JP2020027872A - 光デバイスウェーハの加工方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】光デバイスチップの光の取り出し効率を向上させる。【解決手段】基板の裏面における分割予定ラインに対応する領域に切削ブレードで所定深さの切削溝を形成する切削溝形成工程と、基板の裏面に研磨液を供給しながら、研磨パッドによって基板の裏面を研磨する研磨工程と、基板の裏面側から切削溝に沿って、基板に対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を基板の内部に位置付けて改質層を形成する改質層形成工程と、光デバイスウェーハを個々の光デバイスチップに分割する分割工程と、を備え、研磨工程では、基板の裏面に対して研磨パッドを所定の力で押すことにより研磨パッドを切削溝に食い込ませながら研磨することで、切削溝における基板の裏面側の角部に傾斜面又は曲面を形成する光デバイスウェーハの加工方法が提供される。【選択図】図６

Description

本発明は、光デバイスウェーハの裏面に所定深さの切削溝を形成した後、光デバイスウェーハの裏面を研磨パッドで研磨して、研磨後の光デバイスウェーハを分割する光デバイスウェーハの加工方法に関する。
ＬＥＤ（Light Emitting Diode）及びＬＤ（Laser Diode）等の光デバイスチップは、照明器具、各種電子機器のバックライト等に用いられている。これらの光デバイスチップは、例えば、サファイア基板、炭化ケイ素（ＳｉＣ）基板、窒化ガリウム（ＧａＮ）基板等の結晶成長用の基板の表面にｎ型及びｐ型半導体層を有する発光層が積層された光デバイスウェーハを個々に分割することで製造される。
光デバイスチップの製造方法として、光デバイスウェーハの基板の裏面から所定厚さまで分割予定ラインに沿って改質層を形成し、形成された改質層に沿って光デバイスウェーハを光デバイスチップに分割し、その後、改質層が除去されるまで分割後の光デバイスチップの裏面を研削する方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
ところで、ＬＥＤ及びＬＤ等の光デバイスチップには、より輝度を高くすることが求められる。輝度を向上させるためには、発光層の光効率、光の取り出し効率等を向上させる必要がある。
特開２００５−８６１６１号公報
特許文献１に記載の加工方法により製造される光デバイスチップの基板は、基板の表面及び裏面に対して垂直な側面を有する直方体形状となる。それゆえ、発光層から基板側へ出射した光は、基板の側面で全反射する割合が比較的高く、全反射を繰り返すうちに基板内部で光が減衰してしまうので、基板から発光層側へ取り出される光の取り出し効率が低下しやすいという問題がある。
本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、光デバイスチップの光の取り出し効率を向上させることで光デバイスチップの輝度を向上させる、光デバイスウェーハの加工方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様によれば、基板の表面に格子状に形成された分割予定ラインによって区画された複数の領域の各々に光デバイスが形成された光デバイスウェーハを該分割予定ラインに沿って分割する光デバイスウェーハの加工方法であって、該基板の裏面における該分割予定ラインに対応する領域に切削ブレードで所定深さの切削溝を形成する切削溝形成工程と、該基板の該裏面に研磨液を供給しながら、研磨パッドによって該基板の該裏面を研磨する研磨工程と、該基板の該裏面側から該切削溝に沿って、該基板に対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を該基板の内部に位置付けて改質層を形成する改質層形成工程と、該基板に外力を付与して該光デバイスウェーハを個々の光デバイスチップに分割する分割工程と、を備え、該研磨工程では、該基板の該裏面に対して該研磨パッドを所定の力で押すことにより該研磨パッドを該切削溝に食い込ませながら研磨することで、該切削溝における該基板の該裏面側の角部に傾斜面又は曲面を形成する光デバイスウェーハの加工方法が提供される。
好ましくは、該研磨パッドは、ショア硬度（タイプＡ）が５０以上９０以下であるポリウレタンによって構成されている軟質の研磨パッドである。
本発明に係る光デバイスウェーハの研磨工程では、研磨パッドを切削溝に食い込ませながら研磨することで、切削溝における基板の裏面側の角部に傾斜面又は曲面を形成する。これにより、光デバイスウェーハから分割された光デバイスチップは、切削溝に対応する角部に傾斜面又は曲面を有する。
この光デバイスチップでは、光デバイスから基板の内部に入射した光の一部が傾斜面又は曲面から外部へ抜けるので、切削溝の裏面側の角部が直角である基板に比べて、基板の内部で光が減衰することを抑制できる。それゆえ、基板から光デバイス側へ取り出される光の取り出し効率を向上させて、光デバイスチップの輝度を向上させることができる。
図１（Ａ）は、光デバイスウェーハの斜視図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＩ−Ｉ断面図である。 保護部材貼り付け工程（Ｓ１０）を示す斜視図である。 切削溝形成工程（Ｓ２０）を示す斜視図である。 切削溝形成工程（Ｓ２０）後の光デバイスウェーハ及び保護部材の一部の断面図である。 研磨工程（Ｓ３０）を示す斜視図である。 図６（Ａ）は、研磨工程（Ｓ３０）における研磨パッド及び光デバイスウェーハの一部断面側面図であり、図６（Ｂ）は、研磨工程（Ｓ３０）後の光デバイスウェーハの一部断面図である。 改質層形成工程（Ｓ４０）を示す斜視図である。 改質層形成工程（Ｓ４０）後の光デバイスウェーハの一部断面図である。 フレームユニット形成工程（Ｓ５０）を示す斜視図である。 図１０（Ａ）は、基板の分割前の状態を示す図であり、図１０（Ｂ）は、基板の分割後の状態を示す図である。 光デバイスウェーハの加工方法のフローチャートである。 図１２（Ａ）は、切削溝の角部が傾斜面である光デバイスチップの断面図であり、図１２（Ｂ）は、切削溝の角部が曲面である光デバイスチップの断面図である。
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図１（Ａ）は、光デバイスウェーハ１９の斜視図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＩ−Ｉ断面図である。光デバイスウェーハ１９は、円盤状に形成されたサファイア基板である基板１１を有する。
なお、基板１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、基板１１として、サファイア基板に代えて、炭化ケイ素（ＳｉＣ）基板、窒化ガリウム（ＧａＮ）基板等の半導体基板を用いることもできる。
基板１１の表面１１ａ上には、エピタキシャル成長法等の結晶成長法により形成された光デバイス１５が設けられている。光デバイス１５は、例えば、ｎ型及びｐ型半導体層を含む発光層と、これらの半導体層に電圧を印加する電極とを含む。なお、光デバイス１５の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等に制限はない。
光デバイス１５は、格子状に配置された複数の分割予定ライン（ストリート）１３によって区画された複数の領域の各々に設けられている。分割予定ライン１３は、所定の幅で基板の表面に格子状に形成されており、各光デバイス１５の間に位置する。
基板１１の表面１１ａとは反対側の面は、外部に露出している基板１１の裏面１１ｂである。基板１１の裏面１１ｂは、光デバイスウェーハ１９の裏面でもある。なお、本実施形態では、光デバイス１５の基板１１とは反対側の面を光デバイスウェーハ１９の表面１９ａと称する。
次に、光デバイスウェーハ１９の表面１９ａに保護部材２１を貼り付ける保護部材貼り付け工程（Ｓ１０）を説明する。図２は、保護部材貼り付け工程（Ｓ１０）を示す斜視図である。
本実施形態では、光デバイスウェーハ１９の表面１９ａに、光デバイスウェーハ１９と同等の径を有する樹脂製の保護部材２１を貼り付ける。保護部材２１を設けることにより、後述の加工工程における光デバイス１５の損傷を防止できる。
保護部材貼り付け工程（Ｓ１０）の後、基板１１の裏面１１ｂに切削溝１７を形成する（切削溝形成工程（Ｓ２０））。図３は、切削溝形成工程（Ｓ２０）を示す斜視図であり、図４は、切削溝形成工程（Ｓ２０）後の光デバイスウェーハ１９及び保護部材２１の一部の断面図である。
切削溝１７は、切削装置３０を用いて形成できる。切削装置３０は、光デバイスウェーハ１９を吸引保持するチャックテーブル３２を備える。チャックテーブル３２は、モータ等の回転機構（不図示）と連結されており、Ｚ軸方向に概ね平行な回転軸の周りに回転できる。また、チャックテーブル３２の下方には、テーブル移動機構（不図示）が設けられており、チャックテーブル３２は、このテーブル移動機構によってＸ軸方向（加工送り方向）に移動する。
チャックテーブル３２の上面の一部は、保護部材２１を介して光デバイスウェーハ１９の表面１９ａ側を吸引保持する保持面となっている。なお、図３では、光デバイスウェーハ１９の表面１９ａ側に位置する光デバイス１５を破線で示す。
チャックテーブル３２の保持面は、チャックテーブル３２の内部に形成された吸引路（不図示）等を介して吸引源（不図示）に接続されている。吸引源の負圧を保持面に作用させることで、光デバイスウェーハ１９がチャックテーブル３２によって吸引保持される。
また、切削装置３０は、基板１１を切削加工するための切削手段（切削ユニット）３４をさらに備える。切削手段３４に隣接する位置には、光デバイスウェーハ１９を撮像するためのカメラ（撮像手段）３８が設置されている。撮像された光デバイスウェーハ１９の画像は、光デバイスウェーハ１９と切削手段３４との位置合わせ等に利用される。
切削手段３４は、Ｙ軸方向（割り出し送り方向）と略平行な回転軸となるスピンドル（不図示）と、このスピンドルを部分的に収容する筒状のスピンドルハウジング３４ａとを有する。スピンドルハウジング３４ａは、いわゆるエアベアリングによってスピンドルを回転可能に支持できる。
切削手段３４は、スピンドルの一端側に連結されたモータを含む回転駆動源（不図示）を更に有する。また、切削手段３４は、スピンドルハウジング３４ａの外部に露出しておりスピンドルの回転駆動源とは反対側に位置する他端側に固定された円環状のブレードマウント（不図示）を有する。
ブレードマウントのスピンドルとは反対側には、いわゆるハブ型の切削ブレード３６が装着されている。本実施形態の切削ブレード３６は、円環状の基台３４ｂと、この基台３４ｂの外周に設けられた円環状の切り刃３４ｃとを有する。切り刃３４ｃは、例えば、金属や樹脂等のボンド材（結合材）に、ダイヤモンドやＣＢＮ（Cubic Boron Nitride）等の砥粒を混合して形成される。
基台３４ｂのブレードマウントとは反対側にはマウントナット３４ｄが設けられている。基台３４ｂの両面をマウントナット３４ｄとブレードマウントとで挟むことにより、マウントナット３４ｄ、基台３４ｂ、及び、ブレードマウントは一体的に固定されている。また、基台３４ｂとスピンドルとは、ボルト等の固定手段により回転可能な態様で一体的に固定されている。
切削溝形成工程（Ｓ２０）では、まず、光デバイスウェーハ１９に貼り付けられた保護部材２１をチャックテーブル３２の保持面に接触させて、吸引源の負圧を作用させる。これにより、光デバイスウェーハ１９は、基板１１の裏面１１ｂ側が上方に露出した状態でチャックテーブル３２に吸引保持される。
そして、切削ブレード３６を高速に回転させつつ切削手段３４をチャックテーブル３２に向けて下降させて、切削ブレード３６の切り刃３４ｃの底部が基板１１の表面１１ａには達しない所定深さに対応するように、切り刃３４ｃの位置を調節する。
次に、切り刃３４ｃの切り込み深さを維持したまま、切削手段３４とチャックテーブル３２とをＸ軸方向に沿って相対的に移動させる。これにより、Ｘ軸方向に沿う１本の分割予定ライン１３の一端から他端まで、基板１１に所定深さの切削溝１７を形成する（図４を参照）。
分割予定ライン１３の他端まで切削溝１７を形成した後、切削手段３４をＹ軸方向に移動させる。そして、上述の１本の分割予定ライン１３にＹ軸方向で隣接する他の分割予定ライン１３の一端から他端まで、同様に切削溝１７を形成する。
Ｘ軸方向に沿う全ての分割予定ライン１３に沿って切削溝１７を形成した後、回転機構によりチャックテーブル３２を９０度回転させて、再び同様に、Ｘ軸方向に沿う全ての分割予定ライン１３に沿って切削溝１７を形成する。
これにより、裏面１１ｂ側の分割予定ライン１３に対応する全ての領域に所定深さの切削溝１７を形成する。なお、切削ブレード３６の切り刃３４ｃのカーフ幅（即ち、切削溝１７の幅）は、例えば１０μｍ以上１００μｍ以下の所定の値であり、本実施形態のカーフ幅は分割予定ライン１３の幅と略一致する。
切削溝１７形成後の基板１１は、切削溝１７の裏面１１ｂ側に角部１７ａを有する。つまり、基板１１は、裏面１１ｂにおける切削溝１７の縁部である角部１７ａを有する。角部１７ａは、切削溝１７によって形成されている基板１１の裏面１１ｂ側の角部でもある。図４に示す様に、切削溝１７形成直後の角部１７ａは直角形状である。
切削溝形成工程（Ｓ２０）の後、研磨装置によって基板１１の裏面１１ｂを研磨する（研磨工程（Ｓ３０））。図５は、研磨工程（Ｓ３０）を示す斜視図である。また、図６（Ａ）は、研磨工程（Ｓ３０）における研磨パッド５４ｄ及び光デバイスウェーハ１９の一部断面側面図であり、図６（Ｂ）は、研磨工程（Ｓ３０）後の光デバイスウェーハ１９の一部断面図である。
研磨工程（Ｓ３０）では、図５に示される研磨装置５０を用いて基板１１の裏面１１ｂを研磨する。研磨装置５０は、光デバイスウェーハ１９を支持するチャックテーブル５２を備える。このチャックテーブル５２は、モータ等の回転機構（不図示）と連結されており、Ｚ軸方向に概ね平行な回転軸の周りに高速に回転できる。
チャックテーブル５２は、円盤状のポーラス板５２ａを上面側に備えており、ポーラス板５２ａの上面は、保護部材２１を介して光デバイスウェーハ１９の表面１９ａ側を吸引保持する保持面５２ｂとなっている。
この保持面５２ｂは、チャックテーブル５２の内部に形成された吸引路５２ｃ及び吸引路５２ｄ等を介して吸引源（不図示）に接続されている。吸引源の負圧を保持面５２ｂに作用させることで、光デバイスウェーハ１９の表面１９ａ側がチャックテーブル５２によって吸引保持される。
研磨装置５０は、チャックテーブル５２に対向する位置に研磨手段（研磨ユニット）５４を更に備えている。研磨手段５４は、Ｚ軸方向に概ね平行な回転軸の周りに回転するスピンドル５４ａを有する。このスピンドル５４ａは、昇降機構（不図示）により昇降される。スピンドル５４ａの下端側には、円盤状のホイールマウント５４ｂが固定されている。
ホイールマウント５４ｂの下面には、ホイールマウント５４ｂと略同径の支持プレート５４ｃが装着されている。支持プレート５４ｃは、アルミニウム又はステンレス鋼等の金属材料で形成されている。
支持プレート５４ｃの下面には、支持プレート５４ｃと略同径の研磨パッド５４ｄが接着されている。本実施形態の研磨パッド５４ｄは、砥粒を含有していないポリウレタン（即ち、ウレタン樹脂）によって構成されている。研磨パッド５４ｄは、ＩＳＯ７６１９に準拠したデュロメータ タイプＡで測定される硬度（即ち、ショア硬度（タイプＡ））が５０以上９０以下である軟質の研磨パッドである。
なお、ショア硬度（タイプＡ）が低いほど研磨パッド５４ｄは柔らかく、ショア硬度（タイプＡ）５０は、本実施形態における基板１１を研磨するのに適した最小の硬度である。また、ショア硬度（タイプＡ）が高いほど研磨パッド５４ｄは硬く、ショア硬度（タイプＡ）９０は、本実施形態の切削溝１７に研磨パッド５４ｄは食い込むのに適した最大の硬度である。
研磨パッド５４ｄ、支持プレート５４ｃ、ホイールマウント５４ｂ及びスピンドル５４ａは、回転可能な態様で一体的に固定されており、各々の内部を回転軸に沿って直線状に貫通するように研磨液供給路５６が設けられている。研磨時には、研磨液供給路５６の端部に位置する研磨パッド５４ｄの開口５６ａから研磨液５８が供給される。研磨液５８としては、例えば砥粒と研磨促進剤と水とを含む混合物が使用される。砥粒は、例えばアルミナ粒子、ダイヤモンド粒子、ＣＢＮ粒子である。
研磨工程（Ｓ３０）では、まず、チャックテーブル５２の保持面５２ｂで光デバイスウェーハ１９の表面１９ａ側を吸引保持する。そして、研磨手段５４とチャックテーブル５２とを所定の方向に回転させつつ研磨手段５４をチャックテーブル５２に向けて下降させる。また、研磨パッド５４ｄの開口５６ａから基板１１の裏面１１ｂに、砥粒を含む研磨液５８を供給する。
研磨パッド５４ｄの下面は、基板１１の裏面１１ｂに回転しながら接触して、この裏面１１ｂを研磨する。このとき、裏面１１ｂに対して研磨パッド５４ｄを所定の力で押すことにより、研磨パッド５４ｄを切削溝１７に食い込ませながら裏面１１ｂを研磨する。軟質の研磨パッド５４ｄが切削溝１７の裏面１１ｂ側の角部１７ａに当たり、角部１７ａは研磨される（図６（Ａ）を参照）。
例えば、研磨手段５４を７５０ｒｐｍで、チャックテーブル５２を７４５ｒｐｍで各々回転させつつ、裏面１１ｂに対して研磨パッド５４ｄを２４０Ｎの力（荷重）で押すことにより、研磨パッド５４ｄを切削溝１７に食い込ませながら裏面１１ｂを研磨できる。
上述の様に、本実施形態の研磨パッド５４ｄは砥粒を有しないので、例えば砥粒と研磨促進剤と水とを含む研磨液５８を供給する。なお、研磨パッド５４ｄが砥粒を有する場合には、研磨促進剤と水とを含み且つ砥粒を含まない研磨液５８を供給してもよい。
本実施形態では、研磨工程（Ｓ３０）により、切削溝１７の裏面１１ｂ側の角部１７ａに傾斜面を形成する。この傾斜面は、例えば、裏面１１ｂから切削溝１７の深さ位置の１／１００まで、１／１０まで、又は、１／２まで連続的に形成される。また、角部１７ａの形状は傾斜面に限定されず、曲面であってもよい。
一例として、基板１１の厚さが４２０μｍである場合に、切削溝１７の深さは１１０μｍであり、カーフ幅は３０μｍ以上３５μｍ以下である。また、切削溝１７の角部１７ａに形成される傾斜面又は曲面は、基板１１の裏面１１ｂから１．３μｍの深さまで形成される。
角部１７ａに傾斜面又は曲面を設けることにより、基板１１の角部１７ａが直角である場合に比べて、基板１１の内部で光が全反射して減衰することを抑制できる。それゆえ、基板１１から光デバイスウェーハ１９の表面１９ａ側へ取り出される光の取り出し効率を向上できる。
研磨工程（Ｓ３０）の後、裏面１１ｂ側から分割予定ライン１３に沿ってレーザービームＬを照射して、基板１１の内部に改質層１３ａを形成する（改質層形成工程（Ｓ４０））。図７は、改質層形成工程（Ｓ４０）を示す斜視図である。図８は、改質層形成工程（Ｓ４０）後の光デバイスウェーハ１９の一部断面図である。
改質層形成工程（Ｓ４０）では、例えば、図７に示されるレーザー加工装置６０を用いて改質層１３ａを形成できる。レーザー加工装置６０は、光デバイスウェーハ１９を吸引保持するチャックテーブル６２を備えている。
チャックテーブル６２の下方には、テーブル移動機構（不図示）が設けられており、チャックテーブル６２は、このテーブル移動機構によってＸ軸方向（加工送り方向）及びＹ軸方向（割り出し送り方向）に沿って移動する。
チャックテーブル６２の上面の一部は、光デバイスウェーハ１９に貼り付けられた保護部材２１を吸引保持する保持面となっている。この保持面には、チャックテーブル６２の内部に形成された流路（不図示）等を通じて吸引源（不図示）の負圧が作用し、保護部材２１を吸引するための吸引力が発生する。
チャックテーブル６２の上方には、レーザー加工ユニット６４が配置されている。レーザー加工ユニット６４に隣接する位置には、光デバイスウェーハ１９を撮像するためのカメラ（撮像手段）６６が設置されている。撮像された光デバイスウェーハ１９の画像は、光デバイスウェーハ１９とレーザー加工ユニット６４との位置合わせ等に利用される。
レーザー加工ユニット６４は、レーザー発振器（不図示）から出射されたレーザービームＬの集光点を基板１１の内部に位置付けるように、レーザービームＬを基板１１の所定の位置に照射する。レーザー発振器は、基板１１に対して透過性を有する波長（即ち、基板１１を透過する波長）のレーザービームＬを出射できるように構成されている。
改質層形成工程（Ｓ４０）では、まず、光デバイスウェーハ１９に貼り付けられた保護部材２１をチャックテーブル６２の保持面に接触させて、吸引源の負圧を作用させる。これにより、光デバイスウェーハ１９は、裏面１１ｂ側が上方に露出した状態でチャックテーブル６２に吸引保持される。
次に、光デバイスウェーハ１９を保持したチャックテーブル６２を移動及び回転させることにより、分割予定ライン１３を加工送り方向に合わせ、レーザー加工ユニット６４を分割予定ライン１３の端部に合わせる。そして、レーザー加工ユニット６４から基板１１の裏面１１ｂに向けてレーザービームＬを照射しつつ、チャックテーブル６２を加工対象の分割予定ライン１３に平行な方向に移動させる。すなわち、基板１１の裏面１１ｂ側から分割予定ライン１３に沿ってレーザービームＬを照射する。
このとき、レーザービームＬの集光点の位置を基板１１の内部に合せる。これにより、レーザービームＬの集光点近傍に多光子吸収が生じるので、分割予定ライン１３に沿う改質層１３ａを形成できる（図８を参照）。
本実施形態では、所定の方向に沿う１本の分割予定ライン１３の一端から他端まで、レーザービームＬを照射することで、この１本の分割予定ライン１３に沿った所定の深さ位置に改質層１３ａを形成する（１回のレーザービームＬの走査）。
更に、集光点の深さ位置を変えて、上述の１回のレーザービームＬの走査を複数回行う。これにより、１本の分割予定ライン１３に沿って異なる深さ位置に複数の改質層１３ａを形成する。
次に、チャックテーブル６２を９０度回転させて、上述の１本の分割予定ライン１３に交差する他の分割予定ライン１３の一端から他端まで、上述の１本の分割予定ライン１３と同様に、異なる深さ位置に複数の改質層１３ａを形成する。このようにして、全ての分割予定ライン１３に沿って改質層１３ａが形成される。
また、改質層１３ａと共に、切削溝１７の底部１７ｂに最も近い改質層１３ａから切削溝１７の底部１７ｂまで至るクラック１３ｂと、光デバイスウェーハ１９の表面１９ａに最も近い改質層１３ａから表面１９ａまで至るクラック１３ｂとが形成される。
改質層形成工程（Ｓ４０）の後、エキスパンドテープ２３に基板１１の裏面１１ｂ側と環状のフレーム２５とを貼り付けて、光デバイスウェーハ１９の表面１９ａ側の保護部材２１を剥がす（フレームユニット形成工程（Ｓ５０））。図９は、フレームユニット形成工程（Ｓ５０）を示す斜視図である。
フレームユニット形成工程（Ｓ５０）では、まず、基板１１の裏面１１ｂが露出する様に、金属で形成された環状のフレーム２５及び基板１１を台上に配置する。このとき、フレーム２５の開口内に基板１１を配置される。そして、フレーム２５及び基板１１の裏面１１ｂに、光デバイスウェーハ１９よりも径が大きく伸縮性を有するエキスパンドテープ２３を貼り付ける。
これにより、光デバイスウェーハ１９は、エキスパンドテープ２３を介してフレーム２５に支持される。そして、光デバイスウェーハ１９の表面１９ａから保護部材２１を剥離して、フレームユニット形成工程（Ｓ５０）を終了する。
フレームユニット形成工程（Ｓ５０）の後、光デバイスウェーハ１９の基板１１に外力を付与して光デバイスウェーハ１９を個々の光デバイスチップ２９に分割する（分割工程（Ｓ６０））。図１０（Ａ）は、基板１１の分割前の状態を示す図であり、図１０（Ｂ）は、基板１１の分割後の状態を示す図である。
分割工程（Ｓ６０）は、図１０（Ａ）に示される分割装置７０を用いて実行できる。分割装置７０は、光デバイスウェーハ１９の径よりも大きい径を有する円筒状のドラム７２を備える。また、分割装置７０は、ドラム７２の上端部を外周側から囲むように設けられたフレーム支持台７４を備える。
フレーム支持台７４は、ドラム７２の径よりも大きい径の開口を有しており、ドラム７２はこの開口内に配置されている。また、フレーム支持台７４の外周側の複数箇所には、クランプ７６が設けられている。フレーム支持台７４とクランプ７６とは、フレーム保持ユニット７８を構成している。
フレーム支持台７４の上にフレームユニット２７を載せ、クランプ７６によりフレームユニット２７のフレーム２５を固定すると、フレームユニット２７がフレーム保持ユニット７８に固定される。
フレーム支持台７４は、鉛直方向に沿って伸長する複数のピストンロッド８２により支持される。各ピストンロッド８２の下端部には、円盤状のベース（不図示）により支持されており、ピストンロッド８２を昇降させるエアシリンダ８４が設けられている。各エアシリンダ８４を引き込み状態にすると、フレーム支持台７４がドラム７２に対して引き下げられる。このように、ピストンロッド８２及びエアシリンダ８４は、駆動手段（駆動ユニット）８０を構成している。
分割工程（Ｓ６０）では、まず、分割装置７０のドラム７２の上端の高さと、フレーム支持台７４の上面の高さとが一致するように、エアシリンダ８４を作動させてフレーム支持台７４の高さを調節する。
次に、フレームユニット２７を分割装置７０のドラム７２及びフレーム支持台７４の上に載せる。その後、クランプ７６によりフレーム支持台７４の上にフレームユニット２７のフレーム２５を固定する。
次に、エアシリンダ８４を作動させてフレーム支持台７４をドラム７２に対して引き下げる。すると、図１０（Ｂ）に示す様に、エキスパンドテープ２３が外周方向に拡張される。
エキスパンドテープ２３が外周方向に拡張されると、分割予定ライン１３に沿って形成された改質層１３ａを起点に光デバイスウェーハ１９が複数の光デバイスチップ２９に分割され、且つ、光デバイスチップ２９どうしの間隔が広げられる。これにより、光デバイスチップ２９どうしがＸ−Ｙ平面方向で離れるので、個々の光デバイスチップ２９のピックアップが容易となる。
本実施形態に係る光デバイスウェーハ１９の加工方法は、上述の保護部材貼り付け工程（Ｓ１０）、切削溝形成工程（Ｓ２０）、研磨工程（Ｓ３０）、改質層形成工程（Ｓ４０）、フレームユニット形成工程（Ｓ５０）及び分割工程（Ｓ６０）の順に行われる。図１１は、光デバイスウェーハ１９の加工方法のフローチャートである。
次に、本実施形態に係る光デバイスウェーハ１９の加工方法により製造された光デバイスチップ２９について説明する。図１２（Ａ）は、切削溝１７の角部１７ａが傾斜面である光デバイスチップ２９の断面図であり、図１２（Ｂ）は、切削溝１７の角部１７ａが曲面である光デバイスチップ２９の断面図である。
光デバイスチップ２９は、上述の切削溝形成工程（Ｓ２０）及び研磨工程（Ｓ３０）で形成された角部１７ａに傾斜面（図１２（Ａ））又は曲面（図１２（Ｂ））を有する。角部１７ａが傾斜面となるか曲面となるかは、例えば、研磨パッド５４ｄの硬さ、研磨工程（Ｓ３０）で研磨パッド５４ｄを押す力等に応じて決まる。
研磨パッド５４ｄは、砥粒を有するよりも砥粒を有しない方が、硬度は低くなる（即ち、より柔らかくなる）。研磨パッド５４ｄが柔らかいほど、研磨パッド５４ｄは、研磨工程（Ｓ３０）で切削溝１７に入り込みやすくなるので、切削溝１７の角部１７ａに傾斜面又は曲面を形成し易くなる。
それゆえ、砥粒を有する研磨パッド５４ｄよりも、砥粒を有しない研磨パッド５４ｄを用いる方が好ましい。なお、上述の研磨パッド５４ｄのショア硬度（タイプＡ）は、５０以上８０以下としてよく、５０以上７０以下としてもよく、５０以上６０以下としてもよい。
光デバイス１５から基板１１内部に入射した光一部は、傾斜面又は曲面の角部１７ａから外部へ抜ける。それゆえ、基板１１の裏面１１ｂ側の角部１７ａが直角である場合に比べて、光デバイス１５の基板１１内部で光が全反射して減衰すること抑制できる。これにより、基板１１から光デバイスウェーハ１９の表面１９ａ側へ取り出される光の取り出し効率を向上させて、光デバイスチップ２９の輝度を向上させることができる。
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
１１ 基板
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１３ 分割予定ライン（ストリート）
１３ａ 改質層
１３ｂ クラック
１５ 光デバイス
１７ 切削溝
１７ａ 角部
１７ｂ 底部
１９ 光デバイスウェーハ
１９ａ 表面
２１ 保護部材
２３ エキスパンドテープ
２５ フレーム
２７ フレームユニット
２９ 光デバイスチップ
３０ 切削装置
３２ チャックテーブル
３４ 切削手段（切削ユニット）
３４ａ スピンドルハウジング
３４ｂ 基台
３４ｃ 切り刃
３４ｄ マウントナット
３６ 切削ブレード
３８ カメラ（撮像手段）
５０ 研磨装置
５２ チャックテーブル
５２ａ ポーラス板
５２ｂ 保持面
５２ｃ，５２ｄ 吸引路
５４ 研磨手段（研磨ユニット）
５４ａ スピンドル
５４ｂ ホイールマウント
５４ｃ 支持プレート
５４ｄ 研磨パッド
５６ 研磨液供給路
５６ａ 開口
５８ 研磨液
６０ レーザー加工装置
６２ チャックテーブル
６４ レーザー加工ユニット
６６ カメラ（撮像手段）
７０ 分割装置
７２ ドラム
７４ フレーム支持台
７６ クランプ
７８ フレーム保持ユニット
８０ 駆動手段（駆動ユニット）
８２ ピストンロッド
８４ エアシリンダ
Ｌ レーザービーム

Claims (2)

  1. 基板の表面に格子状に形成された分割予定ラインによって区画された複数の領域の各々に光デバイスが形成された光デバイスウェーハを該分割予定ラインに沿って分割する光デバイスウェーハの加工方法であって、
    該基板の裏面における該分割予定ラインに対応する領域に切削ブレードで所定深さの切削溝を形成する切削溝形成工程と、
    該基板の該裏面に研磨液を供給しながら、研磨パッドによって該基板の該裏面を研磨する研磨工程と、
    該基板の該裏面側から該切削溝に沿って、該基板に対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を該基板の内部に位置付けて改質層を形成する改質層形成工程と、
    該基板に外力を付与して該光デバイスウェーハを個々の光デバイスチップに分割する分割工程と、
    を備え、
    該研磨工程では、該基板の該裏面に対して該研磨パッドを所定の力で押すことにより該研磨パッドを該切削溝に食い込ませながら研磨することで、該切削溝における該基板の該裏面側の角部に傾斜面又は曲面を形成することを特徴とする光デバイスウェーハの加工方法。
  2. 該研磨パッドは、ショア硬度（タイプＡ）が５０以上９０以下であるポリウレタンによって構成されている軟質の研磨パッドであることを特徴とする、請求項１記載の光デバイスウェーハの加工方法。
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