JP2003124151A - サファイア基板のダイシング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】サファイア基板を好適に切断し，チップ数を減
らすことなく歩留まりを向上させることの可能な，サフ
ァイア基板のダイシング方法を提供すること。 【解決手段】 サファイア基板１２を切削するサファイ
ア基板１２のダイシング方法において，サファイア基板
１２の表面を切削し，第１の溝４０を形成する第１の工
程と，サファイア基板１２の表面に粘着手段を貼り付け
る第２の工程と，サファイア基板１２の裏面を切削し，
裏面から少なくとも第１の溝４０の底部に至る第１の溝
４０より広く深い第２の溝４２を形成する第３の工程と
を含むことを特徴とする，サファイア基板１２のダイシ
ング方法が提供される。かかる構成により，サファイア
基板１２の表面の有効面積を確保しつつ，裏面からサフ
ァイア基板１２を円滑かつ確実に切断でき，切り離しも
よい。従って，サファイア基板１２のダイシング工程
で，チップ数を減らすことなく歩留まりを大幅に向上で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，サファイア基板の
ダイシング方法にかかり，特に，表面に窒化ガリウム系
化合物半導体が積層されたサファイア基板のダイシング
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，例えば青色ＬＥＤ（発光ダイオー
ド）チップを製造するために，高速回転するブレードに
よりサファイア基板を切断するダイシング方法が採用さ
れている。しかし，かかるチップの幅は例えば３００μ
ｍ程度と非常に小さく，またサファイア基板自体も硬く
割れにくい難加工材である。このため，上記のようなダ
イシング方法において，ブレードの厚さが薄い（例えば
２０〜３０μｍ）と，切断時にチップを完全に分断でき
ずに複数のチップが塊状となって切り出されるなどし
て，歩留まりが非常に悪くなる。

【０００３】そこで，サファイア基板を確実に切断して
歩留まりを向上させるためには，ある程度の厚さを有す
るブレード（例えば厚さ約１００μｍ）を用いる必要が
ある。しかし，ブレードを厚くすると，チップ間の切断
に要する面積が大きくなるので，１つのサファイア基板
から取れるチップ数が少なくなるという問題がある。

【０００４】そこで，上記のような問題を解決するもの
として，特開昭６０−２１１８５８号公報には，厚さの
異なる２種類のブレードを利用して，まず，サファイア
基板の裏面から厚いブレードで深く広い溝を形成し，次
いで，サファイア基板の表面から薄いブレードで浅く狭
い溝を形成することによって，サファイア基板を切断す
るダイシング方法が記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記従
来のダイシング方法では，先にサファイア基板の裏面に
深い溝を形成するため，表面側からの切断時にサファイ
ア基板が壊れやすい上に不安定になり，サファイア基板
を切断しにくいという問題点がある。

【０００６】また，表面からサファイア基板の切断を図
る時に，薄いブレードを利用するので，サファイア基板
の切り離しが悪いという問題もある。

【０００７】本発明は，従来のサファイア基板のダイシ
ング方法が有する上記問題点に鑑みてなされたものであ
り，本発明の目的は，サファイア基板を好適に切断し，
チップ数を減らすことなく歩留まりを向上させることの
可能な，新規かつ改良されたサファイア基板のダイシン
グ方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め，本発明の第１の観点によれば，サファイア基板を切
削するサファイア基板のダイシング方法において，サフ
ァイア基板の表面を切削し，第１の溝を形成する，第１
の工程と，サファイア基板の表面に粘着手段を貼り付け
る，第２の工程と，サファイア基板の裏面を切削し，裏
面から少なくとも第１の溝の底部に至る，第１の溝より
広く深い第２の溝を形成する，第３の工程と，を含むこ
とを特徴とする，サファイア基板のダイシング方法が提
供される。

【０００９】なお，サファイア基板の表面とは，サファ
イア基板の両平面のうちいずれか一方の平面をいう。か
かるサファイア基板の表面が決定されれば，表面と反対
側の平面が，サファイア基板の裏面となる。従って，サ
ファイア基板の表面と裏面は任意に選択可能である。

【００１０】かかる構成により，サファイア基板の表面
における第１の溝に要する切断面積が小さくて済むの
で，サファイア基板の表面の有効面積を確保できる。ま
た，サファイア基板の裏面からは比較的広く深い第２の
溝を形成するため，サファイア基板を好適に切断でき，
切断されたサファイア基板の切り離しもよい。さらに，
第１の溝が形成された後のサファイア基板の表面におけ
る平坦部の総面積が比較的大きいので，粘着手段を貼り
付けた際に十分な接着面積を確保できる。このため，サ
ファイア基板の裏面を切削する際に，サファイア基板を
安定的に固定できサファイア基板自体も壊れにくいの
で，円滑な切削が可能になる。

【００１１】さらに，サファイア基板の表面には，窒化
ガリウム系化合物半導体が積層されている，如く構成す
れば，例えば青色発光ダイオード用などの半導体チップ
を製造するためのサファイア基板を好適にダイシングで
きる。

【００１２】また，第１の溝の深さは，サファイア基板
の厚さの３分の１以下であるとともに，第２の溝の深さ
は，サファイア基板の厚さの３分の２以上である，如く
構成すれば，サファイア基板の厚さの３分の２以上の深
さで広い溝を形成してサファイア基板を確実に切断でき
るので，切断されたサファイア基板の切り離しがさらに
よくなる。

【００１３】さらに，第１の溝を形成する第１のブレー
ドの厚さは，２０〜３０μｍであるとともに，第２の溝
を形成する第２のブレードの厚さは，５０〜１２０μｍ
である，如く構成すれば，第１のブレードはサファイア
基板の表面を切削して，適度に小さい幅を有する第１の
溝を形成するので，サファイア基板表面の有効面積を十
分に確保することができる。また，第２のブレードはサ
ファイア基板の裏面を切削して，適度に大きい幅を有す
る第２の溝を形成するので，サファイア基板を確実に切
断して切り離しをよくすることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら，
本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。な
お，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構
成を有する構成要素については，同一の符号を付するこ
とにより重複説明を省略する。

【００１５】（第１の実施の形態）まず，図１に基づい
て，本発明の第１の実施形態におけるサファイア基板に
ついて詳細に説明する。なお，図１（ａ）は，本実施形
態にかかるサファイア基板１２の斜視図であり，図１
（ｂ）は，本実施形態にかかるサファイア基板１２の断
面図である。

【００１６】本実施形態にかかるサファイア基板１２と
は，六方晶系のサファイア結晶からなる非常に硬い基板
の表面上に，窒化ガリウム系化合物半導体が積層されて
いるもの（即ち，窒化ガリウム系化合物半導体ウェハ）
をいう。かかるサファイア基板１２は，図１（ａ）に示
すように，外観は例えば白色透明の円盤状の基板であ
り，その大きさは外径が例えば２インチであるが，例え
ば４インチなどであってもよい。また，サファイア基板
１２の厚さは例えば約１００μｍである。なお，サファ
イア基板１２として，表面に窒化ガリウム系化合物半導
体を積層した後に，裏面から研磨または研削して上記厚
さまで薄くしたものを利用してもよい。

【００１７】このようなサファイア基板１２は，図１
（ｂ）に示すように，サファイア結晶からなる基板１２
ａの表面上に，例えば，ＭＯＣＶＤ法，ＭＢＥ法等の気
相成長法を利用して，例えば数十μｍの厚さで積層され
た窒化ガリウム系化合物半導体層１２ｂを有する。かか
る窒化ガリウム系化合物半導体層１２ｂは，例えば，エ
ピタキシャル成長された，ｎ型ＧａＮ：Ｓｉ層，ＩｎＧ
ａＮ活性層（または発光層），Ａ１ＧａＮクラッド層，
ｐ型ＧａＮ：Ｍｇキャップ層などからなる。さらに，こ
の窒化ガリウム系化合物半導体層１２ｂの表面には，例
えばエッチングするなどして各種の電極（図示せず）が
形成されている。なお，窒化ガリウム系化合物半導体層
１２ｂは，かかる例に限定されず，上記以外の多様な積
層構造を有してもよい。

【００１８】このようにして窒化ガリウム系化合物半導
体層１２ｂを積層することで，サファイア基板１２表面
上には，例えば略同一のパターンおよび特性を有する複
数の半導体素子が，縦横に等間隔で配列された状態で形
成される。かかる半導体素子の幅は，例えば３００μｍ
程度である。この半導体素子間のストリートに沿って，
ダイシングを行い（図１（ｂ）の破線で示す切断ライン
で切断して），サファイア基板１２を複数片に分割する
ことで半導体チップが製造される。なお，例えば，２イ
ンチのサファイア基板１２からは，約１３，５００個も
の半導体チップが製造可能である。

【００１９】かかる窒化ガリウム系化合物半導体チップ
は，近年，例えば青色発光ダイオード（ＬＥＤ）チッ
プ，レーザダイオードチップなどとして利用されてお
り，実用価値が非常に高い。また，サファイア基板１２
は非常に高価である。従って，ダイシング時に発生する
チッピングやクラックを抑制し，また複数の半導体チッ
プが塊状に切り出されることを防止して，歩留まりの向
上を図るとともに，１枚のウェハから製造できる半導体
チップ数を増加させることは非常に重要である。

【００２０】次に，図２に基づいて，本実施形態におけ
るサファイア基板のダイシングに用いるダイシング装置
の概略について説明する。図２は，本実施形態にかかる
ダイシング装置１０の全体斜視図である。

【００２１】図２に示すように，ダイシング装置１０
（ダイシングソーまたはダイサーともいう）は，サファ
イア基板１２を切削または切断する切削ユニット２０
と，サファイア基板１２を載置するチャックテーブル１
５とを有する。サファイア基板１２は，粘着手段として
の例えば粘着テープ１３によりフレーム１４に固定的に
支持された状態で，チャックテーブル１５上に供給され
る。チャックテーブル１５は切削ユニット２０に対し相
対的に移動可能であり，切削ユニット２０の端部に設置
された高速回転するブレードにサファイア基板１２を所
定量切り込ませながら，チャックテーブル１５が移動す
ることにより切削が進行する。逆に，チャックテーブル
１５が固定され，切削ユニット２０が相対的に移動して
切削する場合もある。

【００２２】切削ユニット２０は，サファイア基板１２
を加工面上のストリートに沿って切削し，極薄の溝（切
溝またはカーフともいう）を形成する。所定方向に複数
の溝を略帯状に形成した後，チャックテーブル１５を例
えば約９０度回転させ，上記形成された溝の方向と例え
ば略垂直な方向に，複数の新たな溝を略帯状に形成する
ことにより，サファイア基板１２の一面を例えば格子状
にダイシングすることができる。

【００２３】次に，図３に基づいて，本実施形態におけ
る切削ユニットについて説明する。なお，図３は，本実
施形態にかかる切削ユニット２０の斜視図である。

【００２４】図３に示すように，切削ユニット２０は，
リング状のブレード２２と，ブレード２２を両側より挟
持するフランジ２４と，切削方向前方から切削水を供給
するシャワーノズル２５と，ブレード２２両側から切削
水を供給する側面ノズル２６と，ホイルカバー２８と，
フランジ２４を介してブレード２０を回転させるスピン
ドル３０とを有する。

【００２５】ブレード２２は，ダイヤモンド等の砥粒を
ニッケル等のボンド材で電着した電鋳ブレード（ダイア
メッシュが例えば＃４００〜１２００）であり，略リン
グ形状を有する。また，ブレード２２の厚さは極薄であ
り，例えば２０〜１２０μｍである。本実施形態におい
ては，厚さが異なる例えば２種類のブレード２２を用い
て切削加工を行う。即ち，厚さが例えば約２０〜３０μ
ｍの第１のブレード２２ａと，厚さが例えば約５０〜１
２０μｍの第２のブレード２２ｂであるが，詳細につい
ては後述する。なお，本実施形態にかかるブレード２２
はリング状であるが，本発明はかかる例に限定されず，
例えばハブ（Ｈｕｂ）と切刃部を一体形成したハブブレ
ードなどであってもよい。

【００２６】かかるブレード２２は，フランジ２４に挟
持された状態でスピンドル３０に軸着され，例えば３０
ｋｒｐｍで高速回転可能である。高速回転するブレード
２２が，その外周をサファイア基板１２の加工面に所定
量切り込ませながら，ストリートに沿って加工面を切削
し，極薄の溝を形成する。かかる切削中には切削水が供
給され，ブレード２２及び加工点が冷却される。

【００２７】フランジ２４は，例えばステンレス等の比
較的硬質な金属などで形成されており，ブレード２２を
両側より挟持して固定する。この際，フランジ２４は，
ブレード２２の両側から略同一の領域を均等な圧力で挟
持するので，ブレード２２が偏圧により湾曲，変形する
ことなく，加工面を略直線的に切削することができる。

【００２８】シャワーノズル２５は，ブレード２２の切
削方向前方側に加工面から所定の高さで配設され，ブレ
ード２２外周面と対向する側に孔またはスリットを有
し，かかる孔またはスリットからブレード２２先端に向
けて切削水を放出して，ブレード２２及び加工点を冷却
する。なお，このシャワーノズル２５は，ホイルカバー
２８と一体形成されてもよく，また，ブレード２２の上
部または切削方向後方側などに配設されてもよい。ま
た，切削ユニット２０は，側面ノズル２６から十分な切
削水を供給できる場合には，必ずしもシャワーノズル２
５を具備する必要はない。

【００２９】側面ノズル２６は，ブレード２２の両側
（図３では一側を図示せず）に，例えばブレード２２及
び加工面と略平行に設置され，ブレード２２と対向する
側に設けられたスリットなどの開口から，ブレード２２
両側面に向けて切削水を放出して，ブレード２２及び加
工点を冷却する。なお，側面ノズル２６は，ブレード２
２の一側にのみ設けてもよく，また，必ずしも設置され
なくともよい。

【００３０】ホイルカバー２８は，切削水が周辺に飛散
するのを防止するだけでなく，ブレード２２を保護し，
危険防止のためブレード２２が露出しないようにする機
能を有する。かかるホイルカバー２８は，シャワーノズ
ル２５および側面ノズルなど各種装置が設置され，その
設置状況や切削条件に応じて多様な形状を有することが
できる。

【００３１】スピンドル３０は，モータ（図示せず）な
どの駆動力を伝達する回転軸であり，スピンドルハウジ
ング３２内に延長形成され，一側端にはフランジ２４が
脱着可能に軸着される。かかるスピンドル３０は，フラ
ンジ２４を介してブレード２０を高速回転させることが
できる。

【００３２】次に，図４および図５に基づいて，本実施
形態における特徴であるサファイア基板のダイシング方
法について詳細に説明する。なお，図４は，本実施形態
にかかるサファイア基板のダイシング方法における動作
フローを示すフローチャートである。また，図５は，本
実施形態にかかるサファイア基板のダイシング方法の各
工程における粘着テープ１３に固定されたサファイア基
板１２または半導体チップ１６の断面図である。

【００３３】図４に示すように，まず，ステップＳ１０
０では，第１のブレード２２ａが設置される（ステップ
Ｓ１００）。本工程は，サファイア基板１２の表面をダ
イシングするための準備工程である。まず，ダイシング
装置１０の切削ユニット２０には，比較的薄い厚さを有
する第１のブレード２２ａが設置される。この第１のブ
レード２２ａの厚さは，例えば約２０〜３０μｍであ
る。この理由は，第１のブレード２２ａの厚さが，例え
ば２０μｍより過度に小さい場合には，サファイア基板
１２を好適に切断できないからであり，また，例えば３
０μｍより過度に大きい場合には，サファイア基板１２
の表面において，切削面積が拡大し半導体素子を形成可
能な有効面積が減少するからである。

【００３４】また，被加工物であるサファイア基板１２
が，裏面に貼り付けられたウェハテープなどの粘着テー
プ１３によりフレーム１４に固定され，その表面が上側
となる状態で，チャックテーブル１５上に供給される。
以上により，第１のブレード２２ａによりサファイア基
板１２の表面を切削する準備が完了する。

【００３５】次いで，ステップＳ１１０では，第１のブ
レード２２ａが，サファイア基板１２の表面に第１の溝
４０を形成する（ステップＳ１１０）。高速回転する第
１のブレード２２ａを所定の切り込み深さでサファイア
基板１２の表面に切り込ませた状態で，例えばチャック
テーブル１５を所定方向に移動させる。このようにし
て，サファイア基板１２の表面（即ち，窒化ガリウム系
化合物半導体層１２ｂが積層された面）が，第１のブレ
ード２２ａにより半導体素子間のストリートに沿って切
削（ハーフカット）される。

【００３６】かかる切削により，図５（ａ）に示すよう
に，サファイア基板１２の表面には第１の溝４０が形成
される。この第１の溝４０は，窒化ガリウム系化合物半
導体層１２ｂを完全に切断し，溝の底部がサファイア結
晶からなる基板１２ａに達している。なお，図５（ａ）
に示す第１の溝４０の底部は，断面が略半円状である
が，かかる例に限定されず，第１ブレード２２ａの刃先
形状等に応じて，略方形状，くさび形状など任意の形状
であってもよい。

【００３７】かかる第１の溝４０の幅は，比較的薄い第
１のブレード２２ａの厚さに応じて，例えば約２０〜３
０μｍである。従って，第１の溝４０の幅は，例えば３
００μｍである半導体素子の幅と比して，例えば約１０
％以下である。また，第１の溝４０の深さは，例えば約
３０μｍであり，サファイア基板１２の厚さである例え
ば１００μｍに対して，例えば３０％程度である。この
ように，第１の溝４０の深さが，サファイア基板１２の
厚さの３分の１以下となるように，第１のブレード２２
ａの切り込み深さを調節することが好ましい。

【００３８】以上のような第１のブレード２２ａによる
切削を繰り返して，サファイア基板１２の表面に略同一
の方向に複数の第１の溝４０を，所定間隔で帯状に形成
する。さらに，チャックテーブル１５を例えば９０度回
転させた上で，再び第１のブレード２２ａによる切削を
繰り返し，上記所定方向とは例えば略垂直な方向に所定
間隔で第１の溝４０を帯状に形成する。これにより，サ
ファイア基板１２の表面は例えば格子状にダイシングさ
れ，個々の半導体素子が例えば一辺が３００μｍの略正
方形状に分割される。なお，ダイシングする形状はかか
る例に限定されず，半導体素子の形状やサファイア基板
１２の特性に応じて，略長方形，略菱形等であってもよ
い。

【００３９】以上のように，サファイア基板１２の表面
のダイシングでは，薄い第１のブレード２２ａを用い
て，比較的狭く浅い第１の溝４０を形成するので，第１
の溝４０の縁に生じるチッピングや，表面上の半導体素
子を横切るように発生するクラックを防止することがで
きる。また，サファイア基板１２の表面上において，切
削に要する面積が少なくて済むので，半導体素子を形成
可能な平坦部の面積，即ち有効面積を大きく確保するこ
とができる。

【００４０】さらに，ステップＳ１２０では，サファイ
ア基板１２の表面に粘着テープ１３を貼り付ける（ステ
ップＳ１２０）。本工程は，サファイア基板１２の裏面
をダイシングするための準備工程である。かかるサファ
イア基板１２を，粘着テープ１３を介してフレーム１４
に固定した状態で，その裏面が上側となるようにチャッ
クテーブル１５に再び載置する。

【００４１】ここで，上記のように，粘着テープ１３に
よりサファイア基板１２を固定した場合の安定性につい
て説明する。本実施形態にかかるサファイア基板１２の
表面には第１の溝４０が形成されているため，第１の溝
４０の分だけ平坦部が減少する。このため，溝が形成さ
れていない場合と比較して，サファイア基板１２の表面
と粘着テープ１３とが接着可能な面積（以下では，接着
面積という）が，減少する。しかし，第１の溝４０の幅
が比較的狭いので，本実施形態にかかるサファイア基板
１２の表面は，最初に幅広の溝を形成する従来のダイシ
ング方法と比して，粘着テープ１３との間で比較的広い
接着面積を確保することができる。このため，サファイ
ア基板１２が，後述する裏面の切削中にずれたり接着テ
ープ１３から剥がれたりすることを十分に防止できる。
従って，最初に幅が狭い第１の溝４０を形成すること
で，サファイア基板１２を安定的に固定することができ
る。

【００４２】その後，ステップＳ１３０では，第２のブ
レード２２ｂが設置される（ステップＳ１３０）。ステ
ップＳ１００で切削ユニット２０に設置された第１のブ
レード２２ａを，第２のブレード２２ｂに交換する。か
かる第２のブレード２２ｂの厚さは，例えば約５０〜１
２０μｍであり，第１のブレード２２ａと比べて例えば
約１．７〜６倍も厚い。

【００４３】このように，第２のブレード２２ｂは，あ
る程度の厚みを有するので，非常に硬いサファイア基板
１２をも好適に切削可能であり，さらに，切断したサフ
ァイア基板１２を十分に分断できる。なお，第２のブレ
ード２２ｂの厚さが例えば５０μｍより過度に小さい場
合には，サファイア基板１２を深く十分に分断できない
ことがある。また，第２のブレード２２ｂの厚さが例え
ば１２０μｍより過度に大きい場合には，切削面積が膨
大になり形成される半導体チップ１６の形状に支障を来
すとともに，切削抵抗が過大になってしまう。

【００４４】次いで，ステップＳ１４０では，第２のブ
レード２２ｂが，サファイア基板１２の裏面に第２の溝
４２を形成する（ステップＳ１４０）。第２のブレード
２２ｂは，上記ステップＳ１１０での第１の溝４０を形
成する場合と同様な切削方法で，サファイア基板１２の
裏面を切削する。また，かかる切削時には，上記のよう
にサファイア基板１２の表面と粘着テープ１３との接着
面積が比較的大きいので，サファイア基板１２が安定的
に固定されて壊れにくい。従って，円滑な切削が可能で
ある。

【００４５】このような第２のブレード２２ｂによる切
削により，サファイア基板１２の裏面には，図５（ｂ）
に示すように，第１の溝４０に対応する位置に第２の溝
４２が形成される。この第２の溝４２は，底部が第１の
溝４０の底部にまで達しているので，第１の溝４０と連
結して，サファイア基板１２を切断することができる。
なお，第２の溝４２の底部は，曲面状に限定されず，第
１の溝４０の底部と同様に，任意の形状を有してもよ
い。

【００４６】かかる第２の溝４２の幅は，比較的厚い第
２のブレード２２ｂの厚さに応じて，例えば約５０〜１
２０μｍであり，第１の溝４０の幅よりもかなり大き
い。従って，サファイア基板１２の裏面において隣接す
る第２の溝４２の間に残った平坦部の幅は，例えば約２
００μｍ程度であり，表面の例えば約３００μｍと比し
て狭い。

【００４７】また，第２の溝４２の深さは，例えば約７
０μｍであり，サファイア基板１２の厚さである例えば
１００μｍに対して，例えば７０％程度である。このよ
うに，第２の溝４２の深さが，サファイア基板１２の厚
さの３分の２以上となるように，第２のブレード２２ｂ
の切り込み深さを調節することが好ましい。

【００４８】このように，裏面から比較的広く深い第２
の溝４２を形成することにより，サファイア基板１２を
切削された位置で両側に十分に分断できるので，後述す
る半導体チップ１６の切り離しがよくなる。

【００４９】以上のような第２のブレード２２ｂによる
切削を繰り返し，複数の第２の溝４２を第１の溝４０に
対応する位置に形成することにより，サファイア基板１
２の裏面を表面と同様なパターンでダイシングできる。
これにより，サファイア基板１２を，好適にダイシング
して略同一形状を有する複数の半導体チップ１６に切断
できる。

【００５０】さらに，ステップＳ１５０では，サファイ
ア基板１２を半導体チップ１６に分割する（ステップＳ
１５０）。上記の工程でダイシングされたサファイア基
板１２を，粘着テープ１３から取り外して，複数の半導
体チップ１６に分割する。この際，第１の溝４０と第２
の溝４２との連結により，サファイア基板１２が切断さ
れているので，分割が容易である。さらに，広く深い第
２の溝４２により半導体チップ１６が十分に分断されて
いるので，隣接した複数の半導体チップ１６が塊状とな
ることもなく，半導体チップ１６同士の切り離しがよ
い。

【００５１】このようにして分割された半導体チップ１
６は，図５（ｃ）に示すように，窒化ガリウム系化合物
半導体が形成された面（即ち，表面）が大きく，裏面が
小さい形状を有する。かかる半導体チップ１６の表面の
幅は，例えば３００μｍであり，例えば約２００μｍで
ある裏面の幅に対して例えば１．５倍程度も大きい。ま
た，半導体チップ１６の表面は，一片が例えば約３００
μｍの例えば略正方形状を有し，その面積（３００μｍ
×３００μｍ）は，裏面の面積（２００μｍ×２００μ
ｍ）よりも，例えば約２倍以上広い。

【００５２】従って，半導体チップ１６の表面は，窒化
ガリウム系化合物半導体に必要な広い面積を確保でき
る。また，半導体チップ１６の側面は，隣接する半導体
チップ１６とある程度の距離を得るためにえぐれたよう
な形状を有しており，このため隣接する半導体チップ１
６同士の切り離しが向上する。このように半導体チップ
１６は，合理的かつ機能的な形状を有するといえる。

【００５３】以上のように，本実施形態にかかるサファ
イア基板のダイシング方法によれば，まず，サファイア
基板１２の表面に狭く浅い第１の溝４０を形成した後，
裏面から広く深い第２の溝を形成して，サファイア基板
１２を切断し複数の半導体チップ１６に分割する。この
ため，従来のようにまず裏面を切削した後，表面を切削
するダイシング方法と比較して，以下の各点で優れてい
る。

【００５４】まず，サファイア基板１２の裏面切削時
に，表面と粘着テープ１３との接着面積が大きいので，
サファイア基板が安定的に固定され円滑な切削が可能に
なり，サファイア基板１２の破損も少ない。

【００５５】これに加えて，サファイア基板１２の表面
において溝の切削面積が少なくて済むので，半導体素子
を形成可能な平坦部の有効面積を十分に確保できる。従
って，一つのサファイア基板１２から製造できる半導体
チップ１６の数が増大し，効率化，量産化が図れる。

【００５６】さらに，表面の切削後に裏面から広く厚い
第２の溝を形成するので，半導体チップへの分割時に相
互の切り離しがよい。

【００５７】これらにより，一つのサファイア基板１２
から製造できる半導体チップの数を減らすことなく，ダ
イシング工程における歩留まりを大幅に向上させること
が可能である。

【００５８】以上，添付図面を参照しながら本発明の好
適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に
限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載
された技術的思想の範疇内において各種の変更例または
修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについ
ても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解され
る。

【００５９】例えば，ダイシングするサファイア基板１
２としては，必ずしも表面に窒化ガリウム系化合物半導
体が積層されている必要はなく，例えば，その他の半導
体などが積層されたサファイア基板や，サファイア結晶
からなる基板のみなどであってもよい。

【００６０】また，本実施形態にかかる第１の溝４０と
第２の溝４２は，ブレード２２による一回の切削で形成
されたが，かかる例に限定されない。例えば，第１の溝
４０及び／又は第２の溝４２を形成するために，まず比
較的厚いブレードで切削して広く浅い溝を形成した後，
さらにこの溝の内部に狭く深い溝を形成（即ち，多段切
り）してもよい。

【００６１】また，本実施形態においてはサファイア基
板をダイシングするためにダイシング装置１０を用いた
が，本発明はかかる例に限定されない。例えば，第１の
溝４０を形成するために，スクライバーを用いて，先端
がダイヤモンドなどからなる硬質な針を往復直線運動さ
せることで，サファイア基板１２の表面に碁盤の目状に
スクライブラインを形成してもよい。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように，本発明にかかるサ
ファイア基板のダイシング方法によれば，サファイア基
板の表面の有効面積を確保できるとともに，裏面切削時
にはサファイア基板を安定して固定でき，その破損も少
ない。さらに，サファイア基板を裏面から厚いブレード
で確実に切断できるので，切断されたサファイア基板の
切り離しもよい。従って，サファイア基板を円滑かつ好
適にダイシングできるので，一つのサファイア基板から
製造できるチップの数を減らすことなく，ダイシング工
程における歩留まりを大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は，第１の実施形態にかかるサファ
イア基板の斜視図である。図１（ｂ）は，第１の実施形
態にかかるサファイア基板の断面図である。

【図２】図２は，第１の実施形態にかかるダイシング装
置の全体斜視図である。

【図３】図３は，第１の実施形態にかかる切削ユニット
の斜視図である。

【図４】図４は，第１の実施形態にかかるサファイア基
板のダイシング方法における動作フローを示すフローチ
ャートである。

【図５】図５は，第１の実施形態にかかるサファイア基
板のダイシング方法の各工程における粘着テープに固定
されたサファイア基板または半導体チップの断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ ： ダイシング装置 １２ ： サファイア基板 １２ｂ： 窒化ガリウム系化合物半導体層 １６ ： 半導体チップ ２０ ： 切削ユニット ２２ ： ブレード ２２ａ： 第１のブレード ２２ｂ： 第２のブレード ４０ ： 第１の溝 ４２ ： 第２の溝

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サファイア基板を切削するサファイア基
   板のダイシング方法において，サファイア基板の表面を
   切削し，第１の溝を形成する，第１の工程と，前記サフ
   ァイア基板の表面に粘着手段を貼り付ける，第２の工程
   と，前記サファイア基板の裏面を切削し，前記裏面から
   少なくとも前記第１の溝の底部に至る，前記第１の溝よ
   り広く深い第２の溝を形成する，第３の工程と，を含む
   ことを特徴とする，サファイア基板のダイシング方法。
2. 【請求項２】 前記サファイア基板の表面には，窒化ガ
   リウム系化合物半導体が積層されていることを特徴とす
   る，請求項１に記載のサファイア基板のダイシング方
   法。
3. 【請求項３】 前記第１の溝の深さは，前記サファイア
   基板の厚さの３分の１以下であるとともに，前記第２の
   溝の深さは，前記サファイア基板の厚さの３分の２以上
   であることを特徴とする，請求項１または２のいずれか
   に記載のサファイア基板のダイシング方法。
4. 【請求項４】 前記第１の溝を形成する第１のブレード
   の厚さは，２０〜３０μｍであるとともに，前記第２の
   溝を形成する第２のブレードの厚さは，５０〜１２０μ
   ｍであることを特徴とする，請求項１，２または３のい
   ずれかに記載のサファイア基板のダイシング方法。