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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung bzw.
Verarbeitung von Halbleiterscheiben bzw. Wafern zum Ausbilden einer
Nut bzw. Kerbe bzw. Rille an der Grenze zwischen dem Bauelemente-Bereich
und dem peripheren Überschussbereich
eines Wafers bzw. einer Halbleiterscheibe mit einem Bauelemente-Bereich,
in dem eine Vielzahl von Bauelementen auf der Vorderseitenfläche ausgebildet
sind, und einem Umfangsbereich, der den Bauelemente-Bereich umgibt.
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Beschreibung des Standes der
Technik
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Beim
Herstellungsvorgang für
eine Halbleitereinrichtung bzw. ein -bauelement wird eine Vielzahl
von Bereichen durch "Straßen" genannte Teilungslinien
aufgeteilt, die in einem Gittermuster auf der Vorderseitenfläche eines
im Wesentlichen scheibenartigen Halbleiter-Wafers angeordnet sind,
und wird in jedem der aufgeteilten Bereiche eine Einrichtung, wie
eine IC oder LSI, ausgebildet. Einzelne Halbleiter-Chips werden
hergestellt, indem dieser Halbleiter-Wafer entlang der Straßen zerschnitten wird,
um ihn in die Bereiche zu unterteilen, auf denen jeweils ein Bauelement
ausgebildet ist. Ein Wafer mit optischen Bauelementen, der einen
auf Galliumnitrid basierenden Verbindungshalbleiter umfasst, der
auf die Vorderseitenfläche
eines Saphirsubtrates laminiert ist, wird ebenfalls entlang Straßen zerschnitten, um
zu einzelnen optischen Bauelementen, wie Leuchtdioden oder Laserdioden,
geteilt zu werden, die in optischen Einrichtungen weit verbreitet
sind.
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Die
Rückseitenfläche des
wie oben beschrieben zu teilenden Wafers wird geschliffen oder geätzt, um
eine vorbestimmte Dicke zu erreichen, bevor er entlang der Straßen geschnitten
wird. Für
die Verkleinerung elektrischer Einrichtungen ist es nun erwünscht, dass
die Dicke des Wafers auf 100 μm
oder weniger verringert wird.
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Wenn
jedoch die Dicke des Wafers auf 100 μm oder weniger verringert wird,
treten dadurch Probleme auf, dass der Wafer leicht zerbrochen wird
und schwierig zu handhaben ist, während er überführt wird.
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Um
das obige Problem zu lösen,
schlug die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung als
JP-A 2007-19461 ein Verfahren
zur Bearbeitung von Wafern vor, die in der Lage ist, einen Wafer
mit einer Steifheit auszubilden, indem ein dem Bauelemente-Bereich entsprechender
Bereich der Rückseitenfläche des
Wafers geschliffen wird, um die Dicke des Bauelemente-Bereichs auf
einen vorbestimmten Wert zu verringern, und der Umfangsabschnitt
der Rückseitenfläche des
Wafers als ringförmiger
Verstärkungsabschnitt
behalten wird.
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Übrigens
muss, wenn der obige Wafer entlang der Straßen geteilt werden soll, der
obige ringförmige
Verstärkungsabschnitt
entfernt werden, da er für
die Teilung des Wafers zu einem Hindernis wird. Um den ringförmigen Verstärkungsabschnitt
zu entfernen, ist es denkbar, dass eine Schneidemaschine verwendet
wird, die einen Chuck- bzw. Spanneinrichtungstisch zum Halten eines
Werkstücks
und ein Schneidemittel mit einer Schneideklinge zum Schneiden des
auf dem Spanneinrichtungstisch gehaltenen Werkstücks umfasst. Das heißt, die
sich drehende Schneideklinge wird an der Grenze zwischen dem Bauelemente-Bereich
und dem peripheren Überschussbereich
des auf dem Chucktisch gehaltenen Wafers angeordnet und um eine
vorbestimmte Strecke nach unten bewegt, um den Wafer zu schneiden, während der
Chucktisch gedreht wird.
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Wenn
der Wafer unter Verwendung der obigen Schneidemaschine kreisförmig geschnitten
wird, während
der den Wafer haltenden Chucktisch gedreht wird, wird eine große Belastung
auf die Schneideklinge und den Wafer ausgeübt, da die Schneideklinge geradlinige
Bewegungseigenschaften aufweist. Daher bringt das obige Verfahren
ein Problem mit sich, dass nicht nur die Schneideklinge zerbrochen
werden kann, sondern auch der Bauelemente-Bereich des dünn ausgebildeten
Wafers beschädigt
werden kann.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Bearbeiten
von Wafern bereitzustellen, das in der Lage ist, an der Grenze zwischen einem
Bauelemente-Bereich und einem peripheren Überschussbereich eine Nut bzw.
Kerbe bzw. Rille auszubilden, ohne den Bauelemente-Bereich des Wafers
zu beschädigen.
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Um
die obige Aufgabe zu lösen
wird gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Verfahren zur Bearbeitung von Wafern zum Ausbilden
einer Trennungsnut bzw. -kerbe bzw. -rille an der Grenze zwischen
einem Bauelemente-Bereich und einem peripheren Überschussbereich eines Wafers,
der einen Bauelemente-Bereich, in dem eine Vielzahl von Bauelementen
auf der Vorderseitenfläche
ausgebildet sind, und einen peripheren Überschussbereich aufweist,
der den Bauelemente-Bereich umgibt, unter Verwendung einer Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine
bereitgestellt, die einen drehbaren Chuck- bzw. Spanneinrichtungstisch
mit einer Haltefläche
zum Halten des Wafers, ein Bearbeitungszufuhrmittel zum Bewegen des
Chucktischs in einer Bearbeitungs-Bearbeitungszufuhrrichtung (X-Richtung),
ein Indexierungszufuhrmittel zum Bewegen des Chucktischs in einer Indexierungszufuhrrichtung
(Y-Richtung) senkrecht zur Bearbeitungs-Bearbeitungszufuhrrichtung (X-Richtung),
ein Beförderungsmittel
zum Tragen des Wafers zum Chucktisch, ein Laserstrahl-Anwendungsmittel
mit einem Kodensor zum Anwenden eines Laserstrahls auf den auf dem
Chucktisch gehaltenen Wafer und ein Bildaufnahmemittel zum Aufnehmen
eines Bildes des auf dem Chucktisch gehaltenen Wafers umfasst, wobei
das Verfahren die Schritte umfasst:
einen Waferanordnungsschritt
zum Tragen des Wafers mittels des Beförderungsmittels, um ihn auf
der Haltefläche
des Chucktischs anzuordnen;
einen Exzentrizitätserfassungsschritt
zum Erfassen einer Vielzahl von Orten am äußeren Umfang des auf der Haltefläche des
Chucktischs angeordneten Wafers mittels des Bildaufnahmemittels,
um die Koordinaten der Mitte bzw. des Zentrums des Wafers zu erhalten,
und Erfassen von Differenzen zwischen den Koordinaten des Zentrums
des Wafers und den Koordinaten des Drehzentrums des Chucktischs;
einen
Ausrichtungschritt für
die Zentrumsposition zum Bewegen des Chucktischs und des Wafers
relativ zueinander entsprechend den Differenzen zwischen dem Zentrum
des Wafers und dem Drehzentrum des Chucktischs, die vom Exzentrizitätserfassungsschritt
erfasst wurden, um das Zentrum des Wafers mit dem Drehzentrum des
Chucktischs auszurichten; und
einen Laser-Bearbeitungsschritt
zum Ausbilden einer Trennungsnut bzw. -kerbe bzw. -rille an der
Grenze zwischen dem Bauelemente-Bereich und dem peripheren Überschussbereich
des Wafers durch Drehen des Chucktischs, während der Laser vom Laserstrahl-Anwendungsmittel
auf die Grenze zwischen dem Bauelemente-Bereich und dem peripheren Überschussbereich
des Wafers angewendet wird, der auf der Haltefläche des Chucktischs angeordnet wurde
und den Ausrichtungsschritt für
die Zentrumsposition durchlaufen hat.
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Der
obige Ausrichtungsschritt für
die Zentrumsposition umfasst einen Wafer-Halteschritt zum Halten des Wafers,
der den obigen Exzentrizitätserfassungsschritt
durchlaufen hat, über
dem Chucktisch, einen Kompensationsschritt für die Zentrumsposition zum
Kompensieren der Differenzen in X-Richtung und Y-Richtung zwischen
dem Zentrum des Wafers und dem Drehzentrum des Chucktisches, die
im Exzentrizitätserfassungsschritt
erfasst wurden, indem das Bearbeitungszufuhrmittel und das Indexierungszufuhrmittel
aktiviert werden, und einen Neuanordnungsschritt für den Wafer,
um den im Wafer-Halteschritt auf der Haltefläche des Chucktisches gehaltenen
Wafer, der den Exzentrizitätskompensationsschritt
durchlaufen hat, erneut anzuordnen.
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Vorzugsweise
wird der obige Exzentrizitätskompensationsschritt
basierend auf den Differenzen zwischen dem Zentrum des Wafers und
dem Drehzentrum des Chucktisches, die von dem obigen Exzentrizitätserfassungsschritt
erfasst wurden, vor dem Wafer-Anordnungsschritt ausgeführt, in
dem der als nächstes
zu bearbeitende Wafer auf der Haltefläche des Chucktisches angeordnet
wird.
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Die
dem Bauelemente-Bereich entsprechende Rückseitenfläche des Wafers wird geschliffen, und
es wird ein Verstärkungsabschnitt
auf der Rückseitenfläche ausgebildet,
die dem peripheren Überschussbereich
entspricht.
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Da
gemäß der vorliegenden
Erfindung die Trennungsnut durch Anwendung eines Laserstrahls auf
die Grenze zwischen dem Bauelemente-Bereich und dem peripheren Überschussbereich
des Wafers ausgebildet wird, wird anders als in dem Fall, in dem der
Wafer entlang der Grenze mit einer Schneideklinge geschnitten wird,
auf den Wafer keine Belastung ausgeübt, was es möglich macht,
den Wafer zu schneiden, ohne den Bauelemente-Bereich zu beschädigen. Da
ferner gemäß der vorliegenden
Erfindung das Zentrum des auf der Haltefläche des Chucktisches gehaltenen
Wafers mit dem Drehzentrum des Chucktisches ausgerichtet wird, indem der obige
Exzentrizitätserfassungsschnitt
und der obige Ausrichtungsschritt für die Zentrumsposition ausgeführt wird,
kann die Trennungsnut genau entlang der Grenze zwischen dem Bauelemente-Bereich
und dem peripheren Überschussbereich
ausgebildet werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Perspektivansicht eines Halbleiterwafers, der durch das Wafer-Bearbeitungsverfahren
der vorliegenden Erfindung bearbeitet werden soll;
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2 ist
eine Perspektivansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Schutzelement
auf die Vorderseitenfläche
des in 1 gezeigten Halbleiterwafers gelegt ist;
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3 ist
eine Perspektivansicht einer Schleifmaschine zum Schleifen der Rückseitenfläche des
in 1 gezeigten Halbleiterwafers;
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4 ist
ein erläuterndes
Diagramm des Ausbildungsschrittes für den Verstärkungsabschnitt, der von der
in 3 gezeigten Schleifmaschine ausgeführt wird;
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5 ist
eine Schnittansicht des Halbleiterwafers, der den in 4 gezeigten
Ausbildungsschritt für
den Verstärkungsabschnitt
durchlaufen hat;
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6 ist
eine Perspektivansicht einer Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine zum
Ausführen
des Laser-Bearbeitungsschrittes im Laser-Bearbeitungsverfahren der
vorliegenden Erfindung;
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7 ist
eine Perspektivansicht des Hauptabschnittes der in 6 gezeigten
Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine;
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8 ist
ein Blockdiagramm des Laserstrahl-Anwendungsmittels, das in der
in 6 gezeigten Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine bereitgestellt
ist;
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9 ist
ein erläuterndes
Diagramm des Rahmenunterstützungsschrittes
im Verfahren zum Bearbeiten eines Wafers der vorliegenden Erfindung;
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10 ist
ein erläuterndes
Diagramm des Waferanordnungsschrittes im Verfahren zum Bearbeiten
eines Wafers der vorliegenden Erfindung;
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11 ist
ein erläuterndes
Diagramm des Exzentrizitätserfassungsschrittes
im Verfahren zum Bearbeiten eines Wafers der vorliegenden Erfindung; und
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12(a) und 122(b) sind
erläuternde
Diagramme des Laser-Bearbeitungsschrittes im Verfahren zum Bearbeiten
eines Wafers der vorliegenden Erfindung.
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Ausführliche Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Eine
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird hierunter ausführlich unter Bezugnahme auf
die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine Perspektivansicht eines Halbleiterwafers als ein Wafer, der
durch das Wafer-Bearbeitungsverfahren der vorliegenden Erfindung
bearbeitet werden soll. Der in 1 gezeigte
Halbleiterwafer 100 besteht beispielsweise aus einem Siliciumwafer
mit einer Dicke von 350 μm,
eine Vielzahl von Straßen 101 sind
in einem Gittermuster auf der Vorderseitenfläche 100a ausgebildet,
und ein Bauelement 102, wie IC, LSI oder der gleichen,
ist in einer Vielzahl von Bereichen ausgebildet, die durch die Vielzahl
von Straßen 101 unterteilt
sind. Der wie oben beschrieben aufgebaute Halbleiterwafer 100 weist
einen Beualemente-Bereich 109, in dem Bauelemente 102 ausgebildet
sind, und einen peripheren Überschussbereich 105 auf,
der den Bauelemente-Bereich 104 umgibt.
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Bevor
der obige Halbleiterwafer 100 entlang der Straßen 101 geschnitten
wird, um zu einzelnen Halbleiterchips geteilt zu werden, wird ein
dem Bauelemente-Bereich 104 entsprechender Bereich auf der
Rückseite
des Halbleiterwafers 100 geschliffen, um die Dicke des
Bauelemente-Bereichs 104 auf einen vorbestimmten Wert zu
verringern und einen ringförmigen
Verstärkungsabschnitt
in einem dem peripheren Überschussbereich 105 entsprechenden Bereich
auf der Rückseite
des Halbleiterwafers 100 auszbilden. Um diese Bearbeitung
auszuführen,
wird zuerst ein Schutzelement 100 an der Vorderseitenfläche 100a des
Halbleiterwafers 100 befestigt, wie in 2 gezeigt
(Befestigungsschritt für
das Schutzelement). Daher liegt die Rückseitenfläche 100b des Halbleiterwafers 100 frei.
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Dem
Befestigungsschritt für
das Schutzelement folgt der Schritt des Schleifens eines dem Bauelemente-Bereich 104 entsprechenden
Bereiches der Rückseitenoberfläche 100b des
Halbleiterwafers 100, um die Dicke des Bauelemente-Bereichs 104 auf
einen vorbestimmten Wert zu verringern, und des Beibehaltens eines
dem zusätzlichen
Umfangsbereich 105 entsprechenden Bereiches der Rückseitenoberfläche 100b des
Halbleiterwafers 100 als ringförmiger Verstärkungsabschnitt.
Dieser Ausbildungsschritt für
den Verstärkungsabschnitt
wird unter Verwendung der in 3 gezeigten
Schleifmaschine ausgeführt.
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Die
in 3 gezeigte Schleifmaschine umfasst einen Chucktisch 11 zum
Halten eines Wafers als Werkstück
und ein Schleimittel 12 zum Schleifen der Bearbeitungsoberfläche des
auf dem Chucktisch 11 gehaltenen Wafers. Der Chucktisch 11 hält den Wafer
durch Saugen auf der Oberseite und wird in einer durch den Pfeil 11a in 3 angegebenen
Richtung gedreht. Das Schleifmittel 12 umfasst ein Spindelgehäuse 121,
eine Drehspindel 122, die durdch einen Drehantriebsmechanismus
(nicht gezeigt) gedreht wird und drehbar am Spindelgehäuse 121 gelagert
ist, eine Montageeinrichtung 123, die am unteren Ende der
Drehspindel 122 angebracht ist, und ein Schleifrad 124,
das an der Unterseite der Montageeinrichtung 123 angebracht
ist. Das Schleifrad 124 besteht aus einer scheibenartigen
Basis 125 und einem ringförmigen Schleifstein 126,
der an der Unterseite der Basis 125 angebracht ist, und
die Basis 125 ist an der Unterseite der Montageeinrichtung 123 angebracht.
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Um
den Ausbildungsschritt für
den Verstärkungsabschnitt
unter Verwendung dieser Schleifmaschine 1 auszuführen, wird
zuerst die Seite mit dem Schutzelement 110 des obigen Halbleiterwafers 100, der
von einem Wafer-Beförderungsmittel
(nicht gezeigt) getragen wird, auf der Oberseite (Haltefläche) des
Chucktischs 11 angeordnet und auf dem Chucktisch 11 durch
Saugen gehalten. Die Beziehung zwischen dem auf dem Chucktisch 11 gehaltenen
Halbleiterwafer 100 und dem das Schleifrad 124 bildenden
ringförmigen
Schleifstein 126 wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Das Drehzentrum P1 des Chucktisches 11 und das Drehzentrum
P2 des ringförmigen
Schleifsteins 126 sind zueinander exzentrisch und der Außendurchmesser
des ringförmigen
Schleifsteins 126 ist kleiner als der Durchmesser der Grenzlinie 106 zwischen
dem Bauelemente-Bereich 104 und dem peripheren Überschussbereich 105 des
Halbleiterwafers 100 und größer als der Radius der Grenzlinie 106 festgesetzt,
so dass der ringförmige
Schleifstein 126 dafür ausgelegt
ist, dass er über
das Drehzentrum P1 des Chucktisches 11 (das Zentrum des
Halbleiterwafers 100) geht.
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Danach
wird das Schleifrad 124 mit 6.000 U/min in eine Richtung
gedreht, die durch einen Pfeil 124a angegeben ist, und
abwärts
bewegt, um den Schleifstein 126 mit der Rückseitenfläche des
Halbleiterwafers 100 in Kontakt zu bringen, während der Chucktisch 11 mit
300 U/min in die durch Pfeil 11a angegebene Richtung gedreht
wird. Das Schleifrad 124 wird bei einer vorbestimmten Schleifzufuhrrate um
eine vorbestimmte Strecke abwärts
bewegt. Als Folge wird der dem Bauelemente-Bereich 104 entsprechende
Bereich geschliffen und wie in 5 gezeigt
entfernt, um einen kreisförmigen
Ausnehmungsabschnitt 104b mit einer vorbestimmten Dicke (beispielsweise
60 μm) in
der Rückseitenfläche 100b des
Halbleiterwafers 100 auszubilden, und wird der Bereich
mit einer Dicke von 350 μm,
der dem zusätzlichen
Umfangsbereich 105 entspricht, beibehalten, um in der dargestellten
Ausführungsform
als ringförmiger
Verstärkungsabschnitt 105b ausgebildet
zu werden (Ausbildungsschritt für
den ringförmigen
Verstärkungsabschnitt).
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Nachdem
der dem Bauelemente-Bereich 104 entsprechende Bereich geschliffen
und entfernt ist, um den Ausnehmungsabschnitt 104b mit
einer vorbestimmten Dicke (beispielsweise 60 μm) auf der Rückseitenfläche des Halbleiterwafers 100 zu
bilden, wodurch der dem peripheren Überschussbereich 105 entsprechende
Abschnitt zurückbehalten
wird, um als ein ringförmiger
Verstärkungsabschnitt 105b ausgebildet
zu werden, wie oben beschrieben, wird die dem Bauelemente-Bereich 104 entsprechende Rückseitenfläche geätzt, wird
auf der Rückseitenfläche eine
Metallschicht ausgebildet, werden Durchgangslöcher ausgebildet und wird dann
der Bauelemente-Bereich 104 entlang der Straßen 101 geschnitten,
um zu einzelnen Halbleiterchips geteilt zu werden. Zu diesem Zeitpunkt
wird der ringförmige Verstärkungsabschnitt 105b ein
Hindernis für
die Teilung des Bauelemente-Abschnitts 104.
Daher muss der ringförmige
Verstärkungsabschnitt 105b entfernt werden,
indem die Grenze zwischen dem Bauelemente-Bereich 104 und
dem peripheren Überschussbereich 105 des
Halbleiterwafers 100 geschnitten wird. Wenn jedoch die
Grenze zwischen dem Bauelemente-Bereich 104 und dem peripheren Überschussbereich 105 des
Halbleiterwafers 100 mit der Schneidklinge einer Schneidemaschine
kreisförmig geschnitten
wird, wird, da die Schneidklinge geradlinige Bewegungseigenschaften
aufweist, wie oben beschrieben, eine große Belastung auf die Schneidklinge
und den Halbleiterwafer 100 ausgeübt, wodurch ein Problem aufgeworfen
wird, dass nicht nur die Schneidklinge zerbrochen werden kann, sondern auch
der dünn
ausgebildete Bauelemente-Bereich 104 des Halbleiterwafers 100 beschädigt werden kann.
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Um
diese Problem zu bewältigen,
wird die Grenze zwischen dem Bauelemente-Bereich 104 und dem peripheren Überschussbereich 105 des Halbleiterwafers 100 bei
der vorliegenden Erfindung durch Laser-Bearbeitung geschnitten.
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Eine
Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine zum Ausführen der obigen Laser-Bearbeitung, wird nachfolgend
unter Bezugnahme auf 6 und 8 beschrieben.
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Die
in 6 gezeigte Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine 2 weist
ein im Wesentliches rechteckiges Parallelepiped-Gehäuse 20 auf.
In dem Gehäuse 20 sind
eine stationäre
Basis 21, in 7 gezeigt, ein Chuck- bzw. Spanneinrichtungstischmechanismus 3 zum
Halten eines Werkstücks,
das auf der stationären
Basis 21 derart gehalten wird, dass es sich in einer Bearbeitungszufuhrrichtung
(X-Richtung) bewegen kann, die durch einen Pfeil X angegeben ist,
ein Trägermechanismus 4 für die Laserstrahl-Anwendungseinheit,
die an der stationären
Basis 21 derart angebracht ist, dass sie sich in einer
Indexierungszufuhrrichtung (Y-Richtung) bewegen kann, die durch
einen Pfeil Y senkrecht zu der durch den Pfeil X angegebenen Richtung
(X-Richtung) angegeben wird, und eine Laserstrahl-Anwendungseinheit 5 installiert,
die am Trägermechanismus 4 für die Laserstrahl-Anwendungseinheit
derart angebracht ist, dass sie sich in eine Richtung (Z-Richtung)
bewegen kann, die durch einen Pfeil Z angegeben ist.
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Der
obige Chucktischmechanismus 3 umfasst ein Paar Führungsschienen 31 und 31,
die an der stationären
Basis 21 angebracht und parallel zueinander in der Bearbeitungszufuhrrichtung
(X-Richtung) angeordnet sind, die durch den Pfeil X angegeben ist,
einen ersten Gleitblock 32, der an den Führungsschienen 31 und 31 derart
angebracht ist, dass er sich in der Bearbeitungs-Bearbeitungszufuhrrichtung
bewegen kann, die durch den Pfeil X angegeben ist, einen zweiten
Gleitblock 33, der auf dem ersten Gleitblock 32 derart
angebracht ist, dass er sich in der Indexierungszufuhrrichtung (Y-Richtung),
die durch den Pfeil Y angegeben ist, senkrecht zur Bearbeitungszufuhrrichtung
(X-Richtung) bewegen kann, die durch den Pfeil X angegeben ist,
einen Abdeckungstisch 35, der am zweiten Gleitblock 33 von
einem zylindrischen Element 39 gehalten wird, und einen
Chuck- bzw. Spanneinrichtungstisch 36 als Haltemittel für ein Werkstück. Dieser
Chucktisch 36 umfasst eine aus porösem Material bestehende Adsorptionsspanneinrichtung 361 als
Haltefläche
für das Werkstück, und
ein Werkstück,
beispielsweise ein scheibenförmiger
Halbleiterwafer, wird auf der Adsorptionsspanneinrichtung 361 durch
ein Saugmittel gehalten, das nicht gezeigt ist. Der wie oben beschrieben
aufgebaute Chucktisch 36 wird von einem Schrittmotor (nicht
gezeigt) gedreht, der im zylindrischen Element 34 installiert
ist. Der Chucktisch 36 ist mit Klammern 362 zum
Befestigen eines ringförmigen
Rahmens versehen, der später
beschrieben wird.
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Der
obige erste Gleitblock 32 weist an der Unterseite ein Paar
zu führende
Nuten bzw. Kerben bzw. Rillen 321 und 321, die
an dem obigen Paar Führungsschienen 31 und 31 montiert
werden sollen, und auf der Oberseite ein Paar Führungsschienen 322 und 322 auf,
die parallel zueinander in der durch den Pfeil Y angegebenen Indexierungszufuhrrichtung
ausgebildet sind. Der erste Gleitblock 32, der wie oben
beschrieben aufgebaut ist, kann sich entlang dem Paar Führungsschienen 31 und 31 in
die durch den Pfeil X angegebenen Bearbeitungs-Bearbeitungszufuhrrichtung
bewegen, indem die zu führenden
Nuten 321 und 321 an dem Paar Führungsschienen 31 bzw. 31 angebracht
werden. Der Chucktischmechanismus 3 in der dargestellten
Ausführungsform
umfasst ein Bearbeitungszufuhrmittel 37 zum Bewegen des
ersten Gleitblocks 32 entlang dem Paar Führungsschienen 31 und 31 in
die durch den Pfeil X angegeben Bearbeitungszufuhrrichtung. Das Bearbeitungszufuhrmittel 37 umfasst
eine männliche Schraubenspindel 371,
die zwischen dem obigen Paar Führungsschienen 31 und 31 parallel
dazu angeordnet ist, und eine Antriebsquelle, wie einen Schrittmotor 372 zum
Drehantrieb der männlichen Schraubenspindel 371.
Die männliche
Schraubenspindel 371 wird an ihrem einen Ende drehbar an
einem Lagerblock 373 gehalten, der an der obigen stationären Basis 21 befestigt
ist, und ist an ihrem anderen Ende an die Ausgangswelle des obigen
Schrittmotors 372 zur Kraftübertragung gekoppelt. Die männliche
Schraubenspindel 371 ist in ein mit Gewinde versehenes
Durchgangsloch eingeschraubt, das in einem weiblichen Schraubblock
(nicht gezeigt) ausgebildet ist, der von der Unterseite des Mittelabschnittes
des ersten Gleitblocks 32 vorsteht. Daher wird durch Antreiben
der männlichen
Schraubenspindel 371 in einer normalen Richtung oder entgegengesetzten
Richtung mit dem Schrittmotor 372 der erste Gleitblock 32 entlang
der Führungsschienen 31 und 31 in
die durch den Pfeil X angegebenen Bearbeitungszufuhrrichtung bewegt.
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Die
Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine 2 umfasst in der dargestellten
Ausführungsform
ein Erfassungsmittel 374 für den Bearbeitungszufuhrbetrag zum Erfassen
des Bearbeitungszufuhrbetrages des obigen Chucktisches 36.
Das Erfassungsmittel 374 für den Bearbeitungs-Bearbeitungszufuhrbetrag
umfasst eine lineare Skala 374a, die entlang der Führungsschiene 31 angeordnet
ist, und einen Lesekopf 374b, der am ersten Gleitblock 32 angebracht
ist und sich entlang der linearen Skala 374a zusammen mit dem
ersten Gleitblock 32 bewegt. Der Lesekopf 374b dieses
Erfassungsmittels 374 für
den Bearbeitungszufuhrbetrag liefert in der dargestellten Ausführungsform
für jeden
1 μm ein
Impulssignal an ein Steuermittel, das später beschrieben wird. Das später beschriebene
Steuermittel zählt
die Eingangsimpulssignale, um den Bearbeitungszufuhrbetrag des Chucktisches 36 zu
erfassen. Wenn der Schrittmotor 372 als Antriebsquelle
für das
obige Bearbeitungszufuhrmittel 37 verwendet wird, kann
der Bearbeitungszufuhrbetrag des Chucktisches 36 erfasst
werden, indem die Antriebsimpulse des später beschriebenen Steuermittels
zum Ausgeben eines Signals an den Schrittmotor 372 gezählt wird.
Wenn für
das obige Bearbeitungszufuhrmittel ein Servomotor als Antriebsquelle verwendet
wird, werden dem später
beschriebenen Steuermittel Impulssignale zugeführt, die aus einem Drehwinkelgeber
zum Erfassen der Umdrehung des Servomotors ausgegeben werden, und
zählt das Steuermittel
die eingegebenen Impulssignale, wodurch es möglich gemacht wird, den Bearbeitungszufuhrbetrag
des Chucktischs 36 zu erfassen.
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Der
obige zweite Gleitblock 33 weist auf seiner Unterseite
ein Paar zu führender
Nuten bzw. Kerben bzw. Rillen 331 und 331 auf,
die an dem Paar Führungsschienen 322 und 322 auf
der Oberseite des obigen ersten Gleitblocks 32 angebracht
werden sollen, und kann sich in der durch den Pfeil Y angegebenen
Indexierungszufuhrrichtung bewegen, indem die Führungsnuten 331 und 331 an
dem Paar zu führender
Schienen 322 bzw. 322 angebracht werden. Der Chucktischmechanismus 3 in
der dargestellten Ausführungsform
umfasst ein erstes Indexierungszufuhrmittel 38 zum Bewegen
des zweiten Gleitblocks 33 entlang dem Paar Führungsschienen 322 und 322 am
ersten Gleitblock 32 in der durch den Pfeil Y angegebenen
Indexierungszufuhrrichtung. Das erste Indexierungszufuhrmittel 38 umfasst
eine männliche
Schraubenspindel 381, die zwischen dem obigen Paar Führungsschienen 322 und 322 parallel dazu
angeordnet ist, und eine Antriebsquelle, wie einen Schrittmotor 382 zum
Drehantrieb der männlichen
Schraubenspindel 381. Die männliche Schraubenspindel 381 wird
an ihrem einen Ende drehbar an einem Lagerblock 383 gehalten,
der an der Oberseite des obigen ersten Gleitblocks 32 befestigt
ist, und ist am anderen Ende an die Ausgangswelle des obigen Schrittmotors 382 zur
Kraftübertragung
gekoppelt. Die männliche Schraubenspindel 381 ist
in ein mit Gewinde versehenes Durchgangsloch eingeschraubt, das
in einem weiblichen Schraubblock (nicht gezeigt) ausgebildet ist,
der von der Unterseite des Mittelabschnittes des zweiten Gleitblocks 33 vorsteht.
Daher wird durch Antreiben der männlichen Schraubenspindel 381 in
einer normalen Richtung oder entgegengesetzten Richtung mit dem
Schrittmotor 382 der zweite Gleitblock 33 entlang
der Führungsschienen 322 und 322 in
die durch den Pfeil Y angegebenen Indexierungszufuhrrichtung bewegt.
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Die
Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine 2 umfasst in der dargestellten
Ausführungsform
ein Erfassungsmittel 384 für den indexierungszufuhrbetrag bzw.
-ausmaß zum
Erfassen des indexierungszufuhrbetrages bzw. -ausmaßes des
obigen zweiten Gleitblocks 33. Dieses Erfassungsmittel 384 für den Indexierungszufuhrbetrag
umfasst eine lineare Skala 384a, die entlang der Führungsschiene 322 angeordnet
ist, und einen Lesekopf 384b, der am zweiten Gleitblock 33 angebracht
ist und sich entlang der linearen Skala 384a zusammen mit
dem zweiten Gleitblock 33 bewegt. Der Lesekopf 384b dieses
Erfassungsmittels 384 für
den Indexierungszufuhrbetrag liefert in der dargestellten Ausführungsform
für jeden 1 μm ein Impulssignal
an ein später
beschriebenes Steuermittel. Das später beschriebene Steuermittel zählt die
Eingangsimpulssignale, um den Indexierungszufuhrbetrag des Chucktisches 36 zu
erfassen. Wenn der Schrittmotor 382 als Antriebsquelle
für das obige
Indexierungszufuhrmittel 38 verwendet wird, kann der Indexierungszufuhrbetrag
des Chucktisches 36 erfasst werden, indem die Antriebsimpulse des
später
beschriebenen Steuermittels zum Ausgeben eines Antriebssignals an
den Schrittmotor 382 gezählt wird. Wenn für das obige
Indexierungszufuhrmittel 38 ein Servomotor als Antriebsquelle
verwendet wird, werden dem später
beschriebenen Steuermittel Impulssignale zugeführt, die aus einem Drehwinkelgeber
zum Erfassen der Umdrehung des Servomotors ausgegeben werden, und
zählt das
Steuermittel die eingegebenen Impulssignale, wodurch es möglich gemacht
wird, den Indexierungszufuhrbetrag des Chucktischs 36 zu
erfassen.
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Der
obige Trägermechanismus 4 für die Laserstrahl-Anwendungseinheit
umfasst ein Paar Führungsschienen 41 und 41,
die an der stationären
Basis 21 angebracht und parallel zueinander in der durch
den Pfeil Y angegebenen Indexierungszufuhrrichtung angeordnet sind,
und eine bewegliche Trägerbasis 42,
die an den Führungsschienen 41 und 41 derart
angebracht ist, dass sie sich in der durch den Pfeil Y angegebenen
Richtung bewegen kann. Diese bewegliche Trägerbasis 42 besteht
aus einem beweglichen Trägerabschnitt 421,
der an den Führungsschienen 41 und 41 beweglich
angebracht ist, und einen Montageabschnitt 422, der an
dem beweglichen Trägerabschnitt 421 angebracht
ist. Der Montageabschnitt 422 ist mit einem Paar Führungsschienen 423 und 423 versehen,
die sich parallel zueinander in der durch den Pfeil Z angegebenen
Richtung an einer seiner Flanken erstrecken. Der Trägermechanismus 4 für die Laserstrahl-Anwendungseinheit in
der dargestellten Ausführungsform
umfasst ein zweites Indexierungszufuhrmittel 43 zum Bewegen der
beweglichen Trägerbasis 42 entlang
dem Paar Führungsschienen 41 und 41 in
die durch den Pfeil Y angegebenen Indexierungszufuhrrichtung. Dieses zweite
Indexierungszufuhrmittel 43 umfasst eine männliche
Schraubenspindel 431, die zwischen dem obigen Paar Führungsschienen 41 und 41 parallel dazu
angeordnet ist, und eine Antriebsquelle, wie einen Schrittmotor 432 zum
Drehantrieb der männlichen
Schraubenspindel 431. Die männliche Schraubenspindel 431 wird
an ihrem einen Ende drehbar an einem Lagerblock 432 gehalten,
der an der obigen stationären
Basis 21 befestigt ist (nicht gezeigt), und ist am anderen
Ende an die Ausgangswelle des obigen Schrittmotors 432 zur
Kraftübertragung
gekoppelt. Die männliche
Schraubenspindel 431 ist in ein mit Gewinde versehenes
Durchgangsloch eingeschraubt, das in einem weiblichen Schraubblock (nicht
gezeigt) ausgebildet ist, der von der Unterseite des Mittelabschnittes
des beweglichen Trägerabschnitts 421 vorsteht,
der die bewegliche Trägerbasis 42 bildet.
Daher wird durch Antreiben der männlichen Schraubenspindel 431 in
einer normalen Richtung oder entgegengesetzten Richtung mit dem
Schrittmotor 432 die bewegliche Trägerbasis 42 entlang
der Führungsschienen 41 und 41 in
die durch den Pfeil Y angegebenen Indexierungszufuhrrichtung bewegt.
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Die
Laserstrahl-Anwendungseinheit 5 der dargestellten Ausführungsform
umfasst einen Einheitenhalter 51 und ein Laserstrahl-Anwendungsmittel 42,
das an dem Einheitenhalter 51 befestigt ist. Der Einheitenhalter 51 weist
ein Paar zu führender
Nuten bzw. Kerben bzw. Rillen 511 und 511 auf,
die gleitend an dem Paar Führungsschienen 423 und 423 an
dem obigen Montageabschnitt 422 montiert werden sollen,
und wird derart gehalten, dass er sich in die durch den Pfeil Z
angegebenen Richtung bewegen kann, indem die zu führenden
Nuten 511 und 511 an den obigen Führungsschienen 423 bzw. 423 montiert werden.
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Die
Laserstahl-Anwendungseinheit 5 in der dargestellten Ausführungsform
umfasst ein Bewegungsmittel 53 zum Bewegen des Einheitenhalters 51 entlang
dem Paar Führungsschienen 423 und 423 in
der durch den Pfeil Z angegebenen Richtung (Z- Richtung). Das Bewegungsmittel 53 umfasst
eine männliche
Schraubenspindel (nicht gezeigt), die zwischen dem Paar Führungsschienen 423 und 423 angeordnet
ist, und eine Antriebsquelle, wie einen Schrittmotor 532 zum
Drehantrieb der männlichen Schraubenspindel.
Durch Antreiben der männlichen Schraubenspindel
(nicht gezeigt) in einer normalen Richtung oder entgegengesetzten
Richtung mit dem Schrittmotor 532 werden der Einheitenhalter 51 und das
Laserstrahl-Anwendungsmittel 52 entlang
der Führungsschienen 423 und 423 in
der durch den Pfeil Z angegebenen Richtung (Z-Richtung) bewegt.
In der dargestellten Ausführungsform
wird das Laserstrahl-Anwendungsmittel 52 durch Antreiben
des Schrittmotors 532 in einer normalen Richtung aufwärts bewegt
und durch Antreiben des Schrittmotors 532 in der entgegengesetzten
Richtung abwärts
bewegt.
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Das
dargestellte Laserstrahl-Anwendungsmittel 52 umfasst ein
zylindrisches Gehäuse 521,
das sich im Wesentlichen horizontal erstreckt. Das Laserstrahl-Anwendungsmittel 52 umfasst
ein Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 522 und ein optisches
System 523 für
die Übertragung,
das im Gehäuse 521 wie
in 8 gezeigt angebracht ist, und einen Kondensor 524 zum
Anwenden eines vom Pulslaserstrahl-Ostzillationsmittel 522 osizillierten
Pulslaserstrahls auf das auf dem obigen Chucktisch 36 gehaltene
Werkstück,
der am Ende des Gehäuses 521 angebracht
ist. Das obige Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 522 umfasst
einen Pulslaserstrahl-Oszillator 522a,
der aus einem YAG-Laser-Oszillator oder einem YVO4-Laser-Oszillator besteht,
und ein mit dem Pulslaserstrahl-Oszillator 522a verbundenes
Einstellmittel 522b für
die Folgefrequenz. Dieses Einstellmittel 522b für die Folgefrequenz
wird von dem später beschriebenen
Steuermittel gesteuwert. Das obige optische System 523 für die Übertragung
weist geeignete optische Elemente auf, wie einen Strahlteiler.
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Unter
Rückkehr
zu 7 ist ein Bildaufnahmemittel 6 zum Erfassen
des vom obigen Laserstrahl-Anwendungsmittel 52 zu bearbeitenden
Bereichs am Endabschnitt des Gehäuses 521 angebracht,
das das obige Laserstrahl-Anwendungsmittel 52 bildet. Dieses
Bildaufnahmemittel 6 umfasst eine Bildaufnahmeeinrichtung
(CCD) und liefert ein Bildsignal an ein Steuermittel 7.
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Das
Steuermittel 7 besteht aus einem Computer, der eine Zentraleinheit
(CPU) 71 zum Ausführen
arithmetischer Verarbeitung basierend auf einem Steuerprogramm,
einen Festwertspeicher (ROM) 72 zum Speichern des Steuerprogramms
usw., einen Lese/Schreib-Direktzugriffsspeicher (RAM) 73 zum Speichern
von Daten über
die Gestaltungswerte des Werkstücks,
das später
beschrieben wird, und Ergebnissen von Operationen, einen Zähler 74,
eine Eingangsschnittstelle 75 und eine Ausgangsschnittstelle 76 umfasst.
Erfassungssignale aus dem obigen Erfassungsmittel 374 für den Bearbeitungszufuhrbetrag,
dem Erfassungsmittel 384 für den Indexierungszufuhrbetrag
und dem Bildaufnahmemittel 6 werden auf die Eingangsschnittstelle 75 des
Steuermittels 7 angewendet. Steuersignale werden von der
Ausgangsschnittstelle 76 des Steuermittels 7 aus
auf den obigen Schrittmotor 372, den Schrittmotor 382,
den Schrittmotor 432, den Schrittmotor 532, das
Laserstrahl-Anwendungsmittel 52 und ein Anzeigemittel 8 angewendet.
Der obige Direktzugriffsspeicher (RAM) 73 weist einen ersten
Speicherbereich 73a zum Speichern der Koordinaten des Zentrums
des obigen Chucktisches 46 und weitere Speicherbereiche
auf.
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Unter
Rückkehr
zu 6 ist ein Kassettenanordnungstisch 13 zum
Anordnen einer Kassette zum Aufbewahren eines Werkstücks im Kassettenanordnungsbereich 13a des
obigen Gehäuses
angebracht. Der Kassettenanordnungstisch 13 kann durch
ein Anhebemittel, das nicht gezeigt ist, in vertikaler Richtung
bewegt werden. Eine Kassette 14 zum Aufbewahren des obigen
Halbleiterwafers 100 als Werkstück wird auf dem Kassettenanordnungstisch 13 angeordnet.
Der in der Kassette 14 aufbewahrte Halbleiterwafer 100 wird
unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. Die Rückseitenfläche 100b des Halbleiterwafers 100,
der den obigen Ausbildungsschritt für den ringförmigen Verstärkungsabschnitt durchlaufen
hat, wird auf die Vorderseitenfläche
eines Schutzbandes T gelegt, das an einem ringförmigen Rahmen F angebracht
ist. Das auf die Vorderseitenfläche 100a des
Halbleiterwafers 100 gelegte obige Schutzelement 110 wird
entfernt (Rahmenhalteschritt). Der Halbleiterwafer 100 wird
in der Kassette 14 in einem Zustand aufbewahrt, in dem
seine Rückseitenfläche 100b auf
die Vorderseitenfläche
des Schutzbandes T gelegt ist, das am ringförmigen Rahmen F angebracht
ist.
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Unter
Rückkehr
zu 6 umfasst die Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine 2 in
der dargestellten Ausführungsform
ein Herausnahmemittel 16, um den Halbleiterwafer 100 (in
einem Zustand, in dem er über
das Schutzband T am ringförmigen
Rahmen F gehalten wird), der in der Kassette 14 aufbewahrt wird,
die auf dem Kassettenanordnungstisch 13 angeordnet ist,
zu einem Tisch 15 zur vorübergehenden Aufbewahrung zu
tragen, ein Beförderungsmittel 17, um
den Halbleiterwafer 100 von dem Tisch 15 zur vorübergehenden
Aufbewahrung zur Oberseite des Chucktisches 33 zu bringen,
ein Reinigungsmittel 18 zum Reinigen des auf dem Chucktisch 36 bearbeiteten
Halbleiterwafers 100 und ein Reinigungs/Beförderungsmittel 19,
um den auf dem Chucktisch 36 bearbeiteten Halbleiterwafer 100 zum
Reinigungsmittel 18 zu tragen.
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Die
Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine 2 ist in der dargestellten
Ausführungsform
wie oben beschrieben aufgebaut, und das Verfahren zum Bearbeiten
von Wafern zum Ausbilden einer Trennungsnut bzw. -kerbe bzw. -rille
an der Grenze zwischen dem Bauelemente-Bereich 104 und
dem peripheren Überschussbereich 105 des
obigen Halbleiterwafers 100 unter Verwendung der Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine 2 wird
unter Bezugnahme auf 6, 8 und 10 bis 12(a) und 12(b) beschrieben.
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Der
Halbleiterwafer 100 (in einem Zustand, in dem er über das
Schutzband T am ringförmigen Rahmen
F gehalten wird), der an der vorbestimmten Position für die Kassette 14 aufbewahrt
wird, die auf dem Kassettenanordnungstisch 13 angeordnet
ist, wird durch die vertikale Bewegung des Kassettenanordnungstisches 13 mittels
des Anhebemittels, das nicht gezeigt ist, zu einer Herausnahmeposition
aufwärts
bewegt. Danach wird der an der Herausnahmeposition befindliche Halbleiterwafer 100 durch
die Vorwärts/Rückwärts-Bewegung
des Herausnahmemittels 16 zur Oberseite des Tisches 15 zur
vorübergehenden
Aufbewahrung getragen. Der Halbleiterwafer 100 auf dem
Tisch 15 zur vorübergehenden Aufbewahrung
wird durch getragen und durch die Drehbewegung des Beförderungsmittels 17 (Waferanordnungsschritt)
auf der Adsorptionsspanneinrichtung 361 (Haltefläche) des
Chucktischs 36 angeordnet, der sich an einer in 6 und 7 gezeigten Werkstückhalteposition
befindet. Nachdem der Halbleiterwafer 100 auf der Haltefläche des
Chucktisches 36 angeordnet ist, wie in 10 gezeigt,
wird der Halbleiterwafer 100 auf dem Chucktisch 26 durch Saugen
gehalten, indem das Saugmittel aktiviert wird, das nicht gezeigt
ist. Der Halterahmen F, der den Halbleiterwafer 100 über das
Schutzband T hält, wird
durch die obigen Klammern 362 befestigt. Der Außendurchmesser
des Chucktisches ist 4 bis 6 mm kleiner als der Innendurchmesser
des an der Rückseitenfläche 100b des
Halbleiterwafers 100 ausgebildeten ringförmigen Verstärkungsabschnittes 105b. Daher
wird zwischen der Innenwand des ringförmigen Verstärkungsabschnittes 105b und
der Außenwand
des Chucktisches 36 ein Raum mit einer Länge von
2 bis 3 mm gebildet.
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Das
Zentrum des auf dem Chucktisch 36 gehaltenen Halbleiterwafers 100 wie
oben beschrieben muss sich an derselben Position wie das Zentrum des
Chucktisches 36 befinden. Wenn sich das Zentrum des Halbleiterwafers 100,
der an dem Schutzband T befestigt ist, das auf dem ringförmigen Rahmen
F angebracht ist, an derselben Position wie das Zentrum des ringförmigen Rahmens
F befindet, ist festgelegt, dass sich das Zentrum des auf dem Chucktisch 36 gehaltenen
Halbleiterwafers 100 an derselben Position wie das Drehzentrum
des Chucktisches 36 befindet, indem der Halbleiterwafer 100 unter
Verwendung des obigen Beförderungsmittels 17 zur
Oberseite des Chucktisches 36 getragen wird. Wenn der Halbleiterwafer 100 durch
eine Bandbefestigungsmaschine am auf dem ringförmigen Rahmen F angebrachten
Schutzband T befestigt wird, kann sich das Zentrum des ringförmigen Rahmens
F etwas vom Zentrum des Halbleiterwafers 100 weg verschieben.
Daher ist es notwendig, in einem Zustand, in dem der Halbleiterwafer 100 auf
dem Chucktisch 36 gehalten wird, zu überprüfen, ob sich das Zentrum des
Halbleiterwafers 100 an derselben Position wie das Drehzentrum
des Chucktisches 36 befindet. Wenn sich das Zentrum des
Halbleiterwafers 100 vom Drehzentrum des Chucktisches 36 weg
verschiebt, muss Ausrichtungsarbeit zum Ausrichten der Zentren dieser
ausgeführt
werden.
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Es
wird anschließend
eine Beschreibung des Schrittes zum Ausrichten des Zentrums des
auf dem Chucktisch 36 gehaltenen Halbleiterwafers 100 mit dem
Drehzentrum des Chucktisches 36 gegeben.
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Nachdem
der Halbleiterwafer 100 auf dem Chucktisch 36 gehalten
wird, der sich in der Werkstückhalteposition
befindet, wie oben beschrieben, wird der Chucktisch 36 zu
einer Ausrichtungsposition direkt unter dem Bildaufnahmemittel 6 bewegt.
Der auf dem Chucktisch 36 gehaltene Halbleiterwafer 100 wird
an der in 11 gezeigten Koordinatenposition
angeordnet. Dann werden vom Bildaufnahmemittel 6 Bilder
von 3 Orten (A, B und C) am äußeren Umfang
des Halbleiterwafers 100 aufgenommen, wie in 11 gezeigt,
und wird die erhaltene Bildinformation dem Steuermittel 7 zugeführt. Das
Steuermittel 7 speichert die Koordinaten der drei Orte
(A, B und C) im Direktzugriffsspeicher (RAM) 73 basierend
auf der Bildinformation vom Bildaufnahmemittel 6. Dann
erhält
das Steuerungsmittel 7 aus den Koordinaten der drei Orte
(A, B und C) einen Punkt Pw, in dem senkrechte Linien von den Mittelpunkten
der geraden Linien A-B und B-C aus einander schneiden, uns speichert
es die Koordinaten dieses Punktes im Direktzugriffsspeicher (RAM) 73 als
Zentrum des Halbleiterwafers 100. Das Steuermittel 7 erhält eine
Differenz (x) in X-Richtung
und eine Differenz (y) in Y-Richtung zwischen Koordinaten des Drehzentrums
Pc des Chucktisches 36, die im ersten Speicherbereich 73a des Direktzugriffsspeichers
(RAM) 73 gespeichert sind, und den Koordinaten des Zentrums
Pw des Halbleiterwafers 100 (Exzentrizitätserfassungsschritt)
und speichert sie im Direktzugriffsspeicher (RAM) 73.
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Nachdem
die Differenz (x) in X-Richtung und die Differenz (y) in Y-Richtung
zwischen den Koordinaten des Drehzentrums Pc des Chucktisches 36 und
den Koordinaten des Zentrums Pw des Halbleiterwafers 100 erfasst
sind, wird der Chucktisch 36 zur obigen Werkstückhalteposition
bewegt. Dann wird das Halten des Halbleiterwafers 100 durch
Saugen abgebrochen und wird das Befestigen des Halterahmens F durch
die Klammern 364 ebenfalls abgebrochen. Das Beförderungsmittel 17 wird
dann direkt über
den obigen Chucktisch 36 bewegt, der sich an der Werkstückhalteposition
befindet, um den Halbleiterwafer 100 zu halten (Waferhalteschritt).
Danach wird das obige Bearbeitungszufuhrmittel 37 aktiviert, um
den Chucktisch 36 um eine Strecke zu bewegen, die der Differenz
in X-Richtung entspricht, wird das erste Indexierungszufuhrmittel 38 aktiviert,
um den Chucktisch 36 um eine Strecke zu bewegen, die der Differenz
(y) in Y-Richtung entspricht (Exzentrizitätskompensationsschritt). Nachdem
die Differenz (x) in X-Richtung und die Differenz (y) in Y-Richtung
zwischen dem Zentrum des Halbleiterwafers 100 und dem Drehzentrum
Pc des Chucktisches 36 durch Ausführen des Exzentrizitätskompensationsschrittes beseitigt
sind, wird der vom Beförderungsmittel 17 gehaltene
Halbleiterwafer 100 erneut auf der Haltefläche des
Chucktisches 36 angeordnet (Neuanordnungsschritt), wodurch
das Zentrum des Halbleiterwafers 100 mit dem Drehzentrum
des Chucktisches 36 ausgerichtet wird. Nachdem das Zentrum des
Halbleiterwafers 100 mit dem Drehzentrum des Spanneinridchtungstisches 36 ausgerichtet
ist, wie oben beschrieben, wird der Halbleiterwafer 100 auf dem
Chucktisch 26 durch Saugen gehalten, indem das Saugmittel
(nicht gezeigt) aktiviert wird, und wird der Halterahmen F, der
den Halbleiterwafer 100 über das Schutzband T hält, durch
die Klammern 362 befestigt.
-
Nach
dem Schritt zum Ausrichten des Zentrums des auf dem Chucktisch 36 gehaltenen
Halbleiterwafers 100 mit dem Drehzentrum des Chucktisches 36 kommt
als nächstes
ein Laser-Bearbeitungsschritt zum Ausbilden einer Trennungsnut bzw. -kerbe
bzw. -rille an der Grenze zwischen dem Bauelemente-Bereich 104 und
dem peripheren Überschussbereich 105 des
Halbleiterwafers 100. Das heißt, der Chucktisch 36,
der den Halbleiterwafer 100 hält, wird zu einem Bearbeitungsbereich
direkt unter dem Kondensor 524 bewegt. Dann wird die Grenze 106 zwischen
dem Bauelemente-Bereich 104 und dem peripheren Überschussbereich 105 des Halbleiterwafers 100 in
eine Position direkt unter dem Kondensor 524 gebracht,
wie in 12(a) gezeigt. Der Chucktisch 36 wird
dann mit einer vorbestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit in eine durch
einen Pfeil 36a angegebene Richtung gedreht, während ein Pulslaserstrahl
mit einer Wellenlänge,
die ein Absorptionsvermögen
für einen
Siliciumwafer aufweist, vom Kondensor 524 ausgestrahlt
wird, indem das Laserstrahl-Anwendungsmittel 52 aktiviert
wird. Als Folge wird, wie in 12(b) gezeigt,
eine Trennungsnut bzw. -kerbe bzw. -rille 107 im Halbleiter 100 entlang der
Grenzlinie 106 zwischen dem Bauelemente-Bereich 104 und
dem peripheren Überschussbereich 105 ausgebildet
und wird der periphere Überschussbereich
(105) (ringförmige
Verstärkungsabschnitt 105b)
entfernt. Bei diesem Laser-Bearbeitungsschritt kann der Halbleiterwafer 100 geschnitten
werden, ohne den Bauelemente-Bereich 104 zu beschädigen, wie
Schneiden entlang der Grenzlinie 106 mit einer Schneidklinge,
und kann die Trennungsnut 107 genau entlang der Grenzlinie 106 zwischen
dem Bauelemente-Bereich 104 und dem peripheren Überschussbereich 106 ausgebildet
werden, da das Zentrum des auf dem Chucktisch 36 gehaltenen
Halbleiterwafers 100 und das Drehzentrum des Chucktisches 36 miteinander
ausgerichtet sind, wie oben beschrieben.
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Der
obige Laser-Bearbeitungsschritt wird beispielsweise unter den folgenden
Bedingungen ausgeführt.
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Lichtquelle des Laserstrahls YVO4-Laser
oder YAG-Laser
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- Wellenlänge:
355 nm
- Folgefrequenz: 10 kHz
- Durchschnittliche Leistung: 6,5 W
- Brennpunktdurchmesser: 200 μm
- Umdrehung des Chucktisches: 120°/s
-
Nachdem
der periphere Überschussbereich 105 (ringförmige Verstärkungsabschnitt 105b)
durch Ausbilden der Trennungsnut 107 entlang der Grenzlinie 106 zwischen
dem Bauelemente-Bereich 104 und dem peripheren Überschussbereich 105 des Halbleiterwafers 100 im
Laser-Bearbeitungsschritt entfernt ist, kommt als nächstes der
Schritt des Schneidens des Halbleiterwafers 100 entlang
der Straßen 101,
um ihn zu einzelnen Halbleiterchips zu teilen. Dieser Schneideschritt
kann unter Verwendung der obigen Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine 2 oder
eine Dice-Maschine
als Schneidemaschine ausgeführt
werden.
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Nach
dem obigen Laser-Bearbeitungsschritt (und Schneideschritt) wird
der Chucktisch 36 zur obigen Werkstückhalteposition bewegt. Dann
wird das Halten des Halbleiterwafers 100 durch Saugen abgebrochen
und wird das Befestigen des Halterahmens F durch die Klammern 362 ebenfalls
abgebrochen. Dann wird das Reinigungs/Beförderungsmittel 19 aktiviert,
um den Halbleiterwafer 100, von dem der periphere Überschussbereich 105 (ringförmige Verstärkungsbereich 105b)
entfernt wurde, zum Reinigungsmittel 18 zu tragen. Der
zum Reinigungsmittel 18 getragene Halbleiterwafer 100 wird
darin gereinigt. Der vom Reinigungsmittel 18 gereinigte
Halbleiterwafer 100 wird getrocknet und vom Beförderungsmittel 17 zum
Tisch 15 zum vorübergehenden
Aufbewahren getragen. Dann wird der Halbleiterwafer 100 durch das
Herausnehmemittel 16 an einer vorbestimmten Position der
Kassette 14 aufbewahrt.
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Der
obige Exzentrizitätskompensationsschritt
wird wünschenswerterweise
auf dem zur Werkstückhalteposition
zurückgeführten Chucktisch 36 wie
oben beschrieben, basierend auf der Differenz (x) in X-Richtung
und der Differenz (y) in Y-Richtung zwischen den Koordinaten des
Drehzentrums Pc des Chucktisches 36 und den Koordinaten
des Zentrums Pw des Halbleiterwafers 100, die im Direktzugriffsspeicher
(RAM) 73 gespeichert sind, ausgeführt, bevor ein als nächstes zu
bearbeitender Halbleiterwafer 100 zum Chucktisch 36 getragen
wird. Die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Zentrum des als nächstes zu
bearbeitenden Halbleiterwafers 100 an derselben Position
wie das Drehzentrum des Chucktisches 36 befindet, wird
erhöht,
indem der Exzentrizitätskompensationsschritt
im Voraus ausgeführt
wird. Das heißt,
die Halbleiterwafer 100, die von der Bandbefestigungsmaschine
an den Schutzbändern
T befestigt werden, die an den ringförmigen Rahmen angebracht sind,
neigen dazu, sich ähnlich
zu verschieben, wenn sie aus derselben Fertigungscharge sind. Daher
wird die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Zentrum des als nächstes zu
bearbeitenden Halbleiterwafers 100 an derselben Position
wie das Drehzentrum des Chucktisches 36 befindet, erhöht, indem der
Exzentrizitätskompensationsschritt
im Voraus ausgeführt
wird.