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Die
gegenwärtige
Erfindung bezieht sich auf ein Waferprodukt und auf ein Herstellungsverfahren dafür. Insbesondere
bezieht sich die gegenwärtige Erfindung
zum Einen auf ein Waferprodukt, das dadurch geschnitten und getrennt
wird, dass aufgrund einer Multiphotonenabsorption mit einem umgestalteten
Bereich geschnitten wird, der durch Bestrahlen mit Laserlicht ausgeformt
ist und als Startpunkt für das
Schneiden verwendet wird, und zum Anderen auf ein Herstellungsverfahren
für das
Waferprodukt.
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Es
wurden Technologien zum Laser-Dicing entwickelt, um ein zu verarbeitendes,
waferähnliches Objekt
unter Verwendung von Laserlicht in eine Vielzahl von Chips zu schneiden
und zu trennen (zu teilen).
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Es
wird beispielsweise ein waferähnliches Objekt,
wie zum Beispiel ein Halbleitersubstrat, das verarbeitet werden
soll, mit Laserlicht bestrahlt, wobei sich innerhalb des Objektes
ein lichtkonvergierender Punkt befindet. Somit ist in dem Objekt
aufgrund einer Multiphotonenabsorption ein umgestalteter (modifizierter)
Bereich ausgeformt. Der umgestaltete Bereich kann ein umgestalteter
Bereich sein, der einen Bruchbereich aufweist, er kann ein umgestalteter
Bereich sein, der einen geschmolzenen bearbeiteten Bereich aufweist,
und er kann ein umgestalteter Bereich sein, der einen Bereich mit
einem geänderten
Brechungsindex aufweist. In dem Objekt ist durch diesen umgestalteten
Bereich ein Bereich ausgebildet, der ein Startpunkt für das Schneiden
ist. Dieser Bereich ist in dem Objekt durch einen vorgegebenen Abstand
von der Laserlichteinfallsfläche
des Objektes entlang einer Linie ausgebildet, entlang der das zu
bearbeitende Objekt geschnitten werden soll. Das zu bearbeitende
Objekt wird dadurch geschnitten, dass dieser Bereich als Startpunkt
beim Schneiden verwendet wird. Dies ist beispielsweise in der
US 6,992,026 (
JP 34 088 05 ) offenbart.
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Wie
oben beschrieben wird ein zu verarbeitendes Objekt mit Laserlicht
bestrahlt, wobei sich der lichtkonvergierende Punkt des Laserlichtes
innerhalb des Objektes befindet. Dadurch wird innerhalb des Objektes
entlang einer Linie, entlang der das Objekt geschnitten werden soll,
ein umgestalteter Bereich ausgebildet. Gleichzeitig wird die Position
des lichtkonvergierenden Punktes des Laserlichts in der Einfallsrichtung
des Laserlichtes, das auf das Objekt aufgebracht wird, an dem Objekt geändert. Dadurch
sind mehrere umgestaltete Bereiche derart ausgebildet, dass sie
in der Einfallsrichtung angeordnet sind. Dies ist in der
US 6,992,026 offenbart.
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Gemäß dieser
Technologie sind mehrere umgestaltete Bereiche derart ausgebildet,
dass sie in der Einfallsrichtung angeordnet sind. Dies erhöht die Anzahl
von Punkten, die einen Startpunkt bilden, wenn ein zu bearbeitendes
Objekt geschnitten wird. Daher kann sogar ein dickes Objekt geschnitten
werden.
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An
einer Fläche
eines flachen, zu bearbeitenden Objektes, das ein Substrat enthält, ist
eine erweiterbare bzw. ausdehnbare bzw. dehnbare Schicht angeordnet,
und die andere Fläche
des zu bearbeitenden Objektes wird als Laserlichteinfallsfläche verwendet.
Dann wird das Objekt mit Laserlicht bestrahlt, wobei sich der lichtkonvergierende
Punkt innerhalb des Substrats befindet, und dadurch wird aufgrund
einer Multiphotonenabsorption ein umgestalteter Bereich (ein geschmolzener,
bearbeiteter Bereich) ausgebildet. Durch diesen umgestalteten Bereich
wird innerhalb durch einen vorgegebenen Abstand von der Laserlichteinfallsfläche entlang
einer Linie, entlang der das Objekt geschnitten werden soll, ein
Startpunktbereich zum Schneiden ausgebildet. Anschließend wird
die Schicht gestreckt bzw. erweitert, um das Objekt in mehrere Abschnitte
zu schneiden, wobei mit dem Startpunktbereich zum Schneiden begonnen
wird, so dass zwischen den einzelnen Abschnitten ein Abstand bereit
gestellt wird. Dies ist in dem US 2005/0202596 (JP 2005-1001A) offenbart.
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Gemäß dieser
Technologie ist der Startpunktbereich zum Schneiden innerhalb des
Substrats ausgebildet, und die Schicht wird anschließend erweitert.
Daher kann an den Startpunktbereich zum Schneiden vorteilhafterweise
eine Zugspannung angelegt werden, und das Substrat kann durch die
relativ geringe Kraft genau aufgeteilt und geschnitten werden, wobei
mit dem Startpunktbereich zum Schneiden begonnen wird.
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Kürzlich wurde
der Versuch gemacht, das Folgende zu realisieren, wobei die oben
genannte Laser-Dicing-Technologie verwendet worden ist: Innerhalb
eines Wafers ist ein umgestalteter Bereich (eine umgestaltete Schicht)
ausgebildet, und der Wafer ist in einzelne Chips (Halbleiterchips)
durch Schneiden geschnitten und getrennt, wobei der umgestaltete
Bereich als Startpunkt zum Schneiden verwendet wird.
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Bei
dieser Technologie kann jedoch in den Fällen, in welchen von Wafer
zu Wafer eine Änderung
besteht und der zu verarbeitende Wafer zu dünn ist, oder bei welchen das
Einstellen des lichtkonvergierenden Punktes des Laserlichtes unpassend
ist, der lichtkonvergierende Punkt nicht innerhalb des Wafer angeordnet
werden. In diesen Fällen
kann der lichtkonvergierende Punkt jenseits der Fläche (der hinteren
Fläche)
des Wafers, die sich zu seiner Laserlichteinfallsfläche (seiner
vorderen Fläche)
gegenüberliegend
befindet, angeordnet werden.
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Das
heißt
der Brennpunkt des Laserlichts kann nicht innerhalb des Wafers angeordnet
werden, wenn der Wafer zu dünn
ist oder wenn des Festlegen des Brennpunkts unpassend ist. Daher
kann der Brennpunkt jenseits der Fläche des Wafers, die sich zu
seiner Laserlichteinfallsfläche
gegenüberliegend befindet,
angeordnet werden.
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Es
kann beispielsweise gemäß der US 2005/0202596
eine erweiterbare bzw. dehnbare bzw. streckbare Schicht, die an
der hinteren Fläche
eines Wafers angeordnet ist, durch Laserlicht geschmolzen und beschädigt werden,
wenn sich der lichtkonvergierende Punkt des Laserlichtes innerhalb
des Schicht befindet. Wenn die Schicht erweitert wird, um den Wafer
zu schneiden und zu trennen, kann daher von der Schicht an den Wafer
keine gleichförmige Zugspannung
angelegt werden. Es wird daher schwierig, den Wafer geeignet zu
schneiden und zu trennen.
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In
Fällen,
in welchen sich der lichtkonvergierende Punkt des Laserlichts in
einem Objekttisch (einer Probenhalterung) einer Lasermaschine befindet, wobei
an dieser ein Wafer angeordnet ist, kann der Objekttisch durch das
Laserlicht geschmolzen und beschädigt
werden und seine Planheit verlieren. Wenn der nächste Wafer auf dem Objekttisch
angeordnet und mit Laserlicht bestrahlt wird, kann daher der lichtkonvergierende
Punkt nicht an einer Sollposition innerhalb des Wafers angeordnet
werden, und der umgestaltete Bereich kann nicht an einer passenden
Position ausgebildet werden. Daher wird es schwierig, den Wafer
genau zu schneiden und zu trennen, wobei der umgestaltete Bereich
als Startpunkt verwendet wird.
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Wie
in 16A dargestellt ist,
ist gemäß der US
2005/0202596 ein Wafer W vorbereitet, der aus einem Halbleiter,
wie Silizium, ausgebildet ist und Halbleitervorrichtungen D aufweist,
die über
seiner Lichteinfallsfläche
ausgebildet sind. Seine hintere, zu der Lichteinfallsfläche entgegengesetzt
liegende Fläche
ist an eine erweiterbare bzw. dehnbare Harzschicht S gebondet. Über der
gesamten Fläche
der Schicht S, an welche der Wafer W gebondet werden soll, ist eine
Bondingschicht B ausgeformt, an der ein Ultraviolettaushärtungskleber
oder dergleichen aufgebracht ist. Die gesamte hintere Fläche des
Wafers W ist an die Bondingschicht B gebondet.
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Ein
Laserkopf H, der Laserlicht L abgibt, ist mit einer Kondensorlinse
CV versehen, welche das Laserlicht L konzentriert und dieses auf
eine bestimmte Brennpunktlage konvergiert. In einem Vorgang, bei
dem ein umgestalteter Bereich ausgebildet wird, wird der Laserkopf
H entlang einer geplanten Trennlinie DL bewegt (in der Figur zu
der nahen Seite hin), entlang der der Wafer W geteilt werden soll.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Laserkopf unter Laserlichtbestrahlungsbedingungen
bewegt, die so eingestellt wurden, dass sich der lichtkonvergierende
Punkt P des Laserlichtes L an einer Stelle an einer Tiefe von Dp
von der vorderen Fläche
des Wafers W befindet. Anschließend
wird der Wafer W mit dem Laserlicht L von der Seite seiner vorderen
Fläche
bestrahlt. Daher wird in dem Durchlauf an einer Tiefe Dp, durch welche
eine Abtastbewegung des lichtkonvergierenden Punktes P des Laserlichtes
L veranlasst wird, aufgrund einer Multiphotonenabsorption ein umgestalteter
Bereich R ausgebildet.
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Der
umgestaltete Bereich R kann an beliebigen Tiefen innerhalb des Bereichs
der Dicke des Wafers W an verschiedenen Stellen mehrfach ausgebildet
sein, wobei der folgende Ablauf verwendet wird: Die Tiefe Dp des
lichtkonvergierenden Punktes P wird entlang einer geplanten Trennlinie
DL eingestellt, und der lichtkonvergierende Punkt P wird in Richtung
der Dicke des Wafers W bewegt.
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Eine
Multiphotonenabsorption ist definiert als eine Substanz, welche
mehrere homogene oder heterogene Photonen absorbiert. Aufgrund dieser
Multiphotonenabsorption tritt bei dem lichtkonvergierenden Punkt
P und in der Nähe
des Punktes in dem Wafer W ein Phänomen auf, das als optische
Beschädigung
bezeichnet wird. Dies führt
dazu, dass in diesem Bereich eine thermische Verdrehung und Brüche bzw.
Risse auftreten. Dadurch ist eine Schicht, in der sich Risse anhäufen, das
heißt
ein umgestalteter Bereich R, ausgebildet.
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Folglich
wird in Richtung der Ebene, die durch die Pfeile F1 und F2 in 16B angezeigt ist, auf den
Wafer W eine Spannung bzw. Belastung aufgebracht. Die Risse entwickeln
sich dadurch in der Richtung der Substratdicke, wobei die umgestalteten Bereiche
R als Startpunkte verwendet werden, und der Wafer W wird dadurch
entlang der geplanten Trennlinien DL geteilt, um Halbleiterchips
C zu erzielen.
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Der
umgestaltete Bereich R ist in einem Bereich in der Nähe der hinteren
Fläche,
das heißt
einer Fläche,
die mit der Schicht S verbunden werden soll, angeordnet. In Fällen, in
welchen zu diesem Zeitpunkt das Laserlicht L durch den Wafer W hindurchgeht
und sein lichtkonvergierender Punkt innerhalb der Bondingschicht
B oder der Schicht S angeordnet ist, kann die Qualität der Abschnitte
durch Wärmeeinwirkung
verändert
werden. Abschnitte, deren Qualität sich
in der Bondingschicht B und in der Schicht S geändert hat, verlieren die Dehnbarkeit
und werden brüchig.
Wenn der Wafer W geteilt ist, können
sie in diesem Fall als Pulver in alle Richtungen fliegen und an Halbleitervorrichtungen
D haften bleiben.
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Um
dieses Phänomen
zu vermeiden, kann der Bereich in der Nähe der hinteren Fläche des
Wafers W davor geschützt
werden, mit Laserlicht L bestrahlt zu werden. In Fällen, in
welchen dieses gemacht wird, kann keine ausreichende Menge an umgestalteten
Bereichen R ausgebildet werden, wobei auf den Bereich in der Nähe der hinteren
Fläche
gezielt wird, welcher der Startpunkt für eine Trennung wird. Deshalb
ist zum Trennen des Substrats eine große Kraft notwendig. Dies ist
der Grund dafür,
dass in dem Wafer W ein Abschnitt ungeteilt bzw. ungetrennt bleibt.
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Es
ist Aufgabe der gegenwärtigen
Erfindung, ein Waferprodukt und ein Herstellungsverfahren dafür bereitzustellen,
wobei ein lichtkonvergierender Punkt des Laserlichts angeordnet
werden kann, ohne dass er sich jenseits der zu einer Laserlichteinfallsfläche gegenüberliegenden
Fläche
befindet.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch die Merkmale von Anspruch 1, 2, 9, 10, 17 und 22. Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
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Gemäß der gegenwärtigen Erfindung
weist ein Waferprodukt, das durch Schneiden an einem umgestalteten
Bereich getrennt werden kann, der durch Laserlicht ausgeformt wird,
einen Wafer, eine Dicing-Schicht und eine Schutzschicht auf.
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Der
Wafer weist zwei Flächen
auf, von welchen die eine eine Laserlichteinfallsfläche ist
und die andere entgegengesetzt zu der Laserlichteinfallsfläche in einer
Richtung einer Waferdicke angeordnet ist. Die Dicing-Schicht ist
an der anderen Fläche
des Wafers angebracht, um den Wafer in eine Vielzahl von Chips zu
schneiden. Die Schutzschicht ist zwischen dem Wafer und der Dicing-Schicht
angeordnet, um das Laserlicht, das durch den Wafer hindurchgeht,
zu streuen oder zu reflektieren, um die Dicing-Schicht vor dem Laserlicht
zu schützen.
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Die
Schutzschicht kann aus Erhöhungen
und Vertiefungen bestehen, die an der anderen Fläche des Wafers gleichförmig ausgebildet
sind, oder sie kann aus einer größeren Anzahl
von Partikeln bestehen, die an der anderen Fläche vorgesehen sind, so dass
das Laserlicht zerstreut werden kann, damit es nicht in die Dicing-Schicht eintritt.
Als Alternative kann die Schutzschicht ein Reflektor sein, welcher das
Laserlicht reflektiert, damit es nicht in die Dicing-Schicht eindringt.
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Die
obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der gegenwärtigen Erfindung
werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung besser ersichtlich,
die unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen gemacht worden
ist.
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Es
zeigen:
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1 eine
vergrößerte Schnittansicht,
die darstellt, wie der Wafer mit Laserlicht bestrahlt wird, um einen
verbesserten bzw. umgeformten bzw. umgestalteten Bereich in einer
ersten Ausführungsform der
Erfindung auszubilden;
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2 eine
vergrößerte Schnittansicht,
die darstellt, wie der Wafer mit Laserlicht bestrahlt wird, um einen
umgestalteten Bereich in der ersten Ausführungsform der Erfindung auszubilden;
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3 eine
vergrößerte Schnittansicht,
die darstellt, wie der Wafer, dessen hintere Fläche eine glatte Oberfläche ist,
mit Laserlicht von der Seite der vorderen Fläche bestrahlt wird, um einen
umgestalteten Bereich auszubilden;
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4 eine
vergrößerte Schnittansicht,
die darstellt, wie der Wafer, dessen hintere Fläche eine glatte Oberfläche ist,
mit Laserlicht von der Seite der vorderen Fläche bestrahlt wird, um einen
umgestalteten Bereich auszubilden;
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5 ein
vergrößerte Schnittansicht,
die darstellt, wie der Wafer, dessen hintere Fläche eine aufgeraute Oberfläche ist,
mit Laserlicht von der Seite der hinteren Fläche bestrahlt wird, wobei die
hintere Fläche
als Einfallsfläche
verwendet wird, um einen umgestalteten Bereich auszubilden;
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6 eine
vergrößerte Schnittansicht,
die darstellt, wie der Wafer, dessen hintere Fläche eine aufgeraute Oberfläche ist,
mit Laserlicht von der Seite der hinteren Fläche bestrahlt wird, wobei die
hintere Fläche
als Einfallsfläche
verwendet wird, um einen umgestalteten Bereich auszubilden;
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7 eine
grafische Darstellung, die das Ergebnis von Experimenten darstellt,
welche durchgeführt
wurden, um zu prüfen,
ob ein umgestalteter Bereich ausgebildet worden ist oder nicht,
wobei der folgende Ablauf verwendet worden ist: Ein YAG-Laser mit
einer Wellenlänge
von 1,064 μm
wird als Laserlicht verwendet, und die maximale Höhe der Oberflächenrauhigkeit
von den hinteren Flächen
der Wafer wird verändert;
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8 eine
vergrößerte Schnittansicht,
die darstellt, wie der Wafer mit Laserlicht bestrahlt wird, um in
einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung einen umgestalteten Bereich auszubilden;
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9 ein
vergrößerte Schnittansicht,
die zeigt, wie der Wafer mit Laserlicht bestrahlt wird, um in einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung einen umgestalteten Bereich auszubilden;
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10A eine vergrößerte Schnittansicht,
die darstellt, wie der Wafer mit Laserlicht bestrahlt wird, um in
einer vierten Ausführungsform
der Erfindung einen umgestalteten Bereich auszubilden;
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10B eine vergrößerte Schnittansicht,
die zeigt, wie der Wafer mit Laserlicht bestrahlt wird, und in einer
fünften
Ausführungsform
der Erfindung einen umgestalteten Bereich auszubilden,
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11A eine Draufsicht auf einen Wafer in einer sechsten
Ausführungsform
der gegenwärtigen Erfindung;
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11B eine Schnittansicht entlang einer Linie 11B-11B
in 11A;
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12 eine
schematische Schnittansicht, die ein Verfahren zum Bestrahlen eines
Wafers mit Laserlicht darstellt;
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13 eine
vergrößerte Schnittansicht,
die zeigt, wie Laserlicht durch eine Aluminiumschicht, die über einem
Wafer ausgebildet ist, reflektiert wird;
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14 eine
vergrößerte Schnittansicht,
die ein Verfahren zum Konvergieren von Laserlicht darstellt, das
durch eine Aluminiumschicht reflektiert worden ist, um in einer
siebten Ausführungsform
einen umgestalteten Bereich auszubilden;
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15 eine
vergrößerte Schnittansicht
von einem Aufbau, mit dem an einer hinteren Fläche wenigstens an geplanten
Trennlinien eine Aluminiumschicht ausgebildet ist;
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16A eine vergrößerte Schnittansicht,
die einen Vorgang darstellt, in dem durch Laserlichtbestrahlung
ein umgestalteter Bereich ausgebildet wird; und
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16B eine vergrößerte Schnittansicht,
die einen Vorgang darstellt, bei dem ein Wafer geteilt wird.
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Erste Ausführungsform
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Es
wird als Erstes auf die 1 und 2 Bezug
genommen. Aus einem Bulk-Material
aus Einkristallsilizium ist ein Bulk-Siliziumwafer 10 ausgebildet,
und seine hintere Fläche 10a ist
eine aufgeraute Oberfläche,
in der im Wesentlichen gleichförmige
Erhebungen und Vertiefungen 10c als Schutzschicht ausgebildet
sind. Um die hintere Fläche 10a des
Wafers 10 als aufgeraute Oberfläche herzustellen, das heißt als Schutzschicht,
kann jedes Herstellungsverfahren verwendet werden. Beispiele für dieses
Herstellungsverfahren beinhalten: Ein Verfahren, bei welchem die
hintere Flä che 10a zum
Einen in eine Säurelösung oder
alkalische Lösung,
die auf das Material einwirkt, um den Wafer 10 auszubilden,
getaucht und zum Anderen chemisch behandelt wird; und ein Verfahren,
bei dem die hintere Fläche
durch mechanisches Polieren, wie z. B. Sandstrahlen, bearbeitet
wird.
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Um
den Wafer 10 unter Verwendung einer Laser-Dicing-Technologie
zu schneiden und zu trennen, wird der folgende Vorgang verwendet:
An die hintere Fläche 10a des
Wafers 10 wird eine Dicing-Schicht (ein Dicing-Film, ein
Dicing-Streifen, ein erweiterbarer bzw. dehnbarer Streifen) 11 geheftet. Die
Dicing-Schicht 11 besteht aus einem erweiterbaren bzw.
dehnbaren Kunststoffschichtmaterial, das dadurch erweitert wird,
dass in Richtung der Erweiterung eine Wärme oder eine Kraft aufgebracht
wird. Die Dicing-Schicht 11 ist an die gesamte hintere
Fläche 10a des
Wafers 10 durch ein (nicht dargestelltes) Verbindungsmaterial
gebondet. Somit bilden der Wafer 10 und die Dicing-Schicht 11 ein
Waferprodukt. Das Waferprodukt wird auf einem Objekttisch (einem Probenträger) 12 einer
(nicht dargestellten) Lasermaschine derart angeordnet, dass die
hintere Fläche 10a des
Wafers 10 nach unten gerichtet ist. Dadurch wird die Dicing-Schicht 11 mit
der oberen Fläche
des Objekttisches 12 in Kontakt gebracht.
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Die
Lasermaschine weist eine (nicht dargestellte) Laserlichtquelle,
die Laserlicht L abstrahlt, und eine Kondensorlinse CV auf. Das
Laserlicht L wird durch die Kondensorlinse CV auf die vordere Fläche (die
Laserlichteinfallsfläche) 10b des
Wafers 10 aufgebracht, wobei sich die optische Achse OA des
Laserlichtes L senkrecht zu der vorderen Fläche 10b des Wafers 10 befindet.
Somit ist der lichtkonvergierende Punkt (der Brennpunkt) P, auf
den das Laserlicht L konvergiert wird, an einer bestimmten Position
innerhalb des Wafers 10 angeordnet. Dadurch ist an der
Stelle des lichtkonvergierenden Punktes P innerhalb des Wafers 10 ein
verbesserter bzw. umgestalteter bzw. umgeformter Bereich (eine verbesserte bzw.
umgestaltete bzw. umgeformte Schicht) R ausgebildet.
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Als
Laserlicht L kann beispielsweise Laserlicht eines YAG-Lasers (eines
Yttrium-Aluminium-Granat-Lasers) mit einer Wellenlänge von
1,064 μm
im Infrarotlichtbereich verwendet werden. Der umgestaltete Bereich
R weist hauptsächlich
aufgrund einer Multiphotonenabsorption einen geschmolzenen, bearbeiteten
Bereich auf, der durch Bestrahlung mit dem Laserlicht L ausgebildet
wird.
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Die
Stelle des lichtkonvergierenden Punktes P innerhalb des Wafers 10 wird
lokal durch die Multiphotonenabsorption des Laserlichtes L erwärmt. Sie wird
durch diese Wärme
geschmolzen, und anschließend
erstarrt sie wieder. Somit wird ein Bereich, der innerhalb des Wafers 10 geschmolzen
wird und anschließend
wieder erstarrt, der umgestaltete Bereich R.
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Das
heißt
der geschmolzene, bearbeitete Bereich ist ein Bereich, dessen Phase
oder Kristallstruktur verändert
worden ist. Mit anderen Worten der geschmolzene, bearbeitete Bereich
ist ein Bereich, in welchem innerhalb des Wafers 10 Einkristallsilizium in
amorphes Silizium umgewandelt worden ist, ein Bereich, in dem Einkristallsilizium
in polykristallines Silizium umgewandelt worden ist, und ein Bereich,
in dem Einkristallsilizium in eine Struktur umgewandelt worden ist,
die amorphes Silizium und polykristallines Silizium enthält. Weil
der Wafer 10 ein Bulk-Siliziumwafer ist, besteht der geschmolzene,
bearbeitete Bereich hauptsächlich
aus polykristallinem Silizium.
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Der
geschmolzene, bearbeitete Bereich wird nicht durch das Laserlicht
L ausgebildet, das innerhalb des Wafers 10 absorbiert wird.
Das heißt
er wird nicht durch herkömmliches
Erwärmen
mittels Laserlicht ausgebildet. Der geschmolzene, bearbeitete Bereich
wird hauptsächlich
durch Multiphotonenabsorption ausgebildet. Daher wird das Laserlicht
L an anderen Stellen als dem lichtkonvergierenden Punkt P innerhalb
des Wafers 10 kaum absorbiert, und die vordere Fläche 10b des
Wafers 10 wird nicht geschmolzen.
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Dadurch,
dass die Tiefenposition des lichtkonvergierenden Punktes P innerhalb
des Wafers 10 konstant gehalten wird, bringt die Lasermaschine
das Laserlicht L in einem Impulsmuster auf, und sie bewirkt darüber hinaus
die Abtastbewegung des Laserlichtes L. Die Lasermaschine bewegt
dadurch den lichtkonvergierenden Punkt P entlang einer geraden Linie
DL, entlang welcher der Wafer 10 geschnitten werden soll.
Anstelle dessen kann der Objekttisch 12 in der Richtung
orthogonal zu der Richtung der Aufbringung des Laserlichtes L bewegt
werden, wobei die Position der Aufbringung des Laserlichtes L fest ist.
Die Richtung der Aufbringung des Laserlichtes L ist die Einfallsrichtung
des Laserlichtes L an der vorderen Fläche 10b des Wafers 10.
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Das
heißt
der lichtkonvergierende Punkt P wird in Bezug auf den Wafer 10 entlang
der Linie DL verschoben, entlang welcher der Wafer 10 geschnitten
werden soll, indem bewirkt wird, dass das Laserlicht L die Abtastbewegung
durchführt
oder dass der Wafer 10 verschoben wird.
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Wie
oben erwähnt,
wird der Wafer 10 mit dem Laserlicht L in einem Impulsmuster
bestrahlt und der lichtkonvergierende Punkt P wird ferner in Bezug auf
den Wafer 10 verschoben, wobei die Tiefenposition des lichtkonvergierenden
Punktes P innerhalb des Wafers 10 konstant gehalten wird.
Daher ist an einer bestimmten Tiefenposition von der vorderen Fläche 10b des
Wafers 10 ein Gruppe eines umgestalteten Bereichs, die
aus mehreren umgestalteten Bereichen R besteht, an bestimmten Abständen in der
Richtung parallel zu den vorderen und hinteren Flächen 10b und 10a des
Wafers 10 ausgebildet. Das heißt die Gruppe eines umgestalteten
Bereichs ist an einer Position innerhalb eines Bereichs an einem
bestimmten Abstand von der Einfallsfläche des Laserlichtes L ausgebildet.
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Die
Tiefe des lichtkonvergierenden Punktes P innerhalb des Wafers 10 ist
gleich dem Abstand von der vorderen Fläche (der Einfallsfläche des
Laserlichts L) 10b des Wafers 10 zu dem lichtkonvergierenden
Punkt P.
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Somit
ist innerhalb des Wafers 10 die Gruppe eines umgestalteten
Bereichs, die aus den mehreren umgestalteten Bereichen R besteht,
ausgebildet. Anschließend
wird die Dicing-Schicht 11 in der horizontalen Richtung
(den Richtungen, die durch die Pfeile β und β'- in 1 angezeigt
sind) in Bezug auf die Linie DL, entlang welcher der Wafer geschnitten
werden soll, ausgedehnt bzw. gestreckt, und dadurch wird an jeden
umgestalteten Bereich R eine Zugspannung angelegt.
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Daher
wird innerhalb des Wafers 10 eine Scherspannung erzeugt,
und in Richtung der Tiefe des Wafers 10 wird ein Riss bzw.
Bruch erzeugt, wobei jeder umgestaltete Bereich R als Startpunkt
verwendet wird. Wenn die wachsenden Risse die vorderen und hinteren
Flächen 10b und 10a des
Wafers erreichen, wird der Wafer 10 dadurch geschnitten
und getrennt.
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Wie
oben erwähnt
ist jeder umgestaltete Bereich R entlang der Linie DL ausgebildet,
entlang welcher der Wafer geschnitten werden soll. Daher kann das
Folgende dadurch realisiert werden, dass die Dicing-Schicht 11 erweitert
wird, um jeden umgestalteten Bereich R mit einer Zugspannung zu
beaufschlagen, und um dadurch den Wafer zu schneiden, wobei jeder
umgestaltete Bereich R als Startpunkt zum Schneiden verwendet wird:
Der Wafer 10 kann durch eine relativ geringe Kraft genau
geschnitten und getrennt werden, ohne dass in dem Wafer 10 ein
unerwünschter
Riss bzw. Bruch verursacht wird.
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Über der
vorderen Fläche 10b des
im Wesentlichen scheibenförmigen
Wafers 10 aus einer dünnen
Platte ist eine große
Anzahl von Chips (nicht dargestellt) in einem Gittermuster ausgerichtet
und angeordnet. Die Linien DL, entlang welcher der Wafer 10 geschnitten
werden soll, sind zwischen den Chips angeordnet. Das heißt die vielen
Linien DL, entlang welchen der Wafer 10 geschnitten werden soll,
sind in der vorderen Fläche 10b des
Wafers 10 in einem Gittermuster angeordnet.
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Aus
diesem Grund kann der Wafer 10 in einzelne Chips geschnitten
und getrennt werden, indem jeder umgestaltete Bereich R in Bezug
auf jede der Linien DL, entlang welcher der Wafer geschnitten werden
soll, ausgebildet wird, und indem anschließend die Dicing-Schicht 11 erweitert wird.
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Der
lichtkonvergierende Punkt P kann in den folgenden Fällen nicht
innerhalb des Wafers 10 angeordnet werden: In Fällen, in
welchen von Wafer 10 zu Wafer 10 eine Änderung
besteht und der Wafer 10, der zu bearbeiten ist, zu dünn ist;
und in Fällen,
in welchen das Festlegen des lichtkonvergierenden Punktes P des
Laserlichtes L unangebracht ist. In diesen Fällen kann der lichtkonvergierende
Punkt P jenseits der hinteren Fläche 10a des
Wafers 10, die zu der vorderen Fläche (der Einfallsfläche des
Laserlichtes L) 10b entgegengesetzt liegt, angeordnet werden.
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Der
Brennpunkt P des Laserlichtes L kann nicht innerhalb des Wafers 10 angeordnet
werden, wenn der Wafer 10 zu dünn ist oder wenn das Festlegen
des Brennpunktes P unangebracht ist. Daher kann der Brennpunkt P über der
Fläche
(der hinteren Fläche) 10a des
Wafers 10, die zu seiner Einfallsfläche (der vorderen Fläche) 10b des
Laserlichtes L entgegengesetzt liegt, angeordnet werden.
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Es
wird nun auf die 3 und 4 Bezug genommen.
Diese erklären,
wie der Wafer 10 mit dem Laserlicht L von der Seite seiner
vorderen Fläche 10b bestrahlt
wird, um einen umgestalteten Bereich auszubilden, wenn die hintere
Fläche 10a des Wafers
eine gleichmäßige bzw.
glatte Fläche
ist. Die Figuren zeigen schematisch einen Längsschnitt eines Wafers 10.
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Wenn
der lichtkonvergierende Punkt P des Laserlichts L innerhalb der
Dicing-Schicht 11 angeordnet
ist, wie es als Beispiel in 3 dargestellt
ist, kann die Dicing-Schicht 11 durch das Laserlicht L
geschmolzen und beschädigt
werden. Folglich kann der Wafer 10 nicht gleichförmig mit
einer Zugspannung von der Dicing-Schicht 11 beaufschlagt
werden, wenn die Dicing-Schicht 11 erweitert wird, um den Wafer 10 zu
schneiden und zu trennen. Dadurch ist es schwierig, den Wafer 10 auf
normale Art und Weise zu schneiden und zu trennen.
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Wenn
der lichtkonvergierende Punkt P des Laserlichtes L innerhalb des
Objekttisches 12 angeordnet ist, wie es in 4 dargestellt
ist, kann der Objekttisch 12 durch das Laserlicht L geschmolzen und
beschädigt
werden und seine Planheit verlieren. Folglich kann der lichtkonvergierende
Punkt P nicht an einer Sollposition innerhalb des Wafers 10 positioniert
werden, und der umgestaltete Bereich R kann nicht an einer notwendigen
Position ausgebildet werden, wenn der nächste Wafer 10 an
dem Objekttisch 12 angeordnet und mit Laserlicht L bestrahlt
wird. Daher ist es schwierig, den Wafer 10 genau zu schneiden
und zu trennen, wobei der umgestaltete Bereich R als Startpunkt
genommen wird.
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In
der ersten Ausführungsform
ist indes die hintere Fläche 10a des
Wafers 10 aufgeraut, wie es in 2 dargestellt
ist. Sogar wenn der lichtkonvergierende Punkt P fälschlicherweise
auf einen Punkt jenseits der hinteren Fläche 10a eingestellt
ist, tritt daher das obige Problem nicht auf. Weil das Laserlicht
L durch die hintere Fläche 10a zerstreut
wird, wie es durch die Pfeile γ dargestellt
ist, wird der lichtkonvergierende Punkt P nicht ausgebildet. Daher wird
die Energie des Laserlichtes L an dem fälschlicherweise festgelegten
lichtkonvergierenden Punkt P beträchtlich abgeschwächt.
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Gemäß der ersten
Ausführungsform
ist daher der lichtkonvergierende Punkt P des Laserlichtes L nicht
innerhalb der Dicing-Schicht 11 angeordnet, und es kann
verhindert werden, dass die Dicing-Schicht 11 geschmolzen
und beschädigt
wird. Ferner ist der lichtkonvergierende Punkt des Laserlichtes
L nicht innerhalb des Objekttisches 12 angeordnet, wie
es in 2 dargestellt ist, und der Objekttisch 12 kann
gegen ein Überhitzen
und Beschädigen geschützt werden.
-
Die 5 und 6 zeigen,
wie der umgestaltete Bereich R durch Bestrahlen des Wafers 10 mit
dem Laserlicht L von der Seite seiner hinteren Fläche 10a ausgebildet
wird, wobei die hintere Fläche 10a als
Einfallsfläche
verwendet wird, wenn sie aufgeraut ist. Die Figuren zeigen schematisch
einen Längsschnitt
des Wafers 10.
-
Wenn
das Laserlicht L durch die hintere Fläche 10a des Wafers 10 hindurchgelangt,
wie es in 5 dargestellt ist, ist die Energie
des Laserlichtes L an dem lichtkonvergierenden Punkt P beträchtlich. Daher
wird innerhalb des Wafers 10 der umgestaltete Bereich R
ausgeformt.
-
Wenn
das Laserlicht L durch die hintere Fläche 10a des Wafers 10 zerstreut
wird, wie es in 6 dargestellt ist, ist die Energie
des Laserlichtes L an dem lichtkonvergierenden Punkt P abgeschwächt. Daher
wird innerhalb des Wafers 10 kein umgestalteter Bereich
R ausgebildet.
-
7 zeigt
das Ergebnis von Experimenten, die durchgeführt wurden, um zu prüfen, ob
der umgestaltete Bereich R innerhalb des Wafers 10 ausgebildet
ist, wobei der folgende Ablauf verwendet wird: Als Laserlicht L
wird ein YAG-Laser mit einer Wellenlänge von 1,064 μm verwendet,
und die maximale Höhe Rmax
in der Oberflächenrauhigkeit
der Laserlichteinfallsfläche
(der hinteren Fläche 10a des
Wafers 10) wird verändert.
-
Die
maximale Höhe
Rmax (Ry) bei der Oberflächenrauhigkeit
ist ein Wert gemäß einem
Messverfahren, das in dem JIS-Standard „JIS B0601-1982" aufgezeichnet ist.
Es drückt
den Wert der maximalen Höhe,
der unter Verwendung des folgenden Ablaufes erzielt wird, in Mikrometer
(μm) aus:
Die maximale Höhe
eines Abschnittes, der aus einer Profilkurve durch eine Referenzlänge extrahiert
worden ist, wird in der Richtung der axialen Vergrößerung der
Profilkurve gemessen. Dies entspricht dem Abstand zweier Geraden,
die parallel zu einer Durchschnittslinie sind, wenn sich der extrahierte
Abschnitt zwischen den zwei Geraden befindet.
-
Das
Folgende ist aus 7 ersichtlich: Wenn die maximale
Höhe Rmax
bei der Oberflächenrauhigkeit
der hinteren Fläche 10a des
Wafers 10 gleich oder größer als die Wellenlänge λ (= 1,064 μm) des Laserlichtes
L ist, wird der umgestaltete Bereich R nicht ausgebildet. Dies ist
durch das Zeichen X in 7 angegeben, während das
Zeichen O das Auftreten des umgestalteten Bereiches anzeigt.
-
Zwischen
den folgenden Fällen
besteht dann, wenn Laserlicht L gestreut wird, kein Unterschied:
In Fällen,
in welchen der Laser 10 von der Seite seiner vorderen Fläche 10b mit
Laserlicht L bestrahlt wird, wobei die vordere Fläche 10b als
Lichteinfallsfläche
verwendet wird (Fälle
in 1 und 2); und in Fällen, in welchen der Wafer 10 von der
Seite seiner hinteren Fläche 10a mit
dem Laserlicht L bestrahlt wird, wobei die hintere Fläche 10a als Einfallsfläche verwendet
wird (Fälle,
die in 5 und 6 dargestellt sind).
-
Es
ist anzumerken, dass sogar in den folgenden Fällen der umgestaltete Bereich
R solange nicht ausgebildet wird, bis die maximale Höhe Rmax
bei der Oberflä chenrauhigkeit
der hinteren Fläche 10a des
Wafers 10 gleich oder größer als die Wellenlänge λ des Laserlichtes
L ist: Fälle,
in welchen Laserlicht mit einer anderen Wellenlänge als 1,064 μm verwendet
wird, und Fälle,
in welchen irgendein anderer Laser als der YAG-Laser verwendet wird.
-
Beispiele
von anderen Laserarten als der YAG-Laser beinhalten einen Festzustandslaser,
wie zum Beispiel einen Rubinlaser und einen Glaslaser, einen Halbleiterlaser
wie zum Beispiel einen Gallium-Arsenid-Laser und einen Indium-Gallium-Arsenid-Laser,
und einen Gaslaser wie zum Beispiel einen Excimerlaser und einen
Kohlendioxid-Laser.
-
Daher
kann ein lichtkonvergierender Punkt P fehlerfrei derart angeordnet
werden, dass er sich nicht jenseits der hinteren Fläche 10a des
Wafers 10, die zu seiner vorderen Fläche (der Einfallsfläche des Laserlichtes
L) 10b entgegengesetzt liegt, befindet, wobei die folgende
Maßnahme
unternommen wird: Die maximale Höhe
Rmax bei der Oberflächenrauhigkeit
der hinteren Fläche 10a des
Wafers 10 ist so eingestellt, dass sie gleich oder größer der
verwendeten Wellenlänge λ des Laserlichtes
L ist (Rmax ≥ λ). Dies kann
sogar dann realisiert werden, wenn der Wafer 10 von der
Seite seiner vorderen Fläche 10b mit
Laserlicht L bestrahlt wird, wobei die vordere Fläche 10b als
Einfallsfläche
verwendet wird, wie in der ersten Ausführungsform (1 und 2).
Dies schützt
die Dicing-Schicht 11 oder den Objekttisch 12 vor
einem Schmelzen und einer Beschädigung
durch das Laserlicht L.
-
Somit
kann das Laserlicht L ohne Fehler dahingehend eingeschränkt werden,
den Brennpunkt P jenseits der Fläche
(der hinteren Fläche) 10a des Wafers 10,
die zu seiner Einfallsfläche
(seiner vorderen Fläche) 10b des
Laserlichtes L entgegengesetzt angeordnet ist, auszubilden, wobei
die folgende Maßnahme
unternommen wird: Die maximale Höhe Rmax
bei der Oberflächenrauhigkeit
der hinteren Fläche 10a des
Wafers 10 ist so eingestellt, dass sie gleich oder größer als
die verwendete Wellenlänge λ des Laserlichtes
L ist.
-
Zweite Ausführungsform
-
Die
zweite Ausführungsform,
die in 8 dargestellt ist, unterscheidet sich von der
ersten Ausführungsform
in den folgenden Punkten.
- (2.1) Die hintere
Fläche 10a des
Wafers 10 ist eine glatte bzw. gleichmäßige Fläche.
- (2.2) Die Dicing-Schicht 11 besteht aus einem Schichtbasismaterial 11a und
einem Verbindungsmaterial 11b, und das Verbindungsmaterial 11b ist
auf der gesamten vorderen Fläche
des Schichtbasismaterials 11a aufgebracht.
- (2.3) Das Schichtbasismaterial 11a ist aus einem dehnbaren
bzw. erweiterbaren Kunststoffschichtmaterial ausgebildet, und seine
vordere Fläche
ist eine glatte Oberfläche.
Das Verbindungsmaterial 11b ist aus einer dünnen Schicht
eines Klebers ausgebildet, der die Fähigkeit aufweist, den Wafer 10 und
das Schichtbasismaterial 11a miteinander zu verbinden.
Ein Beispiel für
diesen Kleber ist ein Acrylkleber. Die vordere Fläche des
Verbindungsmaterials 11b ist eine aufgeraute Fläche, in
welcher im Wesentlichen gleichförmige
Erhebungen und Vertiefungen ausgebildet sind, so dass das Verbindungsmaterial
als Schutzschicht dient, um das Basismaterial 11a gegenüber dem
Laserlicht L zu schützen.
- (2.4) Die hintere Fläche 11a des
Wafers 10 befindet sich nur mit den Erhebungen von den
Erhebungen und Vertiefungen in Kontakt, die in der vorderen Fläche des
Verbindungsmaterials 11b ausgebildet sind. Das heißt zwischen
der hinteren Fläche 11a des
Wafers 10 und den Vertiefungen von den Erhebungen und Vertiefungen,
die in der vorderen Fläche
des Verbindungsmaterials 11b ausgebildet sind, ist ein
Luftspalt ausgeformt.
-
Somit
ist die vordere Fläche
des Verbindungsmaterials 11b (die Fläche, die mit der hinteren Fläche 10a des
Wafers 10 verbunden ist) eine aufgeraute Oberfläche. Sogar
wenn der lichtkonvergierende Punkt P fälschlicherweise auf einen Punkt
jenseits der hinteren Fläche 10a des
Wafers 10 eingestellt ist, tritt das obige Problem nicht
auf. Weil das Laserlicht L durch die vordere Fläche des Verbindungsmaterials 11b zerstreut
wird, wie es durch die Pfeile γ angezeigt
ist, wird der lichtkonvergierende Punkt P nicht ausgebildet. Daher
ist die Energie des Laserlichtes L an dem fälschlicherweise festgelegten
lichtkonvergierenden Punkt P beträchtlich abgeschwächt.
-
Daher
wird in der zweiten Ausführungsform die
gleiche Wirkung wie in der ersten Ausführungsform erzielt. Das heißt, der
lichtkonvergierende Punkt P des Laserlichtes L ist nicht in der
Dicing-Schicht 11 oder dem Objekttisch 12 ausgebildet,
und die Dicing-Schicht 11 und der Objekttisch 12 können gegenüber einem
Schmelzen und einer Beschädigung geschützt werden.
-
In
der zweiten Ausführungsform
kann aufgrund der gleichen Betriebsweise wie in der ersten Ausführungsform
ebenfalls das Laserlicht L fehlerfrei darin beschränkt werden,
einen Brennpunkt P jenseits der Fläche (der hinteren Fläche) 10a des
Wa fers 10, die sich zu der Einfallsfläche (der vorderen Fläche) 10b des
Laserlichtes L entgegengesetzt befindet, auszuformen, wobei die
folgende Maßnahme unternommen
wird: Die maximale Höhe
Rmax bei der Oberflächenrauhigkeit
der vorderen Fläche
des Verbindungsmaterials 11b ist derart festgelegt, dass sie
gleich oder größer als
die verwendete Wellenlänge λ des Laserlichtes
L ist (Rmax ≥ λ).
-
Um
die vordere Fläche
des Verbindungsmaterials 11b als aufgeraute Oberfläche herzustellen, kann
jedes Herstellungsverfahren verwendet werden. Beispiele für das Herstellungsverfahren
beinhalten: Ein Verfahren, bei dem die Dicing-Schicht 11 sowohl
in eine Säurelösung oder
in eine alkalische Lösung,
welche den Klebstoff beeinflusst, der ein Material ist, um das Verbindungsmaterial 11b auszuformen,
getaucht als auch chemisch behandelt wird; ein Verfahren, bei dem
das Verbindungsmaterial durch mechanisches Polieren, wie zum Beispiel
Sandstrahlen, bearbeitet wird; und ein Verfahren, bei dem das Verbindungsmaterial
durch Pressen bearbeitet wird, das heißt eine Vorrichtung mit Erhebungen
und Vertiefungen, die an seiner vorderen Fläche ausgebildet sind, wird
gegen das teilweise festgelegte Verbindungsmaterial 11b gepresst.
-
Dritte Ausführungsform
-
In
der dritten Ausführungsform,
die in 9 dargestellt ist, ist die hintere Fläche 10a des
Wafers 10 eine glatte Oberfläche, und die Dicing-Schicht 11 ist
aus dem Schichtbasismaterial 11a und dem Verbindungsmaterial 11b ausgebildet,
wie es unter Punkt 2.1 und 2.2 in Bezug auf die
zweite Ausführungsform
beschrieben wurde.
-
Die
dritte Ausführungsform
unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform nur durch das Folgende:
- (3.1) Die vordere Fläche des Schichtbasismaterials 11a ist
eine aufgeraute Oberfläche,
in welcher im Wesentlichen gleichförmige Erhebungen und Vertiefungen
ausgebildet sind. Die vordere Fläche des
Verbindungsmaterials 11b ist eine glatte Oberfläche.
- (3.2) Die gesamte hintere Fläche 10a des
Wafers 10 ist an die vordere Fläche des Verbindungsmaterials 11b geklebt.
Die vordere Fläche
(die sich mit dem Verbindungsmaterial 11b in Kontakt befindet)
des Schichtbasismaterials 11a ist eine aufgeraute Oberfläche.
-
Sogar
wenn ein lichtkonvergierender Punkt P fälschlicherweise auf einen Punkt
jenseits der hinteren Fläche 11a des
Wafers 10 eingestellt worden ist, tritt daher das obige
Problem nicht auf. Weil das Laserlicht L durch die vordere Fläche des
Schichtbasismaterials 11a zerstreut wird, wie es durch
die Pfeile γ angezeigt
ist, wird der lichtkonvergierende Punkt P nicht ausgebildet. Daher
ist die Energie des Laserlichtes L an dem fälschlicherweise festgelegten
lichtkonvergierenden Punkt P beträchtlich abgeschwächt. Deshalb
wird in der dritten Ausführungsform
die gleiche Wirkung wie in der ersten Ausführungsform bereitgestellt.
-
In
der dritten Ausführungsform
kann auch die obige Wirkung ohne Fehler aufgrund der gleichen Betriebsweise
wie in der ersten Ausführungsform
bereitgestellt werden, wobei die folgende Maßnahme unternommen wird: Die
maximale Höhe
Rmax bei der Oberflächenrauhigkeit
der vorderen Fläche
des Schichtbasismaterials 11a ist so eingestellt, dass
sie gleich oder größer als
die verwendete Wellenlänge λ des Laserlichtes
L ist.
-
Um
die vordere Fläche
des Schichtbasismaterials 11a als aufgeraute Oberfläche herzustellen, kann
jedes Herstellungsverfahren verwendet werden. Beispiele für das Herstellungsverfahren
beinhalten: Ein Verfahren, bei dem das Schichtbasismaterial 11a sowohl
in eine Säurelösung oder
alkalische Lösung,
welche das Schichtbasismaterial 11a beeinflusst, getaucht
als auch chemisch behandelt wird; ein Verfahren, bei dem das Schichtbasismaterial durch
mechanisches Polieren, wie zum Beispiel Sandstrahlen, bearbeitet
wird; und ein Verfahren, bei dem das Schichtbasismaterial durch
Pressen bearbeitet wird, das heißt es wird eine Vorrichtung
mit Erhebungen und Vertiefungen, die in ihrer vorderen Fläche ausgebildet
sind, gegen das Schichtbasismaterial 11a gepresst.
-
Vierte Ausführungsform
-
In
der vierten Ausführungsform,
die 10a dargestellt ist, ist die
hintere Fläche 10a des
Wafers 10 eine glatte Oberfläche, und die Dicing-Schicht 11 ist
aus dem Schichtbasismaterial 11a und dem Verbindungsmaterial 11b ausgeformt,
wie es unter Punkt 2.1 und 2.2 in Bezug auf die
zweite Ausführungsform beschrieben
worden ist.
-
Die
vierte Ausführungsform
unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform in den folgenden
Punkten:
- (4.1) Die vorderen Flächen des
Schichtbasismaterials 11a und des Verbindungsmaterials 11b sind
glatte Oberflächen.
- (4.2) Eine große
Anzahl von im Wesentlichen sphärischen
Partikeln 13 wird zerstreut und an die flache vordere Fläche des
Verbindungsmaterials 11b gebondet, um die Schutzschicht
bereitzustellen.
- (4.3) Die hintere Fläche 10a des
Wafers 10 befindet sich mit der vorderen Fläche des
Verbindungsmaterials 11b nur an ihren Abschnitten ohne
Partikel 13 in Kontakt. 10a zeigt
nicht den Zustand, bei dem sich die hintere Fläche 10a des Wafers 10 mit
der vorderen Fläche
des Verbindungsmaterials 11b in Kontakt befindet. Weil die
Partikel 13 einen geringen Partikeldurchmesser aufweisen
und das Verbindungsmaterial 11b stark flexibel ist, kann
jedoch das Folgende dadurch realisiert werden, dass die Dicing-Schicht 11 gegen
die hintere Fläche 10a des
Wafers gepresst wird: Die Dicing-Schicht 11 kann an den Wafer 10 durch
die Abschnitte der vorderen Fläche
des Verbindungsmaterials 11b, wo keine Partikel 13 vorhanden
sind, geheftet bzw. geklebt werden.
-
In
der vierten Ausführungsform
wird eine große
Anzahl von Partikeln 13 im Wesentlichen gleichförmig auf
der vorderen Fläche
(der Fläche,
die mit dem Wafer 10 verbunden ist) des Verbindungsmaterials 11b zerstreut.
Dadurch wird die vordere Fläche des
Verbindungsmaterials 11b eine offenkundig aufgeraute Oberfläche. Sogar
wenn der lichtkonvergierende Punkt P fälschlicherweise auf einen Punkt
jenseits der hinteren Fläche 10a des
Wafers 10 hinaus eingestellt worden ist, tritt daher das
obige Problem nicht auf. Weil Laserlicht L durch die Partikel 13 zerstreut
wird, wie es durch die Pfeile γ angezeigt
ist, wird der lichtkonvergierende Punkt P nicht ausgebildet. Daher
ist die Energie des Laserlichtes L an dem fälschlicherweise festgelegten
lichtkonvergierenden Punkt P beträchtlich abgeschwächt.
-
Deshalb
wird in der vierten Ausführungsform die
gleiche Wirkung wie in der ersten Ausführungsform bereitgestellt.
Auch kann in der vierten Ausführungsform
die obige Wirkung ohne Fehler aufgrund der gleichen Betriebsweise
wie der ersten Ausführungsform
bereitgestellt werden, wobei die folgende Maßnahme unternommen wird: Die
maximale Höhe Rmax
in der offenkundigen Oberflächenrauhigkeit der
vorderen Fläche
des Verbindungsmaterials 11b, wo die Partikel 13 zerstreut
sind, ist derart festgelegt, dass sie gleich oder größer als
die verwendete Wellenlänge λ des Laserlichtes
L ist.
-
Die
maximale Höhe
Rmax in der offensichtlichen Oberflächenrauhigkeit der vorderen
Fläche
des Verbindungsmaterials 11b, wo die Partikel 13 zerstreut
werden, ist im Wesentlichen gleich dem Partikeldurchmesser der Partikel 13.
-
Als
Material zum Ausformen der Partikel 13 kann jedes Material
verwendet werden (wie z. B. Glas, Keramik, Kunststoff). Es kann
das gleiche Material wie das Material zum Ausformen des Schichtbasismaterials 11a oder
des Verbindungsmaterials 11b verwendet werden, oder es
kann ein Material verwendet werden, das sich von diesem unterscheidet.
In Bezug auf das Material zum Ausbilden der Partikel 13,
des Refraktionsindex und des Reflexionsgrades dieses Materials können die
optimalen Materialien experimentell durch empirische Verfahren ausgewählt werden,
so dass die oben erwähnte Betriebsweise
und die oben erwähnte
Wirkung erzielt werden können.
-
Fünfte Ausführungsform
-
Die
fünfte
Ausführungsform,
die in 10B dargestellt ist, unterscheidet
sich von der vierten Ausführungsform
in den folgenden Punkten:
- (5.1) In das Verbindungsmaterial 11b ist
eine große
Anzahl von im Wesentlichen sphärischen
Partikeln 13 im Wesentlichen gleichmäßig verteilt eingegraben. Der
Brechungsindex und der Reflexionsgrad der Partikel 13 unterscheiden
sich von dem Brechungsindex und dem Reflexionsgrad des Verbindungsmaterials 11b.
Das bedeutet, dass an der vorderen Fläche des Schichtbasismaterials 11a eine
große
Anzahl von Partikeln 13 im Wesentlichen gleichmäßig zerstreut
und angebracht ist.
- (5.2) Die gesamt hintere Fläche 10a des
Wafers 10 ist an die vordere Fläche des Verbindungsmaterials 11b gebondet.
-
Wie
oben beschrieben ist in der fünften
Ausführungsform
eine große
Anzahl von Partikeln 13 an der vorderen Fläche (der
Fläche,
die mit dem Verbindungsmaterial 11b in Kontakt steht) des
Schichtbasismaterials 11a im Wesentlichen gleichmäßig verteilt
verstreut. Dies macht die vordere Fläche des Schichtbasismaterials 11a zu
einer offenkundig aufgerauten Oberfläche. Sogar wenn der lichtkonvergierende
Punkt P fälschlicherweise
auf einen Punkt jenseits der hinteren Fläche 10a des Wafers 10 festgelegt
worden ist, tritt das obige Problem nicht auf. Weil Laserlicht L
durch die Partikel 13 zerstreut wird, wie durch die Pfeile γ angezeigt
ist, wird der lichtkonvergierende Punkt P nicht ausgebildet. Daher
ist die Energie des Laserlichts L an dem fälschlicherweise festgelegten
lichtkonvergierenden Punkt P beträchtlich abge schwächt. Deshalb
wird in der fünften
Ausführungsform
die gleiche Wirkung wie in der ersten Ausführungsform bereitgestellt.
-
In
der fünften
Ausführungsform
kann auch die obige Wirkung ohne Fehler aufgrund der gleichen Betriebsweise
wie in der ersten Ausführungsform
bereitgestellt werden, wobei die folgende Maßnahme unternommen wird: Die
maximale Höhe
Rmax bei der Oberflächenrauhigkeit
der vorderen Fläche
des Schichtbasismaterials 11a, wo die Partikel 13 zerstreut
sind, ist so eingestellt, dass sie gleich oder größer als
die verwendete Wellenlänge λ des Laserlichts L
ist.
-
Die
maximale Höhe
Rmax bei der Oberflächenrauhigkeit
der vorderen Fläche
des Schichtbasismaterials 11a, wo die Partikel 13 zerstreut
sind, ist im Wesentlichen gleich dem Partikeldurchmesser der Partikel 13.
-
Modifikationen
-
Die
ersten bis fünften
Ausführungsformen können wie
folgt modifiziert werden.
- (1) Der Bulk-Siliziumwafer 10 kann
durch einen Wafer ersetzt werden, der aus einem Halbleitermaterial
ausgebildet ist, um einen Wafer mit einer Mehrschichtstruktur auszuformen.
Beispiele für diese
Wafer, die in diesem Fall verwendet werden, beinhalten: Einen Wafer
zum Befestigen bzw. Bonden einer SOI-Struktur (einer Semiconductor On
Isolator structure); einen Wafer mit einer SIMOX-Struktur (einer
Separation by IMplanted OXygen structure); einen Wafer mit einer SOI-Struktur,
bei dem ein polykristallines Silizium oder ein amorphes Silizium über einem
Isolationssubstrat aus Glas oder dergleichen durch Epitaxie aus
der Festkörperphase
oder durch Schmelzrekristallisation ausgeformt ist; einen Wafer
zur Verwendung bei lichtaussendenden Vorrichtungen, der durch Kristallwachstum
einer III-V-Verbindung-Halbleiterschicht über einem
Substrat aus Saphir oder dergleichen erzielt wird; und einen Wafer,
der durch Verbinden eines Siliziumsubstrats mit einem Glassubstrat
unter Verwendung des Anodenbondens ausgebildet ist.
- (2) Der Bulk-Siliziumwafer 10 kann durch jede Art von
Wafer ersetzt werden, solange der Wafer aus einem Halbleitermaterial
(z. B. Galliumarsenid) zum Ausbilden eines Wafers (z. B. Galliumarsenidsubstrat)
ausgeformt ist.
-
Des
Weiteren kann er durch einen Wafer ersetzt werden, der aus einem
von verschiedenen Materialien (wie z. B. einem Material, das Glas
enthält) ausgeformt
ist. In diesem Fall ist der umgestaltete Bereich R aufgrund der
Multiphotonenabsorption nicht auf diese beschränkt, die einen geschmolzenen bearbeiteten
Bereich beinhalten, wie in den obigen Ausführungsformen. Er kann gemäß dem Material zum
Ausformen des Wafer geeignet ausgebildet sein. Beispielsweise in
Fällen,
in welchen das Material zum Ausbilden eines Wafers Glas enthält, kann der
umgestaltete Bereich R aufgrund einer Multiphotonenabsorption derart
ausgebildet sein, dass er einen Rissbereich oder einen Bereich aufweist,
in welchem sich der Brechungsindex ändert.
- (3)
Der Wafer 10 kann unter Verwendung der folgenden Maßnahme geschnitten
und getrennt werden: Die gekrümmte
Oberfläche
(die konvexe Fläche)
eines Objektes mit einer Krümmung
(z. B. ein halbkugelförmiges
Objekt) wird gegen eine Linie gepresst, entlang der der Wafer 10 geschnitten werden
soll, und es wird eine Druckkraft angelegt. Dadurch wird in dem
umgestalteten Bereich R eine Scherspannung erzeugt, um den Wafer 10 zu schneiden
und zu trennen.
- (4) Abseits von der Dicing-Schicht 11 kann ein Element
zum Zerstreuen eines zugewiesenen Lichts vorgesehen sein; das Element
zum Zerstreuen von Licht kann an die hintere Fläche 10a des Wafers 10 gebondet
sein, die wiederum mit dem Laserlicht L bestrahlt wird, um den umgestalteten
Bereich R auszubilden. Anschließend
wird das Element zum Zerstreuen von Licht von dem Wafer 10 entfernt,
und die Dicing-Schicht 11 kann an die hintere Fläche 10a des
Wafers 10 gebondet werden.
-
Sechste Ausführungsform
-
In
der sechsten Ausführungsform,
wie sie in den 11A und 11B dargestellt
ist, ist ein dünnplattiger,
scheibenförmiger
Wafer 21 aus Silizium ausgeformt. Der Wafer 21 ist
an seiner hinteren Fläche 21b,
die zu seiner Laserlichteinfallsfläche 21a gegenüberliegend
angeordnet ist, die eine Substratsoberfläche ist, an eine Harzschicht 41 gebondet. Die
Schicht hat eine Bondingschicht 52 (11B), die
aus einem Kleber oder dergleichen über seiner gesamten Oberfläche ausgebildet
ist, und sie weist eine Dehnbarkeit auf. Der periphere Abschnitt
der Schicht 41 wird durch einen ringförmigen Rahmen 42 derart
gehalten, dass die Schicht 41 abgedichtet bzw. zusammengezogen
ist, um ein Waferprodukt bereitzustellen.
-
An
einem Abschnitt des peripheren Abschnitts des Wafers 21 ist
eine Ausrichtungsflachstelle OF ausgebildet, welche die Kristallausrichtung
anzeigt. Über
der Lichteinfallsfläche 21a des
Wafers 21 sind Halbleitervorrichtungen 24, die
durch einen Diffusionsvorgang und dergleichen ausgeformt sind, in einem
Gittermuster ausgerichtet und angeordnet.
-
In
den Lichteinfallsflächen 21a zwischen
den einzelnen Halbleitervorrichtungen 24 werden geplante
Trennlinien DL1 bis DL14 derart festgelegt, dass sie sich zu der
hinteren Fläche 21b in
der Dickenrichtung des Wafers 21 erstrecken. Die geplanten
Trennlinien sind Linien, entlang welcher der Wafer 21 in seiner
Dickenrichtung gediced bzw. zerschnitten und getrennt werden soll.
Die geplanten Linien DL1 bis DL7 sind in der im Wesentlichen senkrecht
zu der Ausrichtungsflachstelle OF verlaufenden Richtung so vorgesehen,
dass sie zueinander parallel sind. Die geplanten Trennlinien DL8
bis DL14 sind in der im Wesentlichen parallel zu der Ausrichtungsflachstelle OS
verlaufenden Richtung derart vorgesehen, dass sie parallel zueinander
sind. Das heißt
die geplanten Trennlinien DL1 bis DL7 und die geplanten Trennlinien
DL8 bis DL14 schneiden einander senkrecht.
-
Jede
Halbleitervorrichtung 24 ist an ihren vier Seiten von geplanten
Trennlinien DL umgeben. Der Wafer 21 ist in seiner Dickenrichtung
entlang der geplanten Trennlinien DL geteilt, und die vielen Halbleiterchips 22,
welche eine Halbleitervorrichtung 24 aufweisen, werden
dadurch erzielt.
-
Über der
gesamten hinteren Fläche 21b des Wafers 21 ist
durch Sputtern eine Aluminiumschicht 25 mit einer Dicke
von einigen Mikrometern ausgebildet (siehe 11B).
Die Aluminiumschicht 25 wird leicht ausgeformt, sie haftet
stark an dem Wafer 21 an, und sie ist beim Reflektieren
von Laserlicht sehr effektiv. Die Aluminiumschicht 25 wird
durch eine Sputtertechnik ausgebildet, die ein Verfahren von Trockenverfahren
ist; daher ist es unwahrscheinlich, dass die Halbleitervorrichtungen 27 bei
einem Schichtherstellungsvorgang beeinflusst werden. Die Schicht 25 ist
als Schutzschicht vorgesehen, welche die Schicht 41 gegenüber dem
Laserlicht schützt.
-
In
der folgenden Beschreibung werden Abschnitte auch als Halbleiterchips
bezeichnet, die nicht von einem Wafer 21 geteilt worden
sind und von denen vermutet wird, dass sie Halbleiterchips werden,
nachdem das Substrat geteilt worden ist. Diese Halbleiterchips 22 werden
dadurch ausgebildet, dass ein Wafer entlang der geplanten Trennlinien
DL in seiner Dickenrichtung bei einem Dicing-Vorgang geteilt wird.
Anschließend
werden sie verschiedenen Vorgängen
unterzogen, wie zum Beispiel einem Anbringungsvorgang, einem Bondingvorgang
und einem Einkapselungsvorgang, und sie werden dadurch vervollständigt und
als ICs (integrated circuits) und LSIs (lange scale integrated circuits)
abgepackt.
-
Wie
in 11B dargestellt ist, sind über dem Wafer 21 entlang
der Linie 11B-11B
sechs Halbleiterchips 22a bis 22f ausgebildet,
die an ihnen jeweilige Halbleitervorrichtungen 24 aufweisen.
Die hintere Fläche 21b des
Wafers 21 ist mit der Aluminiumschicht 25 dazwischen
an die Bondingschicht 52 gebondet. Die Aluminiumschicht 25,
die Bondingschicht 52 und die Schicht 41 sind
in dieser Reihenfolge von der hinteren Seite 21b des Wafers 21 angeordnet.
-
Um
diese Halbleiterchips 22a bis 22f voneinander
zu lösen,
sind sieben geplante Trennlinien DL1 bis DL7 und geplante Trennlinien
DL11 und DL12 (11A), die in 11B nicht dargestellt sind, festgelegt. An den
geplanten Trennlinien DL1 bis DL7, DL11 und DL12 in der Dickenrichtung
des Wafers 21 sind durch das später beschriebene Verfahren
umgestaltete Bereiche R ausgeformt, die Startpunkt für eine Teilung
werden.
-
Wie
in 12 dargestellt ist, ist eine Herstellungsvorrichtung 1,
wie zum Beispiel eine Laservorrichtung für Halbleiterchips, mit einem
Laserkopf 31 versehen, der Laserlicht L abgibt. Der Laserkopf 31 hat
eine Kondensorlinse 32, die Laserlicht L konvergiert, und
die Laserlicht L auf einer bestimmten Fokusposition konvergieren
kann. In diesem Beispiel ist der Laserkopf so eingestellt, dass
der lichtkonvergierende Punkt P des Laserlichtes L an einer Stelle
an einer Tiefe Dpp von der Lichteinfallsfläche 21a innerhalb
des Wafers 21 ausgebildet ist.
-
Um
den umgestalteten Bereich R innerhalb des Wafers 21 auszubilden,
wird eine der geplanten Trennlinien DL, die in 11A dargestellt ist, mit dem Laserlicht L zur
Wafererfassung abgetastet, und es wird ein Bereich eingestellt,
der mit Laserlicht L bestrahlt wird. Es wird hier angenommen, dass
die umgestalteten Bereiche R an der geplanten Trennlinien DL4 als
Beispiel ausgebildet sind.
-
Es
wird bewirkt, dass sich der Laserkopf 31 abtastend entlang
der geplanten Trennlinie DL4 (in der Richtung, die durch den Pfeil
F4 angezeigt ist) bewegt, wie es in 12 dargestellt
ist. Anschließend
wird von der Seite der Lichteinfallsfläche 21a ein Laserlicht
L aufgebracht. Als Ergebnis wird der umgestaltete Bereich R aufgrund
der Multiphotonenabsorption in dem Weg an einer Tiefe Dp geeignet ausgeformt,
wodurch bewirkt wird, dass sich der lichtkonvergierende Punkt P
des Laserlichtes L abtastend bewegt.
-
Zu
diesem Zeitpunkt kann an einer willkürlichen Tiefe innerhalb des
Bereichs der Dicke des Wafers 21 durch Einstellen der Tiefe
Dp des lichtkonvergierenden Punktes P des Laserlichtes L eine willkürliche Anzahl
von Schichten oder umgestalteten Bereichen R ausgebildet werden.
In Fällen,
in welchen der Wafer 21 beispielsweise relativ dick ist,
wird der lichtkonvergierende Punkt P in seiner Dickenrichtung bewegt,
und der umgestaltete Bereich R wird kontinuierlich oder an mehreren
Punkten an der geplanten Trennlinie DL in der Dickenrichtung des
Substrats ausgeformt. Somit kann der Wafer 21 ohne Fehler geteilt
werden.
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Es
wird angenommen, dass an der geplanten Trennlinie DL4 innerhalb
des Wafers 21 in der Nähe
seiner hinteren Fläche 21b ein
umgestalteter Bereich Rs ausgeformt wird, wie es in 13 dargestellt
ist. Sogar wenn der lichtkonvergierende Punkt des Laserlichtes L
zu der Schicht 41 von einem beabsichtigten lichtkonvergierenden
Punkt Pa, an dem vermutet wird, dass der umgestaltete Bereich Rs ausgeformt
wird, verschoben und zu einem lichtkonvergierenden Punkt Pb innerhalb
der Schicht 41 und außerhalb
des Wafers 21 bewegt wird, treten keine Probleme auf. Weil
die Aluminiumschicht 25 über der hinteren Fläche 21b des
Wafers 21 ausgebildet ist, wird das Laserlicht L durch
die Aluminiumschicht 25 reflektiert, bevor es an der Position
Pb konvergiert wird. Weil das Laserlicht L nicht wirklich an dem
lichtkonvergierenden Punkt Pb konvergiert wird, ist es daher unwahrscheinlich,
dass sich die Qualität
der Bondingschicht 52 oder der Schicht 41 durch
Wärmeeinwirkung ändert.
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Das
heißt,
sogar wenn der Laser 21 mit Laserlicht L in der Nähe seiner
hinteren Fläche 21b bestrahlt
wird, ist es unwahrscheinlich, dass das Laserlicht L durch den Wafer 21 hindurchgeht,
so dass es innerhalb der Schicht 41 konvergiert wird. Daher kann
der umgestaltete Bereich R ausgeformt werden, wobei auf die Umgebung
der hinteren Fläche 21b gezielt
wird, die ein Startpunkt für
eine Teilung wird. In Bezug auf die anderen geplanten Trennlinien DL
sind auch die umgestalteten Bereiche R in der Nähe der hinteren Fläche 21b wie
die geplanten Trennlinien DL4 ausgeformt.
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Anschließend wird
die Schicht 41 in Richtung einer Ebene erweitert, um an
den Wafer 21 eine Spannung anzulegen. Mit den umgestalteten
Bereichen R, die als Startpunkte verwendet werden, um den Wafer 21 entlang
der geplanten Trennlinien DL in der Dickenrichtung zu teilen, entwickeln
sich dadurch Brüche
bzw. Risse oder Schnitte.
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Ein
Beispiel für
Verfahren zum Erweitern bzw. Dehnen der Schicht 41 ist
ein herkömmlich
bekanntes Verfahren, bei dem der folgende Ablauf durchgeführt wird:
Der Rahmen 42 ist fest angebracht, und es wird eine Pressvorrichtung
verwendet, die nicht dargestellt ist und die eine flache Oberfläche in im
Wesentlichen der gleichen Größe wie die
hintere Fläche 21b des
Wafers 21 aufweist; unter Verwendung dieser Vorrichtung
wird der Wafer 21 von der hinteren Seite der Schicht 41 gepresst,
so dass der Wafer 21 nach oben gedrückt wird; die Schicht 41 wird
dadurch in Richtung einer Ebene erweitert bzw. gedehnt, um an den
Wafer 21 in Richtung in der Ebene eine Spannung anzulegen.
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Wenn
die umgestalteten Bereiche R in der Umgebung der hinteren Fläche 21b des
Wafers 21 ausgebildet sind, wirken sie effektiv als Startpunkte, um
einen Riss bzw. einen Bruch dann zu verursachen, wenn die Schicht 41 erweitert
wird, um den Wafer 21 zu teilen. Daher können sich
die Risse bzw. Brüche
durch eine geringe Kraft entwickeln, und der Wafer 21 kann
ohne Fehler geteilt werden.
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In
der sechsten Ausführungsform
kann als Schicht, die über
der hinteren Fläche 21b des
Wafer 21 ausgebildet ist, jedes andere Material als die
Aluminiumschicht 25 verwendet werden, solange das Material
Laserlicht L reflektiert. Beispielsweise kann jede andere Metallschicht,
wie zum Beispiel eine Titanschicht, ausgebildet sein. Das Schichtausbildungsverfahren
ist nicht auf das Sputtern begrenzt, und es kann das Metallisieren
oder das Aufbringen eines Schichtmaterials, das Laserlicht reflektiert,
verwendet werden. In Fällen,
wo eine Metallschicht durch Metallisieren ausgeformt ist, kann die
Metallschicht, die in Bezug auf den Wafer eine hohe Haftung aufweist,
in kurzer Zeit bei niedrigen Kosten ausgebildet werden.
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Die
sechste Ausführungsform
stellt die folgenden Vorteile bereit:
- (1) Die
Aluminiumschicht 25, die das Laserlicht L reflektiert,
ist über
der hinteren Fläche 21b des Wafers 21 ausgeformt.
Daher kann eingeschränkt werden,
dass der lichtkonvergierende Punkt P innerhalb der Schicht 41 durch
das Laserlicht L angeordnet wird, das durch den Laser 21 hindurchgeht.
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Sogar
wenn der Wafer 21 mit Laserlicht L in der Nähe seiner
hinteren Fläche 21b bestrahlt
wird, ist es unwahrscheinlich, dass das Laserlicht L durch den Wafer 21 hindurchgeht
und dass die Schicht 41 von diesem bestrahlt wird. Daher
kann eine ausreichende Menge an umgestalteten Bereichen R, welche
die Startpunkte für
eine Teilung werden, ausgebildet werden, wobei auf den Bereich in
der Nähe
der hinteren Fläche 21b gezielt
wird.
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Somit
ist die Schicht 41 dahingehend geschützt, dass sie durch das Laserlicht
L verändert wird,
das auf die geplanten Trennlinien DL aufgebracht wird, das durch
den Wafer 21 hindurchgeht und das innerhalb der Schicht 41 konvergiert
wird. Gleichzeitig können
die umgestalteten Bereiche R, die für ein Waferschneiden ausreichend
sind, in dem Bereich der hinteren Fläche 21b des Wafers 21 ausgebildet
werden.
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Siebte Ausführungsform
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In
der siebten Ausführungsform,
die in 14 dargestellt ist, wird der
umgestaltete Bereich R durch ein konvergierendes Laserlicht L ausgebildet,
das durch die Aluminiumschicht 25 reflektiert wird.
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Wie
in 12 dargestellt ist, wird die Position des lichtkonvergierenden
Punktes P durch einen Abstand M zwischen der Projektionsfläche des
Laserlichtes L des Laserkopfes 31 und der Lichteinfallsfläche 21a bestimmt.
In Fällen,
in welchen die Aluminiumschicht 25 nicht ausgebildet ist,
wird der lichtkonvergierende Punkt P mehr zu der Schicht 41 verschoben,
wobei sich der Abstand M verringert. Wenn Strahlen von Laserlicht
L1 bis L5 aufgebracht werden, wie es in 14 dargestellt
ist, ist der Laserkopf so eingestellt, dass der Abstand M in dieser
Reihenfolge verkürzt
wird.
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Das
Laserlicht L1 wird an dem lichtkonvergierenden Punkt P1 derart konvergiert,
dass es unter den lichtkonvergierenden Punkten P1 bis P5 auf eine Position
eingestellt wird, die der Lichteinfallsfläche 21a am Nächsten liegt,
und der umgestaltete Bereich R1 wird unmittelbar unterhalb der Lichteinfallsfläche 21a ausgeformt. Ähnlich wird
der umgestaltete Bereich R2 um den lichtkonvergierenden Punkt P2 durch
das Laserlicht L2 ausgebildet, und der umgestaltete Bereich R3 wird
um den lichtkonvergierenden Punkt P3 durch das Laserlicht L3 ausgebildet. Das
heißt
die umgestalteten Bereiche R1 bis R3 werden durch Laserlichtstrahlen
R1 bis R3 ausgebildet, die auf den Wafer 21 einfallen und
die an den lichtkonvergierenden Punkten P1 bis P3 direkt konvergiert
werden.
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Ohne
der Aluminiumschicht 25 würde das Laserlicht L4 an einem
lichtkonvergierenden Punkt Pm innerhalb der Bondingschicht 52 konvergiert
werden. Indem die Aluminiumschicht 25 jedoch vorgesehen
ist, wird es durch die Schicht 25 reflektiert, bevor es
dort konvergiert wird. Es wird an dem lichtkonvergierenden Punkt
P4 konvergiert, der zwischen dem lichtkonvergierenden Punkt P3 und
der hinteren Fläche 21b festgelegt
ist, und der umgestaltete Bereich R4 wird um diesen herum ausgebildet.
Ohne der Aluminiumschicht 25 würde ebenso das Laserlicht L5
an einem lichtkonvergierenden Punkt Pn innerhalb der Schicht 41 konvergiert
werden. Indem die Aluminiumschicht 25 vorgesehen ist, wird
es durch die Schicht reflektiert, bevor es dort konvergiert wird.
Es wird an dem lichtkonvergierenden Punkt P5 konvergiert, der zwischen
dem lichtkonvergierenden Punkt P2 und dem lichtkonvergierenden Punkt
P3 festgelegt ist, und der umgestaltete Bereich R5 wird um diesen
herum ausgeformt.
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Wenn
die umgestalteten Bereiche R in der Reihenfolge ausgebildet werden,
in der sich der Abstand von der Lichteinfallsfläche 21a erhöht, wenn mehrere
Schichten von umgestalteten Bereichen R in der Dickenrichtung des
Wafers 21 vorhanden sind, gelangt das Laserlicht L durch
den umgestalteten Bereich R, der schon vorher ausgestaltet worden
ist, und es wird zerstreut. Somit besteht weniger die Neigung dazu,
dass der lichtkonvergierende Punkt P ausgebildet wird. Dadurch kann
der umgestaltete Bereich R nicht ausgebildet werden, der ausreichende Abmessungen
hat. Um dies zu bewältigen,
ist es wünschenswert,
die umgestalteten Bereiche R in der Reihenfolge auszuformen, in
der der Abstand von der Lichteinfallsfläche 21a abnimmt.
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Daher
ist es wünschenswert,
dass die umgestalteten Bereiche R in der Reihenfolge von R4, R3, R5,
R2 bis R1 ausgeformt werden sollten. Der Abstand M (siehe 12)
zwischen dem Laserkopf 31 und der Lichteinfallsfläche 21a wird
so gesteuert, dass die Strahlen des Laserlichtes L in der Reihenfolge
von L4, L3, L5, L2 bis L1 projiziert werden.
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Die
siebte Ausführungsform
stellt die folgenden Vorteile bereit.
- (1) Bei
dem Vorgang zum Erzeugen des umgestalteten Bereiche wird Laserlicht
L, das auf die Innenseite des Wafers 21 aufgebracht wird,
durch die Aluminiumschicht 25 reflektiert, die über seiner
hinteren Fläche 21b ausgebildet
ist. Der lichtkonvergierende Punkt P des reflektierten Laserlichtes
L ist innerhalb des Wafers 21 angeordnet, und der umgestaltete
Bereich R wird dadurch ausgeformt. Daher kann der umgestaltete Bereich
R effektiv ausgebildet werden, indem die Energie des reflektierten
Laserlichtes L gut verwendet wird.
- (2) Das Laserlicht L, das durch die Aluminiumschicht 25 reflektiert
wird, wird konvergiert, um in der Nähe des hinteren Fläche 21b die
umgestalteten Bereiche R4 und R5 auszubilden. Somit kann in dem
Bereich der hinteren Fläche 21b eine ausreichende
Anzahl oder Menge an umgestalteten Bereichen R ausgeformt werden,
die die Startpunkte für
eine Teilung werden. Der umgestaltete Bereich R, der in den Bereich
der hinteren Fläche 21b ausgebildet
ist, wird ein Startpunkt für
die Entwicklung von Rissen an einer geplanten Trennlinie DL, wenn
der Wafer 21 dadurch geteilt wird, dass die Schicht 41 erweitert
wird. Daher kann der Wafer 21 durch eine gerin gere Kraft
dadurch geteilt werden, dass eine ausreichende Anzahl oder Menge
an umgestalteten Bereichen R ausgebildet ist. Folglich kann der
Wafer 21 leicht geteilt werden, und die Abschnitte, die
ungeteilt bleiben, können
beseitigt werden.
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Achte Ausführungsform
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In
der achten Ausführungsform,
die in 15 dargestellt ist, ist über der
hintern Fläche 21b nur
entlang der geplanten Trennlinien DL die Aluminiumschicht 25 ausgeformt.
Die Aluminiumschicht 25 ist an den geplanten Trennlinien
DL3 bis DL5 in Form eines Streifens ausgeformt, der beispielsweise
eine Breite von ungefähr
1/10 der Länge
einer Seite von jedem Halbleiterchip 22 aufweist. Wenn
die gesamte hintere Fläche 21b des
Wafers 21 betrachtet wird, ist die Aluminiumschicht 25 an
den geplanten Trennlinien DL1 bis DL14 in einem Gittermuster ausgebildet. Sogar
in Fällen,
wo dieser Aufbau verwendet wird, kann die Aluminiumschicht 25 Laserlicht
L reflektieren, das an die geplanten Trennlinien DL angelegt wird;
es können
daher die gleichen Vorteile wie in der ersten und zweiten Ausführungsform
bereitgestellt werden. Des Weiteren sind die meisten Bereiche in der
hinteren Fläche 21b,
die andere Bereiche sind als die, wo die Aluminiumschicht 25 ausgeformt
ist, direkt an die Bondingschicht 52 gebondet, und der
Wafer 21 kann fest an die Schicht 41 gebondet
sein. Bei dem Trennvorgang kann daher der Wafer 21 zuverlässig mit
einer Spannung beaufschlagt werden, und das Substrat kann ohne Fehler
getrennt werden.
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Stattdessen
kann eine Metallfolie, wie zum Beispiel eine Aluminiumfolie, an
der Bondingschicht 52 an den Positionen, die den geplanten
Trennlinien DL entsprechen, in einem Gittermuster angeordnet sein.
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In
den sechsten bis achten Ausführungsformen
kann der Wafer 21 eine Oxidschicht, die aus einem Oxidsilizium
besteht, das über
seiner Lichteinfallsfläche 21a ausgebildet
ist, und ein Wafer aus SOI (Silicon On Isolator) und dergleichen
sein.
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Erfindungsgemäß weist
ein Halbleiterwafer 10, 21 zwei Flächen auf,
von welchen eine eine Laserlichteinfallsfläche ist. An der anderen Fläche des Wafers
ist eine Dicing-Schicht 11, 25 derart angebracht,
dass sie erweitert wird, um dabei auf einen laserumgestalteten Bereich
R eine Zugspannung aufzubringen, und um ein Schneiden zu bewirken,
wobei der umgestaltete Bereich als Startpunkt zum Schneiden verwendet
wird. Zwischen dem Wafer und der Dicing-Schicht ist eine Schutzschicht
vorgesehen, wie zum Beispiel Licht zerstreuende Erhebungen und Vertiefungen 10c,
ein lichtzerstreuendes Element 11, 13 oder ein
lichtreflektierendes Element 25, um das durch den Wafer
hindurch gelangende Laserlicht zu zerstreuen oder zu reflektieren.
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Somit
kann die Dicing-Schicht gegenüber
einer Beschädigung
geschützt
werden, weit der laserlichtkonvergierende Punkt nicht in der Dicing-Schicht ausgeformt
ist.