JP5623807B2 - 光デバイスウエーハの分割方法 - Google Patents

Description

本発明は、サファイア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。

上述した光デバイスウエーハのストリートに沿った切断は、通常、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、切れ刃は例えば粒径３μｍ程度のダイヤモンド砥粒を電鋳によって基台に固定し厚さ２０μｍ程度に形成されている。

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はモース硬度が高いため、上記切削ブレードによる切断は必ずしも容易ではない。従って、切削ブレードの切り込み量を大きくすることができず、切削工程を複数回実施して光デバイスウエーハを切断するため、生産性が悪いという問題がある。

上述した問題を解消するために、光デバイスウエーハに対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を光デバイスウエーハの一方の面側からストリートに沿って照射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ストリートに沿って外力を付与することにより、光デバイスウエーハをストリートに沿って破断する方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）

特開平１０−３０５４２０号公報

しかるに、破断起点となるレーザー加工溝が形成されたストリートに沿って外力を付与することにより、光デバイスウエーハをストリートに沿って破断すると、破断面が表面および裏面に垂直な面に対して５〜１０μm程度斜めに割れ光デバイスの輝度が低下させるという問題がある。

本発明者の研究によると、光デバイスウエーハの破断面が表面および裏面に垂直な面に対して５〜１０μm程度斜めに割れるのは、サファイア基板を構成するサファイアの結晶方位とレーザー光線を照射することによって生成される微細なクラックが関係するのではないかと推定される。
即ち、図１に示すように光デバイスウエーハ２は、サファイアの結晶方位を示すオリエンテーションフラット２１が形成されたサファイア基板の表面２aに、オリエンテーションフラット２１に対して平行な複数の第１のストリート２２とオリエンテーションフラット２１に対して垂直な複数の第２のストリート２３とによって区画された領域に光デバイス２４が形成されている。光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板は、R面となる結晶層がオリエンテーションフラット２１に対して垂直な方向でかつ表面および裏面に対して斜めに形成されている。従って、第１のストリート２２に沿ってレーザー光線を照射するとレーザー加工溝の下側に微細なクラックがR面に沿って深く形成される。このため、第２のストリート２３に沿って形成されたレーザー加工溝に沿って外力を付与することにより光デバイスウエーハ２を破断すると、第１のストリート２２に沿って形成されたレーザー加工溝の下側に生成された微細なクラックの影響を受けR面に沿って破断されるため、破断面が表面および裏面に対して斜めに割れると考えられる。

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、サファイア基板の表面に形成された光デバイスウエーハをストリートに沿って破断面が表面および裏面に対して垂直になるように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、Ｒ面となる結晶層がサファイアの結晶方位を示すオリエンテーションフラットに対して垂直な方向でかつ表面および裏面に対して斜めに形成されているサファイア基板の表面に、オリエンテーションフラットに対して平行な複数の第１のストリートとオリエンテーションフラットに対して垂直な複数の第２のストリートとによって区画された領域に光デバイスが形成された光デバイスウエーハを、第１のストリートおよび第２のストリートに沿って個々の光デバイスに分割する光デバイスウエーハの分割方法であって、
光デバイスウエーハの表面または裏面側から第１のストリートに沿ってレーザー光線を照射し、光デバイスウエーハの表面または裏面に破断起点となる第１のレーザー加工溝を形成する第１のレーザー加工溝形成工程と、
光デバイスウエーハの表面または裏面側から第２のストリートに沿ってレーザー光線を照射し、光デバイスウエーハの表面または裏面に破断起点となる第２のレーザー加工溝を形成する第２のレーザー加工溝形成工程と、
該第１のレーザー加工溝形成工程および該第２の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第１のストリートに沿って外力を付与し、光デバイスウエーハを第１のストリートに沿って形成された第１のレーザー加工溝に沿って破断する第１の破断工程と、
該第１のレーザー加工溝形成工程および該第２の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第２のストリートに沿って外力を付与し、光デバイスウエーハを第２のストリートに沿って形成された第２のレーザー加工溝に沿って破断する第２の破断工程と、を含み、
該第２のレーザー加工溝の深さは該第１のレーザー加工溝の深さより深く設定されている、
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のレーザー加工溝の深さは光デバイスウエーハの厚みに対して１０〜２０％に設定され、上記第２のレーザー加工溝の深さは第１のレーザー加工溝の深さより４０〜６０％深く設定されている。

本発明による光デバイスウエーハの分割方法においては、Ｒ面となる結晶層がサファイアの結晶方位を示すオリエンテーションフラットに対して垂直な方向でかつ表面および裏面に対して斜めに形成されているサファイア基板の表面に、オリエンテーションフラットに対して垂直な第２のストリートに沿って形成される第２のレーザー加工溝の深さはオリエンテーションフラットに対して平行な第１のストリートに沿って形成される第１のレーザー加工溝の深さより深く設定されているので、光デバイスウエーハを第２のレーザー加工溝が形成された第２のストリートに沿って破断する際に、第１のレーザー加工溝の下側にＲ面に沿って形成されたクラックの影響を受けることがない。従って、第２のレーザー加工溝が形成された第２のストリートに沿って破断された光デバイスウエーハは、破断面が表面および裏面に対して垂直となる。

光デバイスウエーハの一部を切断した状態を示す斜視図。 図１に示す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第１のレーザー加工溝形成工程および第２のレーザー加工溝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分割方法における第１のレーザー加工溝形成工程の説明図。 図４に示す第１の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分割方法における第２のレーザー加工溝形成工程の説明図。 図６に示す第２の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分割方法における第１の破断工程および第１の破断工程を実施するためのウエーハ破断装置の斜視図。 本発明による光デバイスウエーハの分割方法における第１の破断工程の説明図。 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の破断工程の説明図。

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。

上記図１に示す光デバイスウエーハ２を第１のストリート２２および第２のストリート２３に沿って分割するには、図示の実施形態においては図２に示すように環状のフレームFに装着されたポリオレフィン等の合成樹脂シートからなるダイシングテープTに光デバイスウエーハ２の裏面２bを貼着する（ウエーハ支持工程）。従って、ダイシングテープTに貼着された光デバイスウエーハ２は、表面２ａが上側となる。また、光デバイスウエーハ２の表面２ａをダイシングテープTに貼着して裏面２bが上側となるようにする。

上述したウエーハ支持工程を実施したならば、光デバイスウエーハ２の表面または裏面側から第１のストリート２２に沿ってレーザー光線を照射し、光デバイスウエーハ２の表面または裏面に破断起点となる第１のレーザー加工溝を形成する第１のレーザー加工溝形成工程を実施する。なお、図示の実施形態においては、上記ウエーハ支持工程において環状のフレームFに装着されたダイシングテープTに光デバイスウエーハ２の裏面２bを貼着し、第１のレーザー加工溝形成工程は光デバイスウエーハ２の表面側から第１のストリート２２に沿ってレーザー光線を照射し、光デバイスウエーハ２の表面に破断起点となる第１のレーザー加工溝を形成する例について説明する。この第１のレーザー加工溝形成工程は、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。

上記チャックテーブル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ＹＡＧレーザー発振器或いはＹＶＯ４レーザー発振器からなる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。

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、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。

上述したレーザー加工装置３を用いて上記第１のレーザー加工溝形成工程を実施するには、図３に示すレーザー加工装置３のチャックテーブル３１上に光デバイスウエーハ２が貼着されたダイシングテープ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、ダイシングテープTを介して光デバイスウエーハ２をチャックテーブル３１上に吸引保持する（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。なお、図３においては、ダイシングテープTが装着された環状のフレームFを省いて示しているが、環状のフレームFはチャックテーブル３１に配設された適宜のフレーム保持手段に保持されている。

次に、図示しない加工送り手段を作動して半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル３１を撮像手段３３の直下に移動する。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のレーザー加工すべき加工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に形成されている第１のストリート２２と、第１のストリート２２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、光デバイスウエーハ２に形成されている第２のストリート２３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。

上述したアライメント工程を実施したならば、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のストリート２２を集光器３２２の直下に位置付ける。このとき、図４の（ａ）に示すように光デバイスウエーハ２は、第１のストリート２２の一端(図４の（ａ）において左端)が集光器３２２の直下に位置するように位置付けられる。そして、集光器３２２から照射される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の表面２a(上面)付近に合わせる。次に、レーザー光線照射手段３２の集光器３２２から光デバイスウエーハ２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のストリート２２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。この結果、図４の（ｂ）に示すように光デバイスウエーハ２の表面２aには、第１のストリート２２に沿って破断起点となる第１のレーザー加工溝２５が形成される。

図５の(a)および（ｂ）には上記第１の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２の要部を拡大して示す断面図が示されており、図５の(a)は第１のストリート２２に対して直交する方向の断面図、図５の（ｂ）は図５の(a)におけるA―A線断面図である。図５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に第１のストリート２２に沿って形成された第１のレーザー加工溝２５は、深さが光デバイスウエーハ２の厚みに対して１０〜２０％に設定されている。例えば、光デバイスウエーハ２の厚みが１００μmの場合には、第１のレーザー加工溝２５の深さは１０〜２０μmに設定することが望ましい。上述したように光デバイスウエーハ２の表面２aに第１のストリート２２に沿って第１のレーザー加工溝２５を形成すると、第１のレーザー加工溝２５の下側に深さが数μの微細なクラック２５１が上記R面に沿って形成される。第１のレーザー加工溝２５の深さは、光デバイスウエーハ２の厚みに対して１０％より浅いと光デバイスウエーハ２を第１のレーザー加工溝２５に沿って正確に破断することが難しく、光デバイスウエーハ２の厚みに対して２０％より深いと第１のレーザー加工溝２５の下側に形成されるクラック２５１の影響が大きくなるので、光デバイスウエーハ２の厚みに対して１０〜２０％に設定することが望ましい。

上記の第１のレーザー加工溝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。
光源 ：半導体励起固体レーザー（Ｎｄ：YAG）
波長 ：３５５ｎｍのパルスレーザー
繰り返し周波数 ：２００ｋＨｚ
平均出力 ：１．４W
集光スポット径 ：φ１０μｍ
加工送り速度 ：３００ｍｍ／秒

上記加工条件によって第１のレーザー加工溝形成工程を実施することにより、深さが１５μｍの第１のレーザー加工溝２５を形成することができる。
そして、上述した第１のレーザー加工溝形成工程を光デバイスウエーハ２に形成された全ての第１のストリート２２に沿って実施する。

上述した第１のレーザー加工溝形成工程を光デバイスウエーハ２に形成された全ての第１のストリート２２に沿って実施したならば、光デバイスウエーハ２の表面側から第２のストリート２３に沿ってレーザー光線を照射し、光デバイスウエーハ２の表面に破断起点となる第２のレーザー加工溝を形成する第２のレーザー加工溝形成工程を実施する。この第２のレーザー加工溝形成工程は、上記図３に示すレーザー加工装置３を用いて実施することができる。即ち、上述した第１のレーザー加工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、上記第１のストリート２２に対して直交する方向に形成された第２のストリート２３に沿ってレーザー光線を照射し、光デバイスウエーハ２の表面に破断起点となる第２のレーザー加工溝を形成する。

第２のレーザー加工溝形成工程を実施するには、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２のストリート２３を集光器３２２の直下に位置付ける。このとき、図６の（ａ）に示すように光デバイスウエーハ２は、第２のストリート２３の一端(図６の（ａ）において左端)が集光器３２２の直下に位置するように位置付けられる。そして、集光器３２２から照射される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の表面２a(上面)付近に合わせる。次に、レーザー光線照射手段３２の集光器３２２から光デバイスウエーハ２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、図６の（ｂ）で示すように第２のストリート２３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。この結果、図６の（ｂ）に示すように光デバイスウエーハ２の表面２aには、第２のストリート２３に沿って破断起点となる第２のレーザー加工溝２６が形成される。

図７の(a)および（ｂ）には上記第２の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２の要部を拡大して示す断面図が示されており、図７の(a)は第２のストリート２３に対して直交する方向の断面図、図７の（ｂ）は図７の(a)におけるB―B線断面図である。図７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に第２のストリート２３に沿って形成された第２のレーザー加工溝２６は、深さが第１のレーザー加工溝２５の深さより４０〜６０％深く設定されている。例えば、第１のレーザー加工溝２５の深さが１０〜２０μmの場合には第２のレーザー加工溝２６の深さは１４〜３２μmに設定することは望ましい。このように第２のレーザー加工溝２６の深さを第１のレーザー加工溝２５の深さより４０〜６０％深く形成することにより、図７の(a)および（ｂ）に示すように第２のレーザー加工溝２６の底は、第１のレーザー加工溝２５の下側に形成された微細なクラック２５１より下側に位置することになる。なお、上述したように光デバイスウエーハ２aに第２のストリート２３に沿って第２のレーザー加工溝２６を形成すると、第２のレーザー加工溝２６の下側に微細なクラック２６１が形成される。

上記の第２のレーザー加工溝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。
光源 ：半導体励起固体レーザー（Ｎｄ：YAG）
波長 ：３５５ｎｍのパルスレーザー
繰り返し周波数 ：２００ｋＨｚ
平均出力 ：２．５W
集光スポット径 ：φ１０μｍ
加工送り速度 ：３００ｍｍ／秒

上記加工条件によって第２のレーザー加工溝形成工程を実施することにより、深さが２５μｍの第２のレーザー加工溝２６を形成することができる。
そして、上述した第２のレーザー加工溝形成工程を光デバイスウエーハ２に形成された全ての第２のストリート２３に沿って実施する。

次に、上記第１のレーザー加工溝形成工程および第２の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２の第１のストリート２２に沿って外力を付与し、光デバイスウエーハ２を第１のストリート２２に沿って形成された第１のレーザー加工溝２５に沿って破断する第１の破断工程を実施する。この第１の破断工程は、図８に示すウエーハ破断装置４を用いて実施する。図８に示すウエーハ破断装置４は、基台４１と、該基台４１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４２を具備している。基台４１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４１１、４１２が互いに平行に配設されている。この２本の案内レール４１１、４１２上に移動テーブル４２が移動可能に配設されている。移動テーブル４２は、移動手段４３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４２上には、上記環状のフレームFを保持するフレーム保持手段４４が配設されている。フレーム保持手段４４は、円筒状の本体４４１と、該本体４４１の上端に設けられた環状のフレーム保持部材４４２と、該フレーム保持部材４４２の外周に配設された固定手段としての複数のクランプ４４３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４４は、フレーム保持部材４４２上に載置された環状のフレームFをクランプ４４３によって固定する。また、図８に示すウエーハ破断装置４は、上記フレーム保持手段４４を回動せしめる回動手段４５を具備している。この回動手段４５は、上記移動テーブル４２に配設されたパルスモータ４５１と、該パルスモータ４５１の回転軸に装着されたプーリ４５２と、該プーリ４５２と円筒状の本体４４１に捲回された無端ベルト４５３とからなっている。このように構成された回動手段４５は、パルスモータ４５１を駆動することにより、プーリ４５２および無端ベルト４５３を介してフレーム保持手段４４を回動せしめる。

図８に示すウエーハ破断装置４は、上記環状のフレーム保持部材４４２に保持された環状のフレームFにダイシングテープTを介して支持されている光デバイスウエーハ２に第１のストリート２２または第２のストリート２３と直交する方向に引張力を作用せしめる張力付与手段４６を具備している。張力付与手段４６は、環状のフレーム保持部材４４内に配置されている。この張力付与手段４６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４６１と第２の吸引保持部材４６２を備えている。第１の吸引保持部材４６１には複数の吸引孔４６１aが形成されており、第２の吸引保持部材４６２には複数の吸引孔４６２aが形成されている。複数の吸引孔４６１aおよび４６２a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４６１と第２の吸引保持部材４６２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８に示すウエーハ破断装置４は、上記環状のフレーム保持部材４４２に保持された環状のフレームFにダイシングテープTを介して支持されている光デバイスウエーハ２の第１のストリート２２および第２のストリート２３を検出するための検出手段４７を具備している。検出手段４７は、基台４１に配設されたＬ字状の支持柱４７１に取り付けられている。この検出手段４７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４６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４７は、上記環状のフレーム保持部材４４２に保持された環状のフレームFにダイシングテープTを介して支持されている光デバイスウエーハ２の第１のストリート２２および第２のストリート２３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。

上述したウエーハ分割装置４を用いて実施する第１の破断工程について、図９を参照して説明する。
上述した第１のレーザー加工溝形成工程および第２の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２が貼着されているダイシングテープTが装着された環状のフレームFを、図９の（ａ）に示すようにフレーム保持部材４４２上に載置し、クランプ４４３によってフレーム保持部材４４２に固定する。次に、移動手段４３を作動して移動テーブル４２を矢印Ｙで示す方向（図８参照）に移動し、図９の（ａ）に示すようにデバイスウエーハ２に形成された１本の第１のストリート２２(図示の実施形態においては最左端のストリート)が張力付与手段４６を構成する第１の吸引保持部材４６１の保持面と第２の吸引保持部材４６２の保持面との間に位置するように位置付ける。このとき、検出手段４７によって第１のストリート２２を撮像し、第１の吸引保持部材４６１の保持面と第２の吸引保持部材４６２の保持面との位置合わせを行う。このようにして、１本の第１のストリート２２が第１の吸引保持部材４６１の保持面と第２の吸引保持部材４６２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４６１aおよび４６２aに負圧を作用せしめることにより、第１の吸引保持部材４６１の保持面と第２の吸引保持部材４６２の保持面上にダイシングテープT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４６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４６１と第２の吸引保持部材４６２を図９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４６１の保持面と第２の吸引保持部材４６２の保持面との間に位置付けられた第１ストリート２２には、第１のストリート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は第１のレーザー加工溝２５が破断の起点となって第１のストリート２２に沿って破断される（第１の破断工程）。この第１の破断工程を実施することにより、ダイシングテープTは僅かに伸びる。この第１の破断工程においては、光デバイスウエーハ２は第１のストリート２２に沿って第１のレーザー加工溝２５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４６１と第２の吸引保持部材４６２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に形成された第１のレーザー加工溝２５が破断の起点となって第１のストリート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に形成された１本の第１のストリート２２に沿って破断する第１の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４６１および第２の吸引保持部材４６２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４３を作動して移動テーブル４２を矢印Ｙで示す方向（図８参照）に第１のストリート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第１のストリート２２の隣の第１のストリート２２が張力付与手段４６を構成する第１の吸引保持部材４６１の保持面と第２の吸引保持部材４６２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第１の破断工程を実施する。

以上のようにして、光デバイスウエーハ２に形成された全ての第１のストリート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、光デバイスウエーハ２の第２のストリート２３に沿って外力を付与し、光デバイスウエーハ２を第２のストリート２３に沿って形成された第２のレーザー加工溝２６に沿って破断する第２の破断工程を実施する。この第２の破断工程は、上述した第１の破断工程を実施した状態から回動手段４５を作動してフレーム保持手段４４を９０度回動せしめる。この結果、フレーム保持手段４４のフレーム保持部材４４２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第１の破断工程が実施された第１のストリート２２と直交する方向（オリエンテーションフラット２１に対して垂直）に形成された第２のストリート２３が第１の吸引保持部材４６１の保持面と第２の吸引保持部材４６２の保持面と平行な状態に位置付けられる。

次に、移動手段４３を作動して移動テーブル４７２を矢印Ｙで示す方向（図８参照）に移動し、図１０の（ａ）に示すように光デバイスウエーハ２に形成された１本の第２のストリート２３(図示の実施形態においては最左端のストリート)が張力付与手段４６を構成する第１の吸引保持部材４６１の保持面と第２の吸引保持部材４６２の保持面との間に位置するように位置付ける。このようにして、１本の第２のストリート２３が第１の吸引保持部材４６１の保持面と第２の吸引保持部材４６２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４６１aおよび４６２aに負圧を作用せしめることにより、第１の吸引保持部材４６１の保持面と第２の吸引保持部材４６２の保持面上にダイシングテープT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４６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４６１と第２の吸引保持部材４６２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４６１の保持面と第２の吸引保持部材４６２の保持面との間に位置付けられた第２ストリート２３には、第２のストリート２３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は第２のレーザー加工溝２６が破断の起点となって第２のストリート２３に沿って破断される（第２の破断工程）。このように第２の破断工程においては、光デバイスウエーハ２は第２のレーザー加工溝２６が破断の起点となって第２のストリート２３に沿って破断されるが、第２のレーザー加工溝２６は上述したように第２のレーザー加工溝２６の底が第１のレーザー加工溝２５の下側に形成された微細なクラック２５１より下側に位置するように形成されているので（図７の(a)および（ｂ）参照）、R面に沿って形成されたクラック２５１の影響を受けることがない。従って、第２のレーザー加工溝２６が形成された第２のストリート２３に沿って破断された光デバイスウエーハ２は、破断面が表面２aおよび裏面２bに対して垂直となる。なお、第２のレーザー加工溝２６の下側に微細なクラック２６１が形成されているが、クラック２６１はR面に対して略平行に形成されるのでR面の影響を受けることがない。

以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく本発明の趣旨の範囲で種々の変形は可能である。例えば、上述した実施形態においては、第１のレーザー加工溝形成工程および第２のレーザー加工溝形成工程を光デバイスウエーハの表面側からレーザー光線を照射して光デバイスウエーハの表面に第１のレーザー加工溝および第２のレーザー加工溝を形成する例を示したが、第１のレーザー加工溝形成工程および第２のレーザー加工溝形成工程は光デバイスウエーハの裏面側からレーザー光線を照射して光デバイスウエーハの裏面に第１のレーザー加工溝および第２のレーザー加工溝を形成してもよい。

２：光デバイスウエーハ
２１：オリエンテーションフラット
２２：第１のストリート
２３：第２のストリート
２４：光デバイス
２５：第１のレーザー加工溝
２６：第２のレーザー加工溝
３：レーザー加工装置
３１：レーザー加工装置のチャックテーブル
３２：レーザー光線照射手段
３２２：集光器
４：ウエーハ破断装置
４１：ウエーハ破断装置の基台
４２：移動テーブル
４４：フレーム保持手段
４６：張力付与手段
F：環状のフレーム
T：ダイシングテープ

Claims (2)

1. Ｒ面となる結晶層がサファイアの結晶方位を示すオリエンテーションフラットに対して垂直な方向でかつ表面および裏面に対して斜めに形成されているサファイア基板の表面に、オリエンテーションフラットに対して平行な複数の第１のストリートとオリエンテーションフラットに対して垂直な複数の第２のストリートとによって区画された領域に光デバイスが形成された光デバイスウエーハを、第１のストリートおよび第２のストリートに沿って個々の光デバイスに分割する光デバイスウエーハの分割方法であって、
   光デバイスウエーハの表面または裏面側から第１のストリートに沿ってレーザー光線を照射し、光デバイスウエーハの表面または裏面に破断起点となる第１レーザー加工溝を形成する第１のレーザー加工溝形成工程と、
   光デバイスウエーハの表面または裏面側から第２のストリートに沿ってレーザー光線を照射し、光デバイスウエーハの表面または裏面に破断起点となる第２のレーザー加工溝を形成する第２のレーザー加工溝形成工程と、
   該第１のレーザー加工溝形成工程および該第２の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第１のストリートに沿って外力を付与し、光デバイスウエーハを第１のストリートに沿って形成された第１のレーザー加工溝に沿って破断する第１の破断工程と、
   該第１のレーザー加工溝形成工程および該第２の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第２のストリートに沿って外力を付与し、光デバイスウエーハを第２のストリートに沿って形成された第２のレーザー加工溝に沿って破断する第２の破断工程と、を含み、
   該第２のレーザー加工溝の深さは該第１のレーザー加工溝の深さより深く設定されている、
   ことを特徴とする光デバイスウエーハの分割方法。
2. 該第１のレーザー加工溝の深さは光デバイスウエーハの厚みに対して１０〜２０％に設定され、該第２のレーザー加工溝の深さは第１のレーザー加工溝の深さより４０〜６０％深く設定されている、請求項１記載の光デバイスウエーハの分割方法。

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