JP6399961B2 - 光デバイスチップの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光デバイスチップの製造方法に関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザーダイオード（ＬＤ）等の光デバイスチップを製造する際には、サファイアやＳｉＣ等でなる結晶成長用の基板の表面に、エピタキシャル成長等の方法で発光層が形成される。発光層が形成された基板（光デバイスウェーハ）は、分割予定ライン（ストリート）に沿って複数の光デバイスチップへと分割される。

光デバイスウェーハの分割方法としては、光デバイスウェーハに対する吸収性が高いパルスレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射し、アブレーションによるレーザー加工溝を形成するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。レーザー加工溝が形成された光デバイスウェーハに外力を付与することで、このレーザー加工溝に沿って光デバイスウェーハを分割できる。

特開平１０−３０５４２０号公報

ところで、上述のような発光型の光デバイスチップでは、光取り出し効率をできるだけ高めることが重要になる。しかしながら、例えば、従来の方法によって製造される光デバイスチップでは、発光層の裏面側（基板側）に射出された後に基板の側面で全反射して内部で減衰してしまう光の割合を必ずしも低く抑えることができず、光取り出し効率に改善の余地があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光デバイスチップの光取り出し効率を高めることができる光デバイスチップの製造方法を提供することである。

本発明によれば、表面に設定され互いに交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域にそれぞれ発光層を含む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して複数の光デバイスチップを製造する光デバイスチップの製造方法であって、光デバイスウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザー光線を光デバイスウェーハの裏面に対して斜めに照射し、該分割予定ラインに直交する断面の形状がＶ字状である一対のレーザー加工溝を該分割予定ラインに沿って光デバイスウェーハの裏面側に形成するレーザー加工溝形成ステップと、該レーザー加工溝形成ステップを実施した後、該一対のレーザー加工溝の間の領域に存在する光デバイスウェーハを切削ブレードで破砕して除去し、該一対のレーザー加工溝の形状に対応したＶ字状のＶ溝を形成するＶ溝形成ステップと、該Ｖ溝形成ステップを実施した後、樹脂又は不織布で形成された研磨パッドとスラリーとを用い、該Ｖ溝の内壁面を該Ｖ溝に沿って研磨する研磨ステップと、該研磨ステップを実施した後、光デバイスウェーハに外力を付与して該Ｖ溝と該分割予定ラインとの間に亀裂を生じさせ、光デバイスウェーハを各分割予定ラインに沿って個々の光デバイスチップへと分割する分割ステップと、を含むことを特徴とする光デバイスチップの製造方法が提供される。

本発明において、該Ｖ溝形成ステップでは、光デバイスウェーハと該切削ブレードとが接触する加工点において光デバイスウェーハの内部から裏面へと向かう方向に該切削ブレードが回転するアップカットを実施することが好ましい。

また、本発明において、該レーザー加工溝形成ステップを実施する前に、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ー光線を光デバイスウェーハに照射して、該分割ステップにおいて該亀裂を案内するガイド改質層を該分割予定ラインに沿って形成するガイド改質層形成ステップを更に含むことが好ましい。

本発明に係る光デバイスチップの製造方法では、断面の形状がＶ字状のＶ溝を分割予定ラインに沿って光デバイスウェーハの裏面側に形成してから、光デバイスウェーハに外力を付与して個々の光デバイスチップへと分割するので、完成した光デバイスチップの裏面側の側面は、表面側に形成された発光層を含む光デバイスに対して傾斜する。

これにより、例えば、表面側から光を取り出す光デバイスチップにおいて、光デバイスの裏面側（基板側）に射出された光を光デバイスチップの表面側から取り出し易くなる。つまり、光デバイスの裏面側に射出された後に光デバイスチップの内部で減衰する光の割合を低く抑えて、光デバイスチップの光取り出し効率を高めることができる。

また、本発明に係る光デバイスチップの製造方法では、光デバイスチップの裏面側の側面となるＶ溝の内壁面を研磨するので、光デバイスチップの光取り出し効率を更に高めることができる。

レーザー加工溝形成ステップを模式的に示す斜視図である。 図２（Ａ）は、第１のレーザー加工溝形成ステップを模式的に示す一部断面側面図であり、図２（Ｂ）は、第２のレーザー加工溝形成ステップを模式的に示す一部断面側面図であり、図２（Ｃ）は、一対のレーザー加工溝を拡大した断面図である。 Ｖ溝形成ステップを模式的に示す一部断面側面図である。 研磨ステップを模式的に示す一部断面側面図である。 分割ステップを模式的に示す一部断面側面図である。 第１変形例に係る研磨ステップを模式的に示す一部断面側面図である。 第２変形例に係る研磨ステップを模式的に示す一部断面側面図である。 ガイド改質層形成ステップを模式的に示す一部断面側面図である。

添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態に係る光デバイスチップの製造方法は、レーザー加工溝形成ステップ（図１、図２（Ａ）、図２（Ｂ）、及び図２（Ｃ）参照）、Ｖ溝形成ステップ（図３参照）、研磨ステップ（図４参照）、及び分割ステップ（図５参照）を含む。

レーザー加工溝形成ステップでは、光デバイスウェーハ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、分割予定ラインに沿う一対のレーザー加工溝を光デバイスウェーハの裏面側に形成する。このレーザー加工溝形成ステップにおいて、一対のレーザー加工溝は、分割予定ラインに直交する断面の形状がＶ字状となるように形成される。

Ｖ溝形成ステップでは、一対のレーザー加工溝の間に存在する光デバイスウェーハを切削ブレードで破砕して除去し、一対のレーザー加工溝の形状に対応したＶ字状のＶ溝を形成する。研磨ステップでは、研磨パッドとスラリーとを用い、Ｖ溝形成ステップで形成したＶ溝の内壁面をＶ溝に沿って研磨する。

分割ステップでは、光デバイスウェーハに外力を付与してＶ溝と分割予定ラインとの間に亀裂を生じさせ、光デバイスウェーハを各分割予定ラインに沿って複数の光デバイスチップへと分割する。以下、本実施形態に係る光デバイスチップの製造方法について詳述する。

まず、断面の形状がＶ字状である一対のレーザー加工溝を光デバイスウェーハの裏面側に形成するレーザー加工溝形成ステップを実施する。図１は、レーザー加工溝形成ステップを模式的に示す斜視図である。図１に示すように、本実施形態に係る光デバイスウェーハ１１は、例えば、円盤状に形成されたサファイア、ＳｉＣ等でなる基板によって構成されている。

光デバイスウェーハ１１の表面（下面）１１ａ側は、互いに交差する複数の分割予定ライン（ストリート）で複数の領域に区画されており、各領域には、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザーダイオード（ＬＤ）となる光デバイス１３が形成されている。各光デバイス１３は、エピタキシャル成長等の方法で形成された発光層を含んでいる。

光デバイスウェーハ１１の表面１１ａ側には、光デバイスウェーハ１１より大径のダイシングテープ１５が貼着されている。ダイシングテープ１５の外周部分は、環状のフレーム１７に固定されている。すなわち、光デバイスウェーハ１１は、ダイシングテープ１５を介してフレーム１７に支持されている。

本実施形態に係るレーザー加工溝形成ステップでは、上述した光デバイスウェーハ１１の裏面（上面）１１ｂ側にレーザー光線を照射して、断面の形状がＶ字状である一対のレーザー加工溝を形成する。このレーザー加工溝形成ステップは、例えば、図１に示すレーザー加工装置２で実施される。

レーザー加工装置２は、光デバイスウェーハ１１を保持するチャックテーブル（不図示）を備えている。このチャックテーブルは、モータ等の回転駆動源と連結されており、鉛直方向（Ｚ軸方向）に平行な回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブルの下方には、移動機構が設けられており、チャックテーブルは、この移動機構によって水平方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に移動する。

チャックテーブルの上面は、ダイシングテープ１５を介して光デバイスウェーハ１１の表面１１ａ側を保持する保持面となっている。この保持面には、チャックテーブルの内部に形成された流路を通じて吸引源の負圧が作用し、光デバイスウェーハ１１を吸引する吸引力が発生する。チャックテーブルの周囲には、環状のフレーム１７を把持する複数のクランプ（不図示）が設けられている。

チャックテーブルの上方には、レーザー加工ユニット４が配置されている。レーザー加工ユニット４と隣接する位置には、光デバイスウェーハ１１を撮像するためのカメラ６が設置されている。

レーザー加工ユニット４は、レーザー発振器（不図示）でパルス発振されたレーザー光線Ｌ１を集光して、チャックテーブル上の光デバイスウェーハ１１に照射する。レーザー発振器は、光デバイスウェーハ１１に吸収され易い波長（吸収性を有する波長）のレーザー光線Ｌ１を発振できるように構成されている。

また、レーザー加工ユニット４の下部には、レーザー光線Ｌ１を反射するミラー（不図示）が設けられている。このミラーにより、光デバイスウェーハ１１の裏面１１ｂに対してレーザー光線Ｌ１を傾けることができる。

本実施形態に係るレーザー加工溝形成ステップでは、まず、光デバイスウェーハ１１の表面１１ａとチャックテーブルの保持面とがダイシングテープ１５を介して対面するように、光デバイスウェーハ１１及びダイシングテープ１５をチャックテーブルに載置する。

次に、環状のフレーム１７をクランプで固定し、保持面に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１１は、裏面１１ｂ側が上方に露出した状態でチャックテーブルに保持される。

光デバイスウェーハ１１をチャックテーブルで保持した後には、傾斜した第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ステップを実施する。図２（Ａ）は、第１のレーザー加工溝形成ステップを模式的に示す一部断面側面図である。

第１のレーザー加工溝形成ステップでは、まず、チャックテーブルを移動、回転させて、レーザー加工ユニット４を加工開始位置（例えば、加工対象となる分割予定ラインの端部）に位置付ける。

次に、レーザー加工ユニット４から光デバイスウェーハ１１の裏面１１ｂに向けてレーザー光線Ｌ１を照射させつつ、チャックテーブルを加工対象の分割予定ラインと平行な方向（図２（Ａ）では、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に垂直なＸ軸方向）に移動させる。ここで、レーザー光線Ｌ１は、光デバイスウェーハ１１の裏面１１ｂに対して傾けた状態で（斜めに）照射される。

より具体的には、図２（Ａ）に示すように、加工対象の分割予定ラインに直交する断面内で、レーザー光線Ｌ１を鉛直方向（裏面１１ｂに対して垂直な方向）から傾ける。これにより、光デバイスウェーハ１１の裏面１１ｂ側を加工対象の分割予定ラインに沿ってアブレーションさせ、裏面１１ｂに対して傾斜した第１のレーザー加工溝１９ａを形成できる。

上述の手順を繰り返し、例えば、全ての分割予定ラインに沿って第１のレーザー加工溝１９ａが形成されると、第１のレーザー加工溝形成ステップは終了する。なお、この第１のレーザー加工溝形成ステップでは、任意に選択された分割予定ラインにのみ第１のレーザー加工溝１９ａを形成しても良い。

第１のレーザー加工溝形成ステップを実施した後には、第１のレーザー加工溝１９ａとは反対の方向に傾斜した第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ステップを実施する。図２（Ｂ）は、第２のレーザー加工溝形成ステップを模式的に示す一部断面側面図である。

第２のレーザー加工溝形成ステップの基本的な手順は、第１のレーザー加工溝形成ステップと同じである。ただし、第２のレーザー加工溝形成ステップでは、レーザー光線Ｌ１を、光デバイスウェーハ１１の裏面１１ｂに対して第１のレーザー加工溝形成ステップとは反対の方向に傾けた状態で（斜めに）照射する。

より具体的には、図２（Ｂ）に示すように、加工対象の分割予定ラインに直交する断面内で、レーザー光線Ｌ１を鉛直方向（裏面１１ｂに対して垂直な方向）から第１のレーザー加工溝形成ステップとは反対の方向に傾ける。これにより、光デバイスウェーハ１１の裏面１１ｂ側を加工対象の分割予定ラインに沿ってアブレーションさせ、裏面１１ｂに対して第１のレーザー加工溝１９ａとは反対の方向に傾斜した第２のレーザー加工溝１９ｂを形成できる。

上述の手順を繰り返し、例えば、第１のレーザー加工溝１９ａが形成された全ての分割予定ラインに沿って第２のレーザー加工溝１９ｂが形成されると、第２のレーザー加工溝形成ステップは終了する。

図２（Ｃ）は、第１のレーザー加工溝１９ａ及び第２のレーザー加工溝１９ｂ（一対のレーザー加工溝１９）を拡大した断面図である。図２（Ｃ）に示すように、第１のレーザー加工溝１９ａ及び第２のレーザー加工溝１９ｂは、分割予定ラインに直交する断面の形状がＶ字状となるように形成される。

第１のレーザー加工溝１９ａ及び第２のレーザー加工溝１９ｂの深さは任意だが、例えば、光デバイスウェーハ１１の厚さの半分程度にすると良い。また、第１のレーザー加工溝１９ａと第２のレーザー加工溝１９ｂとで挟まれる領域１１ｃには、光デバイスウェーハ１１の一部が残存する。

なお、本実施形態では、第１のレーザー加工溝１９ａ及び第２のレーザー加工溝１９ｂを、互いの下端が接触しない態様で形成している。ただし、レーザー光線Ｌ１のパワーやスポット径等を調整し、第１のレーザー加工溝１９ａ及び第２のレーザー加工溝１９ｂの下端を接触させても良い。

レーザー加工溝形成ステップを実施した後には、一対のレーザー加工溝１９の間の領域１１ｃに存在する光デバイスウェーハ１１を切削ブレードで破砕して除去し、一対のレーザー加工溝１９の形状に対応したＶ字状のＶ溝を形成するＶ溝形成ステップを実施する。図３は、Ｖ溝形成ステップを模式的に示す一部断面側面図である。

Ｖ溝形成ステップは、例えば、図３に示す切削装置８で実施される。切削装置８は、光デバイスウェーハ１１を保持するチャックテーブル（不図示）を備えている。このチャックテーブルは、モータ等の回転駆動源と連結されており、鉛直方向に平行な回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブルの下方には、加工送り機構が設けられており、チャックテーブルは、この加工送り機構によって水平方向（加工送り方向）に移動する。

チャックテーブルの上面は、ダイシングテープ１５を介して光デバイスウェーハ１１の表面１１ａ側を保持する保持面となっている。この保持面には、チャックテーブルの内部に形成された流路を通じて吸引源の負圧が作用し、光デバイスウェーハ１１を吸引する吸引力が発生する。チャックテーブルの周囲には、環状のフレーム１７を把持する複数のクランプ（不図示）が設けられている。

チャックテーブルの上方には、光デバイスウェーハ１１を切削する切削ユニット１０が配置されている。切削ユニット１０は、水平方向（加工送り方向に直交する割り出し送り方向）に平行な回転軸の周りに回転可能なスピンドル１２と、スピンドル１２の一端側に装着された切削ブレード１４とを備えている。スピンドル１２の他端側にはモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、スピンドル１２に装着された切削ブレード１４は、この回転駆動源の回転力で回転する。

切削ブレード１４は、光デバイスウェーハ１１を適切に加工できるように構成されている。例えば、光デバイスウェーハ１１の主成分がサファイアの場合には、切削ブレード１４として、♯４００〜♯１０００のメタルボンドブレードを用いることができる。

切削ユニット１０は、昇降機構（不図示）によって支持されており、鉛直方向に移動（昇降）する。また、昇降機構の下方には、割り出し送り機構（不図示）が設けられており、切削ユニット１０は、この割り出し送り機構で水平方向（割り出し送り方向）に移動する。

Ｖ溝形成ステップでは、まず、光デバイスウェーハ１１の表面１１ａとチャックテーブルの保持面とがダイシングテープ１５を介して対面するように、光デバイスウェーハ１１及びダイシングテープ１５をチャックテーブルに載置する。次に、環状のフレーム１７をクランプで固定し、保持面に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１１は、裏面１１ｂ側が上方に露出した状態でチャックテーブルに保持される。

その後、チャックテーブルを移動、回転させて、切削ブレード１４を加工開始位置（例えば、加工対象となる領域１１ｃの端部）に位置付ける。そして、回転させた切削ブレード１４の下端（先端）を加工対象となる領域１１ｃに切り込ませつつ、加工対象となる領域１１ｃに対応する方向（図３では、方向Ｄ１）にチャックテーブルを移動（加工送り）させる。

これにより、一対のレーザー加工溝１９の間の領域１１ｃに存在する光デバイスウェーハ１１を切削ブレード１４で破砕して除去し、一対のレーザー加工溝１９の形状に対応したＶ字状のＶ溝２１を形成できる。

Ｖ溝２１は、一対のレーザー加工溝１９に対応した深さに形成される。例えば、一対のレーザー加工溝１９の深さを光デバイスウェーハ１１の厚さの半分程度にしているのであれば、Ｖ溝２１の深さも光デバイスウェーハ１１の厚さの半分程度になる。

なお、このＶ溝形成ステップでは、切削ブレード１４を、光デバイスウェーハ１１と切削ブレード１４とが接触する加工点において光デバイスウェーハ１１の内部から裏面１１ｂへと向かう方向に回転させる（アップカット）ことが好ましい。これにより、領域１１ｃに存在する光デバイスウェーハ１１を確実に除去してＶ溝２１を形成できる。上述の手順を繰り返し、一対のレーザー加工溝１９が形成された全ての分割予定ラインに沿ってＶ溝２１が形成されると、Ｖ溝形成ステップは終了する。

Ｖ溝形成ステップを実施した後には、Ｖ溝２１の内壁面を研磨する研磨ステップを実施する。図４は、研磨ステップを模式的に示す一部断面側面図である。研磨ステップは、例えば、図４に示す研磨装置１６で実施される。

研磨装置１６は、光デバイスウェーハ１１を保持するチャックテーブル（不図示）を備えている。このチャックテーブルは、モータ等の回転駆動源と連結されており、鉛直方向に平行な回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブルの下方には、加工送り機構が設けられており、チャックテーブルは、この加工送り機構によって水平方向（加工送り方向）に移動する。

チャックテーブルの上面は、ダイシングテープ１５を介して光デバイスウェーハ１１の表面１１ａ側を保持する保持面となっている。この保持面には、チャックテーブルの内部に形成された流路を通じて吸引源の負圧が作用し、光デバイスウェーハ１１を吸引する吸引力が発生する。チャックテーブルの周囲には、環状のフレーム１７を把持する複数のクランプ（不図示）が設けられている。

チャックテーブルの上方には、光デバイスウェーハ１１を研磨する研磨ユニット１８が配置されている。研磨ユニット１８は、水平方向（割り出し送り方向）に平行な回転軸の周りに回転可能なスピンドル２０と、スピンドル２０の一端側に装着された円筒状の研磨パッド２２とを備えている。スピンドル２０の他端側にはモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、スピンドル２０に装着された研磨パッド２２は、この回転駆動源の回転力で回転する。

研磨ユニット１８は、昇降機構（不図示）によって支持されており、鉛直方向に移動（昇降）する。また、昇降機構の下方には、割り出し送り機構（不図示）が設けられており、研磨ユニット１８は、この割り出し送り機構で水平方向（割り出し送り方向）に移動する。

研磨パッド２２は、例えば、ＩＳＯ ７６１９に準拠したデュロメータ タイプＡ（ショアＡ）で測定される硬度が２０〜１００、好ましくは６０〜７０の材料で形成されており、ある程度の弾性を備えている。そのため、図４に示すように、研磨パッド２２の外周面を光デバイスウェーハ１１の裏面１１ｂに押し当てると、研磨パッド２２の一部はＶ溝２１に侵入する。具体的には、研磨パッド２２は、ウレタン等の樹脂を含浸させた不織布や、発泡ポリウレタン等の樹脂（発泡樹脂）を用いて形成される。

研磨ステップでは、まず、光デバイスウェーハ１１の表面１１ａとチャックテーブルの保持面とがダイシングテープ１５を介して対面するように、光デバイスウェーハ１１及びダイシングテープ１５をチャックテーブルに載置する。次に、環状のフレーム１７をクランプで固定し、保持面に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１１は、裏面１１ｂ側が上方に露出した状態でチャックテーブルに保持される。

その後、チャックテーブルを移動、回転させて、研磨パッド２２を研磨開始位置（例えば、研磨対象となるＶ溝２１の端部）に位置付ける。そして、光デバイスウェーハ１１の裏面１１ｂ側にスラリー（研磨液）２３を供給しつつ、回転させた研磨パッド２２を光デバイスウェーハ１１の裏面１１ｂに押し当て、研磨対象となるＶ溝２１に対応する方向（図４では、方向Ｄ２）にチャックテーブルを移動（加工送り）させる。

研磨パッド２２の回転速度は、例えば、６０００ｒｐｍであり、チャックテーブルの移動速度は、例えば、０．１ｍｍ／ｓｅｃである。スラリー２３としては、例えば、コロイダルシリカ等の砥粒を水に分散したものを用いると良い。これにより、Ｖ溝２１の内壁面をＶ溝２１に沿って研磨できる。

本実施形態に係る研磨ステップでは、上述のように、ある程度の弾性を備える研磨パッド２２を用いるので、研磨パッド２２の形状をＶ溝２１に対応したＶ字状にする必要がない。また、研磨パッド２２の位置をＶ溝２１に合わせなくて良いので、研磨の効率を高めることができる。

さらに、本実施形態に係る研磨ステップでは、光デバイスウェーハ１１と研磨パッド２２とが研磨対象となるＶ溝２１の伸びる方向に相対的に移動するので、研磨パッド２２がＶ溝２１に侵入し易くなって、Ｖ溝２１の内壁面を適切に研磨できる。

一方、光デバイスウェーハと円盤状の研磨パッドとが鉛直方向に平行な回転軸の周りにそれぞれ回転する一般的な研磨方法では、光デバイスウェーハと研磨パッドとの移動方向が研磨対象となるＶ溝２１の伸びる方向と一致しないので、Ｖ溝２１の内壁面を適切に研磨できない。

なお、研磨パッド２２は、逆向きに回転させても良い。また、研磨パッド２２は、複数のＶ溝２１を同時に研磨できる幅（水平方向（割り出し送り方向）の長さ）に形成されることが望ましい。これにより、研磨の効率を高めることができる。上述の手順を繰り返し、全てのＶ溝２１の内壁面が研磨されると、研磨ステップは終了する。

研磨ステップを実施した後には、光デバイスウェーハ１１に外力を付与して複数の光デバイスチップへと分割する分割ステップを実施する。図５は、分割ステップを模式的に示す一部断面側面図である。

分割ステップは、例えば、図５に示すブレーキング装置２４で実施される。ブレーキング装置２４は、光デバイスウェーハ１１を支持する一対の支持板２６，２８と、支持板２６，２８の上方に配置された押圧刃３０とを備える。押圧刃３０は、支持板２６と支持板２８との間に位置付けられており、押圧機構（不図示）で鉛直方向に移動（昇降）する。

分割ステップでは、まず、表面１１ａ側を上方に位置付けるように、光デバイスウェーハ１１を支持板２６，２８上に載置する。なお、光デバイスウェーハ１１の裏面１１ｂと支持板２６，２８との間には、あらかじめ、保護部材２５を設置しておく。この保護部材２５は、例えば、透明な樹脂等の材料で形成される。

次に、光デバイスウェーハ１１を支持板２６，２８に対して移動させ、支持板２６と支持板２８との間にＶ溝２１を位置付ける。すなわち、図５に示すように、Ｖ溝２１を押圧刃３０の直下に移動させる。

その後、押圧刃３０を下降させて、光デバイスウェーハ１１を表面１１ａ側から押圧刃３０で押圧する。光デバイスウェーハ１１は、支持板２６，２８によってＶ溝２１の両側を下方から支持されている。このため、光デバイスウェーハ１１を押圧刃３０で押圧すると、Ｖ溝２１の近傍に下向きの曲げ応力が加わり、表面１１ａの分割予定ラインと裏面１１ｂ側のＶ溝２１との間に亀裂２７が生じる。

このように、分割予定ラインに沿って形成されたＶ溝２１の近傍に曲げ応力を加えることで、亀裂２７を生じさせて光デバイスウェーハ１１を分割できる。Ｖ溝２１が形成された全ての分割予定ラインに沿って光デバイスウェーハ１１が分割され、各光デバイス１３に対応する複数の光デバイスチップが形成されると、分割ステップは終了する。

以上のように、本実施形態に係る光デバイスチップの製造方法では、断面の形状がＶ字状のＶ溝２１を分割予定ラインに沿って光デバイスウェーハ１１の裏面１１ｂ側に形成してから、光デバイスウェーハ１１に外力を付与して個々の光デバイスチップへと分割するので、完成した光デバイスチップの裏面側の側面（Ｖ溝２１の内壁面）は、表面側に形成された発光層を含む光デバイス１３に対して傾斜する。

これにより、例えば、表面側から光を取り出す光デバイスチップにおいて、光デバイス１３の裏面側（基板側）に射出された光を光デバイスチップの表面側から取り出し易くなる。つまり、光デバイス１３の裏面側（基板側）に射出された後に光デバイスチップの内部で減衰する光の割合を低く抑えて、光デバイスチップの光取り出し効率を高めることができる。

また、本実施形態に係る光デバイスチップの製造方法では、光デバイスチップの裏面側の側面となるＶ溝２１の内壁面を研磨するので、光デバイスチップの光取り出し効率を更に高めることができる。

なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。図６は、第１変形例に係る研磨ステップを模式的に示す一部断面側面図である。第１変形例に係る研磨ステップは、例えば、図６に示す研磨装置３２で実施される。研磨装置３２の基本的な構成は、上記実施形態の研磨ステップで使用される研磨装置１６と同様である。

すなわち、研磨装置３２は、光デバイスウェーハ１１を保持するチャックテーブル（不図示）を備えている。チャックテーブルの上方には、光デバイスウェーハ１１を研磨する研磨ユニット３４が配置されている。

研磨ユニット３４は、水平方向（割り出し送り方向）に平行な回転軸の周りに回転可能なスピンドル３６と、スピンドル３６の一端側に装着された円筒状の研磨パッド３８とを備えている。研磨ユニット３４と近接する位置には、光デバイスウェーハ１１の裏面１１ｂにスラリー２３を供給するためのスラリー供給ノズル４０が配置されている。

第１変形例にかかる研磨ステップは、上記実施形態に係る研磨ステップと同様の手順で実施される。図６に示すように、研磨パッド３８は、光デバイスウェーハ１１の直径と同程度の幅（水平方向（割り出し送り方向）の長さ）に形成されている。そのため、所定の方向に伸びる全てのＶ溝２１を同時に研磨できる。

また、研磨パッドは、必ずしも回転させなくて良い。図７は、第２変形例に係る研磨ステップを模式的に示す一部断面側面図である。第２変形例に係る研磨ステップは、例えば、図７に示す研磨装置４２で実施される。研磨装置４２の基本的な構成は、上記実施形態の研磨ステップで使用される研磨装置１６と同様である。

すなわち、研磨装置４２は、光デバイスウェーハ１１を保持するチャックテーブル（不図示）を備えている。チャックテーブルの上方には、光デバイスウェーハ１１を研磨する研磨ユニット４４が配置されている。

研磨ユニット４４は、支持基台４６と、支持基台４６の下面に固定された研磨パッド４８とを備えている。また、研磨ユニット４４と近接する位置には、光デバイスウェーハ１１の裏面１１ｂにスラリー２３を供給するためのスラリー供給ノズル５０が配置されている。

第２変形例に係る研磨ステップでは、まず、裏面１１ｂ側が上方に露出するように光デバイスウェーハ１１をチャックテーブルに保持させる。次に、チャックテーブルを移動、回転させて、研磨パッド４８を研磨開始位置（例えば、研磨対象となるＶ溝２１の端部）に位置付ける。

そして、光デバイスウェーハ１１の裏面１１ｂ側にスラリー２３を供給しつつ、研磨パッド４８を光デバイスウェーハ１１の裏面１１ｂに押し当て、研磨対象となるＶ溝２１に対応する方向にチャックテーブルを往復移動させる。これにより、研磨パッドを回転させることなく、Ｖ溝２１の内壁面をＶ溝２１に沿って研磨できる。

なお、チャックテーブルの移動速度は、上記実施形態に係る光デバイスウェーハ１１と研磨パッド２２との相対的な移動速度に対応させることが望ましい。これにより、Ｖ溝２１の適切な研磨が容易になる。

光デバイスウェーハ１１に一対のレーザー加工溝１９を形成する前には、亀裂２７を案内するためのガイド改質層を形成しても良い。図８は、ガイド改質層形成ステップを模式的に示す一部断面側面図である。

ガイド改質層形成ステップは、例えば、図８に示すレーザー加工装置５２で実施される。レーザー加工装置５２の基本的な構成は、レーザー加工溝形成ステップで使用されるレーザー加工装置２と同様である。

すなわち、レーザー加工装置５２は、レーザー発振器（不図示）でパルス発振されたレーザー光線Ｌ２を集光して、チャックテーブル上の光デバイスウェーハ１１に照射するレーザー加工ユニット５４を備えている。ただし、レーザー加工装置５２のレーザー発振器は、光デバイスウェーハ１１に吸収され難い波長（透過性を有する波長）のレーザー光線Ｌ２を発振できるように構成されている。

ガイド改質層形成ステップでは、まず、光デバイスウェーハ１１を保持したチャックテーブルを移動、回転させて、レーザー加工ユニット５４を加工開始位置（例えば、加工対象となる分割予定ラインの端部）に位置付ける。

次に、レーザー加工ユニット５４から光デバイスウェーハ１１の裏面１１ｂに向けてレーザー光線Ｌ２を照射させつつ、チャックテーブルを加工対象の分割予定ラインと平行な方向に移動させる。ここで、レーザー光線Ｌ２は、表面１１ａの分割予定ラインとＶ溝２１の底となる領域との間に集光させる。

これにより、加工対象の分割予定ラインに沿って、分割予定ラインとＶ溝２１の底となる領域との間であり、分割ステップで亀裂２７を生じさせる位置に、多光子吸収によるガイド改質層２９を形成できる。Ｖ溝２１が形成される予定の全ての分割予定ラインに沿ってガイド改質層２９が形成されると、ガイド改質層形成ステップは終了する。

上述のようなガイド改質層２９を形成すれば、分割ステップにおいて亀裂２７を適切に案内できるので、分割予定ライン外に亀裂２７が生じる等の光デバイスウェーハの分割不良を防止できる。その他、上記実施形態に係る構成、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 光デバイスウェーハ
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１１ｃ 領域
１３ 光デバイス
１５ ダイシングテープ
１７ フレーム
１９ レーザー加工溝
１９ａ 第１のレーザー加工溝
１９ｂ 第２のレーザー加工溝
２１ Ｖ溝
２３ スラリー
２５ 保護部材
２７ 亀裂
２９ ガイド改質層
Ｌ１，Ｌ２ レーザー光線
２ レーザー加工装置
４ レーザー加工ユニット
６ カメラ
８ 切削装置
１０ 切削ユニット
１２ スピンドル
１４ 切削ブレード
１６ 研磨装置
１８ 研磨ユニット
２０ スピンドル
２２ 研磨パッド
２４ ブレーキング装置
２６，２８ 支持板
３０ 押圧刃
３２ 研磨装置
３４ 研磨ユニット
３６ スピンドル
３８ 研磨パッド
４０ スラリー供給ノズル
４２ 研磨装置
４４ 研磨ユニット
４６ 支持基台
４８ 研磨パッド
５０ スラリー供給ノズル
５２ レーザー加工装置
５４ レーザー加工ユニット

Claims (3)

1. 表面に設定され互いに交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域にそれぞれ発光層を含む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して複数の光デバイスチップを製造する光デバイスチップの製造方法であって、
   光デバイスウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザー光線を光デバイスウェーハの裏面に対して斜めに照射し、該分割予定ラインに直交する断面の形状がＶ字状である一対のレーザー加工溝を該分割予定ラインに沿って光デバイスウェーハの裏面側に形成するレーザー加工溝形成ステップと、
   該レーザー加工溝形成ステップを実施した後、該一対のレーザー加工溝の間の領域に存在する光デバイスウェーハを切削ブレードで破砕して除去し、該一対のレーザー加工溝の形状に対応したＶ字状のＶ溝を形成するＶ溝形成ステップと、
   該Ｖ溝形成ステップを実施した後、樹脂又は不織布で形成された研磨パッドとスラリーとを用い、該Ｖ溝の内壁面を該Ｖ溝に沿って研磨する研磨ステップと、
   該研磨ステップを実施した後、光デバイスウェーハに外力を付与して該Ｖ溝と該分割予定ラインとの間に亀裂を生じさせ、光デバイスウェーハを各分割予定ラインに沿って個々の光デバイスチップへと分割する分割ステップと、を含むことを特徴とする光デバイスチップの製造方法。
2. 該Ｖ溝形成ステップでは、光デバイスウェーハと該切削ブレードとが接触する加工点において光デバイスウェーハの内部から裏面へと向かう方向に該切削ブレードが回転するアップカットを実施することを特徴とする請求項１記載の光デバイスチップの製造方法。
3. 該レーザー加工溝形成ステップを実施する前に、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ー光線を光デバイスウェーハに照射して、該分割ステップにおいて該亀裂を案内するガイド改質層を該分割予定ラインに沿って形成するガイド改質層形成ステップを更に含むことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光デバイスチップの製造方法。

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