JP5856491B2

JP5856491B2 - 光デバイスウェーハの分割方法

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Description

本発明は、光デバイスウェーハの分割方法に関し、特にサファイアウェーハを分割する光デバイスウェーハの分割方法に関する。

光デバイウェーハとして、サファイア基板やシリコンカーバイド基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体層が積層されたものが知られている。光デバイスウェーハの表面には、格子状の分割予定ラインが形成されており、この分割予定ラインで区画された各領域に光デバイスが形成されている。この光デバイスウェーハの分割方法として、レーザ加工を用いてウェーハ内部に直線状の改質層を形成し、この強度が低下した改質層を分割起点とする分割方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の分割方法では、ウェーハの内部に集光点を合わせてレーザビームが照射されることにより、ウェーハ内部に分割予定ラインに沿う連続的な改質像が形成される。続いて、研削装置において裏面側から光デバイスウェーハが研削され、光デバイスウェーハが薄化される。このとき、ウェーハ内の改質層には研削ホイールからの研削負荷が加えられ、改質層を起点として厚さ方向に割れが生じて光デバイスウェーハが個々のチップに分割される。

特許第３７６２４０９号公報

上記した特許文献１に記載の光デバイスウェーハの分割方法では、光デバイスウェーハが薄化されながら複数の分割予定ラインに沿って同時に分割される。このため、薄化されたウェーハに生じる反りの応力によって、光デバイスウェーハが不確定な方向に割れ、異形チップが形成されるという問題があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、光デバイスウェーハの不確定な方向への割れを抑制できる光デバイスウェーハの分割方法を提供することを目的とする。

本発明の光デバイスウェーハの分割方法は、表面に形成された複数の分割予定ラインで区画された各領域に光デバイスが形成された光デバイスウェーハを前記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分割方法であって、光デバイスウェーハの表面に粘着シートを貼着する貼着ステップと、前記貼着ステップを実施した後、前記粘着シート側を保持手段で保持して光デバイスウェーハの裏面から光デバイスウェーハに対して透過性を有する波長のレーザビームを前記分割予定ラインに沿って照射して、前記分割予定ラインに沿って内部に改質層を形成する改質層形成ステップと、前記改質層形成ステップを実施した後、前記粘着シート側を保持手段で保持して光デバイスウェーハの裏面から研削手段により研削し仕上げ厚さへと薄化するとともに研削動作により前記改質層を起点として光デバイスウェーハを前記分割予定ラインに沿って分割する研削ステップと、を備え、前記改質層形成ステップにおいては、１ライン以上空けて離間する一部の分割予定ラインに対して他の分割予定ラインよりも改質層の厚さを増加して形成し、前記研削ステップにおいては、厚い前記改質層の分割予定ラインから段階的に分割されること、を特徴とする。

この構成によれば、複数の分割予定ラインのうち改質層が厚く形成された分割予定ラインから段階的に分割されることで、薄化に伴って増加する光デバイスウェーハの反りの応力が研削加工中に解放される。このため、最終的な仕上げ厚さに薄化されるまでに光デバイスウェーハが複数の分割予定ラインで分割され、光デバイスウェーハに生じる反りの応力が低減される。よって、不確定な方向への割れが抑制され、全ての分割予定ラインに沿って一度に分割する分割方法のように異形チップが形成されることがない。

本発明によれば、光デバイスウェーハを段階的に分割することで、ウェーハに生じる反りの応力を解放して、光デバイスウェーハの不確定な方向への割れを抑制できる。

本実施の形態に係るレーザ加工装置の一例を示す斜視図である。本実施の形態に係る研削装置の一例を示す斜視図である。本実施の形態に係るレーザ加工装置によるレーザ加工の一例を示す図である。本実施の形態に係る研削装置による研削加工の一例を示す図である。本実施の形態に係る光デバイスウェーハの分割状態の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係る光デバイスウェーハの分割方法について説明する。本実施の形態に係る分割方法を用いた光デバイスウェーハの分割は、マウンタ装置による貼着工程（貼着ステップ）、レーザ加工装置による改質層形成工程（改質層形成ステップ）、研削装置による研削工程（研削ステップ）を経て実施される。貼着工程では、発光層が形成された光デバイスウェーハの表面に粘着シートが貼着される。改質層形成工程では、光デバイスウェーハの内部に分割予定ラインに沿った改質層が連続的に形成される。

この改質層形成工程では、複数の分割予定ラインに対して、厚さの異なる数種類の改質層が形成される。研削工程では、光デバイスウェーハが薄化されることで、改質層が分割起点となって個々のチップに分割される。この研削工程では、複数の分割予定ラインのうち改質層が厚く形成された分割予定ラインから段階的に分割される。これらの工程を経ることで、薄化に伴って増加する光デバイスウェーハの反りの応力が研削加工中の段階的な分割によって解放されるため、不確定な方向へのチップ割れが抑制される。以下、本実施の形態に係る分割方法の詳細について説明する。

図１を参照して、光デバイスウェーハの内部に改質層を形成するレーザ加工装置について説明する。図１は、本実施の形態に係るレーザ加工装置の斜視図である。なお、本実施の形態に係る分割方法に用いられるレーザ加工装置は、図１に示す構成に限定されない。レーザ加工装置は、光デバイスウェーハに対して改質層を形成可能であれば、どのような構成でもよい。

図１に示すように、レーザ加工装置１０１は、レーザビームを照射するレーザ加工ユニット１０５と光デバイスウェーハＷを保持したチャックテーブル１０６とを相対移動させて、光デバイスウェーハＷを加工するように構成されている。光デバイスウェーハＷは、略円板状に形成されており、無機材料基板の表面に発光層（デバイス層）３０５（図３参照）が積層されている。光デバイスウェーハＷは、格子状に配列された分割予定ライン３０１（図３参照）によって複数の領域に区画され、この区画された各領域に光デバイスが形成されている。

また、光デバイスウェーハＷは、発光層３０５が形成された上面を下向きにして、リングフレーム３０２に張られた粘着シート３０３に貼着されている。光デバイスウェーハＷに対する粘着シート３０３の貼着は、図示しないマウンタ装置によって実施される。なお、光デバイスウェーハＷは、サファイア（Al₂O₃）基板に発光層を積層したサファイアウェーハに限らず、ガリウム砒素（GaAs）基板、シリコンカーバイド（SiC）基板に発光層を積層したものでもよい。

レーザ加工装置１０１は、直方体状の基台１０２を有している。基台１０２の上面には、チャックテーブル１０６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１０７が設けられている。チャックテーブル移動機構１０７の後方には、立壁部１０３が立設されている。立壁部１０３の前面からはアーム部１０４が突出しており、アーム部１０４にはチャックテーブル１０６に対向するようにレーザ加工ユニット１０５が支持されている。

チャックテーブル移動機構１０７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１１１と、一対のガイドレール１１１にスライド可能に設置されたモータ駆動のＸ軸テーブル１１２とを有している。また、チャックテーブル移動機構１０７は、Ｘ軸テーブル１１２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１１３と、一対のガイドレール１１３にスライド可能に設置されたモータ駆動のＹ軸テーブル１１４とを有している。

Ｙ軸テーブル１１４の上部には、チャックテーブル１０６が設けられている。なお、Ｘ軸テーブル１１２、Ｙ軸テーブル１１４の背面側には、それぞれ図示しないナット部が形成され、これらナット部にボールネジ１１５、１１６が螺合されている。そして、ボールネジ１１５、１１６の一端部に連結された駆動モータ１１７、１１８が回転駆動されることで、チャックテーブル１０６がガイドレール１１１、１１３に沿ってＸ軸方向及びＹ軸方向に移動される。

チャックテーブル１０６は、円板状に形成されており、θテーブル１２１を介してＹ軸テーブル１１４の上面に回転可能に設けられている。チャックテーブル１０６の上面には、ポーラスセラミックス材により吸着面が形成されている。チャックテーブル１０６の周囲には、一対の支持アームを介して４つのクランプ部１２２が設けられている。４つのクランプ部１２２がエアアクチュエータにより駆動されることで、光デバイスウェーハＷの周囲のリングフレーム３０２が四方から挟持固定される。

レーザ加工ユニット１０５は、アーム部１０４の先端に設けられた加工ヘッド１３１を有している。アーム部１０４及び加工ヘッド１３１内には、レーザ加工ユニット１０５の光学系が設けられている。加工ヘッド１３１は、発振器１３２から発振されたレーザビームを集光レンズによって集光し、チャックテーブル１０６上に保持された光デバイスウェーハＷをレーザ加工する。この場合、レーザビームは、光デバイスウェーハＷに対して透過性を有しており、光学系において光デバイスウェーハＷの内部に集光するように調整される。

このレーザビームの照射により光デバイスウェーハＷの内部に分割起点となる改質層３０４（図３参照）が形成される。改質層３０４は、レーザビームの照射によって光デバイスウェーハＷの内部の密度、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３０４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。

このように構成されたレーザ加工装置１０１では、Ｙ軸テーブル１１４の移動によって加工ヘッド１３１の射出口が光デバイスウェーハＷの分割予定ライン３０１に位置合わせされる。この加工ヘッド１３１の位置合わせは、レーザ加工ユニット１０５の図示しない赤外線カメラによって、光デバイスウェーハＷを透過して裏面側から表面に形成されたパターン面が撮像されることで行われる。そして、レーザビームを照射しつつ加工ヘッド１３１に対してＸ軸テーブル１１２が相対移動されることで、光デバイスウェーハＷの内部に分割予定ライン３０１に沿った改質層３０４が形成される。なお、詳細は後述するが、光デバイスウェーハＷの内部には厚さの異なる数種類の改質層３０４が形成される。

図２を参照して、光デバイスウェーハを研削する研削装置について説明する。図２は、本実施の形態に係る研削装置の斜視図である。なお、本実施の形態に係る分割方法に用いられる研削装置は、図２に示す構成に限定されない。研削装置は、光デバイスウェーハを研削することで、改質層を起点として光デバイスウェーハを分割可能であれば、どのような構成でもよい。

図２に示すように、研削装置２０１は、光デバイスウェーハＷが保持されたチャックテーブル２０６と研削ユニット２０５の研削ホイール２２４とを相対回転させることで、光デバイスウェーハＷを研削するように構成されている。研削装置２０１は、略直方体状の基台２０２を有している。基台２０２の上面には、一対のチャックテーブル２０６（１つのみ図示）が配置されたターンテーブル２０４が設けられている。ターンテーブル２０４の後方には、研削ユニット２０５を支持する立壁部２０３が立設されている。

ターンテーブル２０４は、大径の円板状に形成されており、上面には回転軸を中心とした点対称位置に一対のチャックテーブル２０６が配置されている。また、ターンテーブル２０４は、図示しない回転駆動機構によって矢印Ｄ１方向に１８０度間隔で間欠回転される。このため、一対のチャックテーブル２０６は、光デバイスウェーハＷが搬入搬出される載せ換え位置と研削ユニット２０５に対峙する研削位置との間で移動される。

チャックテーブル２０６は、小径の円板状に形成されており、ターンテーブル２０４の上面に回転可能に設けられている。チャックテーブル２０６の上面には、ポーラスセラミック材により吸着面が形成されている。チャックテーブル２０６の周囲には、環状のマグネット２１１が設けられている。光デバイスウェーハＷの周囲のリングフレーム３０２は、磁性体で形成されているため、環状のマグネット２１１によって吸着固定される。

基台２０２の上面において、ターンテーブル２０４の研削位置の近傍にはハイトゲージ２１２が設けられている。ハイトゲージ２１２は、光デバイスウェーハＷの上面に接触して、厚さ測定する１本の接触子２１３を有している。ハイトゲージ２１２では、接触子２１３によってチャックテーブル２０６の表面位置が事前に測定され、表面位置を基準に光デバイスウェーハＷの厚みが測定される。ハイトゲージ２１２による測定値は、伝送路を介して図示しない制御部に入力される。

立壁部２０３には、研削ユニット２０５を上下動させる研削ユニット移動機構２０７が設けられている。研削ユニット移動機構２０７は、立壁部２０３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２１５と、一対のガイドレール２１５にスライド可能に設置されたモータ駆動のＺ軸テーブル２１６とを有している。Ｚ軸テーブル２１６の前面には、研削ユニット２０５が支持されている。Ｚ軸テーブル２１６の背面には、立壁部２０３の開口２１７を介して後方に突出したナット部が設けられている。

Ｚ軸テーブル２１６のナット部には、立壁部２０３の裏面に設けられたボールネジが螺合されている。そして、ボールネジの一端部に連結された駆動モータ２１８が回転駆動されることで、研削ユニット２０５がガイドレール２１５に沿ってＺ軸方向に移動される。

研削ユニット２０５は、円筒状のスピンドル２２１の下端にマウント２２２が設けられている。マウント２２２には、複数の研削砥石２２３が固定された研削ホイール２２４が装着されている。研削砥石２２３は、例えば、ダイヤモンド砥粒をメタルボンドやレジンボンド等の結合剤で固めたダイヤモンド砥石で構成されている。研削砥石２２３は、スピンドル２２１の駆動に伴ってＺ軸回りに高速回転される。そして、研削ホイール２２４と光デバイスウェーハＷとが平行状態で回転接触させることで、光デバイスウェーハＷが研削される。

このように構成された研削装置２０１では、ハイトゲージ２１２によって光デバイスウェーハＷの厚さがリアルタイムに測定される。ハイトゲージ２１２の測定結果が、目標厚さである光デバイスウェーハＷの最終的な仕上げ厚さに近付くように研削ユニット２０５の送り量が制御される。そして、光デバイスウェーハＷの内部に形成された改質層３０４に対して、研削ホイール２２４から研削負荷が加えられ、改質層３０４を起点として光デバイスウェーハＷが分割予定ライン３０１に沿って個々のチップに分割される。

このように、内部に改質層３０４が形成された光デバイスウェーハＷが研削されることで、光デバイスウェーハＷが個々のチップに分割されると同時に所望の仕上げ厚さに形成される。なお、詳細は後述するが、光デバイスウェーハＷは、複数の分割予定ライン３０１のうち改質層３０４が厚く形成された分割予定ライン３０１から段階的に分割される。これにより、光デバイスウェーハＷの薄化に伴って増加する反りの応力が低減される。

ここで、図３を参照して、レーザ加工装置によるレーザ加工動作について説明する。図３は、本実施の形態に係るレーザ加工装置によるレーザ加工の一例を示す図である。なお、以下の説明では、光デバイスウェーハをサファイアウェーハとし、レーザ波長１０４５［ｎｍ］、周波数１００［ｋＨｚ］、出力０．３［ｗ］、加工送り速度４００［ｍｍ／ｓ］に設定されている。しかしながら、加工形成条件は、これに限定されるものではなく、適宜変更可能である。

図３Ａに示すように、チャックテーブル１０６に光デバイスウェーハＷが載置されると、チャックテーブル１０６が加工ヘッド１３１に臨む加工位置に移動される。そして、加工ヘッド１３１の射出口が光デバイスウェーハＷの分割予定ライン３０１に位置合わせされると共に、レーザビームの集光点が光デバイスウェーハＷの内部に調整される。このときのレーザビームの集光点は、発光層３０５より僅かに高い位置に調整されている。次に、加工ヘッド１３１からレーザビームが照射されることで、光デバイスウェーハＷの内部に改質部３０６が形成される。

この場合、チャックテーブル１０６が光デバイスウェーハ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３０１に沿って光デバイスウェーハＷの内部に最下段の改質部３０６ａの１列目が形成される。続いて、チャックテーブル１０６が１ラインだけＹ軸方向に割出送りされ、隣接する分割予定ライン３０１に沿って光デバイスウェーハＷの内部に最下段の改質部３０６ｂの２列目が形成される。この動作が繰り返されて光デバイスウェーハＷのＸ軸方向の全ての分割予定ライン３０１に沿って最下段の改質部３０６が形成される。

次に、図３Ｂに示すように、レーザビームの集光点が上動され、最下段の改質部３０６と同様にして光デバイスウェーハＷの内部に二段目以降の改質部３０６が形成される。先ず二段目の改質部３０６が形成され、レーザビームの集光点がさらに上動されて次段の改質部３０６が形成される。このように、光デバイスウェーハＷの内部には、複数段の改質部３０６が積み重なることで改質層３０４ａが形成される。この改質部３０６の形成は改質層３０４ａが光デバイスウェーハＷの最終的な仕上げ厚さＬ１（表面Ｗ１からの高さ）を超えるまで繰り返される。

次に、図３Ｃに示すように、改質層３０４ａが仕上げ厚さＬ１を超えると、レーザビームの集光点がさらに上動される。そして、１列目の分割予定ライン３０１に沿って改質部３０６が形成された後、１列目から数ライン（例えば、３ライン）空けて離間する分割予定ライン３０１に沿って改質部３０６が形成される。このように、分割予定ライン３０１に対して数ライン置きに改質部３０６が形成され、一部の分割予定ライン３０１の改質層３０４ｂの厚みが増加される。このため、光デバイスウェーハＷの内部には、厚さの異なる２種類の改質層３０４ａ、３０４ｂが形成される。この数ライン置きの改質部３０６の形成は、改質層３０４ｂが光デバイスウェーハＷの厚さＬ２（表面Ｗ１からの高さ）を超えるまで繰り返される。

次に、図３Ｄに示すように、改質層３０４ｂが厚さＬ２を超えると、レーザビームの集光点がさらに上動される。そして、１列目の分割予定ライン３０１に沿って改質部３０６が形成された後、１列目からさらに多くのライン（例えば、７ライン）を空けて離間する分割予定ライン３０１に沿って改質部３０６が形成される。このように、図３Ｃに示す時点よりも、さらに限定された一部の分割予定ライン３０１の改質層３０４ｃの厚みが増加される。このため、光デバイスウェーハＷの内部には、厚さの異なる３種類の改質層３０４ａ−３０４ｃが形成される。この多数ライン置きの改質部３０６の形成は、改質層３０４ｃが光デバイスウェーハＷの厚さＬ３（表面Ｗ１からの高さ）を超えるまで繰り返される。

次に、チャックテーブル１０６がθテーブル１２１によって９０度回転され、Ｘ軸方向の分割予定ラインと同様にＹ軸方向の分割予定ライン３０１に沿って厚みの異なる改質層３０４ａ−３０４ｃが形成される。このようにして、複数の分割予定ライン３０１のうち、任意の分割予定ライン３０１に対して仕上げ厚さＬ１よりも厚さを増加して改質層３０４が形成される。改質層３０４が形成された光デバイスウェーハＷは、チャックテーブル１０６から取り外されて研削装置２０１に搬入される。

なお、本実施の形態では、Ｘ軸方向の全ての分割予定ライン３０１に沿って改質層３０４を形成した後、Ｙ軸方向の全ての分割予定ライン３０１に沿って改質層３０４を形成したが、改質層３０４の形成順序は特に限定されない。例えば、Ｘ軸方向の分割予定ライン３０１に沿う最下段の全ての改質部３０６ａを形成した後、チャックテーブル１０６を９０度回転させてＹ軸方向の分割予定ライン３０１に沿う最下段の全ての改質部３０６ａを形成する。次に、集光位置を上昇させて、同様にＸ軸方向及びＹ軸方向の分割予定ライン３０１のそれぞれに沿う２段目の改質部を形成する。このように、１段毎にＸ軸方向及びＹ軸方向の全ての分割予定ライン３０１に沿って改質部３０６を形成し、これを最下段から積み重ねることで改質層３０４を形成してもよい。

なお、本実施の形態では、厚い改質層３０４ｂ、３０４ｃが数ライン置きの等間隔に形成される構成としたが、この構成に限定されない。厚い改質層３０４ａ、３０４ｂは、１ライン以上空けて形成されていればよく、等間隔で形成されてもよいし、不規則な間隔で形成されてもよい。また、本実施の形態では、光デバイスウェーハＷの内部に厚さの異なる３種類の改質層３０４ａ−３０４ｃが形成されたが、この構成に限定されない。光デバイスウェーハＷの内部には、厚さの異なる２種類以上の改質層３０４が形成されればよい。

図４及び図５を参照して、本実施の形態に係る研削装置による研削加工について説明する。図４は、本実施の形態に係る研削装置による研削加工の一例を示す図である。図５は、本実施の形態に係る光デバイスウェーハの分割状態の一例を示す図である。なお、図５においては、説明の便宜上、光デバイスウェーハと研削ユニットのみを図示している。

図４Ａに示すように、チャックテーブル２０６に光デバイスウェーハＷが載置されると、チャックテーブル２０６が研削ホイール２２４に臨む研削位置に移動される。研削位置では、ハイトゲージ２１２の接触子２１３が光デバイスウェーハＷの裏面Ｗ２に接触され、光デバイスウェーハＷの厚さ測定が開始される。そして、研削ホイール２２４が回転しながらチャックテーブル２０６に近付けられ、研削ホイール２２４の研削面２２５が光デバイスウェーハＷの裏面Ｗ２に押し当てられて研削加工がおこなわれる（図５Ａ参照）。このとき、ハイトゲージ２１２によって光デバイスウェーハＷの厚さがリアルタイムに測定される。

図４Ｂに示すように、研削ホイール２２４の研削によって光デバイスウェーハＷが厚さＬ３に近づくと、厚さＬ３を超える改質層３０４ｃに対して研削ホイール２２４からの研削負荷が加えられる。光デバイスウェーハＷには改質層３０４ｃを起点として分割予定ライン３０１に沿って割れが生じ、光デバイスウェーハＷが広い区画（例えば、７ライン置き）で分割される（図５Ｂ参照）。この構成により、光デバイスウェーハＷの薄化に伴って増加する反りの応力が解放される。広い区画に分割された光デバイスウェーハＷに対しては、研削ユニット２０５による研削加工が継続される。

図４Ｃに示すように、研削ホイール２２４の研削によって光デバイスウェーハＷが厚さＬ２に近づくと、厚さＬ２を超える改質層３０４ｂに対して研削ホイール２２４からの研削負荷が加えられる。光デバイスウェーハＷには改質層３０４ｂを起点として分割予定ライン３０１に沿って割れが生じ、光デバイスウェーハＷが狭い区画（例えば、３ライン置き）で分割される（図５Ｃ参照）。この構成により、光デバイスウェーハＷの更なる薄化に伴って増加する反りの応力が解放される。狭い区画に分割された光デバイスウェーハＷに対しては、研削ユニット２０５による研削加工が継続される。

図４Ｄに示すように、研削ホイール２２４の研削によって光デバイスウェーハＷが仕上げ厚さＬ１に近づくと、仕上げ厚さＬ１を超える改質層３０４ａに対して研削ホイール２２４からの研削負荷が加えられる。光デバイスウェーハＷには改質層３０４ａを起点として残りの分割予定ライン３０１に沿って割れが生じ、光デバイスウェーハＷが個々のチップに分割される（図５Ｄ参照）。この構成により、光デバイスウェーハＷの更なる薄化に伴って増加する反りの応力が解放される。仕上げ厚さＬ１まで光デバイスウェーハＷが研削されると、研削ユニット２０５による研削加工が停止される。

このようにして、光デバイスウェーハＷが所望の仕上げ厚さまで薄化されながら、同時に個々のチップに分割される。また、改質層３０４が厚く形成された分割予定ライン３０１から段階的に分割されるため、薄化に伴って増加する光デバイスウェーハＷの反りの応力が研削加工中に解放される。このため、光デバイスウェーハＷが仕上げ厚みＬ１まで薄化された段階での反りの応力が低減され、光デバイスウェーハＷの不確定な割れが抑制される。

なお、研削ユニット２０５は、研削負荷によって光デバイスウェーハＷを個々のチップに分割するため、砥粒径が粗い粗研削用の砥石を用いて光デバイスウェーハＷを研削する構成が好ましい。しかしながら、改質層３０４に対して十分な研削負荷を加えることができれば、どのような砥石を用いてもよい。例えば、砥粒径が細かい仕上げ研削用の砥石や発泡材や繊維質等で形成された研磨用の砥石を用いてもよい。

以上のように、本実施の形態に係る分割方法によれば、複数の分割予定ライン３０１のうち改質層３０４が厚く形成された分割予定ライン３０１から段階的に分割されることで、薄化に伴って増加する光デバイスウェーハＷの反りの応力が研削加工中に解放される。このため、光デバイスウェーハＷが最終的な仕上げ厚さＬ１に薄化されるまでに一部の分割予定ライン３０１に沿って分割され、光デバイスウェーハＷに生じる反りの応力が段階的に低減される。よって、不確定な方向への割れが抑制され、全ての分割予定ライン３０１に沿って一度に分割する分割方法のように異形チップが形成されることがない。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、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することが可能である。

例えば、本実施の形態においては、レーザビームの集光点を上動させて複数段の改質部３０６を積み重ねることで改質層３０４を形成したが、この構成に限定されない。改質層３０４は、レーザ加工の加工条件を調整することにより、一度のレーザビームの照射によって形成することも可能である。例えば、光デバイスウェーハＷの集光点に向けてレーザビームを照射することで、集光点の位置の上側にも改質層３０４が形成される。この場合、レーザ加工の加工条件を可変することによって、光デバイスウェーハＷの内部に異なる厚みの改質層３０４が形成される。

また、本実施の形態においては、改質層３０４が分割予定ライン３０１に沿って連続的に形成される構成としたが、この構成に限定されない。光デバイスウェーハＷが分割予定ライン３０１に沿って分割可能であれば、改質層３０４は分割予定ライン３０１に沿って断続的に形成されてもよい。

また、本実施の形態においては、改質層３０４ａ−３０４ｃが、それぞれ厚さＬ１−Ｌ３を超える高さまで形成されたが、この構成に限定されない。改質層３０４ａ−３０４ｃは、研削負荷によって分割可能であれば、厚さＬ１−Ｌ３を超えない程度の高さまで形成されればよい。

また、本実施の形態においては、貼着工程がマウンタ装置、改質層形成工程がレーザ加工装置、研削工程が研削装置で行われるが、一部の工程又は全ての工程が１つの装置で行われてもよい。

以上説明したように、本発明は、光デバイスウェーハを段階的に分割することで、ウェーハに生じる反りの応力を解放して、光デバイスウェーハの不確定な方向への割れを抑制できるという効果を有し、特に、サファイアウェーハを分割する光デバイスウェーハの分割方法に有用である。

１０１レーザ加工装置
１０５レーザ加工ユニット
１０６チャックテーブル（保持手段）
２０１研削装置
２０５研削ユニット（研削手段）
２０６チャックテーブル（保持手段）
２２４研削ホイール
３０１分割予定ライン
３０３粘着シート
３０４改質層
３０５発光層
３０６改質部
Ｗ光デバイスウェーハ
Ｗ１表面
Ｗ２裏面

Claims

表面に形成された複数の分割予定ラインで区画された各領域に光デバイスが形成された光デバイスウェーハを前記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分割方法であって、
光デバイスウェーハの表面に粘着シートを貼着する貼着ステップと、
前記貼着ステップを実施した後、前記粘着シート側を保持手段で保持して光デバイスウェーハの裏面から光デバイスウェーハに対して透過性を有する波長のレーザビームを前記分割予定ラインに沿って照射して、前記分割予定ラインに沿って内部に改質層を形成する改質層形成ステップと、
前記改質層形成ステップを実施した後、前記粘着シート側を保持手段で保持して光デバイスウェーハの裏面から研削手段により研削し仕上げ厚さへと薄化するとともに研削動作により前記改質層を起点として光デバイスウェーハを前記分割予定ラインに沿って分割する研削ステップと、を備え、
前記改質層形成ステップにおいては、１ライン以上空けて離間する一部の分割予定ラインに対して他の分割予定ラインよりも改質層の厚さを増加して形成し、
前記研削ステップにおいては、厚い前記改質層の分割予定ラインから段階的に分割されること、
を特徴とする光デバイスウェーハの分割方法。