上記第１の金属膜除去工程の加工条件と同一でよい。

以上のように第１の実施形態における第２の金属膜除去工程は、第１の金属膜除去工程において形成された第１のレーザー加工溝２４１との交差領域を除いてレーザー光線を照射するので、第１のレーザー加工溝２４１によって除去された交差領域にはレーザー光線が照射されないため、パルスレーザー光線がサファイア基板２０を透過して表面２０aに形成された光デバイス層２１に照射されることはなく、光デバイス層２１にダメージを与えることが防止できる。

次に、第１の金属膜除去工程および第２の金属膜除去工程の第２の実施形態について説明する。
この第２の実施形態においては、第１の金属膜除去工程は第２の分割予定ライン２２２と対応する領域との交差領域を除いてレーザー光線を照射する。第２の実施形態における第１の金属膜除去工程は、図６の（ａ）で示すようにチャックテーブル３１を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、所定の第１の分割予定ライン２２１の一端（図６の（ａ）において左端）に対応する座標値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。次に、レーザー光線照射手段３２の集光器３２２からレーザー光線を照射しつつチャックテーブル３１を図６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。そして、上記第２の分割予定ライン２２２と対応する領域との交差領域が集光器３２２の直下に達したらパルスレーザー光線の照射を停止し、第２の分割予定ライン２２２と対応する領域との交差領域が集光器３２２の直下を越えたらパルスレーザー光線を再度照射する。このようにして、パルスレーザー光線の照射と停止を繰り返し、図６の（ｂ）で示すように第２の分割予定ライン２２２の他端（図６の（ｂ）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。この第１の金属膜除去工程においては、パルスレーザー光線の集光点Ｐを図６の(a)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に被覆された金属膜２４の上面付近に合わせる。この結果、図６の（b）で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に被覆された金属膜２４は、第２の分割予定ライン２２２と対応する領域との交差領域を除いて第１の分割予定ライン２２１と対応する領域が除去されて第１のレーザー加工溝２４１が形成される（第１の金属膜除去工程）。

このようにして、光デバイスウエーハ２に形成された全ての第１の分割予定ライン２２１に沿って上記第１の金属膜除去工程を実施したならば、チャックテーブル３１を９０度回動せしめる。そして、第２の分割予定ライン２２２と対応する領域にレーザー光線を照射し、第２の分割予定ライン２２２に沿って金属膜２４を除去することにより第２のレーザー加工溝を形成する第２の金属膜除去工程を実施する。

第２の実施形態における第２の金属膜除去工程は、図７の（ａ）で示すようにチャックテーブル３１を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、所定の第２の分割予定ライン２２２の一端（図７の（ａ）において左端）に対応する座標値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。次に、レーザー光線照射手段３２の集光器３２２からレーザー光線を照射しつつチャックテーブル３１を図７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。そして、図７の（ｂ）で示すように第２の分割予定ライン２２２の他端（図７の（ｂ）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。この第１の金属膜除去工程においては、パルスレーザー光線の集光点Ｐを図７の(a)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に被覆された金属膜２４の上面付近に合わせる。この結果、図７の（b）で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に被覆された金属膜２４は、第２の分割予定ライン２２２と対応する領域が除去されて第２のレーザー加工溝２４２が形成される（第２の金属膜除去工程）。このようにして、光デバイスウエーハ２に形成された全ての第２の分割予定ライン２２２に沿って上記第２の金属膜除去工程を実施する。

以上のように第２の実施形態における第１の金属膜除去工程は、第２の分割予定ライン２２２と対応する領域との交差領域を除いてパルスレーザー光線を照射するので、その後、第２の金属膜除去工程において第２の分割予定ライン２２２と対応する領域にパルスレーザー光線を照射する際に第１の金属膜除去工程において形成された第１のレーザー加工溝２４１との交差領域には金属膜が存在しているため、パルスレーザー光線がサファイア基板２０の表面２０aに形成された光デバイス層２１に照射されることはなく、光デバイス層２１にダメージを与えることが防止できる。

上述したように第１の金属膜除去工程および第２の金属膜除去工程を実施したならば、後に、サファイア基板２０の裏面２０b側からサファイア基板２０に対して透過性を有する波長のレーザー光線を第１のレーザー加工溝２４１および第２のレーザー加工溝２４２に沿って照射し、サファイア基板２０の内部に第１のレーザー加工溝２４１および第２のレーザー加工溝２４２に沿って改質層を形成する改質層形成工程を実施する。この改質層形成工程は、図８に示すレーザー加工装置３０を用いて実施する。図８に示すレーザー加工装置３０は、照射するパルスレーザー光線以外は上記図３に示すレーザー加工装置３と実質的に同様な構成であるため、同一部材には同一符号を付して、その説明は省略する。

上述したレーザー加工装置３０を用いて、改質層形成工程を実施するには、先ず図８に示すレーザー加工装置３０のチャックテーブル３１上に上記第１の金属膜除去工程および第２の金属膜除去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の表面２０aに貼着された保護テープT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、光デバイスウエーハ２を保護テープTを介してチャックテーブル３１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３１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に被覆された金属膜２４が上側となる。

上述した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、図示しない加工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が所定の座標値に位置付けられているか否可の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、上記第１の金属膜除去工程によっ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に被覆された金属膜２４に形成された第１のレーザー加工溝２４１と、該第１のレーザー加工溝２４１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（アライメント工程）。また、上記第２の金属膜除去工程によっ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に被覆された金属膜２４に形成された第２のレーザー加工溝２４２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。

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を構成するサファイア基板２０の裏面２０bに被覆された金属膜２４に形成された第１のレーザー加工溝２４１および第２のレーザー加工溝２４２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、所定の第１のレーザー加工溝２４１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、パルスレーザー光線の集光点Ｐをサファイア基板２０の厚み方向中央部に合わせる。次に、集光器３２２からサファイア基板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）で示すようにレーザー光線照射手段３２の集光器３２２の照射位置に第１のレーザー加工溝２４１の他端（図９の（b）において右端）が達したら、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、光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の内部には、図９の（b）に示すように第１のレーザー加工溝２４１に沿って改質層２４３が形成される。この改質層２４３は、溶融再固化層として形成される。

上記改質層２４３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。
レーザー光線の波長 ：１０４５ｎｍ
繰り返し周波数 ：１００ｋＨｚ
平均出力 ：０．３W
集光スポット径 ：φ１〜２μｍ
加工送り速度 ：４００ｍｍ／秒

このようにして、光デバイスウエーハ２に形成された全ての第１の分割予定ライン２２１に沿って上記改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度回動せしめる。そして、光デバイスウエーハ２に形成された全ての第２の分割予定ライン２２２に沿って上記改質層形成工程を実行する。

上述した改質層形成工程が実施された光デバイスウエーハ２は、外力を付与することにより破断起点となる改質層２４３が形成された第１の分割予定ライン２２１および第２の分割予定ライン２２２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搬送される。

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
２２１：第１の分割予定ライン
２２２：第２の分割予定ライン
２３：光デバイス
２４：金属膜
３：レーザー加工装置
３０：レーザー加工装置
３１：チャックテーブル
３２：レーザー光線照射手段
３２２：集光器
３３：撮像手段
T：保護テープ

Claims (3)

1. 基板の表面に光デバイス層が積層され所定の方向に延びる複数の第１の分割予定ラインと該第１の分割予定ラインと交差する方向に形成された複数の第２の分割予定ライン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、該基板の裏面に金属膜が被覆された光デバイスウエーハの加工方法であって、
   該基板の裏面に被覆された金属膜側から該第１の分割予定ラインと対応する領域にレーザー光線を照射し、該第１の分割予定ラインに沿って該金属膜を除去することにより第１のレーザー加工溝を形成する第１の金属膜除去工程と、
   該基板の裏面に被覆された金属膜側から該第２の分割予定ラインと対応する領域にレーザー光線を照射し、該第２の分割予定ラインに沿って該金属膜を除去することにより第２のレーザー加工溝を形成する第２の金属膜除去工程と、を含み、
   該第２の金属膜除去工程は、該第１の金属膜除去工程において形成された第１のレーザー加工溝との交差領域を除いてレーザー光線を照射する、
   ことを特徴とする光デバイスウエーハの加工方法。
2. 基板の表面に光デバイス層が積層され所定の方向に延びる複数の第１の分割予定ラインと該第１の分割予定ラインと交差する方向に形成された複数の第２の分割予定ライン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、該基板の裏面に金属膜が被覆された光デバイスウエーハの加工方法であって、
   該基板の裏面に被覆された金属膜側から該第１の分割予定ラインと対応する領域にレーザー光線を照射し、該第１の分割予定ラインに沿って該金属膜を除去することにより第１のレーザー加工溝を形成する第１の金属膜除去工程と、
   該基板の裏面に被覆された金属膜側から該第２の分割予定ラインと対応する領域にレーザー光線を照射し、該第２の分割予定ラインに沿って該金属膜を除去することにより第２のレーザー加工溝を形成する第２の金属膜除去工程と、を含み、
   該第１の金属膜除去工程は、該第２の分割予定ラインと対応する領域との交差領域を除いてレーザー光線を照射する、
   ことを特徴とする光デバイスウエーハの加工方法。
3. 該第２の金属膜除去工程を実施した後に、該基板の裏面側から該基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を該第１のレーザー加工溝および該第２のレーザー加工溝に沿って照射し、該基板の内部に該第１のレーザー加工溝および該第２のレーザー加工溝に沿って改質層を形成する改質層形成工程を実施する、請求項１又は２記載の光デバイスウエーハの加工方法。

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