(57)【要約】      （修正有）【課題】光デバイス層にダメージを与えることなく基板の内部にストリートに沿って改質層を形成することができ、光デバイスの厚みを所定の厚みに形成する。【解決手段】光デバイスウエーハ２を、ストリート２２に沿って個々の光デバイスに分割する加工方法であって、光デバイス層２１におけるストリート２２が形成された領域を除去して基板２０の表面を露出せしめる基板露出工程と、レーザー光線を基板２０の裏面側から内部に集光点Ｐを位置付けてストリート２２に沿って照射し、改質層２１０を形成する改質層形成工程と、改質層形成工程の前又は後に光デバイスウエーハ２の表面に保護部材Ｔを貼着する保護部材貼着工程と、光デバイスウエーハ２の保護部材Ｔ側を保持手段３１によって保持し、研削砥石を基板２０の裏面に押圧して研削し、基板２０を所定の厚みに形成するとともに改質層２１０が形成されたストリート２２に沿って分割する裏面研削工程とを含む。【選択図】図８
2013219076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に光デバイス層が積層され格子状に形成された複数のストリート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、ストリート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であって、
基板の表面に積層された光デバイス層におけるストリートが形成された領域を除去して基板の表面を露出せしめる基板露出工程と、
基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を基板の裏面側から基板の内部に集光点を位置付けてストリートに沿って照射し、基板の内部にストリートに沿って改質層を形成する改質層形成工程と、
該改質層形成工程の前又は後に光デバイスウエーハの表面に保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、
該改質層形成工程が実施された光デバイスウエーハの保護部材側を保持手段によって保持し、研削砥石を回転しつつ基板の裏面に押圧して研削し、基板を所定の厚みに形成するとともに改質層が形成されたストリートに沿って分割する裏面研削工程と、を含む、
ことを特徴とする光デバイスウエーハの加工方法。
【請求項２】
該基板露出工程は、光デバイス層に対して吸収性を有する波長のレーザー光線をストリーに沿って照射し、光デバイス層をストリートに沿って除去することにより基板の表面を露出せしめる、請求項１記載の光デバイスウエーハの加工方法。
【請求項３】
該基板露出工程は、切削ブレードによって光デバイス層をストリーに沿って切削して除去することにより基板の表面を露出せしめる、請求項１記載の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、サファイア基板や炭化珪素基板の表面にn型窒化物半導体層およびp型窒化物半導体層とからなる光デバイス層（エピ層）が積層され格子状に形成された複数のストリート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、ストリートに沿って個々の光デバイスに分割する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や炭化珪素基板の表面にn型窒化物半導体層およびp型窒化物半導体層からなる光デバイス層が積層され格子状に形成された複数のストリート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ストリート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ストリートに沿った切断は、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３０μｍ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、炭化珪素基板等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。
【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ストリートに沿って分割する方法として、ウエーハに対して吸収性を有するパルスレーザー光線をストリート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ストリート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ストリート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、光デバイス層としての光デバイス層（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を集光点を内部に位置付けてストリートに沿って照射し、サファイア基板の内部にストリート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たストリートに沿って分割するサファイア基板の加工方法が下記特許文献２に開示されている。
【０００８】
なお、光デバイスウエーハは、サファイア基板や炭化珪素基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体からなる光デバイス層を積層する過程およびサファイア基板や炭化珪素基板を搬送する過程においてサファイア基板や炭化珪素基板が破損しないように、サファイア基板や炭化珪素基板の厚みが１mm前後の厚みに形成されている。そして、光デバイスの輝度を向上させるために、サファイア基板や炭化珪素基板の裏面を研削して１００〜２００μmの厚みに形成している。
【０００９】
しかるに、サファイア基板や炭化珪素基板の直径が１００〜１５０mmと大口径になると、サファイア基板や炭化珪素基板の裏面を研削して薄くするとサファイア基板や炭化珪素基板に反りが生じて破損するという問題がある。
【００１０】
このような問題を解消するために、ウエーハを構成する基板の裏面を研削して所定の厚みに形成する前に、基板の内部にストリートに沿って改質層を形成するウエーハの加工方法が提案されている。（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−３０５４２０号公報
【特許文献２】特開２００８−６４９２号公報
【特許文献３】特開２００６−１２９０２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
而して、上記特許文献３に開示されたウエーハの加工方法においては、サファイア基板や炭化珪素基板の大口径化に伴って厚みが厚くなることに起因して出力の高いレーザー光線を照射しなければならない。このため、サファイア基板や炭化珪素基板の裏面側から照射されたレーザー光線が表面に形成されたストリートに積層されている光デバイス層が破壊されて亀裂が生じ、この亀裂が光デバイスに伝播して光デバイスの品質が低下するという問題がある。
【００１３】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、光デバイス層にダメージを与えることなく基板の内部にストリートに沿って改質層を形成することができるとともに、光デバイスの厚みを所定の厚みに形成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にある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、基板の表面に光デバイス層が積層され格子状に形成された複数のストリート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、ストリート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であって、
基板の表面に積層された光デバイス層におけるストリートが形成された領域を除去して基板の表面を露出せしめる基板露出工程と、
基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を基板の裏面側から基板の内部に集光点を位置付けてストリートに沿って照射し、基板の内部にストリートに沿って改質層を形成する改質層形成工程と、
該改質層形成工程の前又は後に光デバイスウエーハの表面に保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、
該改質層形成工程が実施された光デバイスウエーハの保護部材側を保持手段によって保持し、研削砥石を回転しつつ基板の裏面に押圧して研削し、基板を所定の厚みに形成するとともに改質層が形成されたストリートに沿って分割する裏面研削工程と、を含む、
ことを特徴とする光デバイスウエーハの加工方法が提供される。
【００１５】
上記基板露出工程は、光デバイス層に対して吸収性を有する波長のレーザー光線をストリートに沿って照射し、光デバイス層をストリートに沿って除去することにより基板の表面を露出せしめる。
また、上記基板露出工程は、切削ブレードによって光デバイス層をストリートに沿って切削して除去することにより基板の表面を露出せしめる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明においては、基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を基板の裏面側から基板の内部に集光点を位置付けてストリートに沿って照射し、基板の内部にストリートに沿って改質層を形成する改質層形成工程を実施する前に、基板の表面に積層された光デバイス層におけるストリートが形成された領域を除去して基板の表面を露出せしめる基板露出工程を実施するので、改質層形成工程を実施する際には光デバイスウエーハを構成する光デバイス層はストリートが形成された領域から除去されているので、出力の高いレーザー光線を基板の裏面側から照射しても、光デバイス層が破壊されることはなく、光デバイスに亀裂が伝播することはない。そして、改質層形成工程を実施した後に、光デバイスウエーハの保護部材側を保持手段によって保持し、研削砥石を回転しつつ基板の裏面に押圧して研削し、基板を所定の厚みに形成するとともに改質層が形成されたストリートに沿って分割する裏面研削工程を実施するので、所定の厚みに形成され個々に分割された光デバイスを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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光デバイスウエーハを示す斜視図および要部拡大断面図。
【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基板露出工程の第１の実施形態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基板露出工程の第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基板露出工程の第２の実施形態を実施するための切削装置の要部斜視図。
【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基板露出工程の第２の実施形態を示す説明図。
【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保護部材貼着工程を示す説明図。
【図７】本発明による光デバイスウエーハの加工方法における改質層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改質層形成工程の説明図。
【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裏面研削工程を実施するための研削装置の要部斜視図。
【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裏面研削工程の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明による光デバイスウエーハの加工方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１には、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が示されている。
図１に示す光デバイスウエーハ２は、略円板形状であるサファイア基板２０の表面２０aにn型窒化ガリウム半導体層２１１およびp型窒化ガリウム半導体層２１２からなる光デバイス層２１がエピタキシャル成長法によって形成されている。なお、光デバイス層２１は、窒化ガリウム（GaN）に限らず、GaP、GaInP、GaInAs、GaInAsP、InP、InN、InAs、AIN、AIGaAs等によって形成される。このように構成された光デバイスウエーハ２は、図示の実施形態においてはサファイア基板２０の直径が１００mmで厚みが１．３mm、光デバイス層２１の厚みが１０μmに形成されている。なお、光デバイス層２１は、図1の(a)に示すように格子状に形成された複数のストリート２２によって区画された複数の領域に光デバイス２３が形成されている。なお、ストリート２２の幅は、図示の実施形態においては４０μmに設定されている。以下、この光デバイスウエーハ２をストリート２２に沿って個々の光デバイス２３に分割する加工方法について説明する。
【００２０】
光デバイスウエーハ２をストリート２２に沿って個々の光デバイス２３に分割するには、サファイア基板２０の表面２０aに積層された光デバイス層２１におけるストリート２２が形成された領域を除去してサファイア基板２０の表面２０aを露出せしめる基板露出工程を実施する。この基板露出工程の第１の実施形態について、図２および図３を参照して説明する。基板露出工程の第１の実施形態は、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において矢印Ｙ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。
【００２１】
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器３２２が装着されている。なお、レーザー光線照射手段３２は、集光器３２２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。
【００２２】
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、図示の実施形態においては可視光線によって撮像する撮像素子（ＣＣＤ）等で構成されており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。
【００２３】
上述したレーザー加工装置３を用いて、上記光デバイスウエーハ２を構成する光デバイス層２１に対して吸収性を有する波長のレーザー光線をストリート２２に沿って照射し、光デバイス層２１におけるストリート２２が形成された領域を除去してサファイア基板２０の表面２０aを露出せしめる基板露出工程について、図２および図３を参照して説明する。
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上に光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の裏面２０b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、光デバイスウエーハ２をチャックテーブル３１上に吸引保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル３１に保持された光デバイスウエーハ２は、サファイア基板２０の表面２０aに積層された光デバイス層２１の表面２１aが上側となる。このようにして、光デバイスウエーハ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。
【００２４】
光デバイスウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル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光デバイスウエーハ２を構成する光デバイス層２１のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段３３および図示しない制御手段は、光デバイスウエーハ２の光デバイス層２１に所定方向に形成されているストリート２２と、該ストリート２２に沿って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との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する（アライメント工程）。また、光デバイスウエーハ２に上記所定方向と直交する方向に形成されたストリート２２に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。
【００２５】
以上のようにしてチャックテーブル３１上に保持された光デバイスウエーハ２を構成する光デバイス層２１の表面に形成されているストリート２２を検出し、レーザー光線照射位置のアライメントが行われたならば、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、所定のストリート２２の一端（図３の（ａ）において左端）をレーザー光線照射手段３２の集光器３２２の直下に位置付ける。そして、集光器３２２から照射されるパルスレーザー光線の集光点Ｐを光デバイスウエーハ２を構成する光デバイス層２１の表面（上面）位置に合わせる。次に、集光器３２２から光デバイス層２１に対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線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加工送り速度で移動せしめる。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の照射位置がストリート２２の他端（図３の（b）において右端）の位置に達したら、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。この結果、光デバイスウエーハ２を構成する光デバイス層２１には、図３の（b）および図３の(c)に示すようにストリート２２に沿ってレーザー加工溝２２１が形成され、サファイア基板２０の表面２０aが露出せしめられる（基板露出工程）。上述した基板露出工程を光デバイスウエーハ２に形成された全てのストリート２２に沿って実施する。
【００２６】
上記の基板露出工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
波長                    ：３５５ｎｍのパルスレーザー
繰り返し周波数          ：１５ｋＨｚ
平均出力                ：０．５W
パルス幅                ：１００ns
集光スポット径          ：φ３０μｍ
加工送り速度            ：９０ｍｍ／秒
【００２７】
次に、基板露出工程の第２の実施形態について、図４および図５を参照して説明する。基板露出工程の第２の実施形態は、図４に示す切削装置４を用いて実施する。図４に示す切削装置４は、被加工物を保持するチャックテーブル４１と、該チャックテーブル４１に保持された被加工物を切削する切削手段４２と、該チャックテーブル４１に保持された被加工物を撮像する撮像手段４３を具備している。チャックテーブル４１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない切削送り手段によって図４において矢印Ｘで示す加工送り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矢印Ｙ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。
【００２８】
上記切削手段４２は、実質上水平に配置されたスピンドルハウジング４２１と、該スピンドルハウジング４２１に回転自在に支持された回転スピンドル４２２と、該回転スピンドル４２２の先端部に装着された切削ブレード４２３を含んでおり、回転スピンドル４２２がスピンドルハウジング４２１内に配設された図示しないサーボモータによって矢印４２２aで示す方向に回転せしめられるようになっている。なお、切削ブレード４２３は、図示の実施形態においては切れ刃が粒径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た電鋳ブレードからなり、厚みが３０μmに設定されている。従って、切削ブレード４２３によって切削される切削溝の幅は３０μmとなる。
【００２９】
図４に示す切削装置４によって基板露出工程を実施するには、チャックテーブル４１上に光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の裏面２０b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、光デバイスウエーハ２をチャックテーブル４１上に吸引保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル４１に保持された光デバイスウエーハ２は、サファイア基板２０の表面２０aに積層された光デバイス層２１の表面２１aが上側となる。このようにして、光デバイスウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル４１は、図示しない加工送り手段によって撮像手段４３の直下に位置付けられる。
【００３０】
光デバイスウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル４１が撮像手段４３の直下に位置付けられると、撮像手段４３および図示しない制御手段によって光デバイスウエーハ２を構成する光デバイス層２１の切削すべき切削領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段４３および図示しない制御手段は、光デバイスウエーハ２の光デバイス層２１に所定方向に形成されているストリート２２と、切削ブレード４２３との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、切削領域のアライメントを遂行する（アライメント工程）。また、光デバイスウエーハ２に形成されている上記所定方向に対して直交する方向に延びるストリート２２に対しても、同様に切削領域のアライメントが遂行される。
【００３１】
以上のようにしてチャックテーブル４１上に保持された光デバイスウエーハ２を構成する光デバイス層２１の表面２１aに形成されているストリート２２を検出し、切削ブレード４２３によって切削すべき切削領域のアライメントが行われたならば、光デバイスウエーハ２を保持したチャックテーブル４１を切削領域の切削開始位置に移動する。そして、図５の(a)で示すように光デバイスウエーハ２の切削すべきストリート２２の一端（図５の(a)において左端）が切削ブレード４２３の直下より所定量右側に位置するように位置付ける（加工送り開始位置位置付け工程）。このようにして光デバイスウエーハ２を加工領域の加工開始位置に位置付けられたならば、切削ブレード４２３を矢印４２２aで示す方向に回転しつつ図５の(a)において２点鎖線で示す待機位置から下方に切り込み送りし、図５の(a)において実線で示すように所定の切り込み送り位置に位置付ける。この切り込み送り位置は、図５の(a)に示すように切削ブレード４２３の外周縁の下端が光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の表面２０aの位置に設定されている。
【００３２】
次に、図５の(a)に示すように切削ブレード４２３を矢印４２２aで示す方向に所定の回転速度で回転しつつ、チャックテーブル４１を図５の(a)において矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度（例えば、５０ｍｍ／秒）で加工送りする。この結果、図５の(b)および（c）に示すように光デバイスウエーハ２を構成する光デバイス層２１には、ストリート２２に沿ってサファイア基板２０の表面２０aに達する切削溝２２２が形成され、サファイア基板２０の表面２０aが露出せしめられる（基板露出工程）。上述した基板露出工程を光デバイスウエーハ２に形成された全てのストリート２２に沿って実施する。
【００３３】
上述したように基板露出工程を実施したならば、光デバイスウエーハ２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６の(a)および(b)に示すように光デバイスウエーハ２に形成された光デバイス２３を保護するために光デバイス層２１の表面２１aに保護テープTを貼着する。なお、保護部材貼着工程は、後述する改質層形成工程を実施した後に実施してもよい。
【００３４】
次に、サファイア基板２０に対して透過性を有する波長のレーザー光線をサファイア基板２０の裏面側からサファイア基板２０の内部に集光点を位置付けてストリート２２に沿って照射し、サファイア基板２０の内部にストリート２２に沿って改質層を形成する改質層形成工程を実施する。この改質層形成工程は、上記図２に示すレーザー加工装置３と同様の構成である図７に示すレーザー加工装置３０を用いて実施する。なお、レーザー加工装置３０はレーザー加工装置３と実質的に同様の部材によって構成されているので、同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。
【００３５】
上述したレーザー加工装置３０を用いて、上記光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０に対して透過性を有する波長のレーザー光線をサファイア基板２０の裏面２０b側から集光点をサファイア基板２０の内部に位置付けてストリート２２に沿って照射し、サファイア基板２０の内部にストリート２２に沿って改質層を形成する改質層形成工程について、図７および図８を参照して説明する。
改質層形成工程を実施するには先ず、上述した図７に示すレーザー加工装置３０のチャックテーブル３１上に光デバイスウエーハ２の保護テープT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、光デバイスウエーハ２をチャックテーブル３１上に保護テープTを介して吸引保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル３１に保護テープTを介して吸引保持された光デバイスウエーハ２は、サファイア基板２０の裏面２０bが上側となる。このようにして、光デバイスウエーハ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。
【００３６】
光デバイスウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル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光デバイスウエーハ２を構成する光デバイス層２１のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段３３および図示しない制御手段は、光デバイスウエーハ２の光デバイス層２１に所定方向に形成されているストリート２２と、該ストリート２２に沿って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との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する（アライメント工程）。また、光デバイスウエーハ２に上記所定方向と直交する方向に形成されたストリート２２に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。このとき、光デバイスウエーハ２におけるストリート２２が形成されている光デバイス層２１の表面は下側に位置しているが、光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０は透明体であるため、サファイア基板２０の裏面２０ｂ側からストリート２２を撮像することができる。
【００３７】
以上のようにしてチャックテーブル３１上に保持された光デバイスウエーハ２を構成する光デバイス層２１の表面２１aに形成されているストリート２２を検出し、レーザー光線照射位置のアライメントが行われたならば、図８の（ａ）で示すようにチャックテーブル３１を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、所定のストリート２２の一端（図８の（ａ）において左端）をレーザー光線照射手段３２の集光器３２２の直下に位置付ける。そして、集光器３２２から照射されるパルスレーザー光線の集光点Ｐを光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の表面２０a（下面）から例えば５０μm上側の位置に合わせる。この集光器３２２から照射されるパルスレーザー光線の集光点Ｐを光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の所定位置に位置付けるためには、例えば特開２００９−６３４４６号公報に記載されているチャックテーブルに保持された被加工物の高さ位置検出装置を用いてチャックテーブル３１に保持された光デバイスウエーハ２の上面の高さ位置を検出し、検出された光デバイスウエーハ２の上面の高さ位置を基準として図示しない集光点位置調整手段を作動することによりパルスレーザー光線の集光点Ｐを所定位置に位置付ける。次に、集光器３２２からサファイア基板２０に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル３１を図８の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、図８の（ｂ）で示すようにレーザー光線照射手段３２の集光器３２２の照射位置がストリート２２の他端（図８の（b）において右端）の位置に達したら、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。この結果、光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０には、図８の（b）および図８の(c)に示すように内部にストリート２２に沿って連続した改質層２１０が形成される（改質層形成工程）。この改質層２１０は、サファイア基板２０の表面２０a（下面）即ち光デバイス層２１より裏面２０b（上面）側に形成される。このように改質層形成工程を実施する際には上述した基板露出工程が実施され光デバイスウエーハ２を構成する光デバイス層２１には、ストリート２２に沿ってサファイア基板２０の表面２０aに達するレーザー加工溝２２１または切削溝２２２が形成されて光デバイス層２１が除去されているので、出力の高いパルスレーザー光線をサファイア基板２０の裏面２０b側から照射しても、光デバイス層２１を破壊することはなく、光デバイス２３に亀裂が伝播することはない。上述した改質層形成工程を光デバイスウエーハ２に形成された全てのストリート２２に沿って実施する。
【００３８】
上記の改質層形成工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
波長                    ：５３２ｎｍのパルスレーザー
繰り返し周波数          ：１５ｋＨｚ
平均出力                ：０．１５W
パルス幅                ：５００ｐｓ
集光スポット径          ：φ１μｍ
加工送り速度            ：９０ｍｍ／秒
【００３９】
なお、上記加工条件によって改質層形成工程を実施することにより、サファイア基板２０にはストリート２２に沿って厚みが５０〜６０μmの改質層２１０が形成される。
【００４０】
次に、改質層形成工程が実施された光デバイスウエーハ２の保護部材T側を保持手段によって保持し、研削砥石を回転しつつサファイア基板２０の裏面に押圧して研削し、サファイア基板２０を所定の厚みに形成するとともに改質層が形成されたストリート２２に沿って分割する裏面研削工程を実施する。この裏面研削工程は、図９に示す研削装置５を用いて実施する。図９に示す研削装置５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５１と、該チャックテーブル５１に保持された被加工物を研削する研削手段５２を具備している。チャックテーブル５１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において矢印５１aで示す方向に回転せしめられる。研削手段５２は、スピンドルハウジング５２１と、該スピンドルハウジング５２１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５２２と、該回転スピンドル５２２の下端に装着されたマウンター５２３と、該マウンター５２３の下面に取り付けられた研削ホイール５２４とを具備している。この研削ホイール５２４は、円環状の基台５２５と、該基台５２５の下面に環状に装着された研削砥石５２６とからなっており、基台５２５がマウンター５２３の下面に締結ボルト５２７によって取り付けられている。
【００４１】
上述した研削装置５を用いて上記研削工程を実施するには、図９に示すようにチャックテーブル５１の上面（保持面）に光デバイスウエーハ２の保護テープT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、光デバイスウエーハ２をチャックテーブル５１上に保護テープTを介して吸引保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル５１に保護テープTを介して吸引保持された光デバイスウエーハ２は、サファイア基板２０の裏面２０bが上側となる。このようにチャックテーブル５１上に光デバイスウエーハ２を保護テープTを介して吸引保持したならば、チャックテーブル５１を図９において矢印５１aで示す方向に例えば５００ｒｐｍで回転しつつ、研削手段５２の研削ホイール５２４を図９において矢印５２４aで示す方向に例えば７００ｒｐｍで回転せしめて、図１０に示すように研削砥石５２６を被加工面である光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の裏面２０bに接触せしめ、研削ホイール５２４を図９および図１０において矢印５２４b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５１の保持面に対し垂直な方向）に所定量研削送りする（裏面研削工程）。この結果、光デバイスウエーハ２を構成するサファイア基板２０の裏面２０bが研削され、光デバイスウエーハ２は所定の厚み（例えば１００μm）に形成されるとともに、薄くなった光デバイスウエーハ２は改質層２１０が形成されたストリート２２に沿って個々の光デバイス２３に分割される。
【符号の説明】
【００４２】
２：光デバイスウエーハ
２０：サファイア基板
２１：光デバイス層
３：レーザー加工装置
３０：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
３３：撮像手段
４：切削装置
４１：切削装置のチャックテーブル
４２：切削手段
４２３：切削ブレード
４３：撮像手段
５：研削装置
５１：研削装置のチャックテーブル
５２：研削手段
５２４：研削ホイール
５２６：研削砥石
Ｔ：保護テープ
【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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