JP2020013832A - Ｌｅｄウエーハの加工方法 - Google Patents

Ｌｅｄウエーハの加工方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ＬＥＤチップの輝度の向上を図れるＬＥＤウエーハの加工方法を提供する。【解決手段】サファイア基板２０の上面に、分割予定ラインによって区画された領域にＬＥＤが複数形成されたＬＥＤウエーハ１０を個々のＬＥＤチップ１４’に分割するＬＥＤウエーハ１０の加工方法であって、ダイヤモンド砥粒で構成され環状の第一の切り刃を有する第一の切削ブレードと、ダイヤモンド砥粒で構成され環状の第二の切り刃６２ａを有する第二の切削ブレード６２と、を準備する工程と、分割予定ラインを切削して、分割溝１００を形成しＬＥＤウエーハ１０を個々のＬＥＤチップ１４’に分割する工程と、第二の切削ブレード６２が分割予定ラインに形成された分割溝１００の分割面を研磨して研磨溝１０２を形成する工程と、から構成される。【選択図】図６

Description

本発明は、サファイア基板の上面にＬＥＤが複数形成されたウエーハを個々のＬＥＤチップに分割するＬＥＤウエーハの加工方法に関する。
サファイア基板の上面に分割予定ラインによって区画された領域にＬＥＤが複数形成されたＬＥＤウエーハは、レーザー加工装置によって個々のＬＥＤチップに分割され、携帯電話、照明機器等の電気機器に利用される。
一般的にサファイアは硬度が高く、切削ブレードを使用する切削装置では時間が掛かり、効率よくＬＥＤウエーハを分割して個々に分割されたＬＥＤチップを生産することが困難であることから、レーザー加工装置を用いてＬＥＤチップに分割する方法が実施されている。
サファイア基板の加工を実現するレーザー加工装置としては、サファイア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分割予定ラインにアブレーション加工を施し、分割溝を形成するタイプのもの（例えば、特許文献１を参照。）と、サファイアに対して透過性を有する波長のレーザー光線を照射して分割予定ラインの内部に分割起点となる改質層を形成し、外力を付与することにより分割するタイプのもの（例えば、特許文献２を参照。）と、が存在し、ウエーハを個々のＬＥＤチップに分割することができる。
特開平１０−３０５４２０号公報 特許第３４０８８０５号公報
上記したレーザー加工装置によれば、切削ブレードを用いる加工に比べ、サファイア基板からなるＬＥＤウエーハを効率よく個々のＬＥＤチップに分割することは可能である。しかし、分割されたＬＥＤチップの側面がレーザー光線の照射によって変質し、この変質した側面がＬＥＤチップの輝度を低下させることが問題となっている。
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、ＬＥＤチップの輝度の向上を図れるＬＥＤ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、サファイア基板の上面に分割予定ラインによって区画された領域にＬＥＤが複数形成されたＬＥＤウエーハを個々のＬＥＤチップに分割するＬＥＤウエーハの加工方法であって、比較的粒径の大きいダイヤモンド砥粒で構成され比較的幅が狭い環状の第一の切り刃を有する第一の切削ブレードと、比較的粒径の小さいダイヤモンド砥粒で構成され比較的幅が広い環状の第二の切り刃を有する第二の切削ブレードと、を準備する切削ブレード準備工程と、該第一の切削ブレードが回転可能に装着された第一の切削手段とＬＥＤウエーハが保持された保持手段とを相対的に加工送りして分割予定ラインを切削して、分割溝を形成しＬＥＤウエーハを個々のＬＥＤチップに分割する分割工程と、該第二の切削ブレードが回転可能に装着された第二の切削手段とＬＥＤウエーハが保持された保持手段とを相対的に加工送りして分割予定ラインに形成された分割溝の分割面を研磨して研磨溝を形成する研磨工程と、から少なくとも構成されたＬＥＤウエーハの加工方法が提供される。
該分割工程においては、該第一の切削ブレードの切り込み深さを段階的に深くして分割予定ラインを切削することが好ましい。また、該第一の切削ブレードを構成するダイヤモンド砥粒の粒径は＃３００〜＃５００であり、該第二の切削ブレードを構成するダイヤモンド砥粒の粒径は＃１８００〜＃２２００であることが好ましい。さらに、該第一の切削ブレードの幅は０．１５ｍｍ〜０．２４ｍｍであり、該第二の切削ブレードの幅は０．２５ｍｍ〜０．３４ｍｍであってよい。
より好ましくは、本発明のＬＥＤウエーハの加工方法は、切り刃の先端部がＶ形状に形成されたＶ形状切削ブレードを準備するＶ形状切削ブレード準備工程と、該Ｖ形状切削ブレードが回転可能に装着された切削手段と裏面が露出したＬＥＤウエーハが保持された保持手段とを相対的に加工送りして、ＬＥＤウエーハの裏面の分割予定ラインに対応する位置に面取り部を形成する面取り加工を施す面取り工程を含むことができる。該Ｖ形状切削ブレード準備工程において、切り刃の先端部がなす角度が異なる複数のＶ形状切削ブレードを準備し、該面取り工程において、該複数のＶ形状切削ブレードにより該面取り加工を施すことが好ましい。また、該Ｖ形状切削ブレード準備工程において準備されるＶ形状切削ブレードは３種類であり、該Ｖ形状切削ブレードの切り刃の先端部がなす角度は、１１０°〜１３０°、８０°〜１００°、及び５０°〜７０°の３種類であってよい。さらに、該Ｖ形状切削ブレードを構成するダイヤモンド砥粒の粒径は、＃１８００〜＃２２００とすることができる。該面取り工程において、該Ｖ形状切削ブレード毎に切り込み深さを段階的に深くして、複数回に渡り同じ分割予定ラインに対応する位置に沿って面取り工程を実施することが好ましく、該面取り工程において段階的に深くする際の切り込み深さは、０．０４ｍｍ〜０．０６ｍｍとすることができる。
本発明のＬＥＤウエーハの加工方法は、比較的粒径の大きいダイヤモンド砥粒で構成され比較的幅が狭い環状の第一の切り刃を有する第一の切削ブレードと、比較的粒径の小さいダイヤモンド砥粒で構成され比較的幅が広い環状の第二の切り刃を有する第二の切削ブレードと、を準備する切削ブレード準備工程と、該第一の切削ブレードが回転可能に装着された第一の切削手段とＬＥＤウエーハが保持された保持手段とを相対的に加工送りして分割予定ラインを切削して、分割溝を形成しＬＥＤウエーハを個々のＬＥＤチップに分割する分割工程と、該第二の切削ブレードが回転可能に装着された第二の切削手段とウエーハが保持された保持手段とを相対的に加工送りして分割予定ラインに形成された分割溝の分割面を研磨して研磨溝を形成する研磨工程と、から少なくとも構成されていることから、切削ブレードによって切断することが困難とされていたＬＥＤウエーハを切削ブレードによって個々のＬＥＤチップに分割することができると共に、個々に分割されたＬＥＤチップの側面が変質しないので、レーザー加工によって分割したＬＥＤチップに比して輝度を向上させることができる。また、切り刃の先端部がＶ形状に形成されたＶ形状切削ブレードを準備するＶ形状切削ブレード準備工程と、該Ｖ形状切削ブレードが回転可能に装着された切削手段と裏面が露出したＬＥＤウエーハが保持された保持手段とを相対的に加工送りして、ＬＥＤウエーハの裏面の分割予定ラインに対応する位置に面取り部を形成する面取り加工を施す面取り工程を含むことにより、ＬＥＤチップの裏面に面取り加工を施して、輝度の向上を図ることができる。さらに、Ｖ形状切削ブレード準備工程において、切り刃の先端部がなす角度が異なる複数のＶ形状切削ブレードを準備し、面取り工程において、複数のＶ形状切削ブレードにより面取り加工を施すことにより、個々に分割されるＬＥＤチップの裏面に擬似的な曲面となる面取り部を形成し、さらに輝度の向上を図ることができる。
支持基板にＬＥＤウエーハを支持させて一体化ユニットを構成する態様を示す斜視図である。 図１に示す一体化ユニットを切削装置の保持テーブルに保持する態様を示す斜視図である。 切削ブレード準備工程、及び切削ブレードを回転スピンドルに装着する態様を示す斜視図である。 分割工程の実施態様を説明するための斜視図である。 （ａ）図４に示す分割工程によって分割されたＬＥＤウエーハを示す斜視図、（ｂ）分割されたＬＥＤウエーハの一部拡大側面図である。 （ａ）研磨工程の実施態様を説明するための斜視図、（ｂ）研磨されたＬＥＤウエーハ１０の一部拡大側面図である。 Ｖ形状切削ブレード準備工程、及びＶ形状切削ブレードを回転スピンドルに装着する態様を示す斜視図である。 支持基板移し替え工程を説明するための斜視図である。 支持基板移し替え工程において、支持基板を剥離する態様を示す斜視図である。 面取り工程の実施態様を説明するための斜視図である。 （ａ）第一のＶ形状切削ブレードによって面取りされたＬＥＤウエーハの一部拡大側面図、（ｂ）第一のＶ形状切削ブレードに加え、第二のＶ形状切削ブレードによって面取りされたＬＥＤウエーハの一部拡大側面図、（ｃ）第一のＶ形状切削ブレード、第二のＶ形状切削ブレードに加え、第三のＶ形状切削ブレードによって面取りされたＬＥＤウエーハの一部拡大側面図である。
以下、本発明の実施形態に係るＬＥＤウエーハの加工方法ついて、添付図面を参照しながら、詳細に説明する。
まず、本実施形態のＬＥＤウエーハの加工方法を実施するに際し、図１に示すように、被加工物となるＬＥＤウエーハ１０を用意する。本実施形態で用意するＬＥＤウエーハ１０は、厚さが０．４５ｍｍのサファイア基板の上面に、分割予定ライン１２によって区画された領域にＬＥＤ１４が複数形成されたものである。ＬＥＤウエーハ１０の外周には、結晶方位を示す水平部、所謂オリエンテーションフラット１６が形成されている。ＬＥＤ１４が形成された側が表面１０ａであり、反対側が裏面１０ｂである。
上記したＬＥＤウエーハ１０を用意したならば、図１に示すように、ＬＥＤウエーハ１０よりも僅かに大きい円板形状の支持基板２０を用意する。支持基板２０は、所定の剛性を有する基板であり、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から形成される。そして、図に示すように、ＬＥＤウエーハ１０の裏面１０ｂ側を支持基板２０の上面２０ａに対して中心を合せて貼着し一体化ユニット３０とする。支持基板２０に対してＬＥＤウエーハ１０を貼着する際には、ＬＥＤウエーハ１０の裏面１０ｂにワックス等を塗布して密着強度を高める。
ＬＥＤウエーハ１０と支持基板２０を合わせて一体化ユニット３０を形成したならば、図２に示すように、切削装置４０（一部のみを示している。）に搬送し、切削装置４０の保持テーブル４２の吸着チャック４２ａ上に一体化ユニット３０の支持基板２０側を下にして載置する。吸着チャック４２ａは、支持基板２０よりも僅かに小さい寸法形状で形成されており、保持テーブル４２に接続された図示しない吸引手段を作動して一体化ユニット３０を吸引保持する。
（切削ブレード準備工程）
切削装置４０の保持テーブル４２に一体化ユニット３０を吸引保持すると共に、後に説明する分割工程、研磨工程を実施するための切削ブレード準備工程を行う。以下に、図３を参照しながら、切削ブレード準備工程について説明する。
切削装置４０は、切削手段としてのスピンドルユニット５０を備えている。スピンドルユニット５０は、図示しない移動基台に装着され加工送り方向、割り出し送り方向（水平面において、加工送り方向に直交する方向）、切り込み深さ方向（上下方向）に移動調整可能なスピンドルハウジング５２と、スピンドルハウジング５２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駆動される回転スピンドル５４を備えている。そして、この切削ブレード準備工程では、回転スピンドル５４の先端部に装着され、固定ナット５６を螺合することにより固定される第一の切削ブレード６１、及び第二の切削ブレード６２を準備する。第一の切削ブレード６１は、外周部に環状の第一の切り刃６１ａを有しており、第二の切削ブレード６２は、外周部に環状の第二の切り刃６２ａを有している。第一の切り刃６１ａ、第二の切り刃６２ａは、いずれも、ダイヤモンド砥粒をメタルボンド等により固定して形成されている。第一の切り刃６１ａは、第二の切り刃６２ａに対して、比較的幅が狭く、第二の切り刃６２ａは第一の切り刃６１ａに対して、比較的幅が広く設定される。本実施形態では、第一の切り刃６１ａの幅が０．２ｍｍ、直径が５０ｍｍに設定され、第二の切り刃６２ａの幅が０．３ｍｍ、直径が５０ｍｍに設定される。第一の切り刃６１ａを構成するダイヤモンド砥粒の粒径は＃４００（φ３０μｍ）であり、第二の切り刃６２ａを構成するダイヤモンド砥粒の粒径は＃２０００（φ４μｍ）である。このように、第一の切り刃６１ａの幅は、効率よくサファイア基板を分割するのに適した０．１４ｍｍ〜０．２４ｍｍから選択され、ダイヤモンド砥粒の大きさは、比較的粒径の大きい、例えば、＃３００〜＃５００から選択されることが好ましい。さらに、第二の切り刃６２ａの幅は、第一の切り刃６１ａの幅よりも僅かに大きい０．２５ｍｍ〜０．３４ｍｍの幅から選択され、ダイヤモンド砥粒の大きさは、個々に分割されたＬＥＤチップ１４’の分割面を研磨して輝度を向上させるのに適した比較的粒径の小さい、例えば、＃１８００〜＃２２００から選択されることが好ましい。以上により、切削ブレード準備工程が完了する。
（分割工程）
上記した切削ブレード準備工程が完了したならば、分割工程を実施する。以下に、図４、図５を参照しながら、分割工程について説明する。
分割工程を実施するに際し、切削装置４０の回転スピンドル５４の先端部に、第一の切削ブレード６１をスピンドルユニット５０によって回転可能に装着させることにより、第一の切削手段６０Ａを構成する。第一の切削手段６０Ａを構成したならば、図示しない撮像カメラ等を含むアライメント手段を用いて、保持テーブル４２に吸引保持されたＬＥＤウエーハ１０の分割予定ライン１２と、第一の切削ブレード６１との位置合わせ（アライメント）を行う。
上記したアライメントを終えたならば、所定の分割予定ライン１２上の加工開始位置となる端部上方に第一の切削ブレード６１を位置付け、図示しない回転駆動機構を作動させて回転スピンドル５４と共に第一の切削ブレード６１を回転させる。第一の切削ブレード６１は、該回転駆動機構により、例えば、１５，０００ｒｐｍの回転速度で回転させられ、ＬＥＤウエーハ１０に対して下降させられて、ＬＥＤウエーハ１０の表面１０ａから所定の深さ、例えば、０．１５ｍｍの深さで切り込み送りされる。表面１０ａから０．１５ｍｍの深さに切り込み送りされるのと同時に、図４に示すように、保持テーブル４２を矢印Ｘで示す方向に、例えば２ｍｍ／秒の速度で加工送りして分割予定ライン１２を切削して、０．１５ｍｍの深さとなる凹溝９９を形成する。所定の分割予定ライン１２に対して凹溝９９を形成したならば、凹溝９９を形成した分割予定ライン１２に隣接し、まだ凹溝が形成されていない隣接する分割予定ライン１２上に割り出し送りして、同様の切削加工を実施して、凹溝９９を形成する。このようにして、所定の方向に沿う分割予定ライン１２の全てに対応して凹溝９９を形成したならば、保持テーブル４２を９０°回転して、先に凹溝９９を形成した分割予定ライン１２に直交する未加工の分割予定ライン１２に対しても同様の切削加工を行い、全ての分割予定ライン１２に対して、０．１５ｍｍの深さで、且つ０．２ｍｍの幅の凹溝９９を形成する。
上記したように、分割工程における最初の切削加工では、ＬＥＤウエーハ１０の厚みが０．４５ｍｍであるのに対して、切り込み深さは０．１５ｍｍであることから、ＬＥＤウエーハ１０の１／３の厚みだけ切削される。次いで、スピンドルハウジング５２を、さらに０．１５ｍｍ下降させることにより、切り込み深さを０．１５ｍｍ深くし、最初に０．１５ｍｍの深さで切削が実施された同じ分割予定ライン１２の全てに対して、同様の切削加工を実施する。これにより、分割予定ライン１２に沿って、深さが０．３ｍｍに達する凹溝９９が形成され、ＬＥＤウエーハ１０の厚みに対して、２／３だけ切削された状態となる。そして、さらに、スピンドルハウジング５２を０．１５ｍｍ下降させることにより、切り込み深さを０．１５ｍｍ深くし、０．３ｍｍの深さで切削加工が実施された同じ分割予定ライン１２の全てに対して、上記と同様の切削加工を実施する。この結果、図５（ｂ）に一部拡大側面図として示すように、支持基板２０に達し、ＬＥＤウエーハ１０を、個々のＬＥＤチップ１４’に完全に分割する深さ（０．４５ｍｍ）で、幅が０．２ｍｍの分割溝１００が形成される。すなわち、本実施形態の分割工程によれば、第一の切削ブレード６１の切り込み深さを、段階的に０．１５ｍｍずつ深くしつつ、３回に渡り同じ分割予定ライン１２を切削することによって、支持基板２０に達する深さが０．４５ｍｍの分割溝１００を形成し、ＬＥＤウエーハ１０のＬＥＤ１４が形成された領域を個々のＬＥＤチップ１４’に分割する。なお、切り込み深さを段階的に深くする際の深さは、０．１５ｍｍに限定されず、適宜調整されてよい。例えば、一段階で下降させられる切り込み深さを０．２２５ｍｍとし、厚みが０．４５ｍｍのＬＥＤウエーハ１０を、２段階に分けて切り込み深さを深くして個々のＬＥＤチップ１４’に分割してもよい。また、ＬＥＤウエーハ１０の厚みに応じても段階的に深くされる際の切り込み深さを調整することができる。以上により、分割工程が完了する。
上記したように、分割工程を実施する際の第一の切削ブレード６１は、比較的粒径の大きいダイヤモンド砥粒で構成され、比較的幅の狭い環状の第一の切り刃６１ａを有する。これにより、ＬＥＤウエーハ１０を切削する時間が短縮され、効率よく分割することができる。しかし、粒径の大きい、すなわち目の粗い第一の切削ブレード６１によって分割予定ライン１２を切削していることから、分割溝１００を構成する分割面１００ａは、表面が粗く、そのままでは、個々のチップに分割されるＬＥＤチップ１４’の輝度を損なうことになる。ここで、本実施形態では、上記した分割工程を実施した後、これに次いで、研磨工程を実施する。以下に、この研磨工程について、図６を参照しながら説明する。
（研磨工程）
切削装置４０により上記した分割工程を実施したならば、第一の切削手段６０Ａを構成する回転スピンドル５４の先端部から第一の切削ブレード６１を取り外し、切削ブレード準備工程において予め準備しておいた第二の切削ブレード６２を、スピンドルユニット５０によって回転可能に装着させることで、図６（ａ）に示すように第二の切削手段６０Ｂを構成する。
第二の切削手段６０Ｂを構成したならば、図６（ａ）に示すように、第二の切削ブレード６２による切り込み深さを分割溝１００の底に達する０．４５ｍｍに設定した上で、上記した分割工程と同様にして、第二の切削ブレード６２を１５，０００ｒｐｍで回転させて、ＬＥＤウエーハ１０上の分割予定ライン１２に沿って、すなわち、深さが０．４５ｍｍに加工された分割溝１００に沿って分割面１００ａを研磨することにより研磨溝１０２を形成する。上記したように、第二の切削ブレード６２の第二の切り刃６２ａは、幅が０．３ｍｍに設定されており、第二の切り刃６２ａを構成するダイヤモンド砥粒の粒径は、第一の切り刃６１ａに対してより小さい＃２０００（φ４μｍ）である。これにより、図６（ｂ）にＬＥＤウエーハ１０の一部拡大側面図として示すように、分割溝１００において対向する目の粗い分割面１００ａを０．０５ｍｍずつ研磨して、個々に分割されたＬＥＤチップ１４’が点灯される際に輝度を損ねることがない綺麗な研磨面１０２ａを形成する。上記した切削加工を実施することで、研磨工程が完了する。
上記した切削ブレード準備工程、分割工程、及び研磨工程を実施することにより、切削ブレードによって切断することが困難とされていたＬＥＤウエーハ１０を切削ブレードによって効率よく個々のＬＥＤチップ１４’に分割することができると共に、分割されたＬＥＤチップ１４’の側面に変質した層が形成されないので、レーザー加工によって分割する加工方法に比して、ＬＥＤチップ１４’を発光させた時の輝度を向上させることができる。
本実施形態のＬＥＤウエーハの加工方法は、上記した分割工程、研磨工程に加え、切り刃の先端部がＶ形状に形成されたＶ形状切削ブレードを準備するＶ形状切削ブレード準備工程と、ＬＥＤウエーハ１０の裏面１０ｂの分割予定ライン１２に沿って切削加工を実施して面取り部を形成する面取り工程を含むように構成することができる。以下に、図７〜図１１を参照しながら、Ｖ字形状切削ブレード準備工程、及び面取り工程について説明する。
（Ｖ形状切削ブレード準備工程）
図７に示すように、Ｖ形状切削ブレード準備工程は、ダイヤモンド砥粒をメタルボンド等により固定して形成された切り刃がＶ形状に形成されたＶ形状切削ブレードを準備する工程である。より具体的には、切削装置４０のスピンドルユニット５０の回転スピンドル５４の先端部に装着可能で、研磨溝１０２の幅よりも厚みがあり（例えば、３ｍｍ）、粒径が＃１８００〜＃２２００、より好ましくは粒径が＃２０００のダイヤモンド砥粒を含んで構成される直径が６０ｍｍの切り刃を有するＶ形状切削ブレードを準備する工程である。本実施形態では、先端部のＶ形状の角度が１２０°の第一のＶ形状切り刃６３ａを有する第一のＶ形状切削ブレード６３と、先端部のＶ形状の角度が９０°の第二のＶ形状切り刃６４ａを有する第二のＶ形状切削ブレード６４と、先端部のＶ形状の角度が６０°の第三のＶ形状切り刃６５ａを有する第三のＶ形状切削ブレード６５と、を準備することで完了する。なお、各Ｖ形状切削ブレードは、図７に示すように、回転スピンドル５４の先端部に、固定ナット５６を螺合することによって固定される。
本実施形態では、上記した分割工程、研磨工程を実施した後にＬＥＤウエーハ１０の裏面１０ｂの分割予定ライン１２に沿って面取り部を形成する面取り工程を実施する。その際に必要な支持基板移し替え工程について、以下に説明する。
図８の上方に示すように、分割工程、及び研磨工程が施されたＬＥＤウエーハ１０は、ＬＥＤ１４が形成された表面１０ａ側を上にして、支持基板２０に貼着されて一体化ユニット３０を構成している。面取り加工は、ＬＥＤウエーハ１０の裏面１０ｂ側に施されるものであることから、切削装置４０の保持テーブル４２に保持された一体化ユニット３０を一旦取り出して、図中中段に示すように、ＬＥＤウエーハ１０を下方に、支持基板２０の裏面２０ｂ側を上方に向け、粘着剤等が塗布されたＬＥＤウエーハ１０の表面１０ａを支持基板２０と同形状、同素材からなる支持基板２２の上面２２ａに貼着する。ＬＥＤウエーハ１０を新たな支持基板２２に貼着したならば、支持基板２０を上方にして、図９に示すように支持基板２０を剥離し、ＬＥＤウエーハ１０と、支持基板２２とからなる新たな一体化ユニット３２を構成する。図９から理解されるように、ＬＥＤウエーハ１０から支持基板２０を剥離することにより、ＬＥＤウエーハ１０の裏面１０ｂと共に、分割予定ライン１２に対応する位置に形成された研磨溝１０２が露出する。
（面取り工程）
Ｖ形状切削ブレード準備工程と、上記面取り準備工程を終えたならば、図１０に示すように、一体化ユニット３２を、面取り工程を実施する切削装置４０に搬送し、支持基板２２側を保持テーブル４２に載置して吸引保持する。切削装置４０の回転スピンドル５４の先端部には、先端部が１２０°の角度に設定された第一のＶ形状切り刃６３ａを有する第一のＶ形状切削ブレード６３が装着され、面取り加工を施すための切削手段が構成されている。保持テーブル４２に一体化ユニット３２を保持したならば、切削装置４０の図示しない撮像カメラ等を含むアライメント手段を用いて、保持テーブル４２に保持されたＬＥＤウエーハ１０の裏面１０ｂに露出している研磨溝１０２と、第一のＶ形状切削ブレード６３との位置合わせ（アライメント）を行う。このアライメントを実施したならば、図示しない回転駆動機構により、回転スピンドル５４を、例えば、３０，０００ｒｐｍの回転速度で回転させると共に、ＬＥＤウエーハ１０の裏面１０ｂ側の分割予定ライン１２に沿って露出している研磨溝１０２の加工開始位置となる端部の上方に、第一のＶ形状切削ブレード６３を位置付け、所定の切り込み深さ（例えば、裏面１０ｂから０．０５ｍｍ）になるように下降させる。第一のＶ形状切削ブレード６３を下降させたならば、保持テーブル４２を矢印Ｘで示す方向に５ｍｍ／秒の速度で加工送りし、分割予定ライン１２に対応する位置に沿って面取り部１０３を形成する切削加工を実施する。これにより、図１１（ａ）に示すように、裏面１０ｂ側の研磨溝１０２に沿った両側角部に、面取り部１０３を構成する第一の面取り部１０３ａが、１２０°の角度で形成される。上記した分割工程、研磨工程と同様の手順により、裏面１０ｂ側に露出している全ての研磨溝１０２に対して、第一のＶ形状切削ブレード６３によって第一の面取り部１０３ａを形成する。
ＬＥＤウエーハ１０の裏面１０ｂに露出した全ての研磨溝１０２に沿って、図１１（ａ）に示す第一の面取り部１０３ａを形成したならば、回転スピンドル５４を一旦停止して、スピンドルユニット５０を上昇させ、第一のＶ形状切削ブレード６３を回転スピンドル５４から取り外し、先端部の角度が９０°に設定された第二のＶ形状切り刃６４ａを有する第二のＶ形状切削ブレード６４を回転スピンドル５４に装着する。第二のＶ形状切削ブレード６４を装着したならば、切り込み深さを第一の面取り部１０３ａを形成した際の切り込み深さ０．０５ｍｍから更に０．０５ｍｍ、すなわち裏面１０ｂから０．１ｍｍ下降させ、それ以外は、上記した第一の面取り部１０３ａを形成した切削加工と同条件の切削加工を実施する。これにより、図１１（ｂ）に示すように、第一の面取り部１０３ａを形成した研磨溝１０２に沿って、第二の面取り部１０３ｂを形成する。図１１（ｂ）から理解されるように、先端部の角度が９０°に設定された第二のＶ形状切り刃６４ａを使用し、第一の面取り部１０３ａを形成した切削加工のときよりも、０．０５ｍｍだけ切り込み深さを深く設定して切削加工することから、第一の面取り部１０３ａの下方側（研磨溝１０２の中心側）に、第二の面取り部１０３ｂが形成される。
第二の面取り部１０３ｂを形成したならば、回転スピンドル５４を再度停止して、スピンドルユニット５０を上昇させ、第二のＶ形状切削ブレード６４を回転スピンドル５４から取り外し、先端部の角度が６０°に設定された第三のＶ形状切り刃６５ａを有する第三のＶ形状切削ブレード６５を回転スピンドル５４に装着する。第三のＶ形状切削ブレード６５を装着したならば、切り込み深さを第二の面取り部１０３ａを形成した際の切り込み深さ０．１ｍｍから更に０．０５ｍｍ下降させ（合計０．１５ｍｍ）、それ以外は、上記した第一の面取り部１０３ａ、及び第二の面取り部１０３ｂを形成した際と同条件の切削加工を実施する。これにより、図１１（ｃ）に示すように、研磨溝１０２に沿って形成される面取り部１０３に、第三の面取り部１０３ｃを形成する。図１１（ｃ）から理解されるように、先端部の角度が６０°に設定された第三のＶ形状切り刃６５ａを使用し、第二の面取り部１０３ｂを形成した切削加工のときよりも、さらに０．０５ｍｍだけ切り込み深さを深くして切削加工することから、第二の面取り部１０３ｂの下方側に、第三の面取り部１０３ｃが形成される。このように、面取り部１０３を形成するために、切り込み深さを段階的に深く設定し、複数回に分けて切削加工を実施したことから、面取り部１０３は、第一の面取り部１０３ａ、第二の面取り部１０３ｂ、及び第三の面取り部１０３ｃによって擬似的な曲面となる。そして、面取り部１０３は、研磨工程と同レベルの粒径の小さいダイヤモンド砥粒で構成された切削ブレードで研磨されることから、研磨溝１０２の研磨面１０２ａと同じように、個々に分割されたＬＥＤチップ１４’の輝度の向上に寄与する。なお、当該面取り工程において段階的に切り込み深さを深くする際の寸法は、上記した０．０５ｍｍに限定されず適宜調整されてよいが、好ましくは０．０４ｍｍ〜０．０６ｍｍから選択される。また、上記の説明において参照した本実施形態を示す各図の寸法、及び角度は、説明の都合上適宜調整されており、実際の寸法比、及び角度を示すものではない。
本発明によれば、上記した実施形態に限定されず、種々の変形例が提供される。例えば、上記実施形態では、０．２ｍｍの幅の第一の切り刃６１ａを有する第一の切削ブレード６１を使用して分割工程を実施し、０．３ｍｍの幅の第二の切り刃６２ａを有する第二の切削ブレード６２を使用して研磨工程を実施したが、第一の切り刃６１ａと第二の切り刃６２ａの幅は、分割予定ライン１２の幅に合わせて適宜調整することができる。ただし、第一の切り刃６１ａの幅と、第二の切り刃６２ａの幅との差が大きすぎると、研磨工程の実施に時間が掛かりすぎるため、第一の切り刃６１ａの幅と第二の切り刃６２ａの幅の差は出来るだけ小さい方がよく、また、第一の切り刃６１ａの幅と第二の切り刃６２ａの幅の差が小さすぎると、分割面１００ａの研磨が不十分になる可能性がるため、第一の切り刃６１ａの幅と第二の切り刃６２ａの幅の差は、たとえば０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍ程度の差であることが好ましい。
上記した実施形態では、分割工程、研磨工程、面取り工程を、切削ブレードを付け替えることにより、同一の切削装置４０によって実施したが、Ｖ形状切削ブレードを含む切削ブレード毎に切削装置を用意し、各工程が終了したＬＥＤウエーハ１０を、次工程の切削ブレードが装着された別の切削装置に搬送するようにして、各工程を実施するようにしてもよい。
上記実施形態では、分割工程、研磨工程を実施した後、分割予定ライン１２に沿って形成された研磨溝１０２に対して面取り工程を実施したが、分割工程、研磨工程を実施する前に、ＬＥＤウエーハ１０の裏面１０ｂの分割予定ライン１２に沿った位置に、面取り部１０３を形成し、その後、表面１０ａ側から、分割工程、及び研磨工程を実施して研磨溝１０２を形成してもよい。
上記実施形態では、Ｖ形状切削ブレードとして、Ｖ形状の角度が１２０°である第一のＶ形状切削ブレード６３、Ｖ形状の角度が９０°である第二のＶ形状切削ブレード６４、Ｖ形状の角度が６０°である第三のＶ形状切削ブレード６５の３種類を用意して面取り工程を実施したが、これに限定されず、例えば、Ｖ形状の角度がいずれかの角度に設定された１種類のＶ形状切削ブレードによって面取り工程を実施してもよいし、２種のＶ形状切削ブレード、さらには、３種よりも多くの種類のＶ形状切削ブレードを用いて面取り加工を実施してもよい。複数のＶ形状切削ブレードを用意して面取り加工を実施する際は、用意するＶ形状切削ブレードの数に合わせて、Ｖ形状切削ブレードの切り刃の角度を適宜調整してよい。このように、Ｖ形状の角度が異なるＶ形状切削ブレードを複数用意して面取り工程を実施することで、面取り部１０３を擬似的な曲線とすることができ、個々に分割されるＬＥＤチップ１４’の輝度向上に寄与する。
上記実施形態における分割工程、研磨工程、面取り工程時における、回転スピンドルの回転速度、段階的に実施される切削加工の切り込み深さの寸法、加工送り速度等の加工条件は、上記実施形態に限定されず、適宜調整されても良いことはいうまでもない。
１０：ＬＥＤウエーハ
１２：分割予定ライン
１４：ＬＥＤ
１４’：ＬＥＤチップ
１６：オリエンテーションフラット（オリフラ）
２０、２２：支持基板
３０：一体化ユニット
４０：切削装置
４２：保持テーブル
５０：スピンドルユニット
５２：スピンドルハウジング
５４：回転スピンドル
５６：固定ナット
６０Ａ：第一の切削手段
６０Ｂ：第二の切削手段
６１：第一の切削ブレード
６１ａ：第一の切り刃
６２：第二の切削ブレード
６２ａ：第二の切り刃
９９：凹溝
１００：分割溝
１００ａ：分割面
１０２：研磨溝
１２０ａ：研磨面
１０３：面取り部
１０３ａ：第一の面取り部
１０３ｂ：第二の面取り部
１０３ｃ：第三の面取り部

Claims (10)

  1. サファイア基板の上面に分割予定ラインによって区画された領域にＬＥＤが複数形成されたＬＥＤウエーハを個々のＬＥＤチップに分割するＬＥＤウエーハの加工方法であって、
    比較的粒径の大きいダイヤモンド砥粒で構成され比較的幅が狭い環状の第一の切り刃を有する第一の切削ブレードと、比較的粒径の小さいダイヤモンド砥粒で構成され比較的幅が広い環状の第二の切り刃を有する第二の切削ブレードと、を準備する切削ブレード準備工程と、
    該第一の切削ブレードが回転可能に装着された第一の切削手段とＬＥＤウエーハが保持された保持手段とを相対的に加工送りして分割予定ラインを切削して、分割溝を形成しＬＥＤウエーハを個々のＬＥＤチップに分割する分割工程と、
    該第二の切削ブレードが回転可能に装着された第二の切削手段とＬＥＤウエーハが保持された保持手段とを相対的に加工送りして分割予定ラインに形成された分割溝の分割面を研磨して研磨溝を形成する研磨工程と、
    から少なくとも構成されたＬＥＤウエーハの加工方法。
  2. 該分割工程において、該第一の切削ブレードの切り込み深さを段階的に深くして分割予定ラインを切削する請求項１に記載のＬＥＤウエーハの加工方法。
  3. 該第一の切削ブレードを構成するダイヤモンド砥粒の粒径は＃３００〜＃５００であり、該第二の切削ブレードを構成するダイヤモンド砥粒の粒径は＃１８００〜＃２２００である請求項１又は２に記載のＬＥＤウエーハの加工方法。
  4. 該第一の切削ブレードの幅は０．１５ｍｍ〜０．２４ｍｍであり、該第二の切削ブレードの幅は０．２５ｍｍ〜０．３４ｍｍである請求項１乃至３のいずれかに記載のＬＥＤウエーハの加工方法。
  5. 切り刃の先端部がＶ形状に形成されたＶ形状切削ブレードを準備するＶ形状切削ブレード準備工程と、
    該Ｖ形状切削ブレードが回転可能に装着された切削手段と裏面が露出したＬＥＤウエーハが保持された保持手段とを相対的に加工送りして、ＬＥＤウエーハの裏面の分割予定ラインに対応する位置に面取り部を形成する面取り加工を施す面取り工程が含まれる請求項１乃至４のいずれかに記載のＬＥＤウエーハの加工方法。
  6. 該Ｖ形状切削ブレード準備工程において、切り刃の先端部がなす角度が異なる複数のＶ形状切削ブレードを準備し、該面取り工程において、該複数のＶ形状切削ブレードにより該面取り加工を施す請求項５に記載のＬＥＤウエーハの加工方法。
  7. 該Ｖ形状切削ブレード準備工程において準備されるＶ形状切削ブレードは３種類であり、該Ｖ形状切削ブレードの切り刃の先端部がなす角度は、１１０°〜１３０°、８０°〜１００°、及び５０°〜７０°の３種類である請求項６に記載のＬＥＤウエーハの加工方法。
  8. 該Ｖ形状切削ブレードを構成するダイヤモンド砥粒の粒径は、＃１８００〜＃２２００である請求項６又は７のいずれかに記載されたＬＥＤウエーハの加工方法。
  9. 該面取り工程において、該Ｖ形状切削ブレード毎に切り込み深さを段階的に深くして、複数回に渡り同じ分割予定ラインに対応する位置に沿って面取り工程を実施する請求項６乃至８のいずれかに記載のＬＥＤウエーハの加工方法。
  10. 該面取り工程において段階的に深くする際の切り込み深さは、０．０４ｍｍ〜０．０６ｍｍである請求項９に記載のＬＥＤウエーハの加工方法。
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