(57)【要約】【課題】外形寸法精度が良好なサブマウント等を提供する。【解決手段】素子を搭載する第１の面１０１を有する基板１１０を備えるサブマウント１００であって、基板１１０は、第１の面１０１の面内方向の第１の方向Ｄ１に配置され、第２の面１０２と、第３の面１０３と、第４の面１０４と、第５の面１０５と、第６の面１０６と、第２の面１０２と第３の面１０３とが隣接する部分に形成された第１の切り欠け部１１３ａと、第２の面１０２と第４の面１０４とが隣接する部分に形成された第２の切り欠け部１１３ｂと、第１の面１０１に配置された第１の金属膜１２１と、第２の面１０２に配置された第２の金属膜１２２とを有し、第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂには第２の金属膜１２２が配置されていない。【選択図】図１
2020072254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子を搭載する第１の面を有する基板を備えるサブマウントであって、
前記基板は、
前記第１の面の面内方向の第１の方向に配置され、前記第１の面と略垂直な第２の面と、
前記第１の面及び前記第２の面と略垂直な第３の面と、
前記第１の面及び前記第２の面と略垂直であり、かつ、前記第３の面と対向する第４の面と、
前記第２の面、前記第３の面及び前記第４の面と略垂直であり、かつ、前記第１の面と対向する第５の面と、
前記第２の面と対向する第６の面と、
前記第２の面と前記第３の面とが隣接する部分に形成された第１の切り欠け部と、
前記第２の面と前記第４の面とが隣接する部分に形成された第２の切り欠け部と、
前記第１の面に配置された第１の金属膜と、
前記第２の面に配置された第２の金属膜とを有し、
前記第１の切り欠け部及び前記第２の切り欠け部には前記第２の金属膜が配置されないことを特徴とするサブマウント。
【請求項２】
第１の面と第２の面の稜線部に切り欠け部を有するサブマウントの製造方法であって、
ウェハ基板に平坦な側面を有する溝を形成することによって、前記平坦な側面を含む第１の面を形成する第１の面形成工程と、
前記第１の面形成工程の後に、前記第１の面に金属膜を形成する金属膜形成工程と、
前記金属膜形成工程の後に、前記第１の面に凹部を形成する凹部形成工程と、
前記凹部形成工程の後に、前記凹部内において、前記ウェハ基板を切断する切断工程とを有し、
前記切断工程において、前記第２の面を形成し、前記１の面と前記第２の面の稜線部に前記金属膜から露出する前記切り欠け部を形成することを特徴とするサブマウントの製造方法。
【請求項３】
第１の面と第２の面の稜線部に切り欠け部を有するサブマウントの製造方法であって、
ウェハ基板に、平坦な側面と前記平坦な側面から凹んだ凹部を有する溝を形成することによって、前記平坦な側面を含む第１の面を形成する第１の面形成工程と、
前記第１の面形成工程の後に、前記平坦な側面を露出し、前記凹部に保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜形成工程の後に、前記ウェハ基板の前記平坦な側面に金属膜を形成する金属膜形成工程と、
前記金属膜形成工程の後に、前記保護膜を除去し、前記凹部を前記金属膜から露出させる保護膜除去工程と、
前記保護膜除去工程の後に、前記凹部内において、前記ウェハ基板を切断する切断工程とを有し、
前記切断工程において、前記第２の面を形成し、前記１の面と前記第２の面の稜線部に前記金属膜から露出する前記切り欠け部を形成することを特徴とするサブマウントの製造方法。
【請求項４】
素子を搭載する第１の面を有する基板を備えるサブマウントであって、
前記基板は、
前記第１の面の面内方向の第１の方向に配置され、前記第１の面と略垂直な第２の面と、
前記第１の面及び前記第２の面と略垂直な第３の面と、
前記第１の面及び前記第２の面と略垂直であり、かつ、前記第３の面と対向する第４の面と、
前記第２の面、前記第３の面及び前記第４の面と略垂直であり、かつ、前記第１の面と対向する第５の面と、
前記第２の面と対向する第６の面とを備え、
前記第３の面は、前記第６の面と隣接する第７の面と、前記第７の面より前記第２の面側において前記第７の面よりも前記第４の面側に位置する前記第７の面と略平行な第９の面を有し、
前記第２の面と前記第９の面とが隣接する部分に形成された第１の切り欠け部を有することを特徴とするサブマウント。
【請求項５】
前記第１の面には第１の膜が配置され、前記第２の面及び前記第１の切り欠け部には第２の膜が配置されていることを特徴とする請求項４に記載のサブマウント。
【請求項６】
前記第７の面の表面粗さは、前記第９の面の表面粗さよりも大きいことを特徴とする請求項４または５に記載のサブマウント。
【請求項７】
前記第４の面は、前記第６の面と隣接する第８の面と、前記第８の面より前記第２の面側において前記第８の面よりも前記第３の面側に位置する前記第８の面と略平行な第１０の面を有し、
前記第２の面と前記第１０の面とが隣接する部分に形成された第２の切り欠け部を有することを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載のサブマウント。
【請求項８】
第１の面と第２の面の稜線部に切り欠け部を有するサブマウントの製造方法であって、
ウェハ基板に、平坦な側面と前記平坦な側面から凹んだ凹部を有する溝を形成することによって、前記平坦な側面を含む第１の面を形成する第１の面形成工程と、
前記第１の面形成工程の後に、前記平坦な側面に金属膜を形成する金属膜形成工程と、
前記金属膜形成工程の後に、前記凹部内において、前記ウェハ基板を切断する切断工程とを有し、
前記凹部は、前記平坦な側面に形成された第１の開口幅の第１凹部と、前記第１凹部の底部に形成された前記第１開口幅より小さい第２開口幅の第２凹部とを有し、
前記第１の面は前記平坦な側面であり、前記第２の面は前記第２凹部の側面であることを特徴とするサブマウントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、サブマウント及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体レーザチップなどの素子を搭載するため基板を備えるサブマウントが用いられている。このようなサブマウントは、一般に、平板状の基板を、ダイシングブレードなどを用いて分断することによって形成されている。このように形成されるサブマウントにおいて、分断時にバリが発生し得る。そのため、サブマウントに発生するバリの問題を解消するための技術が提案されている（例えば、特許文献１など参照）。
【０００３】
特許文献１に開示されたサブマウントの製造方法においては、サブマウントの分断面と、当該分断面と隣接した面との稜線部に切り欠け部を形成することによって、分断面にバリが発生した場合においても、バリを切り欠け部内に収めようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１０３５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されたサブマウントの製造方法においては、０．３ｍｍ角程度の小型の半導体レーザチップを搭載するためのサブマウントに適用した場合、ブレードダイシングでは分断面の精度が悪化し、且つ左右の分断面の形状が非対称になることがあり、所望の外形寸法が得られないという問題がある。また、ステルスダイシングを適用した場合は、サブマウントの一側面全面に金属膜が形成された状態でシートエキスパンドにより個片化を行うが、この時、サブマウントを構成する基板は分断されるものの、サブマウントの一側面の金属膜が分断されずにつながったままの状態となり、サブマウントが個々に分断されないという問題がある。
【０００６】
本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、外形寸法精度が良好なサブマウント等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本開示に係るサブマウントは、素子を搭載する第１の面を有する基板を備えるサブマウントであって、前記基板は、前記第１の面の面内方向の第１の方向に配置され、前記第１の面と略垂直な第２の面と、前記第１の面及び前記第２の面と略垂直な第３の面と、前記第１の面及び前記第２の面と略垂直であり、かつ、前記第３の面と対向する第４の面と、前記第２の面、前記第３の面及び前記第４の面と略垂直であり、かつ、前記第１の面と対向する第５の面と、前記第２の面と対向する第６の面とを備え、 前記第３の面は、前記第６の面と隣接する第７の面と、前記第７の面より前記第２の面側において前記第７の面よりも前記第４の面側に位置する前記第７の面と略平行な第９の面を有し、前記第２の面と前記第９の面とが隣接する部分に形成された第１の切り欠け部を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、外形寸法精度が良好なサブマウント等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１または２に係るサブマウントの概要を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態１または２に係る半導体レーザ装置の概要を示す斜視図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る熱アシストハードディスク装置の概要を示す模式図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係るシリコンウェハのエッチング処理後の状態を示す平面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、実施の形態１に係るシリコンウェハの金属膜形成後の状態を示す平面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、実施の形態１に係るシリコンウェハの金属膜形成後の状態を示す断面図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係るシリコンウェハの凹部形成後の状態を示す平面図である。
【図７】図７は、実施の形態１に係るシリコンウェハの改質領域を示す平面図である。
【図８】図８は、実施の形態１に係るシリコンウェハの個片化工程を示す断面図である。
【図９】図９は、実施の形態１に係るシリコンウェハの形状を示す平面図である。
【図１０】図１０は、実施の形態１に係る改質領域が形成されたシリコンウェハを分断する際に、シリコンウェハに加わる力を示す平面図である。
【図１１】図１１は、実施の形態１に係るシリコンウェハを基板に分断した状態を示す平面図である。
【図１２】図１２は、実施の形態１に係るサブマウントの構成を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、実施の形態２に係るシリコンウェハのエッチング処理後の状態を示す平面図である。
【図１４】図１４は、実施の形態２に係るシリコンウェハの凹部に保護膜を形成後の状態を示す平面図である。
【図１５】図１５は、実施の形態２に係るシリコンウェハの金属膜形成後の状態を示す平面図である。
【図１６】図１６は、実施の形態２に係るシリコンウェハの凹部の保護膜を除去後の状態を示す平面図である。
【図１７】図１７は、実施の形態３に係るサブマウントの概要を示す斜視図である。
【図１８】図１８は、実施の形態３に係る半導体レーザ装置の概要を示す斜視図である。
【図１９】図１９は、実施の形態３に係るシリコンウェハのエッチング処理後の状態を示す平面図である。
【図２０】図２０は、実施の形態３に係るシリコンウェハの膜形成後の状態を示す平面図である。
【図２１】図２１は、実施の形態３に係るシリコンウェハの改質領域を示す平面図である。
【図２２】図２２は、実施の形態３に係るシリコンウェハの個片化工程を示す断面図である。
【図２３】図２３は、実施の形態３に係るシリコンウェハの形状を示す平面図である。
【図２４】図２４は、実施の形態３に係る改質領域が形成されたシリコンウェハを分断する際に、シリコンウェハに加わる力を示す平面図である。
【図２５】図２５は、実施の形態３に係るシリコンウェハを基板に分断した状態を示す平面図である。
【図２６】図２６は、実施の形態３に係るサブマウントの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、ステップ（工程）及びステップの順序などは、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１１】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、各図において縮尺などは必ずしも一致していない。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１２】
（実施の形態１）
［１−１．サブマウントの概要］
まず、実施の形態１に係るサブマウントの概要について図面を用いて説明する。
【００１３】
図１は、本実施の形態に係るサブマウント１００の概要を示す斜視図である。
【００１４】
本実施の形態に係るサブマウント１００は、半導体レーザチップなどの素子を搭載するための基板１１０を備える部材である。
【００１５】
基板１１０は、直方体状の部材であり、本実施の形態では、Ｓｉ基板である。基板１１０の各辺の寸法は、例えば、０．１ｍｍ以上、１ｍｍ以下程度である。
【００１６】
図１に示されるように、基板１１０は、第１の面１０１と、第２の面１０２と、第３の面１０３と、第４の面１０４と、第５の面１０５と、第６の面１０６と、第１の切り欠け部１１３ａと、第２の切り欠け部１１３ｂとを有する。
【００１７】
第１の面１０１は、半導体レーザチップなどの素子を搭載する面である。第２の面１０２は、第１の面１０１の面内方向の第１の方向Ｄ１に配置され、第１の面１０１と略垂直な面である。第３の面１０３は、第１の面１０１及び第２の面１０２と略垂直な面である。第４の面１０４は、第１の面１０１及び第２の面１０２と略垂直であり、かつ、第３の面１０３と対向する面である。第５の面１０５は、第２の面１０２、第３の面１０３及び第４の面１０４と略垂直であり、かつ、第１の面１０１と対向する面である。第６の面１０６は、第２の面１０２と対向する面である。基板１１０の大きさは、第３の面１０３と第４の面１０４との距離（基板の幅Ｗｓｕｂ）は２５０μｍ以上、３５０μｍ以下程度、第２の面１０２と第６の面１０６との距離（基板の長さＬｓｕｂ）は２００μｍ以上、３００μｍ以下程度、第１の面１０１と第５の面１０５との距離（基板の高さＨｓｕｂ）は１００μｍ以上、２００μｍ以下程度であってもよい。
【００１８】
ここで、略垂直とは、概ね垂直であることを意味し、例えば、８５°以上、９５°以下程度であることを意味する。
【００１９】
本実施の形態では、第１の面１０１は、Ｓｉの（１００）面である。また、第２の面１０２はＳｉの（０１１）面、第３の面１０３はＳｉの（０−１１）面、第４の面１０４はＳｉの（０１−１）面であるか、第２の面１０２はＳｉの（０１０）面、第３の面１０３はＳｉの（００１）面、第４の面１０４はＳｉの（００−１）面である。
【００２０】
第１の切り欠け部１１３ａは、第２の面１０２と第３の面１０３とが隣接する部分に形成された凹状の部分である。第２の切り欠け部１１３ｂは、第２の面１０２と第４の面１０４とが隣接する部分に形成された凹状の部分である。言い換えると、第１の切り欠け部１１３ａは、第２の面１０２と第３の面１０３との稜線部に形成されており、第２の切り欠け部１１３ｂは、第２の面１０２と第４の面１０４との稜線部に形成されている。第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂは、それぞれ、曲面１１５ａと平面１０７ａ及び曲面１１５ｂと平面１０７ｂを有する。
【００２１】
本実施の形態では、サブマウント１００は、第１の面１０１上に配置される第１の金属膜１２１、及び、はんだ膜１１６を有する。はんだ膜１１６は、第１の金属膜１２１上に配置される。これにより、半導体レーザチップなどの素子をはんだ膜１１６を介して接合することができる。
【００２２】
第１の金属膜１２１の構成は、特に限定されない。第１の金属膜１２１は、例えば、基板１１０側からＴｉ、Ｐｔ及びＡｕが積層された金属膜である。Ｔｉ、Ｐｔ及びＡｕの各層の膜厚は、例えば、０．０５μｍ以上、１μｍ以下程度である。より具体的には、Ｔｉは０．１μｍ程度、Ｐｔは０．２μｍ程度、Ａｕは０．２μｍ以上０．５μｍ以下程度であってもよい。Ｔｉ、Ｐｔ及びＡｕの各層は、それぞれ、密着膜、拡散防止膜及び電極膜として機能する。はんだ膜の膜厚は、例えば、２．０μｍ程度であってもよい。また、第１の面１０１と第１の金属膜１２１との間には、ＴｉＮが形成されていてもよい。
【００２３】
また、本実施の形態では、第１の金属膜１２１には、第１の方向Ｄ１に延びる帯状の金属膜除去部１１７が形成されている。金属膜除去部１１７は、第１の金属膜１２１の一部を除去した部分である。本実施の形態では、金属膜除去部１１７は、第１の金属膜１２１のうち、Ａｕ層が除去されている。はんだ膜１１６は、第１の金属膜１２１上の金属膜除去部１１７に対して第４の面１０４側に配置されている。これにより、素子をサブマウント１００に接合するためにはんだ膜１１６を熔融した場合に、金属膜除去部１１７を超えてはんだ膜１１６が第３の面１０３側に流れることを抑制できる。
【００２４】
また、はんだ膜１１６は、第１の面１０１上の第４の面１０４側の位置に配置される。言い換えると、第１の面１０１を第２の面１０２に対して垂直な線分によって均等な面積を有するように分割された第３の面１０３側の第１の領域Ｒ１と第４の面１０４側の第２の領域Ｒ２とにおいて、はんだ膜１１６が第１の領域Ｒ１より第２の領域Ｒ２により多く配置される。これにより、サブマウント１００に素子をオフセットして配置できる。
【００２５】
また、サブマウント１００は、第２の面１０２上に配置される第２の金属膜１２２を有する。これにより、基板１１０の第２の面１０２をはんだなどを介して他の部材に接合できる。第２の金属膜１２２は、第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂには形成されておらず、言い換えると、第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂは第２の金属膜１２２から基板１１０の表面が露出された状態である。第２の金属膜１２２の構成は、特に限定されない。第２の金属膜１２２は、例えば、第１の金属膜１２１と同様の構成を有してもよい。
【００２６】
基板１１０の第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂなどについては、後で詳述する。
【００２７】
なお、以降の記載で、サブマウントの第１の面１０１、第２の面１０２、第３の面１０３、第４の面１０４、第５の面１０５、第６の面１０６、第１の切り欠け部１１３ａまたは第２の切り欠け部１１３ｂと記載する場合であっても、第１の面１０１、第２の面１０２、第３の面１０３、第４の面１０４、第５の面１０５、第６の面１０６、第１の切り欠け部１１３ａまたは第２の切り欠け部１１３ｂは、サブマウントの備えた基板の有する構成を示す。
【００２８】
［１−２．半導体レーザ装置の概要］
次に、本実施の形態に係る半導体レーザ装置の概要について説明する。以下では、上記サブマウント１００を用いる半導体レーザ装置について、図面を用いて説明する。
【００２９】
図２は、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１５１の概要を示す斜視図である。図２に示されるように、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１５１は、サブマウント１００と、サブマウント１００の第１の面１０１上にはんだ膜１１６を介して接合された半導体レーザチップ１５２とを備える。
【００３０】
半導体レーザチップ１５２は、サブマウント１００の第１の面に搭載される素子の一例である。半導体レーザチップ１５２は、例えば、ガリウム砒素、又は、窒化物半導体を含む公知の半導体レーザチップである。本実施の形態では、半導体レーザチップ１５２の第１の方向Ｄ１における長さＬＬＤは２００μｍ以上、３００μｍ以下程度である。サブマウント１００の第１の面１０１の面内方向であって、第１の方向Ｄ１と垂直な方向における半導体レーザチップの幅ＷＬＤは、１００μｍ以上、２００μｍ以下程度である。サブマウント１００の第１の面１０１の法線方向であって、第１の方向Ｄ１と垂直な方向における半導体レーザチップ１５２の高さＨＬＤは、１００μｍ以上、２００μｍ以下程度である。また、半導体レーザチップ１５２の出射面１５３は、サブマウント１００の第２の面１０２側に配置される。
【００３１】
［１−３．熱アシストハードディスク装置の概要］
次に、本実施の形態に係る熱アシストハードディスク装置の概要について図面を用いて説明する。
【００３２】
図３は、本実施の形態に係る熱アシストハードディスク装置６００の概要を示す模式図である。
【００３３】
本実施の形態に係る熱アシストハードディスク装置６００は、上記半導体レーザ装置１５１と、スライダ６０２とを備える。また、図３に示されるように、熱アシストハードディスク装置６００は、サスペンション６０３と、ディスク６０４とを備える。なお、簡略化のため図３には示されていないが、スライダ６０２には、半導体レーザ装置１５１が搭載される。
【００３４】
スライダ６０２は、スライダ６０２に配置された記録ヘッドなど（不図示）とディスク６０４との間隔を安定化させるための板状の部材である。スライダ６０２は、レーザを導光して近接場光を発生させる近接場光発生素子（図３及び図４には不図示）を備える。
【００３５】
サスペンション６０３は、スライダ６０２を支持する部材である。ディスク６０４は、記録用の磁性材料を含む円盤状の記録媒体である。
【００３６】
本実施の形態に係る熱アシストハードディスク装置６００においては、半導体レーザ装置１５１から出力されたレーザ光をディスク６０４に照射することによって、ディスク６０４に含まれる磁性材料を加熱する。これにより、磁性材料への記録をアシストすることができる。
【００３７】
［１−４．サブマウントの第１の製造方法］
次に、上述した本実施の形態に係るサブマウント１００の第１の製造方法について説明する。以下、シリコンウェハを母材として用いるサブマウント１００の製造方法について図面を用いて説明する。
【００３８】
始めにシリコンウェハ２０１を準備する。シリコンウェハ２０１に通常のフォトリソグラフィ、ドライエッチングを行い、図４に示すように複数の貫通溝２０２を形成する。図４は、本実施の形態に係るシリコンウェハ２０１のエッチング処理後の状態を示す平面図である。貫通溝２０２は、各々平坦な側面を有し、溝幅Ｗｇは２００μｍ以上、３００μｍ以下程度である。隣接する貫通溝２０２間の距離（個片化後の基板１１０の長さに相当）Ｌｓｕｂは２００μｍ以上、３００μｍ以下程度である。貫通溝２０２によって、サブマウント１００の基板１１０の第２の面１０２及び第６の面１０６が形成される。貫通溝２０２を形成した後に、図５Ａ、図５Ｂに示すようにシリコンウェハ２０１の上面及び貫通溝２０２の一方の側面に第１の金属膜１２１及び第２の金属膜１２２を形成する。第１の金属膜１２１及び第２の金属膜１２２は、貫通溝２０２の斜め方向から金属を蒸着若しくはスパッタリングすることにより、所望の位置に所望の厚さで形成される。第１の金属膜１２１及び第２の金属膜１２２の膜厚は０．２μｍ以上、１．０μｍ以下程度である。
【００３９】
引き続き、第１の金属膜１２１上に膜厚２．０μｍ程度のはんだ膜１１６が形成される。第１の金属膜１２１、第２の金属膜１２２及びはんだ膜１１６は、スパッタリング法もしくは電子ビーム蒸着法によって形成される。
【００４０】
次に図６に示すように第２の金属膜を形成後に、イオンミリング法や深溝ドライエッチング法により、第２の金属膜１２２が形成された貫通溝２０２の側面に、シリコンウェハが露出するように凹部２０３を形成する。具体的には、サブマウント１００の基板１１０における第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂが形成される領域において、第２の金属膜１２２を除去しシリコンウェハの表面を一部除去することにより、貫通溝２０２の一方の側面に凹部２０３を形成する。
【００４１】
次に、シリコンウェハ２０１を分断することによって個片化する工程について説明する。本実施の形態では、シリコンウェハ２０１の分断位置に加工用レーザを照射して改質領域を形成した後、シリコンウェハ２０１をエキスパンドすることによって、シリコンウェハ２０１を分断する。つまり、ステルスダイシングによって、シリコンウェハ２０１を分断する。本実施の形態に係るこのような個片化工程について図面を用いて説明する。
【００４２】
図７は、本実施の形態に係るシリコンウェハ２０１の改質領域２１１を示す平面図である。図８は、本実施の形態に係るシリコンウェハ２０１の個片化工程を示す断面図である。図８には、図７のＡ−Ａ断面が示される。なお、図８には、シリコンウェハ２０１の主面上に形成された金属膜２２１が示されている。金属膜２２１は、第１の金属膜１２１及びはんだ膜１１６を含む。
【００４３】
図７に示されるように、凹部２０３が形成された領域から隣接する貫通溝２０２に向かって垂直方向に延びる線上の、シリコンウェハ２０１において分断面となる位置に、改質領域２１１が形成される。より具体的には、サブマウント１００の基板１１０における第３の面１０３及び第４の面１０４に対応する位置に微小なクラックを含む改質領域２１１が形成される。
【００４４】
改質領域２１１は、図８に示されるように、シリコンウェハ２０１の下面（つまり、基板１１０の第５の面に対応する面）からシリコンウェハ２０１に加工用レーザ３０２を照射することによって形成される。つまり、加工用レーザ３０２の照射位置３０３が改質領域２１１となる。加工用レーザ３０２は、シリコンウェハ２０１を透過する波長のレーザであって、改質領域２１１の形成に十分なパワーを有していればよい。また、第５の面１０５に対応する図８におけるシリコンウェハ２０１の下面の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）は、０．２μｍ以下であり、かつ、基板１１０を構成する材料であるシリコンが露出している。これにより、加工用レーザのシリコンウェハ２０１への入射面における散乱を抑制することができるため、分断品質をより一層高めることができる。
【００４５】
シリコンウェハ２０１に改質領域２１１を形成した後、シリコンウェハ２０１に貼り付けられたテープ材３０６を引き延ばす。ここで、改質領域２１１に、加工用レーザ３０２によってクラックが形成されているため、テープ材３０６を引き延ばした場合に、シリコンウェハ２０１を各改質領域２１１で分断することができる。分断する線上に第２の金属膜が存在しないため、テープ材３０６を引き延ばしたことにより、シリコンウェハ２０１を個片化することができ、基板１１０を形成することができる。上述したように、各改質領域２１１は、基板１１０の第３の面１０３及び第４の面１０４に形成される。
【００４６】
ここで、上述したサブマウント１００の製造方法における切り欠け部の作用及び効果について図面を用いて説明する。
【００４７】
図９は、本実施の形態に係るシリコンウェハ２０１の形状を示す平面図である。図９に示されるように、シリコンウェハ２０１の凹部２０３は、基板１１０の第２の面１０２となる面と平行な平行面４０７と、曲面４０８とを有する。平行面４０７の図９における水平方向の幅ａは、加工用レーザの照射位置のばらつき幅ｂより大きい。加工用レーザの照射位置のばらつき幅ｂは１０μｍ程度である。このような凹部２０３を有するシリコンウェハ２０１に加工用レーザを照射して分断する際に、シリコンウェハ２０１に加わる力について図面を用いて説明する。
【００４８】
図１０は、本実施の形態に係る改質領域２１１が形成されたシリコンウェハ２０１を分断する際に、シリコンウェハ２０１に加わる力を示す平面図である。図１１は、本実施の形態に係るシリコンウェハ２０１を基板１１０に分断した状態を示す平面図である。
【００４９】
図１０に示されるように、加工用レーザの照射位置３０３からなる改質領域２１１が形成されたシリコンウェハ２０１を図１０の水平方向（紙面に沿って左右の方向）にエキスパンドすると、シリコンウェハ２０１の凹部２０３付近には、矢印で示される方向に力が加わる。ここで、改質領域２１１には、微小なクラックが形成されているため、シリコンウェハ２０１は、図１１に示されるように、改質領域２１１に沿って分断される。特に、本実施の形態では、上述のとおり、凹部２０３において、平行面４０７の幅ａが、加工用レーザの照射位置のばらつき幅ｂより大きいため、平行面４０７以外の曲面４０８などにおいてシリコンウェハ２０１が分断されることを抑制できる。また、凹部２０３において、第２の金属膜が一切形成されておらず、露出した基板１１０の平行面４０７と曲面４０８とがなめらかにつながっているため、特定の位置に引っ張り力が集中することが抑制される。したがって、改質領域２１１に沿った面において、シリコンウェハ２０１を分断することができる。つまり、本実施の形態では、分断面の位置の精度及び分断面の平坦度が良好なサブマウント１００を実現できる。
【００５０】
本実施の形態では、サブマウント１００の基板１１０は、シリコンウェハ２０１の凹部２０３に対応する第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂを有する。第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂは、それぞれ、シリコンウェハ２０１の平行面４０７に対応する平面１０７ａ及び１０７ｂを有する。つまり、サブマウント１００は、第１の切り欠け部１１３ａにおいて、第３の面１０３の近傍に、第２の面１０２と略平行な平面１０７ａを有する。また、サブマウント１００は、第２の切り欠け部１１３ｂにおいて、第４の面１０４の近傍に、第２の面１０２と略平行な平面１０７ｂを有する。
【００５１】
サブマウント１００がこのような平面１０７ａ及び１０７ｂを有することにより、シリコンウェハ２０１を分断してサブマウント１００を形成する際に、加工用レーザの照射位置がばらつく場合にも、平面１０７ａ及び１０７ｂ以外の位置で分断されることを抑制できる。つまり、分断面の位置の精度及び分断面の平坦度が良好なサブマウント１００を実現できる。
【００５２】
本実施の形態では、平面１０７ａ及び１０７ｂの図１１の水平方向における長さは、約１０μｍである。当該長さを５μｍ以上とすることで、シリコンウェハ２０１を分断する際に、平面１０７ａ及び１０７ｂ以外の位置で分断されることをより確実に抑制できる。
【００５３】
また、第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂは、それぞれ、シリコンウェハ２０１の曲面４０８に対応する曲面１１５ａ及び１１５ｂを有する。本実施の形態では、曲面１１５ａ及び１１５ｂは、サブマウント１００の第１の面１０１側から平面視した場合に、円弧形状を有する。つまり、曲面１１５ａ及び１１５ｂの第１の面１０１と平行な断面の形状は円弧形状である。本実施の形態では、曲面１１５ａ及び１１５ｂの半径は、約１０μｍである。当該半径を５μｍ以上とすることで、シリコンウェハ２０１の分断時に曲面１１５ａ及び１１５ｂに対応する位置に引っ張り力が集中することをより確実に抑制できる。
【００５４】
以上のような工程により形成されたサブマウント１００について図面を用いて説明する。図１２は、本実施の形態に係るサブマウント１００の構成を示す斜視図である。
【００５５】
図１２に示されるサブマウント１００の第３の面１０３において、第１の切り欠け部１１３ａ側、第５の面１０５側及び第６の面１０６側の外縁部１１２は、加工用レーザ３０２によって改質されていない領域である。一方、第３の面１０３において、外縁部１１２の内側領域１１１は、加工用レーザ３０２によって改質された領域である。ここで、加工用レーザで改質されていない外縁部１１２の表面粗さは、内側領域１１１の表面粗さよりも小さい。本実施の形態では、内側領域１１１の表面粗さ（Ｒａ）は、１．０μｍ以下程度であり、外縁部１１２の表面粗さ（Ｒａ）は、０．２μｍ以下程度である。このように、本実施の形態に係るサブマウント１００の製造方法によれば、個片化における分断面に対応する第３の面１０３及び第４の面１０４の表面粗さを低減することができる。なお、図示しないが、第４の面１０４も第３の面１０３と同様に外縁部１１２及び内側領域１１１を有する。
【００５６】
また、上述のようにステルスダイシングによって分断された第３の面１０３及び第４の面１０４の表面粗さは、エッチングによって形成された第２の面１０２の表面粗さより粗い。
【００５７】
また、本実施の形態では、第１の面１０１は、Ｓｉの（１００）面である。また、第２の面１０２はＳｉの（０１１）面、第３の面１０３はＳｉの（０−１１）面、第４の面１０４はＳｉの（０１−１）面であるか、第２の面１０２はＳｉの（０１０）面、第３の面１０３はＳｉの（００１）面、第４の面１０４はＳｉの（００−１）面である。これにより、ステルスダイシングによる分断方向を基板１１０の材料であるＳｉの結晶方位に対応させることができる。このため分断品質を更に高めることができる。
【００５８】
（実施の形態２）
次に実施の形態２について図面を用いて説明する。サブマウント１００の形状は、実施の形態１を同じである。実施の形態１と異なるのは、サブマウント１００の製造方法である。以下、実施の形態１の製造方法と異なる工程を中心に説明する。
【００５９】
［２−１．サブマウントの第２の製造方法］
シリコンウェハ２０１を準備する。シリコンウェハ２０１に通常のフォトリソグラフィ、ドライエッチングを行い、図１３に示すように複数の貫通溝２０２ａを形成する。図１３は、本実施の形態に係るシリコンウェハ２０１のエッチング処理後の状態を示す平面図である。貫通溝２０２ａは、各々一方の側面は平坦な面であり、他方の側面には凹部２０３が形成されている。凹部２０３はシリコンウェハ２０１を個片化した際にサブマウントの切り欠け部に相当する位置に形成されている。溝幅Ｗｇは２００μｍ以上、３００μｍ以下程度である。隣接する貫通溝２０２ａ間の距離（個片化後の基板１１０の長さに相当）Ｌｓｕｂは２００μｍ以上、３００μｍ以下程度である。貫通溝２０２ａによって、サブマウント１００の基板１１０の第２の面１０２及び第６の面１０６が形成される。第２の面１０２となる側の貫通溝２０２ａの側面には凹部２０３が形成されている。側面に凹部２０３を有する貫通溝２０２ａを形成した後に、図１４に示すように凹部２０３全体を埋めるように通常のフォトリソグラフィ技術によって、保護膜２２２を形成する。この時、第６の面となる平坦面と第２の面の平坦面には保護膜２２２は形成されない。
【００６０】
図１５に示すようにシリコンウェハ２０１の上面及び貫通溝２０２ａの保護膜２２２が形成された側の側面に第１の金属膜１２１及び第２の金属膜１２２を形成する。第１の金属膜１２１及び第２の金属膜１２２は、実施の形態１と同様、貫通溝２０２ａの斜め方向から金属の蒸着若しくはスパッタリングにより、所望の位置に所望の厚さで形成される。第１の金属膜１２１及び第２の金属膜１２２の膜厚は０．２μｍ以上、１．０μｍ以下程度である。
【００６１】
引き続き、第１の金属膜１２１上に膜厚２．０μｍ程度のはんだ膜１１６が形成される。第１の金属膜１２１、第２の金属膜１２２及びはんだ膜１１６は、スパッタリング法もしくは電子ビーム蒸着法によって形成される。
【００６２】
次に図１６に示すように第２の金属膜の形成後に、リフトオフ法により保護膜２２２を除去することにより、第２の金属膜１２２が形成された貫通溝２０２ａの側面に第２の金属膜に被覆されないシリコンウェハ２０１の凹部２０３が露出する。
【００６３】
以降、実施の形態１と同様、シリコンウェハ２０１を分断することによって個片化する工程を行い、個片化されたサブマウントを得る。
【００６４】
（実施の形態３）
［３−１．サブマウントの概要］
次に、実施の形態３に係るサブマウントについて図面を用いて説明する。
【００６５】
図１７は、本実施の形態に係るサブマウント１００ａの概要を示す斜視図である。
【００６６】
本実施の形態に係るサブマウント１００ａは、実施の形態１と同様、半導体レーザチップなどの素子を搭載するための基板１１０ａを備える部材である。
【００６７】
基板１１０ａは、直方体状の部材であり、本実施の形態では、Ｓｉ基板である。基板１１０ａの各辺の寸法は、例えば、０．１ｍｍ以上、１ｍｍ以下程度である。
【００６８】
図１７に示されるように、基板１１０ａは、第１の面１０１と、第２の面１０２と、第３の面１０３と、第４の面１０４と、第５の面１０５と、第６の面１０６と、第１の切り欠け部１１３ａと、第２の切り欠け部１１３ｂとを有する。第１の面１０１と、第２の面１０２と、第３の面１０３と、第４の面１０４と、第５の面１０５と、第６の面１０６の配置は実施の形態１と同様である。
【００６９】
実施の形態１と異なるのは、第３の面１０３及び第４の面１０４は、各々、第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂとは別の段差部を有し、段差部を挟んで第２の面側と第６の面側に２つの平面を有することである。
【００７０】
第３の面１０３は、第６の面１０６側に第６の面１０６と接続する第７の面１０３ａと、第２の面１０２側に第１の切り欠け部１１３ａと接続する第９の面１０３ｂを有している。言い換えると、第１の切り欠け部１１３ａは、第２の面１０２と第９の面１０３ｂとの稜線部に形成されている。第７の面１０３ａと第９の面１０３ｂとは段差部を挟んで接続されており、第７の面１０３ａと第９の面１０３ｂとはほぼ平行な平坦面である。第９の面１０３ｂは、第７の面１０３ａよりも、第４の面１０４側に位置する。
【００７１】
第４の面１０４は、第６の面１０６側に第６の面１０６と接続する第８の面１０４ａと、第２の面１０２側に第２の切り欠け部１１３ｂと接続する第１０の面１０４ｂを有している。言い換えると、第２の切り欠け部１１３ｂは、第２の面１０２と第１０の面１０４ｂとの稜線部に形成されている。第８の面１０４ａと第１０の面１０４ｂとは段差部を挟んで接続されており、第８の面１０４ａと第１０の面１０４ｂとはほぼ平行な平坦面である。第１０の面１０４ｂは、第８の面１０４ａよりも、第３の面１０３側に位置する。
【００７２】
本実施の形態では、第１の面１０１は、Ｓｉの（１００）面である。また、第２の面１０２はＳｉの（０１１）面、第７の面１０３ａはＳｉの（０−１１）面、第９の面１０３ｂはＳｉの（０−１１）面、第８の面１０４ａはＳｉの（０１−１）面、第１０の面１０４ｂはＳｉの（０１−１）面であるか、第２の面１０２はＳｉの（０１０）面、第７の面１０３ａはＳｉの（００１）面、第９の面１０３ｂはＳｉの（００１）面、第８の面１０４ａはＳｉの（００−１）面、第１０の面１０４ｂはＳｉの（００−１）面である。
【００７３】
基板１１０ａの大きさは、第７の面１０３ａと第８の面１０４ａとの距離（基板の幅Ｗｓｕｂ）は２５０μｍ以上、３５０μｍ以下程度、第２の面１０２と第６の面１０６との距離（基板の長さＬｓｕｂ）は２００μｍ以上、３００μｍ以下程度、第１の面１０１と第５の面１０５との距離（基板の高さＨｓｕｂ）は１００μｍ以上、２００μｍ以下程度であってもよい。
【００７４】
第１の切り欠け部１１３ａは、第２の面１０２と第９の面１０３ｂとが隣接する部分に形成された凹状の部分である。第２の切り欠け部１１３ｂは、第２の面１０２と第１０の面１０４ｂとが隣接する部分に形成された凹状の部分である。第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂは、それぞれ、曲面１１５ａと平面１０７ａ及び曲面１１５ｂと平面１０７ｂを有する。
【００７５】
本実施の形態では、サブマウント１００ａは、第１の面１０１上に配置される第１の金属膜１２１、及び、はんだ膜１１６を有する。第１の金属膜１２１には、第１の方向Ｄ１に延びる帯状の金属膜除去部１１７が形成されている。第１の金属膜１２１、はんだ膜１１６、及び、金属膜除去部１１７は、実施の形態１と同様の構成である。
【００７６】
また、サブマウント１００ａは、第２の面１０２上に配置される第２の金属膜１２２を有する。これにより、基板１１０の第２の面１０２をはんだなどを介して他の部材に接合できる。第２の金属膜１２２は、第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂにも形成されているが、第９の面１０３ｂ、及び、第１０の面１０４ｂには形成されていない。言い換えると、第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂの基板１１０の表面は第２の金属膜１２２に被覆されているが、第９の面１０３ｂ、及び、第１０の面１０４ｂは、第２の金属膜１２２から露出されている。第２の金属膜１２２の構成は、特に限定されない。第２の金属膜１２２は、例えば、第１の金属膜１２１と同様の構成を有してもよい。
【００７７】
［３−２．半導体レーザ装置の概要］
次に、本実施の形態に係る半導体レーザ装置の概要について説明する。以下では、上記サブマウント１００ａを用いる半導体レーザ装置について、図面を用いて説明する。
【００７８】
図１８は、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１５１ａの概要を示す斜視図である。図１８に示されるように、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１５１ａは、実施の形態１と同様、サブマウント１００ａと、サブマウント１００ａの第１の面１０１上にはんだ膜１１６を介して接合された半導体レーザチップ１５２とを備える。
【００７９】
半導体レーザチップ１５２は、実施の形態１に用いた半導体レーザチップと同様である。また、半導体レーザチップ１５２の出射面１５３は、サブマウント１００ａの第２の面１０２側に配置される。
【００８０】
［３−３．サブマウントの製造方法］
次に、上述した本実施の形態に係るサブマウント１００ａの製造方法について説明する。以下、シリコンウェハを母材として用いるサブマウント１００ａの製造方法について図面を用いて説明する。
【００８１】
シリコンウェハ２０１を準備する。シリコンウェハ２０１に通常のフォトリソグラフィ、ドライエッチングを行い、図１９に示すように複数の貫通溝２０２ｂを形成する。図１９は、本実施の形態に係るシリコンウェハ２０１のエッチング処理後の状態を示す平面図である。貫通溝２０２ｂは、各々一方の側面は平坦な面であり、他方の側面には凹部２０３が形成されている。凹部２０３はシリコンウェハ２０１を個片化した際にサブマウントの切り欠け部に相当する位置に形成されている。溝幅Ｗｇは２００μｍ以上、３００μｍ以下程度である。隣接する貫通溝２０２ａ間の距離（個片化後のサブマウントの長さに相当）Ｌｓｕｂは２００μｍ以上、３００μｍ以下程度である。貫通溝２０２ｂによって、サブマウント１００の基板１１０の第２の面１０２及び第６の面１０６が形成される。第２の面１０２となる側の貫通溝２０２ｂの側面には凹部２０３が形成されている。
【００８２】
実施の形態２と異なるのは凹部２０３の形状である。実施の形態３においては、図２３に示すように、凹部２０３は、貫通溝２０２ｂの側面に第１の開口幅ｈを有する第１の凹部２０３ａと、第１の凹部２０３ａの底部に形成された第１の開口幅ｈより小さい第２の開口幅ｃを有する第２の凹部２０３ｂを備えている。
【００８３】
第１の凹部２０３ａにおいて、貫通溝２０２ｂの側面での第１の開口幅ｈは８０μｍ程度であり、貫通溝２０２ｂの側面から第１の凹部２０３ａの底面までの距離ｆは１０μｍ以上、２０μｍ以下程度である。第２の凹部２０３ｂにおいて、第１の凹部２０３ａでの第２の開口幅ｃは１０μｍ以上、３０μｍ以下程度であり、第１の凹部２０３ａの底面から第２の凹部２０３ｂの底面までの距離ｅは第２の開口幅ｃの約４倍程度である。第２の開口幅ｃを２０μｍとしたとき、貫通溝２０２ａの側面（サブマウントの第２の面１０２）から第２の凹部２０３ｂの底面までの距離ｇは９０μｍ以上、１００μｍ以下程度である。第２の開口幅ｃと距離ｅは個片化後のサブマウントの長さＬｓｕｂには依存しない。
【００８４】
貫通溝２０２ｂを形成した後に、図２０に示すようにシリコンウェハ２０１の上面及び貫通溝２０２ｂの凹部２０３が形成された側の側面に第１の金属膜１２１及び第２の金属膜１２２を形成する。第１の金属膜１２１及び第２の金属膜１２２は、実施の形態１と同様、貫通溝２０２ｂの斜め方向から金属の蒸着若しくはスパッタリングにより、所望の位置に所望の厚さで形成される。第１の金属膜１２１及び第２の金属膜１２２の膜厚は０．２μｍ以上、１．０μｍ以下程度である。このとき、第２の金属膜１２２は、第１の凹部２０３ａの表面には形成されるものの、第２の凹部２０３ｂの表面には形成されない。これは、第２の凹部２０３ｂの開口幅ｃが、第２の金属膜１２２が第２の凹部２０３ｂ内に入り込まないよう、十分小さく設計されているためである。
【００８５】
引き続き、第１の金属膜１２１上に膜厚２．０μｍ程度のはんだ膜１１６が形成される。第１の金属膜１２１、第２の金属膜１２２及びはんだ膜１１６は、スパッタリング法もしくは電子ビーム蒸着法によって形成される。
【００８６】
次に、シリコンウェハ２０１を分断することによって個片化する工程について説明する。本実施の形態では、シリコンウェハ２０１の分断位置に加工用レーザを照射して改質領域を形成した後、シリコンウェハ２０１をエキスパンドすることによって、シリコンウェハ２０１を分断する。つまり、ステルスダイシングによって、シリコンウェハ２０１を分断する。本実施の形態に係るこのような個片化工程について図面を用いて説明する。
【００８７】
図２１は、本実施の形態に係るシリコンウェハ２０１の改質領域２１１を示す平面図である。図２２は、本実施の形態に係るシリコンウェハ２０１の個片化工程を示す断面図である。図２２には、図２１のＡ−Ａ断面が示される。なお、図２２には、シリコンウェハ２０１の主面上に形成された金属膜２２１が示されている。金属膜２２１は、第１の金属膜１２１及びはんだ膜１１６を含む。
【００８８】
図２１に示されるように、第２の凹部２０３ｂが形成された領域から隣接する貫通溝２０２ｂに向かって垂直方向に延びる線上の、シリコンウェハ２０１において分断面となる位置に、改質領域２１１が形成される。より具体的には、サブマウント１００ａの基板１１０ａにおける第７の面１０３ａ及び第８の面１０４ａに対応する位置に微小なクラックを含む改質領域２１１が形成される。
【００８９】
改質領域２１１は、図２２に示されるように、シリコンウェハ２０１の下面（つまり、基板１１０ａの第５の面に対応する面）からシリコンウェハ２０１に加工用レーザ３０２を照射することによって形成される。つまり、加工用レーザ３０２の照射位置３０３が改質領域２１１となる。加工用レーザ３０２は、シリコンウェハ２０１を透過する波長のレーザであって、改質領域２１１の形成に十分なパワーを有していればよい。また、第５の面１０５に対応する図２２におけるシリコンウェハ２０１の下面の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）は、０．２μｍ以下であり、かつ、基板１１０ａを構成する材料であるシリコンが露出している。これにより、加工用レーザのシリコンウェハ２０１への入射面における散乱を抑制することができるため、分断品質をより一層高めることができる。
【００９０】
シリコンウェハ２０１に改質領域２１１を形成した後、シリコンウェハ２０１に貼り付けられたテープ材３０６を引き延ばす。ここで、改質領域２１１に、加工用レーザ３０２によってクラックが形成されているため、テープ材３０６を引き延ばした場合に、シリコンウェハ２０１を各改質領域２１１で分断することができる。分断する線上に第２の金属膜が存在しないため、テープ材３０６を引き延ばしたことにより、基板１１０ａを形成することができる。上述したように、各改質領域２１１は、基板１１０ａの第７の面１０３ａ及び第８の面１０４ａに形成される。
【００９１】
図２３は、本実施の形態に係るシリコンウェハ２０１の形状を示す平面図である。図２３に示されるように、シリコンウェハ２０１の第１の凹部２０３ａは、基板１１０ａの第２の面１０２となる面と平行な平行面４０７と、曲面４０８とを有する。第２の凹部２０３ｂの開口幅ｃは、加工用レーザの照射位置のばらつき幅ｂより大きい。加工用レーザの照射位置のばらつき幅ｂは１０μｍ程度である。このような第１の凹部２０３ａを有するシリコンウェハ２０１に加工用レーザを照射して分断する際に、シリコンウェハ２０１に加わる力について図面を用いて説明する。
【００９２】
図２４は、本実施の形態に係る改質領域２１１が形成されたシリコンウェハ２０１を分断する際に、シリコンウェハ２０１に加わる力を示す平面図である。図２５は、本実施の形態に係るシリコンウェハ２０１を基板１１０ａに分断した状態を示す平面図である。
【００９３】
図２４に示されるように、加工用レーザの照射位置３０３からなる改質領域２１１が形成されたシリコンウェハ２０１を図２４の水平方向（紙面において左右の方向）にエキスパンドすると、シリコンウェハ２０１の第１の凹部２０３ａ、第２の凹部２０３ｂ付近には、矢印で示される方向に力が加わる。ここで、改質領域２１１には、微小なクラックが形成されているため、シリコンウェハ２０１は、図２５に示されるように、改質領域２１１に沿って分断される。特に、本実施の形態では、上述のとおり、第１の凹部２０３ａから延びる第２の凹部２０３ｂが形成されているため、平行面４０７以外の曲面４０８などにおいてシリコンウェハ２０１が分断されることを抑制できる。また、第２の凹部２０３ｂにおいて第２の金属膜が一切形成されておらず、特定の位置に引っ張り力が集中することが抑制される。したがって、改質領域２１１に沿った面において、シリコンウェハ２０１を分断することができる。つまり、本実施の形態では、分断面の位置の精度及び分断面の平坦度が良好なサブマウント１００ａを実現できる。
【００９４】
本実施の形態では、サブマウント１００ａの基板１１０ａは、シリコンウェハ２０１の第１の凹部２０３ａに対応する第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂを有する。第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂは、それぞれ、シリコンウェハ２０１の平行面４０７に対応する平面１０７ａ及び１０７ｂを有する。つまり、サブマウント１００ａは、第１の切り欠け部１１３ａにおいて、第３の面１０３の近傍に、第２の面１０２と略平行な平面１０７ａを有する。また、サブマウント１００ａは、第２の切り欠け部１１３ｂにおいて、第４の面１０４の近傍に、第２の面１０２と略平行な平面１０７ｂを有する。
【００９５】
サブマウント１００ａが、第２の金属膜に被覆されていない第２の凹部２０３ｂを有することにより、シリコンウェハ２０１を分断してサブマウント１００を形成する際に、加工用レーザの照射位置がばらつく場合にも、平面１０７ａ及び１０７ｂ以外の位置で分断されることを抑制できる。つまり、分断面の位置の精度及び分断面の平坦度が良好なサブマウント１００を実現できる。
【００９６】
本実施の形態では、平面１０７ａ及び１０７ｂの図２５の水平方向における長さは、約１０μｍである。当該長さは５μｍ以上であればよい。また、第７の面１０３ａと第９の面１０３ｂは平行な面であり、その延長線の距離ｄは５μｍ以上、２０μｍ以下程度であってもよい。第８の面１０４ａと第１０の面１０４ｂは平行な面であり、その延長線の距離ｄは５μｍ以上、２０μｍ以下程度であってもよい。
【００９７】
また、第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂは、それぞれ、シリコンウェハ２０１の曲面４０８に対応する曲面１１５ａ及び１１５ｂを有する。本実施の形態では、曲面１１５ａ及び１１５ｂは、サブマウント１００ａの第１の面１０１側から平面視した場合に、円弧形状を有する。つまり、曲面１１５ａ及び１１５ｂの第１の面１０１と平行な断面の形状は円弧形状である。
【００９８】
以上のような工程により形成されたサブマウント１００ａについて図面を用いて説明する。図２６は、本実施の形態に係るサブマウント１００ａの構成を示す斜視図である。
【００９９】
図２６に示されるサブマウント１００ａの第７の面１０３ａにおいて、第９の面１０３ｂ側、第５の面１０５側及び第６の面１０６側の外縁部１１２は、加工用レーザ３０２によって改質されていない領域である。一方、第７の面１０３ａにおいて、外縁部１１２の内側領域１１１は、加工用レーザ３０２によって改質された領域である。ここで、加工用レーザで改質されていない外縁部１１２の表面粗さは、内側領域１１１の表面粗さよりも小さい。本実施の形態では、内側領域１１１の表面粗さ（Ｒａ）は、１．０μｍ以下程度であり、外縁部１１２の表面粗さ（Ｒａ）は、０．２μｍ以下程度である。このように、本実施の形態に係るサブマウント１００ａの製造方法によれば、個片化における分断面に対応する第７の面１０３ａ及び第８の面１０４ａの表面粗さを低減することができる。なお、図示しないが、第８の面１０４ａも第７の面１０３ａと同様に外縁部１１２及び内側領域１１１を有する。
【０１００】
また、上述のようにステルスダイシングによって分断された第７の面１０３ａ及び第８の面１０４ａの表面粗さは、エッチングによって形成された第２の面１０２、第９の面１０３ｂ、第１０の面１０４ｂの表面粗さより粗い。
【０１０１】
また、本実施の形態では、第１の面１０１は、Ｓｉの（１００）面である。また、第２の面１０２はＳｉの（０１１）面、第７の面１０３ａはＳｉの（０−１１）面、第９の面１０３ｂはＳｉの（０−１１）面、第８の面１０４ａはＳｉの（０１−１）面、第１０の面１０４ｂはＳｉの（０１−１）面であるか、第２の面１０２はＳｉの（０１０）面、第７の面１０３ａはＳｉの（００１）面、第９の面１０３ｂはＳｉの（００１）面、第８の面１０４ａはＳｉの（００−１）面、第１０の面１０４ｂはＳｉの（００−１）面である。これにより、ステルスダイシングによる分断方向を基板１１０の材料であるＳｉの結晶方位に対応させることができる。このため分断品質を更に高めることができる。
【０１０２】
また、実施の形態１と同様に、実施の形態３に係るサブマウントと、半導体レーザチップ１５２と、スライダ６０２とを備える熱アシストハードディスク装置も本開示に含まれる。
【０１０３】
また、上記実施の形態に係る各サブマウントにおいて、第１の切り欠け部１１３ａ及び第２の切り欠け部１１３ｂの第１の面１０１と平行な断面は、第１の面１０１側から第５の面１０５側まで、略相似の形状である。切り欠け構造における曲面の形状は、必ずしも断面円弧形状に限定されない。例えば、当該曲面の形状は、断面が放物線状の曲面などであってもよい。
【０１０４】
また、上記実施の形態に係る各サブマウントにおいて、サブマウント１００の基板１１０を形成する材料はシリコンに限定されない。例えば、基板１１０は、シリコン、ガラス及び炭化シリコンのいずれかで形成されてもよい。
【０１０５】
また、上記実施の形態に係る各サブマウントの製造方法において、第１の金属膜１２１及び第２の金属膜１２２は同時に形成したが、第１の金属膜１２１が形成されたシリコンウェハ２０１に貫通溝２０２、２０２ａ、２０２ｂを形成した後に、第１の金属膜１２１とは別に第２の金属膜を形成してもよい。また、第１の金属膜１２１及びはんだ膜１１６が形成されたシリコンウェハ２０１に貫通溝２０２、２０２ａ、２０２ｂを形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本開示に係るサブマウントは、半導体レーザチップとの接合強度が要求される半導体レーザ装置及び熱アシストハードディスク装置において特に利用可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
１００、１００ａ  サブマウント
１０１  第１の面
１０２  第２の面
１０３  第３の面
１０３ａ  第７の面
１０３ｂ  第９の面
１０４  第４の面
１０４ａ  第８の面
１０４ｂ  第１０の面  
１０５  第５の面
１０６  第６の面
１０７ａ、１０７ｂ  平面
１１０、１１０ａ  基板
１１１  内側領域
１１２  外縁部
１１３ａ  第１の切り欠け部
１１３ｂ  第２の切り欠け部
１１５ａ、１１５ｂ  曲面
１１６  はんだ膜
１１７  金属膜除去部
１２１  第１の金属膜
１２２  第２の金属膜
１５１、１５１ａ  半導体レーザ装置
１５２  半導体レーザチップ
１５３  出射面
２０１  シリコンウェハ
２０２、２０２ａ、２０２ｂ  貫通溝
２０３  凹部
２０３ａ  第１の凹部
２０３ｂ  第２の凹部
２１１  改質領域
２２１  金属膜
２２２  保護膜
３０２  加工用レーザ
３０３  照射位置
３０６  テープ材
４０７  平行面
４０８  曲面
６００  熱アシストハードディスク装置
６０２  スライダ
６０３  サスペンション
６０４  ディスク
Ｄ１  第１の方向
ａ  平行面の幅
ｂ  加工用レーザの照射位置のばらつき
ｃ  第２の凹部の開口幅
ｄ  段差
ｅ  第２の凹部の深さ
ｆ  第１の凹部の深さ
ｇ  第２の面からの第２の凹部端までの距離
ｈ  第１の凹部の開口幅
【図１】
2020072254.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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