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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Wafer-Unterteilungsverfahren, umfassend ein Unterteilen
entl8ang von Unterteilungslinien eines Wafers, der Funktionselemente
in Bereichen ausgebildet aufweist, die durch die unterteilenden
bzw. Unterteilungslinien unterteilt sind bzw. werden, welche in
einem Gittermuster auf der vorderen Oberfläche ausgebildet sind bzw. werden,
und ein Aufnehmen der erhaltenen individuellen bzw. einzelnen Chips.
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In
dem Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung wird eine
Mehrzahl von Bereichen durch Unterteilungslinien unterteilt, die "Straßen" genannt sind, die
in einem Gittermuster auf der vorderen Oberfläche eines im wesentlichen scheibenartigen
Halbleiterwafers angeordnet sind, und eine Schaltung (Funktionselement),
wie ein IC oder LSI, ist in jedem dieser unterteilten Bereiche ausgebildet. Individuelle
Halbleiterchips sind bzw. werden durch ein Schneiden des Halbleiterwafers
entlang der Unterteilungslinien hergestellt, um ihn in die Bereiche
zu unterteilen, die eine Schaltung darauf ausgebildet aufweisen.
Ein Wafer einer optischen Vorrichtung, umfassend lichtempfindliche
Elemente (Funktionselemente), wie Photodioden, oder lichtemittierende Elemente
(Funktionselemente), wie Laserdioden, die auf die vordere Oberfläche eines
Saphirsubstrats laminiert sind, wird ebenfalls entlang von Unterteilungslinien geschnitten,
um in individuelle optische Vorrichtungen, wie Photodioden oder
Laserdioden, unterteilt zu werden, und diese optischen Vorrichtungen
werden weit verbreitet in elektrischen Einrichtungen verwendet.
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Ein
Schneiden entlang der Unterteilungslinien des obigen Halbleiterwafers
oder des Wafers einer optischen Vorrichtung wird allgemein durch
ein Verwenden einer Schneidmaschine ausgeführt, die "Dicer bzw. Zerteileinrichtung" genannt wird. Diese Schneidmaschine
umfaßt
einen Ansaug– bzw.
Einspanntisch zum Halten eines Werkstücks, wie eines Halbleiterwafers
oder eines Wafers einer optischen Vorrichtung, Schneidmittel zum
Schneiden des Werkstücks,
das auf dem Einspanntisch gehalten ist, und Schneid-Zufuhrmittel,
um den Einspanntisch und die Schneidmittel relativ zueinander zu
bewegen. Die Schneidmittel beinhalten eine Spindeleinheit, welche eine
Drehspindel, eine Schneidklinge, die auf der Spindel festgelegt
ist, und einen Rotationsantriebs-Mechanismus umfaßt, um die
Rotationsspindel anzutreiben. Die Schneidklinge umfaßt eine scheibenartige
Basis und eine ringförmige
Schneidkante, welche auf dem Seitenwand-Umfangsabschnitt der Basis
festgelegt ist und etwa 20 μm
dick durch Festlegen von Diamantschleifkörnern, die einen Durchmesser
von etwa 3 μm
aufweisen, auf der Basis durch Elektroformen ausgebildet ist.
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Da
die Schneidklinge eine Dicke von etwa 20 μm aufweist, müssen die
Unterteilungslinien zum Unterteilen der Chips eine Breite von etwa
50 μm aufweisen
und somit ist das Flächenverhältnis der
Unterteilungslinien zu dem Wafer groß, wodurch die Produktivität reduziert
wird. Weiters ist, da ein Saphirsubstrat, Siliziumcarbid-Substrat
und dgl. eine hohe Mohs'sche
Härte aufweisen,
ein Schneiden mit der obigen Schneidklinge nicht immer einfach.
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Als
Mittel zum Unterteilen eines plattenartigen Werkstücks, wie
eines Halbleiterwafers, wird auch ein Laserbearbeitungs-Verfahren
zum Aufbringen eines Puls-Laserstrahls, der fähig ist, durch das Werkstück durchzutreten,
wobei sein Brennpunkt auf das Innere der Fläche eingestellt ist, die zu
unterteilen ist, gegenwärtig
versucht. In dem Unterteilungsverfahren, das von dieser Laser-Bearbeitungstechnik Gebrauch
macht, wird das Werkstück
durch Aufbringen bzw. Anwenden eines Puls-Laserstrahls, der einen
Infrarotbereich besitzt, der fähig
ist, durch das Werkstück
hindurchzutreten, wobei sein Brennpunkt im Inneren des Werkstücks festgelegt
ist, von einer Oberflächenseite
des Werkstücks,
um kontinuierlich eine verschlechterte Schicht entlang der Unterteilungslinien
in dem Inneren des Werkstücks
auszubilden, und ein Ausüben
einer externen Kraft entlang der Unterteilungslinien unterteilt,
deren Festigkeit durch die Ausbildung der verschlechterten Schichten reduziert
wurde. Dieses Verfahren ist beispielsweise durch das japanische
Patent Nr. 3408805 geoffenbart.
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Obwohl
ein Verfahren bzw. Prozeß zum
Unterteilen des Wafers in individuelle Chips durch ein vollständiges Schneiden
desselben mit der obigen Schneidmaschine und ein Aufnehmen der Chips
eingerichtet wurde, ist eine Produktionsanlage, die von dieser Technik
Gebrauch macht, noch nicht eingerichtet und ihre Entwicklung erfolgt
mittels Versuch und Fehler, da eine Technik zum Ausbilden einer
verschlechterten Schicht entlang der Unterteilungslinien im Inneren
des Wafers unter Verwendung eines gepulsten bzw. Puls-Laserstrahls
den Wafer nicht perfekt unterteilen kann.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Wafer-Unterteilungsverfahren zur
Verfügung
zu stellen, das fähig
ist, ein Verfahren bzw. einen Prozeß aufzubauen, umfassend die Schritte
eines Ausbildens einer verschlechterten Schicht entlang von Unterteilungslinien
in dem Inneren eines Wafers durch Verwendung eines Puls-Laserstrahls,
eines Unterteilens des Wafers in individuelle Chips entlang der
verschlechterten Schichten und eines Aufnehmens dieser Chips.
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Um
das obige Ziel zu erreichen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung
ein Verfahren zum Unterteilen, entlang von Unterteilungslinien,
eines Wafers, der Funktionselemente in Bereichen ausgebildet aufweist,
die durch Unterteilungslinien unterteilt sind bzw. werden, die in
einem Gittermuster auf der vorderen Oberfläche ausgebildet sind bzw. werden,
zur Verfügung
gestellt, umfassend:
einen Schutzglied-Festlegungsschritt zum
Festlegen eines Schutzglieds auf der vorderen Oberfläche des Wafers;
einen
Polierschritt, um die rückwärtige Oberfläche des
Wafers zu polieren, der das Schutzglied auf der vorderen Oberfläche festgelegt
aufweist;
einen Ausbildungsschritt für eine verschlechterte Schicht
zum Ausbilden einer verschlechterten Schicht entlang der Unterteilungslinien
im Inneren des Wafers, durch Anwenden eines Puls-Laserstrahls, der
fähig ist,
durch den Wafer hindurchzugehen, auf den Wafer entlang der Unterteilungslinien von
der Seite der polierten Rückseitenoberfläche des Wafers;
einen
Rahmenhalteschritt zum Festlegen der rückwärtigen Oberfläche des
Wafers, in welchem die verschlechterten Schichten entlang der Unterteilungslinien
ausgebildet wurden, auf einem Schneidband, das auf einem ringförmigen Rahmen
festgelegt ist;
einen Unterteilungsschritt zum Unterteilen
des Wafers in einzelne Chips entlang der Unterteilungslinien durch
Ausüben
einer externen Kraft entlang der Unterteilungslinien, wo die verschlechterten
Schichten ausgebildet wurden, des Wafers, der in dem Rahmen gehalten
wird;
einen Expansions- bzw. Dehnschritt zum Vergrößern des
Abstands zwischen den Chips durch ein Dehnen des Schneidbands, das
an dem Wafer festgelegt wird, der in die individuellen Chips unterteilt
wird; und
einen Aufnahmeschritt zum Aufnehmen der Chips von
dem gedehnten Schneidband.
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Vorzugsweise
sind bzw. werden die verschlechterten Schichten, die in dem Inneren
des Wafers in dem Ausbildungsschritt für die verschlechterten Schichten
ausgebildet sind, an wenigstens der oberen Oberfläche des
Wafers freigelegt.
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Vorzugsweise
wird der obige Unterteilungsschritt durch ein Dehnen des Zerteil-
bzw. Schneidbands in dem Expansions- bzw. Dehnschritt ausgeführt.
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Um
das obige Ziel zu erreichen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung
ein Verfahren zum Unterteilen, entlang von Unterteilungslinien,
eines Wafers, der Funktionselemente in Bereichen ausgebildet aufweist,
die durch Unterteilungslinien unterteilt werden, die in einem Gittermuster
auf der vorderen Oberfläche
ausgebildet werden, zur Verfügung
gestellt, umfassend:
einen Schutzglied-Festlegungsschritt zum
Festlegen eines Schutzglieds auf der vorderen Oberfläche des Wafers;
einen
Polierschritt, um die rückwärtige Oberfläche des
Wafers zu polieren, der das Schutzglied auf der vorderen Oberfläche festgelegt
aufweist;
einen Ausbildungsschritt für eine verschlechterte Schicht
zum Ausbilden einer verschlechterten Schicht ent lang der Unterteilungslinien
im Inneren des Wafers, durch Anwenden eines Puls-Laserstrahls, der
fähig ist,
durch den Wafer hindurchzugehen, auf den Wafer entlang der Unterteilungslinien von
der Seite der polierten Rückseitenoberfläche des Wafers;
einen
Unterteilungsschritt zum Unterteilen des Wafers in einzelne Chips
entlang der Unterteilungslinien durch Ausüben einer externen Kraft entlang
der Unterteilungslinien, wo die verschlechterten Schichten ausgebildet
wurden, des Wafers, der in dem Rahmen gehalten wird;
einen
Rahmenhalteschritt zum Festlegen der rückwärtigen Oberfläche des
Wafers, der in individuelle Chips unterteilt wird, auf einem Schneidband,
das auf einem ringförmigen
Rahmen festgelegt wird;
einen Expansions- bzw. Dehnschritt
zum Vergrößern des
Abstands zwischen den Chips durch ein Dehnen des Schneidbands, das
an dem Wafer festgelegt wird, der in die individuellen Chips unterteilt
wird; und
einen Aufnahmeschritt zum Aufnehmen der Chips von
dem gedehnten Schneidband.
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Vorzugsweise
sind bzw. werden die verschlechterten Schichten, die im Inneren
des Wafers in dem Ausbildungsschritt der verschlechterten Schicht
ausgebildet werden, wenigstens zu der vorderen Oberfläche des
Wafers freigelegt.
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Da
das Wafer-Unterteilungsverfahren der vorliegenden Erfindung die
obigen Schritte umfaßt, ist
es möglich,
ein Verfahren bzw. einen Prozeß einzurichten,
umfassend die Schritte eines Ausbildens der verschlechterten Schicht
entlang der Unterteilungslinien in dem Inneren des Wafers durch
ein Aufbringen eines Puls-Laserstrahls, der fähig ist, durch den Wafer hindurchzutreten,
der Funktionselemente in den Bereichen aufweist, die durch die Untertei lungslinien
unterteilt sind, die auf der vorderen Oberfläche in einem Gittermuster ausgebildet
sind, auf dem Wafer entlang der Unterteilungslinien, eines Unterteilens
des Wafers in individuelle Chips entlang der verschlechterten Schichten
und eines Aufnehmens der Chips.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Halbleiterwafers, der durch das
Wafer-Unterteilungsverfahren der vorliegenden Erfindung zu unterteilen ist;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, wo ein Schutzglied
auf eine vordere Oberfläche
des Halbleiterwafers, der in 1 gezeigt
ist, festgelegt ist bzw. wird;
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3 ist
ein Diagramm, das den Polierschritt in dem Wafer-Unterteilungsverfahren
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht des Hauptabschnitts einer Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine
zum Ausführen
des Ausbildungsschritts einer verschlechterten Schicht in dem Wafer-Unterteilungsverfahren
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 ist
ein Blockdiagramm, das schematisch die Ausbildung eines Laserstrahl-Aufbringmittels
zeigt, das in der Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine zur Verfügung gestellt
ist, die in 4 gezeigt ist;
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6 ist
ein schematisches Diagramm zum Erläutern des Brennpunktdurchmessers
eines Puls-Laserstrahls;
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7(a) und 7(b) sind
Diagramme, die den Ausbildungsschritt für eine verschlechterte Schicht
in dem Wafer-Unterteilungsverfahren
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigen;
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8 ist
ein Diagramm, das einen Zustand zeigt, wo verschlechterte Schichten
in dem Inneren des Wafers in dem Ausbildungsschritt einer verschlechterten
Schicht laminiert sind, der in 7(a) und 7(b) gezeigt ist;
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9 ist
ein Diagramm, das den Rahmenhalteschritt in dem Wafer-Unterteilungsverfahren
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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10 ist
ein Diagramm, das eine erste Ausbildung des Unterteilungsschritts
in dem Wafer-Unterteilungsverfahren der vorliegenden Erfindung zeigt;
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11 ist
ein Diagramm, das eine zweite Ausbildung des Unterteilungsschritts
in dem Wafer-Unterteilungsverfahren der vorliegenden Erfindung zeigt;
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12 ist
ein Diagramm, das eine dritte Ausbildung des Unterteilungsschritts
in dem Wafer-Unterteilungsverfahren der vorliegenden Erfindung zeigt;
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13 ist
ein Diagramm, das eine vierte Ausbildung des Unterteilungsschritts
in dem Wafer-Unterteilungsverfahren der vorliegenden Erfindung zeigt;
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14 ist
eine perspektivische Ansicht einer Aufnahmevorrichtung zum Ausführen des
Expansions- bzw. Dehnschritts und des Aufnahmeschritts in dem Wafer-Unterteilungsverfahren
der vorliegenden Erfindung;
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15(a) und 15(b) sind
Diagramme, die den Aufweit– bzw.
Expansionsschritt in dem Wafer-Unterteilungsverfahren der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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16(a) und 16(b) sind
Diagramme, die den Unterteilungsschritt und den Ausdehnungsschritt zeigen,
welche unter Verwendung der Aufnahmevorrichtung ausgeführt werden,
die in 14 gezeigt ist;
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17 ist
ein Diagramm, das eine Ausbildung des Unterteilungsschritts in dem
Wafer-Unterteilungsverfahren gemäß einer
anderen Ausbildung der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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18 ist
ein Diagramm, das den Rahmenhalteschritt in dem Wafer-Unterteilungsverfahren
gemäß einer
anderen Ausbildung der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausbildungen
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Bevorzugte
Ausbildungen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend im Detail
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Halbleiterwafers als ein Wafer,
der entsprechend der vorliegenden Erfindung zu unterteilen ist.
Der Halbleiterwafer 2, der in 1 gezeigt
ist, ist ein Siliziumwafer, der eine Mehrzahl von Unterteilungslinien 21 aufweist,
in einem Gittermuster auf der vorderen Oberfläche 2a ausgebildet
sind, und Schaltungen 22 sind als Funktionselemente in
einer Mehrzahl von Bereichen ausgebildet, die durch die Mehrzahl
von Unterteilungslinien 21 unterteilt sind. Ein Schutzglied 3 ist
an der vorderen Oberfläche 2a des
so ausgebildeten Halbleiterwafers 2 ausgebildet, wie dies
in 2 gezeigt ist (Schutzglied-Festlegungsschritt).
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Nachdem
der Schutzglied-Festlegungsschritt ausgeführt wird, um das schützende bzw. Schutzglied 3 an
der vorderen Oberfläche 2a des Halbleiterwafers 2 festzulegen,
kommt ein Polierschritt zum Polieren der rückwärtigen Oberfläche 2b des
Halbleiterwafers 2, um ihm eine Spiegeloberfläche zu verleihen.
Dieser Polierschritt wird ausgeführt, um
die diffuse Reflektion eines Infrarot-Laserstrahls zu verhindern,
der von der Seite der rückwärtigen Oberflächen 2b des
Halbleiterwafers 2 angewandt wird. D.h., wenn ein Infrarot-Laserstrahl angewandt bzw.
aufgebracht wird, wobei sein Brennpunkt an der Innenseite eines
Wafers festgelegt bzw. eingestellt ist, der aus Silizium oder dgl.
gebildet ist, wird, wenn die Oberfläche, die dem Infrarot-Laserstrahl
ausgesetzt ist, rauh ist, der Infrarot-Laserstrahl auf der Oberfläche diffus
reflektiert und erreicht nicht einen vorbestimmten Brennpunkt, wodurch
es schwierig gemacht wird, eine vorbestimmte verschlechterte Schicht
im Inneren des Halbleiterwafers auszubilden. Dieser Polierschritt
wird unter Verwendung einer Poliermaschine in der Ausbildung ausgeführt, die
in 3 gezeigt ist. D.h., in dem Polierschritt wird
die Seite des Schutzglieds 3 des Halbleiterwafers 2 zuerst
auf dem Ansaug- bzw. Einspanntisch 41 der Poliermaschine 4 angeordnet
(daher schaut die rückwärtige Oberfläche 2b des
Halbleiterwafers 2 nach oben), wie dies in 3 gezeigt
ist, und der Halbleiterwafer 2 wird auf dem Einspanntisch 41 durch Saugmittel
(nicht gezeigt) durch Saugen gehalten, wie dies in 3 gezeigt
ist. Ein Polierwerkzeug 43, das ein Polierrad 42 aufweist,
welches durch ein Verteilen von Schleifkörnern, wie Zirkonoxid oder
dgl. in ein weiches Glied, wie Filz, usw., und ein Festlegen dieser
mit einem geeigneten Kleber ausgebildet ist, wird beispielsweise
mit bzw. bei 6.000 U/min gedreht, und mit der rückwärtigen Oberfläche 2b des
Halbleiterwafers 2 in Kontakt gebracht, während der
Einspanntisch 41 beispielsweise mit 300 U/min gedreht wird,
um die rückwärtige Oberfläche 2b des
Halbleiterwafers 2 einzuebnen. In diesem Planierschritt
wird die rückwärtige Oberfläche 2b,
die zu bearbeiten ist, des Halbleiterwafers 2 auf eine
Oberflächenrauheit (Ra),
die durch JIS B0601 spezifiziert ist, von 0,05 μm oder weniger (Ra ≤ 0,05 μm), vorzugsweise
0,02 μm oder
weniger (Ra ≤ 0,02 μm) ausgeglichen.
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Als
nächstes
kommt der Ausbildungsschritt einer verschlechterten Schicht zum
Ausbilden einer verschlechterten Schicht entlang der Unterteilungslinien
in dem Inneren des Wafers durch ein Aufbringen bzw. Anwenden eines
Puls-Laserstrahls, der fähig ist,
durch den Wafer hindurchzutreten, auf den Wafer entlang der Unterteilungslinien
von der Seite der polierten Rückseitenoberfläche 2b des
Halbleiterwafers 2. Dieser Ausbildungsschritt einer verschlechterten Schicht
wird unter Verwendung einer Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine 5 ausgeführt, die
in 4 bis 6 gezeigt ist. Die Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine 5,
die in 4 bis 6 gezeigt ist, umfaßt einen
Einspanntisch 51, um ein Werkstück zu halten, Laserstrahl-Aufbringmittel 52,
um einen Laserstrahl auf das Werkstück aufzubringen, das auf dem
Einspanntisch 51 gehalten ist, und Bildaufnahmemittel 53,
um ein Bild des Werkstücks
aufzunehmen, das auf dem Einspanntisch 51 gehalten ist.
Der Einspanntisch 51 ist so ausgebildet bzw. konstruiert,
um das Werkstück
durch Saugen zu halten, und wird in einer Bearbeitungs-Zufuhrrichtung,
die durch einen Pfeil X angedeutet ist, und eine schrittweise bzw.
Indexier-Zufuhrrichtung, die durch einen Pfeil Y in 4 angedeutet
ist, durch einen Bewegungsmechanismus bewegt, der nicht gezeigt
ist.
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Die
obigen Laserstrahl-Aufbringmittel 52 haben ein zylindrisches
Gehäuse 521,
das im wesentlichen horizontal angeordnet ist. In dem Gehäuse 521, wie
dies in 5 gezeigt ist, sind Puls-Laserstrahl-Oszillationsmittel 522 und
ein optisches Übertragungssystem 523 installiert.
Die Puls-Laserstrahl-Oszillationsmittel 522 umfassen
einen Puls-Laserstrahl-Oszillator 522a, bestehend aus einem
YAG-Laseroszillator oder YVO4-Laseroszillator, und Wiederholungsfrequenz-Festlegungsmittel 522b,
die mit dem Pulslaserstrahl-Oszillator 522a verbunden
sind. Das optische Transmissions– bzw. Übertragungssystem 523 umfaßt geeignete
optische Elemente, wie einen Strahlteiler usw. Ein Kondensor bzw.
eine Sammellinse 524, der (die) Sammellinsen (nicht gezeigt)
aufnimmt, die aus einem Satz von Linsen ausgebildet sind, welche
eine bekannte Formation bzw. Anordnung aufweisen können, ist
an das Ende des obigen Gehäuses 521 festgelegt.
Ein Laserstrahl, der von dem obigen Puls-Laserstrahl-Oszillatormitteln 522 oszilliert
wird, erreicht den Kondensor 524 durch das optische Übertragungssystem 523 und
wird von dem Kondensor 524 auf das Werkstück, das
auf dem obigen Einspanntisch 51 gehalten ist, mit bzw.
bei einem vorbestimmten Brennpunktdurchmesser D aufgebracht bzw.
angewandt. Dieser Brennpunktdurchmesser D wird durch den Ausdruck D
(μm) = 4 × λ f/(π × W) definiert
(wobei λ die
Wellenlänge
(μm) des
Puls-Laserstrahls ist, W der Durchmesser (mm) des Puls-Laserstrahls
ist, der auf eine Objektivlinse 524a aufgebracht ist, und
f die Brennweite (mm) der Objektivlinse 524a ist), wenn
der Puls-Laserstrahl, der eine Gauss'sche Verteilung aufweist, durch die
Objektivsammellinse 524a des Kondensors 524 aufgebracht
wird, wie dies in 6 gezeigt ist.
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Die
Bildaufnahmemittel 53, die an das Ende des Gehäuses 521 festgelegt
sind, das die obigen Laserstrahlaufbringmittel 52 ausbildet,
sind durch Infrarot-Beleuchtungsmittel zum Aufbringen bzw. Anwenden
von Infrarot-Strahlung auf das Werkstück, ein optisches System zum
Aufnehmen bzw. Einfangen von Infrarot-Strahlung, die durch die Infrarot-Beleuchtungsmittel
aufgebracht ist, und eine Bildaufnahme-Vorrichtung (Infrarot CCD) zum Ausgeben
eines elektrischen Signals entsprechend einer Infrarot-Strahlung,
die durch das optische System aufgenommen ist, zusätzlich zu
einer üblichen
Bildaufnahme-Vorrichtung (CCD) zum Aufnehmen eines Bilds mit sichtbarer
Strahlung in der dargestellten bzw. illustrierten Ausbildung ausgebildet.
Ein Bildsignal wird zu den Steuer- bzw. Regelmitteln übermittelt, welche
nachfolgend beschrieben werden.
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Der
Ausbildungsschritt für
die verschlechterte Schicht, welcher unter Verwendung der oben beschriebene
Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine 5 ausgeführt wird,
wird unter Bezugnahme auf 4, 7(a) und 7(b) und 8 geschrieben.
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In
diesem Ausbildungsschritt einer verschlechterten Schicht wird die
Seite des Schutzglieds 3 des Halbleiterwafers 2,
dessen rückwärtige Oberfläche 2b poliert
wurde, zuerst auf dem Einspanntisch 51 der Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine 5 angeordnet,
wie dies in 4 gezeigt ist, (daher schaut die
polierte Rückseitenoberfläche 2b des
Halbleiterwafers 2 nach oben) und der Halbleiterwafer 2 wird durch
ein Saugen auf dem Einspanntisch 51 durch Saugmittel gehalten,
welche nicht gezeigt sind. Der Einspanntisch 51, der den
Halbleiterwafer 2 durch Saugen hält, wird zu einer Position
direkt unter den Bildaufnahmemitteln 53 durch einen Bewegungsmechanismus
gebracht, der nicht gezeigt ist.
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Nachdem
der Einspanntisch 51 direkt unter den Bildaufnahmemitteln 53 positioniert
ist, wird eine Ausrichtarbeit zum Detektieren des Bereichs, der
zu bearbeiten ist, des Halbleiterwafers 2 unter Verwendung
der Bildaufnahmemitteln 53 und der Steuer- bzw. Regelmittel
ausgeführt,
welche nicht gezeigt sind. D.h., die Bildaufnahmemittel 53 und
die Steuer- bzw. Regelmittel (nicht gezeigt) führen eine Bild– ver- bzw.
-bearbeitung, wie beispielsweise eine Musterabstimmung usw. aus,
um eine Unterteilungslinie 21, die in einer vorbestimmten
Richtung des Halbleiterwafers 2 ausgebildet ist, mit dem
Kondensor 524 der Laserstrahl-Aufbringmittel 52 zum
Aufbringen eines Laserstrahls entlang der Unterteilungslinie 21 auszurichten,
wodurch die Ausrichtung einer Laserstrahl-Anwendungs- bzw. -Aufbringposition
ausgeführt
wird. Die Ausrichtung der Laserstrahl-Aufbringposition wird auch
an Unterteilungslinien 21 ausgeführt, welche auf dem Halbleiterwafer 2 ausgebildet sind
und sich in einer Richtung senkrecht zu der obigen vorbestimmten
Richtung erstrecken. Obwohl die vordere Oberfläche 2a, auf welcher
die Unterteilungslinie 21 des Halbleiterwafers 2 ausgebildet
ist, an diesem Punkt nach unten schaut, weisen die Bildaufnahmemittel 53 Infrarot-Beleuchtungsmittel,
ein optisches System zum Aufnehmen von Infrarot-Strahlung und eine
Bildaufnahme-Vorrichtung (Infrarot CCD) zum Ausgeben eines optischen
Signals entsprechend der Infrarotstrahlung auf, wie dies oben beschrieben
ist. Daher kann ein Bild der Unterteilungslinie 21 durch
die rückwärtige Oberfläche 2b aufgenommen
werden.
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Nachdem
die Unterteilungslinie 21, die auf dem Halbleiterwafer 2 ausgebildet
ist, der auf dem Einspanntisch 51 gehalten ist, detektiert
ist und die Ausrichtung der Laserstrahl-Aufbringposition ausgeführt wird,
wie dies oben beschrieben ist, wird der Einspanntisch 51 zu
einem Laserstrahl-Aufbringbereich bewegt, wo der Kondensor 524 der
Laserstrahl-Aufbringmittel 52 zum Aufbringen eines Laserstrahls
angeordnet ist, wie dies in 7(a) gezeigt ist,
um ein Ende (linkes Ende in 7(a))
der vorbestimmten Unterteilungslinie 21 zu einer Position
direkt unter dem Kondensor 524 der Laserstrahl-Aufbringmittel 52 zu
bringen. Der Einspanntisch 51, d.h. der Halbleiterwafer 2,
wird in der Richtung, die durch den Pfeil X1 in 7(a) angedeutet
ist, mit bzw. bei einer vorbestimmten Zufuhrgeschwindigkeit bzw.
-rate bewegt, während
ein Puls-Laserstrahl, der fähig ist,
durch den Halbleiterwafer hindurchzutreten, von dem Kondensor 524 aufgebracht
wird. Wenn die Aufbringposition des Kondensors 524 der
Laserstrahl-Aufbringmittel 52 das andere Ende der Unterteilungslinie 21 erreicht,
wie dies in 7(b) gezeigt ist, wird
die Aufbringung des Puls-Laserstrahls unterbrochen und die Bewegung
des Einspanntischs 51, d.h. des Halbleiterwafers 2 wird
gestoppt. In diesem Ausbildungsschritt einer verschlechterten Schicht wird
durch Festlegen bzw. Einstellen des Brennpunkts P des Puls-Laserstrahls
zu einer Position nahe der vorderen Oberfläche 2a (unteren Oberfläche) des
Halbleiterwafers 2 eine verschlechterte Schicht 210,
welche zu der vorderen Oberfläche 2a (unteren
Oberfläche)
freigelegt ist, einwärts
von der vorderen Oberfläche 2a ausgebildet.
Diese verschlechterte Schicht 210 wird als eine geschmolzene-wiederverfestigte
Schicht ausgebildet, in welcher der Wafer einmal geschmolzen und
dann wieder verfestigt wurde. Durch ein Ausbilden der verschlechterten
Schicht 210, die zu der vorderen Oberfläche 2a des Halbleiterwafers 2 freigelegt
ist, kann der Halbleiterwafer 2 leicht durch ein Ausüben einer
externen Kraft entlang der verschlechterten Schichten 210 unterteilt
werden.
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Die
Bearbeitungs- bzw. Verfahrensbedingungen in dem obigen Schritt zur
Ausbildung einer verschlechterten Schicht sind beispielsweise wie
folgt festgelegt.
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Lichtquelle:
LD erregter Q-Schalter Nd: YVO4-Laser
Wellenlänge: Pulslaser
mit einer Wellenlänge
von 1.064 nm
Pulsausgabe: 10 μJ
Brennpunktdurchmesser:
1 μm
Pulsbreite:
40 ns
Spitzenleistungsdichte des Brennpunkts: 3,2 × 1010 W/cm2
Wiederholungsfrequenz:
100 kHz
Bearbeitungszufuhr-Geschwindigkeit: 100 mm/s.
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Wenn
der Halbleiterwafer 2 von großer Dicke ist, wird, wie dies
in 8 gezeigt ist, der oben beschriebene Schritt zur
Ausbildung einer verschlechterten Schicht mehr ere Male durch ein
Verändern
des Brennpunkts P stufenweise so ausgeführt, um eine Mehrzahl von verschlechterten
Schichten 210 auszubilden. Da die verschlechterte Schicht,
welche einmal unter den obigen Bearbeitungsbedingungen ausgebildet
ist, etwa 50 μm
dick ist, werden sechs verschlechterte Schichten in dem Wafer 2 ausgebildet, der
eine Dicke von 300 μm
in der dargestellten Ausbildung aufweist. Als ein Ergebnis erstrecken
sich die verschlechterten Schichten 210, die in dem Inneren des
Halbleiterwafers 2 ausgebildet sind bzw. werden, von der
vorderen Oberfläche 2a über die
rückwärtige Oberfläche 2b entlang
der Unterteilungslinie 21.
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Nachdem
die verschlechterten Schichten 210 im Inneren des Halbleiterwafers 2 entlang
der Unterteilungslinien 21 durch den obigen Ausbildungsschritt
einer verschlechterten Schicht ausgebildet wurden, wird der Rahmenhalteschritt
zum Festlegen des Halbleiterwafers 2 an einem Schneidband bzw.
Zerteilklebeband, das an einem ringförmigen Rahmen festgelegt ist,
ausgeführt.
In diesem Rahmenhalteschritt wird, wie dies in 9 gezeigt
ist, die rückwärtige Oberfläche 2b des
Halbleiterwafers 2 auf die Oberfläche des dehnbaren Schneidbands 60 aufgebracht,
das an dem ringförmigen
Rahmen 6 montiert bzw. festgelegt ist. Dann wird das Schutzglied 3, welches
an der vorderen Oberfläche 2a des
Halbleiterwafers 2 festgelegt ist, entfernt. In der dargestellten
bzw. illustrierten Ausbildung wird eine Acrylharzpaste mit einer
Dicke von etwa 5 μm
auf die Oberfläche
eines 100 μm
dicken blattförmigen
Substrats beschichtet, das aus Polyvinylchlorid (PVC) in dem obigen
Schneidband 60 ausgebildet ist. Diese Paste hat die Eigenschaft,
ihre Klebefestigkeit durch einen externen Stimulus bzw. Reiz, wie
ultraviolette Strahlung zu verringern.
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Der
Schritt eines Unterteilens des Halbleiterwafers 2 entlang
der Unterteilungslinien 21 kommt nach dem obigen Rahmenhalteschritt.
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Eine
erste Ausbildung des Unterteilungsschritts wird unter Bezugnahme
auf 10 beschrieben. Diese erste Ausbildung des Unterteilungsschritts,
die in 10 gezeigt ist, wird unter Verwendung
einer Ultraschall-Unterteilungsvorrichtung 7 ausgeführt. Die
Ultraschall-Unterteilungsvorrichtung 7 beinhaltet eine
zylindrische Basis 71, einen ersten Ultraschallgenerator 72 und
einen zweiten Ultraschallgenerator 73. Die zylindrische
Basis 71, die die Ultraschall-Unterteilungsvorrichtung 7 ausbildet
bzw. darstellt, hat an ihrer oberen Oberfläche eine Anordnungsoberfläche 71a,
um einen Rahmen 6 so anzuordnen, daß der Rahmen 6 darauf
angeordnet ist und durch Klammern bzw. Klemmen 74 festgelegt
ist. Diese Basis 71 ist so ausgebildet, um fähig zu sein, in
einer horizontalen Richtung und in einer Richtung senkrecht zu dem
Blatt in 10 bewegt zu werden und um durch
Bewegungsmittel, welche nicht gezeigt sind, gedreht bzw. gewendet
zu werden. Der erste Ultraschallgenerator 72 und der zweite
Ultraschallgenerator 73, die die Ultraschall-Unterteilungsvorrichtung 7 ausbilden,
sind an gegenüberliegenden
Positionen über
und unter dem Halbleiterwafer 2 angeordnet, der auf dem
Rahmen 6 abgestützt
ist, der auf der Anordnungsoberfläche 71a der zylindrischen
Basis 71 über
das Schneidband 60 angeordnet ist, und generieren bzw.
erzeugen longitudinale Wellen (Kompressionswellen), die eine vorbestimmte
Frequenz besitzen. Um den obigen Unterteilungsschritt unter Verwendung
der so ausgebildeten Ultraschallvorrichtung 7 auszuführen, wird
der Rahmen 6, der den Halbleiterwafer 2 unterstützt bzw.
trägt (in
welchem die verschlechterten Schichten 210 entlang der Unterteilungslinien 21 ausgebildet
sind) über
das Schneid band 60 auf der Anordnungsoberfläche 71a der
zylindrischen Basis 71 in einer derartigen Weise angeordnet,
daß die
Anordnungsseite des Schneidbands 60 in Kontakt mit der
Anordnungsoberfläche 71a gelangt
(daher schaut die vordere Oberfläche 2a des
Halbleiterwafers 2 nach oben) und durch die Klemmen 74 festgelegt
wird. Danach wird die Basis 71 durch die Bewegungsmittel
(nicht gezeigt) betätigt,
um ein Ende (linkes Ende in 8) einer
vorbestimmten Unterteilungslinie 21, die auf dem Halbleiterwafer 2 ausgebildet
ist, zu einer Position zu bringen, wo Ultraschallwellen von dem
ersten Ultraschallgenerator 72 und dem zweiten Ultraschallgenerator 73 darauf
wirken können.
Der erste Ultraschallgenerator 72 und der zweite Ultraschallgenerator 73 sind
bzw. werden entsprechend aktiviert, um Longitudinalwellen (Kompressionswellen)
auszubilden bzw. zu generieren, die eine Frequenz von beispielsweise 28
kHz aufweisen, während
die Basis 71 in einer Richtung, die durch den Pfeil angedeutet
ist, mit einer Zufuhrgeschwindigkeit bzw. -rate von 50 bis 100 m/s bewegt
wird. Als ein Ergebnis wirken Ultraschallwellen von dem ersten Ultraschallgenerator 72 und
dem zweiten Ultraschallgenerator 73 auf die vordere Oberfläche und
die rückwärtige Oberfläche des
Halbleiterwafers 2 entlang der Unterteilungslinie 21,
wodurch der Halbleiterwafer 2 entlang der Unterteilungslinie 21 geteilt
wird, deren Festigkeit durch die Ausbildung der verschlechterten
Schicht 210 reduziert wurde. Nachdem der Unterteilungsschritt
so entlang der vorbestimmten Unterteilungslinie 21 ausgeführt wurde,
wird die Basis 71 um einen Abstand entsprechend dem Intervall
zwischen Unterteilungslinien 21 in der Indexierrichtung
senkrecht zu dem Blatt bewegt, um den obigen Unterteilungsschritt
auszuführen.
Nachdem der Unterteilungsschritt entlang aller Unterteilungslinien 21 ausgeführt wurde,
die sich in der vorbestimmten Richtung erstrecken, wird die Basis 71 um
90° gedreht
bzw. verschwenkt, um weiters den obigen Unterteilungsschritt entlang
von Unterteilungslinien 21 auszuführen, die auf dem Halbleiterwafer 2 in
einer Richtung senkrecht bzw. normal zu der vorbestimmten Richtung
ausgebildet sind, wodurch der Halbleiterwafer 2 in individuelle
Halbleiterchips unterteilt wird. Da die rückwärtigen Oberflächen der
erhaltenen Chips das Schneidband 60 darauf festgelegt aufweisen,
fallen die Chips nicht auseinander und behalten den Status bzw.
den Zustand des Wafers bei.
-
Eine
zweite Ausbildung des Unterteilungsschritts wird unter Bezugnahme
auf 11 beschrieben. Diese zweite Ausbildung des Unterteilungsschritts,
die in 11 gezeigt ist, wird unter Verwendung
einer Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine analog bzw. ähnlich zu
der Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine ausgeführt, die in 4 bis 6 gezeigt
ist. D.h. der Halbleiterwafer 2, in welchem die verschlechterten
Schichten 210 entlang der Unterteilungslinien 21 ausgebildet
sind), der auf dem Rahmen 6 über das Schneidband 60 abgestützt ist
bzw. wird, wird auf dem Ansaug- bzw. Einspanntisch 81 der
Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine 8 in einer derartigen
Weise angeordnet, daß die
Seiten des Schneidbands 60 in Kontakt mit dem Einspanntisch 81 gelangen
(daher schaut die vordere Oberfläche 2a des
Halbleiterwafers 2 nach oben), und durch ein Saugmittel,
welches nicht gezeigt ist, durch ein Saugen gehalten, und der Rahmen 6 wird
durch einen Klemmechanismus 82 festgelegt. Danach wird
der Einspanntisch 81 zu einem Laserstrahl-Aufbringbereich
bewegt, wo der Kondensor 83 der Laserstrahl-Aufbringmittel
angeordnet ist, um ein Ende (linkes Ende in 11) einer
vorbestimmten Unterteilungslinie 21 zu einer Position direkt
bzw. unmittelbar unter dem Kondensor 83 zu bringen. Der
Einspanntisch 81, d.h. der Halbleiterwafer 2 wird
in der Richtung, die durch den Pfeil X1 in 11 angedeutet
ist, mit einer vorbestimmten Zufuhrgeschwindigkeit bzw. -rate bewegt,
während
ein Laserstrahl mit kontinuierlicher Welle, der ein Absorptionsvermögen für den Halbleiterwafer 2 besitzt,
von dem Kondensor 83 aufgebracht wird. Wenn die Aufbringposition
des Kondensors 83 das andere Ende (rechtes Ende in 11)
der vorbestimmten Unterteilungslinie 21 erreicht, wird
die Aufbringung des Laserstrahls unterbrochen und die Bewegung des
Einspanntischs 81, d.h. des Halbleiterwafers 2 wird
gestoppt. In diesem Unterteilungsschritt wird der Brennpunkt P des
Laserstrahls mit kontinuierlicher Welle auf die vordere Oberfläche 2a (obere
Oberfläche)
des Halbleiterwafers 2 festgelegt bzw. eingestellt, und
eine thermische Spannung wird durch Erhitzen bzw. Erwärmen der Unterteilungslinie 21 generiert
bzw. erzeugt, wo die verschlechterte Schicht 210 ausgebildet
wurde, um einen Wärmeschock
zu verleihen. Als ein Ergebnis wird ein gespaltener Bereich, entlang
der Unterteilungslinie 21 ausgebildet, wo die verschlechterte Schicht 210 ausgebildet
wurde, wodurch der Halbleiterwafer 2 unterteilt wird. Der
Laserstrahl, der entlang der Unterteilungslinie 21 aufzubringen
ist, wo die verschlechterte Schicht 210 in dem Unterteilungsschritt ausgebildet
wurde, hat eine ausreichend hohe Ausgabe, um den Halbleiterwafer 2 so
zu erhitzen, um einen geeigneten Temperaturgradienten (100 bis 400°C) zur Verfügung zu
stellen und eine derartige Temperatur schmilzt Silizium nicht.
-
Die
Bearbeitungsbedingungen in dem obigen Unterteilungsschritt sind
beispielsweise wie folgt festgelegt.
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Lichtquelle:
LD erregter Nd: YAG Laser mit zweiter Harmonischer (CW)
Wellenlänge: 532
nm
Ausgabe: 10 W
Brennpunktdurchmesser: 0,5 μm (Erhitzen
eines relativ weiten Bereichs, beinhaltend die verschlechterte Schicht 210)
Bearbeitungszufuhr-Geschwindigkeit: 100 mm/s.
-
Nachdem
der obige Unterteilungsschritt ausgeführt wurde, wird der Einspanntisch 81,
d.h. der Halbleiterwafer 2, um einen Abstand entsprechend dem
Intervall zwischen Unterteilungslinien 21 in der schrittweisen
bzw. Vortriebsrichtung senkrecht zu dem Blatt in 11 bewegt,
während
ein Laserstrahl mit kontinuierlicher Welle, wie oben beschrieben,
aufgebracht bzw. angewandt wird. Nachdem die obige Bearbeitungszufuhr
und Indexierzufuhr entlang aller Unterteilungslinien 21,
die in der vorbestimmten Richtung ausgebildet sind, ausgeführt wurde,
wird der Einspanntisch 81, d.h. der Halbleiterwafer 2 um 90° gedreht,
um die obige Bearbeitungszuführung und
schrittweise bzw. Indexierzuführung
entlang der Unterteilungslinien 21 auszuführen, die
in einer Richtung senkrecht zu der obigen vorbestimmten Richtung
ausgebildet sind, wodurch der Halbleiterwafer 2 gespalten
und entlang der Unterteilungslinien 21 unterteilt wird.
Obwohl der Halbleiterwafer 2 entlang der Unterteilungslinien 21 gespalten
wird, um in individuelle bzw. einzelne Chips unterteilt zu werden,
fallen die individuellen Chips nicht auseinander und behalten den
Zustand des Wafers bei, da die rückwärtige Oberfläche 2b des
Halbleiterwafers 2 das Schneidband 60 daran festgelegt
aufweist.
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Eine
dritte Ausbildung des obigen Unterteilungsschritts wird unter Bezugnahme
auf 12 beschrieben. Diese dritte Ausbildung des Unterteilungsschritts,
die in 12 gezeigt ist, wird unter Verwendung
einer Biege-Unterteilungsvorrichtung 9 ausgeführt, welche
eine zylindrische Basis 91 und Biegelast-Aufbringmittel 93 umfaßt. D.h.
der Rahmen 6, der den Halbleiterwafer 2 (in welchem
die verschlechterten Schichten 210 entlang der Untertei lungslinien 21 ausgebildet
sind) über
das Schneidband 60 unterstützt, wird auf der Anordnungsoberfläche 91a der
zylindrischen Basis 91 in einer derartigen Weise angeordnet,
daß die
Seite des Schneidbands 60 nach oben schaut (d.h. die vordere
Oberfläche 2a des
Halbleiterwafers 2 nach unten schaut), und durch Klemmen 92 festgelegt.
Die vordere Oberfläche 2a (untere
Oberfläche)
des Halbleiterwafers 2 wird dann auf einer Mehrzahl von
säulenartigen
Abstütz-
bzw. Supportgliedern 94 angeordnet, welche parallel zueinander
angeordnet sind und die Biegelast-Aufbringmittel 93 ausbilden.
An diesem Punkt wird der Halbleiterwafer 2 in einer derartigen
Weise angeordnet, daß jede
Unterteilungslinie 21, die in einer vorbestimmten Richtung
des Halbleiterwafers 2 ausgebildet ist, zwischen benachbarten
Supportgliedern 94 und 94 positioniert ist. Der
Halbleiterwafer 2 wird dann durch drückende bzw. Preßglieder 95 entlang der
Unterteilungslinien 21 von der Seite des Schneidbands 60 gepreßt, das
auf die rückwärtige Oberfläche 2b des
Halbleiterwafers 2 festgelegt ist. Als ein Ergebnis wirkt
eine Biegelast auf den Halbleiterwafer 2 entlang der Unterteilungslinien 21,
um eine Zugspannung bzw. -beanspruchung auf der vorderen Oberfläche 2a zu
generieren bzw. zu erzeugen, wodurch der Halbleiterwafer 2 gespalten
und entlang der Unterteilungslinien 21 unterteilt wird,
deren Festigkeit durch die Ausbildung der verschlechterten Schichten 210 reduziert
wurde. Nachdem der Halbleiterwafer 2 entlang der verschlechterten
Schichten 210, d.h. der Unterteilungslinien 21 unterteilt
wurde, die in der vorbestimmten Richtung ausgebildet sind bzw. wurden,
wird die zylindrische Basis 91, d.h. der Halbleiterwafer 2 um
90° gedreht
und die obige Unterteilungsarbeit wird entlang von Unterteilungslinien 21 ausgeführt, die
in einer Richtung senkrecht zu der obigen bestimmten Richtung ausgebildet
sind, um den Halbleiterwa fer 2 in individuelle Chips zu
unterteilen. Da die rückwärtigen Oberflächen der
individuellen Chips das Schneidband 60 darauf festgelegt aufweisen,
fallen die Chips nicht auseinander und behalten den Zustand des
Halbleiterwafers 2 bei.
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Eine
vierte Ausbildung des Unterteilungsschritts wird unter Bezugnahme
auf 13 beschrieben. Diese vierte Ausbildung des Unterteilungsschritts,
die in 13 gezeigt ist, wird unter Verwendung
einer Biege-Unterteilungsvorrichtung 11 ausgeführt, welche
eine zylindrische Basis 111 und ein drückendes bzw. Preßglied 113 als
Biegelast-Aufbringmittel beinhaltet. Diese Basis 111 ist
so ausgebildet, um fähig
zu sein, in der horizontalen Richtung und in der Richtung senkrecht
zu der Platte in 13 bewegt zu werden und auch
durch Bewegungsmittel, welches nicht gezeigt sind, gedreht bzw.
gewendet zu werden. Der Rahmen 6, der den Halbleiterwafer 2 (in
welchem die verschlechterten Schichten 210 entlang der
Unterteilungslinien 21 ausgebildet sind bzw. wurden) über das
Schneidband 60 abstützt
bzw. trägt,
ist bzw. wird auf der Anordnungsoberfläche 111a der so ausgebildeten
zylindrischen Basis 111 in einer derartigen Weise angeordnet,
daß die
Seite des Schneidbands 60 in Kontakt mit der Anordnungsoberfläche 111a gelangt
(daher schaut die vordere Oberfläche 2a des
Halbleiterwafers 2 nach oben), und durch Klemmen 112 fixiert.
Danach wird die Basis 111 durch die Bewegungsmittel (nicht
gezeigt) betätigt,
um ein Ende (linkes Ende in 13) einer
vorbestimmten Unterteilungslinie 21, die auf dem Halbleiterwafer 2 ausgebildet
ist, zu einer Position gegenüberliegend
von dem Preßglied 113 zu
bringen, und das Preßglied 113 wird
nach oben in 13 zu einer Position bewegt,
wo es das Schneidband 60 preßt, das an dem Halbleiterwafer 2 festgelegt
ist. Die Basis 111 wird in der Richtung bewegt, die durch
den Pfeil angedeutet ist. Als ein Ergebnis wirkt eine Biegelast auf
den Halbleiterwafer 2 entlang der Unterteilungslinie 21,
die durch das Preßglied 113 gepreßt ist,
um eine Zugspannung auf die vordere Oberfläche 2a zu generieren,
wodurch der Halbleiterwafer 2 gespalten und entlang der
Unterteilungslinie 21 unterteilt wird, deren Festigkeit
durch die Ausbildung der verschlechterten Schicht 210 reduziert
wurde. Nachdem der Unterteilungsschritt entlang der vorbestimmten Unterteilungslinie 21 ausgeführt wurde,
wird die Basis 111 um einen Abstand entsprechend dem Intervall zwischen
Unterteilungslinien 21 in der Indexierrichtung senkrecht
zu dem Blatt bewegt, um den obigen Unterteilungsschritt auszuführen. Nachdem
der Unterteilungsschritt an allen Unterteilungslinien 21 ausgeführt wurde,
die sich in der vorbestimmten Richtung erstrecken, wird die Basis 111 um
90° gedreht, um
den obigen Unterteilungsschritt an Unterteilungslinien 21 auszuführen, die
in einer Richtung senkrecht zu der vorbestimmten Richtung ausgebildet sind,
wodurch der Halbleiterwafer 2 in individuelle Chips unterteilt
wird. Da die rückwärtigen Oberflächen der
erhaltenen Chips das Schneidband 60 daran festgelegt aufweisen,
fallen die Chips nicht auseinander und behalten den Status des Wafers
bei.
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In
dem Schritt eines Unterteilens des Halbleiterwafers 2 entlang
der Unterteilungslinien 21 kann beispielsweise ein Verfahren
zum Spalten bzw. Unterteilen des Halbleiterwafers 2 entlang
der Unterteilungslinien 21, deren Festigkeit durch die
Ausbildung der verschlechterten Schichten 210 reduziert
wurde, durch ein Anordnen des Halbleiterwafers 2, der das Schneidband 60 daran
festgelegt aufweist, auf ein Weichgummiblatt und ein Pressen der
oberen Oberfläche
des Halbleiterwafers 2 mit einer Walze neben dem oben beschriebenen
Unterteilungsverfahren angewandt werden.
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Nachdem
der obige Unterteilungsschritt ausgeführt wurde, kommt ein Aufweit-
bzw. Expansionsschritt zum Vergrößern des
Abstands zwischen den Chips durch ein Dehnen des Schneidbands 60,
das an dem Wafer festgelegt ist, der in individuelle Chips unterteilt
ist. Dieser Expansions– bzw.
Dehnschritt wird ausgeführt,
indem eine Aufnahmevorrichtung 12 verwendet wird, die in 14 und 15(a) und 15(b) gezeigt
ist. Die Aufnahmevorrichtung 12 wird nachfolgend beschrieben
werden. Die illustrierte Aufnahmevorrichtung 12 umfaßt eine
zylindrische Basis 121, die eine Anordnungsoberfläche 121a zum Anordnen
des obigen Rahmens 6 aufweist, und Expansionsmittel 122 zum
Dehnen des Schneidbands 60, das an dem Rahmen 6 festgelegt
ist und in der Basis 121 konzentrisch angeordnet ist. Die
Expansionsmittel 122 umfassen ein Dehnglied 123 zum
Unterstützen
des Bereichs 601, wo der Halbleiterwafer 2 in
dem Schneidband 60 vorliegt. Dieses Dehnglied 123 kann
sich vertikal (axiale Richtung der zylindrischen Basis 121)
zwischen einer Standardposition, die in 15(a) gezeigt
ist, und einer Dehn- bzw. Expansionsposition, die in 15(b) gezeigt ist, über der Standardposition durch
Anhebemittel bewegen, welche nicht gezeigt sind. In der dargestellten
bzw. illustrierten Ausbildung sind Ultraviolett-Lampen 124 in
dem Dehnglied 123 installiert.
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Der
Expansionsschritt, welcher unter Verwendung der obigen Aufnahmevorrichtung 12 ausgeführt wird,
wird unter Bezugnahme auf 14 und 15(a) und 15(b) beschrieben.
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Der
Rahmen 6, der das Schneidband 60 montiert bzw.
angeordnet, das an die rückwärtige Oberfläche 2b des
Halbleiterwafers 2 festgelegt ist, der in individuelle
Chips 20 unterteilt ist bzw. wird, wie dies oben beschrieben
ist, ist bzw. wird auf der Anordnungsoberfläche 121a der zylind rischen
Basis 121 festgelegt und auf der Basis 121 durch
Klemmen bzw. Klammern 125 festgelegt, wie dies in 14 und 15(a) gezeigt ist. Dann wird das Dehn-
bzw. Streckglied 123 der Aufweit- bzw. Expansionsmittel 122,
die den Bereich 601 unterstützen, wo der Wafer 2 in
dem obigen Schneidband 60 existiert bzw. vorliegt, nach
oben zu der Expansionsposition, die in 15(b) gezeigt
ist, von der Standardposition, die in 15(a) gezeigt
ist, durch die Anhebemittel bewegt, welche nicht gezeigt sind. Als
ein Ergebnis wird das dehnbare bzw. elastische Schneidband 60 gedehnt,
wodurch ein Gleiten bzw. Schlupfen zwischen dem Schneidband 60 und
den Chips 20 auftritt, wodurch eine Adhäsion bzw. Anhaftung dazwischen
reduziert wird. Daher können
die Chips 20 leicht von dem Schneidband 60 abgenommen
werden, und ein Abstand bzw. Freiraum wird zwischen benachbarten Halbleiterchips 20 ausgebildet.
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Dann
wird ein Aufnahmekragen bzw. eine Aufnahmehülse 126, der (die) über der
Aufnahmevorrichtung 12 angeordnet ist, aktiviert, um die
individuellen Chips 20 von der oberen Oberfläche des Schneidbands 60 aufzunehmen
und sie zu einem Tablett (nicht gezeigt) zu führen, wie dies in 14 (Aufnahmeschritt)
gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt werden die Ultraviolett-Lampen 124 in
dem Dehnglied 123 eingeschaltet, um Ultraviolett-Strahlung
auf das Schneidband 60 aufzubringen, um die Anhaft- bzw.
Klebefestigkeit des Schneidbands 60 zu reduzieren, wodurch
es möglich
gemacht wird, die Halbleiterchips 20 von dem Schneidband 60 leichter
aufzunehmen.
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Der
obige Unterteilungsschritt kann auch unter Verwendung der obigen
Aufnahmevorrichtung 12 ausgeführt werden. D.h., wie dies
in 16(a) gezeigt ist, es wird der
Rahmen 6, der den Halbleiterwafer 2 (in welchem
die verschlechterten Schichten 210 entlang der Unterteilungslinien 21 ausgebildet
sind) über
das Schneidband 60 unterstützt, bevor der obige Unterteilungsschritt
ausgeführt
wird, auf der Anordnungsoberfläche 121a der
zylindrischen Basis 121 angeordnet und auf der Basis 121 durch
die Klemmen 95 festgelegt. Wie dies in 16(b) gezeigt
ist, wird das Dehnglied 123 der aufweitenden bzw. Expansionsmittel 122,
die den Bereich 601, wo der Wafer 2 vorliegt,
in dem obigen Schneidband 60 unterstützen, nach oben von der Standardposition, die
in 16(a) gezeigt ist, zu der Expansionsposition,
die in 16(b) gezeigt ist, durch die
Anhebemittel angehoben, welche nicht gezeigt sind. Als ein Ergebnis
wird das dehnbare Schneidband 60 so gedehnt, daß eine Zugkraft
radial auf den Halbleiterwafer 2 wirkt, der das Schneidband 60 daran
festgelegt aufweist. Wenn eine Zugspannung so radial auf den Halbleiterwafer 2 wirkt,
wird der Halbleiterwafer 2 entlang der verschlechterten
Schichten 210 gespalten bzw. getrennt, um in individuelle
Halbleiterchips 20 unterteilt zu werden, da die Festigkeit
der verschlechterten Schichten 210, die entlang der Unterteilungslinien 21 ausgebildet
sind, reduziert wurde. Die Expansion oder Längung bzw. Verlängerung
des Schneidbands 60 in dem obigen Unterteilungsschritt
kann durch die Aufwärtsbewegung
des Dehnglieds 123 eingestellt werden. Entsprechend Experimenten,
die durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung ausgeführt wurden,
konnte, wenn das Schneidband 60 um etwa 20 mm gedehnt wurde, der
Halbleiterwafer 2 entlang der verschlechterten Schichten 210 unterteilt werden.
Durch Ausführen
des Unterteilungsschritts wie diesem, tritt ein Gleiten zwischen
dem Schneidband 60 und den Chips 20 ein, wodurch
die Adhäsion dazwischen
reduziert wird. Als ein Ergebnis können die Chips 20 leicht
von dem Schneidband 60 aufgenommen werden und ein Abstand
wird zwischen benachbarten Chips 20 ausgebildet. Danach
wird die Aufnahmehülse 126,
die über
der Aufnahmevorrichtung 12 angeordnet ist, aktiviert, um
die individuellen Chips 20 von dem Schneidband 60 aufzunehmen und
sie zu dem Tablett (nicht gezeigt) zu tragen, wie dies in 14 gezeigt
ist.
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Es
wird nachfolgend eine Beschreibung des Verfahrens eines Unterteilens
eines Wafers entsprechend einer anderen Ausbildung der vorliegenden Erfindung
gegeben.
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In
dieser Ausbildung wird die Reihenfolge des Rahmenhalteschritts und
des Unterteilungsschritts in der obigen Ausbildung umgekehrt. D.h., auch
in dieser Ausbildung wird zuerst der Schutzglied-Festlegungsschritt
in der oben beschriebenen Ausbildung ausgeführt. In dem Schutzglied-Festlegungsschritt,
wie er in 2 gezeigt ist, wird das Schutzglied 3 an
der vorderen Oberfläche 2a des Halbleiterwafers 2 festgelegt.
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Der
Polierschritt in der obigen Ausbildung kommt nach dem Schutzglied-Festlegungsschritt. D.h.,
wie dies in 3 gezeigt ist, der Polierschritt dient,
um die rückwärtige Oberfläche 2b des
Halbleiterwafers 2 zu polieren, um ihm eine Spiegeloberfläche zu verleihen.
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Dann
wird der Ausbildungsschritt einer verschlechterten Schicht zum Ausbilden
einer verschlechterten Schicht entlang der Unterteilungslinien im
Inneren des Wafers durch Aufbringen bzw. Anwenden eines Puls-Laserstrahls,
der fähig
ist, durch den Wafer hindurchzutreten, an dem Wafer entlang der
Unterteilungslinien von der polierten Rückseitenoberfläche 2b des
Halbleiterwafers 2 ausgeführt. D.h., in dem Ausbildungsschritt
einer verschlechterten Schicht wird der Halbleiterwafer 2 auf
dem Einspanntisch 51 der Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine gehalten, die in 4 bis 6 gezeigt
ist, und die oben beschriebene Ausrichtungsarbeit wird in derselben
Weise wie in den obigen Ausbildungen ausgeführt. Dann wird der Einspanntisch 51 in
der Richtung schrittweise zugeführt,
die durch den Pfeil X1 in 7(a) angedeutet
ist, während
ein Puls-Laserstrahl, der fähig
ist, durch den Halbleiterwafer hindurchzutreten, von dem Kondensor 524 entlang
einer vorbestimmten Unterteilungslinie 21 aufgebracht wird,
wie dies in 7(a) und 7(b) gezeigt
ist, um eine verschlechterte Schicht 210 entlang der Unterteilungslinie 21 im
Inneren des Halbleiterwafers 2 auszubilden.
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Nachdem
die verschlechterte Schicht 210 entlang der Unterteilungslinie 21 im
Inneren des Halbleiterwafers 2 durch Ausführen des
Schutzglied-Festlegungsschritts, des Polierschritts und des Ausbildungsschritts
für die
verschlechterte Schicht, wie oben beschrieben, ausgebildet wurde,
wird der Unterteilungsschritt eines Unterteilens des Halbleiterwafers 2 entlang
der Unterteilungslinien 21 ausgeführt. Dieser Unterteilungsschritt
wird unter Verwendung der Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine 8 ausgeführt, die
in 11 gezeigt ist. D.h., in dem Unterteilungsschritt
dieser Ausbildung wird die Seite des Schutzglieds 3 des
Halbleiterwafers 2, in welchem die verschlechterten Schichten 210 entlang
der Unterteilungslinien 21 ausgebildet wurden, auf dem
Einspanntisch 81 der Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine 8 angeordnet,
wie dies in 17 gezeigt ist (daher schaut
die rückwärtige Oberfläche 2b des
Halbleiterwafers 2 nach oben) und wird durch die Saugmittel,
die nicht gezeigt sind, durch Saugen gehalten. Der Einspanntisch 81 wird
dann zu einem Laserstrahl-Aufbringbereich bewegt, wo der Kondensor 83 der
Laserstrahl-Aufbringmittel angeordnet ist, um ein Ende (linkes Ende
in 17) einer vorbestimmten Unterteilungslinie 21 zu
einer Position direkt unter dem Kondensor 83 zu bringen.
Der Einspanntisch 81, d.h. der Halbleiterwafer 2 wird
in der Richtung, die durch den Pfeil X1 in 17 angedeutet
ist, mit bzw. bei einer vorbestimmten Bearbeitungs-Zufuhrgeschwindigkeit
bzw. -rate be wegt, während
ein Laserstrahl mit kontinuierlicher Welle, der ein Absorptionsvermögen für den Halbleiterwafer 2 aufweist,
von dem Kondensor 83 aufgebracht wird. Wenn die Aufbringposition
des Kondensors 83 das andere Ende (rechtes Ende in 17)
der vorbestimmten Unterteilungslinie 21 erreicht, wird
die Aufbringung bzw. Anwendung des Laserstrahls unterbrochen bzw.
aufgehoben und die Bewegung des Einspanntischs 81, d.h.
des Halbleiterwafers 2 wird gestoppt. In diesem Unterteilungsschritt
wird der Brennpunkt P des Laserstrahls mit kontinuierlicher Welle
auf die rückwärtige Oberfläche 2b (obere
Oberfläche)
des Halbleiterwafers 2 festgelegt, und eine thermische
Spannung bzw. Belastung wird durch Erwärmen der Unterteilungslinie 21 ausgebildet,
wo die verschlechterte Schicht 210 ausgebildet wurde, um
einen Hitzeschock zu verleihen. Als ein Ergebnis wird ein gespaltener
bzw. Bruchbereich entlang der Unterteilungslinie 21 ausgebildet,
wo die verschlechterte Schicht 210 ausgebildet wurde, wodurch
der Halbleiterwafer 2 geteilt wird. Der Laserstrahl, der
entlang der Unterteilungslinie 21 aufzubringen bzw. anzuwenden
ist, wo die verschlechterte Schicht 210 in dem Unterteilungsschritt
ausgebildet wurde, hat eine ausreichend hohe Ausgabe bzw. Leistung,
um den Halbleiterwafer 2 so zu erwärmen, um einen Temperaturgradienten
(100 bis 400°)
zur Verfügung
zu stellen, und schmilzt nicht das Silizium. Die Bearbeitungsbedingungen
in dem obigen Unterteilungsschritt können dieselben wie in der obigen
Ausbildung sein, die in 11 gezeigt
ist.
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Nachdem
der obige Unterteilungsschritt ausgeführt wurde, wird der Einspanntisch 81,
d.h. der Halbleiterwafer 2 um einen Abstand bzw. eine Distanz entsprechend
dem Intervall zwischen Unterteilungslinien 21 in der Indexierrichtung
senkrecht zu dem Blatt in 17 bewegt,
und wird dann erneut einer Bearbeitung zugeführt, während ein Laserstrahl mit kontinuierlicher
Welle, wie oben beschrieben, aufgebracht wird. Nachdem das obige
Bearbeitungszuführen
und schrittweise bzw. Indexierzuführen entlang aller Unterteilungslinien 21 ausgeführt wurden, die
in der vorbestimmten Richtung ausgebildet sind, wird der Einspanntisch 81,
d.h. der Halbleiterwafer 2 um 90° gedreht, um das obige Bearbeitungszuführen und
Indexierzuführen
entlang von Unterteilungslinien 21 auszuführen, die
in der Richtung senkrecht zu obigen vorbestimmten Richtung liegen,
wodurch der Halbleiterwafer 2 gespalten und entlang der
Unterteilungslinien 21 geteilt bzw. unterteilt wird. Obwohl
der Halbleiterwafer 2 entlang der Unterteilungslinien 21 gespalten
wird, um in individuelle Chips unterteilt zu werden, fallen die
individuellen Chips nicht auseinander und behalten den Zustand des
Wafers bei, da die rückwärtige Oberfläche 2b des
Halbleiterwafers 2 das Schutzglied 3 daran festgelegt
aufweist.
-
In
dem Schritt eines Unterteilens des Halbleiterwafers 2 entlang
der Unterteilungslinien 21 kann das Verfahren eines Spaltens
des Halbleiterwafers 2 entlang der Unterteilungslinien 21,
deren Festigkeit durch die Ausbildung der verschlechterten Schichten 210 reduziert
wurde, durch ein Anordnen des Halbleiterwafers 2, der das
Schutzglied daran festgelegt aufweist, auf ein Weichgummiblatt und
ein Drücken
der oberen Oberfläche
des Halbleiterwafers 2 mit einer Walze neben dem obigen
Unterteilungsverfahren angewandt werden.
-
Der
Rahmenhalteschritt eines Festlegens des Halbleiterwafers 2,
der in individuelle Halbleiterchips unterteilt ist, auf einem Schneidband,
das auf einem ringförmigen
Rahmen montiert bzw. festgelegt ist, kommt nach dem obigen Unterteilungsschritt.
In diesem Rahmenhalteschritt wird bzw. ist, wie in 18 gezeigt
ist, die rückwärtige Oberfläche 2b des Halbleiterwafers 2 an
der Oberfläche
eines dehnbaren Zerteilbands bzw. Schneidklebebands 60 festgelegt,
das an dem ringförmigen
Rahmen 6 montiert bzw. angeordnet ist. Dann wird das Schutzglied 3, das
an der vorderen Oberfläche 2a des
Halbleiterwafers 2 festgelegt ist, entfernt. Das obige
Schneidband 60 wird durch ein Beschichten einer auf Acrylharz
basierenden Paste auf die Oberfläche
eines 100 μm
dicken Blattsubstrats, das aus Polyvinylchlorid (PVC) gefertigt
ist, bis zu einer Beschichtungsdicke von etwa 5 μm hergestellt, wie in der Ausbildung,
die in 9 gezeigt ist. Diese Paste hat die Eigenschaft, daß sie ihre
Klebefestigkeit durch einen externen Stimulus bzw. Reiz, wie ultraviolette
Strahlung oder dgl. verringert.
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Nach
dem obigen Rahmenhalteschritt kommt der Expansionsschritt eines
Vergrößerns des Intervalls
bzw. Abstands zwischen den Chips durch ein Dehnen des Schneidbands,
das an dem Wafer festgelegt ist, der in individuelle Chips unterteilt
ist. Dieser Expansions- bzw. Dehnschritt wird unter Verwendung der
oben beschriebenen Aufnahmevorrichtung 12 ausgeführt, die
in 14 gezeigt ist. D.h. der Rahmen 2, an
dem das Schneidband 60 montiert ist, das auf der rückwärtigen Oberfläche 2b des
Halbleiterwafers 2 festgelegt ist, der in individuelle
Chips 20 durch den obigen Unterteilungsschritt unterteilt
ist, wird auf die Anordnungsoberfläche 121a der zylindrischen
Basis 121 angeordnet und an der Basis 121 durch
die Klemmen 125 festgelegt, wie dies in 14 und 15(a) gezeigt ist. Dann wird, wie dies
in 15(b) gezeigt ist, das Dehnglied 123 der
Dehnungsmittel 122, das den Bereich 601 unterstützt, wo der
Halbleiterwafer 2, in dem obigen Schneidband 60 vorliegt,
nach oben von der Standardposition, die in 15(a) gezeigt
ist, zu der Expansionsposition, die in 15(b) gezeigt ist,
durch die Anhebemittel bewegt, die nicht gezeigt sind. Als ein Ergebnis
wird das dehnbare Schneidband 60 gedehnt, wodurch ein Gleiten
zwischen dem Schneidband 60 und den Chips 20 auftritt,
wodurch eine Anhaftung dazwischen verringert wird. Daher können die
Chips leicht von dem Schneidband 60 aufgenommen werden
und ein Abstand bzw. Freiraum wird zwischen benachbarten Halbleiterchips 20 ausgebildet.
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Dann
wird die Aufnahmehülse 126,
die über der
Aufnahmevorrichtung 12 angeordnet ist, aktiviert, um die
individuellen Chips 20 von dem Schneidband 60 aufzunehmen
und sie zu einem Tablett (nicht gezeigt) zu tragen, wie dies in 14 gezeigt
ist (Aufnahmeschritt). An diesem Punkt werden die Ultraviolett-Lampen 124 in
dem Dehnglied 123 eingeschaltet, um ultraviolette Strahlung
auf das Schneidband 60 aufzubringen, um die Klebefestigkeit
zu verringern, wodurch es möglich
gemacht wird, die Halbleiterchips 20 von dem Schneidband 60 leichter
aufzunehmen.