KR20150044851A - 가공 대상물 절단 방법 - Google Patents

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하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
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Abstract

본 가공 대상물 절단 방법은, 단결정 사파이어 기판(31)의 이면(31b)을 기판(31)에서의 레이저 광(L)의 입사면으로 하여, 기판(31) 내에 레이저 광(L)의 집광점(P)을 맞추어, 기판(31)의 m면 및 이면(31b)에 평행한 각 절단 예정 라인(52)을 따라 집광점(P)을 상대적으로 이동시킴으로써, 각 라인(52)을 따라서 기판(31) 내에 개질 영역(72)을 형성함과 아울러, 균열(82)을 표면(31a)에 도달시키는 공정을 구비한다. 이 공정에서는, 집광점(P)을 맞추는 위치로부터 표면(31a)까지의 허용 최소 거리:e, 표면(31a)에서의 균열(82)의 사행량：m으로 한 경우에, t-[(d/2)-m]/tanα＜Ｚ＜t-e를 만족하도록 한다.

Description

가공 대상물 절단 방법{WORKPIECE CUTTING METHOD}
본 발명은, 단결정 사파이어 기판을 구비하는 가공 대상물을 발광 소자부마다로 절단하여 복수의 발광 소자를 제조하기 위한 가공 대상물 절단 방법에 관한 것이다.
상기 기술 분야에서의 종래의 가공 대상물 절단 방법으로서, 특허 문헌 1에는, 다이싱(dicing)이나 스크라이빙(scribing)에 의해서 사파이어 기판의 표면 및 이면에 분리 홈을 형성함과 아울러, 레이저 광의 조사에 의해서 사파이어 기판 내에 가공 변질부를 다단적(多段的)으로 형성하고, 분리 홈 및 가공 변질부를 따라서 사파이어 기판을 절단하는 방법이 기재되어 있다.
특허 문헌 1 : 일본특허공개 제2006－245043호 공보
그런데, c면과 오프각(off角) 만큼의 각도를 이루는 표면 및 이면을 가지는 단결정 사파이어 기판을 구비하는 가공 대상물을 발광 소자부마다로 절단하기 위해서, 레이저 광의 조사에 의해서 단결정 사파이어 기판 내에 개질(改質) 영역을 형성하면, 단결정 사파이어 기판의 m면 및 이면에 평행한 복수의 절단 예정 라인의 각각을 따라 형성된 개질 영역으로부터 발생한 균열이 발광 소자부에 이르고, 그것에 의해, 제조해야 할 발광 소자의 수율이 저하하는 경우가 있었다.
그래서, 본 발명은, 단결정 사파이어 기판의 m면 및 이면에 평행한 복수의 절단 예정 라인의 각각을 따라 형성된 개질 영역으로부터 발생한 균열이 발광 소자부에 이르는 것을 방지할 수 있는 가공 대상물 절단 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해서 예의 검토를 거듭한 결과, 단결정 사파이어 기판의 m면 및 이면에 평행한 복수의 절단 예정 라인의 각각을 따라 형성된 개질 영역으로부터 발생한 균열이 발광 소자부에 이르는 것은, 단결정 사파이어 기판에서의 m면과 r면과의 관계에 기인하고 있는 것을 밝혀냈다. 즉, 단결정 사파이어 기판의 m면 및 이면에 평행한 절단 예정 라인을 따라서 형성된 개질 영역으로부터 발생한 균열의 신장 방향은, m면의 영향 보다도, m면에 대해서 경사지는 r면의 영향을 강하게 받아, r면의 경사 방향으로 인장되고, 그 결과, 해당 균열이 발광 소자부에 이르는 경우가 있는 것이다. 본 발명자들은, 이 지견(知見)에 기초하여 더 검토를 거듭하여, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
즉, 본 발명의 일측면의 가공 대상물 절단 방법은, c면과 오프각(off角) 정도의 각도를 이루는 표면 및 이면을 가지는 단결정 사파이어 기판과, 표면 상에 매트릭스 모양으로 배열된 복수의 발광 소자부를 포함하는 소자층을 구비하는 가공 대상물을 발광 소자부마다로 절단하여 복수의 발광 소자를 제조하기 위한 가공 대상물 절단 방법으로서, 이면을 단결정 사파이어 기판에서의 레이저 광의 입사면으로 하여, 단결정 사파이어 기판 내에 레이저 광의 집광점을 맞추어, 단결정 사파이어 기판의 m면 및 이면에 평행하게 되도록 설정된 복수의 제1 절단 예정 라인의 각각을 따라 집광점을 상대적으로 이동시키는 것에 의해, 제1 절단 예정 라인의 각각을 따라 단결정 사파이어 기판 내에 제1 개질(改質) 영역을 형성함과 아울러, 제1 개질 영역으로부터 발생한 제1 균열을 표면에 도달시키는 제1 공정과, 제1 공정 후에, 제1 절단 예정 라인의 각각을 따라 가공 대상물에 외력을 작용시키는 것에 의해, 제1 균열을 신장시켜, 제1 절단 예정 라인의 각각을 따라 가공 대상물을 절단하는 제2 공정을 구비하며, 제1 공정에서는, 집광점을 맞추는 위치로부터의 표면까지의 허용 최소 거리: e, 단결정 사파이어 기판의 두께：t, 이면으로부터 집광점을 맞추는 위치까지의 거리：Z, 서로 이웃하는 발광 소자부 사이에서 m면에 평행한 방향으로 연장하는 스트리트(street) 영역의 폭：d, 표면에서의 제1 균열의 사행량(蛇行量)：m, 이면에 수직인 방향과 제1 균열이 신장하는 방향과의 이루는 각도：α로 한 경우에, t-[(d/2)-m]/tanα＜Ｚ＜t-e를 만족하도록, 이면을 입사면으로 하여, 단결정 사파이어 기판 내에 집광점을 맞추어, 제1 절단 예정 라인의 각각을 따라 집광점을 상대적으로 이동시킨다.
본 가공 대상물 절단 방법에서는, 단결정 사파이어 기판의 m면 및 이면에 평행하게 되도록 설정된 복수의 제1 절단 예정 라인의 각각에서, t-[(d/2)-m]/tanα＜Ｚ＜t-e를 만족하도록 가공 대상물에 레이저 광을 조사하고, 단결정 사파이어 기판 내에 제1 개질 영역을 형성함과 아울러, 제1 개질 영역으로부터 발생한 제1 균열을 단결정 사파이어 기판의 표면에 도달시킨다. 이것에 의해, 레이저 광의 입사에 기인하여 발광 소자부의 특성이 열화(劣化)하는 것을 방지하면서, 제1 개질 영역으로부터 발생한 제1 균열의 신장 방향이 r면의 경사 방향으로 인장되어도, 단결정 사파이어 기판의 표면에서 제1 균열을 스트리트 영역 내에 가두는 것이 가능하다. 따라서, 본 가공 대상물 절단 방법에 의하면, 단결정 사파이어 기판의 m면 및 이면에 평행한 복수의 절단 예정 라인의 각각을 따라 형성된 개질 영역으로부터 발생한 균열이 발광 소자부에 이르는 것을 방지하는 것이 가능해진다. 또, 오프각은 0°인 경우를 포함하는 것으로 한다. 이 경우, 단결정 사파이어 기판의 표면 및 이면은 c면에 평행하게 된다.
여기서, 제2 공정에서는, 제1 절단 예정 라인의 각각을 따라 이면측으로부터 가공 대상물에 나이프 엣지를 대고 누르는 것에 의해, 제1 절단 예정 라인의 각각을 따라 가공 대상물에 외력을 작용시켜도 괜찮다. 이것에 의하면, 단결정 사파이어 기판의 표면에 도달한 제1 균열이 벌어지도록 가공 대상물에 외력이 작용하게 되므로, 제1 절단 예정 라인을 따라서 용이하게 또한 정밀도 좋게 가공 대상물을 절단하는 것이 가능하다.
또, 가공 대상물 절단 방법은, 제2 공정 전에, 이면을 입사면으로 하여, 단결정 사파이어 기판 내에 집광점을 맞추어, 단결정 사파이어 기판의 a면 및 이면에 평행하게 되도록 설정된 복수의 제2 절단 예정 라인의 각각을 따라 집광점을 상대적으로 이동시키는 것에 의해, 제2 절단 예정 라인의 각각을 따라 단결정 사파이어 기판 내에 제2 개질 영역을 형성하는 제3 공정과, 제1 공정 및 제3 공정 후에, 제2 절단 예정 라인의 각각을 따라 가공 대상물에 외력을 작용시키는 것에 의해, 제2 개질 영역으로부터 발생한 제2 균열을 신장시켜, 제2 절단 예정 라인의 각각을 따라 가공 대상물을 절단하는 제4 공정을 더 구비해도 괜찮다. 이것에 의하면, 제1 절단 예정 라인 및 제2 절단 예정 라인을 따라서 용이하게 또한 정밀도 좋게 가공 대상물을 절단하는 것이 가능하다. 또, 제3 공정은, 제2 공정 전이면, 제1 공정 전에 실시해도 좋고, 제1 공정 후에 실시해도 괜찮다. 또, 제4 공정은, 제1 공정 및 제3 공정 후이면, 제4 공정 전에 실시해도 좋고, 제4 공정 후에 실시해도 괜찮다.
본 발명에 의하면, 단결정 사파이어 기판의 m면 및 이면에 평행한 복수의 절단 예정 라인의 각각을 따라 형성된 개질 영역으로부터 발생한 균열이 발광 소자부에 이르는 것을 방지할 수 있는 가공 대상물 절단 방법을 제공하는 것이 가능해진다.
도 1은 개질 영역의 형성에 이용되는 레이저 가공 장치의 개략 구성도이다.
도 2는 개질 영역의 형성의 대상이 되는 가공 대상물의 평면도이다.
도 3은 도 2의 가공 대상물의 III－III선을 따르는 단면도이다.
도 4는 레이저 가공 후의 가공 대상물의 평면도이다.
도 5는 도 4의 가공 대상물의 V－V선을 따르는 단면도이다.
도 6은 도 4의 가공 대상물의 VI－VI선을 따르는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태의 가공 대상물 절단 방법의 대상이 되는 가공 대상물의 평면도이다.
도 8은 도 7의 가공 대상물의 단결정 사파이어 기판의 유닛셀도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 형태의 가공 대상물 절단 방법을 설명하기 위한 가공 대상물의 단면도이다.
도 10은 도 7의 가공 대상물의 스트리트 영역을 설명하기 위한 가공 대상물의 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 형태의 가공 대상물 절단 방법을 설명하기 위한 가공 대상물의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 형태의 가공 대상물 절단 방법을 설명하기 위한 가공 대상물의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 형태의 가공 대상물 절단 방법을 설명하기 위한 가공 대상물의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 형태의 가공 대상물 절단 방법을 설명하기 위한 가공 대상물의 단면도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시 형태의 가공 대상물 절단 방법을 설명하기 위한 가공 대상물의 단면도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시 형태의 가공 대상물 절단 방법을 설명하기 위한 가공 대상물의 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또, 각 도면에서 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 생략한다.
본 발명의 일 실시 형태의 가공 대상물 절단 방법에서는, 절단 예정 라인을 따라서 가공 대상물에 레이저 광을 조사하는 것에 의해, 절단 예정 라인을 따라서 가공 대상물의 내부에 개질(改質) 영역을 형성한다. 여기서, 먼저, 이 개질 영역의 형성에 대해서, 도 1 ~ 도 6을 참조하여 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 레이저 가공 장치(100)는, 레이저 광(L)을 펄스 발진(發振)하는 레이저 광원(101)과, 레이저 광(L)의 광축(광로)의 방향을 90° 바꾸도록 배치된 다이크로익 미러(103)와, 레이저 광(L)을 집광(集光)하기 위한 집광용 렌즈(105)를 구비하고 있다. 또, 레이저 가공 장치(100)는, 집광용 렌즈(105)에서 집광된 레이저 광(L)이 조사되는 가공 대상물(1)을 지지하기 위한 지지대(107)와, 지지대(107)를 이동시키기 위한 스테이지(111)와, 레이저 광(L)의 출력이나 펄스 폭 등을 조절하기 위해서 레이저 광원(101)을 제어하는 레이저 광원 제어부(102)와, 스테이지(111)의 이동을 제어하는 스테이지 제어부(115)를 구비하고 있다.
이 레이저 가공 장치(100)에서는, 레이저 광원(101)으로부터 출사된 레이저 광(L)은, 다이크로익 미러(103)에 의해서 그 광축의 방향이 90°바뀌어지며, 지지대(107) 상에 재치(載置)된 가공 대상물(1)의 내부에 집광용 렌즈(105)에 의해서 집광된다. 이것과 아울러, 스테이지(111)가 이동시켜져, 가공 대상물(1)이 레이저 광(L)에 대해서 절단 예정 라인(5)을 따라서 상대 이동시켜진다. 이것에 의해, 절단 예정 라인(5)을 따른 개질 영역이 가공 대상물(1)에 형성되게 된다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 가공 대상물(1)에는, 가공 대상물(1)을 절단하기 위한 절단 예정 라인(5)이 설정되어 있다. 절단 예정 라인(5)은, 직선 모양으로 연장한 가상선이다. 가공 대상물(1)의 내부에 개질 영역을 형성하는 경우, 도 3에 나타내는 바와 같이, 가공 대상물(1)의 내부에 집광점(集光点, P)을 맞춘 상태에서, 레이저 광(L)을 절단 예정 라인(5)을 따라서(즉, 도 2의 화살표 A방향으로) 상대적으로 이동시킨다. 이것에 의해, 도 4 ~ 도 6에 나타내는 바와 같이, 개질 영역(7)이 절단 예정 라인(5)을 따라서 가공 대상물(1)의 내부에 형성되며, 절단 예정 라인(5)을 따라서 형성된 개질 영역(7)이 절단 기점(起点) 영역(8)이 된다.
또, 집광점(P)이란, 레이저 광(L)이 집광하는 개소이다. 또, 절단 예정 라인(5)은, 직선 모양으로 한정하지 않고 곡선 모양이라도 좋고, 가상선으로 한정하지 않고 가공 대상물(1)의 표면(3)에 실제로 그어진 선이라도 괜찮다. 또, 개질 영역(7)은, 연속적으로 형성되는 경우도 있고, 단속적으로 형성되는 경우도 있다. 또, 개질 영역(7)은 열(列) 모양이라도 점(点) 모양이라도 괜찮고, 요점은, 개질 영역(7)은 적어도 가공 대상물(1)의 내부에 형성되어 있으면 좋다. 또, 개질 영역(7)을 기점으로 균열이 형성되는 경우가 있으며, 균열 및 개질 영역(7)은, 가공 대상물(1)의 외표면(표면, 이면, 혹은 외주면)으로 노출하고 있어도 괜찮다.
덧붙여서, 여기서의 레이저 광(L)은, 가공 대상물(1)을 투과함과 아울러 가공 대상물(1)의 내부의 집광점 근방에서 특히 흡수되고, 이것에 의해, 가공 대상물(1)에 개질 영역(7)이 형성된다(즉, 내부 흡수형 레이저 가공). 따라서, 가공 대상물(1)의 표면(3)에서는 레이저 광(L)이 대부분 흡수되지 않기 때문에, 가공 대상물(1)의 표면(3)이 용융하지는 않는다. 일반적으로, 표면(3)으로부터 용융되어 제거되어 구멍이나 홈 등의 제거부가 형성되는(표면 흡수형 레이저 가공) 경우, 가공 영역은 표면(3)측으로부터 서서히 이면측으로 진행한다.
그런데, 본 실시 형태에서 형성되는 개질 영역은, 밀도, 굴절률, 기계적 강도나 그 외의 물리적 특성이 주위와는 다른 상태로 된 영역을 말한다. 개질 영역으로서는, 예를 들면, 용융 처리 영역, 크랙 영역, 절연 파괴 영역, 굴절률 변화 영역 등이 있으며, 이들이 혼재한 영역도 있다. 또, 개질 영역으로서는, 가공 대상물의 재료에서 개질 영역의 밀도가 비개질 영역의 밀도와 비교하여 변화한 영역이나, 격자 결함이 형성된 영역이 있다(이들을 종합하여 '고밀도 전이(轉移) 영역'이라고도 함).
또, 용융 처리 영역이나 굴절률 변화 영역, 개질 영역의 밀도가 비개질 영역의 밀도와 비교하여 변화한 영역, 격자 결함이 형성된 영역은, 그들 영역의 내부나 개질 영역과 비개질 영역과의 계면(界面)에 균열(갈라짐, 마이크로 크랙)을 더 내포하고 있는 경우가 있다. 내포되는 균열은 개질 영역의 전면(全面)에 걸치는 경우나 일부분만이나 복수 부분에 형성되는 경우가 있다.
또, 본 실시 형태에 대해서는, 절단 예정 라인(5)을 따라서 개질 스포트(가공 흔적)를 복수 형성하는 것에 의해서, 개질 영역(7)을 형성하고 있다. 개질 스포트란, 펄스 레이저 광의 1펄스의 쇼트(short, 즉 1펄스의 레이저 조사：레이저 쇼트)로 형성되는 개질 부분이며, 개질 스포트가 모이는 것에 의해 개질 영역(7)이 된다. 개질 스포트로서는, 크랙 스포트, 용융 처리 스포트 혹은 굴절률 변화 스포트, 또는 이들 중 적어도 1개가 혼재하는 것 등을 들 수 있다.
이 개질 스포트에서는, 요구되는 절단 정밀도, 요구되는 절단면의 평탄성, 가공 대상물의 두께, 종류, 결정 방위 등을 고려하여, 그 크기나 발생하는 균열의 길이를 적절히 제어하는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명의 일 실시 형태의 가공 대상물 절단 방법에 대해 상세하게 설명한다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 가공 대상물(1)은, 원형 판 모양(예를 들면, 직경 2 ~ 6인치, 두께 50 ~ 200㎛)의 단결정 사파이어 기판(31)을 구비하는 웨이퍼이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 단결정 사파이어 기판(31)은, 육방정계의 결정 구조를 가지고 있으며, 그 c축은, 단결정 사파이어 기판(31)의 두께 방향에 대해서 각도 θ(예를 들면 0.1°) 경사져 있다. 즉, 단결정 사파이어 기판(31)은, 각도 θ의 오프각(off角)을 가지고 있다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 단결정 사파이어 기판(31)은, c면과 오프각 정도의 각도 θ를 이루는 표면(31a) 및 이면(31b)을 가지고 있다. 단결정 사파이어 기판(31)에서는, m면은, 단결정 사파이어 기판(31)의 두께 방향에 대해서 각도 θ 경사져 있으며(도 9의 (a) 참조), a면은, 단결정 사파이어 기판(31)의 두께 방향으로 평행하게 되어 있다(도 9의 (b) 참조).
도 7 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 가공 대상물(1)은, 단결정 사파이어 기판(31)의 표면(31a) 상에 매트릭스 모양으로 배열된 복수의 발광 소자부(32)를 포함하는 소자층(33)을 구비하고 있다. 가공 대상물(1)에는, 가공 대상물(1)을 발광 소자부(32)마다로 절단하기 위한 절단 예정 라인(제2 절단 예정 라인)(51) 및 절단 예정 라인(제1 절단 예정 라인)(52)이 격자 모양(예를 들면 300㎛×300㎛)으로 설정되어 있다. 절단 예정 라인(51)은, a면 및 이면(31b)에 평행하게 되도록(환언하면, a면 및 표면(31a)에 평행하게 되도록) 복수 설정되어 있다. 절단 예정 라인(52)은, m면 및 이면(31b)에 평행하게 되도록(환언하면, m면 및 표면(31a)에 평행하게 되도록) 복수 설정되어 있다. 또, 단결정 사파이어 기판(31)에는, a면에 평행하게 되도록 오리엔테이션 플랫(orientation, flat, 31c)이 형성되어 있다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 각 발광 소자부(32)는, 단결정 사파이어 기판(31)의 표면(31a) 상에 적층된 n형 반도체층(제1 도전형 반도체층)(34)과, n형 반도체층(34) 상에 적층된 p형 반도체층(제2 도전형 반도체층)(35)을 가지고 있다. n형 반도체층(34)은, 모든 발광 소자부(32)에 걸쳐 하나로 연결되어 형성되어 있고, p형 반도체층(35)은, 발광 소자부(32)마다로 분리되어 아일랜드(island) 모양으로 형성되어 있다. n형 반도체층(34) 및 p형 반도체층(35)은, 예를 들면 GaN 등의 III－V족 화합물 반도체로 이루어지며, 서로 pn 접합되어 있다. 도 10에 나타내는 바와 같이, n형 반도체층(34)에는, 발광 소자부(32)마다에 전극 패드(36)가 형성되어 있고, p형 반도체층(35)에는, 발광 소자부(32)마다에 전극 패드(37)가 형성되어 있다. 또, n형 반도체층(34)의 두께는 예를 들면 6㎛ 정도이며, p형 반도체층(35)의 두께는 예를 들면 1㎛ 정도이다.
소자층(33)에서 서로 이웃하는 발광 소자부(32, 32) 사이에는, 소정의 폭(예를 들면 10 ~ 30㎛)을 가지는 스트리트(street) 영역(38)이 격자 모양으로 연장하고 있다. 스트리트 영역(38)은, 서로 이웃하는 발광 소자부(32A, 32B)에 주목한 경우에, 일방의 발광 소자부(32A)가 전유(專有)하는 부재 중 타방의 발광 소자부(32B)에 가장 가까운 외부 가장자리를 가지는 부재와, 타방의 발광 소자부(32B)가 전유하는 부재 중 일방의 발광 소자부(32A)에 가장 가까운 외부 가장자리를 가지는 부재와의 사이의 영역이다.
예를 들면, 도 10의 (a)의 경우, 발광 소자부(32A)가 전유하는 부재 중 발광 소자부(32B)에 가장 가까운 외부 가장자리를 가지는 부재는 p형 반도체층(35)이며, 발광 소자부(32B)가 전유하는 부재 중 발광 소자부(32A)에 가장 가까운 외부 가장자리를 가지는 부재는 전극 패드(36) 및 p형 반도체층(35)이다. 따라서, 이 경우에서의 스트리트 영역(38)은, 발광 소자부(32A)의 p형 반도체층(35)과, 발광 소자부(32B)의 전극 패드(36) 및 p형 반도체층(35)과의 사이의 영역이 된다. 또, 도 10의 (a)의 경우, 스트리트 영역(38)에는, 발광 소자부(32A) 및 발광 소자부(32B)가 공유하는 n형 반도체층(34)이 노출하고 있다.
또, 도 10의 (b)의 경우, 발광 소자부(32A)가 전유하는 부재 중 발광 소자부(32B)에 가장 가까운 외부 가장자리를 가지는 부재는 n형 반도체층(34)이며, 발광 소자부(32B)가 전유하는 부재 중 발광 소자부(32A)에 가장 가까운 외부 가장자리를 가지는 부재는 n형 반도체층(34)이다. 따라서, 이 경우에서의 스트리트 영역(38)은, 발광 소자부(32A)의 n형 반도체층(34)과, 발광 소자부(32B)의 n형 반도체층(34)과의 사이의 영역이 된다. 또, 도 10의 (b)의 경우, 스트리트 영역(38)에는, 단결정 사파이어 기판(31)의 표면(31a)이 노출하고 있다.
이상과 같이 구성된 가공 대상물(1)을 발광 소자부(32)마다로 절단하여 복수의 발광 소자를 제조하기 위한 가공 대상물 절단 방법에 대해서, 이하, 설명한다. 먼저, 도 11에 나타내는 바와 같이, 소자층(33)을 덮도록 가공 대상물(1)에 보호 테이프(41)를 부착하고, 상술한 레이저 가공 장치(100)의 지지대(107) 상에, 보호 테이프(41)를 매개로 하여 가공 대상물(1)을 재치한다. 그리고, 단결정 사파이어 기판(31)의 이면(31b)을 단결정 사파이어 기판(31)에서의 레이저 광(L)의 입사면으로 하여, 단결정 사파이어 기판(31) 내에 레이저 광(L)의 집광점(P)을 맞추어, 절단 예정 라인(51)의 각각을 따라 집광점(P)을 상대적으로 이동시킨다. 이것에 의해, 절단 예정 라인(51)의 각각을 따라 단결정 사파이어 기판(31) 내에 개질 영역(제2 개질 영역)(71)을 형성함과 아울러, 개질 영역(71)으로부터 발생한 균열(제2 균열)(81)을 이면(31b)에 도달시킨다(제3 공정). 이 때, 균열(81)은, 단결정 사파이어 기판(31)의 표면(31a)에는 도달하지 않지만, 개질 영역(71)으로부터 표면(31a)측으로도 신장한다.
이 공정에서는, 단결정 사파이어 기판(31)의 r면과 이면(31b)과의 이루는 각도가 예각이 되는 측을 일방측으로 하고, 또한 단결정 사파이어 기판(31)의 r면과 이면(31b)과의 이루는 각도가 둔각이 되는 측을 타방측으로 하여, 모든 절단 예정 라인(51)에서, 일방측으로부터 타방측으로 레이저 광(L)의 집광점(P)을 상대적으로 이동시킨다. 또, 이면(31b)으로부터 집광점(P)을 맞추는 위치까지의 거리는, 예를 들면 단결정 사파이어 기판(31)의 두께의 절반 이하의 거리이며, 예를 들면 30 ~ 50㎛ 이다.
이어서, 도 12에 나타내는 바와 같이, 단결정 사파이어 기판(31)의 이면(31b)을 단결정 사파이어 기판(31)에서의 레이저 광(L)의 입사면으로 하여, 단결정 사파이어 기판(31) 내에 레이저 광(L)의 집광점(P)을 맞추어, 절단 예정 라인(52)의 각각을 따라 집광점(P)을 상대적으로 이동시킨다. 이것에 의해, 절단 예정 라인(52)의 각각을 따라 단결정 사파이어 기판(31) 내에 개질 영역(제1 개질 영역)(72)을 형성함과 아울러, 개질 영역(72)으로부터 발생한 균열(제1 균열)(82)을 단결정 사파이어 기판(31)의 표면(31a)에 도달시킨다(제1 공정). 이 때, 균열(82)은, 단결정 사파이어 기판(31)의 이면(31b)에는 도달하지 않지만, 개질 영역(72)으로부터 이면(31b)측으로도 신장한다.
이 공정에서는, 집광점(P)을 맞추는 위치로부터 표면(31a)까지의 허용 최소 거리：e, 단결정 사파이어 기판(31)의 두께：t, 이면(31b)으로부터 집광점(P)을 맞추는 위치까지의 거리：Z, 서로 이웃하는 발광 소자부(32, 32) 사이에서 m면에 평행한 방향으로 연장하는 스트리트(street) 영역의 폭：d, 표면(31a)에서의 균열(82)의 사행량(蛇行量)：m, 이면(31b)에 수직인 방향(즉, 단결정 사파이어 기판(31)의 두께 방향)과 균열(82)이 신장하는 방향과의 이루는 각도：α로 한 경우에, t-[(d/2)-m]/tanα＜Ｚ＜t-e를 만족하도록, 절단 예정 라인(52)의 각각을 따라 가공 대상물(1)에 레이저 광(L)을 조사한다.
여기서, 집광점(P)을 맞추는 위치로부터 표면(31a)까지의 허용 최소 거리 e는, 집광점(P)을 맞추는 위치로부터 표면(31a)까지의 거리가 허용 최소 거리 e 보다도 작게 되면, 레이저 광(L)의 조사에 의해서 발광 소자부(32)의 특성을 열화시킬 우려가 있는 거리이며, 예를 들면 40 ~ 60㎛이다. 또, 표면(31a)에서의 균열(82)의 사행량 m은, 표면(31a)에서 사행하는 균열(82)의 편차폭(스트리트 영역(38)의 폭 방향(즉, 서로 이웃하는 발광 소자부(32, 32)가 늘어서는 방향)에서의 편차폭)의 「상정(想定)되는 최대값」이며, 예를 들면 -5 ~ ＋5㎛이다. 또, 균열(82)이 신장하는 방향은, 이면(31b)에 수직인 방향에 대해서 r면이 경사지는 측으로 경사지는 방향이지만, 이면(31b)에 수직인 방향과 균열(82)이 신장하는 방향과의 이루는 각도 α는, 이면(31b)에 수직인 방향과 r면과의 이루는 각도로 반드시 일치하는 것은 아니고, 예를 들면 5 ~ 7°이다.
또, 단결정 사파이어 기판(31) 내에 형성되는 개질 영역(71, 72)은, 용융 처리 영역을 포함하는 것이 된다. 또, 개질 영역(71)으로부터 발생한 균열(81)은, 레이저 광(L)의 조사 조건을 적절히 조정하는 것에 의해서 단결정 사파이어 기판(31)의 이면(31b)에 도달시키는 것이 가능하다. 균열(81)을 이면(31b)에 도달시키기 위한 레이저 광(L)의 조사 조건으로서는, 예를 들면, 이면(31b)으로부터 레이저 광(L)의 집광점(P)을 맞추는 위치까지의 거리, 레이저 광(L)의 펄스 폭, 레이저 광(L)의 펄스 피치(「가공 대상물(1)에 대한 레이저 광(L)의 집광점(P)의 이동 속도」를 「레이저 광(L)의 반복 주파수」로 나눈 값), 레이저 광(L)의 펄스 에너지 등이 있다. 마찬가지로, 개질 영역(72)으로부터 발생한 균열(82)은, 레이저 광(L)의 조사 조건을 적절히 조정하는 것에 의해서 단결정 사파이어 기판(31)의 표면(31a)에 도달시키는 것이 가능하다. 균열(82)을 표면(31a)에 도달시키기 위한 레이저 광(L)의 조사 조건으로서는, 예를 들면, 이면(31b)으로부터 레이저 광(L)의 집광점(P)을 맞추는 위치까지의 거리, 레이저 광(L)의 펄스 폭, 레이저 광(L)의 펄스 피치, 레이저 광(L)의 펄스 에너지 등이 있다. 또, 단결정 사파이어 기판(31)에서는, a면 및 이면(12b)에 평행하게 되도록 설정된 절단 예정 라인(51)에서는, 균열(81)이 신장하기 어렵고, 균열(81)이 사행하기 쉽다. 한편, m면 및 이면(12b)에 평행하게 되도록 설정된 절단 예정 라인(52)에서는, 균열(82)이 신장하기 쉽고, 균열(82)이 사행하기 어렵다. 그 관점으로부터, 절단 예정 라인(51)측에서의 레이저 광(L)의 펄스 피치는, 절단 예정 라인(52)측에서의 레이저 광(L)의 펄스 피치 보다도 작게 해도 괜찮다.
이상과 같이 개질 영역(71, 72)을 형성한 후, 도 13에 나타내는 바와 같이, 단결정 사파이어 기판(31)의 이면(31b)을 덮도록 가공 대상물(1)에 확장 테이프(42)를 부착하고, 3점(点) 굽힘 브레이크 장치의 받이 부재(43) 상에, 해당 확장 테이프(42)를 매개로 하여 가공 대상물(1)을 재치한다. 그리고, 도 13의 (a)에 나타내는 바와 같이, 절단 예정 라인(51)의 각각을 따라서, 단결정 사파이어 기판(31)의 표면(31a)측으로부터, 보호 테이프(41)를 사이에 두고 가공 대상물(1)에 나이프 엣지(44)를 대고 누름으로써, 절단 예정 라인(51)의 각각을 따라 가공 대상물(1)에 외력을 작용시킨다. 이것에 의해, 개질 영역(71)으로부터 발생한 균열(81)을 표면(31a)측으로 신장시켜, 절단 예정 라인(51)의 각각을 따라 가공 대상물(1)을 바(bar) 모양으로 절단한다(제4 공정).
이어서, 도 13의 (b)에 나타내는 바와 같이, 가공 대상물(1)을 반전(反轉)시켜서, 3점 굽힘 브레이크 장치의 받이 부재(43) 상에, 보호 테이프(41)를 매개로 하여 가공 대상물(1)을 재치한다. 그리고, 절단 예정 라인(52)의 각각을 따라서, 단결정 사파이어 기판(31)의 이면(31b)측으로부터, 확장 테이프(42)를 사이에 두고 가공 대상물(1)에 나이프 엣지(44)를 대고 누름으로써, 절단 예정 라인(52)의 각각을 따라 가공 대상물(1)에 외력을 작용시킨다. 이것에 의해, 개질 영역(72)으로부터 발생한 균열(82)을 이면(31b)측으로 신장시켜, 절단 예정 라인(52)의 각각을 따라 가공 대상물(1)을 칩(chip) 모양으로 절단한다(제2 공정).
가공 대상물(1)을 절단한 후, 도 14에 나타내는 바와 같이, 가공 대상물(1)로부터 보호 테이프(41)를 제거하고, 확장 테이프(42)를 외측으로 확장시킨다. 이것에 의해, 가공 대상물(1)이 칩 상태로 절단됨으로써 얻어진 복수의 발광 소자(10)를 서로 이간(離間)시킨다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 가공 대상물 절단 방법에서는, 단결정 사파이어 기판(31)의 m면 및 이면(31b)에 평행하게 되도록 설정된 복수의 절단 예정 라인(52)의 각각에서, t-[(d/2)-m]/tanα＜Ｚ＜t-e를 만족하도록, 절단 예정 라인(52)의 각각을 따라서 가공 대상물(1)에 레이저 광(L)을 조사하고, 단결정 사파이어 기판(31) 내에 개질 영역(72)을 형성함과 아울러, 개질 영역(72)으로부터 발생한 균열(82)을 단결정 사파이어 기판(31)의 표면(31a)에 도달시킨다. 이것에 의해, 레이저 광(L)의 조사에 기인하여 발광 소자부(32)의 특성이 열화하는 것을 방지하면서, 개질 영역(72)으로부터 발생한 균열(82)의 신장 방향이 r면의 경사 방향으로 인장되어도, 단결정 사파이어 기판(31)의 표면(31a)에 있어서 균열(82)을 스트리트 영역(38) 내에 가둘 수 있어, 해당 균열(81)이 발광 소자부(32)에 이르는 것을 방지하는 것이 가능해진다. 그리고, 개질 영역(72)으로부터 발생한 균열(82)을 단결정 사파이어 기판(31)의 표면(31a)에 도달시킴으로써, 특히 소자층(33)의 절단(切斷) 품질을 향상시킬 수 있다.
예를 들면, e(집광점(P)을 맞추는 위치로부터 표면(31a)까지의 허용 최소 거리)：50㎛, t(단결정 사파이어 기판(31)의 두께)：150㎛, d(스트리트 영역(38)의 폭)：30㎛, m(표면(31a)에서의 균열(82)의 사행량)：3㎛, α(이면(31b)에 수직인 방향과 균열(82)이 신장하는 방향과의 이루는 각도)의 탄젠트：1/10이면, t-[(d/2)-m]/tanα＜Ｚ＜t-e로부터, 30㎛＜Z＜100㎛가 된다. 따라서, 이면(31b)으로부터 30 ~ 100㎛만큼 떨어진 단결정 사파이어 기판(31) 내의 위치에 레이저 광(L)의 집광점(P)을 맞추어, 절단 예정 라인(52)을 따라서 집광점(P)을 상대적으로 이동시키면 좋다.
또, 가공 대상물(1)을 절단하는 공정에서는, 절단 예정 라인(51)의 각각을 따라서는, 단결정 사파이어 기판(31)의 표면(31a)측으로부터 가공 대상물(1)에 나이프 엣지(44)를 대고 누르는 것에 의해, 절단 예정 라인(51)의 각각을 따라 가공 대상물(1)에 외력을 작용시킨다. 이것에 의해, 단결정 사파이어 기판(31)의 이면(31b)에 도달한 균열(81)이 벌어지도록 가공 대상물(1)에 외력이 작용하게 되므로, 절단 예정 라인(51)을 따라서 용이하게 또한 정밀도 좋게 가공 대상물(1)을 절단하는 것이 가능하다. 한편, 절단 예정 라인(52)의 각각을 따라서는, 단결정 사파이어 기판(31)의 이면(31b)측으로부터 가공 대상물(1)에 나이프 엣지(44)를 대고 누르는 것에 의해, 절단 예정 라인(52)의 각각을 따라 가공 대상물(1)에 외력을 작용시킨다. 이것에 의해, 단결정 사파이어 기판(31)의 표면(31a)에 도달한 균열(82)이 벌어지도록 가공 대상물(1)에 외력이 작용하게 되므로, 절단 예정 라인(52)을 따라서 용이하게 또한 정밀도 좋게 가공 대상물(1)을 절단하는 것이 가능하다.
또, 단결정 사파이어 기판(31)의 a면 및 이면(31b)에 평행하게 되도록 설정된 복수의 절단 예정 라인(51)의 각각에서는, 일방측으로부터 타방측으로 레이저 광(L)의 집광점(P)을 상대적으로 이동시킨다. 이것에 의해, 절단 예정 라인(51)의 각각을 따라 형성된 개질 영역(71)으로부터 발생한 균열(81)의 사행량이 변화하는 것을 억제할 수 있다. 이것은, 「단결정 사파이어 기판(31)에서는, r면과 이면(31b)과의 이루는 각도가 예각이 되는 측으로부터 그 반대측으로 레이저 광(L)의 집광점(P)을 상대적으로 이동시킨 경우와, r면과 이면(31b)과의 이루는 각도가 둔각이 되는 측으로부터 그 반대측으로 레이저 광(L)의 집광점(P)을 상대적으로 이동시킨 경우에, 개질 영역(71)의 형성 상태가 변화하고, 그 결과, 개질 영역(71)으로부터 발생한 균열(81)의 사행량이 변화한다」라는 지견에 기초하는 것이다. 따라서, 본 가공 대상물 절단 방법에 의하면, 단결정 사파이어 기판(31)의 a면 및 이면(31b)에 평행한 복수의 절단 예정 라인(51)의 각각을 따라 형성된 개질 영역(71)으로부터 발생한 균열(82)의 사행량의 편차를 억제하는 것이 가능해진다. 또, 개질 영역(71)으로부터 발생한 균열(81)의 사행량이란, 단결정 사파이어 기판(31)의 표면(31a) 또는 이면(31b)에서 사행하는 균열(81)의 편차폭(스트리트 영역(38)의 폭 방향에서의 편차폭)이다.
또, 개질 영역(71)을 형성하는 공정에서는, 단결정 사파이어 기판(31)의 r면과 이면(31b)과의 이루는 각도가 예각이 되는 측을 일방측으로 하고, 또한 해당 각도가 둔각이 되는 측을 타방측으로 하여, 절단 예정 라인(51)의 각각을 따라 일방측으로부터 타방측으로 레이저 광(L)의 집광점(P)을 상대적으로 이동시키고, 단결정 사파이어 기판(31) 내에 개질 영역(71)을 형성함과 아울러, 개질 영역(71)으로부터 발생한 균열(81)을 이면(31b)에 도달시킨다. 이것에 의해, 단결정 사파이어 기판(31)의 r면과 이면(31b)과의 이루는 각도가 둔각이 되는 측으로부터 해당 각도가 예각이 되는 측으로 레이저 광(L)의 집광점(P)을 상대적으로 이동시킨 경우에 비해, 개질 영역(71)으로부터 단결정 사파이어 기판(31)의 이면(31b)에 도달하는 균열(81)의 사행량을 작게 억제할 수 있다.
그런데, 다음과 같이 절단 예정 라인(51)을 따라서 개질 영역(71)을 형성하면, 가공 대상물(1)을 절단하는 공정에서, 가공 대상물(1)을 반전시키는 것이 불필요해진다. 즉, 도 15에 나타내는 바와 같이, 단결정 사파이어 기판(31)의 이면(31b)을 단결정 사파이어 기판(31)에서의 레이저 광(L)의 입사면으로 하여, 단결정 사파이어 기판(31) 내에 레이저 광(L)의 집광점(P)을 맞추어, 절단 예정 라인(51)의 각각을 따라 집광점(P)을 상대적으로 이동시킨다. 이것에 의해, 절단 예정 라인(51)의 각각을 따라 단결정 사파이어 기판(31) 내에 개질 영역(71)을 형성함과 아울러, 상술한 경우와는 반대로, 개질 영역(71)으로부터 발생한 균열(81)을 단결정 사파이어 기판(31)의 표면(31a)에 도달시킨다(제3 공정). 이 때, 균열(81)은, 단결정 사파이어 기판(31)의 이면(31b)에는 도달하지 않지만, 개질 영역(71)으로부터 이면(31b)측으로도 신장한다.
이 공정에서는, 단결정 사파이어 기판(31)의 r면과 이면(31b)과의 이루는 각도가 예각이 되는 측을 일방측으로 하고, 또한 단결정 사파이어 기판(31)의 r면과 이면(31b)과의 이루는 각도가 둔각이 되는 측을 타방측으로 하면, 상술한 경우와는 반대로, 모든 절단 예정 라인(51)에서, 타방측으로부터 일방측으로 레이저 광(L)의 집광점(P)을 상대적으로 이동시킨다. 또, 집광점(P)을 맞추는 위치로부터 표면(31a)까지의 거리는, 예를 들면 단결정 사파이어 기판(31)의 두께의 절반 이하의 거리이며, 예를 들면 50 ~ 70㎛이다. 다만, 집광점(P)을 맞추는 위치로부터 표면(31a)까지의 거리는, 허용 최소 거리 e 보다도 작게 되지 않도록 한다.
이것에 의해, 개질 영역(72)으로부터 발생한 균열(82) 뿐만 아니라, 개질 영역(71)으로부터 발생한 균열(81)도, 단결정 사파이어 기판(31)의 표면(31a)에 도달하게 된다. 따라서, 도 16에 나타내는 바와 같이, 절단 예정 라인(51, 52)의 각각을 따라서, 단결정 사파이어 기판(31)의 이면(31b)측으로부터, 확장 테이프(42)를 사이에 두고 가공 대상물(1)에 나이프 엣지(44)를 대고 눌러, 절단 예정 라인(51, 52)의 각각을 따라 가공 대상물(1)을 절단할 수 있다. 이와 같이, 가공 대상물(1)을 절단하는 공정에서, 가공 대상물(1)을 반전시키는 것이 불필요해진다.
또, 절단 예정 라인(51)을 따라서 개질 영역(71)을 형성하는 공정에서는, 상술한 경우와는 반대로, 타방측으로부터 일방측으로 레이저 광(L)의 집광점(P)을 상대적으로 이동시킴으로써, 개질 영역(71)으로부터 단결정 사파이어 기판(31)의 표면(31a)에 도달하는 균열(81)의 사행량을 작게 억제할 수 있다. 이와 같이, 단결정 사파이어 기판(31)의 표면(31a) 및 이면(31b) 중, 개질 영역(71)으로부터 발생한 균열(81)을 도달시켜야 할 면에 주목하고, 단결정 사파이어 기판(31)의 r면과 해당 면과의 이루는 각도가 예각이 되는 측으로부터, 단결정 사파이어 기판(31)의 r면과 해당 면과의 이루는 각도가 둔각이 되는 측으로, 레이저 광(L)의 집광점(P)을 상대적으로 이동시키면, 해당 면에 도달하는 균열(81)의 사행량을 작게 억제할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시 형태의 가공 대상물 절단 방법에 대해 설명했지만, 본 발명의 가공 대상물 절단 방법은, 상기 실시 형태의 가공 대상물 절단 방법에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 절단 예정 라인(51)을 따라서 개질 영역(71)을 형성하는 공정은, 상술한 바와 같은 것에 한정되지 않는다. 절단 예정 라인(51)을 따라서 개질 영역(71)을 어떻게 형성하는지와는 무관하게, 절단 예정 라인(52)에 관해서 상술한 「레이저 광(L)의 조사에 기인하여 발광 소자부(32)의 특성이 열화하는 것을 방지하면서, 개질 영역(72)으로부터 발생한 균열(82)의 신장 방향이 r면의 경사 방향으로 인장되어도, 단결정 사파이어 기판(31)의 표면(31a)에 있어서 균열(82)을 스트리트 영역(38) 내에 가둘 수 있어, 해당 균열(81)이 발광 소자부(32)에 이르는 것을 방지하는 것이 가능해진다」라는 효과 등이 나타내어진다.
또, 가공 대상물(1)을 절단하는 공정 전이면, 절단 예정 라인(51)을 따라서 개질 영역(71)을 형성하는 공정, 및 절단 예정 라인(52)을 따라서 개질 영역(72)을 형성하는 공정 중, 어느 공정을 먼저 실시해도 괜찮다. 또, 개질 영역(71, 72)을 형성하는 공정 후이면, 절단 예정 라인(51)을 따라서 가공 대상물(1)을 절단하는 공정, 및 절단 예정 라인(52)을 따라서 가공 대상물(1)을 절단하는 공정 중, 어느 공정을 먼저 실시해도 괜찮다.
또, 절단 예정 라인(51, 52)의 각각을 따라 레이저 광(L)의 집광점(P)을 상대적으로 이동시키기 위해서, 레이저 가공 장치(100)의 지지대(107)를 이동시켜도 좋고, 레이저 가공 장치(100)의 레이저 광원(101)측(레이저 광원(101), 다이크로익 미러(103) 및 집광용 렌즈(105) 등)을 이동시켜도 괜찮으며, 혹은, 지지대(107) 및 레이저 광원(101)측의 양쪽 모두를 이동시켜도 괜찮다.
또, 발광 소자로서 반도체 레이저를 제조하는 것이 가능하다. 그 경우, 가공 대상물(1)은, 단결정 사파이어 기판(31)과, 단결정 사파이어 기판(31)의 표면(31a) 상에 적층된 n형 반도체층(제1 도전형 반도체층)(34)과, n형 반도체층(34) 상에 적층된 활성층(活性層)과, 활성층 상에 적층된 p형 반도체층(제2 도전형 반도체층)(35)을 구비하고 있다. n형 반도체층(34), 활성층 및 p형 반도체층(35)은, 예를 들면 GaN 등의 III－V족 화합물 반도체로 이루어지며, 양자(量子) 우물 구조를 구성하고 있다.
또, 소자층(33)은, 전극 패드(36, 37)와의 전기적인 접속을 위한 컨택트층 등이 더 구비되어 있어도 괜찮다. 또, 제1 도전형이 p형으로 되고, 제2 도전형이 n형으로 되어도 괜찮다. 또, 단결정 사파이어 기판(31)의 오프각이 0°인 경우도 있다. 이 경우, 단결정 사파이어 기판(31)의 표면(31a) 및 이면(31b)은 c면에 평행하게 된다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명에 의하면, 단결정 사파이어 기판의 m면 및 이면에 평행한 복수의 절단 예정 라인의 각각을 따라 형성된 개질 영역으로부터 발생한 균열이 발광 소자부에 이르는 것을 방지할 수 있는 가공 대상물 절단 방법을 제공하는 것이 가능해진다.
1 - 가공 대상물 10 - 발광 소자
31 - 단결정 사파이어 기판 31a - 표면
31b - 이면 32 - 발광 소자부
33 - 소자층 38 - 스트리트 영역
44 - 나이프 엣지
51 - 절단 예정 라인(제2 절단 예정 라인)
52 - 절단 예정 라인(제1 절단 예정 라인)
71 - 개질 영역(제2 개질 영역)
72 - 개질 영역(제1 개질 영역)
81 - 균열(제2 균열) 82 - 균열(제1 균열)
L - 레이저 광 P - 집광점

Claims (3)

  1. c면과 오프각(off角) 정도의 각도를 이루는 표면 및 이면을 가지는 단결정 사파이어 기판과, 상기 표면 상에 매트릭스 모양으로 배열된 복수의 발광 소자부를 포함하는 소자층을 구비하는 가공 대상물을 상기 발광 소자부마다로 절단하여 복수의 발광 소자를 제조하기 위한 가공 대상물 절단 방법으로서,
    상기 이면을 상기 단결정 사파이어 기판에서의 레이저 광의 입사면으로 하여, 상기 단결정 사파이어 기판 내에 상기 레이저 광의 집광점을 맞추어, 상기 단결정 사파이어 기판의 m면 및 상기 이면에 평행하게 되도록 설정된 복수의 제1 절단 예정 라인의 각각을 따라 상기 집광점을 상대적으로 이동시키는 것에 의해, 상기 제1 절단 예정 라인의 각각을 따라 상기 단결정 사파이어 기판 내에 제1 개질(改質) 영역을 형성함과 아울러, 상기 제1 개질 영역으로부터 발생한 제1 균열을 상기 표면에 도달시키는 제1 공정과,
    상기 제1 공정 후에, 상기 제1 절단 예정 라인의 각각을 따라 상기 가공 대상물에 외력을 작용시키는 것에 의해, 상기 제1 균열을 신장시켜, 상기 제1 절단 예정 라인의 각각을 따라 상기 가공 대상물을 절단하는 제2 공정을 구비하며,
    상기 제1 공정에서는, 상기 집광점을 맞추는 위치로부터의 상기 표면까지의 허용 최소 거리: e, 상기 단결정 사파이어 기판의 두께：t, 상기 이면으로부터 상기 집광점을 맞추는 위치까지의 거리：Z, 서로 이웃하는 상기 발광 소자부 사이에서 상기 m면에 평행한 방향으로 연장하는 스트리트(street) 영역의 폭：d, 상기 표면에서의 상기 제1 균열의 사행량(蛇行量)：m, 상기 이면에 수직인 방향과 상기 제1 균열이 신장하는 방향과의 이루는 각도：α로 한 경우에, t-[(d/2)-m]/tanα＜Ｚ＜t-e를 만족하도록, 상기 이면을 상기 입사면으로 하여, 상기 단결정 사파이어 기판 내에 상기 집광점을 맞추어, 상기 제1 절단 예정 라인의 각각을 따라 상기 집광점을 상대적으로 이동시키는 가공 대상물 절단 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 공정에서는, 상기 제1 절단 예정 라인의 각각을 따라 상기 이면측으로부터 상기 가공 대상물에 나이프 엣지를 대고 누르는 것에 의해, 상기 제1 절단 예정 라인의 각각을 따라 상기 가공 대상물에 외력을 작용시키는 가공 대상물 절단 방법.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 제2 공정 전에, 상기 이면을 상기 입사면으로 하여, 상기 단결정 사파이어 기판 내에 상기 집광점을 맞추어, 상기 단결정 사파이어 기판의 a면 및 상기 이면에 평행하게 되도록 설정된 복수의 제2 절단 예정 라인의 각각을 따라 상기 집광점을 상대적으로 이동시키는 것에 의해, 상기 제2 절단 예정 라인의 각각을 따라 상기 단결정 사파이어 기판 내에 제2 개질 영역을 형성하는 제3 공정과,
    상기 제1 공정 및 상기 제3 공정 후에, 상기 제2 절단 예정 라인의 각각을 따라 상기 가공 대상물에 외력을 작용시키는 것에 의해, 상기 제2 개질 영역으로부터 발생한 제2 균열을 신장시켜, 상기 제2 절단 예정 라인의 각각을 따라 상기 가공 대상물을 절단하는 제4 공정을 더 구비하는 가공 대상물 절단 방법.
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