CN111755385B - 基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种处理基板的方法，基板具有在其上形成有至少一个分割线的第一表面，和与第一表面相对的第二表面。该方法包括将保护片材附接至第一表面，以及将激光束施用至保护片材，以便在保护片材中形成多个对准标记。本发明还涉及一种处理该基板的方法，基板在其第二表面上具有背侧层。该方法包括将激光束从第一表面的侧部施用至基板。基板由对激光束透明的材料制成，并且在激光束的焦点位于基板内部中、与第一表面相比更靠近第二表面的位置处，将激光束施加至基板，以便在背侧层和/或第二表面的不存在背侧层的区域形成多个对准标记。

Description

基板处理方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年3月29日提交的、申请号为DE 10 2019 204 457.3的德国专利申请的优先权和权益，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及一种处理基板的方法，该基板具有在其上形成有至少一条分割线的第一表面，和与第一表面相对的第二表面。
背景技术
在诸如晶圆、例如半导体晶圆的基板上，通过在基板的前表面上设置设备区来形成诸如集成电路(intergrated circuits,Ics)、大规模集成(large scale integrations,LSIs)和发光二极管(light emitting diodes,LEDs)的设备。该基板可以为由例如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)、或硅(Si)等制成的晶圆。该设备可以为例如用于功率半导体的半导体设备，该功率半导体设计为用于功率节省产品。
在半导体设备制造工艺中，将具有设备区的晶圆划分为单独晶粒(individualdies)，该设备区具有通过多个分割线(也称为“街道(streets)”划分的多个设备。该制造工艺通常包括沿分割线切割晶圆的切割步骤，以获得单独晶粒。晶圆可以沿分割线从其前侧或其背侧进行切割。
在光学设备制造工艺中，例如由n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层构成的光学设备层形成在单晶基板、诸如蓝宝石基板、碳化硅基板、或氮化镓基板的前侧。光学设备层由分割线划分，以限定单独区域，在该单独区域中分别形成有光学设备、诸如发光二极管(LEDs)和激光二极管。通过在单晶基板的前侧设置光学设备层，形成了光学设备晶圆。光学设备晶圆沿分割线隔开、例如切割，以分隔在其中形成光学设备的单独区域，从而获得作为芯片或晶粒的单独光学设备。
作为分隔这样的基板的方法，在本领域中常规方法是例如通过刀片切割或激光切割沿分割线从形成分割线的前表面来切割基板。以这种方式，极大地促进了用于切割基板的切割装置相对于待切割的分割线的对准。然而，由于设备区也形成在基板前侧，因此设备的质量可能会受切割工艺的影响。特别地，频繁发生诸如前侧和/或背侧剥落(chipping)、以及产生的芯片或晶粒的晶粒强度退化的问题。
为了避免这些问题，已经提出了沿分割线从其背侧切割基板。然而，该方法致使切割装置相对于待切割的分割线的对准相当地更加困难，并相当大地降低了对准精度。对准精度的下降通常必须通过使分割线更宽来补偿，从而增加切割装置的位置公差。然而，这样的分割线的加宽减少可以容纳在基板上的设备的数量，因此影响生产效率并导致基板材料的浪费。对于昂贵的基板材料、诸如SiC和GaAs，该问题特别显著。
如果在基板的背侧存在诸如金属层的背侧层，则上述问题会进一步恶化。通常，这样的背侧层的存在致使从基板背侧检测到分割线，并且因此切割装置的对准甚至更加困难。特别地，背侧层可以阻挡可见光范围和/或红外范围中的光的透射。例如，如果两个单独的相机用于从基板的前侧和背侧同时对基板成像，以便将相对于分割线对准切割装置，精确地使相机彼此同步是非常困难的，通常导致差的对准精度。
因此，仍然需要一种处理基板的方法，该方法允许以精确和有效的方式来处理基板。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种处理基板的方法，该方法允许以精确和有效的方式来处理基板。该目标通过使用第一实施方案的技术特征的基板处理方法、以及通过使用第三实施方案的技术特征的基板处理方法来实现。本发明的优选实施方案来自其他实施方案。
本发明提供一种处理基板的方法，该基板具有在其上形成有至少一个分割线的第一表面，和与该第一表面相对的第二表面。所述方法包括将保护片材附接至所述第一表面，将激光束施用至所述保护片材，以便在所述保护片材中形成多个对准标记，以及通过使用基板材料移除装置，从所述第二表面的侧部沿所述至少一条分割线移除基板材料。所述对准标记用于将基板材料移除装置相对于所述至少一条分割线对准。
在本发明的方法中，从所述第二表面的侧部沿所述至少一条分割线移除基板材料。因此，可以可靠地避免第一表面的完整性由基板材料移除工艺而损害。特别地，如果具有多个设备的设备区形成在第一表面上，则可以最小化设备质量受基板材料移除影响的风险。可以防止前侧和/或背侧剥落(chipping)、以及产生的芯片或晶粒的晶粒强度退化的问题的发生。
进一步地，将激光束施用至所述保护片材，以便在所述保护片材中形成多个对准标记。以这种方式，对准标记可以以有效的方式和高精度而形成。
因此形成的对准标记用于将基板材料移除装置相对于所述至少一条分割线对准。因此，基板材料移除装置可以相对于至少一条分割线以增强的对准精度对准，允许以高精确度执行基板材料移除工艺。因此，可以减小至少一条分割线的宽度，能够在第一基板表面上容纳增加数量的元件、例如设备。以这种方式，生产效率显著提高，并且避免了基板材料的浪费。这对于昂贵的基板材料、诸如SiC和GaAs特别有利。
因此，本发明的处理方法允许以精确和有效的方式来处理基板。
施用至所述保护片材、以便在所述保护片材中形成多个对准标记的激光束可以为脉冲激光束。脉冲激光束可以具有例如在1fs至300ns范围内的脉冲宽度。
可以将激光束施用至保护片材，以便在将保护片材附接至第一表面之后，在所述保护片材中形成多个对准标记。以这种方式，可以进一步提高保护片材中的对准标记相对于至少一条分割线的定位精度。
可以将激光束从基板的第一表面的侧部施用至保护片材。
对准标记的形状和布置不受特别限制。例如，每个或一些对准标记可以为一个或多个点、或者一条或多条线的形式，例如，曲线和/或直线。
多条分割线可以形成在基板的第一表面上。该方法可以包括通过使用基板材料移除装置，沿一条或多条、优选所有的分割线移除基板材料。在此情况下，对准标记用于使基板材料移除装置相对于沿其移除基板材料的分割线、或线对准。
具有多个设备的设备区可以形成在基板的第一表面上。这些设备可以通过该至少一条分割线来划分。设备区可以包括设备，诸如电子设备，或例如功率半导体设备、特别是节能功率半导体设备的半导体设备等。设备可以包括、或者例如是晶体管，例如诸如SiCMOSFET的MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor FieldEffect Transistor))、或绝缘栅双极型晶体管(insulated-gate bipolar transistor,IGBT)；或二极管、例如肖特基势垒二极管(Schottky barrier diode)。
保护片材可以附接至基板的第一表面，以便覆盖形成在设备区中的设备。保护片材可以保护第一基板表面，特别是形成在设备区中的设备，例如防止污染或损害。
基板可以例如，由半导体、玻璃、蓝宝石(Al2O3)、诸如氧化铝陶瓷的陶瓷、石英、氧化锆、锆钛酸铅(lead zirconate titanate,PZT)、聚碳酸酯、或光学晶体材料等制成。基板可以为晶圆、诸如半导体晶圆。
具体地，基板可以例如由碳化硅(SiC)、硅(Si)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、砷化铟(InAs)、磷化铟(InP)、氮化硅(SiN)、钽酸锂(LT)、铌酸锂(LN)、氮化铝(AlN)、或氧化硅(SiO2)等制成。特别优选地，基板由SiC制成。
基板可以为单晶基板，玻璃基板，化合物基板、例如诸如SiC、GaAs或GaN基板的化合物半导体基板，或多晶基板、诸如陶瓷基板。
至少一条分割线的宽度可以为1μm以下。至少一条分割线的宽度可以在1μm至200μm范围内、10μm至100μm范围内、或者10μm至50μm范围内。
保护片材的部分可以横向或径向延伸超过基板的第一表面。基板的横向或径向方向垂直于基板的厚度方向。基板的厚度方向从第一基板表面朝向第二基板表面延伸。横向或径向延伸超过基板的第一表面的保护片材的部分，可以围绕、特别是圆周围绕基板的第一表面。
保护片材的部分可以横向或径向延伸超过基板的第一表面，例如10μm至1000μm、1000μm以上。保护片材的部分可以横向或径向延伸超过基板的外边缘，例如10μm至1000μm、1000μm以上。
至少一个、优选一些、或特别优选所有的对准标记可以形成在保护片材的横向或径向延伸超过第一表面的部分中。以这样的方式，基板材料移除装置可以相对于至少一条分割线以特别高的对准精度对准，允许以极高的精确度执行基板材料移除工艺。
保护片材的横向或径向延伸超过第一表面的部分可以沿着基板的厚度方向从第一表面朝向所述第二表面延伸。保护片材的横向或径向延伸超过第一表面的部分可以沿基板的厚度的10％以上、20％以上、30％以上、40％以上、50％以上、60％以上、70％以上、80％以上或90％以上从第一表面朝向第二表面延伸。保护片材的横向或径向延伸超过第一表面的部分可以沿基板的基本上整个厚度从第一表面朝向第二表面延伸。
至少一个、优选一些、或特别优选所有的对准标记可以形成在保护片材的横向或径向延伸超过第一表面的部分中、与第一表面相比更靠近第二表面的位置处。以这种方式，提可以进一步提高基板材料移除装置相对于至少一条分割线的对准精度。
至少一个、优选一些、或特别优选所有的对准标记可以形成在保护片材的横向或径向延伸超过第一表面的部分中的位置处，该位置与第二表面之间在基板的厚度方向上的第二距离、与该位置与第一表面之间在基板的厚度方向的第一距离的比例为0.9以下、0.8以下、0.7以下、0.6以下、0.5以下、0.4以下、0.3以下、0.2以下、或0.1以下。至少一个、优选一些、或特别优选所有的对准标记可以形成在至少基本上布置在基板的第二表面处的位置中。
背侧层可以形成在基板的第二表面上。背侧层可以为导电层。例如，背侧层可以为金属层。背侧层可以由对可见光和/或红外范围内的光至少基本上不透明的材料、例如金属形成。
在本发明的方法中，形成在保护片材中的对准标记用于将基板材料移除装置相对于所述至少一条分割线对准。因此，对准工艺不会因背侧层的存在而被损害，并因此可以高精度执行。因此，该方法对于处理在第二基板表面上具有诸如金属层的背侧层的基板特别有利。
诸如金属层的背侧层可以至少基本上覆盖基板的整个第二表面。而且在此情况下，通过使用保护片材中的对准标记，基板材料移除装置可以相对于至少一条分割线可靠地且精确地对准。
诸如金属层的背侧层可以仅覆盖基板的第二表面的一部分。特别地，背侧层可以仅设置在第二表面的中心部分。在此情况下，背侧层可以不存在于第二表面的围绕、即圆周围绕第二表面的中心部分的外围或圆周部分。第二表面的外围或圆周部分可以具有0.1mm至3mm范围内的宽度、例如环宽度。背侧层可以仅存在于第二表面的对应于形成在第一表面的设备区的区域中。
基板可以在第一表面上具有外围边缘区域，该外围边缘区域不具有设备且形成在设备区周围、即、以便围绕设备区。背侧层可以布置成不存在于对应于第一表面的外围边缘区的第二表面的区中。
保护片材可以包括或由保护膜组成。
保护膜可以施用至第一表面，使得保护膜的整个前表面与第一表面直接接触。在此情况下，在保护膜的前表面和第一表面之间不存在任何材料、特别是粘合剂。
因此，可以可靠消除例如由于残留在基板上的粘合层或粘合剂的粘合力而可能污染或损害第一表面的风险。
在将保护膜施用至第一表面期间或之后，可以通过将外部刺激施用至保护膜，将保护膜附接至第一表面。将外部刺激施用至保护膜可以包括或由加热保护膜、和/或冷却保护膜、和/或将真空施用保护膜、和/或利用诸如光的辐射、例如通过使用激光束来照射保护膜，而组成。外部刺激可以包括、或者是化合物和/或电子或等离子体照射，和/或机械处理、诸如压力、摩擦力或超声应用，和/或静电。
可替代地或另外地，保护膜可以设有粘合层，其中，粘合层仅设置在保护膜的前表面的外围区域，该外围区域围绕保护膜的前表面的中心区域。在此情况下，保护膜的前表面的中心区域不存在粘合剂。在保护膜的前表面的中心区域中，保护膜的前表面和第一表面彼此可以直接接触。保护膜可以施用至第一表面，使得粘合层仅与第一表面的外围部分接触。与粘合剂层接触的第一表面的外围部分，可以例如为其中不存在设备的第一表面的外周边缘区域。
因此，可以显著减小或甚至消除例如由于残留在基板上的粘合层或粘合剂的粘合力而可能污染或损害第一表面的风险。
保护膜可以由单一材料、特别单一均匀材料制成。
保护膜可以由塑料材料、诸如聚合物制成。例如，保护膜可以由聚烯烃制成。特别地，保护膜可以由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、或聚丁烯(PB)制成。
保护膜可以耐热高达180℃以上的温度、优选高达220℃以上的温度、更优选高达250℃以上的温度、且甚至更优选高达300℃以上的温度。
保护膜可以具有5至200μm、优选8至100μm、更优选10至80μm、甚至更优选12至50μm范围内厚度。
保护片材可以包括或由缓冲层组成。保护片材可以包括或由保护膜和缓冲层组成。
缓冲层可以附接至保护膜的与其前表面相对的背表面。如果缓冲层附接至保护膜的背表面，则从第一表面沿基板的厚度方向突出的突出物可以嵌入缓冲层。
保护片材、特别是包括或由缓冲层组成的保护片材，可以在通过使用基板材料移除装置从第二表面的侧部沿至少一条分割线移除基板材料的过程中用作支承基板的载体。以这种方式，可以可靠地避免基板或从诸如芯片或晶粒的基板获取的元件的不期望的移动。
缓冲层的材料不受特别限制。特别地，缓冲层可以由允许沿基板厚度方向突出的突出物嵌入缓冲层的任何类型的材料形成。例如，缓冲层可由树脂、粘合剂、凝胶等形成。
缓冲层可通过外部刺激、诸如UV辐射、热、电场和/或化学试剂来固化。在此情况下，当向缓冲层施用外部刺激时，缓冲层至少在某种程度上硬化。例如，缓冲层可由可固化树脂、可固化粘合剂、可固化凝胶等形成。
缓冲层可以耐热高达180℃以上的温度、优选高达220℃以上的温度、更优选高达250℃以上的温度、且甚至更优选高达300℃以上的温度。
缓冲层可具有10至300μm、优选20至250μm、更优选50至200μm的范围内的厚度。
保护片材可以包括或由基片组成。保护片材可以包括或由缓冲层和基片组成。保护片材可以包括或由保护膜、缓冲层和基片组成。
基片可以附接至缓冲层的与附接至保护膜的缓冲层的前表面相对的背表面。
基片的材料不受特别限制。基片可以由柔软的或柔韧的材料制成，诸如，例如聚合物材料、如聚氯乙烯(PVC)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)或聚烯烃。
可替代地，基片可以由刚性或硬质材料制成，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、和/或硅、和/或玻璃、和/或不锈钢(SUS)。
而且，基片可以由以上列出的材料的组合形成。
基片可以耐热高达180℃以上的温度、优选高达220℃以上的温度、更优选高达250℃以上的温度、且甚至更优选高达300℃以上的温度。
基片可以具有30至1500μm、优选40至1200μm、更优选50至1000μm范围内厚度。
基片的前表面可以与缓冲层背表面接触，并且与基片的前表面相对的基片的背表面可以基本上与基板的第二表面平行。因此，当通过使用基板材料移除装置从第二表面的侧部沿至少一条分割线移除基板材料时，例如通过将该背表面放置在卡盘台上，将适合的反压力(counter pressure)施用至基片的背表面。
保护片材可以由对激光束透明的材料制成，即被施用激光束以便在保护片材中形成多个对准标记。保护膜可以由对激光束透明的材料制成。缓冲层可以由对激光束透明的材料制成。基片可以由对激光束透明的材料制成。
激光束可以施用至保护片材，以便在保护膜和/或缓冲层和/或基片中形成多个对准标记的一个、一些或全部。
保护片材的横向或径向延伸超过第一表面、且沿基板的厚度方向从第一表面朝向第二表面延伸的部分可以至少基本上为缓冲层的部分。
本发明提供一种处理基板的方法，所述基板具有在其上形成有至少一条分割线的第一表面，和与所述第一表面相对的第二表面，其中，在所述第二表面上形成有背侧层。所述方法包括：将激光束从所述第一表面施用至所述基板，其中，所述基板由对激光束透明的材料制成，并且在所述激光束的焦点位于所述基板内部中、与所述第一表面相比更靠近所述第二表面的位置处的情况下，将所述激光束施用至所述基板，以便在背侧层和/或所述第二表面的不存在所述背侧层的区域中形成多个对准标记。该方法还包括通过使用基板材料移除装置，从所述第二表面的侧部沿着所述至少一条分割线移除基板材料。所述对准标记用于将基板材料移除装置相对于所述至少一条分割线对准。
基板、至少一条分割线、背侧层和对准标记可以具有如以上描述的相同的特征、性质、和特性。
在本发明的方法中，从所述第二表面的侧部沿所述至少一条分割线移除基板材料。因此，可以可靠地避免第一表面的完整性由基板材料移除工艺而损害。特别地，如果具有多个设备的设备区形成在第一表面上，则可以最小化设备质量受基板材料移除影响的风险。可以防止前侧和/或背侧剥落(chipping)、以及产生的芯片或晶粒的晶粒强度退化的问题的发生。
进一步地，在所述激光束的焦点位于所述基板的内部中、与所述第一表面相比更靠近所述第二表面的位置处的情况下，将所述激光束施用至所述基板，以便在背侧层和/或所述第二表面的不存在所述背侧层的区域形成多个对准标记。以这种方式，对准标记可以以有效的方式和高精度而形成。特别地，通过将激光束的焦点设置在基板内部中、与第一表面相比更靠近第二表面的位置处，可以可靠地确保对准标记从第二表面的侧部清晰可见。
因此形成的对准标记用于将基板材料移除装置相对于所述至少一条分割线对准。因此，基板材料移除装置可以相对于至少一条分割线以增强的对准精度对准，允许以高精确度执行基板材料移除工艺。因此，可以减小至少一条分割线的宽度，能够在第一基板表面上容纳增加数量的元件、例如设备。以这种方式，生产效率显著提高，并且避免了基板材料的浪费。这对于昂贵的基板材料、诸如SiC和GaAs特别有利。
因此，本发明的处理方法允许以精确和有效的方式来处理基板。
激光束的焦点可以位于基板的内部的位置处，其中，该位置与第二表面之间在基板的厚度方向上的第二距离、与该位置与第一表面之间在基板的厚度方向上的第一距离的比例为0.9以下、0.8以下、0.7以下、0.6以下、0.5以下、0.4以下、0.3以下、0.2以下、或0.1以下。激光束的焦点可以位于基板内部的至少基本上布置在基板的第二表面处的位置处。激光束的焦点可以位于基板内部的至少基本上布置在基板的第二表面和背侧层之间的界面处的位置处。
由于激光束的焦点布置在基板内部、与第一表面相比更靠近第二表面的位置处，因此可以确保相当大的部分的激光束在第二基板表面处和/或靠近第二基板表面处、例如在第二基板表面和背侧层之间的界面处和/或靠近第二基板表面和背侧层之间的界面处被吸收。因此，对准标记可以以有效的方式和高精度而形成，特别地，以便从第二表面的侧部清晰可见。例如，对准标记可以通过至少部分地熔化背侧层而形成在背侧层中。
施用至基板以便在背侧层和/或第二表面的不存在背侧层的区域中形成多个对准标记的激光束可以为脉冲激光束。脉冲激光束可以具有例如在1fs至300ns范围内的脉冲宽度。
对准标记的形状和布置不受特别限制。例如，每个或一些对准标记可以为一个或多个点、或者一条或多条线的形式，例如，曲线和/或直线。
多条分割线可以形成在基板的第一表面上。该方法可以包括通过使用基板材料移除装置，沿一条或多条、优选所有的分割线移除基板材料。在此情况下，对准标记用于使基板材料移除装置相对于沿其移除基板材料的分割线、或线对准。
具有多个设备的设备区可以形成在基板的第一表面上。这些设备可以通过该至少一条分割线来划分。设备区可以包括设备，诸如电子设备，或例如功率半导体设备、特别是节能功率半导体设备的半导体设备等。设备可以包括、或者例如是晶体管，例如诸如SiCMOSFET的MOSFET、或绝缘栅双极型晶体管(IGBT)；或二极管、例如肖特基势垒二极管。
背侧层可以为导电层。例如，背侧层可以为金属层。背侧层可以由对可见光和/或红外范围内的光至少基本上不透明的材料、例如金属形成。
在本发明的方法中，形成在背侧层和/或在第二表面的不存在背侧层的区域中的对准标记用于将基板材料移除装置相对于至少一条分割线对准。因此，对准工艺不会因背侧层的存在而被损害，并因此可以高精度执行。
诸如金属层的背侧层可以至少基本上覆盖基板的整个第二表面。如果背侧层覆盖整个第二表面，则所有的对准标记形成在背侧层中。在此情况下，通过使用背侧层中的对准标记，将基板材料移除装置相对于至少一条分割线可靠地且精确地对准。
诸如金属层的背侧层可以仅覆盖基板的第二表面的一部分。特别地，背侧层可以仅设置在第二表面的中心部分。在此情况下，背侧层可以不存在于第二表面的围绕、即圆周围绕第二表面的中心部分的外围或圆周部分。背侧层可以仅存在第二表面的对应于形成在第一表面上的设备区的区域中。
基板可以在第一表面上具有外围边缘区域，该外围边缘区域不具有设备且形成在设备区周围、即、以便围绕设备区。背侧层可以布置成不存在于对应于第一表面的外围边缘区的第二表面的区中。
如果背侧层仅覆盖第二基板表面的一部分，则所有的对准标记可以形成在背侧层中；所有的对准标记可以形成在第二表面的不存在背侧层的区域中；或者一些对准标记可以形成在背侧层中，且一些对准标记可以形成在第二表面的不存在背侧层的区域中。而且在这些情况的任一种情况下，通过使用对准标记，基板材料移除装置可以相对于至少一条分割线可靠地且精确地对准。
该方法还可以进一步地包括将保护片材附接至第一表面。保护片材可以由对激光束透明的材料制成，即将激光束施用至基板以便在背侧层和/或在第二表面的不存在背侧层的区域中形成多个对准标记。保护片材可以在将激光束施用至基板之前附接至第一表面。激光束可以通过保护片材施用至基板，即，使得激光束透射穿过保护片。
保护片材可以附接至基板的第一表面，以便覆盖形成在设备区中的设备。保护片材可以保护第一基板表面，特别是形成在设备区中的设备，例如防止污染或损害。
保护片材可以具有以上描述的相同特征、性能、合同特性。特别地，保护片材可以包括或由以上描述的保护膜和/或缓冲层和/或基片组成。
本发明的方法，还可以包括将所述激光束从所述第一表面的侧部施用至所述基板，其中，所述基板由对所述激光束透明的材料制成，并且所述激光束至少在沿所述至少一条分割线的多个位置上而施用至所述基板，以便在所述基板中形成多个修改区域(modified regions)。
施用至基板、以便在基板中形成多个修改区域的激光束可以为脉冲激光束。脉冲激光束可以具有例如在1fs至300ns范围内的脉冲宽度。
施用至基板以便在基板中形成多个修改区域的激光束，可以为与施用至保护片材以便在保护片材中形成多个对准标记的激光束相同的激光束、或不同的激光束。
施用至基板以便在基板中形成多个修改区域的激光束，可以为与施用至基板以便在背侧层和/或在第二表面的不存在背侧层的区域中形成多个对准标记的激光束相同的激光束、或不同的激光束。
用于在基板中形成多个修改区域的激光束，可以在将激光束施用至基板以在背侧层和/或在第二表面的不存在背侧层的区域中形成多个对准标记之后，施用至基板。以这种方式，可以确保以特别高的精确度形成对准标记。特别地，可以可靠地避免在基板中形成的修改区域干扰施用激光束以在背侧层和/或在第二表面的不存在背侧层的区域中形成多个对准标记的工艺。
可替代地，用于在基板中形成多个修改区域的激光束，可以在将激光束施用至基板以在背侧层和/或在第二表面的不存在背侧层的区域中形成多个对准标记之前，施用至基板。
用于在基板中形成多个修改区域的激光束，可以在将激光束施用至保护片材以在保护片材中形成多个对准标记之后，施用至基板。
可替代地，用于在基板中形成多个修改区域的激光束，可以在将激光束施用至保护片材以在保护片材中形成多个对准标记之前，施用至基板。
如果在第一基板表面上形成多个分割线，则该方法可以包括将激光束从第一表面的侧部、沿一条或多条、优选所有的分割线、至少在多个位置施用至基板。在此情况下，在基板中，沿一条或多条、优选所有的分割线、至少在多个位置形成多个修改区域。
在激光束的焦点位于从第一表面朝向第二表面的方向上与第一表面相距一定距离的情况下，激光束可以沿至少一条分割线、至少在多个位置施用至基板。可替代地，在激光束的焦点位于从与第一表面朝向第二表面的方向相对的方向上与第一表面相距一定距离的情况下，激光束可以在沿至少一条分割线、至少在多个位置施用至基板。
各修改区域可以完全布置在基板的主体(bulk)内，即基板的内部。在此情况下，修改区域不会一直延伸至第一表面、即达到第一表面，且修改区域不会一直延伸到第二表面、即达到第二表面。可替代地，至少一个、一些或所有的修改区域可以延伸至第一表面和/或第二表面。
修改区域为基板的通过施用诸如脉冲激光束的激光束而修改的区域。例如，修改区域可以为基板的区域，在该基板的区域中，基板材料的结构已经通过施用激光束而修改。
修改区域可以包括、或者是无定形(amorphous)区域或者在其中形成有裂纹的区域。修改区域可以包括或由基板材料内部的、例如腔的空间构成，该空间由无定形区域或在其中形成有裂纹的区域包围。
如果修改区域包括或者是其中形成有裂纹、即已经形成裂纹的区域，则裂纹可以为微裂纹(microcracks)。该裂纹可以具有例如在微米(μm)范围内的长度和/或宽度的尺寸。例如，裂纹可具有0.1μm至100μm范围内的宽度，和/或1μm至1000μm范围内的长度。
基板中可以形成有多个修改区域，使得在至少一条分割线的延长方向上邻近修改区域的中心之间的距离在0.1μm至50μm、优选0.1μm至30μm、且更优选0.1μm至15μm的范围内。
修改区域可以在至少一条分割线的延伸方向上等距间隔。可替代地，一些或所有的邻近(adjacent)或相邻(neighbouring)的修改区域可以在至少一条分割线的延伸方向上彼此具有不同的距离。
修改区域可以具有0.1μm至30μm、优选0.1μm至20μm、且更优选0.1μm至10μm范围内的直径。
可以在基板中形成多个修改区域，使得邻近或相邻的修改区域不会彼此重叠。以这种方式，可以特别可靠地确保基板保持足够的强度或鲁棒性(robustness)，以允许特别是在沿至少一条分割线移除基板材料的步骤中，对其进行有效的进一步操作和/或处理。
在至少一条分割线的宽度方向上、和/或在至少一条分割线的延伸方向上，邻近或相邻的修改区域的外边缘之间的距离可以为至少1μm。
可以在基板中形成多个修改区域，使得邻近或相邻的修改区域例如在至少一条分割线的宽度方向上和/或在至少一条分割线的延伸方向上，至少部分地彼此重叠。
修改区域可以形成为在从基板的第一表面朝向第二表面的方向上、仅沿厚度的一部分延伸。一些或全部修改区域可以形成为沿基板的厚度的5％以上且60％以下、优选10％以上且40％以下、更优选15％以上且30％以下延伸。
考虑到基板材料移除装置、特别是刀片或锯的使用寿命的提高，沿基板的厚度形成具有大延伸的修改区域是特别优选的。
例如可以根据是否打算通过沿基板的厚度完全或部分地切割基板、以沿基板的厚度完全或部分地移除基板材料，而适当选择一些或全部的修改区域沿基板厚度的延伸量。
例如，通过将激光束的焦点定位在例如在从第一表面朝向第二表面的方向上距第一表面适当的距离处，可以精确地控制修改区域沿基板厚度的延伸量、和修改区域沿基板的厚度的位置。
在本发明的一些实施方案中，沿施用激光束的至少一条分割线的多个位置的每个中，可以形成多个修改区域，例如两个以上、三个以上、四个以上、五个以上、或六个以上的修改区域，并且多个修改区域可以沿从第一表面朝向第二表面的方向、即沿基板的厚度方向彼此相邻布置。以这种方式，可以形成修改区域的多个层，其中，该多个层沿基板的厚度方向堆叠。这样修改区域的叠层可以延伸超过基板厚度的30％以上、40％以上、50％以上、60％以上、70％以上、80％以上、或90％以上。
在本发明的方法中，可以沿至少一条分割线机械地移除基板材料。特别地，可以通过沿至少一条分割线机械切割基板，来沿至少一条分割线移除基板材料。
可以沿至少一条分割线切割基板来移除基板材料。例如，可以通过使用诸如刀片或锯的机械切割装置作为基板材料移除装置来切割基板。使用激光切割装置作为基板材料移除装置，可以通过激光切割、特别是通过激光烧蚀来移除基板材料。可以通过等离子体切割、例如使用等离子体源等作为基板材料移除装置来移除基板材料。切割基板是沿至少一条分割线移除基板材料的特别有效、简单和可靠的方式。
沿至少一条分割线在基板中形成多个修改区域，减小了形成有修改区域的区域中基板的强度。因此，通过在基板中形成这样的修改区域，可以很大程度地促进沿至少一条分割线的基板材料的移除。特别地，可以以多种有效方式、例如以增加处理速度，执行沿至少一条分割线的基板材料的机械移除、例如基板的机械切割。例如，对于刀片或锯的切割(dicing)工艺，可以显著增加刀片或锯的切割速度。
在本发明的方法中，可以在从第二表面朝向第一表面的方向、仅沿基板的厚度的一部分移除基板材料。可以沿基板的厚度的30％以上、优选40％以上、更优选50％以上、甚至更优选60％以上、再甚至更优选70％以上移除基板材料。
可以沿基板的整个厚度移除基板材料。以这种方式，通过基板材料移除工艺沿至少一条分割线分割基板。
可以在从第二表面朝向第一表面的方向、沿修改区域的整个延伸、或仅沿该延伸的一部分，移除基板材料。通过沿修改区域的整个延伸移除基板材料，可以进一步增加从基板获得的诸如芯片或晶粒的元件的晶粒强度。可以沿修改区域的延伸的30％以上、优选40％以上、更优选50％以上、甚至更优选60％以上、再甚至更优选70％以上移除基板材料。
本发明的方法还可以包括在沿所述至少一条分割线移除基板材料之后，将外力施用至所述基板，以便沿所述至少一条分割线分割所述基板。
例如，可以通过径向扩张保护片材、即通过使用保护片材作为扩张带以将外力施用至基板。
可替代地，例如，如果不使用保护片材，则可以将扩张带附接至第一基板表面。随后，可以通过径向扩张该扩张带，来沿至少一条分割线分割基板。
附图说明
在下文中，参照附图解释本发明的非限制性实施例，其中：
图1为示出了作为待通过本发明的方法的实施方案处理的基板的晶圆的截面图；
图2为示出了根据本发明的方法的第一实施方案、将激光束施用至基板的步骤的截面图；
图3为示出了图2所示的将激光束施用至基板的步骤的结果的截面图；
图4为示出了根据本发明的方法的第一实施方案、将基板附接至片材的步骤的结果的截面图；
图5为示出了根据发明的方法的第一实施方案的切割基板的步骤的截面图；
图6为示出了图5所示的切割基板的步骤的结果的截面图；
图7为示出了根据本发明的方法的第一实施方案、将外力施用至基板的步骤的结果的截面图；
图8为示出了根据本发明的方法的第二实施方案、将激光束施用至基板的步骤的截面图；
图9为示出了根据本发明的方法的第二实施方案的修改、将激光束施用至基板的步骤的截面图；
图10为示出了根据本发明的方法的第三实施方案、将激光束施用至基板的步骤的截面图；
图11为示出了根据本发明的方法的第三实施方案的修改、将激光束施用至基板的步骤的截面图；
图12为示出了根据本发明的方法的第四实施方案、将保护片材附接至基板的步骤的结果的截面图；
图13为示出了根据本发明的方法的第四实施方案、将激光束施用至基板的步骤的截面图；
图14为示出了根据本发明的方法的第四实施方案、将基板附接至片材的步骤的结果且示出了切割基板的步骤的截面图；
图15为示出了根据本发明的方法的第四实施方案的修改、将保护片材附接至基板的步骤的结果的截面图；
图16为示出了根据本发明的方法的第四实施方案的修改、将激光束施用至基板的步骤的截面图；
图17为示出了根据发明的方法的第四实施方案的修改、切割基板的步骤的截面图；
图18为示出了根据本发明的方法的第五实施方案、将保护片材附接至基板的步骤的结果的截面图；
图19为示出了根据本发明的方法的第五实施方案、将激光束施用至基板的步骤的截面图；和
图20为示出了根据发明的方法的第五实施方案、切割基板的步骤的截面图。
具体实施方式
现将参照附图描述本发明的优选实施方案。优选的实施方案涉及处理作为基板的晶圆的方法。
图1为通过本发明的方法的实施方案待处理的基板2的截面图。基板2为半导体晶圆，特别是SiC晶圆。然而，如以上已经详述的，可以使用不同类型的基板、并且特别是不同的基板材料。
如图1所示，基板2具有第一表面4和与第一表面4相对的第二表面6。第一表面4第二表面6基本上彼此平行。在第一表面4上，形成有具有多个设备10的设备区8。设备10通过也形成在第一表面4上的多条分割线来划分。分割线12基本上以晶格图案布置。设备10可以包括、或者可以为，例如晶体管、诸如MOSFET或绝缘栅双极型晶体管(IGBT)，或二极管、例如肖特基势垒二极管。
背侧层14形成在第二表面6上。背侧层14为金属层，该金属层至少基本上对可见光和/或红外范围内的光不透明。背侧层14几乎覆盖整个第二表面6，除了第二表面6的少的外围部分(见图1)。
在下文中，将参照图2至图7描述本发明的第一实施方案。
如图2中箭头所指示的，脉冲激光束LB从第一表面的侧部施用至基板2。脉冲激光束LB可以具有例如在1fs至300ns范围内的脉冲宽度。基板2的材料、特别是SiC，对于脉冲激光束LB透明，使得脉冲激光束LB透射穿过基板2。在脉冲激光束LB的焦点位于至少基本上布置在基板2第二表面6和背侧层14之间的界面处的位置的条件下，脉冲激光束LB施用至基板2。该焦点的这种布置在图2中并未示出。通过将焦点至少基本上定位在基板2的第二表面6和背侧层14之间的界面处，脉冲激光束LB的相当大的一部分在该界面处被吸收，因此至少部分地熔化了该背侧层14。以这种方式，背侧层14中形成对准标记16(参见图2)。随后，脉冲激光束LB的焦点在基板的横向方向上运动，以便在背侧层14中的不同位置处形成另外的对准标记16。通过以方式使用脉冲激光束LB，可以以有效的方式和高精度在背侧层14中形成多个对准标记16，特别地，以便从第二表面6的侧部清晰可见。
例如，施用至基板2以形成多个对准标记16的脉冲激光束LB可以具有以下性质：
波长：300至1100nm，
脉宽：10至100ns，
脉冲能量：1至10μJ，
脉冲间距(中心到中心)：0.5至4μm。
在第一实施方案中，对准标记16设置成使得至少一个对准标记16基本上布置在各分割线12的横向(widthwise)中心处(参见图3)。对准标记16可以例如以一个或多个点、或者一条或多条线的形式。然而，如上已经详述的，对准标记16的形状和布置不受特别限制。
在背侧层14中形成对准标记16之后，将脉冲激光束LB从第一表面4的侧部、在沿各分割线12的多个位置中施用至基板2，以便在基板2中形成多个修改区域18(参见图2和图3)。施用至基板2以便形成多个修改区域18的脉冲激光束LB可以与施用至基板2以形成多个对准标记16的脉冲激光束LB相同。可替代地，两种不同的激光束可以用于这些目的。
例如，施用至基板2以形成多个修改区域18的脉冲激光束LB可以具有以下性质：
波长：300至1100nm，
脉宽：10至100ns，
脉冲能量：5至40μJ，
脉冲间距(中心到中心)：6至24μm。
通过在形成对准标记16之后形成修改区域18，可以确保以特别高的精度形成对准标记16。特别地，可以可靠地避免修改区域18干扰施用脉冲激光束LB以形成对准标记16的过程。
修改区域18是基板2的已经通过施用脉冲激光束LB而修改的区域。例如，修改区域18可以包括或者是无定形区域、和/或在其中形成有裂纹的区域。如上已经详述的，该裂纹可以具有微米(μm)范围内的例如长度和/或宽度的尺寸。
在本实施方案中，各修改区域18完全布置在基板2的主体(bulk)内，如图2和图3所示。因此，在第一表面4朝向第二表面6的方向上，各修改区域18仅沿基板2的厚度的一部分延伸。例如，通过将脉冲激光束LB地焦点定位在距第一表面4适当的距离，可以精确地控制修改区域18沿基板厚度的延伸量、和修改区域18沿基板厚度的位置。
如图2和图3所示，在沿分割线12的多个位置中的每个中，形成有多个、即三个修改区域18，并且该修改区域18沿基板2的厚度方向彼此相邻布置。以这种方式，形成有沿基板厚度堆叠的多层修改区域18。然而，修改区域18的数量、布置、延伸、和形状不受特别限制。
基板2中修改区域18的形成减小了基板2的形成有修改区域18的区域中的强度。因此，可以非常地帮助将在下面详细描述的沿分割线12的基板材料的移除。具体地，可以以更有效方式、例如以增加的处理速度，执行沿分割线12的基板材料的机械移除、例如基板2的机械切割。对于刀片或锯切割工艺的情况，可以显著增加刀片或锯切割速度。
在本实施方案中，在所有的修改区域18全部布置在基板2内侧的情况下，裂纹20从修改区域18延伸，特别是朝向第一表面4延伸。如图2和图3所示，可选地，裂纹20可以一直延伸至第一表面4。基板2中的这些裂纹20是通过修改区域18中基板材料的修改而产生的。如将在下面详述的，这些裂纹20的存在有助于进一步促进沿分割线12分隔基板的工艺。
在形成了所有的对准标记16和修改区域18之后，基板2附接至片材22。具体地，基板2的第一表面4附接至片材22，使得片材22覆盖形成在设备区8中的设备10(参见图4)。片材22可以为传统的切割带、或以上详述的保护片材。例如，片材22可以包括或由以上详述的保护膜和/或缓冲层和/或基片组成。片材22在其外围部分通过环形框架24支承，以便通过片材22关闭环形框架24的内部开口。
片材22可以设置有用于将片材22附接至基板2的第一表面4的粘合层(未示出)。粘合层可以仅布置在片材22的前表面的外围区域中。在此情况下，在片材22的前表面的中心区域中，片材22的前表面和第一表面4彼此直接接触。因此，可以显著减小或甚至消除例如由于残留在基板2上的粘合层或粘合剂的粘合力而可能污染或损害第一表面、特别是设备10的风险。
如图5所示，在将基板2附接至片材22之后，沿分割线12从基板2的第二表面6移除基板材料。使用切割刀片26作为基板材料移除装置，通过沿分割线12，机械切割基板2来移除基板材料。可替代地，例如，可以通过激光切割、特别是通过激光烧蚀，使用激光切割装置作为基板材料移除装置来移除基板材料。沿分割线12通过背侧层14来切割基板2(参见图5)。因此，在切割过程中移除对准标记16。
基板2可以通过单一切割或阶梯切割来切割，例如使用不同切割工艺的组合、诸如采用具有不同切割宽度的切割刀片的切割步骤。如以上已经详述的，通过存在修改区域18，极大地促进了切割基板2的工艺。
形成在背侧层14中的对准标记16用于将切割刀片26相对于待切割的分割线对准。因此，切割刀片26可以以增强的对准精度相对于分割线12对准，允许以高精确度执行基板切割工艺。因此，可以减小分割线12的宽度，能够在第一表面4上容纳增加数量的设备10。以这种方式，生产效率显著提高，并且避免了基板材料的浪费。这对于昂贵的基板材料、诸如SiC和GaAs特别有利。
如图5所示，仅沿基板2的厚度的一部分切割基板2。特别地，在从第二表面6朝向第一表面4的方向上、沿修改区域18的整个延伸切割基板2。以这种方式，在基板切割工艺中移除修改区域18。因此，可以进一步增加待从基板2获取的晶粒的晶粒强度(参见图7)。
在基板切割工艺中，通过切割刀片26施用至基板2的力可以增强裂纹20的传播。例如，该力可以使得一些裂纹20一直延伸至第一表面4。以这种方式，可以进一步促进沿分割线12分割基板2的工艺。
如图6所示，在沿所有分割线12切割基板2之后，例如通过使用扩张滚筒等来径向扩张片材22。以这种方式，将径向外力施用至基板2，以便沿分割线12将基板2分割为单独晶粒28(参见图7)。具体地，沿分割线12分割基板2，其中，通过基板切割步骤中形成的部分切口的存在，减小了基板2的强度。如果沿分割线12通过朝向第一表面4延伸、特别是一直到第一表面4的裂纹20，进一步削弱基板2，则更加促进了分割基板2的工艺。
在以这种方式完全分割基板2之后，可以从片材22中，例如通过使用拾取设备(未示出)来拾取单独晶粒。
在本实施方案的方法中，由于基板2仅沿其厚度的一部分而切割、并且通过向基板施用外力而被完全分割，因此可以进一步减小分割线12的宽度。特别地，这些宽度可以选择成小于切割刀片26的切割宽度。例如，分割线宽度可以为30μm以下、优选地20μm以下。
在下文中，将参照图8和图9描述本发明的第二实施方案。
第二实施方案的方法与第一实施方案的方法不同之处仅在于，在将脉冲激光束LB施用至基板2之前，将保护片材30(参见图8和图9)附接至第一表面4。
将脉冲激光束LB施用至基板2，以便以与第一实施方案的方法基本上相同的方式形成对准标记16和修改区域18(参见图8)。然而，将脉冲激光束LB穿过保护片材30而施用。保护片材30可以由对于脉冲激光束LB透明的材料制成，使得脉冲激光束LB透射穿过保护片材30。可替代地，脉冲激光束LB可以切割穿过保护片材30，从而到达第一基板表面4。
保护片材30可以附接至第一表面4，以便覆盖形成在设备区8中的设备10。因此可以通过保护片材30可靠地保护设备10，免受例如碎屑、灰尘颗粒等的污染和损伤。
保护片材30可以具有以上详述的特征、性能和特性。特别地，保护片材30可以包括或由以上描述的保护膜和/或缓冲层和/或基片组成。
保护片材30可以设置有用于将保护片材30附接至基板2的第一表面4的粘合层(未示出)。粘合层可以仅布置在保护片材30的前表面的外围区域。在此情况下，在保护片材30的前表面的中心区域中，保护片材30的前表面和第一表面4彼此直接接触。因此，可以显著减小或甚至消除例如由于残留在基板2上的粘合层或粘合剂的粘合力而可能污染或损害第一表面、特别是设备10的风险。
可替代地，保护片材30可以施用至第一表面4，使得保护片材30的整个前表面直接与第一表面4直接接触。在此情况下，保护片材30的前表面和第一表面4之间不存在材料、特别是粘合剂。因此，可以可靠地消除可能污染或损害第一表面4的风险。
本发明的方法的第二实施方案的修改在图9中示出。在该修改中，通过由环形框架32支承保护片材30的外围部分，来修改第二实施方案(参见图9)，以便通过保护片材30关闭环形框架32的内部开口。同样在第二实施方案的修改中，脉冲激光束LB施用至基板2，以便以与第一实施方案的方法基本上相同的方式形成对准标记16和修改区域18(参见图9)。
通过设置环形框架32，基板处理步骤中的基板2的操作可以进一步促进和甚至变得更有效。特别地，以这种方式，可以省略在切割基板2之前，将基板2附接至片材22的步骤(参见图4)。
在第二实施方案和其修改中，以与第一实施方案基本上相同的方式执行沿分割线12切割和分割基板2的后续步骤(参见图5、图6和图7)。特别地，在第二实施方案的修改中，例如通过使用扩张滚筒等来径向扩张保护片材30。以这种方式，将径向外力施用至基板2，以便沿分割线12将基板2分割为单独的晶粒28(参见图7)。
在以这种方式完全分割基板2之后，可以例如通过使用拾取设备(未示出)来拾取单独的晶粒28。
在下文中，将参照图10和图11描述本发明的第三实施方案。
第三实施方案的方法与第一实施方案的方法不同之处在于，对准标记16形成在第二表面6的不存在背侧层14的区域中(参见图10和11)。
如图10所示，背侧层14仅覆盖基板2的第二表面6的一部分。特别地，背侧层14可以仅设置在第二表面6的中心部分。因此，背侧层14不存在于第二表面6的外围部分34，该外围部分34围绕第二表面6的中心部分。外围部分34可以具有至少基本上为环形的形状。外围部分34可以具有0.1mm至3mm范围内的宽度、例如环宽度。在本实施方案中，背侧层14基本上仅存在于第二表面6的对应于形成在第一表面4的设备区8的区域中。
在第三实施方案的方法中，所有对准标记16形成在第二表面6的外围部分34中，该外围部分34中不存在背侧层14(参见图10)。特别地，对准标记16通过将脉冲激光束LB的焦点定位在一位置处来形成，该位置至少基本上布置在第二表面6的外围部分34中的第二表面6处(参见图10)。通过将焦点至少基本上定位在第二表面6处，脉冲激光束LB的相当大部分在该表面处吸收，从而在外围部分34中形成从第二表面6的侧部清晰可见的对准标记16。
通过使用这些对准标记16，切割刀片26可以相对于分割线12来可靠且精准地地对准，以用于沿分割线12切割基板的后续步骤。
在第三实施方案的方法中，修改区域18以与第一实施方案的方法相同的方式形成在基板2中。施用至基板2以便形成多个修改区域18的脉冲激光束LB可以与施用至基板2以形成多个对准标记16的脉冲激光束LB相同。可替代地，两种不同的激光束可以用于这些目的。
本发明的方法的第三实施方案的修改在如图11示出。在该修改中，通过将基板2的第二表面6附加至片材36来修改第三实施方案(参见图11)。通过环形框架38支承片材36的外围部分(参见图11)，以便通过保护片材36关闭环形框架38的内部开口。
片材36可以为传统的切割带或保护片材，诸如以上描述的保护片材30。
通过将基板2的第二表面6附接至由环形框架38支承的片材36，基板处理步骤中的基板2的操作可以进一步促进和甚至变得更加有效。
在第三实施方案和其修改中，以与第一实施方案中基本上相同的方式执行沿分割线12切割和分割基板2的后续步骤(参见图5、图6和图7)。
在以这种方式完全分割基板2之后，可以例如通过使用拾取设备(未示出)来拾取单独的晶粒。
在下文中，将参照图12至图17描述本发明的第四实施方案。
第四实施方案的方法与第一实施方案的方法的不同之处基本在于，对准标记16形成在保护片材中。
在第四实施方案的方法中，在将脉冲激光束LB施用至基板2之前，将保护片材附接至基板2的第一表面4。在本实施方案中，保护片材为保护片材30，并且可以具有以上描述的特征、性能和特性。特别地，如以上已经详述的，保护片材30可以在具有粘合层(未示出)或不具有粘合层(未示出)的情况下附接至第一表面4。
保护片材30可以附接至第一表面4，以便覆盖形成在设备区8中的设备10。保护片材30保护第一表面4、特别是保护设备10免受污染或损害。
如图12所示，保护片材30的部分40横向延伸超过第一表面4。保护片材30的部分40围绕第一表面4。该部分40可以具有基本上为环形的形状。在其他实施方案中，例如，对于带有矩形形状或方形形状的基板的情况，该部分40至少基本上可以具有敞开的矩形形状或敞开的方形形状，即在其中心分别具有开口的矩形形状或方形形状。
如图13所示，在将保护片材30附接至第一表面4之后，修改区域18形成在基板2中，并且对准标记16形成在保护片材30中。这两个步骤的顺序不受特别限制。例如，可以在对准标记16之前形成修改区域18。可替代地，可以在修改区域18之前形成对准标记16。
将脉冲激光束LB施用至基板2，以与第二实施方案的方法中基本上相同的方式在基板2中形成修改区域18(参见图8和图13)。特别地，将脉冲激光束LB穿过保护片材30来施用。保护片材30可以由对于脉冲激光束LB透明的材料制成，使得脉冲激光束LB透射穿过保护片材30。可替代地，脉冲激光束LB可以切割穿过保护片材30，从而到达第一基板表面4。
将脉冲激光束LB施用至保护片材30，以便在保护片材30中形成对准标记16。具体地，通过将脉冲激光束LB的焦点定位在保护片材30中要形成对准标记16的位置处，在保护片材30中形成对准标记16。所有的对准标记16形成在保护片材30的横向延伸超过第一表面4的部分40中(参见图13)。以这种方式，切割刀片26可以以特别高的对准精度相对于分割线12对准，允许以极高的精确度执行基板切割工艺(参见图14)。
在本实施方案中，施用至基板2以形成修改区域18的脉冲激光束LB，可以与施用至保护片材30以形成对准标记16的脉冲激光束LB相同。可替代地，两种不同的激光束可以用于这些目的。
在已经形成了所有的对准标记16和修改区域18之后，基板2附接至另外的片材42(参见图14)。特别地，在其上设置有保护片材30的基板2的第一表面4附接至片材42。片材42可以为传统的切割带。如图14所示，片材42在其外围部分通过环形框架44支承，以便通过片材42关闭环形框架44的内部开口。以这种方式，可以进一步促进在基板处理步骤中基板2的处理。
在将基板2附接至片材42之后，使用切割刀片26通过以与第一实施方案的方法基本上相同的方式，从第二表面的侧部沿分割线12切割基板2(参见图14)。特别地，沿分割线12穿过背侧层14来切割基板2。
从第二表面6的侧部清晰可见的、形成在保护片材30的部分40中的对准标记16(参见图14)用于将切割刀片26相对于待切割的分割线12对准。因此，切割刀片26可以以增强的对准精度相对于分割线12对准，允许以高精确度执行基板切割工艺。因此，可以减小分割线12的宽度，能够在第一表面4上容纳增加数量的设备10。以这种方式，生产效率显著提高，并且避免了基板材料的浪费。
在沿所有的分割线12切割基板2之后，例如通过使用扩张滚筒来径向扩张片材42。以这种方式，以与第一实施方案的方法基本上相同的方式，将径向外力施用至基板2，以便沿分割线12将基板2分割为单独的晶粒28，(参见图7)。
在以这种方式完全分割基板2之后，可以例如通过使用拾取设备(未示出)来拾取单独的晶粒28。
本发明的方法的第四实施方案的修改在图15至图17示出。在该修改中，第四实施方案通过比第四实施方案的保护片材30横向延伸超过第一表面4更远的保护片材30、和通过将保护片材30的横向最外侧部分附接至环形框架46而修改(参见图15)。将保护片材30附接至环形框架46，以便通过保护片材30关闭环形框架46的内部开口。
通过以该方式设置环形框架46，基板处理步骤中的基板2的操作可以进一步促进和甚至变得更有效。特别地，以这种方式，可以省略在切割基板2之前，将基板2附接至片材42的步骤(参见图14)。
在将保护片材30附接至第一表面4之后，以与第四实施方案的方法基本上相同的方式，在基板2中形成修改区域18，并且在保护片材30中形成对准标记16(参见图13和图16)。
在所有的对准标记16和修改区域18形成之后，使用切割刀片26以与第四实施方案的方法基本上相同的方式，从第二表面6的侧部沿分割线12切割基板2(参见图14和图17)。
随后，在所有的分割线12切割基板2之后，例如通过使用扩张滚筒等来径向扩张保护片材42。以这种方式，将径向外力施用至基板2，以便沿分割线12将基板2分割为单独的晶粒28(参见图7)。在第四实施方案的修改的方法中，仅将单个的片材、即保护片材30附接至基板2的第一表面4。因此，可以以特别有效且可靠的方式，通过径向扩张保护片材30来执行分割基板的工艺。
在以这种方式完全分割基板2之后，可以例如通过使用拾取设备(未示出)来拾取单独的晶粒28。
在下文中，将参照图18至图20描述本发明的第五实施方案。
第五实施方案的方法与第四实施方案的方法的不同之处在于，保护片材30的配置。
特别地，在第五实施方案的方法中，保护片材30包括基片和缓冲层50(参见图18)。缓冲层50附接至第一表面4。进一步地，如以上已经详述的，保护膜(未示出)设置成布置在第一表面4和缓冲层50之间。此外，保护膜布置在基板2的侧壁和缓冲层50之间。通过设置保护膜，可靠地防止了缓冲层50的材料污染基板2的可能性。如以上已经详细描述的，保护膜可以在具有粘合层或不具有粘合层的情况下附接至第一表面4。
基本上整个基板2嵌入到缓冲层50中。然而，背侧层14的背表面52是暴露的，即没有被缓冲层50覆盖(参见图18)。缓冲层50可以具有与基板2的厚度基本上相同的厚度，例如100至150μm。
在很大程度上由缓冲层50形成的、保护片材30的横向延伸超过第一表面4的部分40，沿基板2的基本上整个厚度从第一表面4朝向第二表面6延伸(参见图18)。
包括基片48、缓冲层50和保护膜的保护片材30作为在基板切割工艺和分割工艺过程中支承基板2的特别可靠的载体。可以可靠地避免基板2或产生的晶粒28的任何不期望的移动(参见图7)。
基片48的前表面与缓冲层50的背表面接触。基片48的与其前表面相反的背表面可以基本上平行于基板的第二表面6。因此，通过使用切割刀片26从第二表面6的侧部沿分割线12切割基板2时，可以例如通过将该背表面放置在卡盘台(未示出)上，而将适当的反压力施用至基片48的背表面。
基片的材料不受特别限制。例如，基片可以聚合物材料、如聚氯乙烯(PVC)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)或聚烯烃。
缓冲层的材料不受特别限制。例如，缓冲层可由树脂、粘合剂、凝胶等形成。
保护膜的材料不受特别限制。例如，保护膜可以由塑料材料、例如，诸如聚烯烃的聚合物制成。特别地，保护膜可以由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、或聚丁烯(PB)制成。
基片48、缓冲层50和保护膜由对脉冲激光束LB透明的材料制成，使得脉冲激光束LB透射穿过基片48、缓冲层50和保护膜。
如图19所示，在将保护片材30附接至第一表面4之后，修改区域18形成在基板2中，并且对准标记16形成在保护片材30中。这两个步骤的顺序不受特别限制。例如，可以在对准标记16之前形成修改区域18。可替代地，可以在修改区域18之前形成对准标记16。
将脉冲激光束LB施用至基板2，以与第二实施方案的方法中基本上相同的方式在基板2中形成修改区域18(参见图8和图19)。特别地，将脉冲激光束LB穿过对脉冲激光束LB透明的保护片材30来施用。
将脉冲激光束LB施用至保护片材30，以便在保护片材30中形成对准标记16。所有的对准标记16形成在保护片材30的横向延伸超过第一表面4的部分40中。具体地，所有的对准标记16形成在缓冲层50中的至少基本上布置在基板2的第二表面6处的位置(参见图19)。以这种方式，可以进一步增强切割刀片26相对于分割线12对准的对准精度(参见图20)。
在本实施方案中，施用至基板2以形成修改区域18的脉冲激光束LB，可以与施用至保护片材30以形成对准标记16的脉冲激光束LB相同。可替代地，两种不同的激光束可以用于这些目的。
在所有的对准标记16和修改区域18形成之后，使用切割刀片26通过以与第一实施方案的方法基本上相同的方式从第二表面6的侧部沿分割线12切割基板2(参见图20)。特别地，沿分割线12穿过背侧层14来切割基板2。
从第二表面6的侧部特别清晰可见的、形成在保护片材30的缓冲层50中的对准标记16(参见图20)用于将切割刀片26相对于待切割的分割线12对准。因此，切割刀片26可以相对于分割线12对准，进一步增强的对准精度，允许以极高精确度执行基板切割工艺。
在已经沿所有的分割线12切割基板2之后，例如通过使用扩张滚筒来径向扩张保护片材42。以这种方式，以与第一实施方案的方法基本上相同的方式，将径向外力施用至基板2，以便沿分割线12将基板2分割为单独的晶粒28，(参见图7)。
在以这种方式完全分割基板2之后，可以例如通过使用拾取设备(未示出)来拾取单独的晶粒28。

Claims (12)

1.一种处理基板(2)的方法，所述基板具有在其上形成有至少一条分割线(12)的第一表面(4)，和与所述第一表面(4)相对的第二表面(6)，所述方法包括：
将保护片材(30)附接至所述第一表面(4)，
将激光束(LB)施用至所述保护片材(30)，从而在所述保护片材(30)中形成多个对准标记(16)，和
通过使用基板材料移除装置(26)，从所述第二表面(6)的侧部沿所述至少一条分割线(12)移除基板材料，
其中，所述对准标记(16)用于将所述基板材料移除装置(26)相对于所述至少一条分割线(12)对准，并且其中，所述保护片材(30)由对所述激光束(LB)透明的材料制成，并且通过将所述激光束(LB)的焦点定位在所述保护片材(30)中要形成所述对准标记(16)的位置处，在所述保护片材(30)中形成所述对准标记(16)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
所述保护片材(30)的部分(40)横向延伸超过所述第一表面(4)，以及
至少一个所述对准标记(16)形成在所述保护片材(30)的横向延伸超过所述第一表面(4)的所述部分(40)中。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，
所述保护片材(30)的横向延伸超过所述第一表面(4)的所述部分(40)沿所述基板(2)的厚度方向从所述第一表面(4)朝向所述第二表面(6)延伸，以及
至少一个所述对准标记(16)形成在所述保护片材(30)的、横向延伸超过所述第一表面(4)的所述部分(40)中、位于与所述第一表面(4)相比更靠近所述第二表面(6)的位置处。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述第二表面(6)上形成有背侧层(14)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述背侧层(14)为金属层。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其还包括将所述激光束(LB)从所述第一表面(4)的所述侧部施用至所述基板(2)，其中，所述基板(2)由对所述激光束(LB)透明的材料制成，并且将所述激光束至少在沿所述至少一条分割线(12)的多个位置处施用至所述基板(2)，从而在所述基板(2)中形成多个修改区域(18)。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述基板材料沿所述至少一条分割线(12)机械地移除。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述基板材料通过沿所述至少一条分割线(12)机械地切割所述基板(2)而机械地移除。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述基板材料沿所述至少一条分割线(12)通过激光切割而移除。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述基板材料沿所述至少一条分割线(12)通过激光烧蚀而移除。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述基板材料在从所述第二表面(6)朝向所述第一表面(4)的方向上仅沿所述基板(2)的厚度的一部分而移除。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，所述方法还包括在沿所述至少一条分割线(12)移除基板材料之后，将外力施用至所述基板(2)，从而沿所述至少一条分割线(12)分割所述基板(2)。
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