JP5758116B2

JP5758116B2 - 分割方法

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Publication number: JP5758116B2
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Inventors: 卓岡村; 仁志星野
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Description

本発明は、発光デバイス用ウェーハを個々の発光デバイスに分割する分割方法に関し、特に、サファイアウェーハを分割する分割方法に関する。

発光ダイオード（LED：Light Emitting Diode）等の発光デバイスとして、サファイア層の表面に発光層が積層されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この発光デバイスは、サファイア基板の表面に発光層を積層した一枚のサファイアウェーハを、分割予定ラインに沿って複数に分割することにより製造される。このサファイアウェーハ等の発光デバイスウェーハの分割方法として、レーザー加工を用いた分割方法が知られている（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。

特許文献２に記載の分割方法は、パルスレーザービームによりウェーハ表面に分割予定ラインに沿うレーザー加工溝を形成し、レーザー加工溝に外力を加えることでウェーハを分割する。また、特許文献３に記載の分割方法は、透過性を有するパルスレーザービームによりウェーハ内部に分割予定ラインに沿う連続的な改質層を形成し、強度が低下した改質層に外力を加えることでウェーハを分割する。

特開平１０−０５６２０３号公報特開平１０−３０５４２０号公報特許第３４０８８０５号公報

ところで、上記した発光デバイスにおいては、発光層からサファイア層に放射された光線が、サファイア層から空気中に出射される。しかしながら、サファイアの屈折率が空気と比較してかなり大きいため、サファイア層から効率よく光線が出射されないという問題が生じていた。これは、サファイア層−空気界面に対する光線の入射角が、臨界角度（３４．５°）よりも大きいと、当該界面において全反射が生じ、光線がサファイア層中に閉じ込められてしまうためである。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、サファイアウェーハの分割によって形成される発光デバイスの輝度を向上できる分割方法を提供することを目的とする。

本発明の分割方法は、分割予定ラインによって区画された領域の表面側に発光層が形成されたサファイアウェーハを前記分割予定ラインに沿って分割する分割方法であって、前記サファイアウェーハの裏面側から前記分割予定ラインに沿ってサファイアを透過する波長のレーザービームを照射することによって前記分割予定ラインに沿って改質層を形成する改質層形成工程と、前記改質層形成工程の後に、前記サファイアウェーハの裏面側から切削ブレードによって切削することによって前記分割予定ラインに沿って切削溝を形成して、前記サファイアウェーハの裏面に対して平行又は垂直とならない面を形成する面取り加工を施すと共に前記改質層を分割起点として前記サファイアウェーハを前記分割予定ラインに沿って分割する面取り分割工程と、を含み、前記サファイアウェーハに対する前記切削溝の形成と分割とを同時に行うことを特徴とする。また、上記の分割方法において、前記切削ブレードは、前記改質層形成工程における改質層の形成時に前記分割予定ラインが分割されて隙間が生じる場合に、前記分割予定ラインの位置ズレを吸収可能なブレード幅を有している。

この構成によれば、面取り分割工程で分割予定ラインに沿ってサファイアウェーハに切削溝が形成されることで、サファイアウェーハを分割して形成された個々の発光デバイスの角部が面取りされる。この面取りによって発光デバイスの裏面側に多角形状の外形面が形成され、デバイス内で反射された光線が臨界角度以下で外形面に入射し易くなる。よって、発光層からの光線が外部に出射され易くなり、発光デバイスの輝度を向上できる。なお、ここでいう面取りは、発光デバイスの角部を斜面状に加工する場合に限らず、角度保存を抑制可能な形状、例えば、角部を曲面形状に加工してもよい。また、サファイアウェーハに改質層が形成された後に切削溝が形成されることで、切削溝の形成時に改質層に外力が加わり、サファイアウェーハが改質層を分割起点として分割される。このように、サファイアウェーハに対する切削溝の形成と分割とを同時に行うことができるため、工程数を減らして作業効率を向上させることができる。

本発明によれば、分割起点となる分割予定ライン上に切削溝を形成して、サファイアウェーハを個々の発光デバイスに分割することで、各デバイスの発光層からの光線を外部に出射し易くして輝度を向上させることができる。また、サファイアウェーハに改質層を形成した後に切削溝を形成することで、サファイアウェーハに切削溝の形成と同時に分割を行うことができる。

本発明に係る分割方法の実施の形態を示す図であり、レーザー加工装置の斜視図である。本発明に係る分割方法の実施の形態を示す図であり、切削装置の斜視図である。本発明に係る分割方法の実施の形態を示す図であり、発光デバイスの側面図である。本発明に係る分割方法の実施の形態を示す図であり、分割方法の説明図である。本発明に係る分割方法の変形例を示す図であり、分割方法の説明図である。

本実施の形態に係る分割方法を用いたサファイアウェーハの分割は、レーザー加工装置による改質層形成工程、切削装置による面取り分割工程を経て実施される。改質層形成工程では、サファイアウェーハの内部に分割予定ラインに沿った改質層が形成される。面取り分割工程では、表面に発光層が積層されたサファイアウェーハの裏面に、分割予定ラインに沿った切削溝が形成されると同時に、サファイアウェーハが個々の発光デバイスに分割される。

これらの工程を経て分割された発光デバイスは、面取り分割工程で形成された切削溝により裏面側の角部が面取りされ、表面側に設けられた発光層からの光線が外部に出射され易くなる。以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して、各工程で用いられる装置構成について説明する。

図１を参照して、サファイアウェーハの内部に改質層を形成するレーザー加工装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るレーザー加工装置の斜視図である。なお、本発明の分割方法に用いられるレーザー加工装置は、図１に示す構成に限定されない。レーザー加工装置は、サファイアウェーハに対して改質層を形成可能であれば、どのような構成を有していてもよい。

図１に示すように、レーザー加工装置２０１は、レーザービームを照射するレーザー加工ユニット２０６とサファイアウェーハＷを保持したチャックテーブル２０８とを相対移動させて、サファイアウェーハＷを加工するように構成されている。サファイアウェーハＷは、略円板状に形成されており、サファイア（Al₂O₃）基板の表面に発光層が積層されている。サファイアウェーハＷの裏面は、格子状に配列された分割予定ラインによって複数の領域に区画されている。

また、サファイアウェーハＷは、発光層が形成された上面を下向きにして、環状フレーム１３１に張られたダイシングテープ１３２に貼着されている。なお、本実施の形態においては、発光デバイス用ウェーハとしてサファイアウェーハを例に挙げて説明するが、この構成に限定されるものではない。発光デバイス用ウェーハは、サファイア基板に発光層を積層したものに限らず、ＧａＡｓ（ガリウム砒素）基板、ＳｉＣ（炭化珪素）基板に発光層を積層したものでもよい。

レーザー加工装置２０１は、直方体状のベッド部２０３と、ベッド部２０３の上面後方に立設したコラム部２０４とを有している。コラム部２０４の前面には、前方に突出したアーム部２０５が設けられ、アーム部２０５の先端側にはレーザー加工ユニット２０６の加工ヘッド２０７が設けられている。

ベッド部２０３の上面には、チャックテーブル２０８をＸ軸方向に加工送りすると共に、Ｙ軸方向に割出送りするチャックテーブル移動機構２０９が設けられている。チャックテーブル移動機構２０９は、チャックテーブル２０８をＸ軸方向に加工送りする加工送り機構２１１と、チャックテーブル２０８をＹ軸方向に割出送りする割出送り機構２１２とを備えている。加工送り機構２１１は、ベッド部２０３に対してＸ軸方向に移動するＸ軸テーブル２１６を有している。Ｘ軸テーブル２１６は、ベッド部２０３の上面に配置されたＸ軸方向に平行な一対のガイドレール２１５に支持され、ボールねじ式の移動機構によりＸ軸方向に移動される。

割出送り機構２１２は、Ｘ軸テーブル２１６に対してＹ軸方向に移動するＹ軸テーブル２１９を有している。Ｙ軸テーブル２１９は、Ｘ軸テーブル２１６の上面に配置されたＹ軸方向に平行な一対のガイドレール２１８に支持され、ボールねじ式の移動機構によりＹ軸方向に移動される。Ｙ軸テーブル２１９の上面には、チャックテーブル２０８が設けられている。

チャックテーブル２０８は、Ｙ軸テーブル２１９の上面においてＺ軸回りに回転可能なθテーブル２３１と、θテーブル２３１の上部に設けられ、サファイアウェーハＷを吸着保持するワーク保持部２３２とを有している。ワーク保持部２３２は、所定の厚みを有する円板状であり、上面中央部分にはポーラスセラミック材により吸着面が形成されている。吸着面は、負圧によりダイシングテープ１３２を介してサファイアウェーハＷを吸着する面であり、θテーブル２３１の内部の配管を介して吸引源に接続されている。

ワーク保持部２３２の周囲には、θテーブル２３１の四方から径方向外側に延びる一対の支持アームを介して４つのクランプ部２３４が設けられている。４つのクランプ部２３４は、エアーアクチュエータにより駆動し、サファイアウェーハＷの周囲の環状フレーム１３１を四方から挟持固定する。

レーザー加工ユニット２０６は、アーム部２０５の先端に設けられた加工ヘッド２０７を有している。アーム部２０５および加工ヘッド２０７内には、レーザー加工ユニット２０６の光学系が設けられている。加工ヘッド２０７は、発振器２４２から発振されたレーザービームを集光レンズによって集光し、チャックテーブル２０８上に保持されたサファイアウェーハＷをレーザー加工する。この場合、レーザービームは、透過性を有しており、光学系においてサファイアウェーハＷの内部に集光するように調整される。

このようにして、サファイアウェーハＷの内部に分割起点となる改質層４０２（図４参照）が形成される。改質層４０２は、レーザービームの照射によってサファイアウェーハＷ内部の密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲と異なる状態となり、周囲よりも強度が低下する領域のことをいう。改質層４０２は、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域等であり、これらが混在した領域でもよい。

ここで、レーザー加工装置２０１によるレーザー加工動作について説明する。まず、チャックテーブル２０８にサファイアウェーハＷが載置されると、チャックテーブル２０８が加工ヘッド２０７に臨む加工位置に向けて移動される。次に、加工ヘッド２０７の射出口がサファイアウェーハＷの分割予定ラインに位置合わせされると共に、レーザービームの焦点がサファイアウェーハＷの内部に調整され、レーザー加工処理が開始される。

この場合、チャックテーブル２０８がサファイアウェーハＷを保持した状態でＸ軸方向に加工送りされ、分割予定ラインに沿ってサファイアウェーハＷ内に１列の改質層４０２が形成される。続いて、チャックテーブル２０８が数ピッチ分だけＹ軸方向に割出送りされ、隣接する分割予定ラインに沿ってサファイアウェーハＷ内に改質層４０２が形成される。この動作が繰り返されてサファイアウェーハＷのＸ軸方向の全ての分割予定ラインに沿って改質層が形成される。

次に、チャックテーブル２０８がθテーブル２３１により９０度回転され、サファイアウェーハＷのＹ軸方向の分割予定ラインに沿って改質層４０２が形成される。内部に改質層４０２が形成されたサファイアウェーハＷは、チャックテーブル２０８から取り外されて切削装置１０１に搬入される。

図２を参照して、サファイアウェーハに切削溝を形成すると同時にサファイアウェーハを分割する切削装置について説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る切削装置の斜視図である。なお、本発明の分割方法に用いられる切削装置は、図２に示す構成に限定されない。切削装置は、サファイアウェーハに対して切削溝を形成可能であれば、どのような構成を有していてもよい。

図２に示すように、切削装置１０１は、切削ブレード１１１を有する一対のブレードユニット１０６とサファイアウェーハＷを保持したチャックテーブル１０３とを相対移動させて、サファイアウェーハＷを切削するように構成されている。切削装置１０１は、基台１０２を有しており、基台１０２上にはチャックテーブル１０３をＸ軸方向に加工送りするチャックテーブル移動機構１０４が設けられている。また、基台１０２上には、チャックテーブル移動機構１０４を跨ぐように立設した門型の柱部１０５が設けられ、柱部１０５には、チャックテーブル１０３の上方において一対のブレードユニット１０６をＹ軸方向に割出送りするブレードユニット移動機構１０７が設けられている。

チャックテーブル移動機構１０４は、上部にチャックテーブル１０３を保持するＸ軸テーブル１１２を有している。Ｘ軸テーブル１１２は、基台１０２の上面に配置されたＸ軸方向に平行な一対のガイドレール１１３に支持され、ボールねじ式の移動機構によりＸ軸方向に移動される。

チャックテーブル１０３は、Ｘ軸テーブル１１２の上面に固定されたＺ軸回りに回転可能なθテーブル１１４と、θテーブル１１４の上部に設けられ、サファイアウェーハＷを吸着保持するワーク保持部１１６とを有している。ワーク保持部１１６は、所定の厚みを有する円盤状であり、上面中央部分にはポーラスセラミック材により吸着面が形成されている。吸着面は、負圧によりダイシングテープ１３２を介してサファイアウェーハＷを吸着する面であり、θテーブル１１４の内部の配管を介して吸引源に接続されている。

ワーク保持部１１６の周囲には、θテーブル１１４の四方から径方向外側に延びる一対の支持アームを介して４つのクランプ部１１７が設けられている。４つのクランプ部１１７は、エアーアクチュエータにより駆動し、サファイアウェーハＷの周囲の環状フレーム１３１を挟持固定する。

ブレードユニット移動機構１０７は、柱部１０５の前面に対してＹ軸方向に移動する一対のＹ軸テーブル１２１と、各Ｙ軸テーブル１２１のそれぞれに対してＺ軸方向に移動するＺ軸テーブル１２２とを有している。各Ｚ軸テーブル１２２には、それぞれブレードユニット１０６が延設されている。Ｙ軸テーブル１２１は、柱部１０５の前面に配置されたＹ軸方向に平行な一対のガイドレール１２３に支持され、ボールねじ式の移動機構によりＹ軸方向に移動される。Ｚ軸テーブル１２２は、Ｙ軸テーブル１２１の前面に配置されたＺ軸方向に平行な一対のガイドレール１２４に支持され、ボールねじ式の移動機構によりＺ軸方向に移動される。

ブレードユニット１０６は、Ｙ軸回りに回転するスピンドルの先端に設けられた円盤状の切削ブレード１１１と、切削部分に切削水を噴射する図示しない噴射ノズルとを有している。ブレードユニット１０６は、スピンドルにより切削ブレード１１１を高速回転させ、複数のノズルから切削部分に切削水を噴射しつつサファイアウェーハＷを切削加工する。

ここで、切削装置１０１による切削加工動作について説明する。まず、チャックテーブル１０３にサファイアウェーハＷが載置されると、チャックテーブル１０３が切削ブレード１１１に臨む加工位置に向けて移動される。次に、切削ブレード１１１の切削刃がサファイアウェーハＷの分割予定ライン（改質層４０２）に位置合わせされる。そして、ブレードユニット１０６が下降されることで、高速回転した切削刃によりサファイアウェーハＷの裏面が所定の深さだけ切り込まれる。

切削ブレード１１１によりサファイアウェーハＷが切り込まれると、チャックテーブル１０３がＸ軸方向に加工送りされ、改質層４０２に合わせてサファイアウェーハＷに１列の切削溝４０１（図４参照）が形成される。このとき、切削ブレード１１１のサファイアウェーハＷに対する切り込みにより改質層４０２に外力が加わり、この改質層４０２が分割起点となってサファイアウェーハＷが改質層４０２に沿って分割される。続いて、切削ブレード１１１がＹ軸方向に数ピッチ分だけ割出送りされ、切削ブレード１１１により隣接する改質層４０２に合わせて切削溝４０１が形成されることで、改質層４０２に沿ってサファイアウェーハＷが分割される。この動作が繰り返されて、サファイアウェーハＷのＸ軸方向の全ての改質層４０２に合わせて切削溝４０１が形成されつつ、サファイアウェーハＷが分割される。

次に、チャックテーブル１０３がθテーブル１１４により９０度回転され、サファイアウェーハＷのＹ軸方向の改質層４０２に合わせて切削溝４０１が形成される。この場合も、サファイアウェーハＷに対する切削溝４０１の形成時に、改質層４０２が分割起点となってサファイアウェーハＷが改質層４０２に沿って分割される。なお、切削装置１０１は、切削ブレード１１１の切削刃に超音波振動を伝達して振動切削することで、サファイアウェーハＷに対する加工負荷を低減する構成としてもよい。このようにして、サファイアウェーハＷが改質層４０２を分割起点として個々の発光デバイスに分割される。個々の発光デバイス４１１は、ピックアップコレット（図４参照）により吸着され、ダイシングテープ１３２から剥離される。

この場合、図３に示すように、発光デバイス４１１は、直方体状を成すように破断され、裏面Ｗｂと４側面Ｗｃ（破断面）との角部に面取り部Ｗｄが形成されている。なお、図３において、破線が発光層４１２からの光線を示し、一点鎖線が発光デバイス４１１の界面に対する法線をそれぞれ示す。面取り部Ｗｄは、サファイアウェーハＷの切削溝４０１の分割により形成される。この面取り部Ｗｄにより、発光層４１２からの光線が、サファイア層４１３から外部に出射され易くなり、発光デバイス４１１の輝度が向上される。側面Ｗｃおよび裏面Ｗｂで反射される光線が、面取り部Ｗｄでは反射されずに透過され得るからである。

より具体的には、発光層４１２からの破線で示される光線が、サファイア層４１３内で側面Ｗｃに入射した場合、側面Ｗｃを透過可能な臨界角度θ₁は、サファイアと空気との屈折率に基づき、一点鎖線で示される法線に対して３４．５度である。この臨界角度θ₁内で光線が側面Ｗｃに入射すれば光線が側面Ｗｃにて全反射することは無いが、臨界角度θ₁外から光線が側面Ｗｃに入射すれば光線が側面Ｗｃに全反射される。面取りによって裏面Ｗｂ側が多面形状に形成された発光デバイス４１１では、角度保存が阻害され、臨界角度よりも大きな入射角度での反射の繰り返しが低減される。

図３（ａ）に示すように、面取りされていない直方体状の発光デバイス４１１の場合、臨界角度θ₁外から光線が側面Ｗｃに入射すると、反射角度が保存されてサファイア層４１３内で全反射が繰り返される場合がある。例えば、光線が臨界角度θ₁外の入射角度θ₂で側面に入射され、側面Ｗｃにて全反射された光線が臨界角度θ₁外の入射角度９０−θ₂で裏面に入射されて、さらに裏面Ｗｂにて全反射される場合がある。この場合、発光デバイス４１１の界面に対して臨界角度θ₁外の入射角度θ₂および入射角度９０−θ₂で光線の入射が繰り返されるため、全反射が繰り返されてサファイア層４１３内で消光する事態が生じ得る。

一方、図３（ｂ）に示すように、面取りされた直方体状の発光デバイス４１１では、直交する側面Ｗｃおよび裏面Ｗｂの他に面取り部Ｗｄが形成されるため、発光層４１２からの光線が界面に対して臨界角度θ₁内で入射し易くなる。例えば、光線が臨界角度θ₁外の入射角度θ₃で側面Ｗｃに入射され、側面Ｗｃにて全反射された光線が臨界角度θ₁内の入射角度θ₄で面取り部Ｗｄに入射される。また、光線が面取り部Ｗｄにて臨界角度θ₁外で反射される場合には、側面Ｗｃや裏面Ｗｂにて臨界角度θ₁内の入射角度で入射され易くなる。このように、側面Ｗｃや裏面Ｗｂにて臨界角度θ₁外の角度保存される入射角度で光線が入射しても、反射された光線が面取り部Ｗｄにて角度保存が阻害される。

このように、面取り部Ｗｄによって、サファイア層４１３内の全反射の繰り返しが減少されることで、サファイア層４１３から出射する光線の量が多くなる。言い換えれば、発光デバイス４１１のエスケープコーン（任意の発光点から光線がサファイア層４１３と空気との界面を透過可能な範囲）を広げることができる。このように、本実施の形態に係る発光デバイス４１１は、裏面Ｗｂの面取りにより輝度が向上される。

図４を参照して、本発明の実施の形態に係る分割方法の流れについて説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る分割方法の説明図である。なお、ここで示すレーザー加工装置２０１および切削装置１０１の加工条件は、一例に過ぎず適宜変更可能である。

最初に、図４（ａ）に示すように、レーザー加工装置２０１において改質層形成工程が実施される。ここでは、例えば、レーザービームとして、波長が１０６４［ｎｍ］、出力が０．３［Ｗ］、繰り返し周波数が１００［ｋＨｚ］のパルスレーザービームを用いる。改質層形成工程では、サファイアウェーハＷの裏面Ｗｂから所定の深さに焦点を合わせて、分割予定ラインに沿って改質層４０２を形成する。ここでは、サファイアウェーハＷの裏面Ｗｂからの焦点深さを約４０［μｍ］に設定することで、サファイアウェーハＷ内に焦点位置から上方に向かって約２５［μｍ］程度の改質層４０２が形成される。

次に、図４（ｂ）に示すように、切削装置１０１において面取り分割工程が実施される。ここでは、例えば、ブレード回転数２００００［ｒｐｍ］、加工送り速度１００［ｍｍ／ｓ］で加工される。面取り分割工程では、サファイアウェーハＷの裏面Ｗｂから所定の深さまで切り込まれ、改質層４０２に合わせて切削溝４０１が形成される。このとき、切削溝４０１の形成時に、切削ブレード１１１によってサファイアウェーハＷに加わる外力により、サファイアウェーハＷが改質層４０２を分割起点として分割予定ラインに沿って分割される。サファイアウェーハＷに形成された切削溝４０１は、改質層４０２の上方に形成され、改質層４０２を境として左右に分割される。このため、発光デバイス４１１の裏面側の角部が、面取り分割工程において形成された切削溝４０１により面取りされた状態となる。

このように面取り分割工程では、サファイアウェーハＷに対し切削溝４０１の形成によって面取りを施すと共に、改質層４０２を分割起点として分割が行われる。ここでは、サファイアウェーハＷの裏面Ｗｂからの切削深さを約２０［μｍ］に設定することで、サファイアウェーハＷが改質層４０２を分割起点として分割される。また、切削ブレード１１１としては、摩耗し難いニッケルメッキにダイヤモンド砥粒を使用したブレードが好ましい。これにより、切削ブレード１１１の先端形状の変化が抑制され、サファイアウェーハＷに良好な形状の面取り部Ｗｄを形成できる。

また、切削ブレード１１１は、ニッケルメッキにより様々な先端形状および幅寸法で成形可能である。特に、切削ブレード１１１の先端形状は、例えば、曲面形状のように、サファイアウェーハＷの裏面Ｗｂに対して平行又は垂直とならない面（裏面Ｗｂに対する傾斜面）を有することが好ましい。これにより、発光デバイス４１１の面取り部Ｗｄに角度保存を起こし難い反射面を形成することができ、発光デバイス４１１の輝度が向上される。

また、切削ブレード１１１の砥粒は、粒径が大きすぎると面が荒くなるため、改質層形成工程でレーザービームが錯乱され精度のよい改質層４０２が形成できない。一方、切削ブレード１１１の粒径が小さすぎると、角度保存となる反射になり易いため好ましくない。したがって、切削ブレード１１１の粒径は、１０００番〜４０００番（粒径約２〜１７［μｍ］）が好ましく、１５００番〜３０００番（粒径約３〜９［μｍ］）がより好ましく、１８００番〜２５００番（粒径約３〜８［μｍ］）がさらに好ましい。

また、本実施の形態では、切削ブレード１１１がダイヤモンド砥粒を使用したニッケルメッキブレードである構成としたが、この構成に限定されるものではない。切削ブレード１１１は、サファイアウェーハＷを加工であれば、どのような構成でもよい。

次に、図４（ｃ）に示すように、分割された発光デバイス４１１は、ピックアップコレット３０１により吸着され、ダイシングテープ１３２から剥離される。発光デバイス４１１は、上述したように裏面側の角部の面取りにより、発光層４１２からの光線がサファイア層４１３から外部に出射され易くなる。このように、本実施の形態に係る分割方法でサファイアウェーハＷが分割されることにより、分割後の発光デバイス４１１の輝度が向上される。

なお、改質層形成工程では、改質層４０２の形成時にサファイアウェーハＷの一部の分割予定ラインが分割される場合がある。一部の分割予定ラインが分割されると、サファイアウェーハＷの搬送時等に分割部分に隙間が生じて、分割予定ラインが全体的に位置ズレする可能性がある。このような場合には、面取り分割工程において切削ブレード１１１としてブレード幅が厚いものを使用することで、分割予定ラインの位置ズレを吸収させてもよい。ブレード幅は、チップサイズやウェーハの厚みに応じて適宜選定されるが、切削ブレードの製造歩留まりを考慮して、５０〜３００［μｍ］が好ましく、８０〜３００［μｍ］がより好ましい。また、面取り分割工程では、ブレード幅を厚くする代わりに、切削装置１０１の不図示のアライメント装置によるアライメント処理の頻度を多くして、位置ズレした分割予定ラインに対する切削ブレード１１１の位置合わせ精度を高めてもよい。

以上のように、本実施の形態に係る分割方法によれば、面取り分割工程で分割予定ラインに沿ってサファイアウェーハＷに切削溝４０１が形成されることで、サファイアウェーハを分割して形成された個々の発光デバイス４１１の角部が面取りされる。この面取りによって発光デバイス４１１の裏面側に多角形状の外形面が形成され、デバイス内で反射された光線が臨界角度以下で外形面に入射し易くなる。よって、発光層４１２からの光線が外部に出射され易くなり、発光デバイス４１１の輝度を向上できる。また、サファイアウェーハに改質層が形成された後に切削溝が形成されることで、切削溝の形成時に改質層に外力が加わり、サファイアウェーハが改質層を分割起点として分割される。このように、サファイアウェーハに対する切削溝の形成と同時に分割を行うことができるため、工程数を減らして作業効率を向上させることができる。

なお、上記した実施の形態および変形例においては、切削ブレード１１１の先端形状が、特に限定されるものではなく、例えば、図５に示すようなベベルブレードを用いてもよい。この場合、図５（ａ）に示すように、サファイアウェーハＷの裏面ＷｂにＶ字状の切削溝４０１が形成される。そして、図５（ｂ）に示すように、サファイアウェーハＷが分割されると、発光デバイス４１１の角部がＶ字状の切削溝４０１により斜めに面取りされた状態となる。このように、切削溝４０１は、角度保存にならない反射面であれば、どのように形成されてもよい。

また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

以上説明したように、本発明は、サファイアウェーハの分割によって形成される発光デバイスの輝度を向上できるという効果を有し、特に、サファイアウェーハを個々の発光デバイスに分割する分割方法に有用である。

１０１切削装置
１０３チャックテーブル
１１１切削ブレード
１３１環状フレーム
１３２ダイシングテープ
２０１レーザー加工装置
２０６レーザー加工ユニット
２０８チャックテーブル
４０１切削溝
４０２改質層
４１１発光デバイス
４１２発光層
４１３サファイア層
Ｗａ表面
Ｗｂ裏面
Ｗｄ面取り部
Ｗサファイアウェーハ

Claims

分割予定ラインによって区画された領域の表面側に発光層が形成されたサファイアウェーハを前記分割予定ラインに沿って分割する分割方法であって、
前記サファイアウェーハの裏面側から前記分割予定ラインに沿ってサファイアを透過する波長のレーザービームを照射することによって前記分割予定ラインに沿って改質層を形成する改質層形成工程と、
前記改質層形成工程の後に、前記サファイアウェーハの裏面側から切削ブレードによって切削することによって前記分割予定ラインに沿って切削溝を形成して、前記サファイアウェーハの裏面に対して平行又は垂直とならない面を形成する面取り加工を施すと共に前記改質層を分割起点として前記サファイアウェーハを前記分割予定ラインに沿って分割する面取り分割工程と、
を含み、前記サファイアウェーハに対する前記切削溝の形成と分割とを同時に行うことを特徴とする分割方法。
前記切削ブレードは、前記改質層形成工程における改質層の形成時に前記分割予定ラインが分割されて隙間が生じる場合に、前記分割予定ラインの位置ズレを吸収可能なブレード幅を有することを特徴とする請求項１に記載の分割方法。