DE102006053597B4 - Halbleitervorrichtung und Verfahren zum Schneiden eines Halbleitersubstrats - Google Patents

Halbleitervorrichtung und Verfahren zum Schneiden eines Halbleitersubstrats Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren zum Schneiden eines Halbleitersubstrats (21), aufweisend: Bilden einer Spaltschicht (K) in dem Substrat (21) durch Richten eines Laserstrahls (L) auf das Substrat (21); Bilden einer Vertiefung (22, 24, 32, 34) auf dem Substrat (21) entlang einer Schnittlinie (DL); Aufbringen einer Kraft auf das Substrat (21), um das Substrat (21) an der Spaltschicht (K) als Ausgangspunkt des Schnitts zu trennen, wobei die Vertiefung (22, 24, 32, 34) eine bestimmte Tiefe derart erhält, dass die Vertiefung (22, 24, 32, 34) bis auf eine bestimmte Distanz an die Spaltschicht (K) heranreicht, und die Kraft in der Vertiefung (22, 24, 32, 34) eine Belastung erzeugt, wobei weiterhin besagte Distanz zwischen der Vertiefung (22, 24, 32, 34) und der Spaltschicht (K) gleich oder kleiner als 30 μm ist und die Vertiefung (22, 24, 32, 34) mit einer Bodenfläche versehen wird, welche im Querschnitt halbkreisförmig oder dreiecksförmig ist oder...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung und ein Verfahren zum Schneiden eines Halbleitersubstrats gemäß den Ansprüchen.
  • Bei einem Schneidprozess zum Schneiden eines zu bearbeitenden Objekts, beispielsweise eines Siliziumwafers etc., um einen integrierten Halbleiterschaltkreis und MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) zu bilden, wird bislang ein Schneidverfahren angewendet, welches eine Schneidklinge verwendet, in welcher Diamant eingebettet ist.
  • Bei dem Schneidverfahren, welches eine Klinge oder Trennscheibe verwendet, ergeben sich jedoch unter anderem die folgenden Probleme: (1) wenn der zu schneidende Gegenstand von der Klinge geschnitten wird, ist ein Schnittrand oder Rest notwendig, so dass der zu bearbeitende Gegenstand entsprechend verkleinert wird und die Kosten sich erhöhen. (2) Da es notwendig ist, zu verhindern, dass Kühlwasser oder dergleichen, welches als Schutz gegen Überhitzung aufgrund von Reibwärme bei dem Schneidvorgang dient, an dem zum bearbeitenden Objekt mit diesem in Berührung gelangt, muss eine Schutzvorrichtung, eine Abdeckung oder dergleichen vorgesehen werden und die Wartungsvorgänge hierfür werden entsprechend hoch.
  • In den letzten Jahren wurden daher Überlegungen und Forschungen in Richtung eines Schneidverfahrens unter Verwendung eines Lasers vorangetrieben. Wie beispielsweise in den 16A bis 16C der beigefügten Zeichnung gezeigt, ist eine Technik zur Bearbeitung eines Halbleiterwafers (Siliziumwafer) (nachfolgend als „Wafer W”) bezeichnet) der den zu bearbeitenden Gegenstand darstellt, mittels eines Lasers bekannt.
  • Unter Bezugnahme auf diese Figuren sei nachfolgend dieses Laserschneidverfahren kurz beschrieben.
  • Gemäß 16A wird bei einem Schneidverfahren unter Verwendung eines Lasers ein Laserstrahl L (Laserimpuls im Femto-Sekundenbereich), der von einer nicht dargestellten Laserlichtquelle emittiert wird, zuerst von einer Kondensorlinse CV gebündelt und auf ein Teil DL (z. B. geplante Trennschnittlinie oder Trennlinie) im Wafer W als zu bearbeitenden Gegenstand gestrahlt. Somit wird der von einer Oberfläche Wa des Trennschnittteils DL einfallende Laserstrahl L an einer Grenzfläche zwischen Luft und Wafer W gebrochen und bildet einen Konvergenzpunkt (d. h. Brennpunkt) P innerhalb des Wafers W. Folglich findet eine Wechselwirkung der sich an diesem Brennpunkt P gleichzeitig sammelnden Photonen mit den Elektronen innerhalb des Wafers W statt und es erfolgt eine Absorption, so dass ein Phänomen verursacht wird, welches „Multiphotonenabsorption” genannt wird. Es wird damit ein optischer Schaden an diesem Brennpunkt P und in dessen nächster Umgebung erzeugt. Es erfolgt eine thermische Verwerfung und in diesem Abschnitt oder Bereich findet eine Umwandlung oder Umformung in Form einer Rissbildung statt. Ein derartiger Riss aufgrund einer thermischen Verwerfung ist nicht auf die Multiphotonenabsorption begrenzt, sondern kann auch durch normale Photonenabsorption (ein-Photonenabsorption) verursacht werden, bei der durch Absorption eines Photons ein optischer Schaden erzeugt wird. Da ein Ausbreitungsbereich von Rissen oder Spalten um den Konvergenzpunkt oder Brennpunkt P gebildet werden kann, wird dieser Bereich üblicherweise „Spaltbereich” oder „Spaltschicht” genannt. Bei dieser Beschreibung sei die Ansammlung von „Spaltschichten” als „Spaltbereich” bezeichnet.
  • Eine Umwandlungs- oder Spaltschicht K, die sich in Linienform erstreckt, wird durch Abstrahlung dieses Laserstrahls L entlang des Trennschnittteils DL gebildet (Spaltprozess). Folglich können gemäß 16B mehrere Spaltschichten K in einer übereinanderliegenden Schichtform ausgebildet werden, in dem der Abstand des Brennpunkts P des Laserstrahls L geändert wird. Die Anhäufung der Spaltschichten K, die auf diese Weise gebildet werden, wird zu einem Spaltbereich KK als ein Ansammlungsbereich von Rissen. Folglich lässt sich gemäß 16C ein Trennvorgang an diesem Spaltbereich KK als eine Grenze durchführen, in dem an dem Wafer B von beiden Seiten her gezogen wird, wobei der Spaltbereich KK die Trennlinie bildet. Somit lässt sich der Wafer W in zwei Waferteile unterteilen, d. h. in Halbleiterchips CP (nachfolgend „Chips” genannt).
  • Ein Dehnband T, welches „di-attach-film (DAF)” genannt wird, wird auf eine rückwärtige Fläche Wb des Wafers W geklebt. Selbst wenn daher der Wafer W in die Chips Cp unterteilt wird, verbleibt jeder Chip Cp an dem Band T angeheftet und gehalten. Damit wird verhindert, dass der abgeteilte Chip Cp sich löst und frei vorliegt. Das Laserschneidverfahren gemäß den 16A bis 16C ist auch in dem „Laser Dicing Method” gemäß der JP 2005-1001 A beschrieben.
  • Bei diesem Laserschneidverfahren wird gemäß den 16A und 16B die Spaltschicht K innerhalb des Wafers W ausgebildet, jedoch wird keine Spaltschicht K in einer Schicht Ws (die kreuzschraffierten Bereiche zwischen den Pfeilen der 16B und 16C und „Oberflächenschichten” genannt) auf einer Oberfläche (rückwärtige Fläche) einschließlich der Oberfläche Wa (oder Rückfläche Wb) des Wafers W gebildet. Daher kann kein stabiles Trennschneiden unter allen Umständen erwartet werden, solang das Trennschneiden durchgeführt wird, wobei die Spaltschicht K der Startpunkt ist, wie in den 16B und 16C gezeigt. Daher kann ein Riss in der Oberflächenschicht Ws verursacht werden, wo keine Spaltschicht K ausgebildet ist, wobei der Riss in einer unvorhersehbaren oder ungeplanten Richtung verläuft. Insbesondere wenn die Dicke des Wafers 500 μm oder mehr beträgt, ist es schwierig, den Brennpunkt P mittels der Kondensorlinse CV und/oder anderen Mitteln in die Nähe (Oberflächenschicht Ws auf der rückwärtigen Fläche Wb) der rückwärtigen Fläche Wb zu fokussieren, wo der Laserstrahl L, der von der Oberfläche Wa des Wafers W her einfällt, tief vordringt und diese Nähe erreicht. Daher bildet sich oftmals ein Bereich, wo keine Spaltschicht K ausbildbar ist, in der Oberflächenschicht Ws auf der Rückfläche Wb.
  • Wenn weiterhin die Waferdicke zunimmt, nehmen die Fälle zu, bei denen Halbleitermaterialien unterschiedlicher Materialqualitäten ausgebildet und/oder laminiert werden, beispielsweise bei SOI (Silicon On Insulator). Für den Fall eines mehrschichtigen Wafers W werden die Brechungsindices für den Laserstrahl L abhängig von der Dicke und der Materialzusammensetzung einer jeden Schicht aufgrund der unterschiedlichen optischen Eigenschaften der jeweiligen Halbleitermaterialien unterschiedlich. Somit erfolgt eine Reflektion und eine Streuung des Laserstrahls an den Grenzflächen etc. der Halbleiterschichten mit unterschiedlichen Brechungsindices. Demzufolge ist es schwierig, einen Brennpunkt auf eine geplante Tiefe und Position zu bringen, da eine komplizierte Brechung des Laserstrahls vorliegt, der diese Halbleiterschichten durchlaufen muss. Insbesondere ergeben sich ohne Weiteres Einflüsse auf Reflektion und Streuung, je größer der Abstand von der Oberfläche Wa ist, auf der der Waferstrahl L einfällt. Bei einem mehrschichtigen Wafer W entsteht somit ebenfalls oftmals ein Bereich, wo keine Spaltschicht K vorhanden ist, d. h. in der Oberflächenschicht Ws der Rückfläche Wb.
  • Es besteht somit die Wahrscheinlichkeit, dass ein Risswachstum in unplanmäßiger Richtung sich im besagten Bereich, wo keine Spaltschicht K ausgebildet wird, im Vergleich zu einem Bereich entwickelt, wo eine derartige Spaltschicht K ausbildbar ist. Wenn somit ein Bereich, wo keine Spaltschicht K ausgebildet wird oder ausbildbar ist, in dem Trennschnittteil DL vorhanden ist, ergibt sich das Problem, dass eine Qualitätsverringerung des Chips CP verursacht wird, der von einem unplanmäßigen oder ungerichteten Riss getrennt wird.
  • Weiterhin wird bei einem derartigen Laserschneidverfahren, wie in den 25A bis 25C gezeigt, eine Spaltschicht K, die innerhalb eines Wafers W ausgebildet wird, in Dickenrichtung eines Trennschnittteils Dev entsprechend dem Chip CP in annähernd gleichem Abstand in Dickenrichtung ausgebildet. Wenn daher keine ausreichende Anzahl von Spaltschichten K bezüglich der Dicke des Trennschnittteils Dev nicht ausgebildet wird, nimmt die Rissdichte innerhalb eines Spaltbereichs KK ab. Folglich kann kein richtiges Trennschneiden durchgeführt werden und eine Qualitätsverringerung eines abgeteilten Waferstücks Cp (Halbleiterchips) kann verursacht werden.
  • Bei „A laser processing method” gemäß der JP 2005-1001 A ist, wenn eine Mehrzahl von Schnittstartpunktbereichen (Spaltschichten) gebildet wird, eine Ausbildungsposition eines Substrats (Wafer) etc. bezüglich der Dicke vorgeschrieben. Bei diesem vorschreibenden Beispiel beträgt die Breite des ausgebildeten Schnittstartpunktbereichs die Hälfte der Substratdicke oder weniger. Es ist daher schwierig, einen richtigen Trennschnitt im Vergleich zu dem Fall durchzuführen, wo die Spaltschichten annähernd im gleichen Abstand in Dickenrichtung des Trennschnittteils Dev ausgebildet werden. Insbesondere wenn die Waferdicke 500 μm oder mehr beträgt, haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung auf experimentellem Weg bestätigen können, dass es schwierig ist, eine stabile Trennschnittqualität zu erhalten, selbst wenn ein derartiges Vorschriftbeispiel angewendet wird.
  • Im Gegensatz hierzu kann ein korrektes Trennschneiden durchgeführt werden, wenn der Laserstrahl L so abgestrahlt wird, dass er den Spaltbereich KK soweit als möglich sicherstellt, in dem die Spaltschicht K in Dickenrichtung des Trennschnittteils Dev soweit als möglich ausgebildet wird. Jedoch sind Zeit und elektrische Leistung, die zur Bestrahlung des Laserstrahls 11 in diesem Fall notwendig sind, sehr hoch. Daher ergibt sich ein Anstieg der Herstellungskosten und die Belastung der Laserausstattung erhöht sich. Die Wartungsintervalle und der Austausch von Verbrauchsteilen, Maschinenstillstand etc nehmen daher zu.
  • Bei einem Herstellungsverfahren für einen Halbleiterchip, um das Halbleitersubstrat zu unterteilen, das an einer geplanten Trennlinie bearbeitet und an einer Schicht angeheftet ist, um Halbleiterchips zu erhalten, wobei diese Schicht oder Folie gedehnt und damit vergrößert wird, wird bisher die Aufbringung einer Belastung in Ebenenrichtung des Halbleitersubstrats bei der Herstellung des Halbleiterchips verwendet.
  • Als ein Bearbeitungsverfahren der geplanten Trennlinie oder Trennplanlinie haben Überlegungen und Forschungen bei dem Bearbeitungsverfahren (Laserschneiden) unter Verwendung eines Laserstrahl in den letzten Jahren Fortschritte gemacht. Ein Beispiel einer Bearbeitungstechnik für ein Halbleitersubstrat unter Verwendung eines Lasers ist in der JP 2002-205180 A beschrieben. Die 35A und 35B sind erläuternde Darstellungen, die einen Schneidprozess unter Verwendung eines Laserstrahls zeigen. 35A ist eine erläuternde Darstellung eines Ausbildungsprozesses für einen Spaltbereich unter Verwendung einer Laserstrahlbeleuchtung und 35B ist eine erläuternde Darstellung eines Teilungsprozesses des Halbleitersubstrats. Ein Halbleitersubstrat W aus einem Halbleiter wie Silizium oder dergleichen, welches ein Halbleiterelement D auf einer Substratoberfläche bildet, wird gemäß 35A bereitgestellt. Die rückwärtige Fläche der Substratfläche wird dann an die Schicht oder Folie T aus einem Kunststoff oder Kunstharz geheftet, welcher oder welches dehnbar ist. Eine Haftschicht TB mit einem Kleber, der unter Ultraviolettstrahlung aushärtet oder dergleichen ist über der gesamten Fläche der Schicht T zum Anheften des Halbleitersubstrat W aufgebracht. Das Halbleitersubstrat W wird an der Haftschicht TB mit seiner gesamten rückwärtigen Fläche angeheftet.
  • Ein Laserkopf H zum Abstrahlen des Laserstrahl E weist eine Kondensorlinse CV zum Bündeln des Laserstrahl L auf, so dass der Laserstrahl L in einer bestimmten Brennweite konvergiert wird. Bei dem Ausbildungsprozess des Spaltbereichs wird der Laserkopf H entlang der geplanten Trennlinie DL zum Teilen des Halbleitersubstrats W bewegt (siehe 35A), wobei die Bestrahlung durch den Laserstrahl so festgesetzt wird, dass ein Konvergenzpunkt P des Laserstrahls L in einer Tiefenposition d ausgehend von der Oberfläche des Halbleitersubstrats W gebildet wird. Der Laserstrahl L wird dann von der Oberfläche des Halbleitersubstrats W abgestrahlt. Damit wird ein Spaltbereich K unter Verwendung der Multiphotonenabsorption in einem Pfad einer Tiefe d ausgebildet, in der der Konvergenzpunkt P des Laserstrahls L befindlich ist.
  • Der Spaltbereich K wird in einer Mehrzahl von Positionen einer vorbestimmten Tiefe innerhalb eines Dickenbereichs des Halbleitersubstrats W ausgebildet, in dem die Tiefe d des Konvergenzpunktes P entlang der geplanten Trennlinie DL eingestellt wird und der Konvergenzpunkt P in Dickenrichtung des Halbleitersubstrats W bewegt wird.
  • Die Multiphotonenabsorption ist hierbei derart, dass eine Substanz eine Mehrzahl von Photonen der gleichen Art oder von unterschiedlichen Arten absorbiert. Es wird das Phänomen eines optischen Schadens durch diese Multiphotonenabsorption am Konvergenzpunkt P des Halbleitersubstrates W und in dessen näherer Umgebung erzeugt. Es wird somit eine thermische Verwerfung oder Verzerrung induziert und in diesem Abschnitt ein Riss erzeugt. Durch Anhäufung dieser Risse wird eine Schicht ausgebildet, d. h. der Umformungs- oder Spaltbereich K wird gebildet.
  • Nachfolgend wird gemäß 35B der Spalt in Substratdickenrichtung mit dem Spaltbereich K als Startpunkt weiter entwickelt, in dem eine Belastung in einer in der Ebene liegende Richtung des Halbleitersubstrats W (Richtungen gemäß den Pfeilen F1 und F2 in dieser Figur) aufgebracht wird. Das Halbleitersubstrat W wird dann entlang der geplanten Trennlinie DL unterteilt und der Halbleiterchip Cp wird erhalten.
  • Bei diesem Verfahren ergeben sich jedoch die folgenden Probleme, wenn ein vergleichsweise dickes Halbleitersubstrat geteilt werden soll.
  • Wenn die Tiefe d des Konvergenzpunktes P groß wird, wird die Intensität des Laserstrahls, der an dem Konvergenzunkt P konvergiert oder fokussiert wird, gedämpft. Die Ausbreitung des ausgebildeten Spaltbereichs K von diesem Konvergenzpunkt P aus wird somit klein. Mit anderen Worten, die Größe einer Fläche zur Ausbildung des Spaltbereichs K wird gering. Der Spaltbereich K, der nahe der rückwärtigen Fläche des Halbleitersubstrats W ausgebildet wird, wird der Startpunkt der Teilung. Wenn daher kein Spaltbereich K ausreichender Größe an dieser Stelle ausgebildet worden ist, ist eine hohe Kraft notwendig, um die Trennung oder Teilung durchzuführen. Es gibt daher den Fall, dass kein Spalt oder Riss von dem Spaltbereich K aus entwickelt werden kann. Folglich besteht das Problem, dass die Ausbeute der Halbleiterchips verringert wird, da die Teilung des Halbleitersubstrats W nicht oder nicht mehr ordnungsgemäß abläuft.
  • Aus der DE 10 2005 038 670 A1 ist es bekannt, bei einem Verfahren zum Trennen eines Halbleitersubstrats zunächst mit einem rotierenden Schneidwerkzeug von einer Oberflächenseite eines Wafers her einen die Waferdicke nicht durchtretenden grabenförmigen Schnitt zu legen, der der späteren Trennlinie entspricht. Danach wird der Wafer umgedreht und mittels eines Laserstrahls wird – dem vorher auf der anderen Seite eingebrachten Schnitt deckungsgleich folgend – ein linienförmiger Multiphotonenabsorptionsbereich erzielt. Entlang der so von beiden Seiten her bearbeiteten Trennlinie wird dann der Wafer gebrochen.
  • Weiterer Stand der Technik findet sich in den Druckschriften EP 1 742 253 A1 und JP 2004351477 A .
  • Die vorliegende Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, wenigstens eines der genannten Probleme im Stand der Technik zu beseitigen.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Schneiden eines Halbleitersubstrats auf: Bilden einer Spaltschicht in dem Substrat durch Richten eines Laserstrahls auf das Substrat; Bilden einer Vertiefung auf dem Substrat entlang einer Schnittlinie; Aufbringen einer Kraft auf das Substrat, um das Substrat an der Spaltschicht als Ausgangspunkt des Schnitts zu trennen, wobei die Vertiefung eine bestimmte Tiefe derart erhält, dass die Vertiefung bis auf eine bestimmte Distanz an die Spaltschicht heranreicht, und die Kraft in der Vertiefung eine Belastung erzeugt, wobei weiterhin besagte Distanz zwischen der Vertiefung und der Spaltschicht gleich oder kleiner als 30 μm ist und die Vertiefung mit einer Bodenfläche versehen wird, welche im Querschnitt halbkreisförmig oder dreiecksförmig ist oder die Vertiefung mit sich in Tiefenrichtung verjüngendem trapezförmigem Querschnitt versehen wird.
  • Das obige Verfahren beinhaltet den Prozess der Ausbildung einer Vertiefung, die in der Lage ist, Belastung aufgrund einer externen Kraft in einem trennzuschneidenden Teil zu konzentrieren, bis die Vertiefung nahe einer Spaltsschicht angeordnet ist. Wenn eine externe Kraft beim Trennschneiden aufgebracht wird, wird die sich an der Vertiefung konzentrierende Belastung direkt auf die Spaltschicht nahe der Vertiefung aufgebracht. Folglich kann das Risswachstum mit der Spaltschicht als Startpunkt gefördert werden. Damit kann ein stabiles Trennschneiden durchgeführt werden und eine Qualitätsverringerung eines unterteilten Waferstücks lässt sich verhindern.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Halbleitervorrichtung auf: ein Halbleitersubstrat (21), welches in eine Mehrzahl von Chips (Cp) schneidbar ist; eine Spaltschicht in dem Substrat, wobei die Spaltschicht der Ausgangspunkt des Schnitts ist; und eine Vertiefung, welche auf dem Substrat entlang einer Schnittlinie angeordnet ist, wobei die Vertiefung bis auf eine bestimmte Distanz an die Spaltschicht heranreicht, so dass sich eine Belastung in der Vertiefung konzentriert, wenn das Substrat geschnitten wird, wobei besagte Distanz zwischen der Vertiefung und der Spaltschicht gleich oder kleiner als 30 μm ist und die Vertiefung eine Bodenfläche hat, welche im Querschnitt halbkreisförmig oder dreiecksförmig ist oder die Vertiefung insgesamt sich in Tiefenrichtung verjüngenden trapezförmigen Querschnitt hat.
  • Bei der obigen Vorrichtung wird eine Vertiefung nahe der Spaltschicht, die in der Lage ist, eine Belastung aufgrund einer während des Trennschneidens aufgebrachte externe Kraft zu konzentrieren, in einem durch das Trennschneiden abzutrennenden Teil angeordnet. Wenn eine externe Kraft beim Trennschneiden auf den Halbleiterwafer aufgebracht wird, wird die sich in der Vertiefung konzentrierende Belastung direkt auf die Spaltschicht nahe der Vertiefung aufgebracht. Folglich kann ein Risswachstum mit der Spaltschicht als Startpunkt gefördert werden. Damit lässt sich ein stabiles Trennschneiden durchführen und eine Qualitätsverringerung einer getrennten Halbleitervorrichtung kann verhindert werden.
  • Ein nicht unter die Anspruchsfassung fallendes und somit nicht unmittelbar zum Gegenstand der beanspruchten Erfindung gehörendes Verfahren kann aufweisen: Richten eines Laserstrahls auf das Objekt, um eine Mehrzahl von Spaltschichten in dem Objekt entlang einer Schnittlinie durch einen Multiphotonenabsorptionseffekt zu bilden, wobei die Spaltschichten in einer mehrfach übereinander liegenden Struktur in Dickenrichtung des Objekts gebildet werden; und Aufbringen einer Kraft an einer ersten Seite des Objekts, um das Objekt von den Spaltschichten als Ausgangspunkt des Schnittes aus zu schneiden, wobei: die Spaltschichten in einem ersten Spaltbereich und einem zweiten Spaltbereich angeordnet sind; der erste Spaltbereich in der ersten Seite des Objekts angeordnet ist und der zweite Spaltbereich in einer zweiten Seite des Objekts angeordnet ist; die Spaltschichten in dem ersten Spaltbereich eine erste Distanz zwischen zwei benachbarten Spaltschichten haben und die Spaltschichten in dem zweiten Spaltbereich eine zweite Distanz zwischen zwei benachbarten Spaltschichten haben, und die erste Distanz des ersten Spaltbereichs kleiner als die zweite Distanz des zweiten Spaltbereichs ist.
  • Was bei dem obigen Verfahren das Intervall einer Spaltschicht betrifft, welche in Dickenrichtung eines Teils ausgebildet ist, von welchem geplant wird, dass es Trennzuschneiden ist, so ist das Intervall einer Druckseitenspaltschicht, die im Bereich einer Druckseite liegt schmäler als das Intervall einer Nicht-Druckseitenspaltschicht, welche in einem Bereich auf der Seite gegenüber dieser Druckseite liegt. Was somit das Teil betrifft, von dem geplant ist, es trennzuschneiden, so wird die Spaltschicht konzentriert im Bereich einer Seite nahe einer unter Druck gesetzten Oberfläche gebildet. Folglich ist es möglich, die Dichte eines Risses, der durch Spaltung gebildet wird, besonders einfach in einem Teil zu erhöhen, der durch die Druckkraft beeinflusst wird. Im Gegensatz hierzu wird die Spaltschicht [ka etc.] in einem Bereich auf der Seite gegenüber der unter Druck gesetzten Seite gebildet, d. h. auf der Seite entfernt von der unter Druck gesetzten Oberfläche in dem Teil, welches trennzuschneiden ist. Jedoch kann das Trennschneiden durchgeführt werden, ohne die Dichte der Risse zu stark anzuheben, in dem eine Kette von Trennbrüchen gebildet wird, wo der Bereich auf der Seite nahe der unter Druck gesetzten Oberfläche auf einen Startpunkt gesetzt wird. Im Vergleich zu dem Fall der Ausbildung der Spaltschicht in Dickenrichtung des trennzuschneidenden Teils soweit als möglich kann korrektes Trennschneiden durchgeführt werden, wobei die Anzahl von Spaltschichten verringert ist. (Der Ausbildungsbereich der Spaltschicht wird verringert).
  • Ein weiteres, nicht unter die Anspruchsfassung fallendes und somit nicht unmittelbar zum Gegenstand der beanspruchten Erfindung gehörendes Verfahren kann aufweisen: Richten eines Laserstrahls auf das Objekt, um eine Mehrzahl von Spaltschichten in dem Objekt entlang einer Schnittlinie durch einen Multiphotonenabsorptionseffekt zu bilden, wobei die Spaltschichten in einer mehrschichtigen Struktur in Dickenrichtung des Objekts gebildet werden; und Aufbringen einer Kraft auf eine erste Seite des Objekts, um das Objekt ausgehend von den Spaltschichten als Ausgangspunkt des Schnitts zu schneiden, wobei: die Spaltschichten in einem ersten Spaltbereich und einem zweiten Spaltbereich angeordnet sind; der erste Spaltbereich in der ersten Seite des Objekts angeordnet ist und der zweite Spaltbereich in einer zweiten Seite des Objekts angeordnet ist; der erste Spaltbereich eine erste Anzahl von Spaltschichten enthält und der zweite Spaltbereich eine zweite Anzahl von Spaltschichten enthält; und die erste Anzahl größer als die zweite Anzahl ist.
  • Was bei dem obigen Verfahren die Anzahl von Spaltschichten betrifft, die in Dickenrichtung des Teils ausgebildet werden, so wird die Anzahl von druckseitigen Spaltschichten, die auf der unter Druck stehenden Seite liegen, größer als die Anzahl von nicht druckseitigen Spaltschichten gemacht, die auf der Seite gegenüber dieser unter Druck stehenden Schicht liegen. Was somit das Teil betrifft, dessen Trennschnitt beabsichtigt ist, so wird die Spaltschicht in konzentrierter Weise im Bereich einer Seite nahe einer unter Druck stehenden oder unter Druck zu setzenden Oberfläche ausgebildet. Folglich ist es möglich, die Rissdichte zu erhöhen, welche durch Spaltung in einem Teil gebildet wird und am leichtesten durch die Druckkraft zu beeinflussen ist. Im Gegensatz hierzu wird die Spaltschicht [ka, etc.] in einem Bereich auf einer Seite gegenüber der unter Druck gesetzten Seite gebildet, d. h. auf Seite entfernt von der unter Druck gesetzten Oberfläche auch in dem Teil, dessen Trennschnitt beabsichtigt ist. Jedoch kann ein Trennschnitt durchgeführt werden, ohne dass die Rissdichte zu stark erhöht wird, in dem eine Kette von Trennbrüchen vorgesehen wird, in welcher der Bereich der Seite nahe der unter Druck gesetzten Oberfläche auf einen Startpunkt gesetzt wird. Folglich kann im Vergleich zu dem Fall, wo die Spaltschicht so oft als möglich in Dickenrichtung des Teils ausgebildet wird, dessen Trennschnitt beabsichtigt ist, ein passender Trennschnitt durchgeführt werden, wobei die Anzahl Spaltschichten verringert ist (der Ausbildungsbereich der Spaltschicht wird verringert).
  • Ein weiteres, nicht unter die Anspruchsfassung fallendes und somit nicht unmittelbar zum Gegenstand der beanspruchten Erfindung gehörendes Verfahren kann aufweisen: Richten eines Laserstrahls auf das Objekt, um eine Mehrzahl von Spaltschichten in dem Objekt entlang einer Schnittlinie durch einen Multiphotonenabsorptionseffekt zu bilden, wobei die Spaltschichten in einer mehrschichtigen Struktur in Dickenrichtung des Objekts gebildet werden; und Aufbringen einer Kraft auf eine erste Seite des Objekts, um das Objekt ausgehend von den Spaltschichten als Ausgangspunkt des Schnitts zu schneiden, wobei: die Spaltschichten in einem oberflächenseitigen Spaltbereich und einem innerseitigen Spaltbereich angeordnet sind; der oberflächenseitige Spaltbereich in einer Oberflächenseite des Objekts angeordnet ist und der innerseitige Spaltbereich in einer Innenseite des Objekts angeordnet ist; die Spaltschichten in dem oberflächenseitigen Spaltbereich eine oberflächenseitige Distanz zwischen zwei benachbarten Spaltschichten haben und die Spaltschichten in dem innerseitigen Spaltbereich eine innerseitige Distanz zwischen zwei benachbarten Spaltschichten haben; und die oberflächenseitige Distanz des oberflächenseitigen Spaltbereichs kleiner als die innerseitige Distanz des innerseitigen Spaltbereichs ist.
  • Was bei dem obigen Verfahren die Abstände der Spaltschichten betrifft, die in Dickenrichtung des Teils ausgebildet werden, so wird der Intervall oder Abstand einer mittenseitigen Spaltschicht, die in einem bestimmten Bereich ungefähr mittig in Dickenrichtung liegt, weiter als das Intervall einer druckseitigen Spaltschicht außerhalb der Mitte gemacht, die von dem bestimmten Bereich auf der unter Druck stehenden Seite liegt und das Intervall einer nicht druckseitigen Spaltschicht, welche auf der Seite gegenüber der Druckseite liegt. Im Vergleich zu der mittelseitigen Spaltschicht, die in dem bestimmten Bereich ungefähr der Mitte der Dickenrichtung liegt und in einem niedrigen Wahrscheinlichkeitsbereich einer Druckanlegungskraft liegt, ist es somit möglich, die druckseitige Spaltschicht außerhalb der Mitte und die nichtdruckseitige Spaltschicht außerhalb der Mitte, die in bestimmten Bereichen mit Ausnahme des vorbestimmten Bereiches liegen und in einem hohen Bereich liegen zu konzentrieren (beide Flächen des Teils, von welchem der Trennschnitt geplant ist und auf welche Druckkraft aufgebracht wird). Im Vergleich zu dem Fall, wo die Spaltschicht in Dickenrichtung des Teils soweit als möglich aufgebracht wird, dessen Trennschnitt geplant ist, kann ein passender Trennschnitt durchgeführt werden, wobei die Anzahl von Spaltschichten verringert ist (ein Ausbildungsbereich der Spaltschicht wird verringert). Weiterhin kann ein geeigneter Trennschnitt auch durchgeführt werden, wenn eine Druckkraft zu unterschiedlichen Zeitpunkten von beiden Flächen (Oberfläche und Rückfläche) des Teils aufgebracht wird, welches Trennzuschneiden ist und es ist nicht möglich, die Druckkraft von irgendeiner anderen Fläche des Teils her aufzubringen, welches Trennzuschneiden ist.
  • Ein weiteres, nicht unter die Anspruchsfassung fallendes und somit nicht unmittelbar zum Gegenstand der beanspruchten Erfindung gehörendes Verfahren kann aufweisen: Richten eines Laserstrahls auf das Objekt, um eine Mehrzahl von Spaltschichten in dem Objekt entlang einer Schnittlinie durch einen Multiphotonenabsorptionseffekt zu bilden, wobei die Spaltschichten in einer mehrschichtigen Struktur in Dickenrichtung des Objekts gebildet werden; und Aufbringen einer Kraft auf eine erste Seite des Objekts, um das Objekt ausgehend von den Spaltschichten als Ausgangspunkt des Schnitts zu schneiden, wobei: die Spaltschichten in einem oberflächenseitigen Spaltbereich und einem innerseitigen Spaltbereich angeordnet sind; der oberflächenseitige Spaltbereich in einer Oberflächenseite des Objekts angeordnet ist und der innerseitige Spaltbereich in einer Innenseite des Objekts angeordnet ist; der oberflächenseitige Spaltbereich eine oberflächenseitige Dichte der Spaltschichten hat und der innerseitige Spaltbereich eine innerseitige Dichte der Spaltschichten hat; und die oberflächenseitige Dichte größer als die innerseitige Dichte ist.
  • Was bei dem obigen Verfahren die Anzahl von Spaltschichten betrifft, welche in Dickenrichtung des Teils ausgebildet werden, so wird die Anzahl von mittelseitigen Spaltschichten, welche in dem bestimmten Bereich etwa mittig in Dickenrichtung liegen, kleiner als die Anzahl von druckseitigen Spaltschichten außerhalb der Mitte, die von dem bestimmten Bereich aus auf der Druckseite liegen und der Anzahl von nicht druckseitigen Spaltschichten außerhalb der Mitte gemacht, die ausgehend von dem bestimmten Bereich aus gegenüber der Druckseite liegen. Im Vergleich zu der mittelseitigen Spaltschicht, die in dem bestimmten Bereich ungefähr in der Mitte der Dickenrichtung und in einem niedrigen Wahrscheinlichkeitsbereich einer Druckausübung liegt, ist es möglich, die druckseitige Spaltschicht außerhalb der Mitte und die nicht druckseitige Spaltschicht außerhalb der Mitte in bestimmten Bereichen zu konzentrieren, die außerhalb des bestimmten Bereichs sind und in einem hohen Wahrscheinlichkeitsbereich einer Druckanlegung liegen (beide Flächen des Teils, dessen Trennschnitt geplant ist). Im Vergleich zu dem Fall, wo die Spaltschicht in Dickenrichtung des Teils, dessen Trennschnitt geplant ist, soweit als möglich ausgebildet, lässt sich ein geeigneter Trennschnitt durchführen, wobei die Anzahl von Spaltschichten verringert ist (der Ausbildungsbereich der Spaltschicht wird verringert). Weiterhin kann ein geeigneter Trennschnitt auch dann durchgeführt werden, wenn die Druckkraft von beiden Flächen (Oberfläche und rückwärtige Fläche) des trennzuschneidenden Teiles her zu unterschiedlichen aufgebracht wird und es ist unmöglich, dass die Druckkraft von irgendeiner anderen Fläche des trennzuschneidenden Teils aufgebracht wird.
  • Ein weiteres, nicht unter die Anspruchsfassung fallendes und somit nicht unmittelbar zum Gegenstand der beanspruchten Erfindung gehörendes Verfahren kann aufweisen: Richten eines Laserstrahls auf das Halbleitersubstrat entlang einer Schnittlinie, um einen Spaltbereich in dem Substrat durch Multiphotonenabsorptionseffekt zu bilden, wobei der Spaltbereich an einem Brennpunkt des Laserstrahls in dem Substrat gebildet wird; Heften einer ersten Seite des Substrats auf eine Schicht; Dehnen der Schicht mit dem Substrat, um das Substrat ausgehend von dem Spaltbereich als Ausgangspunkt des Schnittes zu schneiden; und Steuern einer Stärke des Laserstrahls abhängig von Abmessungen des Spaltbereichs am Brennpunkt und einer Tiefe des Brennpunkts von einer Oberfläche des Substrats aus.
  • Bei dem obigen Verfahren wird die Intensität eines Laserstrahls zur Ausbildung eines Spaltbereichs abhängig von einer Streuung von einem Konvergenzpunkt des Spaltbereichs und der Position in Dickenrichtung zur Ausbildung des Spaltbereichs im Halbleitersubstrat gesteuert. Somit kann der Spaltbereich mit einer vorbestimmten gewünschten Verteilung in einer bestimmten Tiefe in Dickenrichtung ausgebildet werden, die geeignet ist, das Halbleitersubstrat zuverlässig zu teilen. Insbesondere kann ein Spaltbereich gebildet werden, der in der Lage ist, zuverlässig mittels geringer Kraft einen Riss zu erzeugen. Daher ist es möglich, ein Herstellungsverfahren eines Halbleiterchips zu realisieren, bei dem das Halbleitersubstrat zuverlässig unterteilt werden kann und die Ausbeute des Halbleiterchips verbessert werden kann.
  • Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich besser aus der vorliegenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.
  • Es zeigt:
  • 1A eine Schnittdarstellung durch einen Halbleiterwafer entlang Linie IA-IA in 1B und 1B eine Draufsicht auf den Wafer;
  • 2A bis 2C jeweils Schnittdarstellungen zur Erläuterung eines Schneidprozesses am Wafer;
  • 3A bis 3C jeweils Schnittdarstellungen zur Erläuterung eines Schneidprozesses am Wafer;
  • 4A bis 4C jeweils Schnittdarstellungen zur Erläuterung eines anderen Schneidverfahrens am Wafer;
  • 5A bis 5D jeweils Schnittdarstellungen zur Erläuterung eines anderen Schneidverfahrens am Wafer;
  • 6A bis 6C jeweils Schnittdarstellungen zur Erläuterung eines anderen Schneidverfahrens am Wafer;
  • 7A bis 7D jeweils Querschnittsdarstellungen unterschiedlicher Vertiefungen im Wafer, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgebildet sind bzw. im Verlauf dieses Verfahrens zur Anwendung gelangen;
  • 8A und 8D Draufsichten auf verschiedene Vertiefungen im Wafer;
  • 9 eine Schnittdarstellung eines anderen Halbleiterwafers entlang Linie IXA-IXA in 9B und 9B eine Draufsicht auf den Wafer;
  • 10A bis 10C jeweils Schnittdarstellungen zur Erläuterungen eines Schneidverfahrens am Wafer;
  • 11A bis 11C jeweils Schnittdarstellungen zur Erläuterung eines anderen Schneidverfahrens am Wafer;
  • 12A bis 12C jeweils Schnittdarstellungen zur Erläuterung eines anderen Schneidverfahrens am Wafer;
  • 13A bis 13D jeweils Schnittdarstellungen zur Erläuterung eines anderen Schneidverfahrens am Wafer;
  • 14A bis 14C jeweils Schnittdarstellungen zur Erläuterung eines anderen Schneidverfahrens am Wafer;
  • 15 in einer Graphik eine Beziehung zwischen einer Trenndistanz und einem Trennschnittverhältnis;
  • 16A bis 16C jeweils Schnittdarstellungen zur Erläuterungen eines Schneidverfahrens an einem Halbleiterwafer gemäß dem Stand der Technik;
  • 17A eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines anderen Schneidverfahrens an einem Halbleiterwafer und 17B eine Schnittdarstellung entlang des Pfeils XVIIB in 17A;
  • 18A eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines weiteren Schneidverfahrens an einem Halbleiterwafer und 18B eine Schnittdarstellung entlang des Pfeils XVIIIB in 18A;
  • 19A in einer Graphik ein Trennschnittverhältnis bei unterschiedlichen Bedingungen und 19B bis 19D Schnittdarstellungen durch den Wafer zur Erläuterung der unterschiedlichen Bedingungen;
  • 20A in einer Graphik ein Trennschnittverhältnis bei unterschiedlichen Bedingungen und 20B bis 20D Schnittdarstellungen durch den Wafer zur Erläuterung der unterschiedlichen Bedingungen;
  • 21A eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines anderen Schneidverfahrens an einem Halbleiterwafer und 21B eine Schnittansicht gemäß Pfeil XXIB in 21A;
  • 22A und 22B jeweils Schnittdarstellungen des Wafers zur Erläuterung verschiedener Schneidvorgänge an einem Halbleiterwafer;
  • 23A und 23B Querschnittsdarstellungen des Wafers zur Erläuterung verschiedener Trennprozesse am Halbleiterwafer;
  • 24 eine Querschnittsdarstellung des Wafers zur Erläuterung eines anderen Trennpozesses am Halbleiterwafer;
  • 25A bis 25C jeweils Schnittdarstellungen zur Erläuterungen eines Laserschnittverfahrens nach dem Stand der Technik;
  • 26A eine Draufsicht auf einen Halbleiterwafer und 26B eine Schnittdarstellung durch den Wafer entlang Linie XXVIB-XXVIB in 26A;
  • 28 eine Schnittdarstellung eines Spaltbereichs im Wafer;
  • 29 in einer Graphik eine Beziehung zwischen einer Laserleistung und der Temperatur am Brennpunkt in dem Wafer;
  • 30A und 30B jeweils Schnittdarstellungen zur Erläuterung eines Spaltbereichs im Wafer, der durch ein anderes Laserschneidverfahren gebildet wurde;
  • 31 eine Schnittdarstellung durch einen Spaltbereich im Wafer, der durch ein weiteres anderes Laserschneidverfahren gebildet wurde;
  • 32 eine Schnittdarstellung durch einen Spaltbereich im Wafer, der durch ein weiteres anderes Laserschneidverfahren gebildet wurde;
  • 33 eine Schnittdarstellung durch einen Spaltbereich im Wafer, der durch ein weiteres anderes Laserschneidverfahren gebildet wurde;
  • 34A und 34B jeweils Schnittdarstellungen eines Spaltbereichs im Wafer, der durch noch ein anderes Laserschneidverfahren gebildet wurde; und
  • 35A und 35B jeweils Schnittdarstellungen zur Erläuterung eines Laserschneidverfahrens nach dem Stand der Technik.
  • Konkrete Ausführungsformen zum Anwenden eines Laserschneidverfahrens und eines Halbleiterwafers für einen Schneidprozess an einem Halbleiterwafer, sowie nicht unmittelbar zum Gegenstand der beanspruchten Erfindung gehörende Schneidverfahren, welche nicht als beanspruchte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu sehen sind, in der vorliegenden Beschreibung jedoch zum Zweck der allgemeinen Darstellung des technischen Sachverhalts, sowie zur Erläuterung von Abwandlungsmöglichkeiten und Modifikationen der Erfindung enthalten sind, werden nachfolgend auf der Grundlage der jeweiligen Figuren der Zeichnung beschrieben.
  • In der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen sei weiterhin der Ausdruck „Schnitt” oder „schneiden” bzw. „Trennschnitt” oder dergl. als Äquivalent zu „Bruch” oder „brechen” bzw. „Trennbruch” oder dergl. oder auch „Spalt” oder „spalten” oder dergl. verstanden. Diese Begriffe sind untereinander im Wesentlichen austauschbar, so lange nicht explizit anders angegeben bzw. sich für den Fachmann als nicht austauschbar oder äquivalent ergebend. Als übergeordneter oder allgemeinerer Begriff könnte „teilen” oder „zerteilen” angegeben werden.
  • Verschiedene Laserschneidverfahren und Halbleiterwafer, welche nicht unmittelbar zum Gegenstand der beanspruchten Erfindung gehören und welche daher nicht als beanspruchte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu sehen sind, werden nachfolgend und zunächst anhand der 1A bis 3C beschrieben. 1A zeigt eine Schnittdarstellung (einen Schnitt entlang Linie IA-IA in 1B) des Aufbaus eines Halbleiterwafers. 1B zeigt eine rückwärtige Ansicht oder Ansicht von unten in Richtung des Pfeils IB in 1A. Weiterhin zeigen die 2A bis 3C jeweils Schnittdarstellungen des Aufbaus eines Halbleiterwafers bei jedem Schritt eines Schneidprozesses. 2A zeigt den Halbleiterwafer vor einem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt. 2B zeigt den Halbleiterwafer nach dem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt. 2C zeigt den Halbleiterwafer nach einem Dehnbandanheftschritt. 3A zeigt den Halbleiterwafer während eines Spaltschichtausbildungsschritts. 3B zeigt den Halbleiterwafer in Richtung des Pfeils IIIB von 3A. 3C zeigt den Halbleiterwafer nach einem Dehnschritt.
  • Zuerst wird der Aufbau eines Halbleiterwafers 21 unter Bezugnahme auf die 1A und 1B beschrieben. Wie in den 1A und 1B gezeigt, ist der Halbleiterwafer 21 ein Siliziumsubstrat in dünner Scheibenform aus Silizium und eine Ausrichtungsabflachung OF, die eine Kristallausrichtung anzeigt, ist an einem Abschnitt des Außenumfangs des Halbleiterwafers 21 gebildet. Eine Mehrzahl von Chips CP, die über Diffusionsprozesse etc. gebildet worden sind, sind auf einer Oberfläche 21a des Halbleiterwafers 21 in Reihen und Spalten angeordnet. Der in 1A kreuzschraffierte Bereich zeigt eine Oberflächenschicht Ws (die Schicht an der rückwärtigen Fläche einschließlich der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleiterwafers 21).
  • Die Chips CP werden jeweils entlang einer Trennplanlinie (Linie einer geplanten Trennung) DL durch den Schneidprozess der 2A bis 2C getrennt. Bei dieser Ausführungsform sind gemäß 1B Vertiefungsabschnitte 22 in Gitterform entlang der Trennplanlinie DL an der rückwärtigen Fläche 21B des Halbleiterwafers 21 ausgebildet. Genauer gesagt der Vertiefungsabschnitt 22 hat V-Form (Keilform) im Querschnitt in Tiefenrichtung und ist an der Trennplanlinie DL so ausgebildet, dass der Umfang eines jeden Chips CP umgeben wird, wobei die Chips wie auf einem Schachbrett in Reihen und Spalten angeordnet sind. Wie in 1A gezeigt, ist bei diesem Vertiefungsabschnitt 22 ein Spitzenabschnitt (der ein Abschnitt mit spitzem Winkel entsprechend der Spitze der V-Form ist) in Tiefenrichtung soweit ausgebildet, bis eine Tiefe erreicht ist, die eine Spaltschicht erreicht, die innerhalb des Halbleiterwafers 21 gebildet ist. Genauer gesagt, ein Bodenabschnitt des Vertiefungsabschnittes 22 ist mit einer Umformungs- oder Spaltschicht K in Verbindung.
  • Eine Oberflächenschicht Ws wird von der rückwärtigen Fläche 21b der Trennplanlinie DL, die den Vertiefungsabschnitt 22 bildet, durch Ausbildung dieses Vertiefungsabschnittes 22 entfernt. Somit besteht kein Bereich zur Ausbildung einer Spaltschicht K auf der rückwärtigen Fläche 21b der Trennplanlinie DL. Anderseits ist der Vertiefungsabschnitt 22 bis zu einer Tiefe ausgebildet, dass die Spaltschicht K erreicht wird. Folglich kann, wie später beschrieben wird, wenn eine Zugkraft diametral von außen auf die rückwärtige Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 aufgebracht wird, sich auf dem Vertiefungsabschnitt 22 konzentrierende Belastung direkt auf die Spaltschicht K aufgebracht werden, die mit diesem Vertiefungsabschnitt 22 in Verbindung steht.
  • Es erfolgt ein Vertiefungsabschnittausbildungsschritt zur Ausbildung des Vertiefungsabschnittes 22 an der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 vor einem Spaltschichtausbildungsschritt zur Ausbildung der Spaltschicht K im Halbleiterwafer 21. Genauer gesagt, wie in 2A gezeigt, wo im Halbleiterwafer 21 der Vertiefungsabschnitt 22 und die Spaltschicht K nicht ausgebildet sind, wird der Vertiefungsabschnitt 22 auf der Trennplanlinie DL auf der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 durch den Vertiefungsabschnittausbildungsschritt gemäß 2B gebildet. Bei diesem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt wird der Vertiefungsabschnitt 22 beispielsweise mechanisch durch einen Schneidvorgang unter Verwendung einer Schneidklinge oder dergleichen oder die Bestrahlung mittels eines Lasers gebildet. Der Vertiefungsabschnitt 22 kann auch chemisch durch Nassätzen unter Verwendung von KOH mittels einer Maske erfolgen, die das Äußere des Ausbildungsbereichs des Vertiefungsabschnittes 22 abdeckt oder durch Trockenätzen.
  • Wenn der Vertiefungsabschnitt 22 an der rückwärtigen Fläche 21b durch den Vertiefungsabschnittausbildungsschritt gebildet worden ist, wird ein dehnbares Band T an der rückwärtigen Fläche 21b durch den Dehnbandanheftschritt gemäß 2C angeheftet. Beispielsweise ist dieses dehnbare Band T eine Schicht in Filmform aus einem Kunststoff oder Kunstharz aus Vinylchlorid und hat die Eigenschaft, sich ausdehnen und zusammenziehen zu lassen. Eine Fläche dieses Dehnbands T ist mit einem druckempfindlichen Kleber beschichtet, der an dem Halbleiterwafer 21 bzw. dem Chip CP kleben kann. Der Halbleiterwafer 21 kann in dem später zu beschreibenden Dehnschritt in diametralen Richtungen gezogen werden, wobei das Dehnband T im Wesentlichen auf die gesamte rückwärtige Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 geklebt ist.
  • Wenn das Dehnband T an die rückwärtige Fläche 21b durch den Dehnbandanheftschritt angeklebt worden ist, wird nachfolgend eine Spaltschicht K innerhalb des Halbleiterwafers 21 durch Strahlen eines Laserstrahls auf die Oberfläche 21a des Halbleiterwafers 21 in dem Spaltschichtausbildungsschritt gemäß der 3A und 3B gebildet. Die in diesem Spaltschichtausbildungsschritt gebildete Spaltschicht A wird so ausgebildet, dass eine Spitze des Vertiefungsabschnitts 22, der durch den Vertiefungsabschnittausbildungsschritt von 2B gebildet wurde, diese Spaltschicht K erreicht. Da der Spaltschichtausbildungsschritt ähnlich zu dem unter Bezug auf die 16A und 16B erläuterten Spaltprozess ist, wird eine nähere Erläuterung hier weggelassen.
  • Wenn die Spaltschicht K innerhalb des Halbleiterwafers 21 durch den Spaltschichtausbildungsschritt ausgebildet worden ist, wird eine Zugkraft zum Ziehen des Halbleiterwafers 21 diametral nach außen von der rückwärtigen Fläche 21b auf den Halbleiterwafer 21 durch den Dehnschritt gemäß 3C aufgebracht. Beispielsweise wird der Halbleiterwafer 21 ausgehend von der rückwärtigen Fläche 21b zur Oberflächenseite 21a gezogen, wobei der Umfang des Dehnbands T, welches an der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 klebt, festgelegt ist. Das Dehnband T, das am Umfang befestigt ist, wird somit in Richtung der Seite der Oberfläche 21a des Halbleiterwafers 21 gedehnt und vergrößert sich, so dass eine Zugkraft, welche das Dehnband T in Umfangsrichtung dehnt, erzeugt wird. Diese Spannung oder Zugkraft wird verwendet als eine Kraft (Zugkraft) zum Ziehen des Halbleiterwafers 21 diametral nach außen. Eine Druckkraft zum Hochdrücken des Halbleiterwafers 21 wird von einer nicht dargestellten Druckvorrichtung erzeugt. Diese Zugkraft (Dehnungskraft) kann der hier auch erwähnten „externen Kraft” entsprechen.
  • Der Halbleiterwafer 21 wird durch eine derartige Dehnkraft in diametraler Richtung nach außen gezogen. Bei dieser Ausführungsform ist jedoch wie oben beschrieben, vorab der Vertiefungsabschnitt 22 an der Trennplanlinie DL der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 ausgebildet worden. Somit konzentriert sich eine Belastung aufgrund der Dehnkraft am Vertiefungsabschnitt 22 und diese Belastung wird direkt auf die Spaltschicht K angelegt, die mit dem Vertiefungsabschnitt 22 in Verbindung steht. Folglich kann ein Risswachstum mit der Spaltschicht K als Startpunkt gefördert werden. Damit ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit extrem zu reduzieren, dass das Risswachstum sich in einer ungeplanten Richtung entwickelt, im Vergleich zu einem Fall, wo kein Ausbildungsbereich für eine Spaltschicht K in der Oberflächenschicht Ws der rückwärtigen Fläche 21b der Trennplanlinie DL existiert. Folglich kann ein stabiler Trennschnittvorgang durchgeführt werden und Qualitätsverschlechterungen der abgeteilten Chips Cp können verhindert werden.
  • Die auf diese Weise trenngeschnittenen oder voneinander getrennten Chips CP werden von dem Trennschnittvorgang entlang der Trennplanlinie DL getrennt und dann als verpackte ICs und LSIs mittels nachfolgenden Prozessen fertiggestellt, beispielsweise Rahmeneinbau, Sondierung, Verkapselung etc..
  • Wie oben erläutert weist dieser Schneidprozess den Vertiefungsabschnittausbildungsschritt auf, wo der Vertiefungsabschnitt 22 zur Belastungskonzentration aufgrund von Zugkräften auf der rückwärtigen Fläche 21b der Trennplanlinie DL bis zu einer Tiefe ausgebildet wird, dass die Spaltschicht K erreicht wird. Folglich liegt ein Bereich zur Nichtausbildung der Spaltschicht K in der Oberflächenschicht Ws der rückwärtigen Fläche 21b der Trennplanlinie DL vor, wo der Vertiefungsabschnitt 22 ausgebildet wird. Wenn andererseits eine Dehnkraft beim Trennschneiden aufgebracht wird, wird eine sich im Vertiefungsabschnitt 22 konzentrierende Belastung direkt auf die Spaltschicht K aufgebracht, die mit dem Vertiefungsabschnitt 22 in Verbindung steht. Daher kann das Risswachstum mit dieser Spaltschicht K als Ausgangspunkt gefördert werden. Folglich wird die Wahrscheinlichkeit, dass sich ein Risswachstum in einer ungeplanten Richtung entwickelt in Vergleich zu dem Fall extrem verringert, wo der Bereich zur Ausbildung einer Spaltschicht K in der Oberflächenschicht Ws der Trennplanlinie DL vorhanden ist. Damit kann ein stabiles Trennschneiden durchgeführt werden und eine Qualitätsverringerung von abgeteilten Chips CP lässt sich verhindern.
  • Weiterhin wird bei dem Schneidprozess der Vertiefungsabschnitt 22 auf der rückwärtigen Fläche 21b gebildet, wenn eine Zugkraft auf die rückwärtige Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 ausgeübt wird. Im Vergleich zur Oberfläche 21a, auf welche diese Zugkraft schwierig aufzubringen ist, ist es somit möglich, das Risswachstum zu fördern, wenn die Spaltschicht K auf Seiten der rückwärtigen Fläche 21b als Startpunkt gesetzt wird, auf welche diese Zugkraft einfach aufbringbar ist. Sie wirkt daher besonders effektiv, wenn der Bereich zur Ausbildung keiner Spaltschicht K sich auf der Seite der rückwärtigen Fläche 21b, konzentriert. Folglich kann eine stabile Trennschneidung durchgeführt werden, und eine Qualitätsverringerung von abgetrennten Chips CP kann verhindert werden, auch bei einem Halbleiterwafer 21, bei dem sich der Bereich zur Ausbildung keiner Spaltschicht K an der Oberfläche Ws der rückwärtigen Fläche 21b konzentriert, wo die Dehnkraft wirkt.
  • Weiterhin liegt bei dem Schneidprozess der Vertiefungsabschnittausbildungsschritt zur Ausbildung des Vertiefungsabschnittes 22 vor dem Spaltschichtausbildungsschritt zur Ausbildung der Spaltschicht K innerhalb des Halbleiterwafers 21. Folglich ist noch keine Spaltschicht K im Halbleiterwafer 21 bei dem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt zur Ausbildung des Vertiefungsabschnittes 22 gebildet. Wenn daher beispielsweise der Vertiefungsabschnitt 22 durch eine physikalische Bearbeitung gebildet wird, beispielsweise durch Schneiden etc. unter Verwendung einer Schneidklinge etc., durch eine mechanische Bearbeitung etc., ist die Spaltschicht K, welche der Grund für einen Riss bei mechanischer Vibration sein kann, noch nicht gebildet. Somit kann eine Rissbildung während der Bearbeitungszeit unterdrückt werden. Folglich ist es möglich, eine Qualitätsverringerung des Chips CP zu verhindern, für den sonst die Erzeugung eines solchen ungeplanten Risses ein Grund wäre.
  • Weiterhin kann die Trennplanlinie DL einem „trennzuschneidenden Teil” und einem „abzutrennenden Teil” entsprechen. Weiterhin kann die rückwärtige Fläche 21b einer „Oberfläche des trennzuschneidenden Teils” und „einer Fläche” entsprechen. Weiterhin kann die Oberfläche 21a der „anderen Fläche” entsprechen. Weiterhin kann der Vertiefungsabschnitt 22 einer „Vertiefung” entsprechen. Der Chip CP kann einem „Waferstück” und einer „Halbleitervorrichtung” entsprechen.
  • Weiterhin kann der Vertiefungsabschnittausbildungsschritt einem „Prozess zur Ausbildung der Vertiefung” entsprechen. Der Spaltschichtausbildungsschritt kann einem „Prozess zur Ausbildung einer Spaltschicht” entsprechen.
  • Weitere Laserschneidverfahren und Halbleiterwafer, welche nicht unmittelbar zum Gegenstand der beanspruchten Erfindung gehören und daher nicht als beanspruchte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu sehen sind, werden nachfolgend anhand der 4A bis 6C beschrieben.
  • Die 4A bis 4C zeigen Schnittdarstellungen des Aufbaus eines Halbleiterwafers bei jedem Schritt eines Schneid- oder Trennprozesses. 4A zeigt den Halbleiterwafer während des Spaltschichtausbildungsschritts. 4B zeigt den Halbleiterwafer nach dem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt. 4C zeigt den Halbleiterwafer nach dem Dehnbandanheftschritt.
  • Der Vertiefungsabschnittausbildungsschritt, der zuvor vor dem Spaltschichtausbildungsschritt lag, liegt nun nach dem Spaltschichtausbildungsschritt.
  • Wie in 4A gezeigt, wird beim Halbleiterwafer 21, der keinen Vertiefungsabschnitt 22 aufweist, zunächst ein Laserstrahl auf die Oberfläche 21a des Halbleiterwafers 21 durch den Spaltschichtausbildungsschritt gestrahlt. Somit wird eine Spaltschicht K innerhalb des Halbleiterwafers 21 gebildet. Jedoch ist kein Vertiefungsabschnitt 22 in dem Bestrahlungsbereicht des Laserstrahls L vorhanden. Folglich kann eine Abtragung aufgrund des Vertiefungsabschnittes 22 verhindert werden.
  • Genauer gesagt, wenn die Oberfläche eines Halbleitermaterials, die in dem Raum vorsteht, als ein Wandabschnitt vorhanden ist, der den Vertiefungsabschnitt 22 bildet, und im Bestrahlungsbereicht des Laserstrahls L liegt, können Partikel aufgrund einer Abtragung durch Fokussieren des Laserstrahls L auf die Oberfläche erzeugt werden. Da jedoch dieser Vertiefungsabschnitt 22 bei dem Spaltschichtausbildungsschritt noch nicht vorhanden ist, werden Abtragungen verhindert und eine Partikelerzeugung aufgrund der Abtragung kann verhindert werden.
  • Wenn durch den Spaltschichtausbildungsschritt die Spaltschicht K innerhalb des Halbleiterwafers 21 gebildet worden ist, erfolgt danach die Ausbildung des Vertiefungsabschnittes 22 auf der Trennplanlinie DL der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 durch den Vertiefungsabschnittausbildungsschritt gemäß 4B. Bei diesem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt wird der Vertiefungsabschnitt 22 mechanisch oder chemisch gebildet. Der in diesem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt gebildete Vertiefungsabschnitt 22 liegt so, dass eine Spitze des Vertiefungsabschnitts 22 die Spaltschicht K erreicht, die im Spaltschichtausbildungsschritt von 4A gebildet wurde.
  • Wenn der Vertiefungsabschnitt 22 auf der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 durch den Vertiefungsabschnittausbildungsschritt gebildet worden ist, wird ein Dehnband T an die rückwärtige Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 durch einen Dehnbandanheftschritt gemäß 4C angeheftet.
  • Wenn das Dehnband T durch den Dehnbandanheftschritt angeheftet worden ist, wird eine Dehnkraft von der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 durch einen Dehnschritt her aufgebracht. Dieser Dehnschritt ist ähnlich zu demjenigen von 3C und die Darstellung und die Erläuterung hiervon ist somit weggelassen. Die Schnittdarstellung, die den Aufbau des Halbleiterwafers 21 in Richtung des Pfeils IIIB in 4C zeigt, ist ähnlich zu derjenigen von 3B.
  • Somit existiert der Vertiefungsabschnittausbildungsschritt (4b) nach dem Spaltschichtausbildungsschritt (4A). Folglich ist während des Spaltschichtausbildungsschrittes der Vertiefungsabschnitt 22 noch nicht im Halbleiterwafer 21 ausgebildet. Wenn daher beispielsweise die Spaltschicht K durch Bestrahlung mit dem Laserstrahl L ausgebildet wird, ist noch keine Wandfläche eines derartigen Vertiefungsabschnittes 22, welche Grund für eine Abtragung sein könnte, ausgebildet. Somit kann eine Erzeugung von Abtragungen während der Bestrahlungszeit mit dem Laserstrahl L unterbunden oder eingeschränkt werden. Folglich ist es möglich, Qualitätsverringerungen am Chip CP aufgrund von Anhaften von Partikeln durch diese Abtragung zu verhindern.
  • Ein weiteres Laserschneidverfahren wird auf der Grundlage der 5A bis 5D beschrieben. Die 5A bis 5D zeigen jeweils Schnittdarstellungen des Aufbaus eines Halbleiterwafers bei jedem der Schritte, welche den Schneidprozess bilden. 5A zeigt den Halbleiterwafer nach dem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt. 5B zeigt den Halbleiterwafer nach dem Spaltschichtausbildungsschritt. 5C zeigt den Halbleiterwafer gesehen aus Richtung des Pfeils VC in 5B. 5D zeigt den Halbleiterwafer nach dem Dehnschritt.
  • Der Unterschied zu den bisher beschriebenen Vorgehensweisen ist, dass der Vertiefungsabschnitt 22, der bisher auf der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 gebildet wurde, als Vertiefungsabschnitt 24 auf die Oberfläche 21a des Halbleiterwafers 21 gebildet wird. Der Vertiefungsabschnitt 24 unterscheidet sich vom Vertiefungsabschnitt 22 der bisher beschriebenen Vertiefungsabschnitte alleine durch das zugehörige Bezugszeichen und diese Vertiefungsabschnitte sind im Wesentlichen gleich zueinander.
  • Wie in 5A gezeigt, wird der Vertiefungsabschnitt 24 zuerst auf der Trennplanlinie DL auf der Oberfläche 21a des Halbleiterwafers 21 durch den Vertiefungsabschnittausbildungsschritt gebildet. Bei diesem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt wird der Vertiefungsabschnitt 24 mechanisch oder chemisch gebildet. Ein Dehnband T wird an die rückwärtige Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 durch einen vorangehenden Prozess angeheftet, um den Halbleiterwafer beim Vertiefungsabschnittausbildungsschritt zu tragen.
  • Wenn der Vertiefungsabschnitt 24 auf der Oberfläche 21a durch den Vertiefungsabschnittausbildungsschritt gebildet worden ist, wird nachfolgend innerhalb des Halbleiterwafers 21 eine Spaltschicht K durch Richten eines Laserstrahls auf die Oberfläche 21a des Halbleiterwafers 21 durch einen Spaltschichtausbildungsschritt gemäß den 5B und 5C gebildet. Die Spaltschicht K wird in diesem Spaltschichtausbildungsschritt so gebildet, dass eine Spitze des Vertiefungsabschnittes 24, der durch den Vertiefungsabschnittausbildungsschritt von 5A gebildet wurde, die Spaltschicht K erreicht.
  • Wenn die Spaltschicht K innerhalb des Halbleiterwafers 21 durch den Spaltschichtausbildungsschritt gebildet worden ist, wird von der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 her durch einen Dehnschritt gemäß 5D eine Zugkraft aufgebracht. Dieser Dehnschritt ist ähnlich zu demjenigen von 3C.
  • Wenn somit die Zugkraft auf die rückwärtige Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 in Richtung nach diametral außen aufgebracht wird, ist der Vertiefungsabschnitt 24 in der Oberfläche 21a des Halbleiterwafers 21 ausgebildet. Somit wird das Risswachstum, bei dem die Spaltschicht K auf Seiten der rückwärtigen Fläche 21b, auf welche eine Dehnkraft schwierig aufzubringen ist, als Startpunkt gesetzt wird, im Vergleich zu dem Fall gefördert, wo die rückwärtige Fläche 21b einfach mit der Dehnkraft beaufschlagbar ist. Somit wirkt sie besonders effektiv, wenn ein Bereich zur Ausbildung keiner Spaltschicht K sich auf die Seite der Oberfläche 21a konzentriert. Folglich kann ein stabiler Trennschnitt durchgeführt werden und Qualitätsverringerungen an den abgetrennten Chips CP können auch dann verhindert werden, wenn sich im Halbleiterwafer 21 der Bereich zur Ausbildung keiner Spaltschicht K auf der Oberflächenschicht Ws der Oberfläche 21a auf der Seite konzentriert, die in der rückwärtigen Fläche 21b gegenüberliegt, auf welche die Zugkraft wirkt.
  • Der Vertiefungsabschnitt 24 kann „einer Vertiefung” entsprechen und die Zug- oder Dehnkraft kann einer „externen Kraft” entsprechen.
  • Die 6A bis 6C zeigen jeweils Schnittdarstellungen des Aufbaus eines Halbleiterwafers in jedem der Schritte, welche einen weiteren Schneid- oder Trennprozess bilden. 6A zeigt den Halbleiterwafer während eines Spaltschichtausbildungsschritts. 6B zeigt den Halbleiterwafer nach einem Dehnbandanheftschritt. 6C zeigt den Halbleiterwafer nach einem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt.
  • Der Unterschied zu den bisher beschriebenen Verfahren liegt im wesentlichen darin, dass der bisher vor dem Spaltschichtausbildungsschritt liegende Vertiefungsabschnittausbildungsschritt nun nach dem Spaltschichtausbildungsschritt liegt.
  • Gemäß 6A wird am Halbleiterwafer 21, an welchem kein Vertiefungsabschnitt 24 ausgebildet ist, ein Laserstrahl auf die Oberfläche 21a des Halbleiterwafers 21 im Spaltschichtausbildungsschritt gerichtet. Somit liegt ähnlich wie bei dem Spaltschichtausbildungsschritt (4A) des Trennverfahrens kein Vertiefungsabschnitt 24 im Bestrahlungsbereichs des Laserstrahls 11 vor. Folglich können Abtragungen aufgrund eines derartigen Vertiefungsabschnittes 24 verhindert werden.
  • Wenn eine Spaltschicht K innerhalb des Halbleiterwafers 21 durch den Spaltschichtausbildungsschritt gebildet worden ist, wird ein Dehnband T auf die rückwärtige Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 durch einen Dehnbandanheftschritt gemäß 6B angeheftet oder geklebt.
  • Wenn das Dehnband T durch den Dehnbandanheftschritt angeheftet worden ist, wird der Vertiefungsabschnitt 24 auf einer Trennplanlinie DL der Oberfläche 21a des Halbleiterwafers 21 durch einen Vertiefungsabschnittausbildungsschritt gemäß 6C gebildet. Bei diesem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt wird der Vertiefungsabschnitt 24 mechanisch oder chemisch gebildet. Der Vertiefungsabschnitt 24, der in diesem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt gebildet wird, liegt so, dass eine Spitze des Vertiefungsabschnittes 24 die Spaltschicht K erreicht, die im Spaltschichtausbildungsschritt von 6A gebildet wurde.
  • Wenn der Vertiefungsabschnitt 24 auf der Oberfläche 21a des Halbleiterwafers 21 durch Vertiefungsabschnittausbildungsschritt gebildet worden ist, wird eine Dehnkraft von der rückwärtigen Oberfläche 21b des Halbleiterwafers 21 her in einem Dehnschritt aufgebracht. Dieser Dehnschritt ist ähnlich zu demjenigen von 5D und die Darstellung und Erläuterung hiervon ist weggelassen. Die Schnittdarstellung, die den Aufbau des Halbleiterwafers 21 in Richtung des Pfeiles 5C von 6C gezeigt, ist im Wesentlichen gleich zu derjenigen von 5C.
  • Somit liegt der Vertiefungsabschnittausbildungsschritt (6C) nach dem Spaltschichtausbildungsschritt (6A) vor. Folglich ist bei dem Spaltschichtausbildungsschritt ein Vertiefungsabschnitt 24 noch nicht im Halbleiterwafer 21 ausgebildet. Wenn daher beispielsweise die Spaltschicht K durch Bestrahlung mit dem Laserstrahl L gebildet wird, ist noch keine Wandfläche eines derartigen Vertiefungsabschnittes 24, welche Grund für eine Abtragung sein könnte, ausgebildet. Folglich kann eine Erzeugung von Materialabtragung zur Bestrahlungszeit mit dem Laserstrahl L begrenzt werden. Folglich ist es möglich, Qualitätsverringerungen des Chips CP aufgrund von Partikelanheftungen von solchen Abtragungen zu verhindern.
  • Nachfolgend werden ein erfindungsgemäßes Lasertrennverfahren oder Laserschneidverfahren und ein Halbleiterwafer auf der Grundlage der 7A bis 11C beschrieben. Bei diesem Laserschneidverfahren und dem Halbleiterwafer ist „eine Vertiefung in einem trennzuschneidenden Teil bis zu einer Tiefe gebildet, wo eine Trenn-Distanz zwischen einer Spaltschicht am nächsten zu dieser Vertiefung und einem Bodenabschnitt dieser Vertiefung 30 μm oder weniger beträgt”. Das Laserschneidverfahren und der Halbleiterwafer werden nun zunächst unter Bezug auf die 9A bis 11C beschrieben. Die 9A bis 11C entsprechen hierbei im Wesentlichen den 1A bis 3C, was den Halbleiterwafer 21 und den Schneidvorgang betrifft.
  • 9A zeigt eine Schnittdarstellung (Schnitt entlang Linie IXA-IXA in 9B) des Aufbaus eines Halbleiterwafers gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsform. 9B zeigt eine Ansicht von unten (von hinten) aus Richtung des Pfeils IXB in 9A. Weiterhin zeigen die 10A bis 11C jeweils Schnittdarstellungen des Aufbaus eines Halbleiterwafers in jedem der Schritte, die einen Schneidprozess bilden. 10A zeigt den Halbleiterwafer vor einem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt. 10B zeigt den Halbleiterwafer nach dem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt. 10C zeigt den Halbleiterwafer nach einem Dehnbandanheftschritt. 11A zeigt den Halbleiterwafer während eines Spaltschichtausbildungsschritts. 11B zeigt den Halbleiterwafer aus Richtung des Pfeils XIB in 11A. 11C zeigt den Halbleiterwafer nach einem Dehnschritt.
  • Zuerst wird der Aufbau des Halbleiterwafers 21 unter Bezugnahme auf die 9A und 9B beschrieben. Wie in den 9A und 9B gezeigt, ist ähnlich wie zu dem bereits beschriebenen Halbleiterwafer 21 der vorliegende Halbleiterwafer 21 ein Siliziumsubstrat mit einer Ausrichtungsabflachung OF und einer Mehrzahl von Chips CP, gebildet durch einen Diffusionsprozess oder dergleichen, welche schachbrettartig auf der Oberfläche 21a des Halbleiterwafers 21 in Reihen und Spalten angeordnet sind. Ein kreuzschraffierter Bereich in 9A zeigt eine Oberflächenschicht Ws (eine Schicht einer rückwärtigen Fläche einschließlich der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleiterwafers 21), wie sie unter Bezug auf die 16A und 16B erläutert wurde.
  • Die jeweiligen Chips CP sind entlang von Trennplanlinien DL durch einen Trennprozess gemäß der 10A bis 11C voneinander trennbar. Vertiefungsabschnitte 32 in Gitterform sind entlang den Trennplanlinien DL auf der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 gebildet. Der Vertiefungsabschnitt 32 ist ähnlich zum Vertiefungsabschnitt 22 dahingehend, dass die Querschnittsform in Tiefenrichtung V-förmig ist (keilförmig). Wie jedoch in 9A gezeigt, unterscheidet sich der Vertiefungsabschnitt 32 vom Vertiefungsabschnitt 22 dahingehend, dass ein Spitzenabschnitt der Vertiefungsabschnittes 32 in Tiefenrichtung (ein spitzer Winkel entsprechend dem oberen Abschnitt der V-Form) d. h. ein Bodenabschnitt X des Vertiefungsabschnitts 32 nahe einer Spaltschicht Ka stoppt, welche diesem Vertiefungsabschnitt 32 am nächsten liegt, ohne eine Spaltschicht K zu erreichen, die innerhalb des Halbleiterwafers 21 gebildet ist. Somit sind der Bodenabschnitt X des Vertiefungsabschnitts 32 und die Spaltschicht Ka, welche nahe dieses Bodenabschnittes x liegt, um eine Distanz dp voneinander getrennt.
  • Wie in 15 gezeigt, wurde durch von den Erfindern durchgeführte Experimente herausgefunden, dass es notwendig ist, eine derartige Trenndistanz dp auf 30 μm oder weniger ungeachtet der Dicke des Halbleiterwafers 21 festzulegen. Genauer gesagt, die folgenden Ergebnisse haben sich gezeigt: Wenn der Halbleiterwafer 21 ein Siliziumsubstrat ist und die Trenndistanz dp zwischen der Spaltschicht Ka benachbart den Vertiefungsabschnitt 32 und den Bodenabschnitt X des Vertiefungsabschnittes 32 0 μm übersteigt und 26 μ beträgt (0 μm < dp ≤ 30 μm), beträgt ein Trennschnittverhältnis 100%. Wenn die Trenndistanz dp 28 μm beträgt (dp = 28 μm) ist das Trennschnittverhältnis 92%. Wenn die Trenndistanz dp 30 μm beträgt (dp = 30 μm), beträgt das Trennschnittverhältnis 15%. Wenn die Trenndistanz dp 30 μm übersteigt (dp > 30 μm), beträgt das Trennschnittverhältnis ungefähr 0%. Das „Trennschnittverhältnis” bezeichnet hier ein Verhältnis von Chips CP, welche trennzuschneiden sind, zu einer in Gesamtchipanzahl, deren Trennschnitt geplant ist, wenn der Halbleiterwafer 21 mit einer Größe der Chips CP von 5 mm2 trenngeschnitten wird.
  • Wenn gemäß 15 bei dieser Ausführungsform das Trennschnittverhältnis 15% oder mehr beträgt, wird beurteilt, das „trenngeschnitten werden kann” („trennzuschneidender Bereich” in 15). Wenn ein Trennschnittverhältnis von 100% benötigt wird, ist es notwendig, die Trenndistanz dp so zu setzen, das sie 0 μm übersteigt 26 μm oder weniger beträgt (0 μm < dp ≤ 26 μm).
  • Somit wird die Oberflächenschicht Ws von der rückwärtigen Fläche 21b der Trennplanlinie DI, die den Vertiefungsabschnitt 32 auf sich ausbildet, durch Ausbildung dieses Vertiefungsabschnittes 32 entfernt. Somit liegt kein Bereich zur Ausbildung keiner Spaltschicht K hierin auf der rückwärtigen Fläche 21b der Trennplanlinie DI vor. Andererseits, wenn die Trenndistanz dp zwischen der Spaltschicht Ka, die diesem Vertiefungsabschnitt 32 am nächsten ist und dem Bodenabschnitt X des Vertiefungsabschnittes 32 30 μm oder weniger beträgt, selbst wenn keine Spaltschicht K direkt in Verbindung mit diesem Vertiefungsabschnitt 32 ist, kann ein Riss, der mit dem Bodenabschnitt X als Ausgangspunkt erzeugt wird, mit der Spaltschicht Ka, die die Trenndistanz von 30 μm oder weniger hat, durch eine Belastung verbunden werden, die sich am Bodenabschnitt X des Vertiefungsabschnittes 32 konzentriert, wenn eine Zugkraft, die nach diametral außen zieht, auf die rückwärtige Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 aufgebracht wird, wie später noch beschrieben wird.
  • Somit liegt der Vertiefungsabschnittausbildungsschritt zur Ausbildung eines Vertiefungsabschnittes 32 auf der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 vor dem Spaltschichtausbildungsschritt zur Bildung der Spaltschicht K im Halbleiterwafer 21. Insbesondere und wie in 10A gezeigt, so wird, was den Halbleiterwafer 21 betrifft, in welchem der Vertiefungsabschnitt 32 und die Spaltschicht A noch nicht ausgebildet sind, der Vertiefungsabschnitt 32 auf der Trennplanlinie DL der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 durch den Vertiefungsabschnittausbildungsschritt von 10B gebildet. Der Vertiefungsabschnittausbildungsschritt erfolgt mechanisch oder chemisch ähnlich zu dem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt gemäß 2B.
  • Wenn der Vertiefungsabschnitt 32 auf der rückwärtigen Fläche 21b durch den Vertiefungsabschnittausbildungsschritt ausgebildet worden ist, wird ein Dehnband T an die rückwärtige Fläche 21b durch den Dehnbandanheftschritt von 10C angeheftet. Dieser Dehnbandanheftschritt ist ähnlich zum Dehnbandanheftschritt gemäß 2C. Das Dehnband T ist eine Schicht eines Films aus einem Kunstharz oder Kunststoff und kann gedehnt und zusammengezogen werden und wird annähernd auf die gesamte rückwärtige Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 geheftet oder geklebt.
  • Wenn das Dehnband T an die rückwärtige Fläche 21b im Dehnbandanheftschritt angeheftet worden ist, wird nachfolgend ein Spaltschicht K innerhalb des Halbleiterwafers 21 durch Richten eines Laserstrahls auf die Oberfläche 21a des Halbleiterwafers 21 in einem Spaltschichtausbildungsschritt gemäß den 11A und 11B gebildet. Die in diesem Spaltschichtausbildungsschritt erzeugte Spaltschicht K liegt so, dass sie nahe dem Bodenabschnitt X des Vertiefungsabschnittes 32 liegt, der durch den Vertiefungsabschnittausbildungsschritt von 11B gebildet wurde.
  • Wie oben erwähnt, werden die Spaltschichten Ka, K durch diesen Spaltschichtausbildungsschritt so gebildet, dass die Trenndistanz dp zwischen der Spaltschicht Ka, die dem Vertiefungsabschnitt 32 am nächsten ist und dem Bodenabschnitt X des Vertiefungsabschnittes 32 30 μm oder weniger wird (der Bereich eines Spaltbereichs KKA in 9A). Der Spaltschichtausbildungsschritt ist ähnlich zu dem Spaltprozess gemäß den 16A und 16B und eine nochmalige Erläuterung erfolgt nicht.
  • Wenn die Spaltschicht K innerhalb des Halbleiterwafers 21 durch Spaltschichtausbildungsschritt gebildet worden ist, wird eine Dehnkraft oder Zugkraft zum Ziehen des Halbleiterwafers 21 diametral nach außen von der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 her durch den Dehnschritt von 11C aufgebracht. Somit wird ähnlich zu dem Dehnbandanheftschritt gemäß 3C eine Zugkraft erzeugt, in dem das Dehnband T in Richtung der Seite der Oberfläche 21a des Halbleiterwafers 21 gedehnt und flächenmäßig vergrößert wird und diese Zugkraft wird als Kraft verwendet, um den Halbleiterwafer 21 diametral nach außen zu ziehen. Somit wird ein Riss erzeugt, wobei der Bodenabschnitt X ein Start- oder Ausgangspunkt ist, und zwar aufgrund einer Belastungskonzentration am Bodenabschnitt X des Vertiefungsabschnittes 32. Der mit dem Bodenabschnitt X des Vertiefungsabschnittes 32 als Startpunkt auf diese Weise erzeugte Riss wird mit der Spaltschicht Ka nahe dem Bodenabschnitt durch eine weitere Dehn- oder Zugkraft in Verbindung gebracht. Somit kann ein Risswachstum aufgrund der Spaltschicht K, die durchgängig in der Spaltschicht Ka liegt, gefördert werden. Folglich wird die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Risswachstum in einer ungeplanten Richtung entwickelt, im Vergleich zu dem Fall extrem verringert, wo ein Bereich zur Ausbildung keiner Spaltschicht K in der Oberflächenschicht Ws auf der rückwärtigen Fläche 21b der Trennplanlinie DL vorhanden ist. Folglich kann ein stabiler Trennschnitt durchgeführt werden und eine Qualitätsverringerung des abgetrennten Chips CP lässt sich vermeiden.
  • Die auf diese Weise trenngeschnittenen und vereinzelten Chips CP werden durch den Schneidprozess entlang der Trennplanlinie DL getrennt und dann als ICs and LSIs fertig gestellt, wobei entsprechende Anordnungsprozesse, Bondierprozesse, Verkapselungsprozesse etc. durchgeführt werden.
  • Wie oben erläutert, enthält der Schneidprozess gemäß der vorliegenden Erfindung den Vertiefungsabschnittausbildungsschritt, wo der Vertiefungsabschnitt 32 zur Belastungskonzentration aufgrund einer einwirkenden Zugkraft auf der rückwärtigen Fläche 21b der Trennplanlinie DL bis zu einer Tiefe gebildet wird, bei der Trenndistanz dp zwischen der Spaltschicht Ka, die diesen Vertiefungsabschnitt 32 am nächsten ist und dem Bodenabschnitt X des Vertiefungsabschnittes 32 30 μm oder weniger beträgt. Folglich besteht kein Bereich zur Ausbildung keiner Spaltschicht K in der Oberflächenschicht Ws der rückwärtigen Fläche 21b der Trennplanlinie DL auf der der Vertiefungsabschnitt 32 gebildet wird. Wenn eine Zugkraft beim Trennschneiden aufgebracht wird, kann ein Riss, der mit dem Bodenabschnitt X als Startpunkt erzeugt wird, mit der Spaltschicht Ka in einer Trenndistanz von 30 μm oder weniger durch eine Belastung in Verbindung gebracht werden, die sich am Bodenabschnitt X des Vertiefungsabschnittes 32 konzentriert, wenn die Trenndistanz zwischen der Spaltschicht Ka, die diesem Vertiefungsabschnitt 32 am nächsten ist und dem Bodenabschnitt X des Vertiefungsabschnittes 32 30 μm oder weniger beträgt, selbst wenn keine Spaltschicht Ka direkt in Verbindung mit dem Vertiefungsabschnitt 32 ist. Folglich kann ein Risswachstum mit dem Bodenabschnitt X als Startpunkt gefördert werden. Weiterhin ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Risswachstum in einer ungeplanten Richtung entwickelt im Vergleich zu dem Fall extrem niedrig, wo der Bereich zur Ausbildung keiner Spaltschichten Ka, K in der Oberflächenschicht Ws der Trennplanlinie DL vorhanden ist. Somit kann ein stabiler Trennschnitt durchgeführt werden und eine Qualitätsverringerung der vereinzelten Chips CP lässt sich vermeiden.
  • Weiterhin wird bei dem Trennprozess oder Schneidprozess gemäß der Erfindung der Vertiefungsabschnitt 32 auf der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 gebildet, wenn eine Zugkraft auf diese rückwärtige Fläche 21b wirkt. Folglich ist es im Vergleich zur Oberfläche 21a, auf die diese Dehnkraft schwierig aufzubringen ist, möglich das Risswachstum zu fördern und der Bodenabschnitt X des Vertiefungsabschnittes 32 auf der rückwärtigen Fläche 21b auf welche die Zugkraft einfach aufbringbar ist, wird als Startpunkt festgelegt. Somit erfolgt eine effektive Einwirkung, wenn sich der Bereich zur Ausbildung keiner Spaltschichten Ka, K auf der Seite der rückwärtigen Fläche 21b konzentriert. Folglich kann ein stabiler Trennschnitt durchgeführt werden und Qualitätsverringerungen der einzelnen Chips CP können auch bei einem Halbleiterwafer 21 verhindert werden, bei dem der Bereich zur Ausbildung keiner Spaltschichten Ka, K sich in der Oberflächenschicht Ws der rückwärtigen Fläche 21b konzentriert, wo die Zugkraft wirkt.
  • Weiterhin ist bei dem Trennprozess der Erfindung der Vertiefungsabschnittausbildungsschritt zur Ausbildung eines Vertiefungsabschnittes 32 vor dem Spaltschichtausbildungsschritt zur Ausbildung der Spaltschicht K innerhalb der Halbleiterwafers 21 angeordnet. Folglich ist noch keine Spaltschicht K im Halbleiterwafer 21 bei dem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt zur Bildung des Vertiefungsabschnittes 32 gebildet. Wenn daher beispielsweise der Vertiefungsabschnitt 32 durch eine physikalische Bearbeitung wie durch einen Schnitt mit einer Schneidklinge etc., eine mechanische Verarbeitung etc. hergestellt wird, sind die Spaltschichten Ka, K die dazu neigen, der Grund für einen Riss aufgrund mechanischer Vibrationen zu werden, noch nicht gebildet. Somit lässt sich eine Rissbildung zur Bearbeitungszeit unterbinden. Folglich ist es möglich, eine Qualitätsverringerung eines Chips CP zu vermeiden, welche ansonsten durch die Erzeugung eines ungeplanten Risses möglich wäre.
  • Die Trennplanlinie DL kann einem „trennzuschneidenden Teil” und einem „abzutrennenden Teil” entsprechen. Weiterhin kann die rückwärtige Fläche 21b einer „Oberfläche des trennzuschneidenden Teils” und „der einen Fläche” entsprechen. Weiterhin kann die Oberfläche 21a der „anderen Fläche” entsprechen. Der Vertiefungsabschnitt 32 kann „einer Vertiefung” entsprechen und der Chip CP kann einem „Waferstück” und einer „Halbleitervorrichtung” entsprechen.
  • Weiterhin kann der Vertiefungsabschnittausbildungsschritt einem „Prozess zur Ausbildung der Vertiefung” entsprechen und der Spaltschichtausbildungsschritt kann einem „Prozess zur Ausbildung einer Spaltschicht” entsprechen.
  • Ein Laserschneidverfahren oder Lasertrennverfahren gemäß einer Abwandlung der erfindungsgemäßen Ausführungsform wird auf der Grundlage der 12A bis 12C beschrieben. die 12A bis 12C zeigen jeweils Querschnittdarstellungen des Aufbaus eines Halbleiterwafers in jedem der Schritte, die den Schneidprozess gemäß der Abwandlung bilden. 12A zeigt den Halbleiterwafer während eines Spaltschichtausbildungsschritts. 12B zeigt den Halbleiterwafer nach einem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt. 12C zeigt den Halbleiterwafer nach einem Dehnbandanheftschritt.
  • Diese Abwandlung unterscheidet sich von der erfindungsgemäßen Ausführungsform dahingehend, dass der vor dem Spaltschichtausbildungsschritt liegende Vertiefungsabschnittausbildungsschritt nun nach dem Spaltschichtausbildungsschritt liegt.
  • Wie in 12A gezeigt, wird bei der Abwandlung an dem Halbleiterwafer 21, an welchem kein Vertiefungsabschnitt 32 ausgebildet ist, zunächst ein Laserstrahl auf die Oberfläche 21a des Halbleiterwafers 21 durch den Spaltschichtausbildungsschritt gestrahlt. Somit werden die Spaltschichten Ka, K innerhalb des Halbleiterwafers 21 gebildet. Kein in diesem Prozess gebildeter Vertiefungsabschnitt 32 liegt jedoch im Bestrahlungsbereich des Laserstrahls L vor. Folglich kann eine Abtragung aufgrund der Existenz des Vertiefungsabschnittes 32 verhindert werden.
  • Wenn eine Oberfläche eines Halbleitermaterials, welche freiliegt und innerhalb des Bestrahlungsbereichs des Laserstrahls L als ein Wandabschnitt des Vertiefungsabschnittes 32 vorhanden ist, können Partikel aufgrund von Materialabtrag durch Fokussierung des Laserstrahls L auf diese Oberfläche erzeugt werden. Bei der Abwandlung besteht jedoch ein derartiger Vertiefungsabschnitt nicht während des Spaltschichtausbildungsschritts. Folglich wird ein Materialabtrag verhindert und der Erzeugung von Partikeln aufgrund dieses Abtrags kann verhindert werden.
  • Wenn die Spaltschichten Ka, K innerhalb des Halbleiterwafers 21 durch den Spaltschichtausbildungsschritt gebildet werden, wird danach der Vertiefungsabschnitt 32 auf einer Trennplanlinie DL auf der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleiterabschnittes 21 durch den Vertiefungsabschnittausbildungsschritt von 12B gebildet. Bei diesem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt wird der Vertiefungsabschnitt 32 mechanisch oder chemisch gebildet. Der Vertiefungsabschnitt 32 wird in diesem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt derart gebildet, dass seine Spitze, d. h. ein Bodenabschnitt X des Vertiefungsabschnittes 32 in einer Position liegt, welche von der Spaltschicht Ka um die Trenndistanz dp beabstandet ist.
  • Wenn der Vertiefungsabschnitt 32 auf der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 durch den Vertiefungsabschnittausbildungsschritt gebildet wird, wird das dehnbare Band T an die rückwärtige Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 durch den Dehnbandanheftschritt von 12C angeheftet.
  • Wenn das Dehnband T mit dem Dehnbandanheftschritt angebracht worden ist, wird ein Zugkraft von der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 her durch den Dehnschritt aufgebracht. Dieser Dehnschritt wird ähnlich zu demjenigen wie bei 3C oder 11C durchgeführt und seine Darstellung und Erläuterung sind daher hier weggelassen. Die Schnittdarstellung, die den Aufbau des Halbleiterwafers 21 in Richtung des Pfeils XIB in 12C zeigt, ist im Wesentlichen ähnlich zu der von 11B.
  • Somit liegt bei der Abwandlung der erfindungsgemäßen Ausführungsform der Vertiefungsabschnittausbildungsschritt (12B) nach dem Spaltschichtausbildungsschritt (12A) vor. Folglich wird im Spaltschichtausbildungsschritt der Vertiefungsabschnitt 32 noch nicht im Halbleiterwafer 21 vorhanden sein. Wenn daher beispielsweise die Spaltschichten Ka, K durch Bestrahlung mit Laserstrahl L gebildet werden, ist noch keine Wandfläche in einem derartigen Vertiefungsabschnitt 32 ausgebildet, welche Grund für Materialabtrag sein könnte. Somit kann zum Bestrahlungszeitpunkt mit dem Laserstrahl L die Erzeugung von Materialabtrag in Grenzen gehalten werden. Folglich ist es möglich, eine Qualitätsverschlechterung eines Chips CP zu verhindern, welche sich aufgrund einer Anhaftung von Partikeln ergeben könnte.
  • Nachfolgend wird ein Laserschneidverfahren gemäß einer weiteren Abwandlung der Erfindung auf der Grundlage der 13A bis 13D beschrieben. Die 13A bis 13D sind jeweils Schnittdarstellungen des Aufbaus eines Halbleiterwafers in jedem der Schritte, welche einen Schneidprozess gemäß der Abwandlung bilden. 13A zeigt den Halbleiterwafer nach dem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt. 13B zeigt den Halbleiterwafers während eines Spaltschichtausbildungsschritts. 13C zeigt den Halbleiterwafer aus Richtung des Pfeils XIII C in 13B. 13D zeigt einen Halbleiterwafer nach einem Dehnschritt.
  • Diese Abwandlung zeichnet sich dadurch aus, dass der Vertiefungsabschnitt 32, der auf der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 ausgebildet wird, als Vertiefungsabschnitt 34 auf der Oberfläche 21a des Halbleiterwafers 21 ausgebildet wird. Der Vertiefungsabschnitt 34, der bei der vorliegenden Abwandlung gebildet wird, unterscheidet sich von dem Vertiefungsabschnitt 32 der erfindungsgemäßen Ausführungsform lediglich im Bezugszeichen und diese Vertiefungsabschnitte können als im Wesentlichen gleich betrachtet werden.
  • Wie in 13A gezeigt, wird zuerst ein Vertiefungsabschnitt 34 auf einer Trennplanlinie DL auf der Oberfläche 21a des Halbleiterwafers 21 durch einen Vertiefungsabschnittausbildungsschritt gebildet. Bei diesem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt wird der Vertiefungsabschnitt 34 mechanisch oder chemisch gebildet. Ein Dehnband T wird an die rückwärtige Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 in einem vorhergehenden Prozess angeheftet, um diesen beim Vertiefungsabschnittausbildungsschritt zu tragen.
  • Wenn der Vertiefungsabschnitt 34 durch Vertiefungsabschnittausbildungsschritt auf der Oberfläche 21a gebildet worden ist, wird nachfolgend im Halbleiterwafer 21 eine Spaltschicht K durch Strahlen eines Laserstrahls auf die Oberfläche 21a des Halbleiterwafers 21 in einem Spaltschichtausbildungsschritt gemäß den 13B und 13C gebildet. Die Spaltschicht K wird bei diesem Spaltschichtausbildungsschritt so gebildet, dass sie in einer Position liegt, die von einer Spitze des Vertiefungsabschnittes 34, der in dem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt gemäß 13A gebildet wurde, um eine Distanz dp beabstandet ist, d. h. von einem Bodenabschnitt X des Vertiefungsabschnittes 32.
  • Wenn im Halbleiterwafer 21 durch Spaltschichtausbildungsschritt die Spaltschicht K gebildet worden ist, wird von der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 her eine Zugkraft durch einen Dehnschritt gemäß 13D aufgebracht. Dieser Dehnschritt ist ähnlich zu demjenigen gemäß 13C oder 11C und eine genauere Darstellung und Erläuterung erfolgt somit nicht.
  • Es wird somit der Vertiefungsabschnitt 34 auf der Oberfläche 21a des Halbleiterwafers 21 ausgebildet und eine Zugkraft wird auf die rückwärtige Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 diametral nach außen aufgebracht. Somit werden eine Rissbildung und dessen Wachstum durch Festlegen eines Bodenabschnittes X des Vertiefungsabschnittes 32 auf der rückwärtigen Fläche 21b, auf welche eine Zugkraft schwierig aufbringbar ist, als Startpunkt im Vergleich zu dem Fall gefördert, wo die Zugkraft einfach auf die rückwärtige Fläche 21b aufgebracht werden kann. Eine besonders effektive Wirkung wird erreicht, wenn ein Bereich zur Ausbildung keiner Spaltschichten Ka, K sich auf Seiten der Oberfläche 21a konzentriert. Folglich kann ein stabiler Trennschnitt durchgeführt werden und eine Qualitätsminderung eines separierten oder abgetrennten Chips CP kann auch bei einem Halbleiterwafer 21 verhindert werden, bei dem Bereich zur Ausbildung keiner Spaltschichten Ka, K sich in einer Oberflächenschicht Ws auf der Oberfläche 21a auf der Seite gegenüber der rückwärtigen Fläche 21b konzentriert, wo die Zugkraft aufgebracht wird.
  • Der Vertiefungsabschnitt 34 kann einer „Vertiefung” entsprechen und die Zugkraft kann einer „externen Kraft” entsprechen.
  • Nachfolgend wird ein Laserschneidverfahren gemäß einer weiteren Abwandlung auf der Grundlage der 14A bis 14C beschrieben. Die 14A bis 14C sind Schnittdarstellungen, welche jeweils den Aufbau eines Halbleiterwafers in jedem der Schritte zeigen, welche einen Schneidprozess gemäß dieser weiteren Abwandlung bilden. 14A zeigt den Halbleiterwafer während eines Spaltschichtausbildungsschritts. 14B zeigt den Halbleiterwafer nach einem Dehnbandanheftschritt. 14C zeigt den Halbleiterwafer nach einem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt.
  • Diese weitere Abwandlung unterscheidet sich von der zuletzt genannten Abwandlung dahingehend, dass der vor dem Spaltschichtausbildungsschritt liegende Vertiefungsabschnittausbildungsschritt nun nach dem Spaltschichtausbildungsschritt liegt.
  • Gemäß 14A wird am Halbleiterwafer 21, der keinen Vertiefungsabschnitt 34 aufweist, zunächst ein Laserstrahl auf die Oberfläche 21a des Halbleiterwafers 21 in einem Spaltschichtausbildungsschritt gerichtet. Somit wird ähnlich zu dem Spaltschichtausbildungsschritt von 12A vorher kein Vertiefungsabschnitt 34 ausgebildet und liegt damit nicht in einem Bestrahlungsbereichs des Laserstrahls L. Folglich kann Materialabtrag aufgrund des Vorhandenseins dieses Vertiefungsabschnittes 34 verhindert werden.
  • Wenn eine Spaltschicht K innerhalb des Halbleiterwafers 21 durch den Spaltschichtausbildungsschritt gebildet worden ist, wird als nächstes ein Dehnband T an die rückwärtige Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 mittels des Dehnbandanheftschrittes gemäß 14B angeheftet.
  • Wenn das Dehnband T durch Dehnbandanheftschritt angeheftet oder angeklebt worden ist, wird ein Vertiefungsabschnitt 34 auf einer Trennplanlinie DL der Oberfläche 21a des Halbleiterwafers 21 durch den Vertiefungsabschnittausbildungsschritt gemäß 14C gebildet. Bei diesem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt wird der Vertiefungsabschnitt 34 mechanisch oder chemisch gebildet. Der Vertiefungsabschnitt 34 wird in diesem Vertiefungsabschnittausbildungsschritt so gebildet, dass seine Spitze, d. h. ein Bodenabschnitt X in einer Position liegt, die von einer Spaltschicht Ka um eine Trenndistanz dp beabstandet ist.
  • Wenn der Vertiefungsabschnitt 34 auf der Oberfläche 21a des Halbleiterwafers 21 durch den Vertiefungsabschnittausbildungsschritt gebildet worden ist, wird von der rückseitigen Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 her durch einen Ausdehnschritt eine Zugkraft aufgebracht. Dieser Ausdehnschritt ist ähnlich zu demjenigen von 13D und seine Darstellung und Erläuterung werden somit hier weggelassen. Die Schnittdarstellung, die den Aufbau des Halbleiterwafers 21 aus Richtung des Pfeils XIIIC in 14C zeigt, ist im Wesentlichen ähnlich zu derjenigen von 13C.
  • Somit liegt bei dieser Abwandlung der Vertiefungsabschnittausbildungsschritt (14C) nach dem Spaltschichtausbildungsschritt (14A) vor. Somit ist bei dem Schaltschichtausbildungsschritt der Vertiefungsabschnitt 34 noch nicht im Halbleiterwafer 21 ausgebildet. Wenn daher die Spaltschichten Ka, K durch Bestrahlen mit dem Laserstrahl L gebildet werden, liegt noch keine Wandfläche eines Vertiefungsabschnittes 34 vor, welche Grund für Materialabtrag sein könnte. Folglich kann der Materialabtrag zur Bestrahlungszeit mit dem Laserstrahl L unterbunden werden. Folglich ist es möglich, Qualitätsverringerungen am Chip CP aufgrund des Anhaftens von abgetragenen Partikeln zu verhindern.
  • Bei jeder bisher oben beschriebenen Ausführungsform bzw. Abwandlung ist die Querschnittsform in Tiefenrichtung als ein Beispiel dargestellt und auf den Trennplanlinien DL in Form der V-förmigen oder keilförmigen Vertiefungsabschnitte 22, 24, 32 und 34 dargestellt. Alternativ bzw. allgemein kann der Vertiefungsabschnitt als „Vertiefung, die in der Lage ist, Belastungen aufgrund einer externen Kraft zu konzentrieren” bezeichnet werden. Abwandlungsbeispiele gemäß den 7A bis 7D seien nachfolgend beschrieben.
  • Ein Vertiefungsabschnitt 22α (32α) mit rechteckförmiger Querschnittsform in Tiefenrichtung ist in 7A gezeigt; ein Vertiefungsabschnitt 22β (32β) von Rechteckform in Querschnittsform in Tiefenrichtung mit einer halbkreisförmigen Bodenfläche im Querschnitt ist in 7B gezeigt; ein Vertiefungsabschnitt 22γ (32γ) mit sich verjüngenden trapezförmigem Querschnitt in Tiefenrichtung ist in 7C gezeigt; und ein Vertiefungsabschnitt 22δ (32δ) mit rechteckförmigem Querschnitt mit einer dreieckförmigen Spitze in Tiefenrichtung ist in 7D gezeigt; auch diese Ausbildungen des Vertiefungsabschnittes seien als „Vertiefung” im Sinn der vorliegenden Erfindung zu verstehen. Das Bezugszeichen X in den 7A bis 7D zeigt den „Bodenabschnitt” jedes dieser Vertiefungsabschnitte 22α, 22β, 22γ, 22δ, 32α, 32β, 32γ und 32δ und dieser Bodenabschnitt X ist eine Entsprechung der „Bodenfläche” gemäß den beigefügten Ansprüchen.
  • Jeder der Vertiefungsabschnitte 22α, 22β, 22γ, 22δ, 32α, 32β, 32γ und 32δ gemäß den 7A bis 7D hat einen Winkelabschnitt oder Kurvenabschnitt, der in der Lage ist, aufgrund externer Kräfte Belastungen in dem Bodenabschnitt X zu konzentrieren. Folglich kann eine Belastung aufgrund einer Zugkraft, die von der rückwärtigen Fläche 21B her oder aus Richtung der Oberfläche 21a des Halbleiterwafers 21 her aufgebracht wird, durch diese Vertiefungsabschnitte 22α, 22β, 22γ, 22δ, 32α, 32β, 32γ und 32δ in den Bodenabschnitten X konzentriert werden, in dem diese Vertiefungsabschnitte in der Oberfläche 21a oder der rückwärtigen Fläche 21b oder in diesen beiden Flächen des Halbleiterbereichs 21 ausgebildet wird oder werden. Ähnlich zu den obigen Vertiefungsausschnitten 22, 24, 32 und 34 werden durch Ausbildung der Vertiefungsabschnitte 22α, 22β, 22γ, 22δ, 32α, 32β, 32γ und 32δ auf der Oberfläche 21a und/oder der rückwärtigen Fläche 21b erreicht, wobei der Bodenabschnitt X mit der Spaltschicht K in Verbindung gebracht wird.
  • Weiterhin wurde in jeder der obigen Ausführungsformen bzw. Abwandlungen ein Abschnitt in Form einer geraden Linie, die sich durchgängig von einer Endseite des Halbleiterwafers 21 zur anderen Endseite in Gitterform erstreckt, als Beispiel für Vertiefungsabschnitte 32, 34 dargestellt und erläutert, die auf den Trennplanlinien DL ausgebildet werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt, sondern der Vertiefungsabschnitt kann als „Vertiefung, die in der Lage ist, den Umfang einer jeden Halbleitervorrichtung (Chip Cp) zu umgeben, welche schachbrettartig angeordnet sind” betrachtet werden. Beispiele bzw. Abwandlungen hierzu sind in den 8A und 8B gezeigt.
  • Gemäß 8A lässt sich eine Anordnung verwenden, bei der der Umfang des Chips Cp nach Art einer gestrichelten Linie unterbrochen umgeben ist, nämlich in Form eines Vertiefungsabschnittes 32a1 in Form eines Minus-Zeichens und eines Vertiefungsabschnittes 32a2 in Form eines Plus-Zeichens.
  • 8B zeigt eine Anordnung zur diskontinuierlichen Einfassung des Umfangs eines Chips Cp in Form einer gepunkteten Linie durch Anordnen von Öffnungsabschnitten 22b in Kreisform hintereinander.
  • Gemäß den 8A und 8B wird der Umfang jedes Chips Cp von Vertiefungsabschnitten 32a1 und 22a2 bzw. den Lochabschnitten 22b eingefasst, obwohl diese Einfassung diskontinuierlich ist. Ähnlich zu den obigen Vertiefungsabschnitten 32 und 24 werden die Vertiefungsabschnitte 32a1 und 22a2 bzw. der Lochabschnitt 22b auf der Oberfläche 21a und/oder der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleiterwafers 21 so ausgebildet, dass die jeweiligen Bodenabschnitte mit der Spaltschicht K in Verbindung stehen. Wenn somit Durchgangsöffnungen in Form einer Perforation nach Art der Naht einer Nähmaschine in Linienform auf einem Papier ausgebildet werden, lässt sich das Papier entlang dieser Perforation reißen. Im Wesentlichen Analoges trifft bei Halbleitermaterialien zu. Ähnlich zur Ausbildung der durchgehenden Vertiefungsabschnitte 32 und 24 kann somit bei Ausgestaltungsformen der 8A und 8B der gleiche Ablauf und lassen sich die gleichen Effekte erzielen.
  • Weiterhin wurde bei jeder der obigen Ausführungsformen bzw. Abwandlungen der Fall eines Siliziumwafers als Beispiel eines zu bearbeitenden Objekts bei dem Laserschneiden oder Lasertrennen beschrieben und dargestellt. Das zu bearbeitende Objekt, welches mittels Laserschneiden zu bearbeiten ist, ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Verschiedene Arten von Substanzen lassen sich zusätzlich zu Silizium als zu bearbeitendes Objekt heranziehen, beispielsweise Halbleitermaterialien allgemein, Gläser, Kristalle oder Kunstharz- oder Kunststoffmaterialien. Was diese Materialien oder Substanzen betrifft, so ist es auch möglich, Abläufe und Effekte wie im Fall der oben beschriebenen Ausführungsformen bzw. Abwandlungen zu erreichen.
  • In jeder der bisher beschriebenen obigen Ausführungsformen bzw. Abwandlungen werden die folgenden Prozesse (1) und (2) beim Schneidprozess am Wafer angewendet: (1) ein Laserstrahl L fällt von einer Oberfläche Wa des Wafers W her ein und eine Mehrzahl von Spaltschichten Ka unter Verwendung von beispielsweise Multiphotonenabsorption sind in einer überlappenden Schichtform in Dickenrichtung eines Trennschnittteils Dev ausgebildet (Umform- oder Spaltprozess). Danach wird (2) eine rückwärtige Fläche Wb dieses Trennschnittteils Dev unter Druck gesetzt und der Wafer W wird mit der Spaltschicht Ka etc. als Ausgangspunkt durchtrennt (Trennschnittprozess). Insbesondere ist der Spaltprozess gemäß (1) im Detail beschrieben. Der Trennschnittprozess gemäß (2) ist ähnlich zu demjenigen, der bereits unter Bezug auf die 25A bis 25C erläutert wurde. Der Wafer W kann einem „zu bearbeitenden Objekt” entsprechen und das Trennschnittteil Dev kann einem „trennzuschneidenden Teil” entsprechen. Die rückwärtige Fläche Wb kann einer „Oberfläche dieses Teils” entsprechen.
  • Gemäß den 17A und 17B können bei einem Laserschneidverfahren oder Lasertrennschneidverfahren gemäß einer nicht unmittelbar zum Gegenstand der beanspruchten Erfindung gehörenden Ausführungsform Spaltschichten Ka und Kb wie folgt in Dickenrichtung des Trennschnittteils Dev (z. B. Halbleiterchip Cp) beim Schneidprozess (Spaltprozess) des Wafers W durch einen einfallenden Laserstrahl L gebildet werden. 17A zeigt eine Positionsbeziehung und Ausbildungsintervalle der jeweiligen Spaltschichten Ka, Kb. 17B zeigt einen Schnitt in Richtung des Pfeils XVIIB in 17A.
  • Genauer gesagt, wie in 17A gezeigt, wird die Spaltschicht Ka in einem Intervall Sa in einem einfallsseitigen Bereich Ka, der auf der Einfallsseite des Laserstrahls L von einer Mittellinie O in Dickenrichtung des Trennschnittteils Dev liegt ausgebildet, d. h. auf Seiten der Oberfläche Wa. Die Spaltschicht Kb wird in einem Intervall Sb in einem druckseitigen Bereich hb auf einer Druckseite oder unter Druck stehenden Seite von der Mittellinie O in Dickenrichtung des Trennschnittteils Dev aus ausgebildet, d. h. auf Seiten der rückwärtigen Fläche Wb. Ein Dehnband T wird an die rückseitige Fläche Wb des Wafers W geheftet.
  • Die Intervalle Sa und Sb werden so gesetzt, das Sa > Sb erfüllt ist. Genauer gesagt, die Intervalle oder Abstände Sa und Sb werden so gesetzt, dass das Intervall Sb der Spaltschicht Kb in dem druckseitigen Bereich Hb schmäler als das Intervall Sa der Spaltschicht Ka im einfallsseitigen Bereich ha ist. Weiterhin wird bei dieser Ausführungsform das Intervall Sb so gewählt, dass es allmählich schmäler wird, wenn die Lage der Spaltschicht Kb im druckseitigen Bereich hb sich der rückwärtigen Fläche Wb nähert (sich von der Oberfläche Wa entfernt). Das Intervall Sa wird allmählich schmäler gemacht, wenn die Position der Spaltschicht Ka, die im einfallseitigen Bereich Ha ausgebildet wird, sich der rückwärtigen Fläche Wb nähert (sich von der Oberfläche Wa entfernt).
  • Mit anderen Worten, die Anzahl Nb von Spaltschichten Kb im druckseitigen Bereich Hb wird größer als die Anzahl Na von Spaltschichten Ka im einfallsseitigen Bereich Ha gemacht (Na < Nb). Die Ausbildungsanzahl Nb wird allmählich größer, wenn sich die Position der Spaltschicht Kb im druckseitigen Bereich Hb der rückwärtigen Fläche Wb nähert (sich von der Oberfläche Wa entfernt). Die Ausbildungszahl Na wird allmählich kleiner, wenn die Position der Spaltschicht Ka im einfallsseitigen Bereich Ha sich von der rückwärtigen Fläche Wb entfernt (sich die Oberfläche Wa nähert).
  • Somit ist die Spaltschicht Kb in konzentrierter Weise im druckseitigen Bereich Hb auf der Seite nahe der unter Druck stehenden rückwärtigen Fläche Wb angeordnet. Folglich ist es gemäß 17b möglich, einen Spaltbereich KKα zum Erhöhen der Dichte eines Risses aufgrund der Spaltschicht Kb im druckseitigen Hb auf der rückwärtigen Fläche Wb auszubilden, wo der höchste Einfluss durch eine Druckkraft erfolgt.
  • Im Gegensatz hierzu ist die Spaltschicht Ka im einfallsseitigen Bereich Ha auf der entfernten Seite der unter Druck stehenden rückseitigen Fläche Wb stärker verteilt ausgebildet. Genauer gesagt, die Spaltschicht Ka ist in dem einfallsseitigen Bereich Ha der Oberfläche Wa, wo es schwierig ist, Einflüsse durch eine Druckkraft gleichförmig im Trennschnittteil Dev aufzubringen, stärker gestreut. Der Wafer W kann durch eine Kette von Trennbrüchen mit der Spaltschicht Kb im druckseitigen Bereich Kb als Startpunkt durchtrennt werden, auch wenn die Rissdichte des einfallseitigen Bereichs Ha niedriger als die Rissdichte des druckseitigen Bereichs Hb ist (eines Spaltbereichs KKβ zum Senken der Dichte des Risses).
  • Die Mittellinie O kann „ungefähr der Mitte in Dickenrichtung” entsprechen. Die Oberfläche Wa kann der „Seite gegenüber der Druckseite” entsprechen. Der einfallsseitige Bereich Ha kann einem „Bereich auf einer Seite gegenüber der Druckseite” entsprechen. Das Intervall Sa kann einem „Intervall der Spaltschicht” oder einem „Ausbildungsintervall einer auf der nicht unter Druck stehenden Seite liegenden Spaltschicht” entsprechen. Die rückseitige Fläche Wb kann der „Druckseite” oder „unter Druck stehenden Seite” entsprechen. Der druckseitige Bereich Hb kann einem „Bereich der Druckseite” entsprechen. Das Intervall Sb kann einem „Intervall der Spaltschicht” oder einem „Ausbildungsintervall einer druckseitigen Spaltschicht” entsprechen.
  • Bei diesem Laserschneidverfahren wird somit das Ausbildungsintervall Sb der Spaltschicht Kb im druckseitigen Bereich Hb schmäler oder enger als das Ausbildungsintervall Sa der Spaltschicht Ka im einfallsseitigen Bereich Ha auf der Seite gegenüber dem druckseitigen Bereich Hb gemacht. Somit wird die Spaltschicht Kb in konzentrierter Weise im druckseitigen Bereich Hb auf der Seite nahe der rückseitigen Fläche Wb ausgebildet, welche beim Trennschneiden unter Druck gesetzt wird. Obgleich folglich die Spaltschicht Ka im einfallseitigen Bereich Ha auf der Seite entfernt der rückseitigen Fläche Wb ausgebildet ist, welche beim Trennschneiden unter Druck gesetzt wird, kann ein Trennschnitt durchgeführt werden, ohne dass die Rissdichte durch eine Kette von Trennbrücken überhoch angehoben wird, wobei der druckseitige Bereich Hb auf der Seite nahe der rückwärtigen Fläche Wb auf der Seite nahe der rückwärtigen Fläche Wb als Startpunkt festgelegt wird. Folglich lässt sich eine korrekte Trennung durchführen, wobei die Anzahl von Spaltschichten Ka im Vergleich zu dem Fall verringert ist, wo Spaltschichten Ka und Kb in Dickenrichtung des Trennschnittteiles Dev so häufig wie möglich ausgebildet werden.
  • Ein Laserschneidverfahren gemäß einer nicht unmittelbar zum Gegenstand der beanspruchten Erfindung gehörenden Ausführungsform wird auf der Grundlage 18A und 18B beschrieben. 18A zeigt eine Lagebeziehung und Ausbildungsintervalle der jeweiligen Spaltschichten Ka und Kb. 18B zeigt einen Schnitt in Richtung eines Pfeils XVIIIB in 18A. Einander gleiche oder entsprechende Teile oder Abschnitte wie in den 17A und 17B sind in den 18 an 18B mit gleichem Bezugszeichen versehen.
  • Gemäß den 18A und 18B wird bei dem Laserschneidverfahren gemäß dieser Ausführungsform eine Spaltschicht Ka in einem Intervall Sa im einfallseitigen Bereich Ha ausgebildet und eine Spaltschicht Kb wird in einem Intervall Sb im druckseitigen Bereich Hb ausgebildet. Diese Intervalle oder Abstände werden so gesetzt, dass Sa > Sb erfüllt ist. Der Aufbau ist in soweit ähnlich zum obigen Verfahren. Jedoch unterscheidet sich das vorliegende Verfahren vom bisher beschriebenen Verfahren dahingehend, dass der druckseitige Bereich Hb in zwei Bereiche unterteilt ist (Trennlinie 01) und Spaltschichten Kb1 und Kb2 unterschiedlicher Ausbildungsintervalle sind in den jeweiligen bestimmten Bereichen hb1 und hb2 ausgebildet.
  • Wie in 18A angezeigt, wird, was das Ausbildungsintervall Sb der Spaltschicht Kb betrifft, wenn angenommen wird, dass der druckseitige Bereich Hb auf Seiten der rückwärtigen Fläche Wb annähernd in zwei Bereiche unterteilt ist, die Spaltschicht Kb2, die im bestimmten Bereich Hb2 näher der rückwärtigen Seite Wb näher der rückwärtigen Seite Wb von diesen beiden Teilbereichen liegt, schmäler als die Spaltschicht Kb1 gemacht, die in dem bestimmten Bereich hb einfliegt, der entfernt von der rückwärtigen Fläche Wb ist. Mit anderen Worten, die Anzahl Nb2 der Spaltschichten Kb2 in dem Bereich hb2 wird größer als die Anzahl Nb1 von Spaltschichten Kb' in dem Bereich hb1 gemacht. Bei dieser Ausführungsform wird der druckseitige Bereich hb auf „annähernd in zwei Bereiche unterteilt” festgelegt, er kann jedoch auch in drei Bereiche, vier Bereiche etc. also allgemein auf mehr als zwei gesetzt werden. In diesem Fall werden, wenn sich die jeweiligen unterteilten Bereiche der Seite der rückwärtigen Fläche Wb nähern, die Ausbildungsintervalle der Spaltschicht Kb schmäler (die Ausbildungsanzahl der Spaltschichten Kb nimmt zu). Wenn die jeweiligen Teilbereiche sich der Seite der Oberfläche Wa nähern, wird das Ausbildungsintervall der Spaltschichten Kb größer gemacht (die Ausbildungsanzahl der Spaltschichten Kb nimmt ab).
  • Somit wird die Spaltschicht Kb2 im Bereich hb2 nahe zu der rückwärtigen Fläche Wb ausgehend von der Trennlinie 01 (entfernt von der Oberfläche Wa von der Trennlinie 01 aus) in konzentrierter Weise in dem Trennschnittteil Dev ausgebildet. Folglich ist es möglich, begrenzt die Rissdichte in dem Bereich hb2 nahe der rückseitigen Fläche Wb zu erhöhen, wo eine Druckkraft aufgebracht wird (in einem Spaltbereich KKa zum Anheben der Rissdichte). Im Gegensatz hierzu werden die Spaltschichten Kb1 in dem Bereich hb1 entfernt zur rückwärtigen Fläche Wb von der Trennlinie 01 aus (nahe der Oberfläche Wa von der Trennlinie 01 aus) im Vergleich zu der Spaltschicht Kb2 gestreut ausgebildet, auch in der Spaltschicht Kb, die im druckseitigen Bereich hb auf Seiten der rückwärtigen Fläche Wb von der Mittellinie O ungefähr in der Mitte in Dickenrichtung des Trennschnittteils Dev liegt (ein Spaltbereich KKβ zum leichten Senken der Rissdichte). Da der einfallsseitige Bereich Ha auf das Intervall Sa (>SB) gesetzt ist, ist der einfallsseitige Bereich Ha ein Spaltbereich AKγ für ein maximales Absenken der Rissdichte. Folglich lässt sich ein korrektes Trennschneiden durchgeführt, wobei die Anzahl von Spaltschichten Kb im Vergleich zu einem Fall verringert ist, wo die Spaltschichten Kb (kb1, kb2) im druckseitigen Bereich Hb auf der rückseitigen Fläche Wb so häufig wie möglich ausgebildet sind.
  • Der bestimmte Bereich hb1 kann einem „Bereich entfernt von der Druckseite” entsprechen und der bestimmte Bereich hb2 kann einem „Bereich nahe der Druckseite” entsprechen. Weiterhin kann die Spaltschicht Kb1 einer „von der Druckseite getrennten Spaltschicht” entsprechen und die Spaltschicht Kb2 kann einer „der Druckseite naheliegende Spaltschicht” entsprechen. Weiterhin kann Sb1 einem „Ausbildungsintervall der von der Druckseite getrennten Spaltschicht” entsprechen und Sb2 kann einem „Ausbildungsintervall einer der Druckseite naheliegenden Spaltschicht” entsprechen.
  • Auf der Grundlage der 19A bis 20D wird nachfolgend ein experimentelles Ergebnis erläutert, in welchem sich bestätigt, dass der Wafer W durch eine Kette von Trennbrüchen mit der Spaltschicht Kb im druckseitigen Bereich Hb als Start- oder Ausgangspunkt getrennt werden kann, selbst wenn die Rissdichte im Einfallseitenbereich Ha niedriger als die Rissdichte im Druckseitenbereich Hb ist. Die 19A bis 20D zeigen Trennschnittverhältnisse (Wahrscheinlichkeit, in der Lage zu sein, den Trennschnitt richtig durchzuführen), wenn der Wafer W (Siliziumwafer) mit einer Dicke von 2625 μm in Stücke von 5 mm im Quadrat unterteilt wird.
  • Wie in den 19A bis 19D gezeigt, wird, wenn die Anzahl von Spaltschichten ka, kb im Wafer B auf 20 gesetzt wird, die Beziehung des Intervalls Sa und der Anzahl Na der Spaltschichten Ka im einfallseitigen Bereich ha und des Intervalls Sb und der Anzahl Nb der Spaltschichten Kb im druckseitigen Bereich hb auf die folgenden drei Kombinationen gesetzt: diese Beziehung wird auf Sa > Sb und Na < Nb gesetzt, wie (a) der 19A bis 19D gezeigt, auf Sa = Sb und Na = Nb gemäß (b) in den 19A bis 19D und auf Sa < Sb und Na> Nb gemäß (c) der 19A bis 19D. Das Ausbildungsintervall jeder der Spaltschicht Ka und Kb wird so gesetzt, dass es im Schnitt 30 μm beträgt.
  • Wenn ein Wafer mit den jeweiligen Spaltschichten Ka und Kb von der rückseitigen Fläche Wb her unter Druck gesetzt wird und versucht wird, diesen in Halbleiterchips von 5 mm im Quadrat zu unterteilen, hat sich experimentell herausgestellt, dass der Wafer in dem Trennschnittverhältnis gemäß der 19A bis 19D unterteilt wird. Wenn gemäß diesem Experiment die jeweiligen Spaltschichten Ka, Kb durch Festlegen von Sa > Sb und Na < Nb gemäß 19B gebildet werden, zeigt sich, dass ein Trennschnittverhältnis von 100% erreicht wird. Wenn die jeweiligen Spaltschichten Ka, Kb, durch Festlegen von Sa = Sb und Na = Nb gebildet werden, wie in 19C gezeigt, zeigt sich, dass das Trennschnittverhältnis bestenfalls ungefähr 95% beträgt. Wenn weiterhin die jeweiligen Spaltschichten Ka, Kb gebildet werden durch Festsetzen von Sa < Sb und Na > Nb, wie in 19D gezeigt, zeigt sich, dass kein richtiger Trennschnitt durchgeführt werden kann und Trennschnittverhältnis folglich 0% beträgt. Das Festlegungsbeispiel gemäß 19B entspricht dem Lasertrennverfahren gemäß 17A und 17B.
  • Aus dem experimentellen Ergebnis gemäß der 19A bis 19D lässt sich somit bestätigen, dass ein Trennschnittverhältnis von 100% für den Fall eines Lasertrennverfahrens gemäß der Ausführungsform sichergestellt werden kann (19B). Im Gegensatz hierzu, wenn die Spaltschicht annähernd auf ein gleiches Intervall in Dickenrichtung des Trennschnittteils Dev gesetzt wird, jedoch das Intervall nicht passend ist (19C) konnte bestätigt werden, dass ein Trennschnittverhältnis von bestenfalls ungefähr 95% erreicht wird und kein Trennschnittverhältnis von 100%. Weiterhin wurde bestätigt, dass es schwierig ist, einen richtigen Trennschnitt durchzuführen, wenn eine beim Trennschneiden aufgebrachte Druckkraft auf der Seite (Oberfläche Wa) gegenüber dem Wafer aufgebracht wird, selbst wenn die jeweiligen Spaltschichten Ka, Kb gemäß den 17A und 17B gesetzt sind.
  • Wie weiterhin in den 20A bis 20D gezeigt werden, wird, wenn die Anzahl von Spaltschichten Ka, Kb im Wafer auf 18 oder 20 gesetzt wird, die Beziehung des Intervalls Sa und der Anzahl Na der Spaltschicht Ka im einfallseitigen Bereich Ha, des Intervalls Sb1 und der Anzahl Nb1 einer Spaltschicht Kb1 in einem Bereich hb1 entfernt von der rückwärtigen Fläche Wb (hb1 ist von den beiden Bereichen, die durch Teilen des druckseitigen Bereichs Hb in zwei Bereiche gebildet werden) und des Intervalls Sb2 und der Anzahl Nb2 einer Spaltschicht Kb2 in einem bestimmten Bereich hb2 nahe der rückwärtigen Fläche Wb auf die folgenden drei Kombinationen gesetzt. Genauer gesagt, diese Beziehung wird gesetzt auf Sa > Sb1 > Sb2 (Sb1 < Sb2 in einem Abschnitt hx) und Na < Nb1 < Nb2 (Nb1 < Nb2 in einem Abschnitt hx) wie in 20B gezeigt, Sa = Sb1 > Sb2 und Na = Nb1 < Nb2 gemäß 20 und Sa > Sb1 > Sb2 und Na < Nb1 < Nb2 gemäß 20D. Die Ausbildungsintervalle der jeweiligen Spaltschichten Ka, Kb werden so gesetzt, dass sie durchschnittlich 30 μm betragen.
  • Wenn der Wafer mit dem jeweiligen Spaltschichten Ka und kb von der rückseitigen Fläche Wb her unter Druck gesetzt wird, und versucht wird, ihn in Halbleiterchips von 5 mm im Quadrat zu unterteilen, wurde von den Erfindern der vorliegenden Erfindung auf experimentellem Weg bestätigt, dass der Wafer mit dem Trennschnittverhältnis gemäß den 20A bis 20D geteilt wird. Gemäß diesem Experiment hat sich gezeigt, dass ein Trennschnittverhältnis von 100% erreicht wird, wenn die jeweiligen Spaltschichten Ka, Kb, Kb1, Kb2 durch Festsetzen von Sa > Sb1 > Sb2 und Na < Nb1 < Nb2 gemäß den 20A bis 20D gebildet werden. Weiterhin hat sich gezeigt, dass ein Trennschnittverhältnis von bestenfalls 88% erreichbar ist, wenn die jeweiligen Spaltschichten Ka, Kb, Kb1 und Kb2 durch Festsetzen von Sa = Sb1 > Sb2 und Na = Nb1 < Nb2 gebildet werden, wie in 20C gezeigt. Weiterhin hat sich gezeigt, dass kein Trennschnitt durchgeführt werden kann und das Trennschnittverhältnis 0% wird, wenn die jeweiligen Spaltschichten Ka, Kb, Kb1 und Kb2 gebildet werden durch Setzen von Sa > Sb1 > Sb2 (Sb1 < Sb2 in einem Abschnitt hx) und Na < Nb1 > Nb2 (Nb1 > Nb2 in einem Abschnitt hx), wie in 20b gezeigt. Das Beispiel gemäß 20D entspricht dem Laserschneidverfahren (18A und 18B) gemäß der zehnten Ausführungsform.
  • Somit wurde aus dem experimentellen Ergebnis gemäß den 20A bis 20D gezeigt, dass ein Trennschnittverhältnis von 100% für den Fall sichergestellt werden kann, dass das Laserschneidverfahren gemäß 20D durchgeführt wird. Im Gegensatz hierzu, wenn eine schmale Spaltschicht Kb2 des Intervalls Sb2 im bestimmten Bereich hb2 der rückwärtigen Fläche Wb, die beim Trennschneiden in dem Trennschnittteil Dev unter Druck gesetzt wird, jedoch keine Intervallausbildung in einem anderen Bereich (bestimmter Bereich hb1) passend ist (20C), hat sich gezeigt, dass bestenfalls ein Trennschnittverhältnis von ungefähr 88% erreichbar ist und kein Trennschnittverhältnis von 100% erhalten werden kann. Weiterhin wurde bestätigt, dass es schwierig ist, einen Trennschnitt durchzuführen, wenn die jeweiligen Spaltschichten Ka, Kb, Kb1 und Kb2 gemäß den 18A und 18B gesetzt werden, jedoch der Bereich eines weiten Ausbildungsintervalls in einem Abschnitt hx eines Bereichs (bestimmter Bereich hb2) nahe der rückwärtigen Fläche Wb existiert, wo der größte Einfluss der Druckkraft vorliegt, die beim Trennschneiden aufgebracht wird.
  • Nachfolgend wird ein Laserschneidverfahren gemäß einer nicht unmittelbar zum Gegenstand der beanspruchten Erfindung gehörenden Ausführungsform auf der Grundlage der 21A und 21B erläutert. 21A zeigt eine Lagebeziehung und Ausbildungsintervalle jeweiliger Spaltschichten Kc, Ke und Kf. 21B zeigt einen Schnitt aus Richtung des Pfeils XXIB in 21A. Im Wesentlichen gleiche Abschnitte wie in den 17A und 17B sind mit gleichem Bezugszeichen versehen.
  • Gemäß den 21A und 21B ist bei dem Laserschneidverfahren das Ausbildungsintervall Sc der Spaltschicht Kc, welche in einen bestimmten Bereich Hc von einer Mittellinie 0 ungefähr in der Mitte der Dickenrichtung des Trennschnittteils Dev liegt, weiter als bei der Spaltschicht Kf gemacht, welche auf der Seite der rückwärtigen Fläche Wb von diesem bestimmten Bereich Hc aus liegt und der Spaltschicht Ki, die auf Seiten der Oberfläche Wa auf der Seite gegenüber der rückwärtigen Fläche Wb von diesem bestimmten Bereich Hc aus liegt. Mit anderen Worten, die Anzahl Nc von Spaltschichten Kc in dem bestimmten Bereich Hc ist kleiner als die Anzahl Nf von Spaltschichten Kf im bestimmten Bereich Hf und der Anzahl Ne von Spaltschichten Ke im bestimmten Bereich he. Hierbei ist das Ausbildungsintervall Sf der Spaltschicht Kf = Ausbildungsintervall Se der Spaltschicht Ke (ungefähr gleiches Intervall), es kann jedoch auch die Festlegung erfolgen, dass Ausbildungsinterval Sf < Ausbildungsintervall Se. Insbesondere wird Ausbildungsintervall Sf der Spaltschicht Kf < Ausbildungsintervall Se der Spaltschicht Ke oder Anzahl Nf der Spaltschicht Kf ≥ Anzahl Ne der Spaltschicht Ke gesetzt.
  • Somit ist es im Trennschnittteil Dev im Vergleich zur Spaltschicht Kc, die im bestimmten Bereich hc von der Mittellinie O aus angeordnet ist und in einem Bereich geringer Wahrscheinlichkeit von Druckaufbringung liegt, möglich, die Spaltschicht Kf und die Spaltschicht Ke, die in bestimmten Bereichen hf und he mit Ausnahme des bestimmten Bereiches hc liegen und in einem Bereich hoher Wahrscheinlichkeit (der rückwärtigen Fläche Wb und der Oberfläche Wa des Trennschnittteiles Dev) zu konzentrieren, wo hohe Wahrscheinlichkeit einer Druckanlage vorliegt (Spaltbereich KKα zur Erhöhung der Rissdichte). Da das Ausbildungsintervall im bestimmten Bereich hc Sc beträgt (> Sf, Se) wird es als Spaltbereich KKβ zum Senken der Rissdichte gesetzt. Folglich ist es im Vergleich zu dem Fall der Ausbildung der Spaltschichten Kc, Kf, Ke in Dickenrichtung des Trennschnittteils Dev so oft als möglich, möglich, einen Trennschnitt durchzuführen, wobei die Anzahl von Spaltschichten Kc verringert ist. Weiterhin lässt sich richtiges Trennschneiden auch dann durchführen, wenn eine Druckkraft von beiden Flächen (Oberfläche Wa und rückwärtige Fläche Wb) des Trennschnittteils Dev zu unterschiedlichen Zeiten aufgebracht wird und es ist unmöglich, dass die Druckkraft von nur einer der Flächen des Trennschnittteils Dev beim Trennschneiden aufgebracht wird etc..
  • Der bestimmte Bereich hc kann einem „bestimmten Bereich um die Mitte in Dickenrichtung herum” entsprechen. Weiterhin kann die Spaltschicht Kc einer „mittelseitigen Spaltschicht” entsprechen. Die Spaltschicht Kf kann einer „druckseitigen Spaltschicht außerhalb der Mitte” entsprechen. Die Spaltschicht Ke kann einer „nicht druckseitigen Spaltschicht außerhalb der Mitte” entsprechen. Weiterhin kann Sc einem „Ausbildungsintervall der mittelseitigen Spaltschicht” entsprechen. Sf kann einem „Ausbildungsintervall der mittelseitigen Spaltschicht” entsprechen. Sf kann einem „Ausbildungsintervall der druckseitigen Spaltschicht außerhalb der Mitte” entsprechen. Se kann einem „Ausbildungsintervall der nicht druckseitigen Spaltschicht außerhalb der Mitte” entsprechen.
  • In den obigen Ausführungsformen wird der Trennschnittprozess von (2) ähnlich wie bei 25C gesetzt. Weiterhin kann der Trennschnittprozess wie in den 23A und 23B gezeigt durchgeführt werden.
  • Die 23A und 23B zeigen einen Aufbau, bei dem Spaltschichten Ka und Kb gebildet werden, wenn der Wafer W durch einen Trennschnittvorgang durch ein Laserschneidverfahren gemäß der Ausführungsform der 17A und 17B zu trennen ist. Alternativ kann der Trennschnittprozess gemäß den 23A und 23B auch bei einer Anordnung angewendet werden, bei der Spaltschichten Ka, Kb1 und Kb2 durch das Laserschneidverfahren gemäß der 18A und 18B gebildet werden und bei einer Anordnung, bei der Spaltschichten Ke, Kc, Kf, etc. durch das Laserschneidverfahren gemäß der 21A und 21B gebildet werden.
  • Gemäß 23A wird, was ein Dehnband T betrifft, das an die rückwärtige Fläche Wb des Wafers W angeheftet ist, eine von einer nicht dargestellten Druckvorrichtung erzeugte Druckkraft so angelegt, dass der Nahbereich des Trennschnittteils Dev von einer nicht klebenden Seite des Dehnbandes T her angehoben wird. Damit wird das Trennschnittteil Dev in konzentrierter Weise unter Druck gesetzt, selbst wenn das Dehnband T nicht zur Außenseiterichtung des Wafers W gezogen wird. Folglich lässt sich ein Riss effektiv in der Spaltschicht bilden. Damit kann der Wafer W problemlos im Trennschnittteil Dev getrennt werden. Wie weiterhin gemäß 23b gezeigt, kann eine Biegekraft an einen umfangsseitigen Randabschnitt des Dehnbands T oder auf den Wafer W aufgebracht werden, so dass der Nahbereich des Trennschnittteils Dev an der Haftseite des Dehnbands T, das an der rückwärtigen Fläche Wb des Wafers W haftet, sich aufwölbt und der am Band T haftende Wafer W gebogen wird. Das Trennschnittteil Dev wird annähernd gleichförmig unter Druck gesetzt, wenn eine solche Biegung erfolgt, selbst wenn das Dehnband T nicht zur Außenseiterichtung des Wafers W gezogen wird. Folglich kann ein stabiler Trennschnitt des Wafers W durchgeführt werden.
  • Wie in 24 gezeigt, kann der Wafer W auch dadurch getrennt werden, dass das Dehnband T, dass an der rückwärtigen Fläche Wb des Wafers W anhaftet, zur Außenseiterichtung des Wafers W gezogen wird. Das Dehnband T, welches an dem Wafer W haftet, wird durch eine Zugkraft, die zur Außenseitenrichtung verläuft, gezogen, so dass eine externe Kraft, die auf die diametralen Außenseiten des Wafers W wirkt, auch auf den Wafer W einwirkt, der an dem Band T haftet. Da somit eine Kraft zum Trennen der Spaltschichten im Trennschnittteil Dev an der Grenze in Richtungen entgegengesetzt zueinander aufgebracht wird, kann der Wafer T auch durch eine derartige Dehnung des Bandes T getrennt werden.
  • In den obigen, nicht unmittelbar zur beanspruchten Erfindung gehörenden Ausführungsformen gemäß den 17B, 18B und 21B wurden Beispiele erläutert, wo die Spaltbereiche KKα, KKβ etc. nur durch einen Streifen in Linienform in ebenen Richtung des Wafers W gebildet werden. Wie jedoch in den 22a und 22b gezeigt, können die Spaltbereiche KKα, KKβ etc. auch in einer Form von mehreren Streifen, z. B. drei Streifen in Linienform in ebenen Richtung des Wafers W als jeweils modifiziertes Beispiel dieser Ausführungsformen gebildet werden.
  • 22A zeigt ein Beispiel zur Ausbildung der Spaltbereiche KKα, KKβ, KKδ in Form von drei Streifen. Weiterhin zeigt 22B ein Beispiel, bei dem ein Spaltbereich KKδ, aufgebaut durch Bilden einer Spaltschicht Kd in einem Intervall Sd im gleichen Abstand in Dickenrichtung des Trennschnittteils Dev in Form dreier Streifen vorliegt.
  • Somit sind die Spaltbereiche KKα, KKβ, KKγ und KKδ ebenfalls weit in Ebenenrichtung des Wafers W durch Bilden der Spaltbereiche KKα, KKβ, KKγ und KKδ in Form mehrerer Streifen ausgebildet. Folglich lässt sich ein korrekter Trennvorgang zuverlässiger durchführen. Insbesondere kann das Trennschnittverhältnis verbessert werden.
  • Bei obiger Beschreibung wird kein Bezug genommen auf die Laserleistung des Laserstrahls L, der auf das Trennschnittteil Dev gerichtet wird. Es kann jedoch beispielsweise die Laserleistung, die zur Bildung der Spaltschicht Kb im druckseitigen Bereich hb notwendig ist, größer als die Laserleistung gemacht werden, die zur Ausbildung der Spaltschicht Ka im einfallseitigen Bereich ha notwendig ist. Selbst wenn die Einfalltiefe des Laserstrahls L im druckseitigen Bereich hb tiefer als im einfallsseitigen Bereich ha wird, wird die Laserleistung entsprechend erhöht. Folglich ist es möglich, die Spaltschicht Kb im druckseitigen Bereich hb problemlos auszubilden. In jeder der zuletzt genannten obigen Ausführungsformen wurde als Beispiel der Fall eines Siliziumwafers dargestellt und als zu bearbeitendes Objekt beim Laserschneiden erläutert. Das zu bearbeitenden Objekt, welches durch das Laserschneidverfahren zu trennen ist, ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Beispielsweise können verschiedene Arten von Substanzen als zu bearbeitendes Objekt verwendet werden, beispielsweise Halbleitermaterialien allgemein, Gläser, Kristalle oder Kunstharz- oder Kunststoffmaterialien. Was diese Substanzen betrifft, ist es ebenfalls möglich, Abläufe und Effekte ähnlich wie im Fall der obigen Ausführungsformen mit Silizium zu erreichen.
  • Weiterhin wurde bei jeder der zuletzt genannten Ausführungsformen der Fall der Ausbildung der Spaltschicht durch Multiphotonenabsorption als Beispiel dargestellt und beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt, sondern kann auf ähnliche Weise auch bei einem Fall angewendet werden, wo die Spaltschicht nur durch eine ein-Photonenabsorption gebildet wird.
  • Ein weiteres, nicht unmittelbar zum Gegenstand der beanspruchten Erfindung gehörendes Herstellungsverfahren für einen Halbleiterchip wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Die 26A und 26B sind erläuternde Darstellungen des Aufbaus eines Halbleitersubstrates. 26A ist eine erläuternde Draufsicht auf das Halbleitersubstrat und 26B ist eine Schnittdarstellung aus Richtung des Pfeils XXVIB-XXVIB in 26A. 27 ist eine erläuternde Darstellung eines Verfahrens zum Bestrahlen eines Laserstrahls auf das Halbleitersubstrat. 28 ist eine typische Ansicht eines Spaltbereichs, der durch das Herstellungsverfahren gebildet wird. 29 ist eine erläuternde Darstellung der Beziehung der Laserleistung, berechnet durch eine Simulation, einer Tiefe zur Ausbildung des Spaltbereiches und einer Temperatur am Brennpunkt. In 29 bezeichnet XXIXA den Fall einer Tiefe von 26 μm, XXIXB den Fall einer Tiefe von 410 μm und XXIXC den Fall einer Tiefe von 140 μm.
  • In jeder dieser Figuren ist nur ein Teil vergrößert und übertrieben aus Gründen der Einfachheit der Darstellung gezeigt.
  • Ein Halbleitersubstrat 21 in dünner Plattenform aus Silizium wird gemäß 26A vorbereitet. Gemäß 26B wird eine rückwärtige Fläche 21B des Halbleitersubstrats 21 an einer Schicht 41 aus einem Kunstharz oder Kunststoff mittels einer Klebschicht 52 befestigt. Die Schicht 41 hat Dehnungseigenschaften und die Haftschicht 52 wird über eine gesamte Fläche der Schicht 41 ausgebildet. Ein äußerer Umfangsabschnitt der Schicht 41 wird von einem Rahmen 42 in Ringform gehalten, so dass die Schicht 41 in einem aufgespannten Zustand verbleibt.
  • Eine Ausrichtungsabflachung OF, welche eine Kristallausrichtung zeigt, ist an einem Abschnitt des Außenumfangs des Halbleitersubstrats 21 gebildet. Durch Diffusionsvorgänge etc. gebildete Halbleiterelemente 25 sind schachbrettartig in Reihen und Spalten auf einer Substratfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 ausgebildet.
  • Trennplanlinien DL1 bis DL14 als Linien, an welchen eine Trennung oder Spaltung des Halbleitersubstrats 21 in Dickenrichtung geplant ist, verlaufen in Richtung der rückwärtigen Fläche 21b in Dickenrichtung des Halbleitersubstrats 21 auf der Substratfläche 21a zwischen den jeweiligen Halbleiterelementen 25. Trennplanlinien DL1 bis DL7 verlaufen in Richtung annähernd senkrecht zur Ausrichtungsabmachung OF, wobei diese Trennplanlinien zueinander parallel sind. Trennplanlinien DL8 bis DL14 verlaufen in einer Richtung annähernd parallel zur Abflachung OF und sind ebenfalls zueinander parallel. Die Trennplanlinien DL1 bis DL7 und die Trennplanlinien DL8 bis DL14 schneiden einander senkrecht.
  • Jedes Halbleiterelement 25 wird an vier Seiten seines Umfangs von der Trennplanlinie DL eingefasst. Das Halbleitersubstrat 21 wird entlang der Trennplanlinie DL in Dickenrichtung unterteilt, so dass eine Mehrzahl von Halbleiterchips Cp mit jeweils dem Halbleiterelement 25 erhalten werden.
  • In der folgenden Erläuterung wird ein Abschnitt, der vom Halbleitersubstrat 21 nicht abgeteilt und nach der Teilung zu einem Halbleiterchip wird, ebenfalls Halbleiterchip genannt. Die Halbleiterchips Cp werden jeweils in Dickenrichtung entlang der Trennplanlinie DL durch einen Schneidprozess abgetrennt und dann als IC oder LSI durch jeweilige Nachbearbeitungsschritte wie Einbauen, Sondieren, Kapseln etc. vervollständigt.
  • Wie in 26B gezeigt, sind sechs Halbleiterchips Cp1 bis Cp6 entlang einer Linie XXVIB-XXVIB auf dem Halbleitersubstrat 21 angeordnet. Sieben Trennplanlinien DL1 bis DL7 und Trennplanlinien DL11 und DL12 (26A), die in 26B nicht gezeigt sind, sind vorhanden, um die Halbleiterchips Cp1 bis Cp6 voneinander zu trennen. Ein Spaltbereich K (28) als Ausgangspunkt der Teilung ist in Dickenrichtung des Halbleitersubstrats 21 durch ein Verfahren entlang den Trennplanlinien DL1 bis DL7, DL11 und DL12 ausgebildet, welches später noch beschrieben wird.
  • Die Ausbildung des Spaltbereichs unter Verwendung einer Laserbestrahlung wird nachfolgend erläutert.
  • Gemäß 27 ist ein Laserkopf H zur Abgabe eines Laserstrahls L in einer Herstellungsvorrichtung 1 für den Halbleiterchip angeordnet. Der Laserkopf H hat eine Kondenserlinse CV zum Bündeln des Laserstrahls L und kann den Laserstrahl L in einer bestimmten Brennweite fokussieren. Hierbei liegt der Konvergenzpunkt oder Brennpunkt P des Laserstrahls L so, dass er in einer Position einer Tiefe d von der Substratfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 aus gebildet wird.
  • Eine geeignete Laserart und Laserwellenlänge werden hierbei ausgewählt, so dass der Laserstrahl L angepasst an die Struktur und das Material des Halbleitersubstrats 21 gebildet wird. Beispielsweise können ein YAG-Laser, ein Kohlendioxidlaser, ein Halbleiterlaser oder dergleichen verwendet werden.
  • Eine der Trennplanlinien DL gemäß 26A wird zunächst vom Laserstrahl abgetastet, um das Halbleitersubstrat zu erkennen, wo der Spaltbereich K im Halbleitersubstrat 21 auszubilden ist, und der Bestrahlungsbereich für den Laserstrahl L wird festgesetzt. Es sei nun ein Fall beschrieben, wo der Spaltbereich K auf der Trennplanlinie DL4 ausgebildet werden soll.
  • Gemäß 27 wird der Laserkopf H entlang der Trennplanlinie DL4 (Richtung F4 in dieser Figur) bewegt. Der Spaltbereich K wird unter Verwendung einer Multiphotonenabsorption durch Strahlen des Laserstrahls L von der Substratfläche 21a aus entlang eines Pfads zu einer Tiefe d gebildet, wo der Brennpunkt P des Laserstrahls L liegt.
  • Nachfolgend wird gemäß 28 der Konvergenzpunkt P in Dickenrichtung des Halbleitersubstrats 21 bewegt, indem die Tiefe d des Konvergenzpunkts P des Laserstrahls L eingestellt wird, und der Spaltbereich K wird in einer Mehrzahl von Positionen entlang der Trennplanlinie DL4 erzeugt. Die Spaltbereiche K mit ungefähr 30 Positionen werden normalerweise in Dickenrichtung ausgebildet, um ein Halbleitersubstrat 21 mit einer Materialdicke von ungefähr 600 μm zu unterteilen. In 28 ist aus Gründen der Einfachheit der Darstellung nur die Ausbildung von acht Spaltbereichen K1 bis K8 gezeigt.
  • Die Energie des einfallenden Laserstrahls L wird am Konvergenzpunkt P absorbiert und der Spaltbereich K erweitert sich in Dickenrichtung und Ebenenrichtung des Halbleitersubstrats 21 mit dem Brennpunkt oder Konvergenzpunkt P als Mittelpunkt. Der Spaltbereich K wird so gebildet, dass die Ausbreitung in Dickenrichtung des Halbleitersubstrats 21 größer als die Ausbreitung in Ebenenrichtung ist, und ein Längsschnitt des Spaltbereichs K hat die Form eines Rotationskörpers (langgestreckte Ellipse).
  • In der folgenden Beschreibung sei die Ausbreitung des Spaltbereichs K in Dickenrichtung des Halbleitersubstrats 21 als „Längsausbreitung R1” bezeichnet und die Ausbreitung des Spaltbereichs K in Ebenenrichtung als „Querausbreitung R2”. Weiterhin, wenn die Größe des Spaltbereichs K dargestellt ist, seien die Längsausbreitung R1 und die Querausbreitung R2 allgemein nachfolgend als „Ausbreitung R” bezeichnet.
  • Wenn der Spaltbereich K in mehreren Schichten in Dickenrichtung des Halbleitersubstrats 21 eingebracht worden ist und von einer Richtung nahe der Substratfläche 21a aus ausgebildet worden ist, wird der Laserstrahl L beim Durchlaufen vorher gebildeter Spaltbereiche K gestreut, so dass sich nicht ohne Weiteres ein sauberer Konvergenzpunkt P bilden lässt. Es tritt daher der Fall auf, dass kein Spaltbereich K ausreichender Größe gebildet wird. Von daher ist es bevorzugt, den Spaltbereich K ausgehend von der Unterseite her, d. h. ausgehend von einer Seite gegenüber der Substratfläche 21a her, auszubilden.
  • Folglich wird der Laserstrahl L abgestrahlt, indem eine Distanz M (27) von einer Emissionsfläche des Laserstrahls L am Laserkopf H zur Substratfläche 21a gesteuert wird, um den Spaltbereich K in der Reihenfolge von K1 nach K8 zu bilden (28).
  • Die Intensität des auf das Halbleitersubstrat 21 gestrahlten Laserstrahls wird auf der Grundlage der Beziehung der Laserleistung LP als Eingangswert einer Vorrichtung zum Festsetzen der Intensität des Laserstrahls L, berechnet aus einer Simulation, die von den Erfindern der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurde, einer Tiefe d zur Ausbildung des Spaltbereichs K und einer Temperatur Temp am Konvergenzpunkt P gesteuert. 29 zeigt Ergebnisse der Simulation. „Brennpunkt” in dieser Figur hat die gleiche Bedeutung wie die Tiefe d von 28. Bei der Simulation sei angenommen, dass die Intensitäten der Laserleistung LP und des Laserstrahls L proportional sind und sämtliche Energie des Laserstrahls L, der am Konvergenzpunkt P auftrifft, für Wärmeerzeugung verbraucht wird.
  • Die Temperatur T am Konvergenzpunkt P steigt proportional zur Laserleistung LP, und die Steigung ist schwach, wenn der Brennpunkt (Tiefe d) groß ist. Genauer gesagt, wenn der Brennpunkt (Tiefe d) groß ist, ist hohe Laserleistung LP notwendig, um die Temperatur Temp anzuheben.
  • Der Spaltbereich K wird gebildet, wenn die Temperatur Temp einen Schmelzpunkt (1693 K) des Siliziums übersteigt, welches das Halbleitersubstrat 21 bildet. Die Längsausbreitung R1 des Spaltbereichs K, der sich bildet, wenn die Temperatur Temp den Schmelzpunkt knapp übersteigt, ist ungefähr 18 μm und die Querausbreitung R2 beträgt ungefähr 2 bis 3 μm.
  • Wenn der Brennpunkt (Tiefe d) 620 μm beträgt, ist eine Laserleistung LP von ungefähr 0,9 W notwendig, damit die Temperatur Temp den Schmelzpunkt von Silizium erreicht. Ähnlich wird bei einem Brennpunkt (Tiefe d) von 410 μm eine Laserleistung LP von ungefähr 0,7 W notwendig. Wenn der Brennpunkt (Tiefe d) 140 μm beträgt, ist eine Laserleistung LP von ungefähr 0,5 W notwendig.
  • Die Beziehung der folgenden Formel, berechnet durch die Methode des kleinsten quadratischen Mittels, zwischen Laserleistung LP und Tiefe d, wenn die Temperatur Temp den Schmelzpunkt erreicht, lässt sich aus diesem Zusammenhang erhalten: LP = 0,001 × d + 0,355 (F1) LP bezeichnet hierbei die Laserleistung (W) und d die Tiefe des Konvergenzpunkts P (μm).
  • Die Laserleistung LP, die zur Bildung des Spaltbereichs K notwendig ist, steigt proportional zur Tiefe d aufgrund der obigen Formel F1. Mit anderen Worten, die Intensität des Laserstrahls L, der auf den Brennpunkt P gestrahlt wird, wird proportional zur Tiefe d gedämpft und die Temperatur Temp sinkt ebenfalls.
  • Die Ausbreitung R des Spaltbereichs K ändert sich abhängig von der Temperatur Temp. Wenn daher die Laserleistung LP konstant gemacht wird und der Laserstrahl abgestrahlt wird, nimmt die Ausbreitung R des Spaltbereichs K ab, wenn die Tiefe d zunimmt.
  • Wenn beispielsweise die Laserleistung LP auf 1,2 W gesetzt wird und der Laserstrahl L abgestrahlt wird, wird der Spaltbereich K8 nahe der Substratfläche 21a so gebildet, dass die Längsausbreitung R1 ungefähr 40 μm und die Querausbreitung R2 ungefähr 4 bis 6 μm beträgt. Im Gegensatz hierzu wird der Spaltbereich K1 nahe der rückwärtigen Fläche 21b so gebildet, dass die Längsausbreitung R1 ungefähr 20 μm und die Querausbreitung R2 ungefähr 2 bis 3 μm beträgt. Damit hat der Spaltbereich K1 eine ähnliche Form mit ½-mal der Größe des Spaltbereichs K8.
  • Die Temperatur Temp steigt proportional zur Laserleistung LP und die Ausbreitung R des Spaltbereichs K steigt mit steigender Temperatur Temp. Daher kann ein Spaltbereich K mit einer gewünschten vorbestimmbaren Ausbreitung R in einer bestimmten Tiefe d gebildet werden, indem die Laserleistung LP unter Verwendung der Beziehung gemäß obiger Formel F1, die Temperatur Temp und die Ausbreitung R des Spaltbereichs K verwendet werden.
  • Bei dieser Ausführungsform wird gemäß 28 der Spaltbereich K so gebildet, dass die Ausbreitung R vom Konvergenzpunkt P aus groß wird, je näher man sich der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleitersubstrats 21 annähert, wobei ein Verfahren zur Steuerung der Intensität des Laserstrahls L verwendet wird. Genauer gesagt, die Intensität des Laserstrahls L wird so gesteuert, dass sich diese erhöht, so dass die Größe der Ausbreitung R größer wird, wenn der Spaltbereich K näher an der rückwärtigen Fläche 21b ausgebildet wird.
  • Zunächst wird der Spaltbereich K1 gebildet, der der rückwärtigen Fläche 21b am nächsten ist, und nachfolgend werden in Richtung der Substratfläche 21a gehend die Spaltbereiche K2 bis K8 gebildet. Die Spaltbereiche K1 bis K8 werden so gebildet, dass die Ausbreitung R in dieser Reihenfolge abnimmt.
  • Beispielsweise ist die Intensität des abgestrahlten Laserstrahls I so eingestellt, dass die Längsausbreitung R1 des Spaltbereichs K1 auf 40 μm und die Längsausbreitung R1 des Spaltbereichs K8 auf 20 μm gesetzt ist. Die Intensität des Laserstrahls L wird so gesteuert, dass die Ausbreitungen R der Spaltbereiche K1 bis K8 proportional zur Tiefe d sind. Hierbei wird der Spaltbereich K1 in der größten Tiefe d gebildet und so geformt, dass die Ausbreitung R maximal ist. Daher muss die Intensität des Laserstrahls L hierfür maximal sein.
  • Ähnlich zu der Trennplanlinie DL4 werden Spaltbereiche K1 bis K8 auch in den anderen Trennplanlinien DL gebildet.
  • Hierbei werden die Spaltbereiche K1 bis K8 so gebildet, dass die Ausbreitung R in dieser Reihenfolge abnimmt. Da die Intensität des Laserstrahls L, der auf den Spaltbereich K nahe der Substratfläche 21a gerichtet ist, niedrig ist, ist der Temperaturanstieg nahe der Substratfläche 21a gering und es besteht keine Gefahr, dass das Halbleiterelement 25 thermisch beeinflusst wird.
  • Weiterhin wird ein Mikroriss innerhalb des Spaltbereichs K durch Auslösung einer Phasenumwandlung des Siliziums ausgelöst. Der Betrag des Mikrorisses steigt abhängig von der Intensität des Laserstrahls L und der Mikroriss wird in dem Spaltbereich K1 mit höherer Dichte als im Spaltbereich K8 gebildet. Insbesondere ist der Betrag oder die Größe des Mikrorisses im Spaltbereich K ebenfalls durch Steuerung der Intensität des Laserstrahls L steuerbar.
  • Nachfolgend wird auf das Halbleitersubstrat 21 eine Last aufgebracht, indem die Schicht 41 (21) in Ebenenrichtung gereckt wird, und ein Riss bildet sich im Spaltbereich K als Ausgangspunkt und das Halbleitersubstrat 21 wird in Dickenrichtung entlang der Trennplanlinie DL unterteilt.
  • Beispielsweise kann das nachfolgende bekannte Verfahren als ein Verfahren zum Ausdehnen oder Recken der Schicht oder Folie 41 verwendet werden. Bei diesem Verfahren wird das Halbleitersubstrat 21 mit Druck beaufschlagt, so dass es von der rückwärtigen Seite der Schicht 41 hochgeschoben wird, wobei eine nicht dargestellte Druckvorrichtung verwendet wird, welche eine flache Fläche ungefähr der gleichen Größe wie die rückwärtige Fläche 21b des Halbleitersubstrats 21 hat, wobei mittels eines Rahmens 42 eine Festlegung erfolgt. Damit wird die Schicht 41 in einer Ebenenrichtung gedehnt oder gereckt und eine Last wird in einer in der Ebene liegenden Richtung auf das Halbleitersubstrat 21 aufgebracht.
  • Der Spaltbereich K1, der der rückwärtigen Fläche 21b am nächsten ist, ist hierbei so gebildet, dass die Ausbreitung R unter den Spaltbereichen K1 bis K8 die größte ist. Folglich wirkt er effektiv als Start- oder Ausgangspunkt für die Risserzeugung, wenn die Schicht 41 gedehnt wird und das Halbleitersubstrat 21 geteilt wird. Weiterhin haben die im Spaltbereich K1 eingebrachten Mikrorisse die höchste Dichte. Daher wird der Riss zunächst mit geringer Kraft entwickelt und das Halbleitersubstrat 21 zuverlässig getrennt.
  • Zusätzlich sind die Spaltbereiche K1 bis K8 so gebildet, dass die Ausbreitung R umso größer ist, je näher man der rückwärtigen Fläche 21b ist. Daher ist eine Kraft, die zum Trennen in der Reihenfolge der Spaltbereiche K1 bis K8 notwendig ist, gering. Der Riss pflanzt sich sequenziell vom Spaltbereich K1 an der rückwärtigen Fläche 21b zum Spaltbereich K8 fort und der Riss wird nicht abgelenkt.
  • Es ergeben sich unter anderem die folgenden Effekte und Wirkungsweisen:
    Die Intensität des Laserstrahls L wird abhängig von der Ausbreitung R vom Konvergenzpunkt P des Spaltbereichs K und der Tiefe d im Halbleitersubstrat 21 zur Ausbildung des Spaltbereichs K gesteuert. Damit ist es möglich, den Spaltbereich K mit einer gewünschten bestimmbaren Ausbreitung R auszubilden, die geeignet ist, das Halbleitersubstrat 21 zuverlässig zu teilen, wobei die Ausbildung in einer bestimmten Tiefe d erfolgt.
  • Der Spaltbereich K kann effektiv eingestellt werden, um das Halbleitersubstrat 21 zu trennen. Damit ist es möglich, ein Herstellungsverfahren für einen Halbleiterchip Cp zu realisieren, mittels dem die Ausbeute an Halbleiterchips Cp verbesserbar ist.
  • Die Intensität des Laserstrahls L wird so gesteuert, dass die Ausbreitung R vom Konvergenzpunkt P am Spaltbereich K nahe der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleitersubstrats 21 größer als die Ausbreitung R vom Konvergenzpunkt P im Spaltbereich K nahe der Substratfläche 21a ist. Daher wird ein Spaltbereich K großer Abmessungen an der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleitersubstrats 21 als Startpunkt der Rissbildung gebildet. Folglich lässt sich ein Riss mit geringen Kräften entwickeln oder auslösen und das Halbleitersubstrat 21 kann zuverlässig zertrennt werden.
  • Da der Spaltbereich K effektiv zur Teilung des Halbleitersubstrats 21 gebildet werden kann, ist es möglich, ein Herstellungsverfahren für einen Halbleiterchip Cp zu realisieren, mittels dem die Herstellungsausbeute erhöht werden kann.
  • Die Intensität des Laserstrahls L wird so gesteuert, dass die Ausbreitung R vom Konvergenzpunkt P groß wird, wenn sich der Spaltbereich K nahe der rückwärtigen Fläche 21b befindet. Daher wird die Ausbreitung R groß und eine zum Trennen notwendige Kraft wird gering, wenn der Spaltbereich K nahe der rückwärtigen Fläche 21b der Ausgangspunkt der Rissentwicklung ist. Damit ist es möglich, den Riss ausgehend vom Spaltbereich K1 nahe der rückwärtigen Fläche 21b als Startpunkt der Rissentwicklung zum Spaltbereich K8 nahe der Substratfläche 21a sequenziell zu entwickeln und zu trennen. Folglich besteht keine Gefahr, dass eine fehlerhafte Trennung des Halbleitersubstrats 21 aufgrund einer Rissabweichung oder dergleichen verursacht wird.
  • Eine weitere, nicht unmittelbar zum Gegenstand der beanspruchten Erfindung gehörende Ausführungsform eines Herstellungsverfahrens für einen Halbleiterchip wird unter Bezug auf die Zeichnung erläutert. 30A ist eine typische Ansicht eines Spaltbereichs, wenn einander benachbarte Spaltbereiche einander überlappen. 30B ist eine typische Ansicht eines Spaltbereichs, der durch ein derartiges Herstellungsverfahren für einen Halbleiterchip hergestellt worden ist.
  • Gemäß 27 ergibt sich, wenn die Ausbreitung des Spaltbereichs K außerordentlich groß in einem Fall der durchgehenden Ausbildung des Spaltbereichs K in einer gleichen Tiefe in Ebenenrichtung des Halbleitersubstrats 21 entlang der Trennplanlinie DL4 ist, der Fall, dass die Spaltbereiche K in Dickenrichtung und Ebenenrichtung des Halbleitersubstrats 21 miteinander in Verbindung gelangen oder überlappen („zusammenschmelzen”), wie in 30A gezeigt. In diesem Fall ergibt sich eine Rekristallisation, dass heißt, es wird eine Rückschmelzung, eine Rekristallisierung etc. verursacht, und starke Haltekräfte bilden sich in einem Überlappungsbereich Kw und eine hohe Kraft wird notwendig, um das Halbleitersubstrat 21 zu trennen.
  • Die Längsausbreitung R1 und die Querausbreitung R2, bei denen sichergestellt wird, dass derartige Spaltbereiche K nicht zu einem Abschnitt zusammenlaufen, werden gewählt, um das obige Phänomen zu vermeiden. Gemäß 30B werden einander benachbarte Spaltbereiche K so gebildet, dass sie sich nicht überlappen, und die Ausbreitung R des Spaltbereichs K wird effektiv eingestellt, um das Halbleitersubstrat 21 trennen zu können, indem die Intensität des Laserstrahls L entsprechend gesteuert wird.
  • In 30B sei ein Fall gezeigt, bei dem Ausbreitungen R der Spaltbereiche K ungefähr gleich zueinander sind; dies sei als Beispiel gewählt. Es kann auch eine Anordnung gewählt werden, bei der die Ausbreitung R, die näher der rückwärtigen Fläche 21b ist, entsprechend größer ist.
  • Es ergeben sich die folgenden Effekte:
    Die Intensität des Laserstrahls L wird so gesteuert, dass einander benachbarte Spaltbereiche K nicht zu einem Abschnitt zusammenlaufen. Damit ist es möglich, zu verhindern, dass ein überlappender Abschnitt Kw einander benachbarter Spaltbereiche K durch Rekristallisierung, Neuaufschmelzen etc. starke Bindekräfte entwickelt und sich das Halbleitersubstrat 21 nicht ohne Weiteres mehr trennen lässt. Weiterhin können benachbarte Spaltbereiche K so eingestellt werden, dass sie einander nicht überlappen, indem die Bestrahlungszeit (Bestrahlungsgeschwindigkeit und -frequenz) des Laserstrahls L eingestellt wird.
  • (Weitere Abwandlungen)
  • Die Spaltbereiche K1 bis K8 können auch so gebildet werden, dass die Intensität des Laserstrahls L derart gesteuert wird, dass die Ausbreitung R vom Konvergenzpunkt P des Spaltbereichs K nahe der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleitersubstrats 21 größer als die Ausbreitung R vom Konvergenzpunkt P des Spaltbereichs K nahe der Substratfläche 21a wird.
  • Gemäß den 26A bis 29 wird die Intensität des Laserstrahls L so gesteuert, dass die Ausbreitung R vom Konvergenzpunkt P groß wird, wenn sich der Spaltbereich K der rückwärtigen Fläche 21b nähert. Im Gegensatz hierzu kann gemäß beispielsweise 31 die Intensität des Laserstrahls L so gesteuert werden, dass die Längsausbreitungen R1 der Spaltbereiche K1 bis K3 nahe der rückwärtigen Fläche 21b beispielsweise 40 μm betragen und die Längsausbreitungen R1 der Spaltbereiche K4 bis K8 beispielsweise 20 μm betragen.
  • Weiterhin können die Ausbreitungen R der Spaltbereiche K4 bis K8 auch so eingestellt werden, dass sie in der Reihenfolge von K4 nach K8 größer werden, indem die Spaltbereiche K4 bis K8 durch einen Laserstrahl L mit jeweils gleicher Intensität gebildet werden.
  • Wenn dieser Aufbau gewählt wird, wird ein Spaltbereich K, der beim Brennvorgang effektiv wirkt, ebenfalls nahe der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleitersubstrats 21 gebildet. Damit können die Effekte (1) und (2) der 26A bis 29 ebenfalls erhalten werden.
  • Alternativ können die Spaltbereiche K1 bis K8 auch gebildet werden, indem die Intensität des Laserstrahls L so gesteuert wird, dass die Ausbreitungen R von den jeweiligen Konvergenzpunkten F aus ungefähr gleich werden. Wie beispielsweise in 32 gezeigt, kann die Intensität des Laserstrahls L auch so gesteuert werden, dass die Spaltbereiche K1 bis K8 annähernd gleiche Ausbreitung R haben, d. h. beispielsweise 40 μm in Längsausbreitung R1.
  • Wenn dieser Aufbau verwendet wird, wird ein Spaltbereich K, der beim Trennen ebenfalls wirksam ist, nahe der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleitersubstrats 21 gebildet. Damit kann der Effekt (1) der 26A bis 29 erhalten werden.
  • Alternativ kann der Spaltbereich K auch durch Bestrahlen eines Laserstrahls L von der Seite der Schicht 41 her gebildet werden.
  • Wie beispielsweise in 33 gezeigt, wird das Halbleitersubstrat 21 mit der Schicht 41 aus einem Material versehen, das in der Lage ist, den Laserstrahl L durchzulassen, und der Laserstrahl L wird von der Seite der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleitersubstrats 21 her durch die Schicht 41 aufgestrahlt. Hierbei wird der Laserstrahl L aufgestrahlt, wobei die Position des Laserkopfes H so gesteuert wird, dass sie entfernt von der rückwärtigen Fläche 21b derart ist, dass der Spaltbereich K in der Reihenfolge von K8 nach K1 gebildet wird, um Streueinflüsse auf den Laserstrahl L durch den jeweils vorher gebildeten Spaltbereich K zu vermeiden. Der Spaltbereich K mit einer bestimmten Ausbreitung R kann in einer bestimmten Tiefe d durch Steuerung der Laserleistung LP gebildet werden. In 33 werden die Spaltbereiche K1 bis K8 so gebildet, dass die Ausbreitung R von jedem Konvergenzpunkt P annähernd gleich ist. Die Spaltbereiche K können jedoch auch so ausgebildet werden, dass die Ausbreitung R von den Konvergenzpunkten P mit zunehmender Annäherung an die rückwärtige Fläche 21b des Halbleitersubstrats 21 zunimmt.
  • Die Spaltbereiche K1 bis K8 können auch gebildet werden, indem die Bestrahlung des Laserstrahls L von der Substratfläche 21a her und die Bestrahlung mit dem Laserstrahl L von der rückseitigen Fläche 21b her kombiniert werden.
  • Wie beispielsweise in 34A gezeigt, wird der Laserstrahl L von der Substratfläche 21a her aufgestrahlt und Spaltbereiche K5 bis K8 werden in dieser Reihenfolge so gebildet, dass die Ausbreitung R von jedem Konvergenzpunkt P aus ungefähr gleich ist. Nachfolgend wird gemäß 34B, wobei das Halbleitersubstrat 21 an der Schicht 41 angeheftet ist, das Halbleitersubstrat 21 gegenüber dem Laserkopf H umgedreht und der Laserstrahl L wird von der Seite der rückwärtigen Fläche 21b her aufgestrahlt, und die Spaltbereiche K4 bis K1 werden in dieser Reihenfolge so gebildet, dass die Ausbreitung R von jedem Konvergenzpunkt P aus ungefähr gleich ist.
  • Wenn diese Anordnung verwendet wird, lässt sich die Tiefe d zum Einstrahlen des Laserstrahls L verringern. Folglich ist es nicht notwendig, die Leistung des Lasers über einen weiten Bereich hinweg zu steuern.
  • Die Spaltbereiche K1 bis K4 oder die Spaltbereiche K5 bis K8 können früher ausgebildet werden. Weiterhin kann der Spaltbereich K auch so ausgebildet werden, dass die Ausbreitung R vom Konvergenzpunkt P umso größer wird, je näher man der rückwärtigen Fläche 21b des Halbleitersubstrats 21 kommt.
  • Weiterhin wird der Laserstrahl L abhängig von der Verunreinigungskonzentration innerhalb des Halbleitersubstrats 21 gedämpft. Ein Dämpfungsverhältnis wird groß, wenn der Verunreinigungsbetrag zunimmt. Wenn daher die Verunreinigungskonzentration in Dickenrichtung des Halbleitersubstrats 21 sich ändert, besteht die Gefahr, dass keine Spaltschicht K mit bestimmter Ausbreitung R in einem Bereich hoher Verunreinigungskonzentration ausgebildet wird.
  • Daher kann eine Spaltschicht bestimmter Größe gebildet werden, indem die Laserleistung LP abhängig von einem Verunreinigungskonzentrationsprofil gegenüber der Tiefe d an der Trennplanlinie DL gesteuert wird. Beispielsweise in einem Bereich, wo die Verunreinigungskonzentration hoch ist und die Dämpfung des Laserstrahls L groß wird, kann die Laserleistung LP so gesteuert werden, dass die Intensität des abgestrahlten Laserstrahls L erhöht wird.
  • Wenn dieser Aufbau verwendet wird, lässt sich ein Spaltbereich K mit bestimmter Ausbreitung in einer bestimmten Tiefe d des Halbleitersubstrats 21 bilden, bei dem sich die Verunreinigungskonzentration in Dickenrichtung ändert.
  • Weiterhin kann der Spaltbereich K auch durch Steuern der Laserleistung LP abhängig von einem Verunreinigungskonzentrationsprofil in einer Getter-Schicht als Verunreinigungsschicht gebildet werden.
  • Insoweit allgemein zusammenfassend beschreibt die vorliegende Erfindung einen Prozess der Bildung oder Ausbildung einer Vertiefung, die in der Lage ist, Belastungen aufgrund einer externen Kraft in einem trennzuschneidenden Teil auszubilden, bis die Vertiefung nahe einer Spaltschicht liegt. Wenn eine externe Kraft beim Trennschnitt aufgebracht wird, wird sich in der Vertiefung konzentrierende Belastung direkt auf die Spaltschicht nahe der Vertiefung aufgebracht. Folglich lässt sich ein Risswachstum mit der Spaltschicht als Start- oder Ausgangspunkt erzielen oder fördern. Damit kann ein stabiler Trennschnitt durchgeführt werden und Qualitätsverringerungen an abgetrennten Waferteilen lassen sich verhindern.
  • Das Substrat kann ein Halbleiterwafer sein und das Substrat wird in eine Mehrzahl von Chips unterteilt. Dieses Verfahren enthält den Prozess der Ausbildung einer Vertiefung, die in der Lage ist, Belastungen aufgrund einer externen Kraft in einem trennzuschneidenden Teil im Halbleiterwafer zu konzentrieren, bis die Vertiefung nahe einer Spaltschicht liegt.
  • Eine Distanz zwischen der Vertiefung und der Spaltschicht ist gleich oder kleiner als 30 μm. Das Verfahren enthält einen Prozess zur Ausbildung einer Vertiefung, die in der Lage ist, Belastungen aufgrund einer externen Kraft in einem trennzuschneidenden Teil in einem Halbleiterwafer zu konzentrieren, bis eine Tiefe erreicht wird, wo die Trenndistanz zwischen einer Spaltschicht benachbart dieser Vertiefung und einem Bodenabschnitt dieser Vertiefung 30 μm oder weniger beträgt. Somit wird eine Oberflächenschicht von dem trennzuschneidenden Teil bei der Ausbildung der Vertiefung entfernt. Daher liegt kein Bereich zur Ausbildung keiner Spaltschicht an einer Oberfläche des trennzuschneidenden Teils vor. Wenn eine externe Kraft auf den Halbleiterwafer beim Trennschnitt aufgebracht wird, lässt sich ein im Bodenabschnitt als Startpunkt erzeugter Riss mit der Spaltschicht mit einer Trenndistanz von 30 μm oder weniger durch am Bodenabschnitt der Vertiefung konzentrierte Belastung in Verbindung bringen, wenn die Trenndistanz zwischen der Spaltschicht, die der Vertiefung am nächsten ist, und dem Bodenabschnitt dieser Vertiefung 30 μm oder weniger beträgt, auch dann, wenn keine Spaltschicht direkt in Verbindung mit dieser Vertiefung ist. Daher kann ein Risswachstum mit dem Bodenabschnitt als Startpunkt gefördert werden. Folglich ist die Möglichkeit, dass sich Risswachstum in einer ungeplanten Richtung entwickelt, im Vergleich zu dem Fall extrem niedrig, wo ein Bereich zur Ausbildung keiner Spaltschicht sich in der Oberflächenschicht des trennzuschneidenden Teils befindet. Somit kann ein stabiler Trennschnitt durchgeführt werden und eine Qualitätsverringerung bei einer unterteilten Halbleitervorrichtung kann verhindert werden.
  • Die Vertiefung kann auf einer ersten Seite des Substrats ausgebildet werden und die Kraft wird auf die erste Seite des Substrats in Richtung eines Außenumfangs des Substrats in radialer Richtung des Substrats aufgebracht. Wenn bei diesem Verfahren die externe Kraft in Richtung der diametralen Außenseite an einer Fläche des Halbleiterwafers aufgebracht wird, ist eine Vertiefung in wenigstens dieser einen Fläche ausgebildet, die in der Lage ist, Belastungen aufgrund der externen Kraft zu konzentrieren. Somit wird ein Risswachstum, wobei die Spaltschicht auf einer Flächenseite, auf welche die externe Kraft einfach aufbringbar ist, und der Bodenabschnitt der Vertiefung als ein Startpunkt festgelegt sind, im Vergleich zu dem Fall gefördert, wo dies bei der anderen Fläche erfolgt, bei der diese externe Kraft schwierig aufzubringen ist oder wäre. Insbesondere ist dies besonders effektiv, wenn der Bereich zur Ausbildung keiner Spaltschicht sich auf dieser einen Flächenseite konzentriert. Folglich lässt sich ein stabiler Trennschnitt durchführen und Qualitätsverringerungen einer abgetrennten Halbleitervorrichtung lassen sich verhindern, auch bei einem Halbleiterwafer, bei dem der Bereich zur Ausbildung keiner Spaltschicht sich auf der Oberflächenschicht der einen Fläche konzentriert, wo die externe Kraft aufgebracht wird.
  • Alternativ kann die Vertiefung an einer ersten Seite des Substrats angeordnet sein und die Kraft wird auf eine zweite Seite des Substrats in Richtung eines Außenumfangs des Substrats in Radialrichtung des Substrats aufgebracht. Wenn bei diesem Verfahren eine externe Kraft in Richtung der diametralen Außenseite an einer Fläche des Halbleiterwafers aufgebracht wird, wird eine Vertiefung, die in der Lage ist, Belastungen aufgrund einer externen Kraft hieran zu konzentrieren, in der anderen Fläche auf der Seite gegenüber der wenigstens einen Fläche ausgebildet. Somit wird Risswachstum, wobei die Spaltschicht in der anderen Fläche, auf welche die externe Kraft schwierig aufzubringen ist, und der Bodenabschnitt der Vertiefung als Startpunkt gesetzt werden, im Vergleich zu dem Fall gefördert, wo dies bei der Fläche erfolgt, wo die externe Kraft einfach aufzubringen ist. Dies ist insbesondere dann effektiv, wenn der Bereich zur Ausbildung keiner Spaltschicht sich auf Seiten der anderen Fläche konzentriert oder sammelt. Folglich lässt sich ein stabiler Trennschnitt durchführen und eine Qualitätsverringerung einer abgetrennten Halbleitervorrichtung kann verhindert werden, auch bei einem Halbleiterwafer, bei dem der Bereich zur Ausbildung keiner Spaltschicht sich in der Oberflächenschicht der anderen Fläche auf der Seite gegenüber der einen Fläche konzentriert, wo die externe Kraft aufgebracht wird.
  • Alternativ kann die Ausbildung der Vertiefung durchgeführt werden, bevor die Spaltschicht ausgebildet wird. Bei diesem Verfahren liegt der Prozess zur Ausbildung der Vertiefung, die zur Belastungskonzentration aufgrund hierauf wirkender externer Kräfte in der Lage ist, vor dem Prozess zur Ausbildung der Spaltschicht im Halbleiterwafer vor. Folglich ist beim Prozess zur Ausbildung einer derartigen Vertiefung noch keine Spaltschicht im Halbleiterwafer gebildet. Wenn daher beispielsweise diese Vertiefung durch eine physikalische Bearbeitung, beispielsweise einen mechanischen Vorgang oder dergleichen, gebildet wird, ist die Spaltschicht, welche Grund für einen Riss aufgrund mechanischer Vibrationen oder dergleichen wäre, noch nicht gebildet. Damit kann eine Rissbildung zur Bearbeitungszeit unterbunden werden. Folglich ist es möglich, eine Qualitätsverringerung der Halbleitervorrichtung zu verhindern, da es keine Erzeugung derartiger ungeplanter Risse gibt.
  • Alternativ kann die Vertiefungsausbildung nach der Spaltschichtausbildung durchgeführt werden. Bei diesem Verfahren liegt der Prozess zur Ausbildung der Vertiefung für die Belastungskonzentration aufgrund externer Kräfte nach dem Ausbildungsprozess der Spaltschicht im Halbleiterwafer vor. Folglich ist bei dem Spaltschichtausbildungsprozess eine derartige Vertiefung noch nicht im Halbleiterwafer vorhanden. Wenn daher die Spaltschicht durch Bestrahlen mittels eines Laserstrahls gebildet wird, ist eine Wandfläche einer derartigen Vertiefung, welche Grund für Materialabtrag sein könnte, noch nicht ausgebildet. Folglich kann eine Erzeugung von Materialabtrag zum Bestrahlungszeitpunkt mit dem Laserstrahl unterbunden werden. Folglich ist es möglich, zu verhindern, dass sich die Qualität einer Halbleitervorrichtung aufgrund des Anhaftens von Partikeln von Materialabtrag verringert.
  • Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen exemplarisch beschrieben. Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen und Gestaltungen beschränkt ist. Die Erfindung soll vielmehr verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen umfassen. Obgleich weiterhin verschiedene Kombinationen und Ausgestaltungsformen beschrieben wurden, welche momentan bevorzugt sind, so sind auch andere Kombinationen und Ausgestaltungsformen mit mehr, weniger oder nur einem einzelnen Element ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung enthalten, wie er durch die nachfolgenden Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.

Claims (7)

  1. Ein Verfahren zum Schneiden eines Halbleitersubstrats (21), aufweisend: Bilden einer Spaltschicht (K) in dem Substrat (21) durch Richten eines Laserstrahls (L) auf das Substrat (21); Bilden einer Vertiefung (22, 24, 32, 34) auf dem Substrat (21) entlang einer Schnittlinie (DL); Aufbringen einer Kraft auf das Substrat (21), um das Substrat (21) an der Spaltschicht (K) als Ausgangspunkt des Schnitts zu trennen, wobei die Vertiefung (22, 24, 32, 34) eine bestimmte Tiefe derart erhält, dass die Vertiefung (22, 24, 32, 34) bis auf eine bestimmte Distanz an die Spaltschicht (K) heranreicht, und die Kraft in der Vertiefung (22, 24, 32, 34) eine Belastung erzeugt, wobei weiterhin besagte Distanz zwischen der Vertiefung (22, 24, 32, 34) und der Spaltschicht (K) gleich oder kleiner als 30 μm ist und die Vertiefung (22, 24, 32, 34) mit einer Bodenfläche versehen wird, welche im Querschnitt halbkreisförmig oder dreiecksförmig ist oder die Vertiefung (22, 24, 32, 34) mit sich in Tiefenrichtung verjüngendem trapezförmigem Querschnitt versehen wird.
  2. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Substrat (21) ein Halbleiterwafer (W) ist und das Substrat (21) in eine Mehrzahl von Chips (Cp) unterteilt wird.
  3. Das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vertiefung (22, 32) auf einer ersten Seite des Substrats (21) liegt und die Kraft auf die erste Seite des Substrats (21) in Richtung eines Außenumfangs des Substrats (21) in Radialrichtung des Substrats (21) aufgebracht wird.
  4. Das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vertiefung (24, 34) auf einer ersten Seite des Substrats (21) liegt und die Kraft auf eine zweite Seite des Substrats (21) in Richtung eines Außenumfangs des Substrats (21) in Radialrichtung des Substrats (21) aufgebracht wird.
  5. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1–4, wobei die Ausbildung der Vertiefung (22, 24, 32, 34) vor der Ausbildung der Spaltschicht (K) durchgeführt wird.
  6. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1–4, wobei die Ausbildung der Vertiefung (22, 24, 32, 34) nach der Ausbildung der Spaltschicht (K) durchgeführt wird.
  7. Eine Halbleitervorrichtung, aufweisend: ein Halbleitersubstrat (21), welches in eine Mehrzahl von Chips (Cp) schneidbar ist; eine Spaltschicht (K) in dem Substrat (21), wobei die Spaltschicht (K) der Ausgangspunkt des Schnitts ist; und eine Vertiefung (22, 24, 32, 34), welche auf dem Substrat (21) entlang einer Schnittlinie (DL) angeordnet ist, wobei die Vertiefung (22, 24, 32,34) bis auf eine bestimmte Distanz an die Spaltschicht (K) heranreicht, so dass sich eine Belastung in der Vertiefung (22, 24, 32, 34) konzentriert, wenn das Substrat (21) geschnitten wird, wobei besagte Distanz zwischen der Vertiefung (22, 24, 32, 34) und der Spaltschicht (K) gleich oder kleiner als 30 μm ist und die Vertiefung (22, 24, 32, 34) eine Bodenfläche hat, welche im Querschnitt halbkreisförmig oder dreiecksförmig ist oder die Vertiefung (22, 24, 32, 34) insgesamt sich in Tiefenrichtung verjüngenden trapezförmigen Querschnitt hat.
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