(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サファイア基板の表面に発光層が形成され格子状の複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域に光デバイスが形成された光デバイスウエーハを個々の光デバイスに分割する光デバイスウエーハの加工方法であって、
サファイア基板に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線の集光点をサファイア基板の裏面側から内部に位置付けて分割予定ラインに対応する領域に沿って照射し、細孔と該細孔をシールドする非晶質とを成長させてシールドトンネルを分割予定ラインに対応する領域に沿って形成するシールドトンネル形成工程と、
該シールドトンネル形成工程が実施されたサファイア基板の表面に発光層を積層して光デバイスウエーハを形成する発光層積層工程と、
該発光層積層工程が実施された光デバイスウエーハに外力を付与し、光デバイスウエーハを分割予定ラインに沿って個々の光デバイスに分割する分割工程と、を含み、
該シールドトンネル形成工程は、サファイア基板の裏面とシールドトンネルとの間にシールドトンネルを構成しない非加工領域を残して該非加工領域から該サファイア基板の表面に至る細孔と該細孔をシールドする非晶質を含むシールドトンネルを形成するものであって、該発光層積層工程を実施した後、該分割工程を実施する前に該非加工領域の全てを除去する非加工領域除去工程を実施する光デバイスウエーハの加工方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サファイア基板の表面に発光層が形成され格子状の複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域に光デバイスが形成された光デバイスウエーハを分割予定ラインに沿って個々の光デバイスに分割する光デバイスウエーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光デバイス製造工程においては、略円板形状であるサファイア基板の表面にｎ型窒化ガリウム半導体層およびｐ型窒化ガリウム半導体層からなる発光層（エピ層）が積層され格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域に発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスを形成して光デバイスウエーハを構成する。そして、光デバイスウエーハを分割予定ラインに沿って切断することにより光デバイスが形成された領域を分割して個々の光デバイスを製造している。
【０００３】
上述した光デバイスウエーハの分割予定ラインに沿った切断は、通常、ダイサーと呼ばれている切削装置によって行われている。この切削装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削するための切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる切削送り手段とを具備している。切削手段は、回転スピンドルと該スピンドルに装着された切削ブレードおよび回転スピンドルを回転駆動する駆動機構を含んでいる。切削ブレードは円盤状の基台と該基台の側面外周部に装着された環状の切れ刃からなっており、切れ刃は例えば粒径３μｍ程度のダイヤモンド砥粒を電鋳によって基台に固定し厚さ２０μｍ程度に形成されている。
【０００４】
しかるに、光デバイスウエーハを構成するサファイア基板はモース硬度が高いため、上記切削ブレードによる切断は必ずしも容易ではない。更に、切削ブレードは２０μｍ程度の厚さを有するため、デバイスを区画する分割予定ラインとしては幅が５０μｍ程度必要となる。このため、分割予定ラインの占める面積比率が高くなり、生産性が悪いという問題がある。
【０００５】
上述した問題を解消するために、光デバイスウエーハを分割予定ラインに沿って分割する方法として、サファイア基板に対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射することにより破断の起点となるレーザー加工溝を形成し、この破断の起点となるレーザー加工溝が形成された分割予定ラインに沿って外力を付与することにより割断する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかるに、光デバイスウエーハを構成するサファイア基板の表面に形成された分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射してレーザー加工溝を形成すると、発光ダイオード等の光デバイスの外周がアブレーションされてデブリと呼ばれる溶融物が付着するため輝度が低下し、光デバイスの品質が低下するという問題がある。
【０００７】
このような問題を解消するために、発光層（エピ層）が形成されていないサファイア基板の裏面側からサファイア基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、サファイア基板の内部に分割予定ラインに沿って改質層を形成することにより、サファイア基板を改質層が形成されることによって強度が低下せしめられた分割予定ラインに沿って分割する加工方法が下記特許文献２に開示されている。
【０００８】
しかるに、サファイア基板の内部に分割予定ラインに沿って改質層を形成すると、光デバイスの外周が改質層で覆われ光デバイスの抗折強度が低下するとともに、裏面から表面に亘って垂直に分割することはできないという問題がある。
【０００９】
このような問題を解消するために、パルスレーザー光線を集光する集光レンズの開口数（ＮＡ）を単結晶基板の屈折率（Ｎ）で除した値が０．０５〜０．２の範囲で集光レンズの開口数（ＮＡ）を設定し、この集光レンズによって集光したパルスレーザー光線を照射して単結晶基板に位置付けられた集光点とパルスレーザー光線が入射された側との間に細孔と該細孔をシールドする非晶質とを成長させてシールドトンネルを形成するレーザー加工方法が下記特許文献３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−３０５４２０号公報
【特許文献２】特許第３４０８８０５号公報
【特許文献３】特開２０１４−２２１４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記特許文献３に記載されたレーザー加工方法によってサファイア基板からなる光デバイスウエーハに分割予定ラインに沿ってレーザー加工を施すことにより、サファイア基板の裏面から表面に亘って細孔と該細孔をシールドする非晶質とを成長させてシールドトンネルを形成することができるため、光デバイスウエーハを分割予定ラインに沿って垂直に分割することができるとともに、デブリの飛散による光デバイスの品質および抗折強度の低下を防ぐことができる。
しかるに、サファイア基板の裏面から表面に亘って成長するシールドトンネルによってサファイア基板の表面に積層されたｎ型窒化ガリウム半導体層およびｐ型窒化ガリウム半導体層からなる発光層（エピ層）にダメージを与え光デバイスの輝度の低下を招くという問題がある。
【００１２】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、サファイア基板の表面に積層される発光層にダメージを与えることなく、個々の光デバイスに分割することができる光デバイスウエーハの加工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】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、サファイア基板の表面に発光層が形成され格子状の複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域に光デバイスが形成された光デバイスウエーハを個々の光デバイスに分割する光デバイスウエーハの加工方法であって、
サファイア基板に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線の集光点をサファイア基板の裏面側から内部に位置付けて分割予定ラインに対応する領域に沿って照射し、細孔と該細孔をシールドする非晶質とを成長させてシールドトンネルを分割予定ラインに対応する領域に沿って形成するシールドトンネル形成工程と、
該シールドトンネル形成工程が実施されたサファイア基板の表面に発光層を積層して光デバイスウエーハを形成する発光層積層工程と、
該発光層積層工程が実施された光デバイスウエーハに外力を付与し、光デバイスウエーハを分割予定ラインに沿って個々の光デバイスに分割する分割工程と、を含み、
該シールドトンネル形成工程は、サファイア基板の裏面とシールドトンネルとの間にシールドトンネルを構成しない非加工領域を残して該非加工領域から該サファイア基板の表面に至る細孔と該細孔をシールドする非晶質を含むシールドトンネルを形成するものであって、該発光層積層工程を実施した後、該分割工程を実施する前に該非加工領域の全てを除去する非加工領域除去工程を実施する光デバイスウエーハの加工方法が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による光デバイスウエーハの加工方法においては、サファイア基板に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線の集光点をサファイア基板の裏面側から内部に位置付けて分割予定ラインに対応する領域に沿って照射し、細孔と該細孔をシールドする非晶質とを成長させてシールドトンネルを分割予定ラインに対応する領域に沿って形成するシールドトンネル形成工程を実施した後に、サファイア基板の表面に発光層を積層して光デバイスウエーハを形成する発光層積層工程を実施するものであって、該発光層積層工程が実施された光デバイスウエーハに外力を付与し、光デバイスウエーハを分割予定ラインに沿って個々の光デバイスに分割する分割工程と、を含み、該シールドトンネル形成工程は、サファイア基板の裏面とシールドトンネルとの間にシールドトンネルを構成しない非加工領域を残して該非加工領域から該サファイア基板の表面に至る細孔と該細孔をシールドする非晶質を含むシールドトンネルを形成するものであって、該発光層積層工程を実施した後、該分割工程を実施する前に該非加工領域の全てを除去する非加工領域除去工程を実施するので、シールドトンネルを形成することによって発光層にダメージを与え光デバイスの輝度の低下を招くという問題が解消される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による光デバイスウエーハの加工方法によって加工されるサファイア基板の斜視図。
【図２】本発明による光デバイスウエーハの加工方法におけるシールドトンネル形成工程を実施するためのレーザー加工装置の要部斜視図。
【図３】本発明による光デバイスウエーハの加工方法におけるシールドトンネル形成工程の第１の実施形態を示す説明図。
【図４】本発明による光デバイスウエーハの加工方法におけるシールドトンネル形成工程の第２の実施形態を示す説明図。
【図５】本発明による光デバイスウエーハの加工方法における発光層積層工程の説明図。
【図６】本発明による光デバイスウエーハの加工方法における発光層積層工程を実施することによって形成された光デバイスウエーハの斜視図および要部を拡大して示す断面図。
【図７】図６に示す光デバイスウエーハを環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着した状態を示す斜視図。
【図８】本発明による光デバイスウエーハの加工方法における保護部材貼着工程の説明図。
【図９】本発明による光デバイスウエーハの加工方法における非加工領域除去工程の説明図。
【図１０】本発明による光デバイスウエーハの加工方法における分割工程の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明による光デバイスウエーハの加工方法について添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【００１８】
図１には、光デバイスウエーハを形成するサファイア基板の斜視図が示されている。図１に示すサファイア（Ａｌ２Ｏ３）基板２は、厚みが５００μｍで互いに平行に形成され表面２ａおよび裏面２ｂを有しており、外周には結晶方位を表すオリエンテーションフラット２ｃが形成されている。
【００１９】
上述したサファイア基板２を用いて本発明による光デバイスウエーハの加工方法を実施するには、先ず、サファイア基板２に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線の集光点をサファイア基板２の裏面側から内部に位置付けて後述する分割予定ラインに対応する領域に沿って照射し、細孔と該細孔をシールドする非晶質とを成長させてシールドトンネルを後述する分割予定ラインに対応する領域に沿って形成するシールドトンネル形成工程を実施する。このシールドトンネル形成工程は、図２に示すレーザー加工装置３を用いて実施する。図２に示すレーザー加工装置３は、被加工物を保持するチャックテーブル３１と、該チャックテーブル３１上に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段３２と、チャックテーブル３１上に保持された被加工物を撮像する撮像手段３３を具備している。チャックテーブル３１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない加工送り手段によって図２において矢印Ｘで示す加工送り方向（Ｘ軸方向）に移動せしめられるとともに、図示しない割り出し送り手段によって図２において（Ｙ軸方向）で示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。
【００２０】
上記レーザー光線照射手段３２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング３２１を含んでいる。ケーシング３２１内には図示しないパルスレーザー光線発振器や繰り返し周波数設定手段を備えたパルスレーザー光線発振手段が配設されている。上記ケーシング３２１の先端部には、パルスレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を集光するための集光レンズ３２２ａを備えた集光器３２２が装着されている。この集光器３２２の集光レンズ３２２ａは、開口数（ＮＡ）が次のよう設定されている。即ち、集光レンズ３２２ａの開口数（ＮＡ）は、開口数（ＮＡ）をサファイア（Ａｌ２Ｏ３）基板の屈折率で除した値が０．０５〜０．２の範囲に設定される。従って、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）基板の屈折率が１．７であるので、集光レンズ３２２ａの開口数（ＮＡ）は０．０８５〜０．３４の範囲に設定されている。なお、上記レーザー光線照射手段３２は、集光器３２２の集光レンズ３２２ａによって集光されるパルスレーザー光線の集光点位置を調整するための集光点位置調整手段（図示せず）を備えている。
【００２１】
上記レーザー光線照射手段３２を構成するケーシング３２１の先端部に装着された撮像手段３３は、顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段からなっており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。
【００２２】
上述したレーザー加工装置３を用いて、シールドトンネル形成工程の第１の実施形態について説明する。先ず、上述した図２に示すレーザー加工装置３のチャックテーブル３１上にサファイア基板２の表面２ａ側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、サファイア基板２をチャックテーブル３１上に保持する（サファイア基板保持工程）。従って、チャックテーブル３１に保持されたサファイア基板２は、裏面２ｂが上側となる。このようにして、サファイア基板２を吸引保持したチャックテーブル３１は、図示しない加工送り手段によって撮像手段３３の直下に位置付けられる。
【００２３】
チャックテーブル３１が撮像手段３３の直下に位置付けられると、撮像手段３３および図示しない制御手段によってオリエンテーションフラット２ｃが加工送り方向（Ｘ軸方向）と平行に位置付けられているか否かを検出し、もし、オリエンテーションフラット２ｃが加工送り方向（Ｘ軸方向）と平行でない場合にはチャックテーブル３１を回動調整してオリエンテーションフラット２ｃが加工送り方向（Ｘ軸方向）と平行になるように調整する（アライメント工程）。このアライメント工程を実施することにより、チャックテーブル３１に保持されたサファイア基板２は、表面２ａに後述する発光層が積層された状態に位置付けられたことになる。
【００２４】
上述したアライメント工程を実施したならば、図３の（ａ）で示すようにチャックテーブル３１をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段３２の集光器３２２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、サファイア基板２の表面２ａに積層される後述する発光層に形成される所定の分割予定ラインと対応する領域を集光器３２２の直下に位置付ける。このとき、図３の（ａ）で示すようにサファイア基板２は、分割予定ラインと対応する領域の一端（図３の（ａ）において左端）が集光器３２２の直下に位置するように位置付けられる。そして、集光器３２２の集光レンズ３２２ａによって集光されるパルスレーザー光線ＬＢの集光点Ｐがサファイア基板２の裏面２ｂから厚み方向の所望の位置に位置付けられるように図示しない集光点位置調整手段を作動して集光器３２２を光軸方向に移動する（位置付け工程）。なお、パルスレーザー光線の集光点Ｐは、図示の実施形態においてはサファイア基板２の裏面２ｂから所望位置（例えば裏面２ｂから７６μｍ表面２ａ側の位置）に設定されている。
【００２５】
上述したように位置付け工程を実施したならば、レーザー光線照射手段３２を作動して集光器３２２からパルスレーザー光線ＬＢを照射してサファイア基板２に位置付けられた集光点Ｐ付近（裏面２ｂ）から表面２ａに向けて細孔と該細孔をシールドする非晶質とを形成させてシールドトンネルを形成するシールドトンネル形成工程を実施する。即ち、集光器３２２からサファイア基板２に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線ＬＢを照射しつつチャックテーブル３１を図３の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の送り速度で移動せしめる（シールドトンネル形成工程）。そして、図３の（ｂ）で示すようにレーザー光線照射手段３２の集光器３２２のレーザー光線照射位置に分割予定ラインと対応する領域の他端（図３の（ｂ）において右端）が達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル３１の移動を停止する。
【００２６】
なお、上記のシールドトンネル形成工程は、次に示す加工条件に設定されている。
波長                            ：１０３０ｎｍ
繰り返し周波数                  ：４０ｋＨｚ
パルス幅                        ：１０ｐｓ
平均出力                        ：０．５Ｗ
スポット径                      ：φ５μｍ
加工送り速度                    ：４００ｍｍ／秒
集光レンズの開口数              ：０．２５
【００２７】
上述したシールドトンネル形成工程を実施することにより、サファイア基板２の内部には、図３の（ｃ）に示すようにパルスレーザー光線ＬＢの集光点Ｐ付近（裏面２ｂ）から表面２ａに向けて細孔２１１と該細孔２１１の周囲に形成された非晶質２１２が成長し、分割予定ラインと対応する領域に沿って所定の間隔（図示の実施形態においては１０μｍの間隔（加工送り速度：４００ｍｍ／秒）／（繰り返し周波数：４０ｋＨｚ））で非晶質のシールドトンネル２１が形成される。このように形成されたシールドトンネル２１は、図３の（ｄ）および（ｅ）に示すように中心に形成された直径がφ１μｍ程度の細孔２１１と該細孔２１１の周囲に形成された直径がφ１０μｍの非晶質２１２とからなり、図示の実施形態においては互いに隣接する非晶質２１２同士がつながるように連接して形成される形態となっている。
【００２８】
上述したように所定の分割予定ラインと対応する領域に沿って上記シールドトンネル形成工程を実施したら、チャックテーブル３１を矢印Ｙで示す方向に後述する分割予定ラインの間隔と対応する距離だけ割り出し移動し（割り出し工程）、上記シールドトンネル形成工程を実施する。このようにして所定方向に形成される全ての分割予定ラインと対応する領域に沿って上記シールドトンネル形成工程を実施したならば、チャックテーブル３１を９０度回動せしめて、上記所定方向に形成される分割予定ラインに対して直交する方向に形成される分割予定ラインと対応する領域に沿って上記シールドトンネル形成工程を実施する。
【００２９】
次に、シールドトンネル形成工程の第２の実施形態について、図４を参照して説明する。
上述したアライメント工程を実施したならば、上記図３の（ａ）乃至（ｅ）に示す第１の実施形態と同様に図４の（ａ）で示すようにサファイア基板２の表面２ａに積層される後述する発光層に形成される所定の分割予定ラインと対応する領域の一端（図４の（ａ）において左端）が集光器３２２の直下に位置するように位置付ける。そして、集光器３２２の集光レンズ３２２ａによって集光されるパルスレーザー光線ＬＢの集光点Ｐをサファイア基板２の裏面２ｂから８０〜８５μｍ表面２ａ側の位置に位置付ける（位置付け工程）。
【００３０】
上述したように位置付け工程を実施したならば、レーザー光線照射手段３２を作動して集光器３２２からパルスレーザー光線ＬＢを照射してサファイア基板２に位置付けられた集光点Ｐ付近から表面２ａに向けて細孔と該細孔をシールドする非晶質とを形成させてシールドトンネルを形成するシールドトンネル形成工程を実施する。即ち、上記図３の（ａ）乃至（ｅ）に示す第１の実施形態と同様に集光器３２２からサファイア基板２に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線ＬＢを照射しつつチャックテーブル３１を図４の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の送り速度で移動せしめる（シールドトンネル形成工程）。そして、図４の（ｂ）で示すようにレーザー光線照射手段３２の集光器３２２のレーザー光線照射位置に分割予定ラインと対応する領域の他端（図４の（ｂ）において右端）が達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル３１の移動を停止する。
なお、上記シールドトンネル形成工程の第２の実施形態における加工条件は、上記第１の実施形態と同様でよい。
【００３１】
上述したシールドトンネル形成工程の第２の実施形態を実施することにより、サファイア基板２の内部には、図４の（ｃ）に示すようにパルスレーザー光線ＬＢの集光点Ｐ付近から下面（表面２０ａ）に向けて細孔２１１と該細孔２１１の周囲に形成された非晶質２１２が成長し、分割予定ラインと対応する領域に沿ってシールドトンネル２１が形成される。このシールドトンネル２１は、図４の（ｄ）および（ｅ）に示すように中心に形成された直径がφ１μｍ程度の細孔２１１と該細孔２１１の周囲に形成された直径がφ１０μｍの非晶質２１２とからなり、図示の実施形態においては互いに隣接する非晶質２１２同士がつながるように形成される形態となっている。そして、上述したシールドトンネル形成工程の第２の実施形態においては、パルスレーザー光線ＬＢの集光点Ｐがサファイア基板２におけるパルスレーザー光線が入射される上面（裏面２ｂ）から８０〜８５μｍの位置に位置付けられているので、サファイア基板２の裏面２ｂとの間に５〜１０μｍの厚みの非加工領域２２を残してシールドトンネル２１が形成される。このシールドトンネル形成工程の第２の実施形態をサファイア基板２の表面２ａに積層される後述する発光層に形成される全ての分割予定ラインに対応する領域に沿って実施する。
【００３２】
次に、上述したシールドトンネル形成工程が実施されたサファイア基板２の表面２ａに発光層を積層して光デバイスウエーハを形成する発光層積層工程を実施する。この発光層積層工程は、周知のエピタキシャル成長法によって実施される。
即ち、図５の（ａ）に示すようにエピタキシャル成長装置５の基板支持テーブル５１上に上述したシールドトンネル形成工程が実施されたサファイア基板２の表面２ａを上側に向けて裏面２ｂを載置する。そして、サファイア基板２の表面２ａに水平方向からトリメチルガリウムやＮＨ３などの原料ガス５２を流しながら、原料ガス５２をサファイア基板２の表面２ａに押し付けるためにＨ２やＮ２などの不活性ガス５３をサファイア基板２の表面２ａに垂直な方向から流すことにより、サファイア基板２の表面２ａにＧａＮ膜が成長して、図５の（ｂ）または（ｃ）に示すようにｎ型窒化ガリウム半導体層２０１およびｐ型窒化ガリウム半導体層２０２からなる発光層２０が例えば１０μｍの厚みで積層して形成される。なお、図５の（ｂ）は上述したシールドトンネル形成工程の第１の実施形態が実施されたサファイア基板２の表面２ａに発光層２０を形成した例を示し、図５の（ｃ）は上述したシールドトンネル形成工程の第２の実施形態が実施されたサファイア基板２の表面２ａに発光層２０を形成した例を示している。この発光層積層工程を実施する際に、図５の（ｂ）に示すように上述したシールドトンネル形成工程の第１の実施形態が実施されたサファイア基板２のように裏面から表面に亘ってシールドトンネル２１が形成されているとシールドトンネル２１に沿って割れる虞があるが、図５の（ｃ）に示すように上述したシールドトンネル形成工程の第２の実施形態が実施されたサファイア基板２のようにシールドトンネル２１と裏面２ｂとの間に非加工領域２２が形成されていることにより剛性が高くなるので割れが発生する虞はない。
【００３３】
以上のようにしてサファイア基板２の表面２ａに発光層２０を積層する発光層積層工程を実施することにより、図６の（ａ）および（ｂ）に示す光デバイスウエーハ１０が構成される。図６の（ａ）および（ｂ）に示す光デバイスウエーハ１０を構成する発光層２０は、格子状に形成された複数の分割予定ライン２０３によって区画された複数の領域に光デバイス２０４が形成されている。このように形成された発光層２０が積層されたサファイア基板２には、複数の分割予定ライン２０３と対応する領域に上述したシールドトンネル形成工程においてシールドトンネル２１が形成されている。
【００３４】
上述した発光層積層工程を実施したならば、光デバイスウエーハ１０を構成するサファイア基板２の表面２ａに積層された発光層２０側を環状のフレームの内側開口部を覆うように外周部が装着されたダイシングテープの表面に貼着するウエーハ支持工程を実施する。図示の実施形態においては、図７に示すように光デバイスウエーハ１０を構成するサファイア基板２の表面２ａに積層された発光層２０側を環状のフレームＦの内側開口部を覆うように外周部が装着されたダイシングテープＴの表面に貼着する。従って、ダイシングテープＴの表面に貼着された光デバイスウエーハ１０は、サファイア基板２の裏面２ｂが上側となる。
【００３５】
なお、上述したシールドトンネル形成工程において、第２の実施形態を実施することによりサファイア基板２の裏面２ｂとシールドトンネル２１の間に非加工領域２２が形成されている光デバイスウエーハ１０の場合には、非加工領域２２を除去する非加工領域除去工程を実施する。この非加工領域除去工程を実施する際には、先ず、光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２の表面２ａに積層された発光層２０を保護するために、発光層２０の表面に保護部材を貼着する保護部材貼着工程を実施する。即ち、図８に示すように光デバイスウエーハ１０を構成するサファイア基板２の表面２ａに積層された発光層２０の表面に保護部材としての保護テープＰＴを貼着する。なお、保護テープＰＴは、図示の実施形態においては厚さが１００μｍのポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）からなるシート状基材の表面にアクリル樹脂系の糊が厚さ５μｍ程度塗布されている。
【００３６】
上述した保護部材貼着工程を実施したならば、光デバイスウエーハ１０を構成するサファイア基板２の裏面２ｂとシールドトンネル２１の間に形成された非加工領域２２を除去する非加工領域除去工程を実施する。この非加工領域除去工程は、図９の（ａ）に示す研削装置６を用いて実施する。図９の（ａ）に示す研削装置６は、被加工物を保持する保持手段としてのチャックテーブル６１と、該チャックテーブル６１に保持された被加工物を研削する研削手段６２を具備している。チャックテーブル６１は、上面に被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない回転駆動機構によって図９の（ａ）において矢印６１ａで示す方向に回転せしめられる。研削手段６２は、スピンドルハウジング６３１と、該スピンドルハウジング６３１に回転自在に支持され図示しない回転駆動機構によって回転せしめられる回転スピンドル６３２と、該回転スピンドル６３２の下端に装着されたマウンター６３３と、該マウンター６３３の下面に取り付けられた研削ホイール６３４とを具備している。この研削ホイール６３４は、円環状の基台６３５と、該基台６３５の下面に環状に装着された研削砥石６３６とからなっており、基台６３５がマウンター６３３の下面に締結ボルト６３７によって取り付けられている。
【００３７】
上述した研削装置６を用いて上記非加工領域除去工程を実施するには、図９の（ａ）に示すようにチャックテーブル６１の上面（保持面）に光デバイスウエーハ１０を構成する発光層２０の表面に貼着されている保護テープＰＴ側を載置する。そして、図示しない吸引手段によってチャックテーブル６１上に光デバイスウエーハ１０を保護テープＰＴを介して吸着保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル６１上に保持された光デバイスウエーハ１０は、サファイア基板２の裏面２ｂが上側となる。このようにチャックテーブル６１上に光デバイスウエーハ１０を保護テープＰＴを介して吸引保持したならば、チャックテーブル６１を図９の（ａ）において矢印６１ａで示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削手段６２の研削ホイール６３４を図９の（ａ）において矢印６３４ａで示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転せしめて、図９の（ｂ）に示すように研削砥石６３６を被加工面である光デバイスウエーハ１０を構成するサファイア基板２の裏面２ｂに接触せしめ、研削ホイール６３４を矢印６３４ｂで示すように例えば１μｍ／秒の研削送り速度で下方（チャックテーブル６１の保持面に対し垂直な方向）に所定量研削送りする。この結果、図９の（ｃ）に示すようにサファイア基板２の裏面２ｂが研削されて非加工領域２２が除去されサファイア基板２の裏面２ｂにシールドトンネル２１が露出せしめられる。
【００３８】
以上のようにして非加工領域除去工程を実施したならば、光デバイスウエーハ１０を構成するサファイア基板２の表面２ａに積層された発光層２０の表面に貼着されている保護部材としての保護テープＰＴを剥離して、上記図７に示すようにサファイア基板２の表面２ａに積層された発光層２０側を環状のフレームの内側開口部を覆うように外周部が装着されたダイシングテープＴの表面に貼着するウエーハ支持工程を実施する。
【００３９】
次に、光デバイスウエーハ１０に外力を付与し、光デバイスウエーハ１０を分割予定ライン２０３に沿って個々の光デバイス２０４に分割する分割工程を実施する。この分割工程は、図１０の（ａ）に示す分割装置７を用いて実施する。即ち、上記ウエーハ支持工程が実施された光デバイスウエーハ１０をダイシングテープＴを介して支持する環状のフレームＦを円筒状のベース７１の載置面７１ａ上にダイシングテープＴ側を上にして載置し、円筒状のベース７１の外周に配設されたクランプ７２によって固定する。そして、光デバイスウエーハ１０を構成する側を曲げ荷重付与手段７３を構成する平行に配設された円柱状の複数の支持部材７３１上に載置する。このとき、図１０の（ｂ）に示すように支持部材７３１と７３１との間に上記分割予定ライン２０３と対応する領域に形成されたシールドトンネル２１が位置付けられるように載置する。そして、光デバイスウエーハ１０を構成するサファイア基板２の表面２ａに積層された発光層２０の表面に貼着されたダイシングテープＴ側から押圧部材７３２により分割予定ライン２０３に沿って押圧する。この結果、光デバイスウエーハ１０には分割予定ライン２０３と対応する領域に形成されたシールドトンネル２１に沿って曲げ荷重が作用してサファイア基板２の裏面２ｂに露出されているシールドトンネル２１側に引っ張り荷重が発生し、図１０の（ｃ）に示すように分割予定ライン２０３と対応する領域に形成されたシールドトンネル２１が分割の起点となって分割予定ライン２０３に沿って分割される。
【００４０】
そして、所定方向に形成された分割予定ライン２０３と対応する領域に形成されたシールドトンネル２１に沿って分割したならば、円筒状のベース７１を９０度回動せしめて、上記所定方向と直交する方向に形成された分割予定ライン２０３と対応する領域に形成されたシールドトンネル２１に沿って上記分割作業を実施することにより、光デバイスウエーハ１０は個々の光デバイス２０４に分割することができる。なお、個々に分割された光デバイス２０４は、表面がダイシングテープＴに貼着されているので、バラバラにはならず光デバイス２０４の形態が維持されている。
【００４１】
以上のように本発明による光デバイスウエーハの加工方法は、サファイア基板２に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線の集光点をサファイア基板２の裏面２ｂ側から内部に位置付けて分割予定ラインに対応する領域に沿って照射し、細孔２１１と該細孔２１１をシールドする非晶質２１２とを成長させてシールドトンネル２１を分割予定ラインに対応する領域に沿って形成するシールドトンネル形成工程を実施した後に、サファイア基板２の表面２ａに発光層２０を積層して光デバイスウエーハを形成する発光層積層工程を実施するので、シールドトンネル２１を形成することによって発光層２０にダメージを与え光デバイスの輝度の低下を招くという問題が解消される。
なお、上述した実施形態においては、サファイア基板２の一方の面を表面と定義し他方の面を裏面と定義して他方の面である裏面側からパルスレーザー光線を照射してシールドトンネル形成工程を実施し、一方の面である表面に発光層２０を積層した例を示したが、サファイア基板２の一方の面を裏面と定義し他方の面を表面を定義した場合には、一方の面である裏面側からパルスレーザー光線を照射してシールドトンネル形成工程を実施し、他方の面である表面に発光層２０を積層する。
【符号の説明】
【００４２】
２：サファイア基板
２ｃ：オリエンテーションフラット
２０：発光層（エピ層）
２０３：分割予定ライン
２０４：光デバイス
２１：シールドトンネル
３：レーザー加工装置
３１：レーザー加工装置のチャックテーブル
３２：レーザー光線照射手段
３２２：集光器
５：エピタキシャル成長装置
６：研削装置
６１：研削装置のチャックテーブル
６２：研削手段
６３４：研削ホイール
７：分割装置
【図１】
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【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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