(57)【要約】      （修正有）【課題】高精度、信頼性および効率の良い方法で基板処理を可能にする方法を提供する。【解決手段】方法は、少なくとも一つの分割ライン２２に沿って少なくとも複数の位置で、第１表面２ａの側から基板２にパルスレーザ光線を照射するステップを有し、基板２の複数の改質区域２３を形成する。各改質区域２３は、第１表面２ａから第２表面２ｂに拡張する。各改質区域２３は、パルスレーザ光線により基板材料を溶かし、溶けた基板材料を再び固化させることによって形成される。さらに、複数の改質区域２３が形成された場所で、少なくとも一つの分割ライン２２に沿って基板材料を除去する。【選択図】図８
2020178123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に形成された少なくとも一つの分割ライン（２２）を備えた第１表面（２ａ）と、前記第１表面（２ａ）の反対側に第２表面（２ｂ）とを有する基板を処理する方法であって、
前記第１表面（２ａ）の側から前記基板（２）にパルスレーザ光線（ＬＢ）を、少なくとも複数の位置で前記少なくとも一つの分割ライン（２２）に沿って照射し、前記基板（２）に複数の改質区域（２３）を形成するステップであって、各改質区域（２３）は、前記第１表面（２ａ）から前記第２表面（２ｂ）に向かって少なくとも拡張し、各改質区域（２３）は、前記パルスレーザ光線（ＬＢ）により基板材料を溶かし、溶けた前記基板材料を再び固化させることによって形成される、前記ステップと、
前記複数の改質区域（２３）が形成された場所で前記少なくとも一つの分割ライン（２２）に沿って基板材料を除去するステップと、
を有する、方法。
【請求項２】
各改質区域（２３）は、前記第１表面（２ａ）または前記第２表面（２ｂ）に開いた開口部を形成することなく、前記パルスレーザ光線（ＬＢ）により基板材料を溶かし、溶けた前記基板材料を再び固化させることによって形成される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パルスレーザ光線（ＬＢ）の焦点（Ｐ）が、前記第１表面（２ａ）に配置または前記第１表面（２ａ）から前記第２表面（２ｂ）に向かう方向の反対方向で前記第１表面（２ａ）から一定距離に配置される状態で、前記パルスレーザ光線（ＬＢ）が前記基板に照射される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記パルスレーザ光線（ＬＢ）の焦点（Ｐ）が、前記第１表面（２ａ）に配置または前記第１表面（２ａ）から前記第２表面（２ｂ）に向かう方向で前記第１表面（２ａ）から一定距離に配置される状態で、前記パルスレーザ光線（ＬＢ）が前記基板に照射される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
前記基板（２）は、単結晶基板または複合基板または多結晶基板である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記改質区域（２３）は、アモルファス区域を備えるか、前記改質区域（２３）はアモルファス区域である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記基板材料は、前記複数の改質区域（２３）が形成された場所で前記少なくとも一つの分割ライン（２２）に沿って、前記基板を切断することによって除去される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記基板材料は、前記複数の改質区域（２３）が形成された場所で前記少なくとも一つの分割ライン（２２）に沿って、特に前記基板を機械的に切断することによって、前記複数の改質区域が形成された場所で前記少なくとも一つの分割ライン（２２）に沿って機械的に除去される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記基板の厚さを調整するために、前記基板（２）の前記第２表面（２ｂ）を研削するステップを更に有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数の改質区域（２３）が形成された場所で前記少なくとも一つの分割ライン（２２）に沿って前記基板材料を除去した後、前記基板（２）の前記第２表面（２ｂ）を研削するステップが行われる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記基板（２）の前記第１表面（２ａ）から前記第２表面（２ｂ）に向かう方向で、前記厚さの一部のみに沿って前記基板材料が除去される場合、
前記基板（２）の前記第２表面（２ｂ）を研削するステップは、前記少なくとも一つの分割ライン（２２）に沿って前記基板（２）を分割するように、基板材料が何も除去されなかった前記基板（２）の前記厚さの残部に沿って行われる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記改質区域（２３）は、前記基板（２）の前記第１表面（２ａ）から前記第２表面（２ｂ）に向かう方向で、前記厚さの一部のみに沿って拡張するように形成されるか、前記基板（２）の前記第１表面（２ａ）から前記第２表面（２ｂ）に向かう方向で、全体の前記厚さに沿って拡張するように形成される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記基板材料が、前記改質区域（２３）の前記第１表面（２ａ）から前記第２表面（２ｂ）に向かう方向で、全体の前記拡張部分に沿って除去される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも一つの分割ライン（２２）は、前記少なくとも一つの分割ライン（２２）の前記拡張方向に対して実質的に垂直な方向で幅（ｗ）を有し、
前記方法は、前記少なくとも一つの分割ライン（２２）の前記幅の方向に沿って、複数の位置でも前記パルスレーザ光線（ＬＢ）を照射するステップを更に有し、
前記分割ラインの前記幅（ｗ）内部で複数の列の改質区域（２３）を形成し、各列は、前記少なくとも一つの分割ライン（２２）の前記拡張方向に沿って拡張し、
前記列は、前記少なくとも一つの分割ライン（２２）の前記幅方向で、互いに隣接して配置される、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも一つの分割ライン（２２）は、前記少なくとも一つの分割ライン（２２）の前記拡張方向に対して実質的に垂直な方向で、幅（ｗ）を有し、
改質区域（２３）の単一の列は、前記少なくとも一つの分割ライン（２２）の前記幅（ｗ）の内部に形成され、前記列は、前記少なくとも一つの分割ライン（２２）の前記拡張方向に沿って拡張する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記基板材料は、切断手段（６，６’）を使用して、前記基板を機械的に切断することによって前記複数の改質区域（２３）が形成された場所で、前記少なくとも一つの分割ライン（２２）に沿って除去され、
前記基板（２）の領域の、前記少なくとも一つの分割ライン（２２）の前記拡張方向に対して実質的に垂直な方向で、前記改質区域（２３）の前記列または複数の列が形成された幅は、前記切断手段（６，６’）の、前記少なくとも一つの分割ライン（２２）の前記拡張方向に対して実質的に垂直な方向の幅の、およそ９０％から１１０％の範囲にある、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記少なくとも一つの分割ライン（２２）の中心に近く配置された改質区域（２３）の列または複数の列は、前記少なくとも一つの分割ライン（２２）の前記幅方向で、パルスレーザ光線（ＬＢ）を用いて形成され、前記パルスレーザ光線（ＬＢ）は、前記少なくとも一つの分割ライン（２２）の前記幅方向で、前記少なくとも一つの分割ライン（２２）の前記中心から更に離れて配置された改質区域（２３）の列または複数の列を形成する為に使用されるパルスレーザ光線（ＬＢ）より高出力を有する、請求項１４または請求項１４に従属する請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上部に形成された少なくとも一つの分割ラインを備えた第１表面と、その第１表面の反対側の第２表面とを有する、基板を処理する方法に関する。
【０００２】
【技術背景】
【０００３】
光学デバイス製造処理において、例えば、ｎ型窒化半導体層およびｐ型窒化半導体層から構成される光学デバイス層は、サファイヤ基板のような単結晶基板、炭化ケイ素（ＳｉＣ）基板、ガリウム窒化（ＧａＮ）基板の表面に形成される。光学デバイス層は、（ストリートとも呼ばれる）分割ラインを交差させることによって区切られ、分離された領域を定めるが、発光ダイオード（ＬＥＤ）のような光デバイスおよびレーザダイオードは、ここに、それぞれが形成される。単結晶基板の表面に光学デバイス層を設けることによって、光学デバイス用ウェハが形成される。光学デバイス用ウェハは、たとえば分割ラインに沿って、光学デバイスが形成される分離区域へと分離（例えば切断）され、それによって、チップ又はダイとして個々の光学デバイスを得る。
【０００４】
光学デバイス用ウェハのようなウェハを分割ラインに沿って分割する方法として、ウェハを通ってビーム伝達が可能な波長を有するパルスレーザビームを、分割されるべき対象領域内のウェハの内側にパルスレーザビームの焦点が置かれる状態で、分割ラインに沿ってウェハに照射するレーザ処理法が提案されている。このように、低い強度を有する改質層が、各分割ラインに沿ってウェハの内側に連続して形成される。その後、破壊ツールを使用することによって、各分割ラインに沿って外力がウェハに加えられ、それによって、ウェハを個々の光学デバイスへと分割する。そのような方法は、JP-A-3408805に開示されている。
【０００５】
光学デバイス用ウェハのようなウェハを分割ラインに沿って分割する他の方法として、複数のホール区域を単結晶基板内に生じさせるため、ウェハの表面からウェハの裏面に向かう方向における距離にビームの焦点が置かれる状態で、ウェハにパルスレーザビームを照射することが提案されてきた。各ホール区域は、アモルファス区域と、ウェハの表面に開かれたアモルファス区域内の空間とから構成される。その後、破壊ツールを使用することによって各分割ラインに沿って外力がウェハに加えられるので、ウェハは個々の光学デバイスへと分割される。
【０００６】
しかしながら、前述した分割方法において破壊ツールを使用してウェハに外力を加えるとき、結果として生じるチップ又はダイの、互いに対するずれが生じる場合がある。そのようなダイずれは、チップ又はダイのピックアップ処理を、より複雑にするばかりか、チップ又はダイの側部表面がずれの為に互いに触れる場合、チップ又はダイに対する損傷リスクを生み出す。
【０００７】
さらに、個々のチップ又はダイは、破壊ツールを使用して外力を加えることによって、互いに適切に分離されない場合がある。一つの理由には、チップ又はダイの２つ又はそれ以上が、破壊処理の後に、少なくとも部分的に互いに接続されたままであり、ダイの分離後にウェハを検査する必要がある。他のことで、結果として生じるチップ又はダイの外形、すなわち、それらの側面表面は、それらの分離後、高精度で制御することはできない。
【０００８】
上記に言及された問題は、処理が難しい透明結晶材料（たとえば、シリコン（Ｓｉ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ），窒化ガリウム（ＧａＮ）、燐化ガリウム（ＧａＰ）、砒化インジウム（ＩｎＡｓ）、燐化インジウム（ＩｎＰ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、タンタル酸リチウム（ＬＴ）、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）、サファイヤ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）等）に対して特に顕著である。
【０００９】
このため、高精度、信頼性、効率良く基板処理を可能にする基板を処理する方法が必要である。
【発明の概要】
【００１０】
したがって、本発明は、高精度、信頼性および効率の良い方法で基板処理を可能にする方法を提供することを目的とする。この目標は、請求項１の技術的特徴を備えた基板処理法によって達成される。本発明の好ましい実施形態は、従属形式請求項から続く。
【００１１】
本発明は、上部に形成された少なくとも一つの分割ラインを備えた第１表面（例えば、表面）と、第１表面の反対側の第２表面（例えば、裏面）を有する基板を処理する方法を提供する。この方法は、少なくとも一つの分割ラインに沿って、少なくとも複数の位置で、第１表面の面から基板にパルスレーザビームを照射し、基板に複数の改質区域を形成するステップを有し、各改質区域は、少なくとも第１表面から第２表面に拡張している。各改質区域は、パルスレーザビームによって基板材料を溶かし、溶けた基板材料を再固化させることによって形成される。この方法は、複数の改質区域が形成されてきた少なくとも一つの分割ラインに沿って基板材料を除去するステップを更に有する。
【００１２】
各改質区域は、第１表面までの経路の全てで、すなわち、第１表面に達するように拡張している。そのため、改質区域は、第１表面に存在する。
【００１３】
改質区域の一部又は全部は、第２表面までの経路の全てで、すなわち、第２表面に達するように拡張してもよい。そのため、改質区域は、第２表面に存在してもよい。改質区域の一部又は全部は、第２表面までの経路の全てで拡張しなくてもよい。
【００１４】
パルスレーザビームは、少なくとも一つの分割ラインに沿って、すなわち、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向に沿って、少なくとも複数の位置で基板に照射される。
【００１５】
本発明の方法では、パルスレーザビームが、少なくとも一つの分割ラインに沿って少なくとも複数の位置で照射される。このため、改質区域は、少なくとも一つの分割ラインに沿って複数の位置で形成される。
【００１６】
本発明の処理方法によると、パルスレーザビームは、少なくとも一つの分割ラインに沿って、少なくとも複数の位置で、第１表面の面から基板に照射され、少なくとも一つの分割ラインに沿って複数の改質区域を形成する。これらの改質区域を形成することによって、改質区域が形成される領域における基板の強度は減少される。このため、複数の改質区域が形成されてきた少なくとも一つの分割ラインに沿って基板材料を除去することが大幅に容易にされる。
【００１７】
さらに、基板材料は、複数の改質区域が形成されてきた少なくとも一つの分割ラインに沿って除去されることから、破壊ツールを使用することによって外力を加える必要がなく、基板を分割する。
【００１８】
基板は、少なくとも一つの分割ラインに沿って基板材料を除去することによって分割可能であるので、結果として生じる、基板の分離された部品の互いに対するズレを信頼性良く防止し、これらの部品の外形、すなわち、側部表面の高精度な制御を可能にする。さらに、これらの部品を互いに完全に分離することが信頼性良く、かつ効率良く確保されるので、後のウェハ検査は不要である。
【００１９】
このため、本発明の処理方法は、精度良く、信頼性良く、効率の良い方法で基板処理を可能にする。
【００２０】
複数の分割ラインは、基板の第１表面に形成されてもよい。この方法は、少なくとも複数の位置で、１つ又は複数の、好ましくは全ての分割ラインに沿って、第１表面の側からパルスレーザビームを照射するステップを含んでもよい。この場合、複数の改質区域は、１つ又は複数の、好ましくは全ての分割ラインに沿って、少なくとも複数の位置で、基板に形成される。その後、基板材料は、複数の改質区域が形成されてきた１つ又は複数の、好ましくは全ての分割ラインに沿って、基板材料が除去される。
【００２１】
パルスレーザビームは、基板を通ってレーザビームの透過を可能にする波長を有してもよい。
【００２２】
パルスレーザビームは、少なくとも一つの分割ラインに沿って、少なくとも複数の位置で、隣接した位置が互いに重ならないように、基板に照射されてもよい。
【００２３】
パルスレーザビームは、少なくとも一つの分割ラインに沿って、少なくとも複数の位置で、隣接した位置の間の距離、すなわち、隣接した位置の中心間の距離が、３μｍから５０μｍ、好ましくは５μｍから４０μｍ、より好ましくは８μｍから３０μｍの範囲内であるように、基板に照射されてもよい。複数の改質区域は、隣接した改質区域の中心間の距離が少なくとも一つの分割ラインの拡張方向で３μｍから５０μｍ、好ましくは５μｍから４０μｍ、より好ましくは８μｍから３０μｍの範囲内であるように基板に形成されてもよい。特に好ましくは、隣接した改質区域の中心間の距離は、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向で８μｍから１０μｍの範囲である。
【００２４】
改質区域は、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向で等間隔に配置されてもよい。あるいは、一部又は全部の隣接または隣りの改質区域は、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向で、互いに異なる距離を有してもよい。
【００２５】
改質区域の直径は、基板の第１表面から第２表面に向かう方向に沿って、実質的に一定でもよい。
【００２６】
改質区域は、１０μｍから１００μｍ、好ましくは１０μｍから８０μｍ、より好ましくは１０μｍから５０μｍの範囲で、直径又は幅を有してもよい。
【００２７】
複数の改質区域は、隣接又は隣りの改質区域が互いに重ならないように基板内に形成されてもよい。このように、特に信頼性良く確保できることは、基板が十分な強度又は頑丈さを維持し、特に、少なくとも一つの分割ラインに沿って基板材料を除去するステップにおいて、効率の良い更なる取扱い及び／又は処理を可能にすることである。
【００２８】
複数の改質区域は、隣接又は隣りの改質区域が、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向で更に／又は少なくとも一つの分割ラインの拡張方向に対して垂直な方向で、互いに重ならないように、基板内に形成されてもよい。
【００２９】
好ましくは、少なくとも一つの分割ラインの幅方向で、更に／又は少なくとも一つの分割ラインの拡張方向で、隣接又は隣りの改質区域の外縁間の距離は少なくとも１μｍである。
【００３０】
複数の改質領域は、隣接又は隣りの改質区域が少なくとも部分的に互いに重なるように、基板内に形成されてもよい。一部の実施形態において、隣接又は隣りの改質区域は、基板の厚さに沿う改質区域の拡張部の一部に沿って、互いに重なるだけである。たとえば、隣接又は隣りの改質区域は、基板の第１表面に近い基板の厚さに沿う改質区域の拡張部の一部に沿って、互いに重なるだけでもよい。隣接又は隣りの改質区域は、基板の第２表面に近い基板の厚さに沿う改質区域の拡張部の一部に沿って、互いに重ならないように構成されてもよい。
【００３１】
複数の改質区域は、隣接又は隣りの改質区域が、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向で、さらに／または、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向に対して垂直な方向で、少なくとも部分的に互いに重なるように、基板内に形成されてもよい。
【００３２】
隣接又は隣りの改質区域は、少なくとも部分的に互いに重なるように形成され、改質区域、特に、実質的に連続した改質領域が形成されてもよい。改質区域は、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向で、さらに／または、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向に対して垂直な方向で、実質的に連続してもよい。このように、少なくとも一つの分割ラインに沿った基板材料の除去、特に、基板の機械的切断を、特に効率の良い方法で、特に高い処理速度で行うことができる。
【００３３】
隣接又は隣りの改質区域が、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向で互いに重ならないが、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向に対して垂直な方向で少なくとも部分的に互いに重なるように、複数の改質区域が基板内に形成されてもよい。
【００３４】
隣接又は隣りの改質区域が、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向で少なくとも部分的に互いに重なるが、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向に対して垂直な方向で互いに重ならないように、複数の改質区域が基板内に形成されてもよい。
【００３５】
一部又は全部の改質区域は、実質的に円柱形状又はテーパが付けられた形状を有してもよい。
【００３６】
一部又は全部の改質区域は、基板の第１表面から第２表面に向かう方向に沿って配置された長手方向の円柱軸を持つ円柱形状を実質的に有してもよい。この場合、改質区域の直径は、基板の第１表面から第２表面に向かう方向に沿って、実質的に一定である。
【００３７】
一部又は全部の改質区域は、テーパが付けられた形状を有してもよいが、改質区域は、基板の厚さに沿う拡張部に沿って先細りになる。改質区域は、基板の第１表面から第２表面に向かう方向に沿って先細りになってもよい。この場合、改質区域の直径は、基板の第１表面から第２表面に向かう方向で減少する。
【００３８】
本発明に従う方法の一部の実施形態において、基板材料をパルスレーザビームによって溶かし、溶けた基板材料を再固化させることによって、第１表面または第２表面に開いた開口を形成することなく、各改質区域が形成される。この場合、第１表面および第２表面に開口が形成されないように、基板材料を溶かし、溶けた基板材料を再固化させることによって各改質区域が形成される。第１表面に開いた開口も第２表面に開いた開口も形成されない。このため、第１表面には開口が存在せず、第２表面には開口が存在しない。
【００３９】
一部又は全部の改質区域は、基板の第１表面を越えて拡張してもよい。一部又は全部の改質区域は、第１表面が存在する面を越えて拡張してもよい。用語「第１表面」は、パルスレーザビーム照射前の状態、すなわち、拡張部における基板の第１表面を規定する。
【００４０】
一部又は全部の改質区域は、基板の第２表面を越えて拡張してもよい。一部又は全部の改質区域は、第２表面が存在する面を越えて拡張してもよい。用語「第２表面」は、パルスレーザビーム照射前の状態、すなわち、拡張部における基板の第２表面を規定する。
【００４１】
パルスレーザビームによる基板材料の溶融と、溶けた基板材料の後の再固化は、基板材料の体積を増加させてもよい。そのため、再固化基板材料が基板の第１表面及び／又は第２表面を超えて拡張するように基板材料が膨張してもよい。
【００４２】
パルスレーザビームの焦点が第１表面に、あるいは、第１表面から第２表面に向かう方向で第１表見から一定の距離に配置される状態で、パルスレーザビームが基板に照射されてもよい。
【００４３】
基板は、パルスレーザビームに対して透過性のある材料で形成されてもよい。この場合、基板を通してレーザビームを透過させる波長を有するパルスレーザビームの照射によって、複数の改質区域が基板内に形成される。
【００４４】
パルスレーザビームの焦点が第１表面上に、あるいは、第１表面から第２表面に向かう方向の反対側の方向で第１表面から一定の距離に置かれる状態で、パルスレーザビームが基板に照射されてもよい。この場合、パルスレーザビームの焦点が第１表面上に或いは第２表面から遠ざかる第１表面からの方向において第１表面から一定の距離に置かれる状態で、パルスレーザビームが基板に照射される。
【００４５】
複数の改質区域は、基板材料によって吸収される波長を有するパルスレーザビームの照射によって、基板内に形成されてもよい。この方法は、ＳｉＣウェハのようなシリコンカーバイド（ＳｉＣ）基板を処理する為に特に効率が良い。
【００４６】
改質区域のアスペクト比は、改質区域の直径を、基板の厚さに沿った改質区域の拡張、すなわち、基板の厚さ方向で改質区域が拡張する長さで割り算された値として規定される。改質区域は、アスペクト比１：５以下、好ましくは１：１０以下、より好ましくは１：２０以下でもよい。およそ１：５のアスペクト比は、特に単純な処理のセットアップの使用を可能にする。およそ１：２０以下のアスペクト比において、改質区域は、特に効率の良い方法で形成可能である。
【００４７】
改質区域は、１７．５μｍ以上、好ましくは３５μｍ以上、より好ましくは７０μｍ以上の直径を有する。このように、３５０μｍ以上の、基板の厚さに沿った改質区域の拡張は、改質区域の上記識別されたアスペクト比を用いて、効率良く、信頼性良く達成可能である。
【００４８】
基板は、単結晶基板または化合物半導体基板（例えば、ＧａＡｓ基板）のような化合物基板、あるいは、セラミック基板のような多結晶基板でもよい。特に好ましい実施形態において、基板は単結晶基板である。
【００４９】
改質区域は、パルスレーザビームの照射によって改質された基板の領域である。たとえば、改質区域は、基板材料の内部構造がパルスレーザビームの照射によって改質された基板の区域である。
【００５０】
本発明の方法において、パルスレーザビームにより基板材料を溶かし、溶けた基板材料の再固化させることによって基板の区域が改質される。
【００５１】
改質区域は、アモルファス区域を含んでもよい。改質区域は、アモルファス区域でもよい。
【００５２】
本発明の方法の一部の実施形態において、基板は単結晶であり、この方法は、単結晶基板に複数の改質区域を形成するように、第１表面の側から単結晶基板にパルスレーザビームを少なくとも複数の位置で少なくとも一つの分割ラインに沿って照射するステップと、複数の改質区域が形成された少なくとも一つの分割ラインに沿って基板材料を除去するステップとを有し、各改質区域は少なくとも第１表面から第２表面に拡張し、各改質区域は、パルスレーザビームにより基板材料を溶かし、溶けた基板材料を再固化させることによって形成される。改質区域は、アモルファス区域を含み、或いは、アモルファス区域でもよい。改質区域、特に、アモルファス区域は、複数の改質区域が形成された領域において、基板を壊れ易くするので、基板材料を除去する処理を更に容易にする。
【００５３】
本発明の方法の一部の実施形態において、基板は化合物基板または多結晶基板であり、この方法は、基板内に複数の改質区域を形成するように、少なくとも一つの分割ラインに沿って、少なくとも複数の位置で、第１表面の側から基板にパルスレーザビームを照射するステップと、複数の改質区域が形成された少なくとも一つの分割ラインに沿って基板材料を除去するステップとを有し、各改質区域は、少なくとも第１表面から第２表面に向かって拡張し、各改質区域は、パルスレーザビームにより基板材料を溶かし、溶けた基板材料を再固化させることによって形成される。改質区域は、アモルファス区域を含んでもよく、或いは、アモルファス区域でもよい。改質区域、特に、アモルファス区域は、複数の改質区域が形成された領域において、基板を壊れ易くするので、基板材料を除去する処理を更に容易にする。
【００５４】
複数の改質区域が形成された少なくとも一つの分割ラインに沿って基板を切断することによって、基板材料が除去されてもよい。例えば、ブレード又は鋸のような機械的切断手段を使用することによって、レーザ切断、例えばプラズマ源などを使用するプラズマ切断によって、基板が切断されてもよい。基板の切断は、少なくとも一つの分割ラインに沿って基板材料を除去する、特に、効率良く、単純かつ信頼性の良い方法である。
【００５５】
基板材料は、複数の改質区域が形成された少なくとも一つの分割ラインに沿って、機械的に除去されてもよい。特に、基板材料は、複数の改質区域が形成された少なくとも一つの分割ラインに沿って、基板を機械的に切断することによって、機械的に除去されてもよい。このため、ブレード又は鋸のような機械的切断手段を使用してもよい。
【００５６】
上記で詳述されたように、少なくとも一つの分割ラインに沿った複数の改質区域の形成は、改質区域が形成される領域において基板の強度を減少させる。このため、少なくとも一つの分割ラインに沿った基板材料の機械的除去、特に、基板の機械的切断を、特に、高い処理速度で、より効率の良い方法で行うことができる。たとえば、ブレード又は鋸ダイシングの場合、ブレード又は鋸ダイシング速度を、著しく高めることができる。
【００５７】
改質区域の一部又は全部は、基板の第１表面から第２表面に向かう方向で、厚さの一部のみに沿って拡張するように形成されてもよい。この場合、改質区域は、第１表面までの経路の全てで拡張し、すなわち、第１表面に到達するが、基板の第２表面までの経路の全てに拡張せず、すなわち、第２表面には到達しない。改質区域の一部又は全部は、基板の厚さの３０％以上に沿って、より好ましくは５０％以上、更により好ましくは６０％以上、そのうえ更により好ましくは７０％以上に沿って拡張するように形成されてもよい。
【００５８】
基板の厚さに沿った改質区域の拡張部と、基板材料が基板材料除去ステップで除去され、基板の厚さに沿って改質区域の拡張部で分割される深さとの差が−１０％から＋２０％、好ましくは０％から＋２０％、より好ましくは＋１０％から＋２０％の範囲になるように、改質区域の一部又は全部が形成されてもよい。
【００５９】
改質区域の一部又は全部は、少なくとも基板の厚さ全体に沿って拡張するように形成されてもよい。この場合、改質区域は、基板の第１表面までの経路の全て及び第２表面の経路の全てで拡張している。
【００６０】
例えば、その厚さ全体に沿って拡張するように基板の大きな拡張部で改質区域を形成することは、基板材料の除去の為に使用される手段、特に、ブレード又は鋸の運用寿命を高める点で特に好ましい。
【００６１】
基板の厚さに沿って改質区域の一部又は全部の拡張量は、例えば、その厚さに沿って基板を完全に又は部分的に切断することが意図されているかによって、適切に選択可能である。
【００６２】
例えば、第１表面から第２表面に向かう方向で第１表面からの適切な距離に、あるいは、第１表面から第２表面に向かう方向の反対方向で第１表面から適切な距離に、パルスレーザビームの焦点を置くことによって、基板の厚さに沿った改質区域の拡張量を正確に制御することができる。
【００６３】
複数の改質区域が形成された少なくとも一つの分割ラインに沿って基板材料を除去するステップにおいて、基板材料は、基板の第１表面から第２表面に向かう方向で、厚さの一部だけに沿って除去されてもよい。基板材料は、基板の、３０％以上、好ましくは４０％以上、より好ましくは５０％以上、更により好ましくは６０％以上、まだ更により好ましくは７０％以上の厚さに沿って除去されてもよい。
【００６４】
基板の厚さに曽田改質区域の拡張部と、基板材料が除去され、基板の厚さに沿って改質区域の拡張部によって分割される深さとの差が、−１０％から＋２０％、好ましくは０％から＋２０％、より好ましくは＋１０％から＋２０％の範囲になるように基板材料が除去されてもよい。
【００６５】
基板材料は、基板の厚さ全体に沿って除去されてもよい。このように、基板は基板材料除去処理によって少なくとも一つの分割ラインに沿って分割される。
【００６６】
少なくとも一つの分割ラインの拡張方向に対して実質的に垂直な方向における基板材料除去幅、例えば、切断幅は、基板材料除去処理において変更してもよい。たとえば、基板材料は、基板の厚さ方向において、基板材料の第１除去幅で、基板厚さの一部に沿って除去され、他の部分、すなわち、残部が第２除去幅で除去されてもよい。第２除去幅は、第１除去幅より狭くてもよい。
【００６７】
たとえば、このため、２つの異なる幅が、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向に対して実質的に垂直な方向で、使用可能である。
【００６８】
本発明の方法は、基板厚さを調整するために基板の第２表面を研削するステップを更に含んでもよい。この場合、少なくとも、基板の厚さ全体に沿って拡張するように、改質区域を形成することが特に好ましい。このように、基板の第２表面側は、強度が減らされるので、特に高い研削速度で、より効率良く、研削処理を行うことができる。
【００６９】
複数の改質区域が形成された少なくとも一つの分割ラインに沿って基板材料を除去するステップの前に、基板の第２表面を研削するステップを行ってもよい。
【００７０】
複数の改質区域が形成された少なくとも一つの分割ラインに沿って基板材料を除去するステップの後で、基板の第２表面を研削するステップを行ってもよい。
【００７１】
特に、少なくとも一つの分割ラインに沿って基板材料を除去するステップにおいて、基板材料は基板の厚さの一部のみに沿って除去されてもよい。その後、基板の第２表面の研削ステップは、少なくとも一つの分割ラインに沿った基板材料の除去後に行われてもよい。
【００７２】
研削は、少なくとも一つの分割ラインに沿って基板材料が除去された深さに対応する厚さまで（例えば、切断処理における切断深さまで）基板の厚さを減少させるように実行されてもよい。この場合、少なくとも一つの分割ラインに沿った基板材料除去処理によって到達されなかった基板材料は、研削ステップによって少なくとも一つの分割ラインに沿って基板が分割されるように、研削ステップで除去される。
【００７３】
そのため、少なくとも一つの分割ラインに沿って基板を分割するように、何も基板材料が除去されなかった基板の厚さの残部に沿って基板の第２表面の研削が行われてもよい。
【００７４】
上記で詳述されたように、研削ステップにおいて基板を分割することによって、基板は特に信頼性良く、正確に、効率の良い方法で処理可能である。特に、少なくとも一つの分割ラインに沿って基板材料を除去するステップは、研削前に、すなわち、基板の厚さの減少の前に、基板上で行われる。このため、少なくとも一つの分割ラインに沿った材料除去中（例えば、切断中）の基板の変形（たとえば、基板の反り等）を信頼性良く避けることができる。さらに、少なくとも一つの分割ラインに沿った基板材料の除去中に基板に加えられる応力は、著しく減少され、高いダイ強度を備えたチップ又はダイを得ることが可能である。割れの形成又は裏面チッピングのような結果として生じるダイ又はチップに対する損傷を避けることができる。
【００７５】
さらに、基板材料が基板の厚さの一部に沿ってのみ、少なくとも一つの分割ラインに沿って除去されることから、基板材料除去処理の効率、特に処理速度が高められる。また、基板材料除去ステップの為に使用される手段（例えば、切断手段）の運用寿命が延びる。
【００７６】
少なくとも一つの分割ラインに沿って基板を分割するように、前述した方法で、基板の厚さの一部のみに沿って基板材料を除去し、その後、基板の第２表面を研削する場合、少なくとも、基板の厚さ全体に沿って拡張するように、改質区域を形成するのが特に好ましい。上記詳述されたように、このように、少なくとも一つの分割ラインに沿って基板材料を除去するステップおよび研削ステップの両方の効率を著しく高めることができる。
【００７７】
少なくとも一つの分割ラインに沿って基板材料を除去するステップにおいて、改質区域の第１表面から第２表面に向かう方向で、拡張部全体に沿って、あるいは、この拡張部の一部のみに沿って、基板材料が除去されてもよい。基板材料は、改質区域の、３０％以上、好ましくは４０％以上、より好ましくは５０％以上、更により好ましくは６０％以上、もっと更により好ましくは７０％以上の拡張部に沿って除去されてもよい。
【００７８】
基板の第１表面上に形成された少なくとも1つの分割ラインは、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向に対して実質的に垂直な方向で一定の幅を有してもよい。
【００７９】
少なくとも一つの分割ラインの幅は、３０μｍから２００μｍ、好ましくは３０μｍから１５０μｍ、より好ましくは３０μｍから１００μｍの範囲内にあってもよい。
【００８０】
パルスレーザビームは、第１表面側から基板に、少なくとも一つの分割ラインの幅方向に沿って、複数の位置に照射されてもよい。
【００８１】
複数の改質区域は、少なくとも一つの分割ラインの幅の内部に形成されてもよい。
【００８２】
隣接した又は隣りの改質区域は、少なくとも一つの分割ラインの幅方向で、等間隔に配置されてもよい。あるいは、隣接した又は隣りの改質区域は、少なくとも一つの分割ラインの幅方向において、お互いから異なる距離を有してもよい。改質区域は、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向および／または幅方向で、実質的にランダムに配置されてもよい。
【００８３】
少なくとも一つの分割ラインの幅方向で隣接した改質区域間、すなわち、隣接した改質区域の中心間の距離は、３μｍから５０μｍ、好ましくは５μｍから４０μｍ、より好ましくは８μｍから３０μｍの範囲内にあってもよい。
【００８４】
少なくとも一つの分割ラインの幅の内部に複数の改質区域の複数列を形成するように、同様に、少なくとも一つの分割ラインの幅方向に沿って複数の位置でパルスレーザビームが照射されてもよいが、各列は、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向に沿って拡張する。複数列は、少なくとも一つの分割ラインの幅方向で、互いに隣接して配置されてもよい。複数列は、少なくとも一つの分割ラインの幅方向で等間隔に配置されてもよく、あるいは、隣接した複数列の一部又は全部が少なくとも一つの分割ラインの幅方向で、お互いから異なる距離を有してもよい。
【００８５】
少なくとも一つの分割ラインの幅方向における改質区域の隣接した複数列間の距離、すなわち、隣接した複数列の改質区域の中心間の距離は、３μｍから５０μｍ、好ましくは５μｍから４０μｍ、より好ましくは８μｍから３０μｍの範囲内でもよい。複数列の数は、１〜３個の範囲、好ましくは１又は２個でもよい。
【００８６】
隣接した又は隣りの改質区域が、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向および／または少なくとも一つの分割ラインの幅方向で、少なくとも部分的に互いに重なるように、改質区域が形成されてもよい。
【００８７】
隣接した又は隣りの改質区域は、少なくとも部分的に互いに重なるように形成され、改質区域、特に、実質的に連続した改質領域が形成されてもよい。改質区域は、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向および／または少なくとも一つの幅方向で、実質的に連続してもよい。
【００８８】
隣接した又は隣りの改質区域が、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向および／または少なくとも一つの分割ラインの幅方向で、改質区域が互いに重ならないように形成されてもよい。
【００８９】
特に好ましくは、単一の改質領域または複数の改質区域の単列は、少なくとも一つの分割ラインの幅の内部に形成されてもよい。たとえば、複数の改質区域または改質領域は、１０μｍから１００μｍ、好ましくは１０μｍから８０μｍ、より好ましくは１０μｍから５０μｍの範囲にある直径または幅を有してもよい。
【００９０】
複数の改質区域の単列の場合、特に効率の良い方法で、高い処理速度で、基板処理を実行できる。
【００９１】
改質区域の単列において、改質区域は、隣接した又は隣りの改質区域が、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向において、少なくとも部分的に重なるように形成されてもよい。このように、改質区域は、特に、実質的に連続した改質領域が形成可能であり、その改質領域は、少なくとも一つの分割ラインの幅方向で、１０μｍから１００μｍ、好ましくは１０μｍから８０μｍ、より好ましくは１０μｍから５０μｍの範囲で幅を有する。
【００９２】
あるいは、例えば、２列又は３列の改質区域は、少なくとも一つの分割ラインの幅の内部に形成されてもよい。改質区域は、隣接した又は隣りの改質区域が、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向において更に少なくとも一つの分割ラインの幅方向において、少なくとも部分的に互いに重なるように形成されてもよい。このように、改質区域、特に、実質的に連続した改質領域が形成され、この改質領域は、１０μｍから１００μｍ、好ましくは１０μｍから８０μｍ、より好ましくは１０μｍから５０μｍの範囲の幅を有する。
【００９３】
あるいは、例えば、２列又は３列の改質区域が少なくとも一つの分割ラインの幅の内部に形成されてもよく、更に、改質区域は、隣接した又は隣りの改質区域が、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向において、更に、少なくとも一つの幅方向において、互いに重ならないように形成されてもよい。
【００９４】
このように特に信頼性良く確保されることは、特に、少なくとも一つの分割ラインに沿って基板材料を除去するステップにおいて、効率の良い更なる取扱い及び／又は処理の可能にするため、十分な強度又は頑丈さを基板が維持することである。
【００９５】
前述されたように分割ラインの幅方向で隣接して又は隣りに配置された複数列の改質区域を分割ラインの幅の内部に形成することによって、特に、切断処理（例えば、機械的切断処理）を使用することによる分割ラインに沿った基板材料の除去処理を、更により効率的にすることができる。
【００９６】
さらに、異なる切断幅を有する、少なくとも一つの分割ラインに沿って基板材料を除去する為の手段の広い変形例（例えば、ブレード又は鋸のような機械的切断手段の広い変形例）が使用可能である。さらに、改質区域が形成された基板領域の低強度のため、硬さ又は強度が減じられた、例えば、切断ブレード又は鋸を用いることができ、切断手段又は機器の費用を減少させることが可能である。また、切断手段又は機器の耐用寿命を延ばすことができる。
【００９７】
改質区域の複数列は、隣接した列間の距離が、少なくとも一つの分割ラインの幅方向における分割ラインの中心から更に離れて配置された位置で（例えば、分割ラインのエッジ領域又は側部領域で）、少なくとも一つの分割ラインの幅方向で少なくとも一つの分割ラインの中心または近くより大きくなるように形成されてもよい。特に、改質区域の複数列は、少なくとも一つの分割ラインの、これらのエッジ領域又は側部領域だけに存在してもよい。
【００９８】
改質区域の数を減少させることができることから、隣接した列間の距離が、分割ラインの中心から離れて配置された位置より分割ラインの中心の方が大きくなるように改質区域の列を配置することによって、改質区域の形成処理を、より効率良くすることができる。さらに、改質区域の列は少なくとも一つの分割ラインのエッジ領域又は側部領域に存在することから、切断処理において得られる基板（例えば、チップ又はダイ）の分割部分の側部表面に対する損傷（例えば、チッピング又はクラッキング）を減少させることができる。
【００９９】
切断手段を使用して基板を機械的に切断することによって複数の改質区域が形成された少なくとも一つの分割ラインに沿って、基板材料が除去されてもよい。
【０１００】
少なくとも一つの分割ラインの拡張方向に対して実質的に垂直な方向で、単列又は複数列の改質区域が形成された基板領域の幅は、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向に対して垂直な方向において、切断手段の幅より小さくてもよい。複数列の改質区域が形成された基板領域は、少なくとも一つの分割ラインの幅方向において、改質区域の最も外部の２列間の基板領域である。
【０１０１】
このように、信頼性良く確保できることは、機械的に基板を切断する処理において、改質区域が形成された基板領域全体を除去することができる点である。このため、基板を分割する処理で得られる、チップ又はダイのような基板部品の、特に高品質の外部または側部表面を達成することができる。
【０１０２】
少なくとも一つの分割ラインの拡張方向に対して実質的に垂直な方向における単列又は複数列の改質区域が形成された基板領域の幅は、少なくとも一つの分割ラインの拡張方向に対して実質的に垂直な方向における切断手段の幅より広くてもよい。このように、切断処理を、特に効率良く迅速な方法で行うことができる。切断処理の後に基板の分離された部品に残る改質区域は、たとえば、結果として生じる基板部品（例えばチップ又はダイ）の外部又は側部表面を研磨することによって、後に除去されてもよい。
【０１０３】
単列又は複数列の改質区域が形成された基板領域の幅は、切断手段の幅の、およそ８０％から１２０％、好ましくは９０％から１１０％、より好ましくは９５％から１０５％の範囲内でもよい。このように、基板部品の良品質の外部又は側部表面を備えて分離された基板部品（例えば、チップ又はダイ）を得ると共に、効率良く切断処理を実行することができる。
【０１０４】
切断手段の幅は、単列又は複数列の改質区域が形成された基板領域の幅の、およそ８０％から１２０％、好ましくは９０％から１１０％、より好ましくは９５％から１０５％の範囲でもよい。
【０１０５】
単列又は複数列の改質区域が形成された基板領域の幅は、少なくとも一つの分割ラインの幅の８０％から１２０％、好ましくは８０％から１１０％、より好ましくは８０％から１０５％、更により好ましくは９０％から１０５％、もっと更により好ましくは９５％から１０５％の範囲内で形成されてもよい。
【０１０６】
少なくとも一つの分割ラインの幅方向において少なくとも一つの分割ラインに近く配置された単列又は複数列の改質区域は、少なくとも一つの分割ラインの幅方向において少なくとも一つの分割ラインの中心から更に離れて配置された単列又は複数列の改質区域を形成する為に使用されるパルスレーザより高出力のパルスレーザビームを用いて形成されてもよい。このように、特に切断（例えば、機械的切断）によって少なくとも一つの分割ラインに沿って基板材料を除去する処理の効率は更に高められる。
【０１０７】
基板は、パルスレーザビームに対して透過性のある材料で形成されてもよい。このように、基板を通してレーザビームの透過を可能にする波長を有するパルスレーザビームの照射によって、複数の改質区域が基板内に形成される。
【０１０８】
あるいは、複数の改質区域は、基板材料によって吸収される波長を有するパルスレーザビームの照射によって、基板内に形成されてもよい。
【０１０９】
たとえば、基板がシリコン（Ｓｉ）基板の場合、パルスレーザビームは、１０６４ｎｍ以下の波長を有してもよい。
【０１１０】
パルスレーザビームは、例えば２００ｎｓ以下の範囲のパルス幅を有してもよい。
【０１１１】
基板は、例えば、半導体基板、サファイヤ（Ａｌ２Ｏ３）基板、アルミナセラミック基板のようなセラミック基板、石英基板、ジルコニア基板、ＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛）基板、ポリカーボネート基板、光学結晶材料基板などでもよい。
【０１１２】
特に、基板は、例えば、シリコン（Ｓｉ）基板、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）基板，窒化ガリウム（ＧａＮ）基板、燐化ガリウム（ＧａＰ）基板、砒化インジウム（ＩｎＡｓ）基板、燐化インジウム（ＩｎＰ）基板、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）基板、窒化シリコン（ＳｉＮ）基板、タンタル酸リチウム（ＬＴ）基板、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）基板、サファイヤ（Ａｌ２Ｏ３）基板、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板、酸化シリコン（ＳｉＯ２）基板などでもよい。
【０１１３】
基板は、単一材料で形成されてもよく、異なる材料（例えば、上記識別された材料の２種以上）の組み合わせで形成されてもよい。
【０１１４】
パルスレーザビームは、集束レンズを使用して集束されてもよい。集束レンズの開口数（ＮＡ）は、基板の屈折率（ｎ）によって集束レンズの開口数を割り算することによって得られる値が０．０５から０．２の範囲内になるように設定されてもよい。このように、改質区域は、特に信頼性良く、効率の良い方法で形成される。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
以下、図面を参照して、本発明の非限定実施例を説明する。
【図１】図１は、本発明の方法によって処理されるべき基板としての光学デバイス用ウェハを示し、図１（ａ）は、ウェハの斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）において取り囲まれた区域Ａの拡大図である。
【図２】図２は、図１（ａ）の光学デバイス用ウェハが環状フレームによって接着テープに付けられた状態を示す斜視図である。
【図３】図３は、図１（ａ）の光学デバイス用ウェハにパルスレーザビームを照射する為のレーザ処理装置の一部の斜視図である。
【図４】図４は、本発明の方法の実子形態に従う図１（ａ）の光学デバイス用ウェハにおいて、複数の改質区域を形成するステップを例示する為の側面図である。
【図５】図５（ａ）−（ｄ）は、図１（ａ）の光学デバイス用ウェハにおける改質区域の形成を例示する概略横断面図である。
【図６】図６は、本発明の処理方法の実施形態に従う光学デバイス用ウェハを分割する処理を示し、図６（ａ）及び図６（ｂ）は、分割ラインに沿って基板材料を除去するステップを例示する横断面図であり、図６（ｃ）は、研削ステップを例示する為の横断面図である。
【図７】図７は、本発明の異なる２つの実施形態の為の分割ラインに沿って基板材料を除去するステップを示し、図７（ａ）及び図７（ｂ）は、一実施形態に対する基板材料除去ステップを例示する横断面図であり、図７（ｃ）及び図７（ｄ）は、他の実施形態に対する基板材料除去ステップを例示する横断面図である。
【図８】図８（ａ）−（ｇ）は、本発明の更に異なる実施形態に対する、分割ラインに沿って基板材料を除去するステップを例示する。
【図９】図９（ａ）−（ｃ）は、本発明の方法の異なる実施形態に対する、分割ライン内部の改質区域の配置の実施例を示す概略斜視図である。
【図１０】図１０（ａ）−（ｂ）は、本発明の方法の異なる実施形態に対する、分割ライン内部の改質区域の配置の実施例を示す。
【好ましい実施形態の詳細な説明】
【０１１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。好ましい実施形態は、基板として光学デバイス用ウェハを処理する方法に関する。
【０１１７】
光学デバイス用ウェハは、研削する前にμｍの範囲の厚さ、好ましくは２００μｍから１５００μｍの範囲の厚さを有してもよい。
【０１１８】
図１（ａ）は、本発明の処理方法によって処理されるべき基板として光学デバイス用ウェハの斜視図である。光学デバイス用ウェハ２は、単結晶基板である。
【０１１９】
他の実施形態において、本発明の処理方法によって処理されるべき基板は、化合物半導体基板（例えば、ＧａＡｓ基板）のような複合基板、または、セラミック基板のような多結晶基板でもよい。
【０１２０】
図１（ａ）に示された光学デバイス用ウェハ２は、たとえば、３００μｍ厚さのサファイヤ基板から実質的に構成される。発光ダイオード（ＬＥＤ）及びレーザダイオードのような複数の光学デバイス２１は、サファイヤ基板の表面２ａ、すなわち、第１表面に形成される。光学デバイス２１は、グリッド又はマトリックス配置において、サファイヤ基板の表面２ａに設けられる。光学デバイス２１は、サファイヤ基板の表面２ａ上に、すなわち、光学デバイス用ウェハ２の表面上に形成された複数の交差分割ライン２２によって分離される。
【０１２１】
以下、図２から図６（ｃ）を参照して、基板として光学デバイス用ウェハを処理する為の本発明の方法の好ましい実施形態を説明する。
【０１２２】
光学デバイス用ウェハ２が、環状フレームによって支持されたダイシングテープのような接着テープに付けられる方式で、最初にウェハ支持ステップが行われる。特に、図２に示されるように、接着テープ３０（例えば、ダイシングテープ）は、接着テープ３０によって環状フレーム３の内部開口を閉じるように、環状フレーム３によって、その周辺部分で支持される。光学デバイス用ウェハ２の裏面２ｂ、すなわち、第２表面は、接着テープ３０に付けられる。したがって、接着テープ３０に付けられた光学デバイス用ウェハ２の表面２ａは、図２に示されるように上方に向けられている。
【０１２３】
図３は、前述したウェハ支持ステップを実行した後、光学デバイス用ウェハ２上の分割ライン２２に沿ってレーザ処理を行う為のレーザ処理装置４の一部を示す。図３に示されるように、レーザ処理装置４は、ワークピース、特に光学デバイス用ウェハ２を保持する為のチャックテーブル４１，チャックテーブル４１上に保持されたワークピースにレーザビームを照射する為のレーザビーム照射手段４２、チャックテーブル４１上に保持されたワークピースを撮像する為の撮像手段４３を含む。チャックテーブル４１は、吸引下でワークピースを上部に保持する為の保持表面として上部表面を有する。チャックテーブル４１は、図３において矢印Ｘによって表示された送り方向で、送り手段（図示せず）によって移動できる。さらに、チャックテーブル４１は、図３において矢印Ｙによって表示されたインデックス方向で、インデックス手段（図示せず）によって移動できる。
【０１２４】
レーザビーム照射手段４２は、実質的に水平方向に拡張する円柱ケーシング４２１を含む。ケーシング４２１には、繰返し周波数設定手段およびパルスレーザ発信器を含むパルスレーザ発振手段（図示せず）が含まれる。さらに、レーザビーム照射手段４２は、ケーシング４２１の前端部に装着された集束手段４２２を含む。集束手段４２２は、パルスレーザビーム発振手段によって発振されたパルスレーザを集束する為の集束レンズ４２２ａを備える。
【０１２５】
集束手段４２２の集束レンズ４２２ａの開口数（ＮＡ）は、単結晶基板の屈折率（ｎ）によって集束レンズ４２２ａの開口数を割り算することによって得られる値が０．０５から０．２の範囲内になるように設定されてもよい。
【０１２６】
レーザビーム照射手段４２は、集束手段４２２の集束レンズ４２２ａによって集束されるべきパルスレーザビームの焦点を調整する為に、焦点調整手段（図示せず）を更に含む。
【０１２７】
撮像手段４３は、レーザビーム照射手段４２のケーシング４２１の前端部分に装着される。撮像手段４３は、可視光を使用することによってワークピースを撮像する為のＣＣＤのような通常の撮像デバイス（図示せず）と、赤外光をワークピースに照射する為の赤外光照射手段（図示せず）と、赤外光照射手段によってワークピースに照射された赤外光を捕捉する為の光学システム（図示せず）と、光学システムによって捕捉された赤外光に対応する電気信号を出力する為の赤外ＣＣＤのような赤外撮像デバイス（図示せず）とを含む。撮像手段４３から出力された撮像信号は、制御手段（図示せず）に送信される。
【０１２８】
レーザ処理装置４を使用することによって光学デバイス用ウェハ２の分割ライン２２に沿ってレーザ処理を行うとき、集束手段４２２の集束レンズ４２２ａおよび単結晶基板、すなわち、光学デバイス用ウェハ２が、集束レンズ４２２ａの光学軸に沿った方向で、互いに対して位置し、パルスレーザビームの焦点が、光学デバイス用ウェハ２の厚さに沿った方向で、所望の位置、すなわち、前端２ａから所望の距離、すなわち、表面２ａから裏面２ｂ、すなわち第２表面に向かう方向で、第１表面に置かれるように、位置決めステップが行われる。
【０１２９】
他の実施形態において、パルスレーザビームの焦点は、表面２ａまたは表面２ａから裏面２ｂに向かう方向の反対側の方向で、表面２ａから所望の距離に置かれてもよい（図４（ａ）を参照）。
【０１３０】
本発明の現状の実施形態に従う処理方法を行うとき、接着テープ３０に付けられた光学デバイス用ウェハ２は、接着テープ３０がチャックテーブル４１の上部表面と接触する状態で、最初に、図３に示されたレーザ処理装置４のチャックテーブル４１に配置される（図３を参照）。その後、吸引手段（図示せず）が操作され、吸引下でチャックテーブル４１上の接着テープ３０を通じて光学デバイス用ウェハ２を保持する（ウェハ保持ステップ）。したがって、チャックテーブル４１上に保持された光学デバイス用ウェハ２は、上向きである。優れたプレゼンテーションのため、接着テープ３０を支持する環状フレーム３は図３に示されていないが、環状フレーム３は、チャックテーブル４１に設けられたクランプ等のようなフレーム保持手段によって保持される。その後、光学デバイス用ウェハ２を吸引下で保持するチャックテーブル４１は、送り手段を操作することによって撮像手段４３の直下の位置まで移動される。
【０１３１】
チャックテーブル４１が撮像手段４３の直下に位置する状態で、撮像手段４３および制御手段（図示せず）によってアライメント操作が行われ、レーザ処理されるべき光学デバイス用ウェハの対象領域を検出する。特に、撮像手段４３および制御手段は、パターン整合のような撮像処理を行い、光学デバイス用ウェハ２上の第１方向に拡張する分割ライン２２をレーザビーム照射手段４２の集束手段４２２に整列させる。このように、レーザビーム照射位置の整列が行われる（整列ステップ）。整列ステップは、光学デバイス用ウェハ２上の第１方向に対して垂直な第２方向に拡張する他の分割ライン２２の全てに対しても、同様の方法で行われる。
【０１３２】
光学デバイス用ウェハ２の表面２ａ上の分割ライン２２の全てに対して詳述された整列ステップを行った後、チャックテーブル４１はレーザビーム照射領域まで移動され、そこには、図４に示されるように、レーザビーム照射手段４２の集束手段４２２が置かれている。第１方向に拡張する所定の分割ライン２２の一端（図４の左端）は、集束手段４２２の直下に位置する。さらに、焦点調整手段（図示せず）は、集束レンズ４２２ａの光学軸に沿った方向で集束手段を移動させるように操作されるので、集束レンズ４２２によって集束されるべきパルスレーザビームＬＢの焦点は、表面２ａから裏面２ｂに向かう方向で、すなわち、光学デバイス用ウェハ２の厚さ方向で、光学デバイス用ウェハ２の表面２ａから所望の距離に置かれる（位置決めステップ）。
【０１３３】
この実施形態において、パルスレーザビームＬＢの焦点Ｐは、光学デバイス用ウェハの表面２ａ、すなわち上部表面近くの位置で光学デバイス用ウェハ２の内側に置かれ、ここにパルスレーザビームＬＢが照射される。たとえば、焦点Ｐは、５μｍから１０μｍの範囲で、表面２ａからの距離に置かれてもよい。
【０１３４】
前述された位置決めステップを行った後、レーザビーム照射手段４２が操作され、パルスレーザＬＢが集束手段４２２から光学デバイス用ウェハ２まで照射され、それによって、パルスレーザＬＢの焦点Ｐが置かれる光学デバイス用ウェハ２の表面から、ウェハ２の裏面２ｂまで拡張する改質区域を形成するように、改質区域形成ステップが行われる。改質区域は、パルスレーザビームＬＢによって基板材料を溶かし、溶けた基板材料を再び固化させることによって形成されるが、これは、図５（ａ）−図５（ｄ）を参照して更に詳細に後述される。
【０１３５】
特に、光学デバイス用ウェハ２を構成するサファイヤ基板をレーザビームＬＢが透過することを可能にする波長を有するパルスレーザビームＬＢは、集束手段４２２によって光学デバイス用ウェハ２に照射され、チャックテーブル４１は、図４に矢印Ｘ１によって表示された方向において所定の送り速度で移動される（改質区域形成ステップ）。所定の分割ライン２２の他端（図４の右端）は、集束手段４２２の直下の位置に達し、パルスレーザビームＬＢの照射が停止され、チャックテーブル４１の移動も停止される。
【０１３６】
所定の分割ライン２２に沿って前述した改質区域形成ステップを行うことによって、複数の改質区域２３（図５（ｃ）および図５（ｄ）を参照）が、分割ラインに沿って光学デバイス用ウェハ２に形成されるが、各改質区域２３は、パルスレーザビームＬＢによって溶けた基板材料によって形成され、溶けた基板材料は再び固化することが可能である。改質区域２３は、分割ライン２２の拡張方向で、所定の等間隔に分割ラインに沿って形成されてもよい。たとえば、分割ライン２２の拡張方向で隣接した改質区域２３の距離は、８μｍから３０μｍの範囲、およそ１６μｍ（＝ワーク送り速度：８００ｍｍ／秒／（繰返し周波数：５０ｋＨｚ））でもよい。改質区域２３は、隣接した又は隣りの改質区域２３が、分割ライン２２の拡張方向で少なくとも部分的に互いに重なるように、分割ライン２２に沿って形成されてもよい。
【０１３７】
この実施形態において、隣接した改質区域２３は、少なくとも部分的に互いに重なるように形成される（この点で、例えば、図９（ａ）、図９（ｂ）を参照）。特に、隣接した改質区域２３間の距離は、改質区域２３の外径より少なくとも僅かに小さくなるように選択される。そのため、隣接した又は隣りの改質区域２３は、互いに接続され、実質的に連続した改質領域を形成する（例えば、図１（ｂ）、図９（ａ）、図９（ｂ）、図１０（ａ）、図１０（ｂ）の斜線領域を参照）。
【０１３８】
前述された改質区域形成ステップで形成された各改質区域２３は、光学デバイス用ウェハの表面２ａから、その裏面２ｂまで拡張している。したがって、光学デバイス用ウェハ２の厚さが厚いときでさえ、パルスレーザビームＬＢを各改質区域２３の形成の為に一度照射すれば十分なので、生産性が大幅に向上される。さらに、改質区域形成ステップにおいて破片が散乱されないので、結果として生じるデバイスの品質劣化が信頼性良く防止できる。
【０１３９】
光学デバイス用ウェハ２における改質区域２３の形成は、図５（ａ）〜図５（ｄ）に例示されている。
【０１４０】
これらの図に示された実施形態において、パルスレーザビームＬＢは、表面２ａから裏面２ｂに向かう方向の反対方向でパルスレーザビームＬＢの焦点Ｐが表面２ａから一定の距離に置かれる状態で、表面２ａからウェハ２に照射される（図５（ａ）を参照）。そのため、焦点Ｐはウェハ２の外側に配置される。たとえば、パルスレーザビームＬＢは、赤外範囲（例えば１０６４ｎｍ）の波長を有してもよい。
【０１４１】
パルスレーザビームＬＢの照射のため、ウェハ材料は局所的に加熱され、図５（ｂ）の矢印によって表示されるように、ウェハ２の厚さに沿って溶かされる。
【０１４２】
レーザビームの照射が停止されるとき、溶けたウェハ材料の冷却が可能になるので、再び固化され、改質区域の形成部が生じる（図５（ｃ）を参照）図５（ｃ）に示される実施形態において、パルスレーザビームＬＢによるウェハ材料の溶融と、溶けたウェハ材料の後の再固化は、ウェハ材料の体積を増加させる。そのため、ウェハ材料は、膨張し、再固化ウェハ材料は、ウェハ２の表面２ａおよび裏面２ｂを超えて拡張する。図５（ｃ）に描かれた改質区域２３は、アモルファス区域であり、これは、内部に何も隙間や空洞を持たない。ウェハ２の表面２ａまたは裏面２ｂに開いた開口は形成されない。
【０１４３】
図５（ｄ）は、改質区域２３の他の実施形態を示す。この改質区域２３は、図５（ｃ）の改質区域とは異なり、一部のウェハ材料がパルスレーザビームＬＢの照射により表面２ａで蒸発され、窪み２４が表面２ａの改質区域２３に形成されている。図５（ｄ）に描かれた改質区域２３もアモルファス区域である。
【０１４４】
分割ライン２２は、図１（ｂ）に概略的に示されるように、その拡張方向に対して実質的に垂直な方向で幅ｗを有する。
【０１４５】
上記の詳述された改質区域形成ステップは、一度だけ所定の分割ライン２２に沿って行われ、分割ライン２２の幅ｗの内部に改質区域２３の単列を形成してもよい。
【０１４６】
あるいは、上記の詳述された改質区域形成ステップは、僅かに光学デバイス用ウェハ２をレーザビーム照射手段４２に対して（図３の矢印Ｙによって表示された）インデックス方向で僅かにシフトさせながら、２〜３回、所定の分割ライン２２に沿って行われ、分割ライン２２の幅方向に沿って複数の位置でパルスレーザビームＬＢを同様に照射してもよい。このように、複数の改質区域２３は、分割ライン２２の幅方向に沿って、同様に形成される。改質区域２３は、分割ライン２２の幅方向および／または拡張方向で隣接した改質区域２３の間の異なる距離で配置されてもよい。
【０１４７】
単列の改質区域２３は、分割ライン２２の幅ｗの内部に形成されてもよい。
【０１４８】
他の実施形態において、複数列の改質区域２３は、分割ライン２２の幅ｗの内部に形成されてもよく、各列は、分割ライン２２の拡張方向に沿って拡張し、これらの列は、分割ライン２２の幅方向で互いに隣接して配置される。複数の列の改質区域２３は、分割ライン２２の幅方向で等間隔に配置されてもよい。あるいは、分割ライン２２の幅方向の改質区域２３の隣接した列間の距離は変化してもよい。たとえば、改質区域２３の隣接した列間の距離は、分割ライン２２の中心で又はその近くで、中心から更に遠い位置で、すなわち、分割ライン２２の幅方向における面またはエッジで、より大きくてもよい。
【０１４９】
上記に詳述したように、所定の分割ライン２２に沿って、一度だけ改質区域形成ステップを行った後、あるいは、複数回、改質区域形成ステップを行った後、チャックテーブル４１は、（図３において矢印Ｙによって表示された）インデックス方向に、光学デバイス用ウェハ２上の第１法区で拡張する分割ライン２２のピッチだけ移動される（インデックスステップ）。その後、改質区域形成ステップは、第１方向で拡張する次の分割ライン２２に沿って、同一方法で、上記で詳述したように一度だけ又は複数回行われる。このように、改質区域形成ステップは、第１方向で拡張する分割ライン２２の全てに沿って複数回行われる。その後で、第１方向に対して垂直な第２方向で拡張する他の分割ライン２２の全てに沿って、上記で詳述された同一方法で、改質区域形成方法を一回又は複数回行う為に、チャックテーブル４１を９０°だけ回転する。
【０１５０】
改質区域形成ステップは、３００ｎｍから３０００ｎｍの範囲の波長、２００ｎｓ以下のパルス幅、０．２Ｗから１０．０Ｗの平均電力、１０ｋＨｚから８０ｋＨｚの繰返し周波数のパルスレーザビームを使用して行われてもよい。光学デバイス用ウェハ２が改質区域形成ステップにおいてレーザビーム照射手段４２に対して移動されるワーク送り速度は、５０ｍｍ／秒から１０００ｍｍ／秒の範囲内でもよい。
【０１５１】
半導体基板が、本発明の方法によって処理される基板（例えば、単結晶基板）として使用される場合、パルスレーザビームＬＢが、半導体基板の禁止帯の幅に対応した波長（減少した波長）の２倍またはそれ以上の値に設定される場合、改質区域２３は、特に効率良く信頼性良く形成される。
【０１５２】
上記詳述された方法で改質区域形成ステップが行われた後、光学デバイス用ウェハ２を分割するステップが行われるが、以下、図６（ａ）〜図６（ｃ）を参照して、これを説明する。
【０１５３】
図６（ａ）は、分割ライン２２を含む光学デバイス用ウェハ２の一部の横断面図を示す。上記に示されてきたように、単列又は複数列の改質区域２３は、分割ライン２２の幅の内部に形成され、各列は、分割ライン２２の拡張方法に沿って拡張している。改質区域２３の複数の列は、分割ライン２２の幅法区で互いに隣接して等間隔に配置されてもよい。
【０１５４】
図６に示された実施形態において、単列の改質区域２３は、隣接した又は隣りの改質区域２３が、分割ライン２２の拡張方向で互いに少なくとも部分的に重なるように形成されている。このように、図６で斜線領域によって表示されるように、実質的に連続した改質領域が形成される。改質領域は、分割ライン２２の拡張および幅方向で実質的に連続している。以下、図９（ａ）を参照して、この方法を更に詳細に説明する。
【０１５５】
あるいは、たとえば、２列または３列の改質区域２３が、分割ライン２２の幅の内部に形成されてもよい。改質区域２３は、隣接した又は隣りの改質区域が、分割ライン２２の拡張方向および分割ライン２２の幅方向で、互いに少なくとも部分的に重なるように形成されてもよい。このようにしても、実質的に連続した改質領域が形成される。以下、図９（ｂ）を参照して、この代替方法を更に詳細に説明する。
【０１５６】
一つの分割ライン２２だけが図６（ａ）に示されているが、残りの分割ライン２２には、この図に示される同一の方法で、単列の改質区域２３が備えられている。
【０１５７】
光学デバイス用ウェハ２を分割する処理において、図６（ａ）及び図６（ｂ）に概略的に示されるように、最初に、回転ブレード又は鋸のような切断手段６を使用して、基板材料が分割ライン２２に沿って除去される。これらの図に示されるように、分割ライン２２の拡張方向に対して実質的に垂直な方向における、改質区域２３の単列が形成されてきた光学デバイス用ウェハ２の領域の幅は、分割ライン２２の拡張方向に対して実質的に垂直な方向における、切断手段６の幅と実質的に同一である。
【０１５８】
切断手段６は、光学デバイス用ウェハ２の表面２ａに向かって移動され、ウェハの領域へと切断が行われ、この領域で、図６（ａ）及び図６（ｂ）において矢印によって表示されるように、改質区域２３の列が形成されている。図６（ｃ）に示されるように、切断ステップにおいて、基板材料は、表面２ａから裏面２ｂに向かう方向で、光学デバイス用ウェハ２の厚さの一部だけに沿って除去される。たとえば、基板材料は、切断ステップにおいて、光学デバイス用ウェハ２の厚さの、およそ５０％に沿って除去されてもよい。
【０１５９】
切断ステップは、上記で詳述された方法で、光学デバイス用ウェハ２の表面２ａに形成された分割ライン２２の全てに対して行われる。その後、光学デバイス用ウェハ２の裏面２ｂは、図６（ｃ）に例示されるように、研削装置（図示せず）を使用して研削される。
【０１６０】
研削装置は、ワークピースを保持する為のチャックテーブル（図示せず）と、チャックテーブルに保持されたワークピースを研削する為の研削手段（図示せず）とを含んでもよい。チャックテーブルは、吸引してワークピースを上部に保持する為の保持表面として上部表面を有してもよい。研削手段は、スピンドルハウジング（図示せず）と、スピンドルハウジングに回転できるように支持され、駆動機構（図示せず）によって回転されるように適合された回転スピンドル（図示せず）と、回転スピンドルの下端に固定されたマウンタ（図示せず）と、マウンタの下部表面に装着された研削ツール８（図６（ｃ）を参照）とを含んでもよい。研削ツール８は、円形ベース８１および円形ベース８１の下部表面に装着された研磨要素８２を備えてもよい。
【０１６１】
光学デバイス用ウェハ２の裏面２ｂの研削は、ウェハ２の表面２ａがチャックテーブルの上部表面と接触するように、研削装置のチャックテーブル（図示せず）上にウェハ２を保持することによって行われる。このため、ウェハ２の裏面２ｂは、上に向けられる。その後、上部に保持された光学デバイスウェハ２を備えたチャックテーブルは、光学デバイス用ウェハ２の面に対して垂直な軸の周りを回転され、研削ツール８は、円形ベース８１の面に対して垂直な軸の周りを回転される。このようにチャックテーブルおよび研削ツール８を回転する間、研削ツール８の研磨要素８２は、ウェハ２の裏面と接触するようになるので、裏面２ｂを研削する。研削は、光学デバイス用ウェハ２の厚さの残部に沿って行われるが、ここには、分割ライン２２に沿ってウェハを分割するように、切断ステップでは何も基板材料が除去されない。
【０１６２】
このように光学デバイス用ウェハ２を分割することによって、特に、高精度かつ信頼性の良い効率的な方法で、高いダイ強度および高品質の側部表面を備えた個々のチップ又はダイ（図示せず）の獲得が可能になる。
【０１６３】
以下、図７及び図８を参照して、本発明の更なる好ましい実施形態を説明する。
【０１６４】
これらの実施形態は、改質区域２３の配置において、更に分割ラインに沿った基板材料を除去するステップの詳細において、図１〜図６を参照して上記詳述された実施形態とは異なる。
【０１６５】
図７（ａ）及び図７（ｂ）に例示された基板材料除去ステップ、すなわち、切断ステップは、図７（ａ）に示されているように、主に、改質区域２３の列が形成された光学デバイス用ウェハ２の領域の幅が切断手段６の幅より小さいという点で、図６（ａ）及び図６（ｂ）に例示された基板材料除去ステップとは異なる。さらに、図７（ｂ）に示されているように、基板材料は、光学デバイス用ウェハ２の厚さ全体に沿って除去され、すなわち、ウェハ２は、その全体の厚さに沿って切断手段６によって切断される。
【０１６６】
このように基板材料除去ステップを行うことによって与えられる利点は、改質区域２３が特に信頼性良い方法で、結果として生じるチップ又はダイの側部表面２ｃに残ることを防止できる点である（図７（ｂ）を参照）。このため、高品質チップ又はダイを得ることができる。
【０１６７】
図７（ｃ）及び図７（ｄ）に例示された基板材料除去ステップ、すなわち、切断ステップは、主に、改質区域２３の列が形成されてきた光学デバイス用ウェハ２の領域の幅が切断手段６の幅より大きいという点で、図６（ａ）及び図６（ｂ）に例示された基板材料除去ステップとは異なる。さらに、基板材料は、光学デバイス用ウェハ２の厚さ全体に沿って除去、すなわち、図７（ｄ）に示されているように、切断手段６によって、ウェハ２は、その厚さ全体に沿って切断される。
【０１６８】
このように、切断手段６が光学デバイス用ウェハ２と接触するようになる実質的に全体の切断領域が、改質区域２３の形成によって強度が減少されていることが信頼性良く確保されることから、基板材料除去ステップは、特に効率良く実行可能である。
【０１６９】
結果として生じるチップ又はダイの側部表面２ｃに残る改質区域２３（図７（ｄ）を参照）は、必要であれば、追加の研削ステップ又は研磨ステップで除去可能である。
【０１７０】
図６（ａ）、図７（ａ）、図７（ｃ）、図８（ａ）、図８（ｃ）に概略的に示されるように、改質区域２３は、光学デバイス用ウェハ２の厚さ全体に沿って拡張するように形成されてもよい。上記詳述されてきたように、この方法は、基板材料除去ステップおよび研削ステップの両方を容易にする。
【０１７１】
あるいは、図８（ｂ）及び図８（ｆ）に概略的に示されるように、改質区域２３は、光学デバイスウェハ２の厚さの一部だけに沿って形成されてもよい。このように、改質区域２３の形成を、特に効率良い方法で行うことができる。
【０１７２】
図６（ｂ）及び図８（ｃ）に例示されるように、基板材料は、光学デバイス用ウェハ２の厚さの一部だけに沿って除去されてもよく、例えば、光学デバイス用ウェハ２は、その厚さの一部だけに沿って切断されてもよい。この場合、光学デバイス用ウェハ２は、上記で詳述された方法で、例えば、その裏面２ｂを研削することによって分割されてもよい。
【０１７３】
あるいは、図７（ｂ）、図７（ｄ）及び図８（ｄ）で概略的に示されるように、基板材料は、光学デバイス用ウェハ２の厚さ全体に沿って除去されてもよく、例えば、ウェハ２は、その厚さ全体に沿って切断されてもよい。
【０１７４】
改質区域２３の隣接した列間の距離は、上記で詳述されてきたように、分割ライン２２の中心近くに配置された改質区域２３の列間の距離の方が分割ライン２２の中心から更に遠く配置された改質区域２３の列間の距離より大きい。この場合、改質区域２３の数列が形成されなければならないので、改質区域形成ステップの効率を高める。さらに、分割ライン２２の中心から遠い改質区域２３の隣接した列間の小さな距離は、切断処理において結果として生じるチップ又はダイの側部表面に対する損傷（たとえば、チッピング、クラッキング）が防止可能である。
【０１７５】
同様な方法が、図８（ｅ）、図８（ｆ）に例示されている。これらの図に示された実施形態において、改質区域２３の二列は、分割ライン２２の幅の内部に形成されるので、分割ライン２２の拡張方向で、隣接又は隣りの改質区域は、少なくとも部分的に重なるが、分割ライン２２の幅方向では互いに重ならない。そのため、改質区域２３の二列間には、隙間が分割ライン２２の幅方向に存在する。
【０１７６】
改質区域２３は、光学デバイス用ウェハ２の厚さ全体に沿って拡張するように（図８（ｅ）を参照）、あるいは、光学デバイス用ウェハ２の厚さの一部のみに沿って拡張するように（図８（ｆ）を参照）形成されてもよい。
【０１７７】
分割ライン２２に沿って基板材料を除去するステップは、異なる材料除去幅で行われてもよい。たとえば、第１材料除去ステップにおいて第１幅で基板材料が除去され、第２材料除去ステップにおいて第２幅で基板材料が除去されてもよい。第２除去幅は、第１除去幅より小さくてもよい。
【０１７８】
特に、図８（ｇ）に示されるように、基材材料除去ステップにおいて、光学デバイス用ウェハ２は、その厚さの一部に沿って、第１切断手段６を用いて最初に切断されてもよい。第１切断手段６の幅は、改質区域２３の列が形成されてきた光学デバイス用ウェハ２の領域の幅と実質的に同一でもよい。その後、改質区域２３の単列が形成されてきた領域の残部は、第１切断手段６の幅より小さい幅で、（図８（ｇ）における点線によって示された）第２切断手段６’を使用して切断されてもよい。
【０１７９】
分割ライン２２の幅方向で分割ライン２２の中心近くに配置された改質区域２３の単列又は複数列は、分割ライン２２の幅方向で分割ライン２２の中心から更に遠くに配置された改質区域２３の単列又は複数列を形成する為に使用されたパルスレーザビームＬＢより高電力を有するパルスレーザビームＬＢを用いて形成されてもよい。
【０１８０】
図９（ａ）〜図９（ｃ）は、本発明の方法の異なる実施形態に対する分割ライン２２の内部の改質区域２３の単列又は二列配置の実施例を示す概略斜視図である。特に、図９（ａ）〜図９（ｃ）は、上部に配置された改質区域２３を備えた分割ライン２２の概略図を示す。
【０１８１】
図９（ａ）に示された実施形態において、改質区域２３の単列は、分割ライン２２の幅の内部に形成される。
【０１８２】
改質区域２３は、図９（ａ）に概略的に示されるように、隣接又は隣りの改質区域２３が、分割ライン２２の拡張方向で、少なくとも部分的に互いに重なるように形成される。このように、分割ライン２２の分割の幅の一部に沿って、実質的に連続した改質区域（すなわち、図９（ａ）の斜線領域）が形成される。
【０１８３】
改質区域２３の単列だけが各分割ライン２２の内部に形成されることから、基板処理を、高い処理速度で、特に効率の良い方法で実行できる。
【０１８４】
図９（ｂ）に示された実施形態において、改質区域２３の二列は、分割ライン２２の幅の内部に形成される。
【０１８５】
改質区域２３は、図９（ｂ）に概略的に示されるように、分割ライン２２の拡張方向で、更に、分割ライン２２の幅方向で、隣接又は隣りの改質区域２３が少なくとも部分的に互いに重なるように形成される。このように、分割ライン２２の幅の一部に沿って、実質的に連続した改質領域（すなわち、図９（ｂ）における斜線領域）が形成される。
【０１８６】
図９（ｃ）に示された実施形態において、改質区域２３の二列は、分割ライン２２の幅の内部に形成され、改質区域２３は、隣接した又は隣りの改質区域が分割ライン２２の拡張方向で、更に分割ライン２２の幅方向で、互いに重ならないように形成される。このように特に信頼性良く確保できることは、特に、分割ライン２２に沿って基板材料を除去するステップにおいて、基板２が、基板の効率の良い更なる取扱いおよび／または処理を可能にする為に十分な強度または頑丈さを維持することである。
【０１８７】
図９（ａ）〜図９（ｃ）に示された改質区域２３の全ては、実質的に円柱形状または僅かにテーパが付けられた形状を有する。これらの改質区域２３は、円形に集束されるスポット形状を有するパルスレーザビームＬＢを用いて形成されてきた。しかしながら、他の実施形態において、パルスレーザビームＬＢは、たとえば、楕円に収束されるスポット形状、矩形に収束されるスポット形状、または、異なる形式で収束されるスポット形状を有してもよい。
【０１８８】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、本発明の方法の異なる実施形態に対する改質区域２３の配置の実施例を示す。これらの図に示されるように、改質区域２３は、少なくとも部分的に互いに重なっている。
【０１８９】
図１０（ａ）は、分割ライン２２の幅方向で互いに重なる単列の改質区域２３または複数列の改質区域２３が分割ライン２２の内部で形成されるので、実質的に連続した改質領域（図１０（ａ）を参照）を形成する実施例を示す。分割ライン２２は、およそ１００μｍの幅ｗ１を有する。幅ｗ２は、単列又は複数列の改質区域２３が形成されてきた基板２の領域の分割ライン２２の拡張方向に対して実質的に垂直な方向で、およそ４８μｍである。
【０１９０】
基板材料は、ブレード又は鋸のような切断手段（図示せず）を使用することによって、改質区域２３が形成された分割ライン２２に沿って除去されてもよい。特に好ましくは、切断手段は、分割ライン２２の拡張方向に対して実質的に垂直な方向で、単列又は複数列の改質区域２３が形成されてきた基板２の領域の幅ｗ２より僅かに大きな幅を有してもよい。たとえば、切断手段は、およそ５０μｍの幅を有してもよい。
【０１９１】
図１０（ｂ）に示された単列又は複数列の改質区域２３の配置は、単列又は複数列の改質区域２３が形成されてきた基板２の領域の分割ライン２２の幅ｗ１および、分割ライン２２の拡張方向に対して実質的に垂直な方向における幅ｗ２で、図１０（ａ）に示された配置と異なるにすぎない。
【０１９２】
図１０（ｂ）に示された分割ライン２２は、およそ５０μｍの幅ｗ１を有する。単列又は複数列の改質区域２３が形成されてきた基板２の領域の幅ｗ２は、およそ２２μｍである。
【０１９３】
例えば、ブレード又は鋸のような切断手段（図示せず）を使用することによって、改質区域２３が形成される、図１０（ｂ）に示された分割ライン２２に沿って、基板材料が除去されてもよい。特に好ましくは、切断手段は、分割ライン２２に対して実質的に垂直な方向で、単列又は複数列の改質区域２３が形成されてきた基板２の領域の幅ｗ２より僅かに大きな幅を有してもよい。たとえば、切断手段は、およそ２５μｍの幅を有してもよい。
【図１】
2020178123.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
2020178123000001.pdf