特許 5946308 ウエーハの分割方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5946308

(24)【登録日】2016年6月10日

(45)【発行日】2016年7月6日

(54)【発明の名称】ウエーハの分割方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20160623BHJP

   B23K 26/38 20140101ALI20160623BHJP

   B23K 26/40 20140101ALI20160623BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/78 Q

   H01L21/78 B

   H01L21/78 L

   H01L21/78 V

   B23K26/38 A

   B23K26/40

【請求項の数】2

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-74797(P2012-74797)

(22)【出願日】2012年3月28日

(65)【公開番号】特開2013-207099(P2013-207099A)

(43)【公開日】2013年10月7日

【審査請求日】2015年2月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100075384

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 昂

(74)【代理人】

【識別番号】100142804

【弁理士】

【氏名又は名称】大上 寛

(72)【発明者】

【氏名】山口 浩司

【審査官】 ▲高▼須 甲斐

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２４３８７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２８６７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０１６１１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

Ｂ２３Ｋ ２６／３８

Ｂ２３Ｋ ２６／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面に形成された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デバイスが形成され、裏面に金属層が形成されたウエーハを該分割予定ラインに沿って分割するウエーハの分割方法であって、
複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを表面に備えたウエーハの、該デバイス領域に対応した裏面の領域のみ金属層が形成されたウエーハを準備するウエーハ準備ステップと、
該ウエーハを該金属層側を露出させてチャックテーブルで保持し、該ウエーハの該分割予定ラインに対応し、且つ後の改質層形成ステップで照射するレーザービームの該金属層表面でのスポット径よりも幅の狭い領域の該金属層を除去する金属層除去ステップと、
該金属層除去ステップを実施した後、該ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を該ウエーハ内部に位置付けるとともに、該ウエーハの該金属層側から該分割予定ラインに沿って該金属層が除去された領域にレーザービームを照射し、該ウエーハの内部に改質層を形成する改質層形成ステップと、
該改質層形成ステップを実施した後、該ウエーハに外力を付与して該ウエーハを個々のデバイスチップに割断する割断ステップと、を備え、
該改質層形成ステップでは、金属層が形成されていない該外周余剰領域に比べて、該デバイス領域では該金属層によりレーザービームの一部が遮断されるため、ウエーハ内部に形成される改質層が細いことを特徴とするウエーハの分割方法。

【請求項2】

前記ウエーハ準備ステップは、裏面全面に前記金属層が形成されたウエーハを該金属層側を露出させてチャックテーブルで保持する保持ステップと、
該ウエーハに対して吸収性を有する波長のレーザービームの集光点を該ウエーハの上面に位置付けるとともに、該ウエーハの該金属層側から前記外周余剰領域に対応するウエーハの裏面領域にレーザービームを照射してアブレーション加工を施し、該ウエーハの該金属層を除去する外周金属層除去ステップと、
を含む請求項１記載のウエーハの分割方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、分割予定ラインによって区画された表面の領域にそれぞれデバイスが形成され、裏面に金属層を有するウエーハを個々のデバイスチップに分割するウエーハの分割方法に関する。

【背景技術】

【0002】

表面に格子状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それぞれＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが形成された半導体ウエーハは、裏面が研削されて所望の厚みに加工された後、分割予定ラインに沿って個々の半導体デバイスチップに分割され、分割された半導体デバイスチップは携帯電話、パソコン等の各種電気機器に広く利用されている。

【0003】

半導体ウエーハには数多くの種類があり、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等のディスクリートデバイスが複数表面に形成されたディスクリートウエーハの裏面には電極としての金属層が形成されている。

【0004】

また、サファイア基板、ＳｉＣ基板等の結晶成長用基板の表面に窒化ガリウム（ＧａＮ）等のエピタキシャル層（半導体層）を形成し、該エピタキシャル層にＬＥＤ等の複数の光デバイスが格子状に形成された分割予定ラインによって区画されて形成された光デバイスウエーハは、ＬＥＤ等の光デバイスの輝度向上のため、結晶成長用基板の裏面側に反射膜として金属層が形成されている。

【0005】

しかし、裏面に金属層を有するウエーハを切削ブレードで切削しようとすると、加工送り速度が低速になる上、切削ブレードには目詰まりが生じて切削不良が発生し、ひいてはウエーハの破損を引き起こす恐れがある。

【0006】

そこで、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザービームをウエーハに照射してウエーハ内部に改質層を形成し、この改質層を分割起点にしてウエーハを個々のデバイスチップに分割する方法が考えられる（例えば、特許第３４０８８０５号公報参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第３４０８８０５号公報

【特許文献2】特開２００６−１９６６４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザービームを利用してウエーハ内部に改質層を形成する場合、金属層はレーザービームを遮断するため、金属層を特許文献２に開示されたようなアブレーション加工等により除去する必要がある。

【0009】

この金属層の除去は切削ブレードによる切削によっても可能であるが、金属層を除去しすぎてはデバイスとしての性能が落ちてしまうが、ウエーハ内部に改質層を形成するのに十分なだけの金属層を除去する必要がある。

【0010】

特にサファイア基板やＳｉＣ基板等の結晶成長用基板では結晶方位の影響で改質層を形成しても割れにくい方向がある。このような結晶成長用基板では、割れにくい方向の分割予定ラインにおいては特に太い改質層を形成しなくては個々のデバイスに割断できないという問題もある。

【0011】

更に、デバイスチップの縦横の長さが異なる所謂長辺チップを有するウエーハの場合、長辺側となる分割予定ラインを分割する方が、短辺側となる分割予定ラインより分割する場合より曲げ応力が掛かりにくく困難であるという問題もある。

【0012】

本発明はこのような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、裏面に金属層を有し、結晶方位の影響で内部に改質層を形成しても割れにくい方向があるウエーハを確実に個々のデバイスチップに割断可能なウエーハの分割方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明によると、表面に形成された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デバイスが形成され、裏面に金属層が形成されたウエーハを該分割予定ラインに沿って分割するウエーハの分割方法であって、複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを表面に備えたウエーハの、該デバイス領域に対応した裏面の領域のみ金属層が形成されたウエーハを準備するウエーハ準備ステップと、該ウエーハを該金属層側を露出させてチャックテーブルで保持し、該ウエーハの該分割予定ラインに対応し、且つ後の改質層形成ステップで照射するレーザービームの該金属層表面でのスポット径よりも幅の狭い領域の該金属層を除去する金属層除去ステップと、該金属層除去ステップを実施した後、該ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を該ウエーハ内部に位置付けるとともに、該ウエーハの該金属層側から該分割予定ラインに沿って該金属層が除去された領域にレーザービームを照射し、該ウエーハの内部に改質層を形成する改質層形成ステップと、該改質層形成ステップを実施した後、該ウエーハに外力を付与して該ウエーハを個々のデバイスチップに割断する割断ステップと、を備え、該改質層形成ステップでは、金属層が形成されていない該外周余剰領域に比べて、該デバイス領域では該金属層によりレーザービームの一部が遮断されるため、ウエーハ内部に形成される改質層が細いことを特徴とするウエーハの分割方法が提供される。

【0014】

好ましくは、前記ウエーハ準備ステップは、裏面全面に前記金属層が形成されたウエーハを該金属層側を露出させてチャックテーブルで保持する保持ステップと、該ウエーハに対して吸収性を有する波長のレーザービームの集光点を該ウエーハの上面に位置付けるとともに、該ウエーハの該金属層側から前記外周余剰領域に対応するウエーハの裏面領域にレーザービームを照射してアブレーション加工を施し、該ウエーハの該金属層を除去する外周金属層除去ステップを含む。

【発明の効果】

【0015】

本発明のウエーハの分割方法によると、金属層の除去量を最小限に抑えつつ、十分な割断性を確保するために、予め外周余剰領域に対応する裏面側に金属層のない又は金属層が除去されたウエーハを用いて、分割予定ラインに沿って金属層をアブレーション加工で除去した後、分割予定ラインに沿って改質層を形成する。

【0016】

外周余剰領域に対応する裏面側には金属層がないため、ウエーハ内部に集光される光量が多くその部分の改質層を太く形成できる。割断への寄与が高い外周余剰領域の改質層を太く形成できるため、ウエーハのチップへの割断が容易になる。

【0017】

また、外周余剰領域を分割起点として利用できるため、デバイス領域の改質層は太く形成する必要がないので、デバイス領域の金属層の除去幅を極力細くすることができ、デバイスの性能を落とすことがないという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明のウエーハの分割方法を実施するのに適したレーザー加工装置の斜視図である。

【図2】レーザービーム照射ユニットのブロック図である。

【図3】光デバイスウエーハの斜視図である。

【図4】図４（Ａ）は光デバイスウエーハの裏面側斜視図、図４（Ｂ）は裏面側平面図である。

【図5】光デバイスウエーハの縦断面図である。

【図6】外周余剰領域に対応した裏面の領域に金属層のないウエーハを作成する方法を示す斜視図である。

【図7】ダイシングテープを介して環状フレームに支持された光デバイスウエーハの裏面側斜視図である。

【図8】チャックテーブルに保持された状態の光デバイスウエーハの断面図である。

【図9】金属層除去ステップを示す斜視図である。

【図10】金属層除去ステップ実施後の光デバイスウエーハの縦断面図である。

【図11】改質層形成ステップを示す断面図である。

【図12】改質層形成ステップを示す斜視図である。

【図13】図１３（Ａ）は金属層除去溝を通してレーザービームを照射している状態の模式的断面図、図１３（Ｂ）は金属層がない外周余剰領域に対応するウエーハの裏面側にレーザービームを照射している状態の模式的断面図である。

【図14】割断ステップを示す縦断面図である。

【図15】長尺デバイスが形成されたウエーハの平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明のウエーハの分割方法を実施するのに適したレーザー加工装置２の概略斜視図が示されている。

【0020】

レーザー加工装置２は、静止基台４上にＸ軸方向に移動可能に搭載された第１スライドブロック６を含んでいる。第１スライドブロック６は、ボールねじ８及びパルスモータ１０から構成される加工送り手段１２により一対のガイドレール１４に沿って加工送り方向、すなわちＸ軸方向に移動される。

【0021】

第１スライドブロック６上には第２スライドブロック１６がＹ軸方向に移動可能に搭載されている。すなわち、第２スライドブロック１６はボールねじ１８及びパルスモータ２０から構成される割り出し送り手段２２により一対のガイドレール２４に沿って割り出し方向、すなわちＹ軸方向に移動される。

【0022】

第２スライドブロック１６上には円筒支持部材２６を介してチャックテーブル２８が搭載されており、チャックテーブル２８は加工送り手段１２及び割り出し送り手段２２によりＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能である。チャックテーブル２８には、チャックテーブル２８に吸引保持されたウエーハを支持する環状フレームをクランプするクランプ３０が設けられている。

【0023】

静止基台４にはコラム３２が立設されており、このコラム３２にはレーザービーム照射ユニット３４を収容するケーシング３５が取り付けられている。レーザービーム照射ユニット３４は、図２に示すように、ＹＡＧレーザー又はＹＶＯ４レーザーを発振するレーザー発振器６２と、繰り返し周波数設定手段６４と、パルス幅調整手段６６と、パワー調整手段６８とを含んでいる。

【0024】

レーザービーム照射ユニット３４のパワー調整手段６８により所定パワーに調整されたパルスレーザビームは、ケーシング３５の先端に取り付けられた集光器３６のミラー７０で反射され、更に集光用対物レンズ７２によって集光されてチャックテーブル２８に保持されている光デバイスウエーハ１１に照射される。

【0025】

ケーシング３５の先端部には、集光器３６とＸ軸方向に整列してレーザー加工すべき加工領域を検出する撮像手段３８が配設されている。撮像手段３８は、可視光によって光デバイスウエーハ１１の加工領域を撮像する通常のＣＣＤ等の撮像素子を含んでいる。

【0026】

撮像手段３８は更に、光デバイスウエーハ１１に赤外線を照射する赤外線照射手段と、赤外線照射手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、この光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する赤外線ＣＣＤ等の赤外線撮像素子から構成される赤外線撮像手段を含んでおり、撮像した画像信号はコントローラ（制御手段）４０に送信される。

【0027】

コントローラ４０はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）４２と、制御プログラム等を格納するリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）４４と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４６と、カウンタ４８と、入力インターフェイス５０と、出力インターフェイス５２とを備えている。

【0028】

５６は案内レール１４に沿って配設されたリニアスケール５４と、第１スライドブロック６に配設された図示しない読み取りヘッドとから構成される加工送り量検出手段であり、加工送り量検出手段５６の検出信号はコントローラ４０の入力エンターフェイス５０に入力される。

【0029】

６０はガイドレール２４に沿って配設されたリニアスケール５８と第２スライドブロック１６に配設された図示しない読み取りヘッドとから構成される割り出し送り量検出手段であり、割り出し送り量検出手段６０の検出信号はコントローラ４０の入力インターフェイス５０に入力される。

【0030】

撮像手段３８で撮像した画像信号もコントローラ４０の入力インターフェイス５０に入力される。一方、コントローラ４０の出力インターフェイス５２からはパルスモータ１０、パルスモータ２０、レーザービーム照射ユニット３４等に制御信号が出力される。

【0031】

図３を参照すると、本発明の分割方法の加工対象となる光デバイスウエーハ１１の表面側斜視図が示されている。図４（Ａ）は光デバイスウエーハ１１の裏面側斜視図、図４（Ｂ）は裏面側平面図である。図５は光デバイスウエーハ１１の縦断面図である。

【0032】

光デバイスウエーハ１１は、サファイア基板１３上に窒化ガリウム（ＧａＮ）等のエピタキシャル層（半導体層）１５が積層されて構成されている。光デバイスウエーハ１１は、エピタキシャル層１５が積層された表面１１ａと、反射膜としてのアルミニウム等の金属層２１が形成された裏面１１ｂとを有している。

【0033】

光デバイスウエーハ１１は、複数の光デバイス１９が形成されたデバイス領域３１と、デバイス領域３１を囲繞する外周余剰領域３３とをその表面１１ａに有している。図４に示すように、金属層２１はデバイス領域３１に対応する裏面領域のみ形成され、外周余剰領域３３に対応する裏面の領域には金属層２１が形成されていない。

【0034】

デバイス領域３１に対応するウエーハの裏面領域にのみ金属層２１を有するウエーハ１１は、例えば以下の方法により作成される。まず、裏面全面に金属層２１を有するウエーハを用意し、図６に示すように、ウエーハ１１の表面１１ａを外周部が環状フレームＦに装着された粘着テープとしてのダイシングテープＴに貼着し、裏面の金属層２１を露出させる。

【0035】

そして、レーザー加工装置のチャックテーブル２８でウエーハ１１をダイシングテープＴを介して吸引保持する。チャックテーブル２８を回転させながらレーザービーム照射ユニット３４の集光器３６をウエーハ１１の裏面外周部分に位置付けて、集光器３６から光デバイスウエーハ１１に対して吸収性を有する波長（例えば３５５ｎｍ）のレーザービームを照射して、金属層２１にアブレーション加工を施し、図７に示すように裏面外周部分の金属層を除去する。

【0036】

他の実施形態として、光デバイスウエーハ１１の裏面１１ｂに金属層を蒸着する際に、マスク等で外周余剰領域に対応する裏面の外周部を隠し、デバイス領域に対応する裏面の領域のみに金属層を蒸着するようにしてもよい。

【0037】

サファイア基板１３は例えば１００μｍの厚みを有しており、エピタキシャル層１５は例えば５μｍの厚みを有している。エピタキシャル層１５に第１の方向に伸長する複数の第１の分割予定ライン１７ａと該第１の方向と直交する方向に伸長する複数の第２の分割予定ライン１７ｂとが形成されており、第１の分割予定ライン１７ａ及び第２の分割予定ライン１７ｂとによって区画された各領域にＬＥＤ等の光デバイス１９が形成されている。

【0038】

サファイア基板１３の結晶方位の関係で、分割予定ライン１７ａ，１７ｂに沿って光デバイスウエーハ内部に改質層を形成し、光デバイスウエーハ１１に外力を付与して個々のデバイスチップに割断する際、割れにくい方向が存在する。

【0039】

本発明のウエーハの分割方法では、改質層を形成するためのレーザービームを光デバイスウエーハ１１の裏面側から入射するため、図７に示すように、光デバイスウエーハ１１の表面側を粘着テープであるダイシングテープＴに貼着し、ダイシングテープＴの外周部を環状フレームＦに貼着する。これにより、ダイシングテープＴを介して環状フレームＦに支持された光デバイスウエーハ１１は、裏面に形成された金属層２１が露出する形態となる。

【0040】

本発明のウエーハの分割方法では、図８に示すように、光デバイスウエーハ１１をダイシングテープＴを介してチャックテーブル２８で吸引保持し、環状フレームＦをクランプ３０でして固定する。この状態では、光デバイスウエーハ１１の裏面に形成された金属層２１が露出する。

【0041】

このように金属層２１が露出した状態で光デバイスウエーハ１１はチャックテーブル２８に吸引保持されるので、金属層２１を通して撮像ユニット３８での第１及び第２の分割予定ライン１７ａ，１７ｂの撮像ができない。

【0042】

よって、本発明では特開２０１０−８２６４４号公報又は特開２０１０−８７１４１号公報に記載されたような撮像ユニット７４により、光デバイスウエーハ１１を下側から撮像して第１及び第２の分割予定ライン１７ａ，１７ｂを検出し、良く知られたパターンマッチング等の手法を利用して、集光器３６を第１及び第２の分割予定ライン１７ａ，１７ｂに整列させるアライメントを実施する。

【0043】

アライメント実施後、図９に示すように、集光器３６から光デバイスウエーハ１１に対して吸収性を有する波長のレーザービームを光デバイスウエーハ１１の裏面側から、即ち金属層２１側から照射して、第１の分割予定ライン１７ａに沿ってアブレーション加工により金属層除去溝２３を形成する金属層除去ステップを実施する。

【0044】

この金属層除去ステップでは、順次割り出し送りしながら光デバイスウエーハ１１の第１の方向に伸長する全ての第１の分割予定ライン１７ａに沿ってアブレーション加工により金属層除去溝２３を形成する。

【0045】

次いで、チャックテーブル２８を９０度回転して、全ての第２の分割予定ライン１７ｂに沿ってアブレーション加工により同様な金属層除去溝２３を形成する。図１０は金属層除去ステップにより、金属層除去溝２３が形成された状態の光デバイスウエーハ１１の縦断面図である。

【0046】

この金属層除去ステップの加工条件は、例えば次のように設定されている。

【0047】

光源 ：ＬＤ励起Ｑスイッチ Ｎｄ：ＹＡＧレーザー
波長 ：３５５ｎｍ（ＹＡＧレーザの第３高調波）
平均出力 ：１．５Ｗ
繰り返し周波数 ：５０ｋＨｚ
加工送り速度 ：１００ｍｍ／ｓ

【0048】

上述したアブレーション加工による金属層除去ステップに替えて、切削ブレードを用いて金属層除去ステップを実施するようにしてもよい。

【0049】

金属層除去ステップを実施した後、図１１お呼び図１２に示すように、光デバイスウエーハ１１に対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を光デバイスウエーハ１１内部に位置付けるとともに、光デバイスウエーハ１１の金属層２１側から、第１の分割予定ライン１７ａ又は第２の分割予定ライン１７ｂに沿って金属層２１が除去された領域にレーザービーム２７を照射し、チャックテーブル２８を矢印Ｘ１方向に加工送りすることにより、光デバイスウエーハ１１の内部に改質層２９ａ及び２９ｂを形成する改質層形成ステップを実施する。

【0050】

図１３（Ａ）に示すように、第１の分割予定ライン１７ａ又は第２の分割予定ライン１７ｂに沿って形成された金属層除去溝２３にレーザービーム２７が照射されると、分割予定ライン１７ａ，１７ｂの幅方向のレーザービーム２７の外周側は金属層２１を透過できないため、光デバイスウエーハ１１の内部に集光されるレーザービームの光量は小さいものとなり、その結果、図１１に示すように、比較的細い改質層２９ａが光デバイスウエーハ１１の内部に形成される。

【0051】

一方、レーザービーム２７が外周余剰領域３３に対応するウエーハ１１の裏面領域に照射されると、図１３（Ｂ）に示されるように、この領域には金属層２１が形成されていないため、大きな光量が光デバイスウエーハ１１の内部に集光される。その結果、図１１に示すように、比較的幅の広い改質層２９ｂが外周余剰領域３３に対応する光デバイスウエーハ１１の内部に形成される。

【0052】

改質層形成工程の加工条件は、例えば以下のように設定されている。

【0053】

光源 ：ＬＤ励起Ｑスイッチ Ｎｄ：ＹＡＧレーザー
波長 ：１０６４ｎｍ
平均出力 ：０．３Ｗ
繰り返し周波数 ：１００ｋＨｚ
加工送り速度 ：４００ｍｍ／ｓ

【0054】

改質層形成ステップ実施後、光デバイスウエーハ１１に外力を付与して光デバイスウエーハ１１を個々の光デバイスチップに割断する割断ステップを実施する。この割断ステップでは、例えば図１４に示すように、円筒８０の載置面上に環状フレームＦを載置して、クランプ８２で環状フレームＦをクランプする。そして、バー形状の分割治具８４を円筒８０内に配設する。

【0055】

分割治具８４は上段保持面８６ａと下段保持面８６ｂとを有しており、下段保持面８６ｂに開口する真空吸引路８８が形成されている。分割治具８４の詳細構造は、特許第４３６１５０６号公報に開示されている。

【0056】

分割治具８４による割断ステップを実施するには、分割治具８４の真空吸引路８８を矢印９０で示すように真空吸引しながら、分割治具８４の上段保持面８６ａ及び下段保持面８６ｂを下側からダイシングテープＴに接触させて、分割治具８４を矢印Ａ方向に移動する。即ち、分割治具８４を分割しようとする第１の分割予定ライン１７ａ又は第２の分割予定ライン１７ｂと直交する方向に移動する。

【0057】

これにより、分割起点となる改質層２９ａ及び２９ｂが分割治具８４の上段保持面８６ａの内側エッジの真上に移動すると、改質層２９ａ及び２９ｂを有する分割予定ライン１７ａ又は１７ｂの部分に曲げ応力が集中して発生し、この曲げ応力で光デバイスウエーハ１１が第１又は第２の分割予定ライン１７ａ，１７ｂに沿って割断される。

【0058】

第１の方向に伸長する全ての第１の分割予定ライン１７ａに沿っての分割が終了すると、分割治具８４を９０度回転して、或いは円筒８０を９０度回転して、第１の方向と直交する方向に伸長する第２の分割予定ライン１７ｂを同様に割断する。これにより、光デバイスウエーハ１１が個々の光デバイスチップ１９に分割される。

【0059】

本発明のウエーハの分割方法では、予め外周余剰領域３３に対応するウエーハの裏面に金属層がないか又は金属層が除去されたウエーハを用いて、分割予定ラインに沿って金属層２１をアブレーション加工で除去した後、分割予定ライン１７ａ，１７ｂに沿って改質層２９ａ，２９ｂを形成する。

【0060】

外周余剰領域３３に対応するウエーハの裏面には金属層２１がないため、多くの光量のレーザービームをウエーハ内部に集光することができ、その部分の改質層を太く形成できる。割断への寄与が高い外周余剰領域の改質層を太く形成できるため、光デバイスウエーハ１１の光デバイスチップ１５への割断が容易になる。

【0061】

割れにくい方向に伸長する第２の分割予定ライン１７ｂに沿ってもその外周余剰領域３３に対応する領域に太い改質層２９ｂを形成しているため、割れにくい方向に伸長する第２の分割予定ライン１７ｂに沿っての割断も容易に行うことができ、割れにくい方向での割れ残りが発生することを防止できる。

【0062】

また、外周余剰領域３３を分割起点として利用できるため、デバイス領域３１の改質層１９ａは太く形成する必要がないので、デバイス領域３１の金属層２１の除去幅を極力細くすることができ、光デバイス１５の性能を劣化させることがない。

【0063】

割れにくい方向に伸長する分割予定ライン１７ｂに対しては、より太い改質層を形成するために、改質層形成条件を第１分割予定ライン１７ａと第２分割予定ライン１７ｂとで変更してもよい。この場合にも、外周余剰領域３３ではしっかりと改質層２９ｂを形成できる。

【0064】

好ましくは、割断ステップでは割れにくい方向の第２の分割予定ライン１９ｂを先に割断する。バー状になってからチップに割断するには外周の改質層２９ｂを利用できないため、外周の改質層２９ｂを太く形成しても割断し易くした意味をなさなくなるからである。

【0065】

図１５を参照すると、長尺サイズのデバイス１９Ａを有するウエーハ１１Ａの平面図が示されている。このような長尺サイズのデバイス１９Ａを有するウエーハ１１Ａでは、第２の分割予定ライン１７ｂ同士の間隔（ピッチ）が、第１の分割予定ライン１７ａ同士の間隔（ピッチ）より狭く形成されており、第２の分割予定ライン１７ｂに沿った方向が割断されにくい。

【0066】

ウエーハ１１Ａの裏面には、外周余剰領域に対応するウエーハの裏面を除いてデバイス領域に対応するウエーハの裏面のみに金属層が形成されている。割れにくさの方向が結晶方位に無関係な長尺デバイス１９Ａを有するウエーハ１１Ａの場合にも、本発明のウエーハの分割方法は同様に適用することができる。この場合にも、割れにくい長辺側の第２の分割予定ライン１７ｂに沿って先に割断するのが好ましい。

【0067】

上述した実施形態では、本発明の分割方法を光デバイスウエーハ１１に適用した例について説明したが、被加工物は光デバイスウエーハ１１に限定されるものではなく、裏面に金属層を有する他のウエーハにも本発明の分割方法は同様に適用することができる。

【符号の説明】

【0068】

１１ 光デバイスウエーハ
１３ サファイア基板
１５ エピタキシャル層
１７ａ 第１の分割予定ライン
１７ｂ 第２の分割予定ライン
１９ 光デバイス
２１ 金属層
２３ 金属層除去溝
２８ チャックテーブル
２９ａ，２９ｂ 改質層
３４ レーザービーム照射ユニット
３６ 集光器
８４ 分割治具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】