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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Teilen eines Halbleiterwafers, der mit mehreren Straßen ausgebildet ist, um mehrere Bauelementausbildungsbereiche voneinander abzuteilen, und spezieller ein Teilungsverfahren für einen Waferstreifen.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Ein Halbleiterwafer (der nachfolgend einfach als ein Wafer bezeichnet wird) ist mit mehreren, sich kreuzenden Straßen (Trennlinien) ausgebildet, um mehrere Bauelementausbildungsbereiche abzuteilen, in denen jeweils mehrere Bauelemente ausgebildet sind. Nachdem in jedem Bauelementausbildungsbereich des Wafers ein Bauelement ausgebildet wurde, wird der Wafer zum Beispiel poliert. Danach wird der Wafer entlang der Straßen geschnitten, um die einzelnen Bauelemente (Halbleiterchips) zu erhalten. Beispiele eines Waferschneideverfahrens beinhalten ein Verfahren unter Verwendung einer Schneideklinge und ein Verfahren zum Aufbringen eines Laserstrahls entlang der Straßen, um Schlitze auf dem Wafer auszubilden, indem ein als Ablation bezeichnetes thermisches Evaporationsphänomen ausgenutzt wird.
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Als ein weiteres Beispiel des Waferschneideverfahrens ist ein Verfahren bekannt, das die Schritte beinhaltet, zunächst eine Änderungsschicht (veränderte Schicht) als einen geschwächten Bereich innerhalb des Wafers auszubilden und als nächstes eine äußere Kraft auf den Wafer auszuüben, um dadurch den Wafer entlang der Änderungsschicht zu teilen (siehe zum Beispiel
JP 2005 -
95 952 A ). Gemäß diesem Verfahren wird der Fokus eines transmittierten Laserstrahls so festgelegt, dass er innerhalb des Wafers liegt, und der Laserstrahl entlang jeder Straße des Wafers aufgebracht, um dadurch die Änderungsschicht innerhalb des Wafers entlang jeder Straße auszubilden. Danach wird eine äußere Kraft auf den Wafer ausgeübt, um dadurch den Wafer entlang der Änderungsschicht als einem leicht brechbaren Bereich zu brechen, wodurch der Wafer entlang jeder Straße geteilt wird, um mehrere einzelne Bauelemente zu erhalten.
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Es gibt den Fall, dass der Wafer in mehrere Waferstreifen entlang einiger der Straßen geteilt wird, bevor er in die einzelnen Bauelemente geteilt wird. In diesem Fall wird jeder Waferstreifen entlang der anderen Straßen geteilt, um mehrere Bauelemente zu erhalten. 3A zeigt einen in mehrere solche Waferstreifen zu teilenden Wafer 1 und 3B zeigt einen der durch Teilen des in 3A gezeigten Wafers 1 erhaltenen Waferstreifen. Wie in 3A gezeigt ist, weist der Wafer 1 eine Vorderseite 1a auf, die mit mehreren ersten Straßen 2 und mehreren zweiten Straßen 3, welche die ersten Straßen 2 bei rechten Winkeln schneiden, ausgebildet ist, um dadurch mehrere rechteckige Bauelementausbildungsbereiche 4 voneinander abzuteilen. Der Wafer 1 wird zunächst entlang der ersten Straßen 2 geteilt, um die mehreren Waferstreifen zu erhalten. Danach wird ein Laserstrahl auf jeden Waferstreifen 1 entlang der zweiten Straßen 3 aufgebracht, wodurch eine Änderungsschicht 5 (siehe 4A und 4B) innerhalb jedes Waferstreifens 1 entlang jeder zweiten Straße 3 ausgebildet wird. Danach wird eine äußere Kraft auf jeden Waferstreifen 1 ausgeübt, um ihn entlang der zweiten Straßen 3 zu teilen, wodurch die einzelnen Bauelemente erhalten werden. 4A ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung eines konventionellen Teilungsverfahrens, bei dem ein Laserstrahl von einem Ende zu dem anderen Ende jeder zweiten Straße 3 des Waferstreifens 1 aufgebracht wird, und 4B ist ein entlang der Linie A-A in 4A genommener Querschnitt. Wie in 4A und 4B gezeigt ist, wird die Änderungsschicht 5 entlang jeder zweiten Straße 3 ausgebildet, indem der Laserstrahl von einem Ende 1b zu dem anderen Ende 1b des Waferstreifens 1 entlang jeder zweiten Straße 3 aufgebracht wird. Bei diesem konventionellen Teilungsverfahren besteht jedoch die Möglichkeit, dass die Änderungsschicht 5 innerhalb des Waferstreifens 1 an den gegenüberliegenden Enden 1b teilweise durch Ablation entfernt werden kann. Als Folge können Schmutzpartikel 6 von den gegenüberliegenden Enden 1b erzeugt werden, wie in 4B gezeigt ist, was eine Verschlechterung der Qualität eines zu erhaltenden Bauelements bewirkt.
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Dieses Problem kann durch ein in 5A, 5B und 5C gezeigtes weiteres konventionelles Teilungsverfahren gelöst werden. 5A ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung eines solchen weiteren konventionellen Teilungsverfahrens, bei dem ein Laserstrahl entlang jeder zweiten Straße 3 des Waferstreifens 1 außer an den gegenüberliegenden Enden 1b jeder zweiten Straße 3 aufgebracht wird, 5B ist ein entlang der Linie B-B in 5A genommener Querschnitt und 5C ist eine Draufsicht eines durch Ausüben einer äußeren Kraft auf den in 5A gezeigten Waferstreifen 1 erhaltenen Bauelements 8. Bei diesem konventionellen Teilungsverfahren ist es jedoch schwierig, den Laserstrahl so zu steuern, dass das Aufbringen des Laserstrahls genau vor den gegenüberliegenden Enden 1b des Waferstreifens 1 gestoppt wird. Ferner weist, wie in 5B gezeigt ist, jede zweite Straße 3 des Waferstreifens 1 ein Paar von Bereichen 7 auf, in denen die Änderungsschicht 5 nahe zu den gegenüberliegenden Enden 1b nicht ausgebildet ist. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, dass das durch Ausüben einer äußeren Kraft auf den in 5A und 5B gezeigten Waferstreifen 1 erhaltene Bauelement 8 Absplitterungen 9, wie zum Beispiele Grate und Schnitte, aufweisen kann, wie in 5C gezeigt ist.
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Außerdem ist aus der
US 2005/0199592 A1 ein Laserteilungsverfahren bekannt geworden zum Abtrennen eines Segments von einem zu teilendem Objekt unter Verwendung eines Laserstrahls, das einen Oberflächenbearbeitungsschritt umfasst, bei dem das Objekt bearbeitet wird, in dem ein linear vertiefter Abschnitt einer Oberfläche des Objekts ausgebildet wird, wobei der linear vertiefte Abschnitt effektiv ist zum Erzeugen einer Stresskonzentration bei der Oberfläche des Objekts; wobei das Verfahren ferner einen Schritt umfasst, bei dem innere verarbeitete Bereiche bei einer Tiefe des Objekts ausgebildet werden, in einer Linie, entlang dessen ein Laserstrahl die Oberfläche des Objekts durch eine Relativbewegung dazwischen abtastet, wobei der Laserstrahl benachbart zu der Tiefe konvergiert, wobei die so ausgebildeten inneren verarbeiteten Bereiche sich in einer Richtung erstrecken, die im Wesentlichen senkrecht ist zu der Oberfläche des Objekts; und das Verfahren einen Schritt umfasst, bei dem eine externe Kraft auf das Objekt ausgeübt wird, um Risse auszubilden zwischen dem vertieften Abschnitt und den inneren verarbeiteten Bereichen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Waferteilungsverfahren zum Teilen eines Wafers bereitzustellen, der mit mehreren ersten und zweiten sich kreuzenden Straßen ausgebildet ist, um mehrere Bauelementausbildungsbereiche voneinander abzuteilen, wobei der Wafer zunächst entlang der ersten Straßen in mehrere Waferstreifen geteilt wird und jeder Waferstreifen zuverlässig entlang der zweiten Straßen in mehrere Bauelemente geteilt werden kann.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Waferteilungsverfahren zum Teilen eines Wafers bereitgestellt, der mit mehreren ersten Straßen und mehreren zweiten Straßen, welche die ersten Straßen bei rechten Winkeln schneiden, ausgebildet ist, um dadurch mehrere Bauelementausbildungsbereiche voneinander abzuteilen, wobei das Waferteilungsverfahren beinhaltet: einen ersten Änderungsschichtausbildungsschritt des Aufbringens eines gepulsten Laserstrahls mit einer durch den Wafer tretenden Wellenlänge auf einen spezifischen Bereich jeder zweiten Straße, wobei sich der spezifische Bereich um einen vorgegebenen Abstand von dem Schnittpunkt jeder ersten Straße und jeder zweiten Straße in entgegengesetzte Richtungen entlang jeder zweiten Straße erstreckt, wodurch eine erste Änderungsschicht in dem Wafer entlang des spezifischen Bereichs jeder zweiten Straße ausgebildet wird; einen ersten Teilungsschritt des Teilens des Wafers entlang jeder ersten Straße, um mehrere Waferstreifen zu erhalten; einen zweiten Änderungsschichtausbildungsschritt des Aufbringens des gepulsten Laserstrahls entlang des restlichen Bereichs jeder zweiten Straße, in dem die erste Änderungsschicht in dem ersten Änderungsschichtausbildungsschritt nicht ausgebildet wurde, wodurch eine zweite Änderungsschicht entlang des restlichen Bereichs jeder zweiten Straße ausgebildet wird; und einen zweiten Teilungsschritt des Ausübens einer äußeren Kraft auf jeden Waferstreifen, bei dem die erste und die zweite Änderungsschicht ausgebildet wurden, wodurch jeder Waferstreifen entlang jeder zweiten Straße geteilt wird, um mehrere Bauelemente zu erhalten.
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Gemäß dem Waferteilungsverfahren wird in dem ersten Änderungsschichtausbildungsschritt die erste Änderungsschicht nur in dem spezifischen Bereich jeder zweiten Straße ausgebildet, bevor der erste Teilungsschritt zum Erhalten der Waferstreifen durchgeführt wird. Der spezifische Bereich jeder zweiten Straße entspricht den gegenüberliegenden Enden jeder zweiten Straße bei jedem Waferstreifen. Dementsprechend ist es nicht notwendig, den Laserstrahl in dem zweiten Änderungsschichtausbildungsschritt auf die gegenüberliegenden Enden jeder zweiten Straße bei jedem Waferstreifen aufzubringen. Als Folge werden in dem zweiten Änderungsschichtausbildungsschritt keine Schmutzpartikel von den gegenüberliegenden Enden jedes Waferstreifens erzeugt. Ferner werden die erste und die zweite Änderungsschicht entlang des gesamten Bereichs jeder zweiten Straße durch die Kombination des ersten Änderungsschichtausbildungsschritts und des zweiten Änderungsschichtausbildungsschritts ausgebildet. Als Folge kann das Auftreten von Absplitterungen verhindert werden und jeder Waferstreifen zuverlässig entlang jeder zweiten Straße geteilt werden.
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Vorzugsweise beinhaltet der erste Teilungsschritt die Schritte des Aufbringens des gepulsten Laserstrahls entlang jeder ersten Straße, wodurch eine dritte Änderungsschicht in dem Wafer entlang jeder ersten Straße ausgebildet wird, und des Ausübens einer äußeren Kraft auf den Wafer, bei dem die dritte Änderungsschicht ausgebildet wurde, um dadurch den Wafer entlang jeder ersten Straße zu teilen, um die Waferstreifen zu erhalten. In diesem Fall können der erste Änderungsschichtausbildungsschritt und die Ausbildung der dritten Änderungsschicht in dem ersten Teilungsschritt durch Verwendung der gleichen Bearbeitungsvorrichtung durchgeführt werden, so dass der Wafer effizient geteilt werden kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der erste Änderungsschichtausbildungsschritt vor dem ersten Teilungsschritt durchgeführt, wodurch die erste Änderungsschicht in dem spezifischen Bereich ausgebildet wird, der den gegenüberliegenden Enden jeder zweiten Straße jedes in dem ersten Teilungsschritt zu erhaltenden Waferstreifens entspricht. Dementsprechend ist es nicht notwendig, den Laserstrahl in dem zweiten Änderungsschichtausbildungsschritt auf die gegenüberliegenden Enden jeder zweiten Straße aufzubringen, wodurch die Erzeugung von Schmutzpartikeln durch Ablation unterdrückt wird. Außerdem werden in dem zweiten Änderungsschichtausbildungsschritt die erste und die zweite Änderungsschicht zuverlässig entlang des gesamten Bereichs jeder zweiten Straße ausgebildet. Dementsprechend kann das Auftreten von Absplitterungen verhindert und jeder Waferstreifen zuverlässig entlang jeder zweiten Straße geteilt werden.
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Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art und Weise, diese zu verwirklichen, werden offenkundiger werden und die Erfindung selbst wird am besten verstanden werden, indem die folgende Beschreibung und die angefügten Ansprüche mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, die einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen, studiert werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Teilungsvorrichtung, die verwendet wird, um eine Änderungsschicht entlang jeder Straße eines Wafers bei einem Teilungsverfahren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auszubilden;
- 2A ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung eines ersten Änderungsschichtausbildungsschritts des Teilungsverfahrens gemäß der bevorzugten Ausführungsform;
- 2B ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung eines durch einen ersten Teilungsschritt des Teilungsverfahrens gemäß der bevorzugten Ausführungsform erhaltenen Waferstreifens;
- 2C ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung eines zweiten Änderungsschichtausbildungsschritts des Teilungsverfahrens gemäß der bevorzugten Ausführungsform;
- 2D ist ein entlang der Linie C-C in 2C genommener Querschnitt; und
- 2E ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung eines durch einen zweiten Teilungsschritt des Teilungsverfahrens gemäß der bevorzugten Ausführungsform erhaltenen Bauelements;
- 3A ist eine perspektivische Ansicht des durch das Teilungsverfahren gemäß der bevorzugten Ausführungsform zu teilenden Wafers;
- 3B ist eine Draufsicht des durch den ersten Teilungsschritt des Teilungsverfahrens gemäß der bevorzugten Ausführungsform erhaltenen Waferstreifens;
- 4A ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung eines konventionellen Teilungsverfahrens, bei dem ein Laserstrahl von einem Ende zu dem anderen Ende jeder zweiten Straße eines Waferstreifens aufgebracht wird;
- 4B ist ein entlang der Linie A-A in 4A genommener Querschnitt;
- 5A ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung eines weiteren konventionellen Teilungsverfahrens, bei dem ein Laserstrahl entlang jeder zweiten Straße eines Waferstreifens außer an den gegenüberliegenden Enden jeder zweiten Straße aufgebracht wird;
- 5B ist ein entlang der Linie B-B in 5A genommener Querschnitt; und
- 5C ist eine Draufsicht eines durch Ausüben einer äußeren Kraft auf den in 5A gezeigten Waferstreifen erhaltenen Bauelements.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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[1] Halbleiterwafer
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Diese bevorzugte Ausführungsform betrifft ein Verfahren zur geeigneten Teilung des in 3A gezeigten Wafers 1. Der Wafer 1 ist zum Beispiel ein Siliziumwafer. Wie oben beschrieben wurde, ist die Vorderseite 1a des Wafers 1 mit den ersten Straßen 2 und den zweiten Straßen 3, welche die ersten Straßen 2 bei rechten Winkeln schneiden, ausgebildet, um dadurch die mehreren rechteckigen Bauelementausbildungsbereiche 4 voneinander abzuteilen. In jedem Bauelementausbildungsbereich 4 ist ein TEG oder ein Element geschichtet. Der Wafer 1 wird schließlich entlang der Straßen 2 und 3 in mehrere einzelne Bauelemente geteilt.
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Bei dem Teilungsverfahren gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform wird der Fokus eines Laserstrahls so eingestellt, dass er innerhalb des Wafers 1 liegt, und der Laserstrahl entlang der Straßen 2 und 3 des Wafers 1 aufgebracht, um eine Änderungsschicht innerhalb des Wafers 1 entlang jeder der Straßen 2 und 3 auszubilden. Danach wird eine äußere Kraft auf den Wafer 1 ausgeübt, um dadurch den Wafer 1 in die einzelnen Bauelemente zu teilen. Als eine Vorrichtung zum Ausbilden einer solchen Änderungsschicht in dem Wafer 1 wird geeigneterweise eine in 1 gezeigte Laser-Teilungsvorrichtung 10 verwendet. Der Aufbau und der Betrieb der Teilungsvorrichtung 10 werden nun beschrieben.
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[2] Teilungsvorrichtung
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Die Teilungsvorrichtung 10 beinhaltet einen horizontalen Einspanntisch 20 zum Halten des Wafers 1 darauf. Ein Laserkopf 50 zum Lenken eines Laserstrahls vertikal nach unten ist oberhalb des Einspanntischs 20 vorgesehen. Die Teilungsvorrichtung 10 weist eine horizontale Basis 11 und einen XY-Bewegungstisch 12 auf, der so an der horizontalen Basis 11 gehalten wird, dass er in einer durch einen Pfeil X in 1 gezeigten X-Richtung und in einer durch einen Pfeil Y in 1 gezeigten Y-Richtung bewegbar ist. Der Einspanntisch 20 ist auf dem XY-Bewegungstisch 12 angebracht. Durch Bewegen des XY-Bewegungstischs 12 in der X-Richtung und der Y-Richtung kann der von dem Laserkopf 50 gelenkte Laserstrahl entlang der Straßen 2 und 3 des auf dem Einspanntisch 20 gehaltenen Wafers 1 aufgebracht werden.
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Der XY-Bewegungstisch 12 besteht aus einer X-Achsenbasis 30, die so an der Basis 11 gehalten wird, dass sie in der X-Richtung bewegbar ist, und einer Y-Achsenbasis 40, die so an der X-Achsenbasis 30 gehalten wird, dass sie in der Y-Richtung bewegbar ist. Die X-Achsenbasis 30 ist verschiebbar auf einem Paar paralleler Führungsschienen 31 angebracht, die an der Basis 11 befestigt sind und sich in der X-Richtung erstrecken. Die X-Achsenbasis 30 wird in der X-Richtung durch einen X-Achsenantriebsmechanismus 34 bewegt, der einen Motor 32 und eine Kugelgewindespindel 33, die durch den Motor 32 drehend angetrieben wird, beinhaltet. Andererseits ist die Y-Achsenbasis 40 verschiebbar auf einem Paar paralleler Führungsschienen 41 angebracht, die an der X-Achsenbasis 30 befestigt sind und sich in der Y-Richtung erstrecken. Die Y-Achsenbasis 40 wird in der Y-Richtung durch einen Y-Achsenantriebsmechanismus 44 bewegt, der einen Motor 42 und eine Kugelgewindespindel 43, die durch den Motor 42 drehend angetrieben wird, beinhaltet.
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Der Einspanntisch 20 ist von einer Vakuumeinspannbauart, die in der Technik bekannt ist. Das heißt der Wafer 1 wird auf dem Einspanntisch 20 durch ein Ansaugvakuum gehalten. Der Einspanntisch 20 weist einen aus poröser Keramik ausgebildeten runden Ansaugbereich 21 auf und der Ansaugbereich 21 weist eine obere Oberfläche 21a zum Halten des Wafers 1 durch ein Ansaugvakuum auf. Ein ringförmiger Rahmen 22 ist um den Ansaugbereich 21 herum ausgebildet. Der ringförmige Rahmen 22 weist eine obere Oberfläche 22a auf, die sich zu der oberen Oberfläche 21a des Ansaugbereichs 21 in einer bündigen Weise erstreckt. Der Einspanntisch 20 wird durch ein zylindrisches Halterungselement 45 drehbar an der Y-Achsenbasis 40 gehalten. Der Einspanntisch 20 wird in einer Richtung oder beiden Richtungen durch einen Drehantriebsmechanismus (nicht gezeigt) gedreht. Außerdem wird der Einspanntisch 20 in der X-Richtung und der Y-Richtung durch die Bewegung der X-Achsenbasis 30 und der Y-Achsenbasis 40 bewegt.
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Durch Drehen des Einspanntischs 20 wird der auf dem Einspanntisch 20 gehaltene Wafer 1 gedreht, um entweder die Straßen 2 oder die Straßen 3 parallel zu der X-Richtung auszurichten, so dass die anderen Straßen 3 oder 2 senkrecht zu den Straßen 2 oder 3, die sich in der X-Richtung erstrecken, parallel zu der Y-Richtung werden. Indem die Drehung des Einspanntischs 20 angehalten wird, wird der obige Zustand des Wafers 1 fixiert. Indem die X-Achsenbasis 30 und die Y-Achsenbasis 40 des XY-Bewegungstischs 12 in dem obigen fixierten Zustand des Wafers 1 geeignet bewegt werden, wird der Laserstrahl von dem Laserkopf 50 entlang der Straßen 2 und 3 des Wafers 1 aufgebracht. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist der Fokus des Laserstrahls so eingestellt, dass er direkt unterhalb jeder der Straßen 2 und 3 liegt, um die Änderungsschicht entlang jeder der Straßen 2 und 3 auszubilden.
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Der Laserkopf 50 ist an einer Endoberfläche 51a eines Gehäuses 51 vorgesehen, das sich in der Y-Richtung in Richtung auf die obere Seite des Einspanntischs 20 erstreckt. Eine Stütze 13 ist an der oberen Oberfläche der Basis 11 vorgesehen und das Gehäuse 51 wird so an der Stütze 13 so gehalten, dass es in einer durch einen Pfeil Z in 1 gezeigten vertikalen Richtung (Z-Richtung) bewegbar ist. Das heißt das Gehäuse 51 ist durch einen in der Stütze 13 vorgesehenen vertikalen Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) vertikal bewegbar. Ein Pulslaseroszillator, wie zum Beispiel ein YAG-Laseroszillator oder ein YV04-Laseroszillator, ist mit dem Laserkopf 50 verbunden. Ein durch den Pulslaseroszillator oszillierter Laser wird von dem Laserkopf 50 als ein Laserstrahl vertikal nach unten gelenkt.
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Der Laserstrahl wird zum Beispiel unter den folgenden Bedingungen auf den Wafer 1 aufgebracht.
- Lichtquelle: LD(Laser-Dioden)-gepumptes Q-geschaltetes Nd: YVO4-Pulslaser
- Wellenlänge: 1064 nm
- Wiederholungsfrequenz: 100 kHz
- Pulsbreite: 40 ns
- Durchschnittliche Leistung: 1 W
- Fokusfleckdurchmesser: φ1 µm
- Werkstückzuführgeschwindigkeit: 100 mm/sec
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Die aufgebrachte Position des Laserstrahls von dem Laserkopf 50 wird gemäß einem Bild gesteuert, das durch ein Mikroskop 52 erhalten wird, das an der Endoberfläche 51a des Gehäuses 51 so angebracht ist, dass es neben dem Laserkopf 50 angeordnet ist. Das Mikroskop 52 ist zusammen mit dem Laserkopf 50 durch die vertikale Bewegung des Gehäuses 51 vertikal bewegbar, wodurch der Fokus des Laserstrahls angepasst wird. Vor dem Aufbringen des Laserstrahls wird der auf dem Einspanntisch 20 gehaltene Wafer 1 zu einer Position unterhalb des Mikroskops 52 bewegt und ein Musterbild der Vorderseite 1a des Wafers 1 durch das Mikroskop 52 erhalten. Das so erhaltene Musterbild wird in ein Bildverarbeitungsmittel (nicht gezeigt) eingegeben, um die zu schneidenden Straßen 2 und 3 zu erfassen und außerdem die Drehung des Einspanntischs 20 beim Ausrichten der Straßen 2 und 3 parallel zu der X-Richtung und der Y-Richtung zu steuern. Außerdem werden die Bewegung des Einspanntischs 20 und des XY-Bewegungstischs 12 und das Aufbringen des Laserstrahls von dem Laserkopf 50 auch gemäß den Daten bezüglich der Straßen 2 und 3 gesteuert, die durch das Bildverarbeitungsmittel erfasst werden.
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Bei der oben beschriebenen Teilungsvorrichtung 10 wird der Laserstrahl von dem Laserkopf 50 entlang der Straßen 2 oder 3 aufgebracht, die sich parallel zu der X-Richtung erstrecken, indem die X-Achsenbasis 30 in der X-Richtung bewegt wird, wodurch eine Änderungsschicht entlang jeder der sich parallel zu der X-Richtung erstreckenden Straßen 2 oder 3 ausgebildet wird. In ähnlicher Weise wird der Laserstrahl von dem Laserkopf 50 entlang der anderen Straßen 3 oder 2, die sich parallel zu der Y-Richtung erstrecken, aufgebracht, indem die Y-Achsenbasis 40 in der Y-Richtung bewegt wird, wodurch eine Änderungsschicht entlang jeder der sich parallel zu der Y-Richtung erstreckenden anderen Straßen 3 oder 2 ausgebildet wird. Alternativ kann, nachdem eine Änderungsschicht entlang jeder der sich parallel zu der X-Richtung erstreckenden Straßen 2 oder 3 ausgebildet wurde, der Einspanntisch 20 um 90° gedreht werden, um die anderen Straßen 3 oder 2 parallel zu der X-Richtung auszurichten. Danach kann der Laserstrahl entlang der anderen Straßen 3 oder 2 aufgebracht werden, indem die X-Achsenbasis 30 in der X-Richtung bewegt wird. Beim Aufbringen des Laserstrahls wird das Gehäuse 51 vertikal bewegt, um die vertikale Position des Laserkopfs 50 anzupassen, wodurch der Fokus des Laserstrahls so eingestellt wird, dass er direkt unterhalb jeder der Straßen 2 und 3 liegt.
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Nachdem eine Änderungsschicht entlang jeder der Straßen 2 und 3 durch das Aufbringen des Laserstrahls auf den Wafer 1 ausgebildet wurde, wird der Wafer 1 von dem Einspanntisch 20 entfernt. Danach wird der Wafer 1 zu einer Brechvorrichtung transportiert. Das heißt eine äußere Kraft wird von der Brechvorrichtung auf den Wafer 1 ausgeübt, der die durch das Aufbringen des Laserstrahls ausgebildete Änderungsschicht aufweist, wodurch der Wafer 1 entlang der unterhalb der Straßen 2 und 3 ausgebildeten Änderungsschichten in einzelne Bauelemente geteilt wird.
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[3] Teilungsverfahren
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Das Teilungsverfahren gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform wird nun mit Bezug auf 2A bis 2E beschrieben. Zunächst wird der Laserstrahl unter Verwendung der Teilungsvorrichtung 10 nur auf einen Bereich jeder zweiten Straße 3 in dem Wafer 1 aufgebracht, der jede erste Straße 2 schneidet (dieser Bereich wird nachfolgend als ein Schnittbereich 3a bezeichnet) (erster Änderungsschichtausbildungsschritt). Das heißt der Schnittbereich 3a jeder zweiten Straße 3 erstreckt sich um einen vorgegebenen Abstand von dem Schnittpunkt in entgegengesetzten Richtungen entlang jeder zweiten Straße 3. Als Folge wird eine Änderungsschicht nur in jedem Schnittbereich 3a ausgebildet, wie in 2A gezeigt ist. Danach wird der Wafer 1 entlang jeder ersten Straße 2 geteilt, um einen Waferstreifen 1 mit einer länglichen Form zu erhalten, wie in 2B gezeigt ist (erster Teilungsschritt). Bei dem ersten Teilungsschritt wird der Laserstrahl entlang der ersten Straßen 2 des Wafers 1 aufgebracht, um eine Änderungsschicht entlang jeder ersten Straße 2 auszubilden. Die Festigkeit des Wafers 1 wird proportional zu der Länge jeder Straße, entlang derer eine Änderungsschicht ausgebildet wird, verringert. Mit anderen Worten ist die Festigkeit des Wafers 1 in dem Zustand, in dem die Änderungsschicht ausgebildet ist, um so größer, je kürzer jede Straße ist, entlang derer eine Änderungsschicht ausgebildet ist. Bei dem ersten Änderungsschichtausbildungsschritt des Teilungsverfahrens gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform wird eine Änderungsschicht nur in jedem Schnittbereich 3a als einem zur Unterdrückung der Erzeugung von Schmutzpartikeln wegen Ablation erforderlichen Minimalbereich ausgebildet. Als Folge kann eine Verringerung der Festigkeit des Wafers 1 nach dem ersten Änderungsschichtausbildungsschritt verglichen mit dem Fall, dass eine Änderungsschicht entlang des gesamten Bereichs jeder zweiten Straße 3 vor dem ersten Teilungsschritt ausgebildet wird, unterdrückt werden.
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Danach wird eine äußere Kraft auf den Wafer 1 ausgeübt, bei dem die Änderungsschicht entlang jeder ersten Straße 2 ausgebildet wurde, wodurch der Wafer 1 in mehrere Waferstreifen geteilt wird, von denen einer in 2B gezeigt ist. Als ein Verfahren zum Ausüben einer äußeren Kraft auf den Wafer 1 ist die Verwendung einer Brechvorrichtung bekannt, bei welcher der Wafer 1 durch ein Klebeband an einem ringförmigen Rahmen gehalten wird und der Wafer 1 als nächstes ausgedehnt wird. Während bei dieser bevorzugten Ausführungsform eine äußere Kraft auf den Wafer 1 ausgeübt wird, um ihn in die Waferstreifen zu teilen, nachdem die Änderungsschicht durch Verwendung der Teilungsvorrichtung 10 ausgebildet wurde, kann jedes beliebige Mittel verwendet werden, das geeignet ist, den Wafer 1 entlang der ersten Straßen 2 zu teilen. Zum Beispiel kann ein Zerteiler (Dicer) verwendet werden, der eine Schneideklinge benutzt.
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Nachdem der in 2B gezeigte Waferstreifen 1 erhalten wurde, wird ein beliebiges Element auf jeden Bauelementausbildungsbereich 4 des Waferstreifens 1 gemäß den Spezifikationen jedes Bauelements geschichtet. Danach wird der Laserstrahl entlang des restlichen Bereichs jeder zweiten Straße 3, in dem die Änderungsschicht in dem ersten Änderungsschichtausbildungsschritt nicht ausgebildet wurde, das heißt entlang des Zwischenbereichs jeder zweiten Straße 3 zwischen den gegenüberliegenden Schnittbereichen 3a, aufgebracht, wodurch eine Änderungsschicht entlang des restlichen Bereichs jeder zweiten Straße 3 ausgebildet wird (zweiter Änderungsschichtausbildungsschritt). Bei dem zweiten Änderungsschichtausbildungsschritt wird der Laserstrahl auf den Waferstreifen 1 entlang des Minimalbereichs jeder zweiten Straße 3 aufgebracht, der zum zuverlässigen Brechen des Waferstreifens 1 entlang jeder zweiten Straße 3 erforderlich ist. Als Folge wird eine Änderungsschicht 5 entlang jeder zweiten Straße 3 wie in 2C und 2D gezeigt ausgebildet. Danach wird eine äußere Kraft auf den Waferstreifen 1 wie in dem ersten Teilungsschritt ausgeübt. Als Folge wird der Waferstreifen 1 entlang jeder zweiten Straße 3 geteilt, um ein in 2E gezeigtes Bauelement 8 zu erhalten (zweiter Teilungsschritt).
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Wie oben beschrieben wurde, wird in dem ersten Änderungsschichtausbildungsschritt die Änderungsschicht nur in den Schnittbereichen 3a jeder zweiten Straße 3 ausgebildet, bevor der erste Teilungsschritt zum Erhalten des Waferstreifens 1 durchgeführt wird. Dementsprechend ist es nicht notwendig, den Laserstrahl auf die gegenüberliegenden Enden 1b jeder zweiten Straße 3 des Waferstreifens 1 in dem zweiten Änderungsschichtausbildungsschritt aufzubringen. Als Folge werden keine Schmutzpartikel von den gegenüberliegenden Enden 1b des Waferstreifens 1 in dem zweiten Änderungsschichtausbildungsschritt erzeugt. Außerdem wird die Änderungsschicht 5 entlang des gesamten Bereichs jeder zweiten Straße 3 wie in 2D gezeigt durch die Kombination des ersten Änderungsschichtausbildungsschritts und des zweiten Änderungsschichtausbildungsschritts ausgebildet. Als Folge kann der Waferstreifen 1 zuverlässig entlang jeder zweiten Straße 3 geteilt werden und weist das resultierende Bauelement 8 keine Absplitterungen auf, wie in 2E gezeigt ist.
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Außerdem wird in dem ersten Teilungsschritt des Teilungsverfahrens gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform der Laserstrahl entlang jeder ersten Straße 2 aufgebracht, um eine Änderungsschicht entlang jeder ersten Straße 2 auszubilden. Danach wird eine äußere Kraft auf den Wafer 1, bei dem die Änderungsschicht ausgebildet wurde, ausgeübt, wodurch der Wafer 1 entlang jeder ersten Straße 2 geteilt wird, um einen Waferstreifen zu erhalten. Dementsprechend können der erste Änderungsschichtausbildungsschritt und die Ausbildung der Änderungsschicht in dem ersten Teilungsschritt durch Verwendung derselben Teilungsvorrichtung 10 durchgeführt werden. Als Folge kann der Wafer 1 effektiv geteilt werden.
