(57)【要約】【課題】サファイアウェーハの結晶欠陥の差異に依らずに形質層を良好に形成すること。【解決手段】サファイアウェーハの加工方法が、チャックテーブル上のサファイアウェーハに対して所定のレーザー加工条件でレーザー光線を外周余剰領域に照射して改質層をテスト加工するステップと、サファイアウェーハの外周余剰領域の改質層の撮像画像から改質層形成率を算出して、関係データから所定の加工条件でのレーザー加工時の改質層形成率に対応付いた最適レーザー加工条件を選定するステップと、最適レーザー加工条件でサファイアウェーハの分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射し、分割予定ラインに沿って改質層を形成するステップとを有する構成にした。【選択図】図２
2017204574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に複数のデバイス及び複数の分割予定ラインが形成されたデバイス領域及び該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域を有するサファイアウェーハを加工するサファイアウェーハの加工方法であって、
サファイアウェーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線を種類が異なる複数のサファイアウェーハの内部に位置づけて所定のレーザー加工条件で照射しサファイアウェーハ内部に改質層を形成し、撮像した該改質層の形成状態を画像処理で数値化した改質層形成率と最適レーザー加工条件とをサファイアウェーハの種類毎に対応づけた関係データを準備する関係データ準備ステップと、
該関係データ準備ステップを実施した後に、レーザー加工装置のチャックテーブル上面に保持されたサファイアウェーハに、サファイアウェーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線を内部に位置づけて該所定のレーザー加工条件で外周余剰領域に照射して、該サファイアウェーハ内部に改質層を形成する外周余剰領域改質層形成ステップと、
該外周余剰領域改質層形成ステップを実施した後に、形成された改質層を撮像手段で撮像し画像処理で改質層形成率を算出し、該関係データに基づき当該サファイアウェーハの種類及び最適レーザー加工条件を選定する最適レーザー加工条件選定ステップと、
選定された該最適レーザー加工条件で該サファイアウェーハの該分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射し、該分割予定ラインに沿って改質層を形成するレーザー光線照射ステップと、
該レーザー光線照射ステップを実施した後に、該サファイアウェーハに外力を付与して該改質層を起点として該分割予定ラインに沿って分割する分割ステップと、を含むサファイアウェーハの加工方法。
【請求項２】
表面に複数のデバイス及び複数の分割予定ラインが形成されたデバイス領域及び該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域を有するサファイアウェーハ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サファイアウェーハ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ウェーハの内部に照射するレーザー光線照射手段と、
該チャックテーブルに保持されたサファイアウェーハの表面を撮像する撮像手段と、制御手段と、を備えたレーザー加工装置であって、
種類の異なる複数のサファイアウェーハに対して該レーザー光線を所定のレーザー加工条件でサファイアウェーハの内部に位置づけて照射して改質層を形成し、該改質層を撮像して改質層の形成状態を画像認識で数値化した改質層形成率と最適レーザー加工条件とをサファイアウェーハの種類毎に対応づけた関係データを記憶する記憶手段を備え、
該チャックテーブルにサファイアウェーハが保持されると、
該レーザー光線照射手段は、サファイアウェーハ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ウェーハの内部に位置づけて該所定のレーザー加工条件で該外周余剰領域に照射してサファイアウェーハ内部に改質層を形成し、
該撮像手段は、形成された改質層形成領域を撮像し、
該制御手段は、撮像された画像情報から改質層形成率を算出し、該関係データに基づき最適レーザー加工条件を選定し、
該レーザー光線照射手段は、選定された該最適レーザー加工条件で、サファイアウェーハの該分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射すること、を特徴とするレーザー加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サファイアウェーハを個々のデバイスチップに分割するサファイアウェーハの加工方法及びレーザー加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
サファイアウェーハは、サファイア基板の表面に発光素子等の光デバイスを設けて形成されている。この種のサファイアウェーハの分割方法として、ストリートに沿ってレーザー光線を照射して内部に改質層を形成した後に、改質層を起点にサファイアウェーハを分割する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。改質層はレーザー光線の集光で生じる多光子吸収を利用して形成され、改質層の形成部分が基板内の他の領域と比較して脆くなっている。この強度が低下した改質層の近傍に外力が付与されることで、ストリートに沿ってサファイアウェーハが個々のデバイスチップへと分割される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１０５８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、サファイアウェーハの純度表記は結晶欠陥の割合（酸素欠陥割合）に必ずしも対応しているわけではない。サファイアウェーハの供給元が異なると、サファイアウェーハの純度表記が同じであっても結晶欠陥の割合が異なり、サファイアウェーハの酸素の欠乏箇所で改質層が形成され難い。このため、異なる供給元からのサファイアウェーハが混在している場合には、同じ加工条件でサファイアウェーハに対してレーザー加工を実施しても、改質層の形成具合に差異が生じてサファイアウェーハを良好に分割することができなかった。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、サファイアウェーハの結晶欠陥の差異に依らずに形質層を良好に形成することができるサファイアウェーハの加工方法及びレーザー加工装置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】
【０００６】
本発明のサファイアウェーハの加工方法は、表面に複数のデバイス及び複数の分割予定ラインが形成されたデバイス領域及び該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域を有するサファイアウェーハを加工するサファイアウェーハの加工方法であって、サファイアウェーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線を種類が異なる複数のサファイアウェーハの内部に位置づけて所定のレーザー加工条件で照射しサファイアウェーハ内部に改質層を形成し、撮像した該改質層の形成状態を画像処理で数値化した改質層形成率と最適レーザー加工条件とをサファイアウェーハの種類毎に対応づけた関係データを準備する関係データ準備ステップと、該関係データ準備ステップを実施した後に、レーザー加工装置のチャックテーブル上面に保持されたサファイアウェーハに、サファイアウェーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線を内部に位置づけて該所定のレーザー加工条件で外周余剰領域に照射して、該サファイアウェーハ内部に改質層を形成する外周余剰領域改質層形成ステップと、該外周余剰領域改質層形成ステップを実施した後に、形成された改質層を撮像手段で撮像し画像処理で改質層形成率を算出し、該関係データに基づき当該サファイアウェーハの種類及び最適レーザー加工条件を選定する最適レーザー加工条件選定ステップと、選定された該最適レーザー加工条件で該サファイアウェーハの該分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射し、該分割予定ラインに沿って改質層を形成するレーザー光線照射ステップと、該レーザー光線照射ステップを実施した後に、該サファイアウェーハに外力を付与して該改質層を起点として該分割予定ラインに沿って分割する分割ステップと、を含む。
【０００７】
本発明のレーザー加工装置は、表面に複数のデバイス及び複数の分割予定ラインが形成されたデバイス領域及び該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域を有するサファイアウェーハ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サファイアウェーハ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ウェーハの内部に照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルに保持されたサファイアウェーハの表面を撮像する撮像手段と、制御手段と、を備えたレーザー加工装置であって、種類の異なる複数のサファイアウェーハに対して該レーザー光線を所定のレーザー加工条件でサファイアウェーハの内部に位置づけて照射して改質層を形成し、該改質層を撮像して改質層の形成状態を画像認識で数値化した改質層形成率と最適レーザー加工条件とをサファイアウェーハの種類毎に対応づけた関係データを記憶する記憶手段を備え、該チャックテーブルにサファイアウェーハが保持されると、該レーザー光線照射手段は、サファイアウェーハ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ウェーハの内部に位置づけて該所定のレーザー加工条件で該外周余剰領域に照射してサファイアウェーハ内部に改質層を形成し、該撮像手段は、形成された改質層形成領域を撮像し、該制御手段は、撮像された画像情報から改質層形成率を算出し、該関係データに基づき最適レーザー加工条件を選定し、該レーザー光線照射手段は、選定された該最適レーザー加工条件で、サファイアウェーハの該分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射すること、を特徴とする。
【０００８】
これらの構成によれば、所定のレーザー加工条件での改質層形成率と最適レーザー加工条件とがサファイアウェーハの種類毎に対応付けられて、関係データとして事前に記憶されている。所定のレーザー加工条件でサファイアウェーハの外周余剰領域に改質層がテスト加工されて、このサファイアウェーハに対する所定のレーザー加工条件での改質層形成率が算出される。関係データを参照して改質層形成率からサファイアウェーハの種類と最適レーザー加工条件とが選定され、最適レーザー加工条件でサファイアウェーハの分割予定ラインに沿ってレーザー加工される。サファイアウェーハの結晶欠陥の差異に応じた最適レーザー加工条件が選定されるため、サファイアウェーハの結晶欠陥の差異に依らずに改質層を良好に形成して個々のデバイスチップに分割することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、サファイアウェーハの種類毎に改質層形成率と最適レーザー加工条件とが対応付けられて記憶されている。このため、サファイアウェーハに対して改質層をテスト加工することで、サファイアウェーハの種類と最適レーザー加工条件とを選定して、サファイアウェーハの結晶欠陥の差異に依らずに改質層を良好に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態のレーザー加工装置の斜視図である。
【図２】本実施の形態のレーザー加工条件の選定方法の説明図である。
【図３】本実施の形態の関係データ準備ステップの一例を示す図である。
【図４】本実施の形態の外周余剰領域改質層形成ステップの一例を示す図である。
【図５】本実施の形態の最適レーザー加工条件選定ステップの一例を示す図である。
【図６】本実施の形態のレーザー光線照射ステップの一例を示す図である。
【図７】本実施の形態の分割ステップの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本実施の形態のレーザー加工装置について説明する。図１は、本実施の形態のレーザー加工装置の斜視図である。なお、以下に示すレーザー加工装置は一例を示すものであり、この構成に限定されない。レーザー加工装置は、本実施の形態のサファイアウェーハの加工方法が適用可能であれば、適宜変更されてもよい。
【００１２】
図１に示すように、レーザー加工装置１は、レーザー光線を照射するレーザー光線照射手段４０とサファイアウェーハＷを保持したチャックテーブル２０とを相対移動させて、サファイアウェーハＷをレーザー加工するように構成されている。サファイアウェーハＷの表面には、複数の分割予定ラインＬが格子状に配列され、分割予定ラインＬによって区画された各領域にはＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）等の複数のデバイス（不図示）が形成されている。また、サファイアウェーハＷの表面は、複数のデバイスが形成されたデバイス領域Ａ１とデバイス領域Ａ１を囲繞する外周余剰領域Ａ２とに分かれている。
【００１３】
また、サファイアウェーハＷには保持テープＴの中央部分が貼着されており、保持テープＴの外周部分にはリング状のフレームＦが貼着されている。サファイアウェーハＷは、保持テープＴを介してフレームＦに支持された状態でレーザー加工装置１に搬入される。
【００１４】
レーザー加工装置１の基台１０上には、チャックテーブル２０をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるチャックテーブル移動機構３０が設けられている。チャックテーブル移動機構３０は、基台１０上に配置されたＸ軸方向に平行な一対のガイドレール３１と、一対のガイドレール３１にスライド可能に設置されたモータ駆動のＸ軸テーブル３３とを有している。また、チャックテーブル移動機構３０は、Ｘ軸テーブル３３の上面に配置されＹ軸方向に平行な一対のガイドレール３２と、一対のガイドレール３２にスライド可能に設置されたモータ駆動のＹ軸テーブル３４とを有している。
【００１５】
Ｘ軸テーブル３３及びＹ軸テーブル３４の背面側には、それぞれ図示しないナット部が形成されており、これらのナット部にボールネジ３５、３６が螺合されている。そして、ボールネジ３５、３６の一端部に連結された駆動モータ３７、３８が回転駆動されることで、チャックテーブル２０がガイドレール３１、３２に沿ってＸ軸方向及びＹ軸方向に移動される。また、Ｙ軸テーブル３４上には、サファイアウェーハＷを保持するチャックテーブル２０が設けられている。チャックテーブル２０の上面には保持面２１が形成され、チャックテーブル２０の周囲にはサファイアウェーハＷの周囲のフレームＦを挟持固定するクランプ部２２が設けられている。
【００１６】
チャックテーブル２０の後方の立壁部１１にはアーム部１２が突設されており、アーム部１２の先端にはチャックテーブル２０に上下方向で対向するようにレーザー光線照射手段４０が設けられている。レーザー光線照射手段４０の加工ヘッド４１では、不図示の発振器から発振されたレーザー光線（パルスレーザー）が、チャックテーブル２０に保持されたサファイアウェーハＷに向けて照射される。レーザー光線はサファイアウェーハＷに対して透過性を有する波長であり、サファイアウェーハＷの内部でレーザー光線が集光されることでパルス痕が形成される。
【００１７】
このパルス痕が分割予定ラインＬに沿って連続的に形成されることで、サファイアウェーハＷに分割起点となる改質層５５（図３参照）が形成される。なお、パルス痕とは、レーザースポットから伸長した亀裂のことをいう。また、改質層５５とは、レーザー光線の照射によってサファイアウェーハＷの内部の密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲と異なる状態となり、周囲よりも強度が低下する領域のことをいう。改質層５５は、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域であり、これらが混在した領域でもよい。
【００１８】
レーザー光線照射手段４０の側方には、サファイアウェーハＷの表面を撮像する撮像手段４２が設けられている。撮像手段４２の撮像画像に基づいて、加工ヘッド４１とサファイアウェーハＷとがアライメントされる。また、レーザー加工装置１には、装置各部を統括制御する制御手段４５と、後述する関係データを記憶する記憶手段４６とが設けられている。制御手段４５及び記憶手段４６は、各種処理を実行するプロセッサやメモリ等により構成される。メモリは、用途に応じてＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等の一つ又は複数の記憶媒体で構成される。
【００１９】
ところで、サファイアウェーハＷには純度が表記されているが、同一の純度表記であっても供給元のメーカ毎（種類毎）にサファイアウェーハＷの結晶欠陥、すなわちパルス痕が形成され難い酸素欠乏箇所の割合が異なっている。このため、同一の純度表記のサファイアウェーハＷに同一のレーザー加工条件でレーザー加工しても、サファイアウェーハＷの内部での改質層５５（図３参照）の形成具合が同一であるとは限らない。サファイアウェーハＷに適切なレーザー加工条件を選定する必要があるが、サファイアウェーハＷの純度表記では最適レーザー加工条件を選定することができない。
【００２０】
そこで、本実施の形態のレーザー加工装置１では、レーザー加工条件を選定するための参照データとして、改質層形成率と最適レーザー加工条件とがサファイアウェーハＷの種類毎に対応付けられた関係データを事前に用意している。そして、サファイアウェーハＷに改質層５５（図３参照）をテスト加工して、テスト加工時の改質層形成率から関係データを参照して、実生産時のサファイアウェーハＷの種類と最適レーザー加工条件とを選定するようにしている。よって、サファイアウェーハの種類がランダムで結晶欠陥の割合が異なっていても、最適なレーザー加工条件で改質層５５を良好に形成することが可能になっている。
【００２１】
ここで、レーザー加工条件の選定方法について詳細に説明する。図２は、本実施の形態のレーザー加工条件の選定方法の説明図である。図２Ａは改質層形成領域の撮像画像の一例を示し、図２Ｂは関係データの一例を示している。
【００２２】
図２Ａに示すように、サファイアウェーハＷの改質層形成領域を撮像した撮像画像には、一列に並んだ複数のパルス痕Ｍが表示されている。複数のパルス痕Ｍは、分割予定ラインＬ（図１参照）に沿って所定のレーザー加工条件で形成された改質層５５に撮像手段４２（図１参照）の焦点が合わせられることで撮像される。サファイアウェーハＷ内の各パルス痕Ｍは光が散乱して暗めに表示されるため、撮像画像に対して２値化処理等の画像処理が施されることでパルス痕Ｍが黒ピクセルとして表示される。この撮像画像内の黒ピクセルの表示具合等からサファイアウェーハＷに対する形質層形成率（パルス痕発生率）が算出される。
【００２３】
また、サファイアウェーハＷの酸素欠乏箇所ではパルス痕Ｍが形成されないため、結晶欠陥の割合に応じて改質層形成率が変化する。例えば、結晶欠陥が殆ど無いサファイアウェーハＷＡでは、レーザー光線の照射箇所の全てにパルス痕Ｍが形成されて改質層形成率が１００％になる。また、結晶欠陥の割合が小さなサファイアウェーハＷＢでは、レーザー光線の照射箇所の一部にパルス痕Ｍの抜けが生じて改質層形成率が８０％になる。また、結晶欠陥の割合が大きなサファイアウェーハＷＣでは、レーザー光線の照射箇所の大部分にパルス痕Ｍの抜けが生じて改質層形成率が４０％になる。
【００２４】
このように、サファイアウェーハＷの種類毎に結晶欠陥の割合が異なり、結晶欠陥の割合に応じて改質層形成率に差異が生じており、サファイアウェーハＷの種類毎に最適なレーザー加工条件が異なっている。このため、レーザー加工装置１の記憶手段４６（図１参照）には、改質層形成率からサファイアウェーハＷの種類と最適レーザー加工条件を選定できるような関係データが記憶されている。
【００２５】
図２Ｂに示すように、関係データは、所定のレーザー加工条件で加工した場合の改質層形成率と、この改質層形成率に対して最適なレーザー加工条件とが、サファイアウェーハＷの種類毎に対応付けられたものである。例えば、改質層形成率が９５％以上、改質層形成率が８０％以上９５％未満、改質層形成率が４０％以上８０％未満、改質層形成率が４０％未満に、それぞれサファイアウェーハＷの種類ＷＡ−ＷＤと最適レーザー加工条件Ａ−Ｄが対応付けられている。なお、サファイアウェーハＷの種類とは、供給元のメーカの違いだけではなく、サファイアウェーハの厚み、実際の純度、製法等の違いを含んでいてもよい。
【００２６】
また、最適レーザー加工条件とは、実際に複数種類のサファイアウェーハＷをレーザー加工して、改質層形成率が１００％になるようなレーザー加工条件である。レーザー加工条件は、例えば、レーザー加工条件Ａを基準にして、改質層形成率が小さくなるのに伴って、レーザー出力が大きく、加工送り速度が遅くなるように設定されている。関係データを参照することで、任意のサファイアウェーハＷに改質層５５を所定の加工条件でテスト加工して求めた改質層形成率から、任意のサファイアウェーハＷに対する最適レーザー加工条件を選定することが可能になっている。
【００２７】
図３から図７を参照して、本実施の形態のサファイアウェーハの加工方法について説明する。図３は関係データ準備ステップの一例、図４は外周余剰領域改質層形成ステップの一例、図５は最適レーザー加工条件選定ステップの一例、図６はレーザー光線照射ステップの一例、図７は分割ステップの一例をそれぞれ示している。
【００２８】
図３に示すように、サファイアウェーハの加工前に関係データ準備ステップが実施される。関係データ準備ステップでは、種類が異なる複数のサファイアウェーハＷが用意され、各サファイアウェーハＷの内部にレーザー光線が位置付けられて照射されて、所定のレーザー加工条件でサファイアウェーハＷの内部に改質層５５が形成される。そして、撮像手段４２によって各サファイアウェーハＷの改質層形成領域が撮像されて、制御手段４５によって撮像画像内の改質層５５の形成状態を画像処理で数値化した改質層形成率が求められる。改質層形成率は、各サファイアウェーハＷの種類に対応付けて記憶手段４６に記憶される。
【００２９】
また、詳細は図示しないが、レーザー加工条件を変えながらレーザー加工を繰り返して、各サファイアウェーハＷの種類に対する最適レーザー加工条件が決定される。最適レーザー加工条件は、改質層形成率と共に、各サファイアウェーハＷの種類に対応付けて記憶手段４６に記憶される。このようにして、改質層形成率とレーザー加工条件をサファイアウェーハＷの種類毎に対応付けた関係データ（図２Ｂ参照）が記憶手段４６に記憶される。なお、改質層形成率は、撮像画像の画像処理によって算出されればよく、２値化処理を利用する方法に限らず、例えば、撮像画像と改質層形成率１００％の基準画像とのマッチング処理で算出された相関値から算出されてもよい。
【００３０】
図４に示すように、関係データ準備ステップの後には外周余剰領域改質層形成ステップが実施される。外周余剰領域改質層形成ステップでは、レーザー加工装置１（図１参照）のチャックテーブル２０（図５参照）の上面にサファイアウェーハＷが保持され、サファイアウェーハＷの周囲のフレームＦがクランプ部２２に保持される。また、加工ヘッド４１の照射口がサファイアウェーハＷの外周余剰領域Ａ２に位置付けられ、所定のレーザー加工条件で外周余剰領域Ａ２にレーザー光線が照射される。そして、サファイアウェーハＷに対して加工ヘッド４１が相対移動されることで、サファイアウェーハＷの内部に改質層５５がテスト加工される。
【００３１】
図５に示すように、外周余剰領域形成ステップの後には最適レーザー加工条件選定ステップが実施される。最適レーザー加工条件選定ステップでは、テスト加工後のサファイアウェーハＷの外周余剰領域Ａ２の真上に撮像手段４２が位置付けられ、撮像手段４２の焦点をサファイアウェーハＷ内の改質層形成領域まで下げて撮像される。制御手段４５によって外周余剰領域Ａ２の撮像画像に対して画像処理等が施されて、サファイアウェーハＷの改質層形成率が算出される。そして、制御手段４５によって上記の関係データ（図２Ｂ参照）に基づいて、改質層形成率に対応付けられたサファイアウェーハＷの種類と最適レーザー加工条件が選定される。
【００３２】
図６に示すように、最適レーザー加工条件選定ステップの後にはレーザー光線照射ステップが実施される。レーザー光線照射ステップでは、加工ヘッド４１の照射口がサファイアウェーハＷの分割予定ラインＬ（図４参照）に位置付けられ、最適レーザー加工条件で分割予定ラインＬに沿ってレーザー光線が照射される。そして、サファイアウェーハＷに対して加工ヘッド４１が相対移動されることで、分割予定ラインＬに沿って改質層５５が形成される。この加工送りが繰り返されることで、サファイアウェーハＷの全ての分割予定ラインＬに沿って改質層５５が形成される。このように、サファイアウェーハＷの種類に応じた最適レーザー加工条件でサファイアウェーハＷに改質層５５が良好に形成される。
【００３３】
図７に示すように、レーザー光線照射ステップの後には分割ステップが実施される。分割ステップでは、エキスパンド装置（不図示）の拡張ドラム５１上にウェーハＷが載置され、サファイアウェーハＷの周囲のフレームＦがフレーム保持部５２に保持される。このとき、拡張ドラム５１はサファイアウェーハＷよりも大径であり、サファイアウェーハＷとフレームＦの間の保持テープＴに対して拡張ドラム５１の外周エッジが下側から接触している。そして、フレーム保持部５２が下降方向に移動されることで、拡張ドラム５１が相対的に突き上げられる。
【００３４】
拡張ドラム５１とフレーム保持部５２とが離間されることで、保持テープＴが放射方向に拡張されて、保持テープＴを介してサファイアウェーハＷの改質層５５に外力が付与される。これにより、サファイアウェーハＷは、強度が低下した改質層５５を分割起点として個々のデバイスチップＣに分割される。このように、結晶欠陥の割合が異なるサファイアウェーハＷが混在するような場合であっても、個々のサファイアウェーハＷに対して最適レーザー加工条件で改質層５５を形成して、個々のデバイスチップＣへと良好に分割することができる。
【００３５】
以上のように、本実施の形態のサファイアウェーハの加工方法では、所定のレーザー加工条件での改質層形成率と最適レーザー加工条件とがサファイアウェーハＷの種類毎に対応付けられて関係データとして事前に記憶されている。所定のレーザー加工条件でサファイアウェーハＷの外周余剰領域Ａ２に改質層５５がテスト加工されて、このサファイアウェーハＷに対する所定のレーザー加工条件での改質層形成率が算出される。関係データを参照して改質層形成率からサファイアウェーハＷの種類と最適レーザー加工条件とが選定され、最適レーザー加工条件でサファイアウェーハＷの分割予定ラインＬに沿ってレーザー加工される。サファイアウェーハＷの結晶欠陥の差異に応じた最適レーザー加工条件が選定されるため、サファイアウェーハＷの結晶欠陥の差異に依らずに改質層５５を良好に形成して個々のデバイスチップに分割することができる。
【００３６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【００３７】
例えば、上記した実施の形態において、分割ステップでは、保持テープのエキスパンドによってサファイアウェーハＷを分割する構成にしたが、この構成に限定されない。分割ステップは、サファイアウェーハＷに外力を付与して改質層５５を起点として分割予定ラインＬに沿って分割可能であればよい。例えば、ブレーキングによってサファイアウェーハＷを分割してもよいし、改質層形成後のサファイアウェーハＷに研削負荷を加えるＳＤＢＧ（Stealth  Dicing  Before  Grinding）によってサファイアウェーハＷを分割してもよい。
【００３８】
また、上記した実施の形態において、最適レーザー加工条件選定ステップをレーザー加工装置１が自動的に実施する構成にしたが、この構成に限定されない。最適レーザー加工条件選定ステップは、関係データをオペレータが参照して、オペレータが最適レーザー加工条件を選定してもよい。
【００３９】
また、上記した実施の形態において、関係データは、改質層形成率、最適レーザー加工条件、サファイアウェーハＷの種類が対応付けられる構成にしたが、この構成に限定されない。関連データは、少なくとも改質層形成率と最適レーザー加工条件が対応付けられていればよく、他のパラメータが対応付けられていてもよい。
【００４０】
また、上記した実施の形態において、サファイアウェーハＷの加工方法を純度表記が略同じサファイアウェーハＷについて適用する構成にしたが、この構成に限定されない。サファイアウェーハＷの加工方法は、明らかに純度表記が異なるサファイアウェーハに対しても適用可能である。
【００４１】
また、上記した実施の形態において、最適レーザー加工条件を改質層形成率が１００％になるレーザー加工条件として説明したが、この構成に限定されない。最適レーザー加工条件は、サファイアウェーハを分割可能な改質層形成率であればよく、例えば、改質層形成率が９０％以上になるレーザー加工条件であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上説明したように、本発明は、サファイアウェーハの結晶欠陥の差異に依らずに形質層を良好に形成することができるという効果を有し、特に、供給元のメーカが異なるサファイアウェーハをレーザー加工するサファイアウェーハの加工方法及びレーザー加工装置に有用である。
【符号の説明】
【００４３】
１  レーザー加工装置
２０  チャックテーブル
４０  レーザー光線照射手段
４２  撮像手段
４５  制御手段
４６  記憶手段
５５  改質層
Ａ１  デバイス領域
Ａ２  外周余剰領域
Ｌ  分割予定ライン
Ｗ  サファイアウェーハ
【図１】
2017204574.tif 000003
【図２】
2017204574.tif 000004
【図３】
2017204574.tif 000005
【図４】
2017204574.tif 000006
【図５】
2017204574.tif 000007
【図６】
2017204574.tif 000008
【図７】
2017204574.tif 000009