Es
ist Aufgabe der gegenwärtigen
Erfindung, eine kleine und preiswerte Laserbearbeitungsvorrichtung
bereitzustellen, die in einem kurzen Zeitraum einen normalen, modifizierenden
Bereich zuverlässig ausformen
kann, um in einer Tiefenrichtung von einer Waferoberfläche mehrere
modifizierende Bereiche auszuformen. Ferner soll ein preiswertes
Laserbearbeitungsverfahren bereit gestellt werden, das in einem
kurzen Zeitraum einen normalen, modifizierenden Bereich zuverlässig ausformen
kann, um in einer Tiefenrichtung von einer Waferoberfläche mehrere modifizierende
Bereiche auszuformen.
Die
Aufgabe wird gelöst
durch die Merkmale der Ansprüche
1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 16, 17, 21 und 22. Weitere vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Gemäß einem
Gesichtspunkt der gegenwärtigen
Erfindung ist eine Laserbearbeitungsvorrichtung, die einen Laserstrahl
zu einem Fokussierpunkt in einem Wafer ab strahlt, um aufgrund einer
Multiphotonenabsorption in dem Wafer einen modifizierenden Bereich
auszuformen, wie folgt vorgesehen. Es ist eine Laserlichtquelle
enthalten, um einen Laserstrahl, der eine Vielzahl von Wellenlängen aufweist,
gleichzeitig zu erzeugen und abzustrahlen. Es ist eine Kollektorlinse
enthalten, um einen Laserstrahl, der von der Laserlichtquelle an
den Fokussierpunkt abgestrahlt worden ist, zu konvergieren. Ein Laserstrahl,
der eine Vielzahl von Wellenlängen
aufweist, wird gleichzeitig zu einer Vielzahl von innen liegenden
Fokussierpunkten von einer Oberfläche des Wafers abgestrahlt,
um gleichzeitig entlang einer abgeschätzten Schnittlinie des Wafers
eine Vielzahl von modifizierenden Bereichen auszuformen, die an
einem Abstand in einer Tiefenrichtung von der Oberfläche des
Wafers angeordnet sind.
Gemäß einem
anderen Gesichtspunkt der gegenwärtigen
Erfindung ist eine Laserbearbeitungsvorrichtung, die einen Laserstrahl
zu einem Fokussierpunkt in einem Wafer abstrahlt, um aufgrund einer
Multiphotonenabsorption in dem Wafer einen modifizierenden Bereich
auszuformen, wie folgt vorgesehen. Es ist eine Laserlichtquelle
enthalten, um einen Laserstrahl, der eine Wellenlänge hat,
die aus einer Vielzahl von Wellenlängen ausgewählt wurde, zu erzeugen und
abzustrahlen. Es ist eine Kollektorlinse enthalten, um einen Laserstrahl
zu konvergieren, der von der Laserlichtquelle an den Fokussierpunkt
abgestrahlt worden ist. Innerhalb jedes Abschnitts von einer Vielzahl
von Bereichen, die durch Teilen einer Tiefe von einer Oberfläche des
Wafers erzielt werden, ist ein Fokussierpunkt festgelegt, um einen
Laserstrahl, der eine für
jeden Abschnitt geeignete Wellenlänge aufweist, abzustrahlen,
um entlang einer abgeschätzten
Schnittlinie des Wafers wenigstens einen modifizierenden Bereich
an jedem Abschnitt auszuformen.
Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der gegenwärtigen Erfindung ist eine Laserbearbeitungsvorrichtung,
die einen Laserstrahl zu einem Fokussierpunkt in einem Mehrschichtlaser
mit einer Vielzahl von Waferschichten abstrahlt, um aufgrund der Multiphotonenabsorption
in dem Wafer einen modifizierenden Bereich auszuformen, wie folgt
vorgesehen. Es ist eine Laserlichtquelle enthalten, um einen Laserstrahl,
der eine aus einer Vielzahl von Wellenlängen ausgewählte Wellenlänge aufweist,
zu erzeugen und abzustrahlen. Es ist eine Kollektorlinse enthalten,
um einen Laser strahl zu konvergieren, der von der Laserlichtquelle
zu dem Fokussierpunkt abgestrahlt worden ist. Innerhalb jeder Waferschicht
in dem Mehrschichtwafer ist ein Fokussierpunkt festgelegt, um einen
Laserstrahl, der eine für
jede Waferschicht geeignete Wellenlänge aufweist, von einer Oberfläche einer
oberen Waferschicht in dem Mehrschichtwafer abzustrahlen, um entlang
einer abgeschätzten
Schnittlinie des Mehrschichtwafers wenigstens einen modifizierenden
Bereich in jeder Waferschicht auszuformen.
Gemäß einem
anderen Gesichtspunkt der gegenwärtigen
Erfindung ist eine Laserbearbeitungsvorrichtung wie folgt vorgesehen.
Es wird ein Laserstrahl zu einem Fokussierpunkt in einem Zweischichtlaser
abgestrahlt, um aufgrund der Multiphotonenabsorption in dem Wafer
einen modifizierenden Bereich auszuformen. Der Zweischichtwafer
wird dadurch ausgeformt, dass eine zweite Schicht, die eine erste
Seite und eine zweite Seite aufweist, über einer ersten Schicht, die
eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, angeordnet wird,
wobei die zweite Seite der zweiten Schicht der ersten Seite der
ersten Schicht zugewandt ist. Es ist eine Laserlichtquelle enthalten,
um einen Laserstrahl, der eine aus einer Vielzahl von Wellenlängen ausgewählte Wellenlänge aufweist,
zu erzeugen und abzustrahlen. Es ist eine Kollektorlinse enthalten,
um einen Laserstrahl zu konvergieren, der von der Laserlichtquelle
zu dem Fokussierpunkt abgestrahlt worden ist. Innerhalb der zweiten
Schicht ist ein Fokussierpunkt festgelegt, um von der ersten Seite
der zweiten Schicht einen Laserstrahl, der eine für die zweite
Schicht geeignete Wellenlänge
aufweist, abzustrahlen, um innerhalb der zweiten Schicht entlang
einer abgeschätzten
Schnittlinie des Zweischichtwafers wenigstens einen modifizierenden
Bereich auszuformen. Innerhalb der ersten Schicht ist ein Fokussierpunkt
festgelegt, um von der zweiten Seite der ersten Schicht einen Laserstrahl,
der eine für
die erste Schicht geeignete Wellenlänge aufweist, abzustrahlen,
um innerhalb der ersten Schicht entlang der abgeschätzten Schnittlinie des
Zweischichtwafers wenigstens einen modifizierenden Bereich auszuformen.
Gemäß einem
anderen Gesichtspunkt der gegenwärtigen
Erfindung ist ein Laserbearbeitungsverfahren zum Abstrahlen eines
Laserstrahls zu einem Fokussierpunkt in einem Wafer, um einen modifizierenden
Bereich aufgrund einer Multiphotonenab sorption in dem Wafer auszuformen,
wie folgt bereit gestellt: Verwenden von (i) einer Laserlichtquelle zum
gleichzeitigen Erzeugen und Abstrahlen eines Laserstrahls, der eine
Vielzahl von Wellenlängen
aufweist, und (ii) einer Kollektorlinse zum Konvergieren eines Laserstrahls,
der von der Laserlichtquelle abgestrahlt worden ist, zu dem Fokussierpunkt;
Auswählen
einer Vielzahl von Wellenlängen
eines Laserstrahls, die für
eine Vielzahl von Fokussierpunkten innerhalb des Wafers geeignet
sind; und Abstrahlen des Laserstrahls, der die Vielzahl von Wellenlängen aufweist,
von einer Oberfläche
des Wafers zu der Vielzahl von Fokussierpunkten gleichzeitig, um
entlang einer abgeschätzten
Schnittlinie des Wafers gleichzeitig eine Vielzahl von modifizierenden
Bereichen auszuformen, wobei die modifizierenden Bereiche in einem
Abstand in einer Tiefenrichtung von der Oberfläche des Wafers angeordnet sind.
Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Laserbearbeitungsverfahren
zum Abstrahlen eines Laserstrahls zu einem Fokussierpunkt in einem
Wafer, um aufgrund einer Multiphotonenabsorption in dem Wafer einen
modifizierenden Bereich auszuformen, wie folgt bereit gestellt:
Verwenden von (i) einer Laserlichtquelle zum Erzeugen und Abstrahlen
eines Laserstrahls, der eine Wellenlänge aufweist, welche aus einer
Vielzahl von Wellenlängen
ausgewählt
worden ist, und (ii) einer Kollektorlinse zum Konvergieren eines
Laserstrahls, der von der Laserlichtquelle abgestrahlt worden ist,
zu dem Fokussierpunkt; Festlegen eines Fokussierpunkts innerhalb
jedes Abschnitts von einer Vielzahl von Abschnitten, die durch Teilen
einer Tiefe von einer Oberfläche
des Wafers erzielt werden; und Abstrahlen eines Laserstrahls, der
eine Wellenlänge aufweist,
welche für
jeden Abschnitt geeignet ist, um wenigstens einen modifizierenden
Bereich an jedem Abschnitt entlang einer abgeschätzten Schnittlinie des Wafers
auszuformen.
Gemäß einem
anderen Gesichtspunkt der gegenwärtigen
Erfindung ist ein Laserbearbeitungsverfahren zum Abstrahlen eines
Laserstrahls zu einem Fokussierpunkt in einem Mehrschichtlaser mit einer
Vielzahl von Waferschichten, um aufgrund einer Multiphotonenabsorption
einen modifizierenden Bereich in dem Wafer auszuformen, wie folgt
bereit gestellt: Verwenden von (i) einer Laserlichtquelle zum Erzeugen
und Abstrahlen eines Laserstrahls, der eine Wellenlänge aufweist,
die aus einer Vielzahl von Wellenlängen ausgewählt worden ist, und (ii) einer
Kollektorlinse zum Konvergie ren eines Laserstrahls, der von der
Laserlichtquelle abgestrahlt worden ist, zu dem Fokussierpunkt;
Festlegen eines Fokussierpunkts innerhalb jeder Waferschicht in
dem Mehrschichtwafer; und Abstrahlen eines Laserstrahls, der eine
Wellenlänge
aufweist, die für
jede Waferschicht geeignet ist, von einer Oberfläche einer oberen Waferschicht
in dem Mehrschichtwafer, um in jeder Waferschicht entlang einer
abgeschätzten Schnittlinie
des Mehrschichtwafers wenigstens einen modifizierenden Bereich auszuformen.
Gemäß noch einem
anderen Gesichtspunkt der gegenwärtigen
Erfindung ist ein Laserbearbeitungsverfahren zum Abstrahlen eines
Laserstrahls zu einem Fokussierpunkt in einem Zweischichtwafer, der
dadurch ausgeformt ist, dass eine zweite Schicht mit einer ersten
Seite und einer zweiten Seite über
einer ersten Schicht mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite
angeordnet ist, wobei die zweite Seite der zweiten Schicht der ersten
Seite der ersten Schicht zugewandt ist, um aufgrund einer Multiphotonenabsorption
in dem Wafer einen modifizierenden Bereich auszuformen, wie folgt
bereit gestellt: Verwenden von (i) einer Laserlichtquelle zum Erzeugen und
Abstrahlen eines Laserstrahls, der eine Wellenlänge aufweist, die aus einer
Vielzahl von Wellenlängen
ausgewählt
worden ist, und (ii) einer Kollektorlinse zum Konvergieren eines
Laserstrahls, der von der Laserlichtquelle abgestrahlt worden ist,
zu dem Fokussierpunkt; Festlegen eines Fokussierpunktes innerhalb
der zweiten Laserschicht; Abstrahlen eines Laserstrahls, der eine
Wellenlänge
aufweist, die für die
zweite Laserschicht geeignet ist, von der ersten Seite der zweiten
Laserschicht, um innerhalb der zweiten Laserschicht entlang einer
abgeschätzten Schnittlinie
des Zweischichtwafers wenigstens einen modifizierenden Bereich auszuformen;
Festlegen eines Fokussierpunkts gemäß der ersten Schicht; und Abstrahlen
eines Laserstrahls, der eine Wellenlänge aufweist, die für die erste
Schicht geeignet ist, von der zweiten Seite der ersten Schicht,
um innerhalb der ersten Schicht entlang der abgeschätzten Schnittlinie
des Zweischichtwafers wenigstens einen modifizierenden Bereich auszuformen.
Gemäß einem
anderen Gesichtspunkt der gegenwärtigen
Erfindung ist eine Laserbearbeitungsvorrichtung, die einen Laserstrahl
zu einem Fokussierpunkt in einem Wafer abstrahlt, um aufgrund einer
Multiphotonenabsorption in dem Wafer einen modifizierenden Bereich
auszuformen, wie folgt bereit gestellt. Es ist eine Vielzahl von
Laserköpfen
enthalten. Jeder Laserkopf weist eine Laserlichtquelle zum Erzeugen
und Abstrahlen eines Laserstrahls und eine Kollektorlinse zum Konvergieren
eines Laserstrahls, der von der Laserlichtquelle abgestrahlt worden
ist, zu einem Fokussierpunkt auf. Eine Vielzahl von Laserstrahlen,
die von der Vielzahl von Laserköpfen
gleichzeitig erzeugt werden, werden an einer Vielzahl von Fokussierpunkten
fokussiert, die sich voneinander unterscheiden, um an einem Abstand
in einer Tiefenrichtung von einer Oberfläche des Wafers gleichzeitig
eine Vielzahl von modifizierenden Bereichen auszuformen. Eine Vielzahl
von Gruppen eines modifizierenden Bereichs, die einen Mehrschichtaufbau
haben, werden gleichzeitig dadurch ausgeformt, dass die Vielzahl
von Fokussierpunkten in Bezug auf den Wafer verschoben werden, während die
Vielzahl von Laserstrahlen entlang einer abgeschätzten Schnittlinie für den Wafer
gepulst abgestrahlt werden. Jede Gruppe eines modifizierenden Bereichs weist
eine Vielzahl von modifizierenden Bereichen auf, die an einem Abstand
horizontal in Bezug zu einer Oberfläche und einer Rückseite
des Wafers ausgeformt sind. Die Vielzahl von Laserstrahlen kann senkrecht
auf die Oberfläche
des Wafers einfallen. Eine Bewegungsrichtung der Vielzahl von Fokussierpunkten
ist in Bezug auf den Wafer derart eingestellt, dass als erstes aus
der Vielzahl von modifizierenden Bereichen ein modifizierender Bereich
ausgeformt wird, der von der Oberfläche des Wafers aus der tiefste
ist. Die Tiefenpositionen der Vielzahl von Fokussierpunkten sind
in dem Wafer festgelegt.
Gemäß noch einem
anderem Gesichtspunkt der gegenwärtigen
Erfindung ist eine Laserbearbeitungsvorrichtung, die einen Laserstrahl
zu einem Fokussierpunkt in einem Wafer abstrahlt, um aufgrund einer
Multiphotonenabsorption in dem Wafer einen modifizierenden Bereich
auszuformen, wie folgt bereit gestellt. Es ist eine Vielzahl von
Laserköpfen
enthalten. Jeder Laserkopf weist eine Laserlichtquelle zum Erzeugen
und Abstrahlen eines Laserstrahls und eine Kollektorlinse zum Konvergieren
eines Laserstrahls, der von der Laserlichtquelle abgestrahlt worden
ist, zu einem Fokussierpunkt auf. Es ist ein Element zum horizontalen
Verschieben enthalten, um die Vielzahl von Laserköpfen in
einer horizontalen Richtung orthogonal zu einer Vielzahl von parallelen, abgeschätzten Schnittlinien
zu verschieben, die für den
Wafer vorgesehen sind, um einen Abstand zwischen optischen Achsen
für eine
Vielzahl von Laserstrahlen, die gleichzeitig von der Vielzahl von
Laserköpfen
erzeugt worden sind, auf einen Abstand zwischen den abgeschätzten Schnittlinien
auszurichten. Eine Vielzahl von Gruppen eines modifizierenden Bereichs,
die mehrschichtig sind, ist gleichzeitig ausgeformt, wobei jede
Gruppe eines modifizierenden Bereichs eine Vielzahl von modifizierenden
Bereichen aufweist, die in einem Abstand horizontal in Bezug auf
eine Oberfläche
und eine Rückseite
des Wafers ausgeformt sind, indem eine Vielzahl von Fokussierpunkten
für die
Vielzahl von Laserstrahlen in Bezug auf den Wafer verschoben werden,
während
die Vielzahl von Laserstrahlen entlang der Vielzahl von abgeschätzten Schnittlinien
gepulst abgestrahlt wird. Die Vielzahl von Laserstrahlen kann auf
die Oberfläche
des Lasers senkrecht einfallen. In Bezug auf den Wafer ist eine
Verschieberichtung der Vielzahl von Fokussierpunkten derart festgelegt,
dass als erstes von der Vielzahl von modifizierenden Bereichen stets ein
modifizierender Bereich ausgeformt wird, der von der Oberfläche des
Wafers der tiefste ist. Die Tiefenpositionen von der Vielzahl von
Fokussierpunkten sind in dem Wafer eingestellt.
Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der gegenwärtigen Erfindung ist ein Laserbearbeitungsverfahren
zum Abstrahlen eines Laserstrahls zu einem Fokussierpunkt in einem
Wafer, um aufgrund einer Multiphotonenabsorption in dem Wafer eine
modifizierenden Bereich auszuformen, wie folgt bereit gestellt:
Verwenden einer Vielzahl von Laserköpfen, wobei jeder Laserkopf
folgendes aufweist: (i) eine Laserlichtquelle zum Erzeugen und Abstrahlen
eines Laserstrahls; und (ii) eine Kollektorlinse zum Konvergieren
eines Laserstrahls, der von der Laserlichtquelle abgestrahlt worden
ist, an einen Fokussierpunkt; Fokussieren einer Vielzahl von Laserstrahlen,
die von der Vielzahl von Laserköpfen
gleichzeitig erzeugt worden sind, an einer Vielzahl von Fokussierpunkten, wobei
sich diese voneinander unterscheiden, um gleichzeitig eine Vielzahl
von modifizierenden Bereichen auszuformen, die in einem Abstand
in einer Tiefenrichtung von einer Oberfläche des Wafers angeordnet sind;
gleichzeitiges Ausformen einer Vielzahl von Gruppen eines modifizierenden
Bereichs, wobei jede Gruppe eines modifizierenden Bereichs eine Vielzahl
von modifizierenden Bereichen aufweist, die in Bezug auf eine Oberfläche und
eine Rückseite
des Wafers horizontal in einem Abstand ausgeformt sind, indem die
Vielzahl der Fokussierpunkte in Bezug auf den Wafer verschoben wird,
während
die Vielzahl von Laserstrahlen entlang ei ner abgeschätzten Schnittlinie
für den
Wafer abgestrahlt wird; Gestatten, dass die Vielzahl von Laserstrahlen
auf die Waferoberfläche
senkrecht einfällt;
Festlegen einer Verschieberichtung der Vielzahl von Fokussierpunkten
in Bezug auf den Wafer, um als erstes von der Vielzahl von modifizierenden
Bereichen stets einen modifizierenden Bereich auszuformen, der von
der Oberfläche des
Wafers der tiefste ist; und Festlegen von Tiefenpositionen von der
Vielzahl von Fokussierpunkten in dem Wafer.
Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der gegenwärtigen Erfindung ist ein Laserbearbeitungsverfahren
zum Abstrahlen eines Laserstrahls zu einem Fokussierpunkt in einem
Wafer, um aufgrund einer Multiphotonenabsorption in dem Wafer einen
modifizierenden Bereich auszuformen, wie folgt bereit gestellt:
Verwenden einer Vielzahl von Laserköpfen, wobei jeder Laserkopf
folgendes aufweist: (i) eine Laserlichtquelle zum Erzeugen und Abstrahlen
eines Laserstrahls, und (ii) eine Kollektorlinse zum Konvergieren
eines Laserstrahls, der von der Laserlichtquelle abgestrahlt worden
ist, zu einem Fokussierpunkt; Verschieben der Vielzahl von Laserköpfen in
einer horizontalen Richtung orthogonal zu einer Vielzahl von parallelen,
abgeschätzten
Schnittlinien, die für den
Wafer vorgesehen sind, um einen Abstand zwischen optischen Achsen
für eine
Vielzahl von Laserstrahlen, die von der Vielzahl von Laserköpfen gleichzeitig
erzeugt werden, auf einen Abstand zwischen den abgeschätzten Schnittlinien
auszurichten; gleichzeitiges Ausformen einer Vielzahl von Gruppen eines
modifizierenden Bereichs, wobei jede Gruppe eines modifizierenden
Bereichs eine Vielzahl von modifizierenden Bereichen aufweist, die
in einem Abstand horizontal in Bezug auf eine Oberfläche und eine
Rückseite
des Wafers ausgeformt sind, indem eine Vielzahl von Fokussierpunkten
für die
Vielzahl von Laserstrahlen in Bezug auf den Wafer verschoben wird,
während
die Vielzahl von Laserstrahlen entlang der Vielzahl von abgeschätzten Schnittlinien gepulst
abgestrahlt wird; Gestatten, dass die Vielzahl von Laserstrahlen
auf die Waferoberfläche
senkrecht einfällt;
Festlegen einer Verschieberichtung der Vielzahl von Fokussierpunkten
in Bezug auf den Wafer, um stets aus der Vielzahl von modifizierenden
Bereichen einen modifizierenden Bereich als erstes auszuformen,
der von der Oberfläche
des Wafers der tiefste ist; und Festlegen von Tiefenpositionen von der
Vielzahl von Fokussierpunkten in dem Wafer.
Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der gegenwärtigen Erfindung ist eine Laserbearbeitungsvorrichtung,
die aufgrund einer Multiphotonenabsorption in einem Wafer einen
modifizierenden Bereich ausformt, wie folgt bereit gestellt. Es
ist eine Vielzahl von Laserköpfen
enthalten, die in einer parallelen Linie zu einer Oberfläche des
Wafers angeordnet ist. Die Laserköpfe weisen einzeln auf: (i)
Laserlichtquellen zum Abstrahlen von Laserstrahlen und (ii) Kollektorlinsen
zum Konvergieren der Laserstrahlen an Fokussierpunkten. Die Fokussierpunkte
sind innerhalb des Wafers auf einer virtuellen Ebene angeordnet, die
sich senkrecht zu der Oberfläche
des Wafers befindet und die Linie aufweist, die von der Oberfläche des
Wafers stufenweise tiefer gemacht werden soll. Es ist eine Verschiebeeinheit
enthalten, um die Laserköpfe
in Bezug auf den Wafer parallel zu der Linie zu verschieben, um
zu bewirken, dass ein Fokussierpunkt, der unter den Fokussierpunkten
der tiefste ist, voran geht bzw. der erste ist, während die
Laserstrahlen abgestrahlt werden, um eine Vielzahl von Gruppen eines
modifizierenden Bereichs auszuformen, wobei die Gruppen an der Ebene
mehrschichtig sind und jede modifizierende Bereiche aufweist, die jedem
der Fokussierpunkte entsprechen.
Gemäß einem
anderen Gesichtspunkt der gegenwärtigen
Erfindung ist eine Laserbearbeitungsvorrichtung, die aufgrund einer
Multiphotonenabsorption ein einem Wafer eine modifizierenden Bereich ausformt,
wie folgt bereit gestellt. Es ist eine Vielzahl von Laserköpfen enthalten,
die an einer parallelen Linie in Bezug auf die Oberfläche des
Wafers angeordnet sind. Die Laserköpfe weisen einzeln Folgendes auf:
(i) Laserlichtquellen zum Abstrahlen von Laserstrahlen, und (ii)
Kollektorlinsen zum Konvergieren der Laserstrahlen an Fokussierpunkten.
Die Fokussierpunkte sind innerhalb des Wafers auf einer virtuellen
Ebene angeordnet, die sich senkrecht zu der Oberfläche befindet
und die Linie aufweist, die von der Oberfläche des Wafers stufenweise
tiefergemacht werden soll. Es ist eine Verschiebeeinheit enthalten,
um die Laserköpfe
in Bezug auf den Wafer parallel zu der Linie zu verschieben, um
zu bewirken, dass ein Fokussierpunkt, welcher unter den Fokussierpunkten
der tiefste ist, voran geht bzw. der erste ist, ohne dass die Laserstrahlen
abgestrahlt werden. Es ist eine zweite Verschiebeeinheit enthalten,
um die Laserköpfe
in Bezug auf den Wafer orthogonal zu der Ebene zu verschieben, während die
Laserstrahlen abge strahlt werden, um eine Vielzahl von Gruppen eines
modifizierenden Bereichs auszuformen, von welchen jede modifizierende
Bereiche aufweist und in jeder der abgeschätzten Schnittlinien für den Wafer
enthalten ist.
Die
obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteil der gegenwärtigen Erfindung
sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung besser ersichtlich,
die unter Bezug auf die beigefügte
Zeichnung gemacht worden ist.
Es
zeigen:
1A eine
Draufsicht auf einen Wafer und 1B eine
Schnittansicht entlang der Linie X-X von 1A zum
Erklären
von Abläufen,
um durch Abstrahlen eines Laserstrahls an einen Wafer gemäß einer
ersten Ausführungsform
einen modifizierenden Bereich auszuformen;
2 eine
Schnittansicht entlang der Linie Y-Y von 1A, die
der abgeschätzten
Schnittlinie K entspricht;
3 eine
Schnittansicht entlang der Linie Y-Y von 1A, die
der abgeschätzten
Schnittlinie K entspricht;
4 eine
Schnittansicht entlang der Linie Y-Y von 1A, die
der abgeschätzten
Schnittlinie K entspricht;
5 und 6 schematische
Längsschnittansichten
eines Wafers gemäß einer
zweiten Ausführungsform;
7 und 8 schematische
Längsschnittansichten
eines Zweischichtwafers gemäß einer
dritten Ausführungsform;
9 und 10 schematische
Längsschnittansichten
eines Zweischichtwafers gemäß einer
vierten Ausführungsform;
11 eine
perspektivische Ansicht, welche den skizzierten Aufbau einer Laserbearbeitungsvorrichtung
zeigt;
12A eine Untersicht einer Laserabstrahlungsvorrichtung
gemäß einer
fünften
Ausführungsform
und 12B eine unvollständige Längsschnittansicht
zum Erklären
des skizzierten Aufbaus der Laserabstrahlungsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform;
13A eine Draufsicht auf einen Wafer gemäß der fünften Ausführungsform
und 13B eine Schnittansicht entlang
der Linie V-V von 13A;
14 eine
Schnittansicht entlang der Linie W-W von 13A,
die der abgeschätzten
Schnittlinie K entspricht;
15A eine Untersicht einer Laserabstrahlungsvorrichtung
gemäß einer
sechsten Ausführungsform
und 15B eine unvollständige Längsschnittansicht
zum Erklären
des skizzierten Aufbaus der Laserabstrahlungsvorrichtung gemäß der sechsten
Ausführungsform;
16A eine Draufsicht auf einen Wafer gemäß der sechsten
Ausführungsform
und 16B eine Schnittansicht entlang
der Linie V-V von 16A;
17 eine
Schnittansicht entlang der Linie W-W von 16A,
die der abgeschätzten
Schnittlinie K entspricht;
18A eine Untersicht einer Laserabstrahlungsvorrichtung
gemäß einer
siebten Ausführungsform
und 18B eine unvollständige perspektivische
Ansicht eines Wafers;
19A eine Untersicht einer Laserabstrahlungsvorrichtung
gemäß einer
achten Ausführungsform
und 19B eine unvollständige perspektivische
Ansicht eines Wafers;
20 eine unvollständige perspektivische Ansicht
eines Wafers gemäß einer
neunten Ausführungsform;
und
21A und 21B Unteransichten
einer Laserabstrahlungsvorrichtung gemäß einer zehnten Ausführungsform.
Erste Ausführungsform
Die 1A, 1B und 2 bis 4 zeigen
Abläufe,
um gemäß einer
ersten Ausführungsform
einen Laserstrahl zu einem Wafer abzustrahlen und um einen modifizierenden
Bereich auszubilden. 1A zeigt eine Draufsicht auf
den Wafer 10. Die 1B und 2 bis 4 zeigen
schematisch Längsschnittansichten
des Wafers 10. 1B ist
eine Schnittansicht entlang der Linie X-X von 1A.
Die 2 bis 4 sind Schnittansichten entlang
der Linie Y-Y von 1A, die der abgeschätzten Schnittlinie
K entspricht.
Ein
Wafer (ein Bulk-Siliziumwafer) 10 ist aus einem dicken
monokristallinen Silizium bzw. eine monokristallinen Bulk-Silizium
hergestellt. Eine Rückseite 10a des
Wafers 10 ist an einem Dicing-Film (einer Dicing-Fläche, einem
Dicing-Band und einem dehnbaren Band) 11 angebracht. Der
Dicing-Film 11 ist aus einem dehnbaren Kunststoffmaterial
hergestellt, das sich dadurch dehnt, dass es erwärmt oder in einer Ausdehnungsrichtung
eine Kraft angelegt wird. Der Dicing-Film 11 ist an die
gesamte Rückseite
des Wafers 10 mit einem Klebstoff (nicht dargestellt) gebondet.
<Ablauf 1: siehe 2>
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung ist mit einer Laserlichtquelle SLa
und einer Kollektorlinse CV versehen. Die Laserlichtquelle SLa erzeugt
und strahlt Laserstrahlen La und Lb mit zwei Wellenlängen λa und λb gleichzeitig
ab.
Eine
optische Achse OA für
die Laserstrahlen La und Lb wird senkecht zu einer Oberfläche 10b des
Wafers 10 gehalten. In diesem Zustand werden die Laserstrahlen
La und Lb zu der Oberfläche 10b (der
Einfallsebene für
die Laserstrahlen La und Lb) des Wafers 10 durch eine Kollektorlinse
CV abgestrahlt. Der Laserstrahl L wird an Fokussierpunkten (Brennpunkten)
Pa und Pb konvergiert. Diese Fokussierpunkte werden anschließend auf
bestimmte Positionen in dem Wafer 10 ausgerichtet. Als
ein Ergebnis hieraus bildet die Abstrahlung der Laserstrahlen La und
Lb an den Fokussierpunkten Pa und Pb in dem Wafer 10 einen
modifizierenden Bereich (eine modifizierende Schicht) R.
Ein
Erhöhen
der Laserstrahlwellenlänge macht
eine Tiefenposition des Fokussierpunktes in dem Wafer tiefer. Der
modifizierende Bereich R ist fern von der Oberfläche 10b des Wafers 10 ausgeformt.
Mit anderen Worten ein Erhöhen
der Laserstrahlwellenlänge
erhöht
ebenfalls einen Abstand von der Einfallsfläche (der Oberfläche 10b des
Wafers 10) eines Laserstrahls zu dem Fokussierpunkt. Der
modifizierende Bereich R ist in dem Wafer 10 fern von der
Einfallsebene des Laserstrahls ausgeformt. Die Tiefenpositionen
der Fokussierpunkte Pa und Pb in dem Wafer 10 sind gleich
den Abständen von
der Oberfläche 10b (der
Einfallsebene für
die Laserstrahlen La und Lb) des Wafers 10 zu den Fokussierpunkten
Pa und Pb.
Wenn
die Wellenlänge λa des Laserstrahls La
so eingestellt ist, dass sie größer ist
als die Wellenlänge λb des Laserstrahls
Lb (λb<λa), kann die Tiefenposition
des Fokussierpunkte Pa für
den Laserstrahl La tiefer sein als die des Fokussierpunktes Pb für den Laserstrahl
Lb. Es soll beispielsweise angenommen werden, dass für die Laserstrahlen
La und Lb ein YAG-Laser (ein Yttrium-Aluminium-Granat-Laser) verwendet
wird. In einem solchen Fall ist es nur notwendig, die Wellenlänge λa des Laserstrahls
La auf 1319 nm und die Wellenlänge λb des Laserstrahls
Lb auf 1064 nm einzustellen.
Der
modifizierende Bereich R weist hauptsächlich aufgrund der Multiphotonenabsorption,
die durch Abstrahlung der Laserstrahlen La und Lb erzeugt wird,
einen geschmolzenen Behandlungsbereich bzw. einen Bereich einer
Schmelzbehandlung auf. Das heißt,
die Multiphotonenabsorption aufgrund der Laserstrahlen La und Lb
erwärmt
bzw. erhitzt lokal Stellen, die den Fokussierpunkten Pa und Pb in dem
Wafer 10 entsprechen. Die erwärmte Stelle wird einmal geschmolzen
und anschließend
wieder ausgehärtet.
So wird ein Bereich, der geschmolzen und anschließend wieder
ausgehärtet
ist, in dem Wafer 10 der modifizierende Bereich R. Der
geschmolzene Behandlungsbereich kennzeichnet einen Bereich, wo sich
eine Phase oder eine Kristallstruktur ändert. Mit anderen Worten der
geschmolzene Behandlungsbereich ist einer von den Bereichen, in
denen sich in dem Wafer 10 das monokristalline Silizium
in amorphes Silizium ändert,
in denen sich das monokristalline Silizium in polykristallines Silizium ändert, und
in denen sich das monokristalline Silizium in eine Struktur ändert, die
amorphes Silizium und polykristallines Silizium enthält. Weil
der Wafer 10 ein dicker Siliziumwafer ist, ist der geschmolzene
Behandlungsbereich hauptsächlich
aus polykristallinem Silizium hergestellt.
Der
geschmolzene Behandlungsbereich wird hauptsächlich durch die Multiphotonenabsorption und
nicht durch die Absorption der Laserstrahlen La und Lb in dem Wafer 10 (d.
h. durch normale Erwärmung
durch einen Laserstrahl) ausgeformt. Demgemäß werden die Laserstrahlen
La und Lb an anderen Stellen als den Fokussierpunkten Pa und Pb
in dem Wafer 10 kaum absorbiert. Die verhindert, dass die Oberfläche 10b des
Wafers 10 geschmolzen oder verformt wird.
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung strahlt gepulste Laserstrahlen La und
Lb zum Abtasten ab, indem die konstanten Tiefenpositionen für die Fokussierpunkte
Pa und Pb in dem Wafer 10 beibehalten werden. Die Laserbearbeitungsvorrichtung
verschiebt die Fokussierpunkte Pa und Pb in Richtung des Pfeiles α in 2 entlang
einer geraden, abgeschätzten
Schnittlinie K für
den Wafer 10.
Außerdem kann
die Laserbearbeitungsvorrichtung Positionen zum Abstrahlen der Laserstrahlen
La und Lb ohne Abtasten dieser Laserstrahlen konstant halten. In
diesem Zustand kann es bevorzugt sein, eine (nicht dargestellte)
Anbringungsbasis zum Anbringen des Wafers 10 in einer Richtung
orthogonal zu der Abstrahlungsrichtung der Laserstrahlen La und
Lb zu verschieben. Diese Richtung entspricht der Einfallsrichtung
der Laserstrahlen La und Lb in Bezug auf die Oberfläche 10b des
Wafers 10. Das heißt,
die Laserbearbeitungsvorrichtung kann die Laserstrahlen La und Lb
abtasten oder den Wafer 10 verschieben, um die Fokussierpunkte
Pa und Pb in Bezug auf den Wafer 10 entlang der abgeschätzten Schnittlinie
K für den
Wafer 10 zu verschieben.
So
legt die Laserbearbeitungsvorrichtung die Tiefenpositionen für die Fokussierpunkte
Pa und Pb in dem Wafer 10 nahe der Rückseite 10a des Wafers 10 fest.
In diesem Zustand strahlt die Laserbearbeitungsvorrichtung die gepulsten
Laserstrahlen La und Lb ab, und sie verschiebt die Fokussierpunkte
Pa und Pb in Bezug auf den Wafer 10. Die Laserbearbeitungsvorrichtung
formt gleichzeitig einen Satz aus zwei Schichten von Gruppen Ga1
und Gb1 eines modifizierenden Bereiches an Positionen einer konstanten
Tiefe von der Oberfläche 10b des
Wafers 10 aus. Die Tiefenpositionen entsprechen bestimmten
Abständen
von der Einfallsebene für
die Laserstrahlen La und Lb zur Innenseite hin. Jede Gruppe eines
modifizierenden Bereichs weist mehrere modifizierende Bereiche R
auf, die an einem bestimmten Abstand in Bezug auf die Oberfläche 10b und
die Rückseite 10a des
Wafers 10 horizontal angeordnet sind.
<Ablauf 2: siehe 3>
Anschließend legt
die Laserbearbeitungsvorrichtung Tiefenpositionen für die Fokussierpunkte
Pa und Pb in dem Wafer 10 ungefähr in der Mitte zwischen der
Oberfläche 10b und
der Rückseite 10a des Wafers 10 fest.
In diesem Zustand strahlt die Laserbearbeitung die gepulsten Laserstrahlen
La und Lb ab, und sie verschiebt die Fokussierpunkte Pa und Pb in
Bezug auf den Wafer 10. Die Laserbearbeitungsvorrichtung
formt gleichzeitig einen Satz aus zwei Schichten von Gruppen Ga2
und Gb2 eines modifizierenden Bereichs aus. Jede Gruppe eines modifizierenden
Bereiches weist mehrere modifizierende Bereiche R auf, die an einem
bestimmten Abstand in Bezug auf die Oberfläche 10b und 10a des
Wafers 10 angeordnet sind.
<Ablauf 3: siehe 4>
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung legt anschließend die Tiefenpositionen für die Fokussierpunkte
Pa und Pb in dem Wafer 10 nahe der Oberfläche 10b des
Wafers 10 fest. In diesem Zustand strahlt die Laserbearbeitungsvorrichtung
die gepulsten Laserstrahlen La und Lb ab, und sie verschiebt die
Fokussierpunkte Pa und Pb in Bezug auf den Wafer 10. Die
Laserbearbeitungsvorrichtung formt gleichzeitig einen Satz aus zwei
Schichten von Gruppen Ga3 und Gb3 eines modifizierenden Bereichs aus.
Jede Gruppe eines modifizierenden Bereichs weist mehrere modifizierende
Bereiche R auf, die an einem bestimmten Abstand in Bezug auf die
Oberfläche 10b und
die Rückseite 10a des
Wafers 10 horizontal angeordnet sind.
An
dem Fokussierpunkt Pa für
den Laserstrahl La sind mehrere modifizierende Bereiche R ausgeformt,
und sie bilden die Gruppen Ga1, Ga2 und Ga3 eines modifizierenden
Bereichs. Mehrere modifizierende Bereiche R sind an dem Fokussierpunkt
Pb für
den Laserstrahl Lb ausgeformt, und sie bilden die Gruppen Gb1, Gb2
und Gb3 eines modifizierenden Bereichs. Die Sätze von Gruppen eines modifizierenden
Bereichs beinhalten den unteren Satz von Gruppen Ga1 und Gb1 eines
modifizierenden Bereichs, den mittleren Satz von Gruppen Ga2 und
Gb2 eines modifizierenden Bereichs und den oberen Satz von Gruppen
Ga3 und Gb3 eines modifizierenden Bereichs. Diese Sätze von
Gruppen eines modifizierenden Bereichs sind in der Tiefenrichtung
von der Oberfläche 10b des
Wafers 10 voneinander getrennt, sie grenzen aneinander
an oder sie überlappen
einander. Die Tiefenrichtung entspricht der Dickenrichtung des Wafers 10,
d. h. seiner Schnittrichtung, und der Richtung orthogonal zu seiner
Oberfläche 10b und
seiner Rückseite 10a.
<Ablauf 4: siehe 1B>
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung formt drei Sätze aus sechs Schichten von
Gruppen Ga1, Gb1, Ga2, Gb2, Ga3 und Gb3 eines modifizierenden Bereichs
in dem Wafer 10 aus. Die Vorrichtung bringt auf jede Gruppe
eines modifizierenden Bereichs eine Zugspannung dadurch auf, dass
der Dicing-Film 11 gegen die abgeschätzte Schnittlinie horizontal
(das durch die Pfeile β und β' angezeigt ist) erweitert
wird.
Als
ein Ergebnis hieraus tritt in dem Wafer 10 eine Scherspannung
auf. Als erstes tritt in der Tiefenrichtung des Wafers 10 an
der unteren Gruppe Ga1 eines modifizierenden Bereichs als ein Ursprung,
die zu dem Dicing-Film 11 am nächsten liegt, ein Riss auf.
Anschließend
tritt in der Tiefenrichtung des Wafers 10 an der Gruppe
Gb1 eines modifizierenden Bereichs oberhalb von Ga1 als ein Ursprung
ein anderer Riss auf. Noch ein weiterer Riss tritt in der Tiefenrichtung
des Wafers an der Gruppe Ga2 eines modifizierenden Bereichs oberhalb
von Gb1 als Ursprung auf. Genauso treten in der Tiefenrichtung des
Wafers an den Gruppen Ga1 bis Gb3 eines modifizierenden Bereichs
als Ursprünge
Risse auf. Diese Risse an den Gruppen Ga1 bis Gb3 eines modifizierenden
Bereichs als Ursprünge
entwickeln sich so, dass sie sich miteinander verbinden. Der entwickelte
Riss erreicht die Oberfläche 10b und
die Rückseite 10a des
Wafers 10, so dass der Wafer 10 geschnitten und
getrennt wird.
Die
Gruppen Ga1 bis Gb3 eines modifizierenden Bereichs sind entlang
der abgeschätzten Schnittlinie
K ausgeformt. In der Praxis hat sich bewährt, den Dicing-Film 11 auszudehnen
und an die Gruppen Ga1 bis Gb3 eines modifizierenden Bereichs eine
Zugspannung geeignet anzulegen. Dies bewirkt an jedem modifizierenden
Bereich R einen Riss, wodurch drei Sätze oder sechs Schichten von Gruppen
Ga1 bis Gb3 eines modifizierenden Bereichs gebildet werden. Der
modifizierende Bereich R arbeitet als Ursprung zum Schneiden. So
ist es möglich,
den Wafer 10 mit einer relativ geringen Kraft genau zu
schneiden und zu trennen, ohne dass in dem Wafer 10 ein
unnötiger
Bruch bzw. Riss verursacht wird.
Es
sind viele Chips (nicht dargestellt) in einem Gittermuster an der
Oberfläche 10b des
dünnen und
ungefähr
kreisförmigen,
als Scheibe ausgestalteten Wafers 10 angeordnet. Die abgeschätzte Schnittlinie
ist zwischen den Chips vorgesehen. Das heißt, mehrere abgeschätzte Schnittlinien
sind an der Oberfläche 10b des
Wafers 10 in einem Gittermuster angeordnet. Nachdem die
Gruppen Ga1 bis Gb3 eines modifizierenden Bereichs für jede abgeschätzte Schnittlinie
ausgeformt sind, kann durch ein Ausdehnen des Dicing-Films 11 der
Wafer 10 in Chips geschnitten und getrennt werden.
<Betriebsweisen und Arbeitswirkungen
der ersten Ausführungsform>
Die
erste Ausführungsform
kann die folgenden Betriebsweisen und Arbeitswirkungen bereitstellen.
(1.1)
Die erste Ausführungsform
verwendet eine Laserlichtquelle SLa, die Laserstrahlen La und Lb
mit zwei Wellenlängen λa und λb gleichzeitig
erzeugt und abstrahlt. Die erste Ausführungsform ändert allmählich die Tiefenpositionen
der Fokussierpunkte Pa und Pb für
die Laserstrahlen La und Lb in dem Wafer 10. Die erste
Ausführungsform
formt drei Sätze
oder sechs Schichten von Gruppen Ga1 bis Gb3 eines modifizierenden
Bereichs nacheinander aus. Ein Satz von Gruppen eines modifizierenden Bereichs
bildet zwei Schichten und wird zu einer Zeit ausgebildet. Die Gruppen
eines modifizierenden Bereichs sind entlang der abgeschätzten Schnittlinie
K des Wafers 10 in der Tiefenrichtung seiner Oberfläche 10b entweder
voneinander getrennt, sie grenzen aneinander an oder sie überlappen
einander.
Mit
anderen Worten die erste Ausführungsform
strahlt die Laserstrahlen La und Lb zu dem Wafer 10 an
stufenweise veränderte,
mehrfache Positionen (Tiefenpositionen) ab, um die Fokussierpunkte Pa
und Pb der Laserstrahlen La und Lb in der Einfallsrichtung (der
Tiefenrichtung) gegen den Wafer 10 zu fokussieren. Die
erste Ausführungsform
formt mehrere modifizierende Bereiche R aus, die Sätze oder
sechs Schichten von Gruppen Ga1 bis Gb3 eines modifizierenden Bereichs
bilden, so dass sie entlang der Einfallsrichtung entweder voneinander
getrennt sind, aneinander angrenzen oder einander überlappen.
Die
erste Ausführungsform
strahlt gleichzeitig die Laserstrahlen La und Lb mit zwei Wellenlängen λa und λb zu dem
Wafer 10 ab. So formt die erste Ausführungsform gleichzeitig die
modifizierenden Bereiche R aus, welche die zwei Schichten von Gruppen
eines modifizierenden Bereichs (Ga1 und Gb1, Ga2 und Gb2, Ga3 und
Gb3) mit unterschiedlichen Tiefen bilden, die den Laserstrahlen
La und Lb entsprechen. Demgemäß stellt
die erste Ausführungsform
im Gegensatz zu der Technologie in Patentdokument 2, bei der ein
modifizierender Bereich mit einer unterschiedlichen Tiefe zu einer
Zeit ausgeformt wird, eine höhere
Bearbeitungseffizienz bereit. Die Ausführungsform kann zuverlässig mehrere
Schichten von normalen Gruppen Ga1 bis Gb3 eines modifizierenden
Bereichs in einem kurzen Zeitraum ausformen. Die Ausführungsform
stellt einen hohen Durchsatz bereit und ist für eine Massenproduktion geeignet.
Die
erste Ausführungsform
verwendet nur eine Laserlichtquelle SLa. Die Ausführungsform
kann im Vergleich zu der Technologie in Patentdokument 3, die für jeden
Laserstrahl mit unterschiedlicher Wellenlänge eine Laserlichtquelle vorsieht,
die Laserbearbeitungsvorrichtung weiter verkleinern. Die Ausführungsform
verringert den Anbringungsraum. Außerdem vereinfacht die Ausführungsform
die Laserbearbeitungsvorrichtung, wodurch es ermöglicht wird, die Anzahl der
Teile und die Herstellungskosten zu verringern.
(1.2)
Die erste Ausführungsform
formt sechs Schichten von Gruppen Ga1 bis Gb3 eines modifizierenden
Bereichs aus. Die Anzahl von Schichten für die Gruppe eines modifizierenden
Bereichs kann in Abhängigkeit
von der Dicke des Wafers 10 geeignet bestimmt werden. Es
kann bevorzugt sein, eine Gruppe eines modifizierenden Bereichs
auszuformen, die vier Schichten oder weniger oder acht Schichten
oder mehr aufweist.
(1.3)
Die erste Ausführungsform
verwendet die Laserlichtquelle SLa (die Laserlichtquelle, die eine
gleichzeitige Oszillation von zwei Wellenlängen durchführen kann), die gleichzeitig
die Laserstrahlen La und Lb mit zwei Wellenlängen λa und λb abstrahlt. Die Ausführungsform
formt gleichzeitig die modifizierenden Bereiche R aus, die zwei
Schichten von Gruppen eines modifizierenden Bereichs (Ga1 und Gb1, Ga2
und Gb2 oder Ga3 und Gb3) bilden. Ferner kann die Ausführungsform
eine Laserlichtquelle verwenden, die gleichzeitig Laserstrahlen
mit drei oder mehr Wellenlängen
erzeugt und abstrahlt. Die Ausführungsform
kann gleichzeitig modifizierende Bereiche R ausformen, die eine
Gruppe eines modifizierenden Bereichs bilden, welche drei Schichten
oder mehr aufweist.
Die
Wellenlängen λa und λb der Laserstrahlen
La und Lb sind nicht auf 1319 nm für λa und auf 1064 nm für λb beschränkt, wie
es oben erwähnt
wurde. Es kann bevorzugt sein, einen optimalen Wert durch Probieren
experimentell herauszufinden, um die oben erwähnten Betriebsweisen und Arbeitswirkungen
vollständig
bereitzustellen.
(1.4)
Es ist bevorzugt, die sechs Schichten von Gruppen Ga1 bis Gb3 eines
modifizierenden Bereichs in der Reihenfolge von Ga1 und Gb1, Ga2
und Gb2 und Ga3 und Gb3 auszuformen, wie oben erwähnt. Das
heißt
das Ausformen startet vorzugsweise bei der Gruppe eines modifizierenden
Bereich, die sich von der Oberfläche 10b (der
Einfallsebene für die
Laserstrahlen La und Lb) des Wafers 10, wo die Laserstrahlen
La und Lb einfallen, am weitesten weg befindet.
Es
soll beispielsweise angenommen werden, dass als Erstes die Gruppen
Ga3 und Gb3 eines modifizierenden Bereichs und anschließend die
Gruppen Ga1 und Gb1 eines modifizierenden Bereichs ausgeformt werden.
Die Gruppen Ga3 und Gb3 eines modifizierenden Bereichs sind in der
Nähe der
Oberfläche 10b des
Wafers 10, wo die Laserstrahlen La und Lb einfallen, angeordnet.
Ga1 und Gb1 sind entfernt von der Oberfläche 10b angeordnet.
Die ersten ausgeformten Gruppen Ga3 und Gb3 eines modifizierenden
Bereichs zerstreuen die Laserstrahlen La und Lb, die abgestrahlt
worden sind, während
der Bildung der Gruppen Ga1 und Gb1 eines modifizierenden Bereichs.
Dies bewirkt ungleichmäßige Abmessungen
der modifizierenden Bereiche R, welche die Gruppen Ga1 und Gb1 eines
modifizierenden Bereichs bilden. Die Gruppen Ga1 und Gb1 eines modifizierenden
Bereichs können
nicht gleichförmig
ausgeformt werden.
Im
Gegensatz dazu formt die erste Ausführungsform die Gruppen Ga1
bis Gb3 in der Reihenfolge aus, dass mit der Gruppe gestartet wird,
die von der Oberfläche 10b (der
Einfallsebene der Laserstrahlen La und Lb) des Wafers 10,
an der die Laserstrahlen La und Lb einfallen, am weitesten entfernt liegt.
Es kann ein neuer modifizierender Bereich R ausgeformt werden, wobei
zwischen der Einfallsebene der Oberfläche 10b und den Fokussierpunkten
Pa und Pb kein modifizierender Bereich R ausgeformtist. Der bereits
ausgeformte modifizierende Bereich R zerstreut die Laserstrahlen
La und Lb nicht. Es ist möglich,
sechs Schichten von Gruppen Ga1 bis Gb3 eines modifizierenden Bereichs
gleichförmig
auszuformen.
Ferner
können
die sechs Schichten von Gruppen Ga1 bis Gb3 eines modifizierenden
Bereichs bis zu einem bestimmten Grad gleichförmig ausgeformt werden, wenn
sie in einer Reihenfolge ausgeformt werden, bei der mit der Gruppe
gestartet wird, die zu der Oberfläche 10b des Wafers 10 am nächsten liegt
(d.h. in der Reihenfolge von Ga3 und Gb3, Ga2 und Gb2 und Ga1 und
Gb1), oder wenn sie wahllos ausgeformt werden. In der Praxis kann
sich bewähren,
die Reihenfolge, in welcher die Gruppen eines modifizierenden Bereichs
ausgeformt werden, dadurch geeignet zu bestimmen, dass experimentell eine
tatsächlich
ausgeformte Gruppe eines modifizierenden Bereichs bestätigt wird.
Die
folgenden Verfahren sind verfügbar,
um mehrere Schichten von Gruppen Ga1 bis Gb3 eines modifizierenden
Bereichs dadurch auszuformen, dass die Tiefenpositionen der Fokussierpunkte
Pa und Pb in dem Wafer 10 verändert werden: (a) vertikales
Verschieben der Laserlichtquelle Sla, um Laserstrahlen La und Lb
abzustrahlen, und eines Kopfes (eines Laserkopfes), der eine Kollektorlinse
CV aufweist, nach oben und nach unten in Bezug auf die Oberfläche 10b und
die Rückseite 10a des
Wafers 10; (b) vertikales Verschieben einer Anbringungsbasis,
um den Wafer 10 in Bezug auf die Oberfläche 10b und die Rückseite 10a des
Wafers 10 nach oben und unten anzuordnen; und (c) Kombinieren
der Verfahren (a) und (b), um den Kopf und die Anbringungsbasis
umgekehrt zueinander nach oben und nach unten zu verschieben. Dieses
Verfahren kann mehrere Schichten von Gruppen Ga bis Gc eines modifizierenden
Bereichs schneller als die Verfahren (a) und (b) ausformen.
Zweite Ausführungsform
Die 5 und 6 stellen
Abläufe
dar, um gemäß einer
zweiten Ausführungsform
einen Laserstrahl zu dem Wafer 10 abzustrahlen und einen
modifizierenden Bereich auszuformen. Die 5 und 6 zeigen
schematisch Längsschnittansichten des
Wafers gemäß der zweiten
Ausführungsform.
<Ablauf 1: siehe 5>
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung ist mit einer Laserlichtquelle SLb
und einer Kollektorlinse CV versehen. Die Laserlichtquelle SLb wählt entweder einen
Laserstrahl Lc mit einer Wellenlänge λc oder einen
Laserstrahl Ld mit einer Wellenlänge
Ad aus. Anschließend
strahlt die Laserlichtquelle SLb den Laserstrahl mit der ausgewählten Wellenlänge ab.
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung lässt
die Laserlichtquelle SLb den Laserstrahl Lc mit der Wellenlänge λc abstrahlen.
Die optische Achse OA für den
Laserstrahl Lc wird senkrecht zu der Oberfläche 10b des Wafers 10 gehalten.
In diesem Zustand wird der Laserstrahl Lc zu der Oberfläche 10b (der
Einfallsebene für
den Laserstrahl Lc) des Wafers 10 über die Kollektorlinse CV abgestrahlt.
Der Laserstrahl Lc wird in dem Fokussierpunkt Pc gebündelt, d.
h. an einer bestimmten Position in dem Wafer 10. An dem Fokussierpunkt
Pc in dem Wafer 10 wird als Ergebnis der Abstrahlung des
Laserstrahles Lc ein modifizierender Bereich R ausgeformt.
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung legt eine Tiefenposition für den Fokussierpunkt
Pc in dem Wafer 10 nahe der Rückseite 10a des Wafers
fest. In diesem Zustand strahlt die Laserbearbeitungsvorrichtung
den gepulsten Laserstrahl Lc ab, und sie verschiebt den Fokussierpunkt
Pc in Bezug auf den Wafer 10. Die Laserabstrahlungsvorrichtung
bildet eine Schicht einer Gruppe Gc1 eines modifizierenden Bereichs
an einer Position mit einer bestimmten Tiefe von der Oberfläche 10b des
Wafers 10 (d. h. an einer bestimmten innen liegenden Position
von der Einfallsebene für
den Laserstrahl Lc). Die Gruppe Gc1 eines modifizierenden Bereichs
besteht aus mehreren modifizierenden Bereichen R, die in Bezug auf
die Oberfläche 10b und
die Rückseite 10a des
Wafers 10 horizontal an einem bestimmten Abstand erzeugt werden.
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung ändert
allmählich
die Tiefenposition für
den Fokussierpunkt Pc in dem Wafer 10. Die Laserbearbeitungsvorrichtung formt
drei Schichten von Gruppen Gc1 bis Gc3 eines modifizierenden Bereichs
nacheinander nach oben hin von der Nähe der Rückseite 10a des Wafers 10 aus.
Die Gruppen eines modifizierenden Bereichs sind entlang der abgeschätzten Schnittlinie
K des Wafers 10 in der Tiefenrichtung von seiner Oberfläche 10b entweder
voneinander getrennt, sie grenzen aneinander an oder sie überlappen
einander.
<Ablauf 2: siehe 6>
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung lässt
die Laserlichtquelle SLb den Laserstrahl Ld mit der Wellenlänge λd abstrahlen.
Die optische Achse OA für den
Laserstrahl Ld wird senkrecht zu der Oberfläche 10b des Wafers 10 gehalten.
In diesem Zustand wird der Laserstrahl Ld zu der Oberfläche 10b (der
Einfallsebene für
den Laserstrahl Ld) des Wafers 10 durch die Kollektorlinse
CV abgestrahlt. Der Laserstrahl Ld wird an dem Fokussierpunkt Pd
konvergiert, d. h. an einer bestimmten Position in dem Wafer 10.
Als ein Ergebnis der Abstrahlung des Laserstrahles Ld wird an dem
Fokussierpunkt Pd in dem Wafer 10 ein modifizierender Bereich
R ausgeformt.
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung legt die Tiefenposition für den Fokussierpunkt
Pd in dem Wafer 10 an einer bestimmten Position oberhalb
der Gruppe Gc3 eines modifizierenden Bereichs fest. In diesem Zustand
strahlt die Laserbearbeitungsvorrichtung den gepulsten Laserstrahl
Ld ab, und sie verschiebt den Fokussierpunkt Pd in Bezug auf den Wafer 10.
Die Laserbearbeitungsvorrichtung formt eine Schicht einer Gruppe
Gd1 eines modifizierenden Bereichs an einer bestimmten Tiefenposition
von der Oberfläche
des Wafers 10 aus (d. h. an einer bestimmten innen liegenden
Position von der Einfallsebene für
den Laserstrahl Ld). Die Gruppe Gd1 eines modifizierenden Bereichs
besteht aus mehreren modifizierenden Bereichen R, die in Bezug auf
die Oberfläche 10b und
die Rückseite 10a des
Wafers horizontal an einem bestimmten Abstand erzeugt werden.
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung ändert
allmählich
die Tiefenposition für
den Fokussierpunkt Pd in dem Wafer 10. Die Laserbearbeitungsvorrichtung formt
drei Schichten von Gruppen Gd1 bis Gd3 eines modifizierenden Bereichs
von oberhalb der Gruppe Gc3 eines modifizierenden Bereichs zu der
Oberfläche 10b des
Wafers 10 hin nacheinander aus. Die Gruppen eines modifizierenden
Bereichs sind entlang der abgeschätzten Schnittlinie K des Wafers 10 in
der Tiefenrichtung von seiner Oberfläche 10b aus entweder
voneinander getrennt, sie grenzen aneinander an oder sie überlappen
einander.
<Ablauf 3>
Ähnlich zu
Ablauf 3 in der ersten Ausführungsform
wird der Dicing-Film 11 in Bezug auf die abgeschätzte Schnittlinie
K horizontal ausgedehnt. An die Gruppen Gc1 bis Gc3 und Gd1 bis
Gd3 eines modifizierenden Bereichs in dem Wafer 10 wird
eine Zugspannung angelegt.
Dadurch
tritt in dem Wafer 10 eine Scherspannung auf. Als erstes
tritt in der Tiefenrichtung des Wafers 10 an der untersten
Gruppe Gc1 eines modifizierenden Bereichs als ein Ursprung, die
dem Dicing-Film 11 am nächsten
liegt, ein Riss auf. Anschließend
tritt in der Tiefenrichtung des Wafers 10 an der Gruppe
Gc2 eines modifizierenden Bereichs als Ursprung oberhalb von Gc1
ein anderer Riss auf. Noch ein weiterer Riss tritt in der Tiefenrichtung
des Wafers 10 an der Gruppe Gc3 eines modifizierenden Bereichs
als Ursprung oberhalb Gc2 auf. Noch ein anderer Riss tritt in der
Tiefenrichtung des Wafers 10 an der Gruppe Gd1 eines modifizierenden
Bereichs als Ursprung oberhalb Gc3 auf. Ebenso treten in der Tiefenrichtung
des Wafers 10 an den Gruppen Gc1 und Gd3 eines modifizierenden
Bereichs als Ursprünge
Risse auf. Diese Risse an den Gruppen Gc1 bis Gd3 eines modifizierenden
Bereichs als Ursprünge
entwickeln sich so, dass sie sich miteinander verbinden. Der entwickelnde
Riss erreicht die Oberfläche 10b und
die Rückseite 10a des
Wafers 10, so dass der Wafer 10 geschnitten und
getrennt wird.
Die
Gruppen Gc1 bis Gd3 eines modifizierenden Bereichs sind entlang
der abgeschätzten Schnittlinie
K ausgeformt. In der Praxis hat sich als gut erwiesen, den Dicing-Film 11 zu
erweitern und an die Gruppen Gc1 bis Gd3 eines modifizierenden Bereichs
eine Zugspannung geeignet anzulegen. Dies verursacht an jedem modifizierenden
Bereich R, der sechs Schichten von Gruppen Gc1 bis Gd3 eines modifizierenden
Bereichs bildet, einen Riss. Der modifizierende Bereich R arbeitet
als Ursprung für
das Schneiden. So ist es möglich,
den Wafer 10 mit einer relativ geringen Kraft genau zu
schneiden und zu trennen, ohne dass in dem Wafer 10 ein
unnötiger Bruch
bzw. Riss verursacht wird.
<Betriebsweisen und Arbeitswirkungen
der zweiten Ausführungsform>
Die
zweite Ausführungsform
kann die folgenden Betriebsweisen und Arbeitswirkungen bereitstellen.
(2.1)
Die zweite Ausführungsform
verwendet eine Laserlichtquelle SLb, die einen von Laserlichtstrahlen
Lc und Ld mit zwei Wellenlängen λc und λd auswählt und
den ausgewählten
Laserstrahl abstrahlt. Der Ablauf 1 (siehe 5) formt
den modifizierenden Bereich R an den tiefsten Stellen von der Oberfläche 10b des
Wafers 10 aus. Die Ausführungsform
strahlt den Laserstrahl Lc mit einer Wellenlänge λc zu dem innen liegenden Fokussierpunkt Pc
von der Oberfläche 10b des
Wafers 10 ab. Die Ausführungsform
bildet jeden modifizierenden Bereich R aus, der drei Schichten von
Gruppen Gc1 bis Gc3 eines modifizierenden Bereichs bildet. Der Ablauf
2 (siehe 6) bildet einen modifizierenden
Bereich R an den flachsten Stellen von der Oberfläche 10b des
Wafers 10 aus. Die Ausführungsform
strahlt den Laserstrahl Ld mit der Wellenlänge λd zu dem innen liegenden Fokussierpunkt
Pd von der Oberfläche 10b des
Wafers 10 ab. Die Ausführungsform
bildet jeden modifizierenden Bereich R aus, der drei Schichten von
Gruppen Gd1 bis Gd3 eines modifizierenden Bereichs bildet.
Wenn
die Wellenlänge λc des Laserstrahls Lc
auf einen ausreichend hohen Wert eingestellt wird, kann sie an eine
tiefe Stelle von der Oberfläche 10b des
Wafers 10 aus aufgebracht werden. An der tiefsten Stelle
kann ein normaler modifizierender Bereich R zuverlässig ausgebildet
werden. Wenn die Wellenlänge λd des Laserstrahls
Ld auf einen ausreichend geringen Wert eingestellt wird, kann sie
an eine flache Stelle von der Oberfläche 10b des Wafers 10 aus
aufgebracht werden. An der flachen Stelle kann ein normaler modifizierender
Bereich R zuverlässig
ausgeformt werden. Die Wellenlänge λc wird größer als
die Wellenlänge λd (λc>λd). Bevorzugt können die
optimalen Werte für
die Wellenlängen λc und λd unter Berücksichtigung
der Materialien und Dicken des Wafers 10 experimentell
durch Probieren herausgefunden werden.
Die
zweite Ausführungsform
verwendet nur eine Laserlichtquelle SLb. Die Ausführungsform
kann die Laserbearbeitungsvorrichtung kleiner machen als die Technologie
in Patentdokument 3, die für
jeden Laserstrahl mit unterschiedlichen Wellenlängen eine Laserlichtquelle
vorsieht. Die Ausführungsform
verkleinert den Anbringungsraum. Außerdem vereinfacht die Ausführungsform
die Laserbearbeitungsvorrichtung, wodurch die Anzahl von Teilen
und die Herstellungskosten verringert werden können.
(2.2)
Die zweite Ausführungsform
bildet sechs Schichten von Gruppen Gc1 bis Gd3 eines modifizierenden
Bereichs aus. Die Anzahl von Schichten für die Gruppe eines modifizierenden
Bereichs kann in Abhängigkeit
von der Dicke des Wafers 10 geeignet festgelegt werden.
Es kann bevorzugt sein, eine Gruppe eines modifizierenden Bereichs
auszuformen, die vier Schichten oder weniger oder acht Schichten
oder mehr aufweist.
(2.3)
Die zweite Ausführungsform
verwendet die Laserlichtquelle SLb (die Laserlichtquelle, die eine
aus zwei Wellenlängen
auswählbare
Schwingung haben kann), die selektiv Laserstrahlen Lc und Ld mit
zwei Wellenlängen λc und λd abstrahlt.
Die Ausführungsform
wählt die
optimale Wellenlänge λc oder λd für zwei Stellen,
tief und flach, von der Oberfläche 10b des
Wafers 10 aus.
Es
kann ferner bevorzugt sein, eine Laserlichtquelle zu verwenden,
die einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge, die aus drei Wellenlängen ausgewählt worden
ist, erzeugt und abstrahlt. Eine optimale Wellenlänge kann
an drei Stellen, tief, flach und zwischen diesen, von der Oberfläche 10b des
Wafers 10 selektiv aufgebracht werden.
Darüber hinaus
kann es bevorzugt sein, eine Laserlichtquelle zu verwenden, die
einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge, welche aus vier oder mehr Wellenlängen ausgewählt worden
ist, zu erzeugen und abzustrahlen. An mehrere Abschnitte, die von
einer Tiefe von der Oberfläche 10b des
Wafers 10 aus geteilt worden sind, kann selektiv eine optimale
Wellenlänge
aufgebracht werden.
(2.4)
Es kann bevorzugt sein, sechs Schichten von Gruppen Gc1 bis Gd3
eines modifizierenden Bereichs in der Reihenfolge von Gc1, Gc2,
Gc3, Gd1, Gd2 und Gd3 auszuformen, wie oben erwähnt. Das heißt das Ausformen
startet vorzugsweise an der Gruppe eines modifizierenden Bereichs,
die sich von der Oberfläche 10b (der
Einfallsebene für
die Laserstrahlen Lc und Ld) des Wafers 10, an der die
Laserstrahlen Lc und LD einfallen, am weitesten weg befindet. Der
Grund ist der gleiche wie der oben unter (1.4) für die erste Ausführungsform
beschriebene.
Ferner
können
die sechs Schichten von Gruppen Gc1 bis Gd3 eines modifizierenden
Bereichs bis zu einem gewissen Grad gleichförmig ausgeformt werden, wenn
sie geordnet ausgeformt werden, wobei an der zu der Oberfläche 10b des
Wafers 10 am nächsten
liegenden Gruppe gestartet wird (d.h. in der Reihenfolge von Gd3,
Gd2, Gd1, Gc3, Gc2 und Gc1), oder wenn sie zufällig ausgewählt ausgeformt werden. Es kann
eine gute Vorgehensweise sein, die Reihenfolge zum Ausformen der Gruppen
eines modifizierenden Bereichs dadurch geeignet festzulegen, dass
eine tatsächlich
ausgeformte Gruppe eines modifizierenden Bereichs experimentell
bestätigt
wird.
Dritte Ausführungsform
Die 7 und 8 zeigen
Abläufe,
um gemäß einer
dritten Ausführungsform
einen Laserstrahl zu den Wafern 12 und 13 abzustrahlen,
und um einen modifizierenden Bereich auszuformen. Die 7 und 8 zeigen
schematisch Längsschnittansichten
der Wafer 12 und 13 gemäß der dritten Ausführungsform.
Die
Wafer (ein Bulk-Siliziumwafer) 12 und 13 sind
aus einem dicken monokristallinen Siliziummaterial hergestellt.
Der Dicing-Film 11 ist an eine Rückseite 12a des Wafers 12 gebondet.
Der Wafer 13 ist an einer Oberfläche 12b des Wafers 12 angeordnet. Die
Oberfläche 12b des
Wafers 12 und die Rückseite 13a des
Wafers 13 sind derart aneinander gebondet, dass sie eine
Zwei-Schichtstruktur ausformen.
<Ablauf 1: siehe 7>
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung ist mit einer Laserlichtquelle SLc
und einer Kollektorlinse CV versehen. Die Laserlichtquelle SLc wählt einen
Laserstrahl, entweder einen Laserstrahl Le mit einer Wellenlänge λe oder einen
Laserstrahl Lf mit einer Wellenlänge λf, aus. Anschließend strahlt
die Laserlichtquelle SLc den Laserstrahl mit der ausgewählten Wellenlänge ab.
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung lässt
die Laserlichtquelle SLc den Laserstrahl Le mit der Wellenlänge λe abstrahlen.
Eine optische Achse OA für den
Laserstrahl Le wird senkrecht zu der Oberfläche 13b des Wafers 13 gehalten.
In diesem Zustand wird der Laserstrahl Le zu der Oberfläche 13b (der
Einfallsebene für
den Laserstrahl Le) des Wafers 13 über die Kollektorlinse CV abgestrahlt.
Der Laserstrahl Le wird an dem Fokussierpunkt Pe, d. h. an einer
bestimmten Position in dem Wafer 12, konvergiert. An dem
Fokussierpunkt Pe in dem Wafer 12 wird durch die Abstrahlung
des Laserstrahls Le der modifizierende Bereich R ausgeformt.
Die
Laserabstrahlungsvorrichtung legt in dem Wafer 12 nahe
der Rückseite 12a des
Wafers 12 eine Tiefenposition für den Fokussierpunkt Pe fest.
In diesem Zustand strahlt die Laserbearbeitungsvorrichtung einen
gepulsten Laserstrahl Le ab und verschiebt den Fokussierpunkt Pe
in Bezug auf den Wafer 12. Die Laserbearbeitungsvorrichtung
formt an einer bestimmten Tiefenposition von der Oberfläche 12b des
Wafers 12 (d. h. an einer bestimmten innen liegenden Position
von der Einfallsebene für
den Laserstrahl Le) eine Schicht einer Gruppe Ge1 eines modifizierenden
Bereichs aus. Die Gruppe Ge1 eines modifizierenden Bereichs besteht
aus mehreren modifizierenden Bereichen R, die in einem bestimmten Abstand
horizontal in Bezug zu der Oberfläche 12b und der Rückseite 12a des
Wafers 12 erzeugt werden.
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung ändert
allmählich
die Tiefenposition für
den Fokussierpunkt Pe in dem Wafer 12. Die Laserbearbeitungsvorrichtung formt
nacheinander drei Schichten von Gruppen Ge1 bis Ge3 eines modifizierenden
Bereichs entlang einer abgeschätzten
Schnittlinie K des Wafers 12 aus. Die Gruppen sind in der
Tiefenrichtung von der Oberfläche 12b des
Wafers 12 derart angeordnet, dass sie voneinander getrennt
sind, aneinander angrenzen oder einander überlappen.
<Ablauf 2: siehe 8>
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung lässt
die Laserlichtquelle SLc den Laserstrahl Lf mit einer Wellenlänge λf abstrahlen.
Die optische Achse OA für den
Laserstrahl Lf wird senkrecht zu der Oberfläche 13b des Wafers 13 gehalten.
In diesem Zustand wird der Laserstrahl Lf über die Kollektorlinse CV zu
der Oberfläche 13b (der
Einfallsebene für
den Laserstrahl Lf) des Wafers 13 abgestrahlt. Der Laserstrahl Lf
wird in einem Fokussierpunkt Pf, d. h. an einer bestimmten Position
in dem Wafer 13, konvergiert. Der modifizierende Bereich
R wird an dem Fokussierpunkt Pf in dem Wafer 13 als ein
Ergebnis der Abstrahlung des Laserstrahls Lf ausgeformt.
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung legt für den Fokussierpunkt Pf eine
Tiefenposition in dem Wafer 13 nahe der Rückseite 13a des
Wafers 13 fest. In diesem Zustand strahlt die Laserbearbeitungsvorrichtung
den gepulsten Laserstrahl Lf ab, und sie verschiebt den Fokussierpunkt
Pf in Bezug auf den Wafer 13. Die Laserbearbeitungsvorrichtung
formt eine Schicht einer Gruppe Gf1 eines modifizierenden Bereichs
an einer bestimmten Tiefenposition von der Oberfläche 13b des
Wafers 13 (d. h. an einer bestimmten innen liegenden Position
von der Einfallsebene für
den Laserstrahl Lf) aus. Die Gruppe Gf1 eines modifizierenden Bereichs
besteht aus mehreren modifizierenden Bereichen R, die an einem bestimmten
Abstand horizontal in Bezug zu der Oberfläche 13b und der Rückseite 13a des
Wafers 13 erzeugt worden sind.
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung ändert
allmählich
die Tiefenposition für
den Fokussierpunkt Pf in dem Wafer 13. Die Laserbearbeitungsvorrichtung formt
nacheinander entlang einer abgeschätzten Schnittlinie K des Wafers 13 drei
Schichten von Gruppen Gf1 bis Gf3 eines modifizierenden Bereichs
aus. Die Gruppen sind in der Tiefenrichtung von der Oberfläche 13b des
Wafers 13 derart angeordnet, dass sie voneinander getrennt
sind, aneinander angrenzen oder einander überlappen.
<Ablauf 3>
Der
Dicing-Film 11 ist in Bezug auf die abgeschätzte Schnittlinie
K horizontal erweitert, um an die Gruppen Ge1 bis Ge3 und Gf1 bis
Gf3 in dem Wafer 13 eine Zugspannung anzulegen. Gemäß den Beispielen
in den 7 und 8 wird der Dicing-Film 11 vertikal
erweitert, wenn die entsprechenden. Seiten betrachtet werden.
In
dem Wafer 12 tritt eine Scherspannung auf. In der Tiefenrichtung
des Wafers 12 tritt als erstes an der untersten Gruppe
Ge1 eines modifizierenden Bereichs als Ursprung, die zu dem Dicing-Film 11 am
nächsten
liegt, ein Riss auf. Anschließend
tritt in der Tiefenrichtung des Wafers 12 an der Gruppe Ge2
eines modifizierenden Be reichs als Ursprung oberhalb von Ge1 ein
anderer Riss auf. In der Tiefenrichtung des Wafers 12 tritt
noch ein weiterer Riss an der Gruppe Ge3 eines modifizierenden Bereichs
als Ursprung oberhalb von Ge1 auf. Diese Risse an den Gruppen Ge1
bis Ge3 eines modifizierenden Bereiches als Ursprünge entwickeln
sich so, dass sie sich miteinander verbinden. Der sich entwickelnde
Riss erreicht die Oberfläche 12b und
die Rückseite 12a des
Wafers 12, so dass der Wafer 12 geschnitten und getrennt
wird.
In
dem Wafer 13 tritt eine Scherspannung auf. Als erstes tritt
in der Tiefenrichtung des Wafers 13 an der untersten Gruppe
Gf1 eines modifizierenden Bereichs als Ursprung, die zu dem Dicing-Film 11 am
nächsten
liegt, ein Riss auf. Anschließend
tritt in der Tiefenrichtung des Wafers 13 an der Gruppe Gf2
eines modifizierenden Bereichs als Ursprung oberhalb von Gf1 ein
anderer Riss auf. Noch ein weiterer Riss tritt in der Tiefenrichtung
des Wafers 13 an der Gruppe Gf3 eines modifizierenden Bereichs
als Ursprung oberhalb von Gf2 auf. Diese Risse an den Gruppen Gf1
bis Gf3 eines modifizierenden Bereichs als Ursprünge entwickeln sich so, dass
sie sich miteinander verbinden. Der sich entwickelnde Riss erreicht
die Oberfläche 13b und
die Rückseite 13a des Wafers 13,
so dass der Wafer 13 geschnitten und getrennt wird.
Die
Gruppen Ge1 bis Gf3 eines modifizieren Bereichs sind entlang der
abgeschätzten
Schnittlinie K ausgeformt. Es hat sich bewährt, den Dicing-Film 11 zu
erweitern, und an die Gruppen Ge1 bis Gf3 eines modifizierenden
Bereichs eine Zugspannung geeignet anzulegen. Dies verursacht an
jedem modifizierenden Bereich R, der sechs Schichten von Gruppen
Ge1 bis Gf3 eines modifizierenden Bereichs bildet, einen Riss. Der
modifizierende Bereich R arbeitet als Ursprung für das Schneiden. So ist es
möglich, die
Wafer 12 und 13 mit einer relativ geringen Kraft genau
zu schneiden und zu trennen, ohne dass in den Wafern 12 und 13 ein
unnötiger
Riss verursacht wird.
<Betriebsweisen und Arbeitswirkungen
der dritten Ausführungsform>
Die
dritte Ausführungsform
kann die folgenden Betriebsweisen und Arbeitswirkungen bereitstellen.
(3.1)
Die dritten Ausführungsform
verwendet eine Laserlichtquelle SLc, die einen Laserstrahl, d. h. einen
Laserstrahl Le oder einen Laserstrahl Lf mit zwei Wellenlängen λe oder λf, auswählt und
den ausgewählten
Laserstrahl abstrahlt. In Ablauf 1 (siehe 7) strahlt
die Ausführungsform
den Laserstrahl Le mit der Wellenlänge λe von der Oberfläche 13b des
oberen Wafers 13 zu dem Fokussierpunkt Pe in dem unteren
Wafer 12 der Zwei-Schichtstruktur ab. So formt die Ausführungsform
die modifizierenden Bereiche R, die drei Schichten von Gruppen Ge1
bis Ge3 eines modifizierenden Bereichs bilden. In Ablauf 2 (siehe 8)
strahlt die Ausführungsform
den Laserstrahl Lf mit der Wellenlänge λf von der Oberfläche 13b des
Wafers 13 zu dem Fokussierpunkt Pf darin ab. So formt die
Ausführungsform
die modifizierenden Bereiche R, die drei Schichten von Gruppen Gf1
bis Gf3 eines modifizierenden Bereichs bilden.
Die
Wafer 12 und 13 weisen unterschiedliche optische
Eigenschaften auf und zeigen daher unterschiedliche Brechungsindizes
für den
Laserstrahl Le an. Ein Teil des Laserstrahls Le wird an der Grenzfläche zwischen
den Wafern 12 und 13 reflektiert. Das reflektierte
Licht stört
bzw. beeinträchtigt
das einfallende Licht, das beseitigt werden soll. Die Energie des
Laserstrahls Le schwächt
sich an einem tiefen Abschnitt des Wafers 12 von der Einfallsebene
(der Oberfläche 13b des
Wafers 13) für
den Laserstrahl Le stark ab. An dem tiefen Abschnitt ist die Energie des
Laserstrahls Le knapp, die notwendig ist, um eine Multiphotonenabsorption
zu erzeugen. Der modifizierende Bereich R kann nicht ausgeformt
werden.
Wenn
der Wellenlänge λe des Laserstrahls Le
ein Wert zugeordnet ist, der für
die Materialien des Wafers 12 und 13 geeignet
ist, wird der Laserstrahl Le nicht von der Grenzfläche zwischen
den Wafern 12 und 13 reflektiert. Es ist möglich, die
modifizierenden Bereiche R, welche die Gruppen Ge1 bis Ge3 eines
modifizierenden Bereichs bilden, an einem tiefen Abschnitt des Wafers 12 von
der Einfallsebene (der Oberfläche 13b des
Wafers 13) für
den Laserstrahl Le normal und zuverlässig auszuformen. Wenn der Wellenlänge λf des Laserstrahls
Lf einen Wert zugeordnet ist, der für ein Material des Wafers 13 geeignet ist,
können
die modifizierenden Bereiche R, welche die Gruppen Gf1 bis Gf3 eines
modifizierenden Bereichs in dem Wafer 13 bilden, normal
und zuverlässig
ausgeformt werden. Es kann bevorzugt sein, die optimalen Werte für die Wellenlängen λe und λf unter Berücksichtigung
der Materialien und Dicken der Wafer 12 und 13 empirisch
herauszufinden.
Die
dritte Ausführungsform
verwendet nur eine Laserlichtquelle SLc. Die Ausführungsform
kann die Laserbearbeitungsvorrichtung kleiner machen als die Technologie
in Patentdokument 3, die für
jeden Laserstrahl mit unterschiedlichen Wellenlängen eine Laserlichtquelle
vorsieht. Die Ausführungsform
verringert den Anbringungsraum. Außerdem vereinfacht die Ausführungsform
die Laserbearbeitungsvorrichtung, wodurch die Anzahl der Teile und
die Herstellungskosten gesenkt werden können.
Ein
gebondeter SOI-Wafer weist eine Substrat-Si-Schicht aus monokristallinem
Silizium, eine eingebettete Oxidschicht (eine BOX-Schicht) und eine
SOI-Schicht aus monokristallinem Silizium auf. Diese Schichten sind
in dieser Reihenfolge von der Unterseite zur Oberseite hin ausgeformt.
Es ist eine SOI-Struktur vorgesehen, in welcher die Substrat-Si-Schicht
an der eingebetteten Oxidschicht als Isolationsschicht ausgeformt
ist. Um einen gebondeten SOI-Wafer herzustellen, sind beispielsweise
zwei Wafer an jede Bondingoberfläche
(Spiegeloberfläche)
thermisch oxidiert, um einen Oxidfilm auszuformen. Die zwei Wafer
sind durch den Oxidfilm gebondet. Anschließend wird einer der Wafer auf
eine beabsichtigte Dicke poliert. Der polierte Wafer wird die SOI-Schicht.
Der nicht polierte Wafer wird die Substrat-Si-Schicht. Der Oxidfilm wird die eingebettete Oxidschicht.
Der
gebondete SOI-Wafer zeigt in Abhängigkeit
von den Materialien aufgrund unterschiedlicher optischer Eigenschaften
der Substrat-Si-Schicht, der eingebetteten Oxidschicht und der SOI-Schicht
für die
Laserstrahlen unterschiedliche Brechungsindizes. Der Laserstrahl
wird teilweise an einer Grenzfläche
zwischen der Substrat-Si-Schicht
und der eingebetteten Oxidschicht mit unterschiedlichen Brechungsindizes
und einer Grenzfläche
zwischen der eingebetteten Oxidschicht und der SOI-Schicht mit unterschiedlichen
Brechungsindizes reflektiert. Das reflektierte Licht stört das einfallende
Licht, das beseitigt werden soll, so dass die Laserstrahlenergie abge schwächt wird.
Ferner wird der einfallende Laserstrahl in dem Wafer absorbiert.
Wenn der Waferstrahl entfernt liegend von der Waferoberfläche (der Einfallsebene
des Laserstrahls) wird, schwächt
sich die Laserstrahlenergie ab. Dadurch wird sogar der gebondete
SOI-Wafer Gegenstand des Problems, das oben in der dritten Ausführungsform
beschrieben worden ist. An dem tiefen Abschnitt von der Oberfläche des
gebondeten SOI-Wafers ist die Laserstrahlenergie, die notwendig
ist, um die Multiphotonenabsorption zu erzeugen, ebenfalls knapp.
Der modifizierende Bereich R kann nicht ausgebildet werden.
Das
Problem kann jedoch dadurch gelöst werden,
dass die dritte Ausführungsform
bei den gebondeten SOI-Wafer angewandt wird, und dass die Laserstrahlwellenlänge mit
einem Wert bereitgestellt wird, der für die Substrat-Si-Schicht und
die SOI-Schicht
geeignet ist. An der Grenzfläche
wird kein Laserstrahl reflektiert. Die modifizierenden Bereiche,
welche mehrere Schichten der Gruppe eines modifizierenden Bereichs
bilden, können
an einem tiefen Abschnitt von der Einfallsebene (der Waferoberfläche) des
Laserstrahls in dem Wafer normal und zuverlässig ausgeformt werden.
(3.2)
Die dritte Ausführungsform
bildet drei Schichten von Gruppen Ge1 bis Ge3 eines modifizierenden
Bereichs in dem Wafer 12 und drei Schichten von Gruppen
Gf1 bis Gf3 eines modifizierenden Bereichs in dem Wafer 13.
Die Anzahl von Schichten für die
Gruppe eines modifizierenden Bereichs in den Wafern 12 und 13 kann
in Abhängigkeit
von den Materialien und Dicken der Wafer 12 und 13 geeignet festgelegt
werden. Es kann bevorzugt sein, zwei Schichten oder weniger oder
vier Schichten oder mehr von einer Gruppe eines modifizierenden
Bereichs in jedem der Wafer auszuformen.
(3.3)
Die dritte Ausführungsform
verwendet die Laserlichtquelle (die Laserlichtquelle, die eine aus
zwei Wellenlängen
auswählbare
Schwingung aufweisen kann), welche die Laserstrahlen Le und Lf mit
zwei Wellenlängen λe und λf selektiv
abstrahlt. Die Ausführungsform
wählt für die Zweischichtwafer 12 und 13 die
optimale der Wellenlänge λe und λf aus.
Ferner
kann es bevorzugt sein, eine Laserlichtquelle zu verwenden, die
einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge, welche aus drei Typen
oder mehr von Wellenlängen
ausgewählt
worden ist, erzeugt und abstrahlt. An jede der drei oder mehr Schichten eines
Mehrschichtwafers kann eine optimale Wellenlänge selektiv aufgebracht werden.
(3.4)
Es ist bevorzugt, sechs Schichten von Gruppen Ge1 bis Gf3 eines
modifizierenden Bereichs in der Reihenfolge von Ge1, Ge1, Ge3, Gf1, Gf2
und Gf3 auszuformen, wie oben erwähnt. Das heißt das Ausformen
startet vorzugsweise bei der Gruppe eines modifizierenden Bereichs,
die von der Oberfläche 13d (der
Einfallsebene für
die Laserstrahlen Le und Lf) des Wafers 13, wo die Laserstrahlen Le
und Lf einfallen, am weitesten entfernt liegt. Der Grund ist der
gleiche wie der in (1.4) für
die erste Ausführungsform
beschriebene.
Des
Weiteren können
die sechs Schichten von Gruppen von Ge1 bis Gf3 eines modifizierenden Bereichs
bis zu einem gewissen Grad gleichförmig ausgeformt werden, wenn
sie ordnungsmäßig ausgeformt
werden, wobei an der Gruppe gestartet wird, die der Oberfläche 13b des
Wafers 13 am nächsten liegt
(d. h. in der Reihenfolge von Gf3, Gf2, Gf1, Ge3, Ge2 und Ge1),
oder wenn sie willkürlich
ausgeformt werden. Es kann sich bewähren, die Reihenfolge zum Ausformen
der Gruppen eines modifizierenden Bereichs dadurch geeignet zu bestimmen,
dass eine tatsächlich
ausgeformt Gruppe eines modifizierenden Bereichs experimentell bestätigt wird.
Vierte Ausführungsform
Die 9 und 10 stellen
Abläufe
dar, um gemäß einer
vierten Ausführungsform
einen Laserstrahl zu den Wafern 12 und 13 abzustrahlen,
und um einen modifizierenden Bereich auszuformen. Die 9 und 10 zeigen
schematisch Längsschnittansichten
der Wafer 12 und 13 gemäß der vierten Ausführungsform.
<Ablauf 1: siehe 9>
Ähnlich wie
Ablauf 2 (siehe 8) der dritten Ausführungsform
erzeugt die Laserlichtquelle SLc den Laserstrahl Lf mit der Wellenlänge λf. Die Laserlichtquelle
SLc strahlt den Laserstrahl Lf zu der Oberfläche 13b des Wafers 13 ab,
um nacheinander drei Schichten von Gruppen Gf1 bis Gf3 eines modifizierenden
Bereichs in dem Wafer 13 auszuformen.
<Ablauf 2: siehe 10>
Der
Dicing-Film 11 ist an die Oberfläche 13b des Wafers 13 gebondet.
Die Zweischichtstruktur der Wafer 12 und 13 wird
anschließend
umgedreht. Die Rückseite 12a des
Wafers 12 ist nach oben gerichtet ist und so werden die
Wafer 12 und 13 an die Anbringungsbasis der Laserbearbeitungsvorrichtung
angebracht.
Die
Laserlichtbearbeitungsvorrichtung strahlt den Laserstrahl Le mit
der Wellenlänge λe von der Laserlichtquelle
SLc ab. Die optische Achse OA für den
Laserstrahl Le wird senkrecht zu der Rückseite 12a des Wafers 12 gehalten.
In diesem Zustand wird der Laserstrahl Le zu der Rückseite 12a (der
Einfallsebene für
den Laserstrahl Le) des Wafers 12 über die Kollektorlinse CV abgestrahlt.
Der Laserstrahl Le wird an dem Fokussierpunkt Pe konvergiert, d.
h. an einer bestimmten Position des Wafers 12. Der modifizierende
Bereich R wird an dem Fokussierpunkt Pe in dem Wafer 12 durch
die Abstrahlung des Laserstrahls Le ausgeformt.
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung legt in dem Wafer 12 nahe
der Oberfläche 12b des
Wafers 12 eine Tiefenposition für den Fokussierpunkt Pe fest.
In diesem Zustand strahlt die Laserbearbeitungsvorrichtung den gepulsten
Laserstrahl Le ab, und sie verschiebt den Fokussierpunkt Pe in Bezug auf
den Wafer 12. Die Laserbearbeitungsvorrichtung bildet eine
Schicht einer Gruppe Ge3 eines modifizierenden Bereichs an einer
bestimmten Tiefenposition von der Rückseite 12a des Wafers 12 aus
(d. h. an einer bestimmten innerhalb liegenden Position von der Einfallsebene
für den
Laserstrahl Le). Die Gruppe Ge3 eines modifizierenden Bereichs besteht
aus mehreren modifizierenden Bereichen R, die in Bezug auf die Oberfläche 12b und
die Rückseite 12a des Wafers 12 an
einem bestimmten Abstand horizontal erzeugt worden sind.
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung ändert
allmählich
die Tiefenposition für
den Fokussierpunkt Pe in dem Wafer 12. Die Laserbearbeitungsvorrichtung formt
entlang einer abgeschätzten
Schnittlinie K des Wafers 12 drei Schichten von Gruppen
Ge3 bis Ge1 eines modifizierenden Bereichs nacheinander aus. Die
Gruppen sind in der Tiefenrichtung von der Rückseite 12a des Wafers 12 derart
angeordnet, dass sie voneinander getrennt sind, aneinander angrenzen oder
einander überlappen.
<Ablauf 3>
Der
Dicing-Film 11 ist in Bezug auf die abgeschätzte Schnittlinie
K horizontal erweitert, so dass an die Gruppen Gf1 bis Gf3 und Ge1
bis Ge3 eines modifizierenden Bereichs in dem Wafer 10 eine
Zugspannung angelegt wird. Gemäß den Beispielen
in den 9 und 10 wird der Dicing-Film 11 vertikal
ausgedehnt, wenn die entsprechenden Seiten betrachtet werden.
In
dem Wafer 13 tritt eine Scherspannung auf. Als erstes tritt
in der Tiefenrichtung des Wafers 13 an der untersten Gruppe
Gf3 eines modifizierenden Bereichs als Ursprung, die dem Dicing-Film 11 am
nächsten
liegt, ein Riss auf. Anschließend
tritt in der Tiefenrichtung des Wafers 13 an der Gruppe
Gf2 eines modifizierenden Bereichs als Ursprung oberhalb von Gf3
ein anderer Riss auf. Noch ein weiterer Riss tritt in der Tiefenrichtung
des Wafers 13 an der Gruppe Gf1 eines modifizierenden Bereichs
als Ursprung oberhalb von Gf2 auf. Diese Risse an den Gruppen Gf3
bis Gf1 eines modifizierenden Bereichs als Ursprünge entwickeln sich derart,
dass sie sich miteinander verbinden. Der sich entwickelnde Riss erreicht
die Oberfläche 13b und
die Rückseite 13a des
Wafers 13, so dass der Wafer 13 geschnitten und getrennt
wird.
In
dem Wafer 12 tritt eine Scherspannung auf. Als erstes tritt
in der Tiefenrichtung des Wafers 12 an der untersten Gruppe
Ge3 eines modifizierenden Bereichs als Ursprung, die dem Dicing-Film 11 am
nächsten
liegt, ein Riss auf. Anschließend
tritt in der Tiefenrichtung des Wafers 12 an der Gruppe
Ge1 eines modifizierenden Bereichs als Ursprung oberhalb von Ge3
ein anderer Riss auf. Noch ein anderer Riss tritt in der Tiefenrichtung
des Wafers 12 an der Gruppe Ge1 eines modifizierenden Bereichs
als Ursprung oberhalb von Ge1 auf. Diese Risse an den Gruppen Ge3
bis Ge1 eines modifizierenden Bereichs als Ursprünge entwickeln sich derart,
dass sie sich miteinander verbinden. Der sich entwickelnde Riss
erreicht die Oberfläche 12b und
die Rückseite 12a des
Wafers 12, so dass der Wafer 12 geschnitten und
getrennt wird.
<Betriebsweisen und Arbeitswirkungen
der vierten Ausführungsform>
Die
vierte Ausführungsform
kann dieselben Betriebsweisen und Arbeitswirkungen bereitstellen, wie
die, die in (3.2) bis (3.4) der dritten Ausführungsform beschrieben worden
sind.
Ähnlich wie
bei der dritten Ausführungsform verwendet
die vierte Ausführungsform
eine Laserlichtquelle SLc, die einen der Laserstrahlen Le und Lf mit
zwei Wellenlängen λe und λf auswählt und
den ausgewählten
Laserstrahl abstrahlt. In Ablauf 1 (siehe 9) strahlt
die Ausführungsform
den Laserstrahl Lf mit der Wellenlänge λf von der Oberfläche 13b des
oberen Wafers 13 zu dem Fokussierpunkt Pf in dem unteren
Wafer 13 der Zweischichtstruktur ab. So formt die Ausführungsform
die modifizierenden Bereiche R, welche die drei Schichten von Gruppen Gf1
bis Gf3 eines modifizierenden Bereichs bilden.
Die
vierte Ausführungsform
unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform wie folgt. In Ablauf
2 (10) strahlt die Ausführungsform den Laserstrahl
Le mit der Wellenlänge λe von der
Rückseite 12a des
Wafers 12 zu dem Fokussierpunkt Pe darin ab. So formt die
Ausführungsform
die modifizierenden Bereiche R, welche die drei Schichten von Gruppen
Ge1 bis Ge3 eines modifizierenden Bereichs bilden.
Gemäß der vierten
Ausführungsform
formt der Ablauf (9) die Gruppen Gf1 bis Gf3 eines modifizierenden
Bereiches in dem Wafer 13 aus. Die Zweischichtstruktur
der Wafer 12 und 13 wird anschließend umgedreht.
Ablauf 2 (10) formt die Gruppen Ge3 bis
Ge1 eines modifizierenden Bereichs in dem Wafer 12 aus.
Demgemäß wird der
Laserstrahl Le nicht von der Grenzfläche zwischen den Wafern 12 und 13 reflektiert.
Wenn
der Wellenlänge λe des Laserstrahls Le
ein Wert zugeteilt wird, der für
ein Material des Wafers 12 geeignet ist, können die
modifizierenden Bereiche R, welche die Gruppen Ge3 bis Ge1 eines modifizierenden
Bereichs in dem Wafer 12 bilden, normal und zuverlässig ausgeformt
werden. Wenn der Wellenlänge λf des Laserstrahls
Lf ein Wert zugeteilt wird, der für ein Material des Wafers 13 geeignet ist,
können
die modifizierenden Bereiche R, welche die Gruppen Gf1 bis Gf3 eines
modifizierenden Bereichs in dem Wafer 13 bilden, normal
und zuverlässig
ausgeformt werden. Es kann bevorzugt sein, die optimalen Werte für die Wellenlängen λe und λf hinsichtlich
der Materialien und Dicken der Wafer 12 und 13 experimentell
durch Probieren herauszufinden.
In
der vierten Ausführungsform
kann die Reihenfolge der Abläufe
1 und 2 wie folgt umgekehrt werden. Ähnlich dem Ablauf 2 (10)
strahlt die Ausführungsform
den Laserstrahl Le von der Rückseite 12a des
Wafers 12 zu dem Fokussierpunkt Pe darin ab. So formt die
Ausführungsform
die Gruppen Ge3 bis Ge1 eines modifizierenden Bereichs. Der Dicing-Film 11 ist
an die Rückseite 12a des
Wafers 12 gebondet. Eine Gruppe von Wafern 12 und 13 wird anschließend umgedreht. Ähnlich dem
Ablauf 1 (9) strahlt die Ausführungsform
den Laserstrahl Lf von der Oberfläche 13b des Wafers 13 zu
dem Fokussierpunkt Pf darin ab. So formt die Ausführungsform
die Gruppen Gf1 bis Gf3 eines modifizierenden Bereichs. Ähnlich dem
Ablauf 3 wird der Dicing-Film 11 erweitert, so dass die
Wafer 12 und 13 geschnitten und getrennt werden.
Fünfte Ausführungsform
11 ist
eine perspektivische Ansicht, welche den skizzierten Aufbau einer
Laserbearbeitungsvorrichtung 20 zum Abstrahlen eines Laserstrahls
zu einem Wafer 14 gemäß einer
fünften
Ausführungsform
zeigt. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 20 weist eine Waferanbringungsvorrichtung 21,
eine Laserabstrahlungsvorrichtung 22 und eine Steuervorrichtung 23 auf.
Die
Waferanbringungsvorrichtung 21 weist einen Drehtisch (einen
Objekttisch oder eine Objekthalterung) 31 und einen Rolltisch 32 auf.
Der Wafer 10 ist an dem scheibenförmigen Drehtisch 31 angebracht.
Die Rückseite 10a des
Wafers 10 ist in einer oberen Fläche des Drehtisches 31 aufgenommen und
an dieser angebracht. Der Drehtisch 31 ist an dem Rolltisch 32 axial
gelagert. Der Rolltisch 32 weist eine Antriebsvorrichtung
(nicht dargestellt) auf. Diese Antriebsvorrichtung dreht den Drehtisch 31 in
Richtung θ innerhalb
einer horizontalen Ebene parallel zu der Oberfläche 10b und der Rückseite 10a des
Wafers 10. Eine Körperbasis
bzw. Hauptteilbasis (nicht dargestellt) der Laserbearbeitungsvorrichtung 20 weist
eine Antriebsvorrichtung (nicht dargestellt) auf. Diese Antriebsvorrichtung
verschiebt den Rolltisch 32 in X- und Y-Richtungen innerhalb
einer horizontalen Ebene parallel zu der Oberfläche 10b und der Rückseite 10a des
Wafers 10.
Die
Laserabstrahlungsvorrichtung 22 ist oberhalb des Drehtisches 31 angeordnet.
Die Laserbearbeitungsvorrichtung 20 ist mit einer Antriebsvorrichtung
(nicht dargestellt) versehen. Diese Antriebsvorrichtung verschiebt
die Laserabstrahlungsvorrichtung 22 in X- und Y-Richtungen
innerhalb einer horizontalen Ebene parallel zu der Oberfläche 10b und der
Rückseite 10a des
Wafers 10. Außerdem
verschiebt sie die Laserabstrahlungsvorrichtung 22 in eine
Z-Richtung senkrecht zu der Oberfläche 10b und der Rückseite 10a des
Wafers 10. Die Laserabstrahlungsvorrichtung 22 weist
drei Laserköpfe
HLa bis HLc auf. Diese Laserköpfe
sind in der X-Richtung angeordnet.
Die
Steuervorrichtung 23 steuert die Antriebsvorrichtung, um
die Verschiebung der Tische 31 und 32 zu steuern,
und die Laserabstrahlungsvorrichtung 22 in den X-, Y- und Z-Richtungen.
Die X-, Y- und Z-Richtungen sind zueinander orthogonal.
12A ist eine Untersicht der Laserabstrahlungsvorrichtung 22 gemäß der fünften Ausführungsform. 12B ist eine unvollständige Längsschnittansicht zum Erklären der
Umrisskonstruktion der Laserabstrahlungsvorrichtung 22 gemäß der fünften Ausführungsform.
Die Laserabstrahlungsvorrichtung 22 ist mit einem kastenförmigen Gehäuse 22a versehen,
dessen Unterseite offen ist. Die drei Laserköpfe HLa bis HLc sind innerhalb
des Gehäuses 22a angebracht.
Der Laserkopf HLa weist eine Laser lichtquelle SL1a und eine Kollektorlinse
CVa auf. Die Laserlichtquelle SL1a strahlt einen Laserstrahl L1a
mit einer Wellenlänge λa ab. Der
Laserstrahl L1a konvergiert an dem Fokussierpunkt P1a. Die Position
des Fokussierpunktes P1a wird durch die Wellenlänge λa und durch eine numerische Öffnung NAa
der Kollektorlinse CVa bestimmt. Der Laserkopf HLb weist eine Laserlichtquelle
SL1b und eine Kollektorlinse CVb auf. Die Laserlichtquelle SL1b
strahlt einen Laserstrahl L1b mit einer Wellenlänge λb ab. Der Laserstrahl L1b konvergiert
an dem Fokussierpunkt P1b. Die Position des Fokussierpunktes P1b
wird durch die Wellenlänge λb und durch
eine numerische Öffnung
NAb der Kollektorlinse CVb bestimmt. Der Laserkopf HLc weist eine
Laserlichtquelle SL1c und eine Kollektorlinse CVc auf. Die Laserlichtquelle
SL1c strahlt den Laserstrahl L1c mit einer Wellenlänge λc ab. Der
Laserstrahl L1c konvergiert an dem Fokussierpunkt P1c. Die Position des
Fokussierpunktes P1c wird durch die Wellenlänge λc und durch eine numerische Öffnung NAc
der Kollektorlinse CVc bestimmt.
Optische
Achsen OAa bis OAc der Laserstrahlen L1a bis L1c sind auf die Z-Richtung
gerichtet und in der X-Richtung angeordnet. Die Steuervorrichtung 23 steuert
die Abstrahlung der Laserstrahlen L1a bis L1c von den Laserköpfen HLa
bis HLc.
Die 13A, 13B und 14 zeigen Abläufe, um
die Laserstrahlen L1a bis L1c zu dem Wafer 10 abzustrahlen
und um gemäß der fünften Ausführungsform
einen modifizierenden Bereich R auszubilden. 13A zeigt
eine Draufsicht auf den Wafer 10. Die 13B und 14 zeigen
schematisch Längsschnittansichten
des Wafers 10. 13B ist
eine Schnittansicht entlang der Linie V-V von 13A. 14 ist eine Schnittansicht entlang
der Linie W-W von 13A, welche der abgeschätzten Schnittlinie
K entspricht.
Ein
Wafer (ein Bulk-Siliziumwafer) 10 ist aus einem dicken
monokristallinen Siliziummaterial bzw. monokristallinen Bulk-Siliziummaterial
hergestellt. Eine Rückseite 10a des
Wafers 10 ist an einem Dicing-Film bzw. in Würfel schneidenden
Film (einer Dicing-Schicht bzw. in Würfel schneidenden Schicht, einem
Dicing-Streifen bzw. einem in Würfel
schneidenden Streifen und einem erweiternden Streifen) 11 angebracht.
Der Dicing-Film 11 ist aus einem erweiterbaren bzw. dehnbaren
Kunststoff filmmaterial hergestellt, das sich durch Erwärmen oder
durch Aufbringen einer Kraft in einer Ausdehnungsrichtung erweitert
bzw. ausdehnt. Der Dicing-Film 11 ist an die gesamte Rückseite
des Wafers 10 mit einem Klebstoff (nicht dargestellt) gebondet.
Der
Wafer 10 ist derart angeordnet, dass seine Oberfläche 10b nach
oben und seine Rückseite 10a nach
unten gerichtet sind. Der Dicing-Film 11 ist an die Rückseite 10a gebondet.
In diesem Zustand ist der Wafer 10 an dem Drehtisch 31 angebracht (siehe 11).
Der Dicing-Film 11 steht mit der oberen Fläche des
Drehtisches 31 in Kontakt.
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung 20 steuert die optischen Achsen
OAa bis OAc der Laserstrahlen L1a bis L1c derart, dass sie zu der
Oberfläche 10b des
Wafers 10 senkrecht und auf die abgeschätzte Schnittlinie K ausgerichtet
sind. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 20 strahlt die Laserstrahlen
L1a bis L1c zu der Oberfläche 10b (der
Einfallsebene der Laserstrahlen L1a bis L1c) des Wafers über die
Kollektorlinsen CVa bis CVc ab. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 20 kondensiert
die Laserstrahlen L1a bis L1c an bestimmten Positionen in dem Wafer 10 als
unterschiedliche Fokussierpunkte (Brennpunkte) P1a bis P1c. Dadurch
strahlt die Laserbearbeitungsvorrichtung 20 die Laserstrahlen
L1a bis L1c zu verschiedenen Fokussierpunkten P1a bis P1c in dem
Wafer 10 ab, um modifizierende Bereiche (modifizierende Schichten)
R auszuformen.
Ein
Erhöhen
der Laserstrahlwellenlänge macht
eine Tiefenposition des Fokussierpunkts in dem Wafer tiefer. Der
modifizierende Bereich R ist an einem tiefen Abschnitt von der Oberfläche 10b des Wafers 10 ausgeformt.
Mit anderen Worten ein Erhöhen
der Laserstrahlwellenlänge
erhöht
ebenfalls einen Abstand von der Einfallsfläche des Laserstrahls (der Oberfläche 10b des
Wafers 10) zu dem Fokussierpunkt. Der modifizierende Bereich
R ist an einem Abschnitt ausgeformt, der von der Einfallsebene des Laserstrahls
in dem Wafer 10 entfernt liegt.
Ein
Verringern der numerischen Öffnung
der Kollektorlinse macht die Tiefenposition für den Fokussierpunkt in dem
Wafer 10 tiefer. Der modifizierende Bereich R ist an einer
tiefen Position von der Oberfläche 10b des
Wafers 10 ausgeformt. Mit anderen Worten ein Verringern
der numerischen Apertur der Kollektorlinse erhöht einen Abstand zwischen der Einfallsebene
des Laserstrahls (der Oberfläche 10b des
Wafers 10) und dem Fokussierpunkt. Der modifizierende Bereich
R ist in dem Wafer 10 entfernt liegend von der Einfallsebene
des Laserstrahls ausgeformt. Die Tiefenpositionen der Fokussierpunkte
P1a bis P1c in dem Wafer 10 sind gleich den Abständen von
der Oberfläche 10b (der
Einfallsebene für
die Laserstrahlen L1a bis L1c) des Wafers 10 zu den Fokussierpunkten
P1a bis P1c.
Wenn
den Laserstrahlen L1a bis L1c die Wellenlängen λa bis λc in einer ansteigenden Reihenfolge
zugeordnet sind (λa<λb<λc),
können
die Tiefenpositionen für
die Fokussierpunkte P1a bis P1c in dieser Reihenfolge stufenweise
tiefer gemacht werden. Wenn den Kollektorlinsen CVa bis CVc die numerischen Öffnungen
NAa bis NAc in einer absteigenden Reihenfolge zugeordnet sind (NAa>NAb>NAc), können die Tiefenpositionen für die Fokussierpunkte
P1a bis P1c in dieser Reihenfolge tiefer gemacht werden. Sogar wenn
die Wellenlängen λa bis λc und die
numerischen Öffnungen NAa
bis NAc wie oben festgelegt werden, können die Positionen für die Fokussierpunkte
P1a bis P1c in dieser Reihenfolge tiefer gemacht werden.
Der
modifizierende Bereich R weist einen Bereich einer Schmelzbehandlung
hauptsächlich aufgrund
der Multiphotonenabsorption auf, die durch Abstrahlung der Laserstrahlen
L1a bis L1c erzeugt worden ist. Das heißt die Multiphotonenabsorption aufgrund
der Laserstrahlen L1a bis L1c erwärmt lokal Stellen, die den
Fokussierpunkten P1a bis P1c in dem Wafer 10 entsprechen.
Die erwärmte
Stelle wird einmal geschmolzen und anschließend wieder erhärtet. So
wird ein Bereich, der in dem Wafer 10n geschmolzen und
anschließend
wieder erhärtet
wird, der modifizierende Bereich R. Der Bereich einer Schmelzbehandlung
kennzeichnet einen Bereich, wo sich eine Phase oder eine Kristallstruktur ändert. Mit anderen
Worten der Bereich einer Schmelzbehandlung ist ein Bereich von Bereichen,
in dem sich in dem Wafer 10 das monokristalline Silizium
in amorphes Silizium, das monokristalline Silizium in polykristallines
Silizium und das monokristalline Silizium in eine Struktur, die
amorphes Silizium und monokristallines Silizium aufweist, ändert. Weil
der Wafer 10 ein Bulk-Siliziumwafer
ist, ist der Bereich einer Schmelzbehandlung hauptsächlich aus
polykristallinen Silizium hergestellt.
Der
Bereich einer Schmelzbehandlung wird hauptsächlich durch die Multiphotononabsorption und
nicht durch die Absorption der Laserstrahlen L1a bis L1c in dem
Wafer 10 (das heißt
durch normales Erwärmen
durch einen Laserstrahl) gebildet. Demgemäß werden die Laserstrahlen
L1a bis L1c kaum an anderen Stellen als an den Fokussierpunkten
P1a und P1b in dem Wafer 10 absorbiert. Dies verhindert, dass
die Oberfläche 10b des
Wafers 10 geschmolzen oder verformt wird.
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung 20 hält die konstanten Tiefenpositionen
für die
Fokussierpunkte P1a bis P1c in dem Wafer 10 bei. In diesem
Zustand verschiebt die Laserbearbeitungsvorrichtung 20 die Laserabstrahlungsvorrichtung 22 in
der X-Richtung, und
sie strahlt die gepulsten Laserstrahlen L1a bis L1c zum Abtasten
ab. So verschiebt die Laserbearbeitungsvorrichtung 20 die
Fokussierpunkte P1a bis P1c in der X-Richtung entlang der geraden
abgeschätzten
Schnittlinie K für
den Wafer 10.
In
der obigen Beschreibung wird die Laserabstrahlungsvorrichtung 22 verschoben,
um die Laserstrahlen L1a bis L1c abzutasten. Stattdessen kann die
Laserabstrahlungsvorrichtung 22 fest angeordnet sein. Die
Tische 31 und 32 können in einer Richtung orthogonal
zu der Abstrahlungsrichtung der Laserstrahlen L1a bis L1c gedreht
oder verschoben werden. Die Richtung entspricht der Einfallsrichtung der
Laserstrahlen L1a bis L1c in Bezug auf die Oberfläche 10b des
Wafers 10. Das heißt,
die Laserabstrahlungsvorrichtung 22 wird verschoben, um
die Laserstrahlen L1a bis L1c abzutasten. Die Tische 31 und 32 werden
gedreht und verschoben, um den Wafer 10 zu verschieben.
So müssen
die Fokussierpunkte P1a bis P1c nur in Bezug auf den Wafer 10 entlang
der abgeschätzten
Schnittlinie K des Wafers 10 verschoben werden.
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung 20 hält die konstanten Tiefenpositionen
für die
Fokussierpunkte P1a bis P1c in dem Wafer 10 aufrecht. In
diesem Zustand strahlt die Laserbearbeitungsvorrichtung 20 die gepulsten
Laserstrahlen L1a bis L1c ab, und sie verschiebt die Fokussierpunkte
P1a bis P1c in Bezug auf den Wafer 10. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 20 formt
gleichzeitig einen Satz von drei Schichten von Gruppen G1a bis G1c
eines modifizierenden Bereichs an einer bestimmten Tiefenposition
von der Oberfläche 10b des
Wafers 10 aus. Die Tiefenposition entspricht einem bestimmten
innen liegenden Abstand von der Einfallsebene für die Laserstrahlen L1a bis
L1c. Jede Gruppe eines modifizierenden Bereichs weist mehrere modifizierende
Bereich R auf, die horizontal (in einer X-Richtung) an einem bestimmten
Abstand in Bezug auf die Oberfläche 10b und
die Rückseite 10a des
Wafers angeordnet sind.
Es
ist notwendig, die drei Schichten von Gruppen G1c bis G1a eines
modifizierenden Bereichs in der Reihenfolge von G1c, G1b und G1a
auszuformen. Das heißt
das Ausformen muss an der Gruppe eines modifizierenden Bereichs
gestartet werden, welche von der Oberfläche 10b (der Einfallsebene
für die
Laserstrahlen L1a bis L1c) des Wafers 10, wo die Laserstrahlen
L1a bis L1c einfallen, am weitesten entfernt liegt. Es soll beispielsweise
angenommen werden, dass als erstes die Gruppe G1a eines modifizierenden
Bereichs und anschließend
G1c ausgeformt werden. Die Gruppe G1a eines modifizierenden Bereichs
ist nahe der Oberfläche 10b des Wafers 10,
wo der Laserstrahl L einfällt,
angeordnet. Die Gruppe G1c eines modifizierenden Bereichs ist entfernt
von der Oberfläche 10b angeordnet.
Die erste ausgeformte Gruppe G1a eines modifizierenden Bereichs
zerstreut den Laserstrahl L, der während der Ausformung der Gruppe
G1c eines modifizierenden Bereichs abgestrahlt wird. Dies verursacht
unregelmäßige Abmessungen
der modifizierenden Bereiche R, welche die Gruppe G1c eines modifizierenden Bereichs
bilden. Die Gruppe G1c eines modifizierenden Bereichs kann nicht
gleichförmig
ausgeformt werden.
Im
Gegensatz dazu formt die fünfte
Ausführungsform
die Gruppen G1c bis G1a in der Reihenfolge aus, dass mit der Gruppe
gestartet wird, die von der Oberfläche 10b (der Einfallsebene
für den
Laserstrahl L) des Wafers 10, wo der Laserstrahl L einfällt, am
weitesten entfernt liegt. Es kann ein neuer modifizierender Bereich
R ausgeformt werden, ohne dass zwischen der Einfallsebene der Oberfläche 10b und dem
Fokussierpunkt P ein modifizierender Bereich R vorhanden ist. Der
bereits ausgeformte modifizierende Bereich R zerstreut den Laserstrahl
L nicht. Es ist möglich,
die drei Schichten von Gruppen G1a bis G1c eines modifizierenden
Bereichs gleichförmig auszuformen.
14 zeigt
ein Beispiel für
ein relatives Verschieben der Fokussierpunkte P1a bis P1c entlang der
abgeschätzten
Schnittlinie K. Es kann einen Fall geben, wo sich die Fokussierpunkte
P1c bis P1a in der Reihenfolge von P1c, P1b und P1a verschieben. Das
heißt
der Fokussierpunkt P1c kommt als erstes. Anschließend folgt
der Fokussierpunkt P1b. Der Fokussierpunkt P1a kommt als letztes.
Die Fokussierpunkte P1c bis P1a müssen in der Reihenfolge von P1c,
P1b und P1a derart festgelegt werden, dass die entsprechenden Tiefenpositionen
flach werden. Das heißt
die Tiefenposition für
den Fokussierpunkt P1c muss die tiefste sein. Die Tiefenposition
für den
Fokussierpunkt P1a muss die flachste sein. Die Tiefenposition für den Fokussierpunkt
P1b muss sich zwischen denen für
die Fokussierpunkte P1a und P1c befinden.
So
kann eine obere Schicht die Gruppe G1a eines modifizierenden Bereichs
aufweisen, die durch den Fokussierpunkt P1a ausgeformt wird. Die
Zwischenschicht kann die Gruppe G1b eines modifizierenden Bereichs
aufweisen, die durch den Fokussierpunkt P1b ausgeformt wird. Die
unterste Schicht kann die Gruppe G1c eines modifizierenden Bereichs
aufweisen, die durch den Fokussierpunkt P1c ausgeformt worden ist.
Es können
die modifizierenden Bereiche R, welche die Gruppen G1c bis G1a eines
modifizierenden Bereichs bilden, in der Reihenfolge von G1c, G1b
und G1a ausgeformt werden, wobei an der Gruppe begonnen wird, die
von der Oberfläche 10b (der
Einfallsebene für
den Laserstrahl L) des Wafers 10, wo die Laserlichtstrahlen
L1a bis L1c einfällen,
am weitesten entfernt liegt.
Wie
oben erwähnt,
sind die Gruppen G1a bis G1c eines modifizierenden Bereichs in dem
Wafer 10 ausgeformt. Der Dicing-Film 11 wird anschließend horizontal
gegen die abgeschätzte
Schnittlinie (d. h. in einer Richtung, die durch die Pfeile β und β' in den 13A und 13B,
d. h. in einer Y-Richtung) erweitert. An die Gruppen G1a bis G1c
eines modifizierenden Bereichs wird eine Zugspannung angelegt.
Dadurch
tritt in dem Wafer 10 eine Scherspannung auf. Als erstes
tritt in der Tiefenrichtung des Wafers 10 an der untersten
Gruppe G1c eines modifizierenden Bereichs als Ursprung, die sich
zu dem Dicing-Film 1 am nächsten befindet, ein Riss auf.
Anschließend
tritt in der Tiefenrichtung des Wafers 10 an der mittleren
Gruppe G1b ei nes modifizierenden Bereichs als Ursprung ein anderer
Riss auf. Noch ein weiterer Riss tritt in der Tiefenrichtung des Wafers 10 an
der oberen Gruppe G1a eines modifizierenden Bereichs als Ursprung
auf. Diese Risse an den Gruppen G1a bis G1c eines modifizierenden
Bereichs als Ursprünge
entwickeln sich derart, dass sie sich miteinander verbinden. Der
sich entwickelnde Riss erreicht die Oberfläche 10b und die Rückseite 10a des
Wafers 10, so dass der Wafer 10 geschnitten und
getrennt wird.
Die
Gruppen G1a bis G1c eines modifizierenden Bereichs sind entlang
der abgeschätzten Schnittlinie
K ausgeformt. Es ist eine gute Vorgehensweise, den Dicing-Film 11 zu
erweitern und an die Gruppen G1a bis G1c eines modifizierenden Bereichs
eine Zugspannung anzulegen. Dies bewirkt an jedem modifizierenden
Bereich R, der die Gruppen G1a bis G1c eines modifizierenden Bereichs
bildet, einen Riss. Der modifizierende Bereich R arbeitet als Ursprung
für das
Schneiden. So ist es möglich,
den Wafer 10 mit einer relativ geringen Kraft genau zu schneiden
und zu trennen, ohne dass in dem Wafer 10 ein unnötiger Riss
bzw. Bruch verursacht wird.
Es
sind an der Oberfläche 10b des
dünnen und
ungefähr
kreisförmigen,
scheibenförmigen
Wafer 10 viele Chips (nicht dargestellt) in einem Gittermuster
angeordnet. Die abgeschätzte
Schnittlinie K ist zwischen den Chips vorgesehen. Das heißt die vielfachen
abgeschätzten
Schnittlinien K sind an der Oberfläche 10b des Wafers 10 in
einem Gittermuster angeordnet. Nachdem die Gruppen G1a bis G1c eines
modifizierenden Bereichs für
jede abgeschätzte Schnittlinie
K ausgeformt sind, kann ein Ausdehnen des Dicing-Films 11 den
Wafer 10 in Chips schneiden und trennen.
<Betriebsweisen und Arbeitswirkungen
der fünften Ausführungsform>
Die
fünfte
Ausführungsform
verwendet drei Laserköpfe
HIa bis HLc, um die Laserstrahlen L1a bis L1c abzustrahlen. Die
Ausführungsform
stellt wenigstens eine der Wellenlängen λa bis λc für die Laserstrahlen L1a bis
L1c oder wenigstens eine der numerischen Öffnungen NAa bis NAc für die Kollektorlinsen
CVa bis CVc ein. Die Ausführungsform
legt die Tiefenposition für
die Fokussierpunkte P1a bis P1c der Laserstrahlen L1a bis L1c in
dem Wafer 10 geeignet fest. Die Ausführungsform formt gleichzeitig
die modifizierenden Bereiche R aus, die einen Satz von drei Schichten
von Gruppen G1a bis G1c eines modifizierenden Bereichs bilden. Die
Gruppen eines modifizierenden Bereichs sind entlang der abgeschätzten Schnittlinie
K des Wafers 10 in der Tiefenrichtung von seiner Oberfläche 10b aus
voneinander getrennt, sie grenzen aneinander an oder sie überlappen
einander.
Mit
anderen Worten die fünfte
Ausführungsform
strahlt Laserstrahlen L1a bis L1c zu dem Wafer 10 ab. Die
Ausführungsform
bestimmt für
die Fokussierpunkte P1a bis P1c für die Laserstrahlen L1a bis L1c
in der Einfallsrichtung (der Tiefenrichtung des Wafers 10)
an dem Wafer 10 unterschiedliche Positionen (Tiefenpositionen).
Die Ausführungsform
formt die modifizierenden Bereiche R aus, welche drei Schichten
von Gruppen G1a bis G1c eines modifizierenden Bereichs bilden, so
dass sie entlang der Einfallsrichtung voneinander getrennt sind,
aneinander angrenzen oder einander überlappen.
Die
fünfte
Ausführungsform
strahlt gleichzeitig die Laserstrahlen L1a bis L1c zu dem Wafer 10 ab. So
formt die Ausführungsform
die modifizierenden Bereiche R aus, welche drei Schichten von Gruppen G1a
bis G1c eines modifizierenden Bereichs mit unterschiedlichen Tiefen
bilden, die den Laserstrahlen L1a bis L1c entsprechen. Die Ausführungsform
hat im Vergleich zu der Technologie, die in dem Patentdokument 1 offenbart
ist und die in der Tiefenrichtung von der Waferoberfläche nur
eine Schicht eines modifizierenden Bereichs ausformt, folgenden
Vorteil. Sogar wenn der Wafer 10 dick ist, erhöht die Ausführungsform
die Anzahl der modifizierenden Bereiche R als Ursprünge zum
Schneiden des Wafers 10. Es ist möglich, den Wafer 10 entlang
der abgeschätzten Schnittlinie
K genau zu schneiden und zu trennen.
Die
fünfte
Ausführungsform
formt gleichzeitig die Gruppen G1a bis G1c eines modifizierenden Bereichs
aus, um die Bearbeitungseffizienz zu verbessern. Die Ausführungsform
kann zuverlässig mehrere
Schichten von normalen Gruppen G1a bis G1c eines modifizierenden
Bereichs in einem kurzen Zeitraum ausformen. Die Ausführungsform
stellt einen hohen Durchsatz bereit, und sie ist für die Massenproduktion
geeignet.
Gemäß der fünften Ausführungsform
fallen die Laserstrahlen L1a bis L1c vertikal auf die Oberfläche 10b des
Wafers 10 ein. Es ist möglich,
die abgeschätzte
Schnittlinie K, wo die Laserstrahlen L1a bis L1c abgestrahlt werden,
enger zu machen. Aus einem Wafer 10 können mehr Chips geschnitten
werden als die Ausbeute dadurch beträgt, dass die abgeschätzte Schnittlinie
K breiter gemacht wird. Es können
Herstellungskosten für
Chips verringert werden.
Des
Weiteren gestaltet die fünfte
Ausführungsform
Bewegungsrichtungen und Tiefenpositionen für die Fokussierpunkte P1a bis
P1c in Bezug auf den Wafer 10. Der Zweck ist der, modifizierende
Bereiche R, welche Gruppen G1a bis G1c eines modifizierenden Bereichs
bilden, nacheinander auszuformen, wobei an der Gruppe gestartet
wird, die von der Oberfläche 10b (der
Einfallsebene für
den Laserstrahl L) des Wafers 10 am weitesten entfernt
liegt. Der modifizierende Bereich R, der an einem flachen Abschnitt
von der Oberfläche 10b des
Wafers 10 ausgeformt wird, behindert das Einfallen eines
Laserstrahls zum Ausformen eines modifizierenden Bereichs R an einem
tiefen Abschnitt nicht. An dem tiefen Abschnitt kann ein normaler
modifizierender Bereich R zuverlässig
ausgeformt werden.
Die
fünfte
Ausführungsform
verwendet drei Laserköpfe
HLa bis HLc, um drei Schichten von Gruppen G1a bis G1c eines modifizierenden
Bereichs auszuformen. Außerdem
können
zwei oder vier oder mehr Laserköpfe
verwendet werden, um zwei oder vier oder mehr Gruppen eines modifizierenden
Bereichs auszuformen.
Sechste Ausführungsform
15A ist eine Untersicht der Laserabstrahlungsvorrichtung 22 gemäß einer
sechsten Ausführungsform. 15B ist eine unvollständige Längsschnittansicht zum Erklären der
Umrisskonstruktion der Laserabstrahlungsvorrichtung 22 gemäß der sechsten
Ausführungsform.
Die 16A, 16B und 17 zeigen Abläufe gemäß der sechsten
Ausführungsform,
um die Laserstrahlen L1a bis L1c zu dem Wafer abzustrahlen und um
den modifizierenden Bereich R auszuformen. 16A zeigt
eine Draufsicht auf den Wafer 10. Die
16B und 17 zeigen
schematisch Längsschnittansichten
des Wafers 10. 16B ist eine
Schnittansicht entlang der Linie V-V von 16A. 17 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie W-W von 16A, die der abgeschätzten Schnittlinie K entspricht.
Die
sechste Ausführungsform
unterscheidet sich von der fünften
Ausführungsform
wie folgt.
(6.1)
Die Laserabstrahlungsvorrichtung 22 weist drei Antriebsvorrichtungen 41a bis 41c auf.
(6.2)
Die Antriebsvorrichtung 41a verschiebt den Laserkopf HLa
in der Z-Richtung entlang der optischen Achse OAa vorwärts und
rückwärts. Die
Antriebsvorrichtung 41b verschiebt den Laserkopf HLb in
der Z-Richtung entlang der optischen Achse OAb rückwärts und vorwärts. Die
Antriebsvorrichtung 41c verschiebt den Laserkopf HLc in
der Z-Richtung entlang der optischen Achse OAc rückwärts und vorwärts. Die
Antriebsvorrichtungen 41a bis 41c können durch
jeden Mechanismus, wie z. B. ein Zahnstangengetriebe oder eine Kugelumlaufspindel,
realisiert werden.
(6.3)
Die Steuervorrichtung 23 steuert die Antriebsvorrichtungen 41a bis 41c,
um die Verschiebung der Laserköpfe
HLa bis HLc in der Z-Richtung zu steuern.
(6.4)
Die Wellenlängen
für die
Laserstrahlen L1a bis L1c sind auf den gleichen Wert festgelegt. Die
numerischen Öffnungen
für die
Kollektorlinsen CVa bis CVc sind auf den gleichen Wert eingestellt.
Die
sechste Ausführungsform
verwendet die Antriebsvorrichtungen 41a bis 41c,
um die Positionen der Laserköpfe
HLa bis HLc in der Z-Richtung einzustellen. Ähnlich der fünften Ausführungsform legt
die sechste Ausführungsform
die Tiefenpositionen für
die Fokussierpunkte P1a bis P1c der Laserstrahlen L1a bis L1c in
dem Wafer 10 geeignet fest. Die Ausführungsform formt gleichzeitig
einen Satz von drei Schichten von Gruppen G1a bis G1c eines modifizierenden
Bereichs aus. Die Gruppen eines modifizierenden Bereichs sind entlang
der abgeschätzten
Schnittlinie K des Wafers 10 in der Tiefenrichtung von
seiner Oberfläche 10b voneinander
getrennt, sie grenzen aneinander an oder sie überlappen einander. Die sechste
Ausführungsform
kann die gleichen Betriebsweisen und Arbeitswirkungen wie die fünfte Ausführungsform
bereitstellen.
Siebte Ausführungsform
18A ist eine Untersicht der Laserabstrahlungsvorrichtung 22 gemäß einer
siebten Ausführungsform. 18B ist eine unvollständige perspektivische Ansicht
des Wafers 10, und sie stellt Abläufe dar, um gemäß der siebten
Ausführungsform die
Laserstrahlen L1a bis L1c zu dem Wafer 10 abzustrahlen
und um den modifizierenden Bereich R auszuformen.
Die
siebte Ausführungsform
unterscheidet sich von der fünften
Ausführungsform
wie folgt.
(7.1)
Die Laserabstrahlungsvorrichtung 22 weist die Laserköpfe HLa
bis HLc auf, die die Laserstrahlen L1a bis L1c abstrahlen. Die optischen
Achsen OA der Laserstrahlen L1a bis L1c sind auf die Z-Richtung
ausgerichtet und entlang der Y-Richtung angeordnet.
(7.2)
Die Laserabstrahlungsvorrichtung 22 weist drei Antriebsvorrichtungen 51a bis 51c auf.
(7.3)
Die Antriebsvorrichtungen 51a bis 51c verschieben
die Laserköpfe
HLa bis HLc in der Y-Richtung rückwärts und
vorwärts.
Die Antriebsvorrichtungen 51a bis 51c können durch
jeden Mechanismus, wie z. B. ein Zahnstangengetriebe oder eine Kugelumlaufspindel,
realisiert werden.
(7.4)
Die Steuervorrichtung 23 steuert die Antriebsvorrichtungen 51a bis 51c derart,
dass die Verschiebung der Laserköpfe
HLa bis HLc in der Y-Richtung gesteuert wird. Die Steuervorrichtung 23 gleicht
den Abstand t zwischen den optischen Achsen OAa bis OAc einem Abstand
zwischen den abgeschätzten
Schnittlinien Ka bis Kc an. Wie oben erwähnt ist die abgeschätzte Schnittlinie
zwischen Chips angeordnet, die von dem Wafer 10 abgeschnitten
und getrennt werden sollen. Der Abstand zwischen den abgeschätzten Schnittlinien
Ka bis Kc (der Abstand p zwischen den optischen Achsen OAa bis OAc)
ist gleich der Breite oder Tiefe von einem Chip. Die abgeschätzten Schnittlinien
Ka bis Kc erstrecken sich entlang der X-Richtung und sind in der
Y-Richtung angeordnet.
Die Laserköpfe
HLa bis HLc bewegen sich in der Y-Richtung rückwärts und vorwärts. Die
Y-Richtung entspricht der horizontalen Richtung, die zu den abgeschätzten Schnittlinien
Ka bis Kc orthogonal liegt.
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung 20 behält die optischen Achsen OAa
bis OAc der Laserstrahlen L1a bis L1c senkrecht zu der Oberfläche 10b des Wafers 10 bei,
und sie richtet die optischen Achsen OAa bis OAc auf die abgeschätzten Schnittlinien
Ka bis Kc aus. In diesem Zustand werden die Laserstrahlen L1a bis
L1c zu der Oberfläche 10b des
Wafers 10 über
die Kollektorlinsen CVa bis CVc abgestrahlt. Der Laserstrahl L wird
an den Fokussierpunkten P1a bis P1c, d. h. an bestimmten Positionen
in dem Wafer 10 konvergiert. Der modifizierende Bereich
R wird an den Fokussierpunkten P1a bis P1c in dem Wafer 10 als
Ergebnis der Abstrahlung der Laserstrahlen L1a bis L1c ausgeformt.
Die
Laserbearbeitungsvorrichtung 20 behält die konstanten Tiefenpositionen
für die
Fokussierpunkte P1a bis P1c in dem Wafer 10 bei. In diesem Zustand
strahlt die Laserbearbeitungsvorrichtung 20 die gepulsten
Laserstrahlen L1a bis L1c ab, und sie verschiebt die Fokussierpunkte
P1a bis P1c in der X-Richtung in Bezug auf den Wafer 10.
Die Laserbearbeitungsvorrichtung 20 formt gleichzeitig
drei Gruppen G2a bis G2c, die aus mehreren modifizierenden Bereichen
R bestehen, an einem bestimmten Abstand in der X-Richtung entlang
den abgeschätzten Schnittlinien
Ka bis Kc aus. Ähnlich
der fünften
Ausführungsform
stellt die Laserbearbeitungsvorrichtung 20 wenigstens eine
der Wellenlängen λa bis λc für die Laserstrahlen
L1a bis L1c oder wenigstens eine der numerischen Öffnungen
NAa bis NAc für
die Kollektorlinsen CVa bis CVc ein. So stellt die Laserbearbeitungsvorrichtung 20 die
Tiefenpositionen für
die Fokussierpunkte P1a bis P1c ein.
(7.6)
Die Laserbearbeitungsvorrichtung 20 ändert allmählich die Tiefenpositionen
für die
Fokussierpunkte P1a bis P1c in dem Wafer 10. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 20 formt
nacheinander die modifizierenden Bereiche R aus, die mehrere Schichten
von Gruppen eines modifizierenden Bereichs bilden. Die Gruppen eines
modifizierenden Bereichs sind entlang der abgeschätzten Schnittlinien
Ka bis Kc in der Tiefenrichtung von der Oberfläche 10b voneinander
getrennt, sie grenzen aneinander an oder sie überlappen einander. Die Tiefenrichtung ist
gleich der Dickenrichtung des Wafers 10, seiner Schnittrichtung
und der Richtung orthogonal zu seiner Oberfläche 10b und seiner
Rückseite 10a.
In
dem Beispiel von 18B werden drei Schichten einer
Gruppe G2a eines modifizierenden Bereichs entlang der abgeschätzten Schnittlinie
Ka ausgeformt. Entlang der abgeschätzten Schnittlinie Kb werden
zwei Schichten einer Gruppe G2b eines modifizierenden Bereichs ausgeformt.
Entlang der abgeschätzten
Schnittlinie Kc wird eine Schicht einer Gruppe G2c eines modifizierenden
Bereichs ausgeformt. Nachdem jede auszuformende Schicht vervollständigt ist,
werden die Laserköpfe
Hla bis HLc in der Y-Richtung (in 18B nach
rechts) um einen Abstand t in Bezug auf den Wafer 10 vorwärts bewegt.
Ähnlich der
fünften
Ausführungsform
konfiguriert die siebte Ausführungsform
die Bewegungsrichtungen und die Tiefenpositionen für die Fokussierpunkte
P1a bis P1c in Bezug auf den Wafer 10. Der Zweck ist der,
das Ausformen der modifizierenden Bereiche R stets von der Position
zu starten, die von der Oberfläche 10b des
Wafers 10 als der Einfallsebene für den Laserstrahl 11 am
weitesten entfernt liegt (d. h. von der tiefsten Position).
Die
siebte Ausführungsform
verwendet die Antriebsvorrichtungen 51a bis 51c,
um die Y-Richtungspositionen der Laserköpfe HLa bis HLc einzustellen.
Die Ausführungsform
richtet den Abstand t zwischen den optischen Achsen OAa und OAc
auf den Abstand zwischen den abgeschätzten Schnittlinien Ka bis
Kc aus. Die Ausführungsform
konfiguriert die Tiefenpositionen für die Fokussierpunkte P1a bis P1c
der Laserstrahlen L1a bis L1c ähnlich
der fünften Ausführungsform.
Die siebte Ausfüh rungsform
verschiebt die Fokussierpunkte P1a bis P1c in der X-Richtung entlang
der abgeschätzten
Schnittlinien Ka bis Kc.
Die
siebte Ausführungsform
kann gleichzeitig drei Gruppen G2a bis G2c eines modifizierenden Bereichs
entlang abgeschätzter
Schnittlinien Ka bis Kc ausformen, wobei die Bearbeitungseffizienz
verbessert wird. Die Ausführungsform
verwendet drei Laserköpfe
HLa bis HLc, um die drei Gruppen G2a bis G2c eines modifizierenden
Bereichs auszuformen. Es kann bevorzugt sein, zwei oder vier oder mehr
Laserköpfe
zu verwenden, um zwei oder vier oder mehr Gruppen eines modifizierenden
Bereichs auszuformen.
Gemäß der siebten
Ausführungsform
fallen ähnlich
der fünften
Ausführungsform
die Laserstrahlen L1a bis L1c auf die Oberfläche 10b des Wafers 10 vertikal
ein. Es ist möglich,
die abgeschätzte
Schnittlinie K, an der die Laserstrahlen L1a bis L1c abgestrahlt
werden, enger zu machen. Aus dem Wafer 10 können mehr
Chips geschnitten werden als die Ausbeute dadurch beträgt, dass
die abgeschätzte Schnittlinie
K breiter gemacht wird. Die Chipherstellungskosten können verringert
werden.
Ähnlich der
fünften
Ausführungsform
konfiguriert ferner die siebte Ausführungsform die Bewegungsrichtungen
und die Tiefenpositionen für
die Fokussierpunkte P1a bis P1c in Bezug auf den Wafer 10.
Der Zweck ist, die modifizierenden Bereiche R, welche die Gruppen
G2a bis G2c eines modifizierenden Bereichs bilden, nacheinander
auszuformen, wobei an der Gruppe gestartet wird, die von der Oberfläche 10b (der
Einfallsebene für
den Laserstrahl L) des Wafers 10 am weitesten entfernt
liegt. Der modifizierende Bereich R, der an einem flachen Abstand
von der Oberfläche 10b des
Wafers 10 ausgeformt worden ist, behindert das Einfallen
eines Laserstrahls nicht, um an einem tiefen Abschnitt einen modifizierenden
Bereich R auszuformen. An dem tiefen Abschnitt kann ein normaler
modifizierender Bereich R zuverlässig
ausgeformt werden.
Achte Ausführungsform
Die 19A ist eine Untersicht der Laserabstrahlungsvorrichtung 22 gemäß einer
achten Ausführungsform. 19B ist eine unvollständige perspektivische Ansicht
des Wafers 10, und sie stellt einen Ablauf dar, um gemäß der achten
Ausführungsform
die Laserstrahlen L1a bis L1c zu dem Wafer 10 abzustrahlen
und um einen modifizierenden Bereich R auszuformen.
Die
achte Ausführungsform
unterscheidet sich von der siebten Ausführungsform wie folgt. Die achte
Ausführungsform
ist mit dem gleichen Aufbau versehen, wie in (6.1) bis (6.4) für die sechste
Ausführungsform
beschrieben worden ist. Die achte Ausführungsform verwendet die Antriebsvorrichtungen 41a bis 41c,
um die Z-Richtungspositionen der Laserköpfe HLa bis HLc einzustellen.
So legt die achte Ausführungsform
die Tiefenpositionen in dem Wafer 10 für die Fokussierpunkte P1a bis
P1c der Laserstrahlen L1a bis L1c fest. Die achte Ausführungsform kann
dieselben Betriebsweisen und Arbeitswirkungen wie die siebte Ausführungsform
bereitstellen.
Neunte Ausführungsform
20 ist eine unvollständige perspektivische Ansicht
des Wafers 10 und stellt einen Ablauf dar, um gemäß einer
neunten Ausführungsform
die Laserstrahlen L1d bis L1g zu dem Wafer 10 abzustrahlen
und den modifizierenden Bereich R auszuformen.
Die
neunte Ausführungsform
unterscheidet sich von der siebten oder achten Ausführungsform wie
folgt.
(9.1)
Die neunte Ausführungsform
ist mit einem Satz von drei Laserköpfen HLd bis HLf versehen,
der ähnlich
wie der Satz der drei Laserköpfe HLa
bis HLc aufgebaut ist.
Ähnlich der
siebten oder achten Ausführungsform
lässt die
neunte Ausführungsform
die Laserköpfe
HLa bis HLc die Laserstrahlen L1a bis L1c abstrahlen, und sie richtet
die optischen Achsen OAa bis OAc der Laserstrahlen auf die Z-Richtung
aus. Die Ausführungsform
verschiebt die Fokussierpunkte P1a bis P1c in der X-Richtung in
Bezug auf den Wafer 10. Die Ausführungsform formt die modifizierenden
Bereiche R, welche die drei Gruppen G2a bis G2c eines modifizierenden
Bereichs bilden, entlang paralleler abgeschätzter Schnittlinien Ka bis
Kc, die an dem Wafer vorgesehen sind, aus. Die Ausführungsform
lässt die
Laserköpfe
HLd bis HLf die Laserstrahlen L1d bis L1f abstrahlen, und sie richtet
die optischen Achsen OAd bis OAf der Laserstrahlen auf die Z-Richtung
aus. Die Ausführungsform
verschiebt die Fokussierpunkte P1d bis P1f in der X-Richtung in Bezug
auf den Wafer 10. Die Ausführungsform formt die modifizierenden
Bereiche R, welche drei Gruppen G2d bis G2f eines modifizierenden
Bereiches bilden, entlang paralleler abgeschätzter Schnittlinien Kd bis
Kf, die an dem Wafer 10 vorgesehen sind, aus. Die abgeschätzten Schnittlinien
Ka bis Kc sind entlang der X-Richtung vorgesehen. Die abgeschätzten Schnittlinien
Kd bis Kf sind entlang der Y-Richtung vorgesehen. Die abgeschätzten Schnittlinien
Ka bis Kf sind in einem Gittermuster vorgesehen.
Die
neunte Ausführungsform
sieht zwei Sätze
von drei Laserköpfen
HLa bis HLc und HLd bis HLf vor. Die zwei Sätze von Laserköpfen strahlen
gleichzeitig sechs gepulste Laserstrahlen L1a bis L1f ab. Die Ausführungsform
verschiebt die Fokussierpunkte P1a bis P1f der Laserstrahlen L1a
bis L1f in zwei Richtungen (X- und Y-Richtungen) horizontal orthogonal
zu der Oberfläche 10b und
der Rückseite 10a des
Wafers 10. Die Ausführungsform
formt gleichzeitig sechs Gruppen G2a bis G2f eines modifizierenden Bereichs,
die aus mehreren modifizierenden Bereichen R bestehen, entlang sechs
abgeschätzter Schnittlinien
Ka bis Kf, die an dem Wafer 10 in einem Gittermuster vorgesehen
sind, aus.
Die
neunte Ausführungsform
kann gleichzeitig modifizierende Bereiche R ausformen, die drei Gruppen
eines modifizierenden Bereichs in sowohl der X-Richtung als auch
in der Y-Richtung bilden. Die neunte Ausführungsform kann die Bearbeitungseffizienz
stärker
verbessern als die siebten oder achten Ausführungsformen. Die Ausführungsform
verwendet zwei Sätze
von drei Laserköpfen
HLa bis HLc und HLd bis HLf, um sechs Gruppen G2a bis G2f eines modifizierenden
Bereichs auszuformen. Es kann bevorzugt sein, mehrere Gruppen eines
modifizierenden Bereichs auszuformen, wobei drei oder mehr Sätze von
zwei oder vier oder mehr Laserköpfen
verwendet werden.
Zehnte Ausführungsform
Die 21A und 21B sind
Untersichten der Laserabstrahlungsvorrichtung 22 gemäß einer zehnten
Ausführungsform.
Die zehnte Ausführungsform
unterscheidet sich von der siebten oder achten Ausführungsform
wie folgt. Die Laserköpfe
HLa bis HLc sind in der Laserabstrahlungsvorrichtung 22 vorgesehen.
Jeder Kopf ist in der X-Richtung wenigstens um seine Breite verschoben.
Die
zehnte Ausführungsform
kann den Abstand t zwischen den optischen Achsen Oaa bis OAc auf
Null verringern, wobei die Antriebsvorrichtungen 51 bis 51c verwendet
werden, um die Positionen der Y-Richtung der Laserköpfe HLa
bis HLc einzustellen. Die Ausführungsform
kann einen geringeren Abstand t als die siebte oder achte Ausführungsform
bereitstellen. Es ist möglich,
aus dem Wafer 10 einen kleinen Chip leicht abzuschneiden
und abzutrennen.
Andere Ausführungsformen
Die
Erfindung ist nicht auf die oben erwähnten Ausführungsformen eingeschränkt und
kann wie folgt ausgeführt
sein. In einem solchen Fall kann die Erfindung Betriebsweisen und
Arbeitswirkungen bereitstellen, welche denen der oben erwähnten Ausführungsformen
entsprechen oder besser als diese sind.
(1)
Während
die dritten und vierten Ausführungsformen
bei dem Zweischichtwafer verwendet werden, bei dem die Wafer 12 und 13 in
Schichten angeordnet sind, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Die
Erfindung kann bei Wafern verwendet werden, die aus Halbleitermaterialien
zum Herstellen eines mehrschichtigen Halbleitersubstrats ausgebildet
sind.
Beispielsweise
weisen die Mehrschichtwafer Folgendes auf. Ein Wafer ist ein gebondeter
SOI-Wafer (Silicon On Insulator Wafer). Ein anderer ist ein SIMOX-Wafer
(Separation by IMplanted OXygen Wafer). Noch ein anderer Wafer ist
ein SOI-Wafer, der aus einem polykristallinen Silizium oder amorphen Silizium
an einem isolierten Substrat, wie z. B. Glas, durch das Verfahren
eines Wachsens aus einer Feststoff phase oder durch das Schmelzrekristallisationsverfahren
ausgeformt ist. Noch ein anderer Wafer ist ein Wafer, der für eine lichtemittierende
Halbleitervorrichtung verwendet wird, die aus einem Kristallwachstum
einer III-V-Verbund-Halbleiterschicht an einem Substrat, wie einem
Saphir, resultiert. Noch ein anderer Wafer ist ein Wafer, der durch
Bonden eines Siliziumsubstrats und eines Glassubstrats durch Anodenbonden
ausgeformt ist.
(2)
Während
die oben erwähnten
Ausführungsformen
bei den Bulk-Wafern 10, 12 und 13 verwendet
werden, ist die gegenwärtige
Erfindung nicht darauf beschränkt.
Die Erfindung kann bei jedem Wafer verwendet werden, der aus einem
Halbleitermaterial (wie z. B. Gallium-Arsenid) hergestellt ist, um
ein Halbleitersubstrat (wie z. B. ein Gallium-Arsenid-Substrat)
herzustellen. Die Erfindung kann zwar bei Wafern verwendet werden,
die aus einem Halbleitermaterial zum Herstellen von Halbleitersubstraten hergestellt
sind, aber sie kann auch bei Wafern verwendet werden, die aus verschiedenen
Materialien einschließlich
Glas hergestellt sind. In den dritten und vierten Ausführungsformen
können
die Wafer 12 und 13 aus unterschiedlichen Materialien,
wie z. B. Glas oder Silizium, hergestellt sein.
In
einem solchen Fall ist der modifizierende Bereich R, der durch Multiphotonenabsorption
ausgeformt wird, nicht auf diese beschränkt, die den Bereich einer
Schmelzbehandlung aufweisen, wie in der oben beschriebenen Ausführungsform,
sondern er kann den Waferausbildungsmaterialien geeignet entsprechen.
Wenn das Waferausbildungsmaterial beispielsweise Glas enthält, kann
der modifizierende Bereich R, der durch Multiphotonenabsorption
ausgeformt wird, einen Bruchbereich bzw. Rissbereich oder einen
Bereich mit einem modifizierten Brechungsindex aufweisen. Das Patentdokument
1 offenbart den modifizierenden Bereich, der den Rissbereich oder
einen Bereich mit einem modifizierten Brechungsindex aufweist, und
der Einfachheit halber ist eine detaillierte Beschreibung ausgelassen.
(3)
Während
die fünften
bis zehnten Ausführungsformen
bei dem Bulk-Siliziumwafer verwendet werden, ist die Erfindung nicht
darauf beschränkt.
Die Erfindung kann bei Wafern verwendet werden, die aus einem Halbleitermaterial
hergestellt sind, um mehrschichtige Halbleitersubstrate auszuformen.
In einem solchen Fall sind bei spielsweise die folgenden Wafer erhältlich.
Ein Wafer ist ein gebondeter SOI-Wafer, ein anderer ist ein SIMOX-Wafer.
Noch ein anderer Wafer ist ein SOI-Wafer, der aus einem polykristallinen
Silizium oder einem amorphen Silizium an einem isolierten Substrat,
wie z. B. Glas, durch das Verfahren eines Wachsens einer Feststoffphase oder
durch das Schmelzrekristallisationsverfahren ausgeformt ist. Noch
ein anderer Wafer ist ein Wafer, der für ein lichtemittierende Halbleitervorrichtung
verwendet wird, die aus einem Kristallwachstum einer III-V-Verbund-Halbleiterschicht
an einem Substrat, wie z. B. Saphir, resultiert. Noch ein anderer
Wafer ist ein Wafer, der durch Bonden eines Siliziumsubstrats und
eines Glassubstrats durch Anodenbonden ausgeformt ist.
Eine
Laserbearbeitungsvorrichtung 20 ist mit mehreren Laserköpfen HLa
bis HLf versehen. Wenn ein Mehrschichtwafer aus mehrfach geschichteten Wafern
mit unterschiedlichen Materialien hergestellt ist, kann das Material
für jede
Schicht des mehrschichtigen Wafers mit einer optimalen Wellenlänge und
einer numerischen Öffnung
für die
Laserstrahlen L1a bis L1f, die von den Laserköpfen HLa bis HLf abgestrahlt
werden, versehen sein. Zu jeder Schicht kann ein optimaler Laserstrahl
abgestrahlt werden. Es ist möglich,
einen normalen modifizierenden Bereich für jede Schicht R zuverlässig auszuformen.
Das
Folgende zeigt ein herkömmliches
Verfahren, um in jeder Schicht eines mehrschichtigen Wafers, der
mehrfach geschichtete Wafer enthält,
die aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind, einen modifizierenden
Bereich R auszuformen. Es ist eine Laserbearbeitungsvorrichtung
bereitgestellt, die einen Laserkopf aufweist, um einen Laserstrahl
abzustrahlen, der dem Material von jeder Schicht des mehrschichtigen
Wafers entspricht. Der Wafer muss zu einer anderen Laserbearbeitungsvorrichtung
jedes Mal transportiert werden, wenn in einer Schicht der modifizierende
Bereich R ausgeformt wird. Wenn die oben erwähnten Ausführungsformen bei einem Laser
verwendet werden, der mehrschichtige Wafer bearbeitet, kann nur
eine Laserbearbeitungsvorrichtung 20 verwendet werden,
um einen optimalen Laserstrahl abzustrahlen, welcher dem Material
von jeder Schicht des mehrschichtigen Wafers entspricht. Der Wafer
muss nicht zu einer anderen Laserbearbeitungsvorrichtung transportiert
werden. Der modifizierende Bereich R kann gleichzeitig oder nacheinander für jede Schicht
ausgeformt werden. Demgemäß verbessert
sich die Bearbeitungseffizienz. Es ist möglich, im Vergleich zu einer
Unterbringung von mehreren Bearbeitungsvorrichtungen einen Vorrichtungsunterbringungsraum
zu verringern.
(4)
Die oben erwähnten
Ausführungsformen erweitern
den Dicing-Film 11, um die Wafer 10, 12 und 13 abzuschneiden
und zu trennen. Ferner kann dadurch ein Druck aufgebracht werden,
dass eine gekrümmte
Oberfläche
(eine ausbeulende bzw. bauschende Oberfläche) eines Objektes (wie z.
B einer Halbkugel), die eine Krümmung
aufweist, gegen eine abgeschätzte
Schnittlinie K des Wafers 10, 12 und 13 gepresst
wird. Dies kann in einem modifizierenden Bereich R eine Scherspannung
verursachen, wobei mehrere Schichten von Gruppen eines modifizierenden
Bereichs gebildet werden, um den Wafer 10, 12 und 13 zu
schneiden und zu trennen.
Für einen
Fachmann ist es ersichtlich, dass in den oben erwähnten Ausführungsformmen
der gegenwärtigen
Erfindung verschiedene Änderungen möglich sind.
Der Schutzumfang der Erfindung soll jedoch durch die beigefügten Ansprüche definiert sein.
Erfindungsgemäß weist
eine Laserbearbeitungsvorrichtung eine Laserlichtquelle SLa auf,
die gleichzeitig Laserstrahlen La und Lb mit zwei Wellenlängen abstrahlt.
In einem Wafer 10 werden die Tiefenpositionen von Fokussierpunkten
Pa und Pb für die
Laserstrahlen La und Lb allmählich
geändert. Nacheinander
werden drei Sätze
von Gruppen Ga1, G1, Ga2, Gb2, Ga3, Gb3 eines modifizierenden Bereichs,
d.h. sechs Schichten von Gruppen eines modifizierenden Bereichs
ausgeformt. Ein Satz der Gruppen eines modifizierenden Bereichs
bildet zwei Schichten und wird an einem Zeitpunkt ausgeformt. Die
Gruppen eines modifizierenden Bereichs sind an einer abgeschätzten Schnittlinie
K des Wafers 10 in einer Tiefenrichtung von seiner Oberfläche 10b entweder
voneinander getrennt, sie grenzen aneinander an oder sie überlappen
einander.