DE102017212858A1 - Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats (2), das eine erste Oberfläche (2a) und eine zweite Oberfläche (2b) gegenüber der ersten Oberfläche (2a) aufweist, wobei das Substrat (2) an der ersten Oberfläche (2a) einen Bauelementbereich (20) mit mehreren Bauelementen (21) aufweist, der durch mehrere Teilungslinien (22) geteilt ist. Das Verfahren umfasst ein Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls (LB) auf dem Substrat (2), das eine Dicke von 100 µm oder mehr aufweist, von der Seite der ersten Oberfläche (2a), wobei der gepulste Laserstrahl (LB) auf dem Substrat (2) mindestens an mehreren Positionen entlang jeder der Teilungslinien (22) in einem Zustand aufgebracht wird, indem ein Fokuspunkt (P) des gepulsten Laserstrahls (LB) in einem Abstand von der ersten Oberfläche (2a) in der Richtung von der ersten Oberfläche (2a) zu der zweiten Oberfläche (2b) liegt, sodass mehrere modifizierte Bereiche (23) in dem Substrat (2) entlang jeder der Teilungslinien (22) ausgebildet werden, und Schleifen der zweiten Oberfläche (2b) des Substrats (2) um die Dicke des Substrats nach einem Ausbilden der modifizierten Bereiche (43) in dem Substrat (2) anzupassen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats (2) in welchem nach einem Ausbilden von modifizierten Bereichen (23) und/oder Lochbereiche in dem Substrat (2) ein Plasma (PL) auf dem Substrat (2) aufgebracht wird, sodass mehrere Nuten (80) in dem Substrat (2) ausgebildet werden, die sich entlang der Teilungslinien (22) erstrecken.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats, das eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche aufweist, wobei das Substrat an der ersten Oberfläche einen Bauelementbereich mit mehreren Bauelementen aufweist, der durch mehrere Teilungslinien aufgeteilt ist.
  • Technischer Hintergrund
  • n einem Herstellungsprozess für ein Halbleiterbauelement sind mehrere sich kreuzende Teilungslinien (auch als „Straßen“ bezeichnet) an der vorderen Seite eines im wesentlichen scheibenförmigen Halbleiter-Wafers wie einem Silizium-Wafer (Si) ausgebildet, um dadurch mehrere Bereiche aufzuteilen, an denen mehrere Bauelemente wie ICs und LSIs jeweils ausgebildet sind. Die Bauelemente sind in einem Bauelementbereich an der vorderen Seite des Halbleiter-Wafers ausgebildet.
  • Der Halbleiter-Wafer wird zum Beispiel durch Schneiden entlang der Teilungslinie getrennt, um die einzelnen Bereiche, an denen Bauelemente ausgebildet sind, zu teilen, um dadurch die einzelnen Bauelementchips oder Dies zu erhalten.
  • Diese Herangehensweise ist angepasst, um zum Beispiel einzelne Halbleiterbauelemente, Leistungsbauelemente, medizinische Bauelemente, elektrische Komponenten oder MEMS-Bauelemente aus Substraten wie einem Einkristallsubstrat, einem Glassubstrat, einem Verbundsubstrat oder einem polykristallinen Substrat mit Bauelementbereich zu erhalten, in dem diese Bauelemente ausgebildet sind.
  • Es ist darum gewünscht, die Anzahl der Bauelemente, die an dem Substrat wie einem Halbleiter-Wafer angeordnet werden kann, d. h. die Packungsdichte der Bauelemente zu maximieren, wobei die Breiten der Teilungslinie entsprechend verringert werden müssen. Für einige Substrate kann die Breite der Teilungslinie 20 µm oder weniger sein zum Beispiel zum Herstellen von RFID-Chips oder Liniensensoren.
  • Als ein Verfahren zum Teilen eines Substrats wie einem Halbleiter-Wafer entlang der Teilungslinie wurde ein Waferbearbeitungsverfahren zum Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls, der eine Wellenlänge aufweist, welche eine Transmission des Strahls durch das Substrat erlaubt, entlang der Teilungslinie in dem Zustand vorgeschlagen, in dem der Fokuspunkt des gepulsten Laserstrahls in dem Substrat liegt, in einem Zielbereich, der geteilt werden soll. In dieser Weise wird eine modifizierte Schicht, die eine reduzierte Festigkeit aufweist, kontinuierlich innerhalb des Substrats entlang jeder Teilungslinie ausgebildet. Darauf folgend wird eine äußere Kraft auf dem Substrat entlang jeder Teilungslinie unter Verwendung eines Brechwerkzeugs aufgebracht, um dadurch das Substrat in einzelne Bauelemente wie Chips oder Dies zu teilen. Solch ein Verfahren ist in JP-A-3408805 offenbart. Weitere Verfahren, in welchen eine modifizierte Schicht in einem Substrat durch Aufbringen eines Laserstrahls ausgebildet wird und die modifizierte Schicht als ein Startpunkt zum Teilen des Substrats verwendet wird, sind in JP-A-2011-171382 und JP-A 2013-055120 dargelegt.
  • Als ein anderes Verfahren zum Teilen eines Substrats wie einem Halbleiter-Wafer entlang der Teilungslinie wurde vorgeschlagen einen gepulsten Laserstrahl auf dem Substrat in dem Zustand aufzubringen, in dem der Fokuspunkt des Strahls in einem Abstand von der vorderen Seite des Substrats in der Richtung zu der hinteren Seite davon liegt, um mehrere Lochbereiche in dem Substrat wie einem Einkristallsubstrat auszubilden. Jeder Lochbereich besteht aus einem amorphen Bereich und einem Raum in dem amorphen Bereich, der an der vorderen Seite des Substrats offen ist. Darauf folgend wird eine äußere Kraft auf dem Substrat entlang jeder Teilungslinie unter Verwendung eines Brechwerkzeugs aufgebracht, wodurch das Substrat in einzelne Bauelemente wie Chips oder Dies geteilt wird.
  • Ferner als ein weiteres Verfahren zum Teilen eines Substrats wurde ein Waferbearbeitungsverfahren zum Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls vorgeschlagen, der eine solche Wellenlänge aufweist, dass dieser durch das Substratmaterial absorbiert wird, sodass das Substrat durch Laserablation entlang der Teilungslinie geschnitten wird.
  • Die Herstellungsverfahren, die oben beschrieben werden, umfassen oftmals einen Schleifschritt zum Anpassen der Dicke des Substrats. Der Schleifschritt wird von einer hinteren Seite des Substrats, die gegenüber über der vorderen Seite des Substrats ist, an welcher der Bauelementbereich ausgebildet ist, durchgeführt.
  • Insbesondere, um eine Größenreduktion der elektronischen Ausstattung zu erreichen muss die Größe der Bauelemente wie Halbleiterbauelementen, Leistungsbauelementen, medizinischen Bauelementen, elektrischen Komponenten, MEMS Bauelementen oder optische Bauelemente reduziert werden. Folglich werden Substrate, welche die Bauelemente daran ausgebildet aufweisen, in dem obigen Schleifschritt auf eine Dicke in einem geringen Mikrometerbereich geschliffen.
  • Jedoch können in den bekannten Herstellungsverfahren Probleme auftreten, wenn ein gepulster Laserstrahl, der eine Wellenlänge aufweist, die eine Transmission des Strahls durch das Substrat ermöglicht, auf der hinteren Seite des Substrats entlang der Teilungslinie in einem Zustand aufgebracht wird, in dem der Fokuspunkt des gepulsten Laserstrahls in dem Substrat liegt. In diesem Fall kann der Laserstrahl, der durch das Substrat transmittiert wird, zumindest teilweise auf die Bauelemente auftreten, die in dem Bauelementbereich an der vorderen Seite des Substrats ausgebildet sind, wodurch eine Beschädigung der Bauelemente verursacht werden kann.
  • Ferner, wenn ein solcher gepulster Laserstrahl auf der vorderen Seite des Substrats aufgebracht wird, nachdem das Substrat auf eine reduzierte Dicke zum Beispiel in dem geringen Mikrometer Bereich geschliffen wurde, kann das Substrat aufgrund der Ausdehnung des Substrats, die durch ein Ausbilden der modifizierten Schicht in dem Substrat verursacht wird, deformiert werden. Insbesondere kann sich das Substrat biegen, d. h. nach oben oder nach unten biegen. Folglich wird ein Teilen des Substrats entlang der Teilungslinie in einer geraden Weise und ein genaues Steuern der Position des Fokuspunkts des Laserstrahls in der Dickenrichtung des Substrats schwierig oder vollständig unmöglich.
  • Diese Probleme treten insbesondere in dem Fall auf, in dem Substrat zu enge Teilungslinien aufweist, die zum Beispiel eine Breite von 20 µm oder weniger aufweisen.
  • Darüber hinaus kann bei bekannten Herstellungsprozessen für Bauelemente, in denen modifizierte Schichten oder Lochbereiche in einem Substrat durch Aufbringen eines Laserstrahls darauf ausgebildet werden, die Festigkeit der Chips oder Dies, die in dem Prozess des Teilens des Substrats erhalten werden, reduziert sein. Insbesondere kann das Aufbringen des Laserstrahls eine Spannung in den Seitenwänden der resultierenden Chips oder Details induzieren, wodurch die Festigkeit des Dies reduziert wird.
  • Die oben identifizierten Probleme beeinflussen die Integrität der Chips oder Dies, die durch ein Substrat erhalten werden, negativ und können in einer signifikanten Reduktion der Qualität der Bauelemente resultieren.
  • Folglich besteht ein Bedarf für ein effizientes und zuverlässiges Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats, das es ermöglicht, dass Chips oder Dies mit hoher Qualität erhalten werden.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Entsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein effizientes und zuverlässiges Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats bereitzustellen, das es ermöglicht, Chips oder Dies mit hoher Qualität zu erhalten. Dieses Ziel wird durch ein Bearbeitungsverfahren für ein Substrat mit den technischen Merkmalen von Anspruch 1 und ein Bearbeitungsverfahren für ein Substrat mit den technischen Merkmalen von Anspruch 12 erhalten. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Die Erfindung stellt entsprechend einem ersten Aspekt ein Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats bereit, das eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche aufweist. Das Substrat weist an der ersten Oberfläche einen Bauelementbereich mit mehreren Bauelementen auf, der durch mehrere Teilungslinien aufgeteilt ist. Das Substrat weist eine Dicke in der Richtung von der ersten Oberfläche zu der zweiten Oberfläche von 100 µm oder mehr auf. Das Verfahren umfasst ein Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls auf dem Substrat, das eine Dicke von 100 µm oder mehr aufweist, von der Seite der ersten Oberfläche. Das Substrat ist aus einem Material hergestellt, das für den gepulsten Laserstrahl transparent ist. Der gepulste Laserstrahl wird auf dem Substrat mindestens an mehreren Positionen entlang jeder Teilungslinie in einem Zustand aufgebracht, in dem der Fokuspunkt des gepulsten Laserstrahls in einem Abstand von der ersten Oberfläche in der Richtung von der ersten Oberfläche zu der zweiten Oberfläche liegt, sodass mehrere modifizierte Bereiche dem Substrat entlang jeder der Teilungslinien ausgebildet werden. Das Verfahren umfasst ferner ein Schleifen der zweiten Oberfläche des Substrats, um die Dicke des Substrats nach einem Ausbilden des modifizierten Bereichs in dem Substrat anzupassen.
  • Der gepulste Laserstrahl wird auf dem Substrat an mehreren Positionen entlang jeder Teilungslinie in, d. h. entlang der Ausdehnungsrichtungen von jeder der Teilungslinie aufgebracht.
  • Das Substrat ist aus einem Material hergestellt, das für den gepulsten Laserstrahl transparent ist. Folglich werden die mehreren modifizierten Bereiche in dem Substrat durch Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls ausgebildet, der eine Wellenlänge aufweist, die dem Laserstrahl ermöglicht, durch das Substrat zu transmittieren.
  • Zum Beispiel, falls das Substrat ein Siliziumsubstrat (Si) ist, kann der gepulste Laserstrahl eine Wellenlänge von 1,0 µm oder mehr aufweist.
  • Der gepulste Laserstrahl kann zum Beispiel eine Pulsbreite in dem Bereich von 1 ns bis 300 ns aufweisen.
  • In dem Verfahren der Erfindung wird der gepulste Laserstrahl auf dem Substrat mindestens an mehreren Positionen entlang jeder der Teilungslinien aufgebracht. Folglich werden die modifizierten Bereiche in den mehreren Positionen entlang jeder der Teilungslinie ausgebildet.
  • Entsprechend dem Bearbeitungsverfahren der Erfindung wird der gepulste Laserstrahl auf dem Substrat von der Seite der ersten Oberfläche an mindestens mehreren Positionen entlang der Teilungslinie aufgebracht, sodass mehrere modifizierte Bereiche in dem Substrat entlang jeder der Teilungslinie ausgebildet werden. Durch Ausbilden dieser modifizierten Bereiche wird die Festigkeit des Substrats in den Bereichen, an denen die modifizierten Bereiche ausgebildet sind, reduziert. Folglich wird die Teilung des Substrats entlang der Teilungslinie, an welchen die mehreren modifizierten Bereich ausgebildet wurden, massiv vereinfacht. In solch einem Teilungsprozess für ein Substrat werden die einzelnen Bauelemente, die in dem Bauelementbereich des Substrats als Chips oder Dies bereitgestellt sind, erhalten.
  • Darauf folgend nach dem Ausbilden der modifizierten Bereiche in dem Substrat wird die zweite Oberfläche des Substrats geschliffen, um die Dicke des Substrats anzupassen. Zum Beispiel kann die Dicke des Substrats auf die finale Dicke der Chips oder Dies, die durch Teilen des Substrats erhalten werden, angepasst werden.
  • In dem Bearbeitungsverfahren der Erfindung wird der gepulste Laserstrahl auf dem Substrat von der Seite der ersten Oberfläche d. h. von der vorderen Seite des Substrats aufgebracht. Folglich kann ein Auftreffen des Laserstrahls auf den Bauelementen, die in dem Bauelementbereich ausgebildet sind, wie es, wenn der Laserstrahl von der Seite der zweiten Oberfläche, d. h. von der hinteren Seite des Substrats aufgebracht wird, aufgrund der Transmission des Laserstrahls durch das Substrat auftreten kann, zuverlässig verhindert werden, wodurch eine Beschädigung der Bauelemente durch den Laser unterdrückt wird. Während mindestens ein Abschnitt des Laserstrahls durch das Substrat zu der hinteren Seite davon transmittiert wird, betrifft eine solche Transmission des Laserstrahls nicht die Qualität der Chips oder Dies, die durch das Substrat erhalten werden, da die Bauelemente an der vorderen Seite des Substrats ausgebildet sind.
  • Ferner wird der gepulste Laserstrahl auf der vorderen Seite des Substrats, bevor das Substrat geschliffen wird, d. h. ausgedünnt wird, in einem Zustand aufgebracht, in welchen das Substrat eine Dicke von 100 µm oder mehr aufweist. Darum kann eine Deformation des Substrats aufgrund einer Ausdehnung des Substrats, die durch ein Ausbilden der modifizierten Bereiche in dem Substrat verursacht wird, zuverlässig verhindert werden. Durch Aufbringen des Laserstrahls auf dem Substrat, das eine Dicke von 100 µm oder mehr aufweist, wird eine ausreichende Stabilität des Substrats gegen eine solche Deformation erreicht. Insbesondere kann effizient sichergestellt werden, dass das Substrat sich nicht biegt, d. h. nach oben oder nach unten gebogen ist. Eine Krümmung oder ein Biegen der Teilungslinien, die durch ein Ausdehnen des Substrats verursacht wird, kann verhindert werden. Folglich ermöglicht das Verfahren der Erfindung, dass das Substrat entlang der Teilungslinien in einer geraden Weise geteilt wird, und dass die Position des Fokuspunkts des Laserstrahls in der Dickenrichtung des Substrats akkurat gesteuert werden kann.
  • Folglich stellt die vorliegende Erfindung ein effizientes und zuverlässiges Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats bereit, welches es ermöglicht, dass Chips oder Dies mit hoher Qualität erhalten werden.
  • Das Substrat kann eine Dicke in der Richtung von der ersten Oberfläche zu der zweiten Oberfläche von 150 µm oder mehr, vorzugsweise 200 µm oder mehr, weiter bevorzugt 300 µm oder mehr, noch weiter bevorzugt 400 µm oder mehr, noch weiter bevorzugt 500 µm oder mehr und noch weiter bevorzugt 600 µm oder mehr aufweisen. Der gepulste Laserstrahl kann auf dem Substrat aufgebracht werden, das eine Dicke von 150 µm oder mehr, vorzugsweise 200 µm oder mehr, weiter bevorzugt 300 µm oder mehr, noch weiter bevorzugt 400 µm oder mehr, noch weiter bevorzugt 500 µm oder mehr und noch weiter bevorzugt 600 µm oder mehr aufweist.
  • Wie oben detailliert beschrieben wurde, treten die Probleme der bekannten Bearbeitungsverfahren für ein Substrat insbesondere in Fällen auf, in denen Substrate enge Teilungslinien aufweisen. Folglich kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaft bei solchen Substraten eingesetzt werden. Zum Beispiel kann das Substrat, das durch das Verfahren der Erfindung bearbeitet wird, Teilungslinien mit breiten von 20 µm oder weniger, bevorzugt 18 µm oder weniger weiter bevorzugt 15 µm oder weniger und noch weiter bevorzugt 12 µm oder weniger aufweisen.
  • Wenn der gepulste Laserstrahl auf dem Substrat von der vorderen Seite davon in dem Verfahren der Erfindung aufgebracht wird, kann der Fokuspunkt des gepulsten Laserstrahls in einem Abstand von 20 µm oder weniger, vorzugsweise 15 µm oder weniger, weiter bevorzugt 12 µm oder weniger und noch weiter bevorzugt 10 µm oder weniger von der ersten Oberfläche in der Richtung von der ersten Oberfläche zu der zweiten Oberfläche liegen. In dieser Weise kann eine Beschädigung an den Bauelementen, die in dem Bauelementbereich ausgebildet sind, aufgrund des Laserstrahls besonders zuverlässig verhindert werden. Insbesondere in der Nähe des Fokuspunkts weist der Laserstrahl einen vergleichsweise kleinen Strahldurchmesser auf. Durch Anordnen des Fokuspunkts in einer solchen Nähe zu der ersten Oberfläche kann sichergestellt werden, dass der Durchmesser des Strahls, der durch die Teilungslinien zwischen den Bauelementen läuft, klein ist, wodurch ein Auftreffen eines Abschnitts des Strahls auf den Bauelementen zuverlässig verhindert werden kann. Diese Herangehensweise ist besonders zum Bearbeiten eines Substrats mit engen Teilungslinien vorteilhaft.
  • Der gepulste Laserstrahl kann auf dem Substrat an mindestens mehreren Positionen entlang jeder der Teilungslinien in einer solchen Weise aufgebracht werden, dass benachbarte Positionen nicht miteinander überlappen.
  • Der gepulste Laserstrahl kann auf dem Substrat an mindestens mehreren Positionen entlang der Teilungslinien in einer solchen Weise aufgebracht werden, dass ein Abstand zwischen benachbarten Positionen, d. h. ein Abstand zwischen Zentren der benachbarten Positionen, in einem Abstand von 3 µm bis 50 µm, vorzugsweise 5 µm bis 40 µm und weiter bevorzugt 8 µm bis 30 µm ist. Die mehreren modifizierten Bereiche können in dem Substrat ausgebildet sein, sodass ein Abstand zwischen Zentren benachbarter modifizierte Bereiche in der Ausdehnungsrichtung von jeder Teilungslinie in einem Bereich von 3 µm bis 50 µm, vorzugsweise 5 µm bis 40 µm und weiter bevorzugt 8 µm bis 30 µm ist. Besonders bevorzugt ist der Abstand zwischen Zentren benachbarter modifizierte Bereiche der Ausdehnungsrichtung jeder der Teilungslinien in dem Bereich von 8 µm bis 10 µm.
  • Die modifizierten Bereiche können äquidistant in der Ausdehnungsrichtung von jeder der Teilungslinien beabstandet sein. Alternativ können einige oder alle der benachbarten modifizierten Bereiche unterschiedliche Abstände voneinander in der Ausdehnungsrichtung von jeder der Teilungslinien haben.
  • Die Durchmesser der modifizierten Bereiche können im Wesentlichen konstant entlang der Richtung von der ersten Oberfläche zu der zweiten Oberfläche des Substrats sein.
  • Die modifizierten Bereiche können Durchmesser in dem Bereich von 1 µm bis 30 µm, vordere 2 µm bis 20 µm und weiter bevorzugt 3 µm bis 10 µm aufweisen.
  • Besonders bevorzugt können die modifizierten Bereiche Durchmesser in dem Bereich von 2 µm bis 3 µm aufweisen.
  • Die mehreren modifizierten Bereiche können in dem Substrat so ausgebildet sein, dass benachbarte oder angrenzende modifizierte Bereiche nicht miteinander überlappen. In dieser Weise kann besonders zuverlässig sichergestellt werden, dass das Substrat eine ausreichende Festigkeit oder Robustheit aufweist, was ein effizientes weiteres Handhaben und/oder Bearbeiten davon ermöglicht, insbesondere in dem folgenden Schleifschritt.
  • Vorzugsweise ist der Abstand zwischen äußeren Kanten benachbarter oder angrenzender modifizierte Bereiche in der Breitenrichtung jeder der Teilungslinien und/oder der Ausdehnungsrichtung jeder der Teilungslinien mindestens 1 µm.
  • Die mehreren modifizierten Bereiche können in dem Substrat ausgebildet sein, sodass benachbarte oder angrenzende modifizierte Bereiche sich mindestens teilweise überlappen. In einigen Ausführungsformen überlappen angrenzender oder benachbarte modifizierte Bereiche einander entlang eines Teils der Ausdehnung der modifizierten Bereiche entlang der Dickenrichtung des Substrats. Zum Beispiel können benachbarte oder angrenzende modifizierte Bereiche sich nur entlang eines Teils der Ausdehnung des modifizierten Bereichs entlang der Dickenrichtung des Substrats, der näher an der ersten Oberfläche des Substrats ist, überlappen. Benachbarte oder angrenzende modifizierte Bereiche können so ausgestaltet sein, dass sie sich nicht entlang eines Teils der Ausdehnung der modifizierten Bereiche entlang der Dickenrichtung des Substrats überlappen, die näher an der zweiten Oberfläche des Substrats ist.
  • Die modifizierten Bereiche können so ausgebildet sein, dass sie sich nur entlang eines Teils der Dicke des Substrats erstrecken. Einige oder alle der modifizierten Bereiche können so ausgebildet sein, dass sie sich entlang 5 % oder mehr und 60 % oder weniger, bevorzugt 10 % oder mehr und 40 % oder und weniger und weiter bevorzugt 15 % oder mehr und 30 % oder weniger der Dicke des Substrats erstrecken.
  • Die Ausdehnung der modifizierten Bereiche entlang der Dicke des Substrats und die Position der modifizierten Bereiche entlang der Dicke des Substrats kann genau zum Beispiel durch Legen des Fokuspunkts des gepulsten Laserstrahls in einem geeigneten Abstand von der ersten Oberfläche in der Richtung von der ersten Oberfläche zu der zweiten Richtung gesteuert werden.
  • Der gepulste Laserstrahl kann auf dem Substrat von der Seite der ersten Oberfläche auch in mehreren Positionen entlang der Breitenrichtung jeder der Teilungslinien aufgebracht werden.
  • Mehrere modifizierte Bereiche können in der Breite von jeder der Teilungslinien ausgebildet werden.
  • Benachbarte oder angrenzende modifizierte Bereiche können äquidistant in der Breitenrichtung von jeder der Teilungslinien beabstandet sein. Alternativ können einige oder alle benachbarten oder angrenzenden modifizierten Bereiche unterschiedliche Abstände zueinander in der Breitenrichtung von jeder der Teilungslinien aufweisen. Die modifizierten Bereiche können im Wesentlichen zufällig in der Ausdehnungsrichtung und/oder der Breitenrichtung von jeder der Teilungslinien angeordnet sein.
  • Die Abstände zwischen benachbarten modifizierten Bereich der Breitenrichtung von jeder der Teilungslinien, d. h. zwischen Zentren benachbarter modifizierten Bereiche, kann in einem Bereich von 3 µm bis 50 µm, bevorzugt 5 µm bis 40 µm und weiter bevorzugt 8 µm bis 30 µm sein.
  • Der gepulste Laserstrahl kann auch an mehreren Positionen entlang der Breitenrichtung von jeder der Teilungslinien aufgebracht werden, sodass in der Breite von jeder Teilungslinie mehrere Reihen modifizierte Bereiche ausgebildet werden, wobei sich jede Reihe entlang der Erstreckungsrichtung von jeder der Teilungslinien erstreckt. Die Reihen können benachbarte zueinander in der Breitenrichtung von jeder der Teilungslinien angeordnet sein. Die Reihen können äquidistant in der Breitenrichtung von jeder der Teilungslinien beabstandet sein oder einige oder alle der benachbarten Reihen können unterschiedliche Abstände zueinander in der Breitenrichtung von jeder der Teilungslinien aufweisen.
  • Der Abstand zwischen benachbarten Reihen modifizierter Bereiche in der Breitenrichtung von jeder der Teilungslinien, d. h. zwischen dem Zentrum der modifizierten Bereiche der benachbarten Reihen, kann in dem Bereich von 3 µm bis 50 µm, vorzugsweise 5 µm bis 40 µm und weiter bevorzugt 8 µm bis 30 µm sein. Die Anzahl der Reihen kann in dem Bereich von 2-20, vorzugsweise 4-18, weiter bevorzugt 5-15 und noch weiter bevorzugt 8-12 sein.
  • Durch Ausbilden mehrere Reihen modifizierte Bereiche in der Breite von jeder der Teilungslinien, die benachbart zueinander in der Breitenrichtung jeder Teilungslinie, wie oben beschrieben, ausgebildet sind, kann der Prozess des Teilens des Substrats zum Beispiel unter Verwendung eines Brechtprozesses, Aufbringen einer äußeren Kraft auf dem Substrat oder eines Schneidprozesses wie einem mechanischen Schneidprozess, einem Laserstrahlschneidprozess oder einem Plasmaschneidprozess weiter vereinfacht werden.
  • Alternativ in einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann eine einzelne Reihe modifizierter Bereiche in der Breite von jeder der Teilungslinien ausgebildet werden. In diesem Fall kann das Verfahren der Erfindung in einer besonders schnellen und effizienten Weise durchgeführt werden.
  • Das Verfahren der Erfindung kann ferner vor und/oder nach einem Aufbringen des gepulsten Laserstrahls auf dem Substrat von der Seite der ersten Oberfläche ein Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls auf dem Substrat, das eine Dicke von 100 µm oder mehr aufweist, von der Seite der zweiten Oberfläche d.h. von der hinteren Seite des Substrats umfassen. Der gepulste Laserstrahl kann auf dem Substrat an mindestens mehreren Positionen entlang der Teilungslinien in einem Zustand aufgebracht werden, in dem der Fokuspunkt des gepulsten Laserstrahls in einem Abstand von der zweiten Oberfläche in der Richtung von der zweiten Oberfläche zu der ersten Oberfläche liegt, sodass mehrere modifizierte Bereiche in dem Substrat entlang jeder der Teilungslinien ausgebildet werden.
  • Insbesondere kann der gepulste Laserstrahl auf dem Substrat von der Seite der zweiten Oberfläche vor einem Aufbringen des gepulsten Laserstrahls auf dem Substrat von der Seite der ersten Oberfläche aufgebracht werden.
  • Der gepulste Laserstrahl, der von der hinteren Seite des Substrats aufgebracht wird, kann derselbe gepulste Laserstrahl sein, wie der, der von der vorderen Seite aufgebracht wird, oder ein anderer Laserstrahl sein.
  • Die modifizierten Bereiche, die durch Aufbringen des gepulsten Laserstrahls von der hinteren Seite des Substrats ausgebildet werden, können im Wesentlichen in der gleichen Weise wie die modifizierten Bereiche ausgebildet werden, die durch Aufbringen des gepulsten Laserstrahls von der vorderen Seite des Substrats ausgebildet werden.
  • Die mehreren Positionen entlang jeder der Teilungslinien, in welchen der Laserstrahl aufgebracht wird, können die gleichen oder unterschiedliche zum Aufbringen des Laserstrahls von der vorderen Seite und hinteren Seite des Substrats sein. Vorzugsweise sind die Positionen die Gleichen.
  • Der gepulste Laserstrahl wird an der hinteren Seite des Substrats aufgebracht, bevor das Substrat geschliffen wird, d. h. dünn ausgestaltet wird, in dem Zustand, in dem das Substrat eine Dicke von 100 µm oder mehr aufweist. Folglich wird die Menge des Laserlichts, die durch das Substrat transmittiert wird, signifikant reduziert, sodass eine Beschädigung der Bauelemente, die in dem Bauelementbereich ausgebildet sind, minimiert werden kann.
  • Wie oben detailliert beschrieben wurde, kann durch Anordnen des Fokuspunkts in großer Nähe zu der ersten Oberfläche, wenn der Laserstrahl von der vorderen Seite des Substrats aufgebracht wird, ein Einfallen des Abschnitts des Laserstrahls auf die Bauelemente besonders zuverlässig verhindert werden insbesondere, wenn Substrate mit engen Teilungslinien bearbeitet werden. In diesem Fall können modifizierte Bereiche in Flächen des Substrats, die weiter von der ersten Oberfläche entfernt sind, auch durch Aufbringen des gepulsten Laserstrahls von der hinteren Seite des Substrats ausgebildet werden. Folglich kann das Substrat gleichmäßiger durch seine Dicke durch Die Ausbildung der modifizierten Bereiche geschwächt werden, wodurch der Prozess des Teilens des Substrats weiter vereinfacht wird.
  • Das Verfahren der Erfindung kann ferner, nach dem Schleifen der zweiten Oberfläche des Substrats ein Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls auf dem Substrat von der Seite der geschliffenen zweiten Oberfläche umfassen. Der gepulste Laserstrahl kann auf dem Substrat an mindestens mehreren Positionen entlang jeder der Teilungslinien in einem Zustand aufgebracht werden, in dem ein Fokuspunkt des gepulsten Laserstrahls in einem Abstand von der geschliffenen zweiten Oberfläche in der Richtung von der geschliffenen zweiten Oberfläche zu der ersten Oberfläche liegt, sodass mehrere modifizierte Bereiche in dem Substrat entlang jeder der Teilungslinien ausgebildet werden.
  • In dieser Weise kann der Prozess des Teilens des Substrats ferner vereinfacht werden.
  • Vorzugsweise weist der gepulste Laserstrahl, der von der Seite der geschliffenen zweiten Oberfläche des Substrats aufgebracht wird, eine geringere Leistung als der gepulste Laserstrahl auf, der von der Seite der ersten Oberfläche des Substrats aufgebracht wird. Insbesondere weist der gepulste Laserstrahl, der von der Seite der geschliffenen zweiten Oberfläche des Substrats aufgebracht wird eine Leistung zum Beispiel in dem Bereich von 0,3 bis ungefähr 3,0 W auf. Der gepulste Laserstrahl, der von der Seite der ersten Oberfläche des Substrats aufgebracht wird, kann zum Beispiel eine Leistung in dem Bereich von 0,3 bis ungefähr 8,0 W aufweisen.
  • Das Verfahren der Erfindung kann ferner, nach dem Schleifen der zweiten Oberfläche des Substrats ein Polieren und/oder Ätzen zum Beispiel Trockenätzen und/oder Nassätzen der zweiten geschliffenen Oberfläche aufweisen.
  • Durch Polieren wie Trockenpolieren oder chemisch-mechanisches Polieren (CMP) und/oder Ätzen wie Plasmaätzen usw. der geschliffenen zweiten Oberfläche kann eine Spannung, die in dem Substrat induziert ist, entfernt werden, wodurch die Festigkeit der Bauelemente oder Dies, die nach einem Teilen des Substrats erhalten werden, weiter verbessert werden kann.
  • Besonders bevorzugt wird der gepulste Laserstrahl auf dem Substrat von der Seite der geschliffenen zweiten Oberfläche nach einem Polieren der geschliffenen zweiten Oberfläche aufgebracht. Der Polierprozess stellt eine besonders glatte und Ebene Oberfläche bereit, sodass ein Aufbringen eines Laserstrahls mit einer besonders hohen Genauigkeit gesteuert werden kann, insbesondere bezüglich der Position des Fokuspunkts.
  • Das Verfahren der Erfindung kann ferner nach dem Schleifen der zweiten Oberfläche des Substrats ein Aufbringen eines Plasmas an mindestens der zweiten geschliffenen Oberfläche umfassen.
  • Zum Beispiel kann ein Plasma an der geschliffenen zweiten Oberfläche des Substrats aufgebracht werden, um durch Plasmaätzen Spannungen, die in dem Substrat induziert sind, zu entfernen, wie oben beschrieben wurde.
  • Ferner kann ein Plasma auf der geschliffenen zweiten Oberfläche aufgebracht werden, sodass das Substrat entlang der Teilungslinien geteilt wird, zum Beispiel durch Plasmaschneiden. In diesem Fall wird das Substrat vollständig in dem Aufbringungsschritt für ein Plasma geteilt.
  • Teilen des Substrats in die getrennten Dies oder Chips durch Aufbringen eines Plasmas darauf ermöglicht, dass enge Fugen oder Schneidnuten zwischen den Dies oder Chips ausgebildet werden. Insbesondere werden die Fugen oder Schneid Nuten, die in dieser Weise erhalten werden, deutlich enger als die, die durch ein konventionelles Teilen mit einer Klinge erhalten werden. Folglich kann die Anzahl der Dies oder Chips, die von einem einzelnen Substrat erhalten werden können, erheblich erhöht werden.
  • Darüber hinaus können die Seitenwände der resultierenden Dies oder Chips in dem Aufbringungsschritt für ein Plasma mit Plasma geätzt werden. Keine mechanische Spannung durch Teilen wird auf die Dies oder Chips in dem Teilungsprozess aufgebracht. Folglich ist die Festigkeit der Dies oder Chips weiter verbessert.
  • Insbesondere für den Fall von kleinen Die-Größen ist der Teilungsprozess mit einem Plasma deutlich schneller als konventionelles Teilen mit einer Klinge oder einem Laser und verbessert dadurch ferner die Effizienz des Teilungsverfahrens. Zum Beispiel ermöglicht es der Teilungsprozess mit einem Plasma, dass alle Teilungslinien in einem einzelnen Durchgang geätzt werden.
  • Solch ein Teilungsprozess mit einem Plasma kann besonders vorteilhaft in dem Verfahren der Erfindung, wie im Folgenden beschrieben wird, zusammen mit dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Aufgrund der Ausbildung von modifizierten Bereichen in dem Substrat, die das Substrat schwächen, kann das Plasma das Substratmaterial entlang der Teilungslinien besonders schnell und effizient entfernen, wodurch der Teilungsprozess des Substrats weiter vereinfacht wird.
  • Insbesondere in den modifizierten Bereichen wie amorphen Bereichen oder Regionen, in denen Risse ausgebildet werden, kann das Substratmaterial schneller durch das Plasma im Vergleich zur nicht-modifizierten Bereichen entfernt werden. Ferner ermöglichen die modifizierten Bereiche dem Plasma, in das Substrat einzudringen, wodurch ein Teilungsprozess mit einem Plasma weiter beschleunigt wird.
  • Wie oben detailliert beschrieben kann das Teilen des Substrats entlang der Teilungslinien in die mehreren Chips oder Dies ein Aufbringen eines Plasmas auf dem Substrat umfassen. Das Substrat kann entlang der Teilungslinien in mehrere Chips oder Dies durch Aufbringen eines Plasmas auf dem Substrat geteilt werden.
  • Das Plasma kann auf dem Substrat unter Verwendung eines Aufbringungsmittels für ein Plasma wie einer Plasmakammer, einer Plasmaquelle, einer Plasmaflamme oder einer Plasmadüse aufgebracht werden. Die Verwendung einer Plasmakammer ist besonders bevorzugt.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Plasma direkt auf dem Substrat d. h. ohne ein Einsetzen einer Maske aufgebracht werden, zum Beispiel mittels einer Plasmaatmosphäre, zum Beispiel in einer Plasmakammer oder mittels eines Plasmastrahls zum Beispiel unter Verwendung einer Plasmaflamme oder einer Plasmadüse. Aufbringen des Plasmas mittels einer Plasmaatmosphäre ist insbesondere bevorzugt. In anderen Ausführungsformen kann das Verfahren ferner ein Ausbilden einer Maske an der geschliffenen zweiten Oberfläche des Substrats vor einem Aufbringen des Plasmas auf dem Substrat umfassen.
  • Die Maske kann so ausgebildet sein, dass sie die Bereiche der geschliffenen zweiten Oberfläche des Substrats, die gegenüber den Teilungslinien liegen, nicht bedeckt werden. Die Maske kann so ausgebildet sein, dass sie im Wesentlichen die gesamte geschliffene zweite Oberfläche des Substrats abdeckt, sodass nur die Bereiche der geschliffenen zweiten Oberfläche freiliegen, die gegenüber den Teilungslinien liegen.
  • Ausbilden der Maske an der geschliffenen zweiten Oberfläche des Substrats kann ein Aufbringen einer Abdeckungsschicht wie einer Resist-Schicht auf dieser Oberfläche des Substrats und Ausbilden eines Musters in der Abdeckungsschicht zum Beispiel durch optische Lithographie oder Elektronenstrahllithographie beinhalten. Zum Beispiel kann die Abdeckungsschicht durch Fotolithographie oder Lithographie unter Verwendung eines Laserstrahls mit einem Muster versehen werden. Alternativ kann die Abdeckungsschicht in anderen bekannten Weisen mit einem Muster versehen werden.
  • Das Plasma kann auf dem Substrat aufgebracht werden, an welchem die Maske ausgebildet wurde. Zum Beispiel kann das Substrat, dass die Maske daran ausgebildet aufweist, in einer Plasmakammer platziert werden und einer Plasmaatmosphäre ausgesetzt sein. In diesem Fall wird das Plasma mit dem Substratmaterial nur in den Bereichen des Substrats reagieren, die nicht mit der Maske bedeckt sind, zum Beispiel den Bereichen der geschliffenen zweiten Oberfläche des Substrats, die gegenüber den Teilungslinien liegen. Das Plasma wird das Substratmaterial in diesen Bereichen durch Plasmaätzen entfernen, wodurch das Substrat entlang der Teilungslinien in einzelne Dies oder Chips geteilt wird.
  • Darauf folgend kann die Maske von den getrennten Dies oder Chips entfernt werden.
  • In dem Verfahren der Erfindung können an jeder der mehreren Positionen entlang der Teilungslinien, an denen der gepulste Laserstrahl strahlen oder die gepulsten Laserstrahlen aufgebracht wurden, mehrere modifizierte Bereiche ausgebildet werden, wobei die mehreren modifizierten Bereiche nebeneinander entlang der Richtung von der ersten Oberfläche zu der zweiten Oberfläche d. h. entlang der Dickenrichtung des Substrats angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können die mehreren modifizierten Bereiche zwei oder mehr, drei oder mehr, vier oder mehr, fünf oder mehr oder sechs oder mehr modifizierte Bereiche sein.
  • Durch Anordnen mehrerer modifizierte Bereiche nebeneinander in dieser Weise können mehrere Schichten modifizierter Bereiche ausgebildet werden, wobei die mehreren Schichten entlang der Dickenrichtung des Substrats gestapelt sind. Solch ein Stapeln aus Schichten aus modifizierten Bereichen kann sich über 30 % oder mehr, 40 % oder mehr, 50 % oder mehr, 60 % oder mehr, 70 % oder mehr, 80 % oder mehr oder 90 % oder mehr der Dicke des Substrats erstrecken.
  • In jeder der mehreren Positionen entlang jeder der Teilungslinien, an der die mehreren modifizierten Bereiche ausgebildet werden, kann ein Abstand zwischen einem obersten modifizierten Bereich in der Richtung von der zweiten Oberfläche zu der ersten Oberfläche und der ersten Oberfläche in dem Bereich von 5 µm bis 100 µm vorzugsweise 10 µm bis 50 µm und/oder ein Abstand zwischen einem untersten modifizierten Bereich in der Richtung von der zweiten Oberfläche zu der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche kann in dem Bereich von 5 µm bis 100 µm vorzugsweise 10-50 µm sein.
  • Durch Bereitstellen solch eines Abstands an der ersten Oberfläche und/oder der zweiten Oberfläche des Substrats kann die Festigkeit der resultierenden Chips oder Dies weiter verbessert werden.
  • Das Verfahren der Erfindung kann ferner vor und/oder nach einem Aufbringen des gepulsten Laserstrahls auf dem Substrat von der Seite der ersten Oberfläche ein Aufbringen einer plasmaresistenten Beschichtung auf der ersten Oberfläche umfassen. Zum Beispiel kann die plasmaresistente Oberfläche eine wasserlösliche Beschichtung oder eine Beschichtung eines anderen Typs sein.
  • Die plasmaresistente Beschichtung stellt einen zuverlässigen Schutz für Bauelemente, die in dem Bauelementbereich ausgebildet sind, in einem darauffolgenden Schritt zum Entfernen einer Spannung und/oder Teilungsschritt durch ein Aufbringen eines Plasmas bereit.
  • Falls die plasmaresistente Beschichtung auf der ersten Oberfläche aufgebracht wird, bevor der gepulste Laserstrahl auf dem Substrat von der Seite der ersten Oberfläche aufgebracht wird, ist es bevorzugt, eine plasmaresistente Beschichtung zu verwenden, die für den gepulsten Laserstrahl transparent ist.
  • Das Verfahren der Erfindung kann ferner, nachdem Schleifen der zweiten Oberfläche des Substrats, Teilen des Substrats entlang der Teilungslinien umfassen. Wie oben beschrieben wurde, kann der Prozess des Teilens des Substrats in verschiedenen Weisen durchgeführt werden, zum Beispiel durch Anpassen eines Brechprozesses, bei dem eine äußere Kraft auf dem Substrat aufgebracht wird, zum Beispiel unter Verwendung eines Ausdehnungsbands oder Anpassen eines Schneid- oder Teilungsprozesses wie einem mechanischen Schneid- oder Teilungsprozess, einem Laserschneid- oder Teilungsprozess oder einem Plasmaschneid- oder Teilungsprozess. Ferner kann auch eine Kombination aus zwei oder mehr dieser Prozesse eingesetzt werden.
  • Darüber hinaus kann das Substrat in dem Schneidprozess geteilt werden, wie detaillierter im Folgenden beschrieben wird. Das Verfahren kann ferner ein Aufbringen eines Plasmas an mindestens der ersten Oberfläche des Substrats umfassen. In dieser Weise kann die Spannung, die in dem Substrat induziert ist, entfernt werden, wodurch die Festigkeit der Chips oder Dies, die nach dem Teilen des Substrats erhalten werden, weiter verbessert werden. Durch Ausbilden einer plasmaresistenten Beschichtung auf der ersten Oberfläche vor dem Aufbringen des Plasmas kann zuverlässig sichergestellt werden, dass die Bauelemente der Chips oder Dies vor einer Beschädigung durch das Plasma geschützt werden.
  • Darauf folgend nach dem Aufbringen des Plasmas kann die plasmaresistente Beschichtung von den Chips oder Dies entfernt werden.
  • Die modifizierten Bereiche, die in dem Verfahren der Erfindung ausgebildet werden, sind Bereiche des Substrats, die durch das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls modifiziert wurden. Zum Beispiel können die modifizierten Bereiche Bereiche des Substrats sein, in denen der Aufbau des Substratmaterials durch ein Aufbringen des gepulsten Laserstrahls modifiziert wurde.
  • Die modifizierten Bereiche können amorphe Bereiche oder Bereiche aufweisen, in denen Risse ausgebildet sind, oder können amorphe Bereiche oder Bereiche sein, in denen Risse ausgebildet sind. Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen umfassen die modifizierten Bereiche amorphe Bereiche oder sind die modifizierten Bereiche amorphe Bereiche.
  • Jeder modifizierte Bereich kann einen Raum, wie zum Beispiel eine Aussparung, innerhalb des Substratmaterials aufweisen, wobei der Raum durch einen amorphen Bereich oder einen Bereich, in dem Risse ausgebildet sind, umgeben ist.
  • Jeder modifizierte Bereich kann aus einem Raum, wie zum Beispiel einer Aussparung, innerhalb des Substratmaterials und einem amorphen Bereich oder einem Bereich, in dem Risse ausgebildet sind, der den Raum umgibt, ausgebildet sein.
  • Falls die modifizierten Bereiche Bereiche aufweisen oder Bereiche sind, in denen Risse ausgebildet sind, d. h. Risse ausgebildet wurden, können die Risse Mikrorisse sein. Die Risse können Erstreckungen, zum Beispiel Längen und/oder Breiten, im Mikrometerbereich aufweisen. Zum Beispiel können die Risse Breiten in dem Bereich von 5 µm bis 100 µm und/oder Längen in dem Bereich von 100 µm bis 1000 µm aufweisen.
  • Das Substrat kann ein Einkristallsubstrat oder ein Glassubstrat oder ein Verbundsubstrat oder ein polykristallines Substrat sein.
  • Das Substrat kann ein einkristallines Substrat oder ein Verbundsubstrat oder ein polykristallines Substrat sein und die modifizierten Bereiche können amorphe Bereiche sein oder aufweisen. Das Substrat kann ein Glassubstrat sein und die modifizierten Bereiche können Bereiche sein oder aufweisen, in denen Risse insbesondere Mikrorisse ausgebildet sind.
  • Das Substrat kann zum Beispiel ein Halbleitersubstrat, ein Glassubstrat, Saphirsubstrat (AL2O3), ein Keramiksubstrat wie ein Aluminakeramiksubstrat, ein Quarzsubstrat, Ein Zirkonsubstrat, ein PZT-Substrat (Bleizirkontitanat) ein optisches Kristallsubstrat oder dergleichen sein. Insbesondere bevorzugt ist das Substrat ein Halbleitersubstrat wie ein Halbleiter-Wafer.
  • Insbesondere kann das Substrat zum Beispiel ein Siliziumsubstrat (Si), ein Galliumarsenidsubstrat (GaAs), ein Galliumnitridsubstrat (GaN), ein Galliumphosphidsubstrat (GaP), ein Indiumarsenidsubstrat (InAs), ein Indiumphosphidsubstrat (InP), ein Silziziumcarbidsubstrat (SiC), ein Siliziumnitridsubstrat (SiN), ein Lithiumtantalatsubstrat (LT), ein Lithiumniobatsubstrat (LN), ein Saphirsubstrat (Al2O3), ein Aluminiumnitridsubstrat (AlN), a Siliziumoxidsubstrat (SiO2) oder dergleichen sein.
  • Das Substrat kann aus einem einzelnen Material oder eine Kombination aus verschiedenen Materialien zum Beispiel zwei der oben identifizierten Materialien sein.
  • Der gepulste Laserstrahl kann unter Verwendung einer Fokuslinse fokussiert werden. Eine numerische Apertur (NA) der Fokuslinse kann so gesetzt sein, dass der Wert, der durch Teilen der numerischen Apertur der Fokuslinse durch den Brechungsindex (n) des Substrats erhalten wird, in dem Bereich von 0,2-0,85 ist. In dieser Weise können die modifizierten Bereiche in einer besonders zuverlässigen und effizienten Weise erreicht werden.
  • Die Erfindung stellt ferner gemäß einem zweiten Aspekt ein Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats bereit, das eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche aufweist. Das Substrat weist an der ersten Oberfläche einen Bauelementbereich mit mehreren Bauelementen auf, der durch mehrere Teilungslinien geteilt ist. Das Verfahren umfasst Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls auf dem Substrat von der Seite der ersten Oberfläche oder der Seite der zweiten Oberfläche. Der gepulste Laserstrahl wird auf dem Substrat an mindestens mehreren Positionen entlang jeder der Teilungslinien aufgebracht, sodass mehrere modifizierte Bereiche und/oder mehrere Lochbereiche in dem Substrat entlang jeder der Teilungslinien ausgebildet werden. Das Verfahren umfasst ferner nachdem die modifizierten Bereiche und/oder die Lochbereiche in dem Substrat ausgebildet wurden, ein Aufbringen eines Plasmas auf dem Substrat, um mehrere Nuten oder Fugen in dem Substrat auszubilden, die sich entlang der Teilungslinien erstrecken, wobei die mehreren modifizierten Bereiche und/oder die mehreren Lochbereiche ausgebildet werden.
  • Das Substrat kann die Zusammensetzung, Eigenschaften und Charakteristika und Merkmale aufweisen, die oben detailliert beschrieben wurden.
  • Zum Beispiel kann das Substrat ein Einkristallsubstrat oder ein Glassubstrat oder ein Verbundsubstrat oder ein polykristallines Substrat sein.
  • Besonders bevorzugt ist das Substrat ein Halbleitersubstrat wie ein Halbleiter-Wafer.
  • Die Dicke des Substrats, das durch das Verfahren des zweiten Aspekts der Erfindung bearbeitet wird, kann dieselbe wie die des Substrats sein, die durch das Verfahren des ersten Aspekts bearbeitet wird, ist jedoch nicht besonders beschränkt. Das Verfahren des zweiten Aspekts kann auf Substrate mit jeder Dicke angewendet werden.
  • Ferner ist das Substratmaterial nicht auf Materialien beschränkt, die für den gepulsten Laserstrahl transparent sind.
  • In dem Verfahren des zweiten Aspekts können die modifizierten Bereiche im Wesentlichen in derselben Weise wie in dem Verfahren des ersten Aspekts oder in einer anderen Weise ausgebildet werden. Die modifizierten Bereiche können die Zusammensetzungen, Anordnungen, Eigenschaften, Charakteristika und Merkmale, die oben detailliert beschrieben werden, aufweisen.
  • In dem Verfahren des zweiten Aspekts kann das Plasma im Wesentlichen in derselben Weise d. h. unter Verwendung des gleichen oder eines ähnlichen Mittels wie für das Verfahren des ersten Aspekts oder in einer anderen Weise aufgebracht werden.
  • Besonders bevorzugt wird das Plasma auf dem Substrat unter einem Aussetzen des Substrats einer Plasmaatmosphäre zum Beispiel in einer Plasmakammer aufgebracht. Dieses Verfahren bildet einen besonders einfachen und effizienten Ansatz, da keine komplizierten Werkzeuge, wie zum Beispiel Plasmabrenner oder Plasmadüsen, benötigt werden und kein elektrisches Potenzial an das Substrat angelegt werden muss.
  • Das Plasma wird auf das Substrat aufgebracht, sodass mehrere Nuten in dem Substrat ausgebildet werden, die sich entlang der Teilungslinien erstrecken, d. h. dass jede Nut sich entlang der Ausdehnungsrichtung der Teilungslinien erstreckt, an welcher sie ausgebildet wurde.
  • Aufgrund der Ausbildung von modifizierten Bereichen und/oder Lochregionen in dem Substrat durch Aufbringen des gepulsten Laserstrahls, die das Substrat schwächen, kann das Plasma das Substratmaterial entlang der Teilungslinien in einer besonders schnellen und effizienten Weise entfernen, wodurch die mehreren Nuten effizient und zuverlässig ausgebildet werden.
  • Insbesondere kann in den modifizierten Bereichen und/oder Lochbereichen das Substratmaterial schneller durch das Plasma im Vergleich zu einem nicht-modifizierten Bereich und Bereichen des Substrats an denen keine Lochbereiche ausgebildet sind, entfernt werden, insbesondere falls der modifizierte Bereich und/oder Lochbereich zum Beispiel einen amorphen Bereich oder Bereiche aufweist, in denen Risse ausgebildet sind. Ferner erlauben die modifizierten Bereich und/oder Lochbereiche dem Plasma in das Substrat einzutreten, wodurch die Ausbildung der Nuten weiter beschleunigt wird.
  • Darüber hinaus durch Aufbringen des Plasmas auf dem Substrat werden die Bereiche des Substrats, die durch die Ausbildung der modifizierten Bereiche und/oder Lochbereiche beschädigt werden, zumindest teilweise entfernt, wenn die Nuten ausgebildet werden, wodurch die Qualität der Chips oder Dies, die durch ein Teilen des Substrats erhalten werden, verbessert wird. Auch kann Spannung, die in dem Substrat durch Aufbringen des gepulsten Laserstrahls induziert wird, durch Aufbringen des Plasmas darauf reduziert werden, wodurch die Festigkeit der Chips oder Dies, die nach einem Teilen des Substrats erhalten werden, weiter verbessert wird.
  • Folglich, stellt der zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung ein effizientes und zuverlässiges Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats bereit, dass es ermöglicht, Chips und Dies mit hoher Qualität zu erhalten.
  • Die Nuten können in dem Substrat ausgebildet werden, sodass sie sich entlang der gesamten Dicke des Substrats erstrecken. In diesem Fall wird das Substrat entlang der Teilungslinien in die Chips oder Dies durch einen Aufbringungsprozess für ein Plasma ausgebildet.
  • Alternativ können die Nuten in dem Substrat so ausgebildet werden, dass sie sich nur entlang eines Teils der Dicke des Substrats erstrecken. Zum Beispiel können die Nuten so ausgebildet sein, dass sie sich entlang 20 % oder mehr, 30 % oder mehr, 40 % oder mehr, 50 % oder mehr, 60 % oder mehr, 70 % oder mehr, 80 % oder mehr oder 90 % oder mehr der Dicke des Substrats erstrecken.
  • In diesem Fall kann der Prozess des vollständigen Teilens des Substrats zum Beispiel durch Anpassen eines Brechprozesses, in dem eine äußere Kraft auf dem Substrat zum Beispiel unter Verwendung eines Ausdehnungsbands oder durch Anpassen eines Schneid- oder Teilungsprozesses wie einem mechanischen Schneid- oder Teilungsprozess oder einem Laserschneid- oder Teilungsprozess ausgeführt werden. Ferner ist auch eine Kombination von zwei oder mehr dieser Prozesse anwendbar.
  • Darüber hinaus kann das Substrat durch Schleifen der zweiten Oberfläche davon geteilt werden.
  • Die Nuten können in dem Substrat ausgebildet werden, sodass sie sich in der Breitenrichtung der Nuten erstrecken, d. h. in der Richtung senkrecht zu der Ausdehnungsrichtung der Nuten, entlang nicht mehr als 90 %, nicht mehr als 80 %, nicht mehr 70 %, nicht mehr als 60 %, nicht mehr als 50 %, nicht mehr als 40 %, nicht mehr als 30 %, nicht mehr 20 % oder nicht mehr 10 % der Breite der Teilungslinien.
  • Die modifizierten Bereiche können Zusammensetzungen, Anordnungen, Eigenschaften, Charakteristika und Merkmale aufweisen, die detailliert im obigen für den ersten Aspekt der Erfindung beschrieben wurden.
  • Die mehreren Lochbereiche können in dem Substrat ausgebildet werden, sodass ein Abstand zwischen Zentren benachbarter Lochbereiche in der Ausdehnungsrichtung von jeder der Teilungslinien in dem Bereich von 3 µm bis 50 µm, vorzugsweise 5 µm bis 40 µm und weiter bevorzugt 8 µm bis 30 µm ist. Insbesondere können die Abstände zwischen Zentren von benachbarten Lochbereichen in der Ausdehnungsrichtung der mindestens einen Teilungslinien in dem Bereich von 8 µm bis 10 µm sein.
  • Die Lochbereiche können äquidistant in der Ausdehnungsrichtung von jeder der Teilungslinien beabstandet sein. Alternativ können alle oder einige der benachbarten oder angrenzenden Lochbereiche unterschiedliche Abstände voneinander in der Ausdehnungsrichtung von jeder der Teilungslinien aufweisen.
  • Die Durchmesser der Lochbereiche können im Wesentlichen konstant entlang der Dickenrichtung des Substrats sein.
  • Die Lochbereiche können Durchmesser in dem Bereich von 1 µm bis 30 µm, vorzugsweise 2 µm bis 20 µm weiter bevorzugt 3 µm bis 10 µm aufweisen.
  • Besonders bevorzugt können die Lochbereiche Durchmesser in dem Bereich von 2-3 µm aufweisen.
  • Die mehreren Lochbereiche können in dem Substrat ausgebildet sein, sodass angrenzende oder benachbarte Lochbereiche nicht miteinander überlappen. In dieser Weise kann besonders zuverlässig sichergestellt werden, dass das Substrat eine ausreichende Festigkeit oder Robustheit aufweist, um eine weitere Handhabung und/oder Bearbeitung davon zum Beispiel einen darauffolgenden Schleifschritt und/oder Teilungsschritt zu ermöglichen.
  • Der Abstand zwischen äußeren Kanten benachbarter oder angrenzenden Lochbereiche in der Breitenrichtung in jeder der Teilungslinien und/oder in der Ausdehnungsrichtung von jeder der Teilungslinien kann mindestens 1 µm sein.
  • Die mehreren Lochbereiche können in dem Substrat ausgebildet sein, sodass angrenzende oder benachbarte Lochbereiche sich teilweise mindestens teilweise überlappen. In dieser Weise ist der Prozess des Ausbildens von Nuten in dem Substrat durch eine Plasmaanwendung effizienter durchführbar.
  • In einigen Ausführungsformen überlappen angrenzende oder benachbarte Lochbereiche nur entlang eines Teils der Ausdehnung der Lochbereiche entlang der Dicke des Substrats. Zum Beispiel können angrenzende oder benachbarte Lochbereiche nur miteinander entlang eines Teils der Ausdehnung des Lochbereichs entlang der Dicke des Substrats, der näher an der Oberfläche des Substrats ist, an welcher die Lochbereiche offen sind, überlappen. Benachbarte oder angrenzenden Lochbereiche können so ausgestaltet sein, dass sie nicht miteinander entlang eines Teils der Ausdehnung des Lochbereichs entlang der Dicke des Substrats, der näher an der Oberfläche des Substrats gegenüber der Oberfläche des Substrats ist, in welcher die Lochbereiche offen sind, überlappen.
  • Einige oder alle der Lochbereiche können im Wesentlichen eine zylindrische oder verjüngte Form aufweisen.
  • Einige oder alle der Lochbereiche können im Wesentlichen die Form eines Zylinders mit der Längsachse des Zylinders entlang der Dickenrichtung des Substrats ausgerichtet aufweisen. In diesem Fall sind die Durchmesser der Lochbereiche im Wesentlichen konstant entlang der Dickenrichtung des Substrats.
  • Einige oder alle der Lochbereiche können eine verjüngte Form aufweisen, wobei die Lochbereiche sich entlang ihrer Ausdehnung entlang der Dicke des Substrats verjüngen. Die Lochbereiche können sich entlang der Richtung von der ersten Oberfläche zu der zweiten Oberfläche des Substrats oder von der zweiten Oberfläche zu der ersten Oberfläche des Substrats verjüngen. In diesem Fall verringern sich die Durchmesser der Lochbereiche in der Richtung von der ersten Oberfläche zu der zweiten Oberfläche des Substrats oder in der Richtung von der zweiten Oberfläche zu der ersten Oberfläche des Substrats.
  • Der gepulste Laserstrahl kann auf dem Substrat auch in mehreren Positionen entlang der Breitenrichtung von jeder der Teilungslinien aufgebracht werden.
  • Mehrere Lochbereiche können in der Breite von jeder Teilungslinie ausgebildet sein.
  • Benachbarte oder angrenzende Lochbereiche können äquidistant in der Breitenrichtung von jeder der Teilungslinien beabstandet sein. Alternativ können einige oder alle überlappenden oder benachbarten Lochbereiche unterschiedliche Abstände voneinander in der Breitenrichtung von jeder der Teilungslinien aufweisen. Die Lochbereiche können im Wesentlichen zufällig in der Ausdehnungsrichtung und/oder der Breitenrichtung von jeder der Teilungslinien angeordnet sein.
  • Die Abstände zwischen benachbarten Lochbereichen in der Breitenrichtung von jeder der Teilungslinien zum Beispiel zwischen Zentren benachbarter Lochbereiche können in dem Bereich von 3 µm bis 50 µm, vorzugsweise 5 µm bis 40 µm und weiter bevorzugt 8 µm bis 30 µm sein.
  • Der gepulste Laserstrahl kann auch in mehreren Positionen entlang der Breitenrichtung von jeder der Teilungslinien aufgebracht sein, um in der Breitenrichtung von jeder der Teilungslinien mehrere Reihen von Lochbereichen auszubilden, wobei jeder Reihe sich entlang der Ausdehnungsrichtung von jeder der Teilungslinien erstreckt. Die Reihen können benachbart zueinander in der Breitenrichtung von jeder der Teilungslinien angeordnet sein. Die Reihen können äquidistant in der Breitenrichtung von jeder der Teilungslinien sein oder einige oder alle der angrenzenden Reihen können unterschiedliche Abstände voneinander in der Breitenrichtung von jeder der Teilungslinien aufweisen.
  • Der Abstand zwischen benachbarten Reihen von Lochbereichen in der Breitenrichtung von jeder der Teilungslinien, d. h. zwischen Zentren der Lochbereiche der benachbarten Reihen, können in dem Bereich von 3 µm bis 50 µm, vorzugsweise 5 µm bis 40 µm und weiter bevorzugt 8 µm bis 30 µm sein. Die Anzahl der Reihen können in dem Bereich von 2-20, vorzugsweise 4-18 weiter bevorzugt 5-15 und noch weiter bevorzugt 8-12 sein.
  • Durch Ausbilden von mehreren Reihen von Lochbereiche in der Breite von jeder Teilungslinie, die aneinander angrenzend in der Breitenrichtung von jeder der Teilungslinien wie oben beschrieben angeordnet sind, wird der Prozess des Ausbildens von Nuten in dem Substrat durch ein Aufbringen von Plasma weiter vereinfacht.
  • Alternativ in einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird eine einzelne Reihe von Lochbereichen der Breitenrichtung von jeder Teilungslinie ausgebildet. In diesem Fall kann das Verfahren der Erfindung in einer besonders schnellen und effizienten Weise durchgeführt werden.
  • Der gepulste Laserstrahl kann auf dem Substrat von der Seite der ersten Oberfläche aufgebracht werden. Der gepulste Laserstrahl kann auf dem Substrat in einem Zustand aufgebracht werden, in dem ein Fokuspunkt des gepulsten Laserstrahls in der ersten Oberfläche oder ein Fokuspunkt des gepulsten Laserstrahls in einem Abstand von der ersten Oberfläche in der Richtung von der ersten Oberfläche zu der zweiten Oberfläche d. h. in dem Hauptteil des Substrats liegt oder ein Fokuspunkt des gepulsten Laserstrahls kann in einem Abstand von der ersten Oberfläche in der Richtung gegenüber der Richtung von der ersten Oberfläche zu der zweiten Oberfläche liegen. In dem letzteren Fall wird der gepulste Laserstrahl auf dem Substrat in einem Zustand aufgebracht, in dem der Fokuspunkt des gepulsten Laserstrahls in einem Abstand von der ersten Oberfläche in der Richtung von der ersten Oberfläche weg von der zweiten Oberfläche liegt. Folglich liegt der Fokuspunkt des gepulsten Laserstrahls außerhalb des Hauptteils des Substrats.
  • Der gepulste Laserstrahl kann auf dem Substrat von der Seite der zweiten Oberfläche aufgebracht werden. Der gepulste Laserstrahl kann auf dem Substrat in einem Zustand aufgebracht werden, in welchem ein Fokuspunkt des gepulsten Laserstrahls an der zweiten Oberfläche liegt oder ein Fokuspunkt des gepulsten Laserstrahls in einem Abstand von der zweiten Oberfläche in der Richtung von der zweiten Oberfläche zu der ersten Oberfläche d. h. in dem Hauptteil des Substrats liegt oder ein Fokuspunkt des gepulsten Laserstrahls liegt in einem Abstand von der zweiten Oberfläche in der Richtung gegenüber der Richtung von der zweiten Oberfläche zu der ersten Oberfläche. In dem letzteren Fall wird der gepulste Laserstrahl auf dem Substrat in dem Zustand aufgebracht, in dem der Fokuspunkt des gepulsten Laserstrahls in einem Abstand von der zweiten Oberfläche in der Richtung von der zweiten Oberfläche weg von der ersten Oberfläche liegt. Folglich liegt der Fokuspunkt des gepulsten Laserstrahls außerhalb des Hauptteils des Substrats.
  • Zum Ausbilden mehrerer modifizierter Bereiche in dem Substrat entlang jeder der Teilungslinien durch das Aufbringen des Laserstrahls ist es bevorzugt, den Laserstrahl so anzuordnen, dass der Fokuspunkt davon in dem Hauptteil des Substrats liegt. In diesem Fall ist das Substrat aus einem Material ausgebildet, das für den gepulsten Laserstrahl transparent ist. Folglich werden die mehreren modifizierten Bereich in dem Substrat durch das Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls ausgebildet, der eine Wellenlänge aufweist, welche die Transmission des Laserstrahls durch das Substrat ermöglicht.
  • Zum Ausbilden mehrerer Lochbereiche in dem Substrat entlang jeder der Teilungslinien durch das Aufbringen des Laserstrahls kann der Laserstrahl so angeordnet werden, dass der Fokuspunkt davon an der ersten Oberfläche, an der zweiten Oberfläche, in dem Hauptteil des Substrats oder außerhalb des Hauptteils des Substrats liegt.
  • Das Substrat kann aus einem Material ausgebildet sein, dass für den gepulsten Laserstrahl transparent ist. In diesem Fall werden die mehreren Lochbereiche in dem Substrat durch das Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls ausgebildet, der eine Wellenlänge aufweist, die eine Transmission des Laserstrahls durch das Substrat ermöglicht.
  • Das Substrat kann aus einem Material ausgebildet sein, das nicht transparent ist, d. h. für den gepulsten Laserstrahl nicht durchlässig ist. Die mehreren Lochbereiche können in dem Substrat durch das Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls ausgebildet werden, der eine solche Wellenlänge aufweist, die durch das Substratmaterial absorbiert wird. In diesem Fall werden die Lochbereiche durch eine Laserablation ausgebildet. Dieser Ansatz ist besonders effizient zum Bearbeiten eines Siliziumcarbidsubstrats (SiC) wie einem SiC Wafer.
  • In dem Verfahren der Erfindung können der gepulste Laserstrahl und das Plasma auf dem Substrat von der gleichen Seite des Substrats oder von gegenüberliegenden Seiten des Substrats aufgebracht werden. Zum Beispiel können der gepulste Laserstrahl und das Plasma von der Seite der ersten Oberfläche oder von der Seite der zweiten Oberfläche aufgebracht werden. Alternativ kann der gepulste Laserstrahl von der Seite der ersten Oberfläche und das Plasma von der Seite der zweiten Oberfläche oder umgekehrt aufgebracht werden.
  • Die modifizierten Bereiche können amorphe Bereiche oder Bereiche, in denen Risse ausgebildet sind, aufweisen oder die modifizierten Bereiche können amorphe Bereiche oder Bereiche sein, in welchen Risse ausgebildet sind, wie oben für das Verfahren des ersten Aspekts beschrieben ist.
  • Jeder der Lochbereiche kann aus einem modifizierten Bereich und einem Raum in dem modifizierten Bereich, der zu der Seite der Oberfläche des Substrats offen ist, von welcher der gepulste Laserstrahl ausgebildet ist, ausgebildet sein.
  • Der modifizierte Bereich von jedem Lochbereich ist ein Bereich des Substrats, der durch das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls modifiziert wurde. Zum Beispiel kann der modifizierte Bereich ein Bereich des Substrats sein, in welchem der Aufbau des Substratmaterials durch das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls modifiziert wurde.
  • Der modifizierte Bereich kann ein amorpher Bereich sein oder einen amorphen Bereich aufweisen oder ein Bereich, in welchem Risse ausgebildet sind, aufweisen oder sein. In besonders bevorzugten Ausführungsformen weist der modifizierte Bereich einen amorphen Bereich auf oder ist ein amorpher Bereich.
  • Falls der modifizierte Bereich ein Bereich ist, in dem Risse ausgebildet sind, d. h. in dem Risse ausgebildet wurden, können die Risse Mikrorisse sein. Die Risse können Ausdehnungen d. h. Längen und/oder Breiten in dem Mikrometerbereich aufweisen. Zum Beispiel kann der Riss eine Breite in dem Bereich von 5 µm bis 100 µm und/oder Längen in dem Bereich von 100 µm bis 1000 µm aufweisen.
  • In jeder der mehreren Positionen entlang der Teilungslinien, an denen ein gepulster Laserstrahl aufgebracht ist, sind mehrere modifizierte Bereiche ausgebildet, wobei die mehreren modifizierten Bereiche nebeneinander entlang der Dickenrichtung des Substrats angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können die mehreren modifizierten Bereiche zwei oder mehr, drei oder mehr, vier oder mehr, fünf oder mehr oder sechs oder mehr modifizierte Bereiche sein.
  • Durch Anordnen mehrerer modifizierter Bereiche nebeneinander in dieser Weise können mehrere Schichten modifizierter Bereiche ausgebildet werden, wobei die mehreren Schichten entlang der Dickenrichtung des Substrats gestapelt sind. Solch ein Stapel Schichten aus modifizierten Bereichen kann sich über 30 % oder mehr, 40 % oder mehr, 50 % oder mehr, 60 % oder mehr, 70 % oder mehr, 80 % oder mehr, 90 % oder mehr der Dicke des Substrats erstrecken.
  • In dieser Weise ist die Bearbeitung zum Ausbilden von Nuten in dem Substrat durch Aufbringen des Plasmas darauf weiter vereinfacht werden.
  • In dem Verfahren der Erfindung durch Ausbilden der mehreren modifizierten Bereiche und/oder der mehreren Lochbereiche in dem Substrat entlang jeder der Teilungslinien können mehrere Öffnungen in dem Substrat entlang jeder der Teilungslinien ausgebildet werden, wobei jede Öffnung zu der Seite der Oberfläche des Substrats, von welcher der gepulste Laserstrahl aufgebracht wird, offen ist oder zu der Seite der Oberfläche des Substrats, die gegenüber der Seite der Oberfläche ist, von welcher der gepulste Laserstrahl aufgebracht wurde, offen ist.
  • Zum Beispiel können Lochbereiche in dem Substrat ausgebildet werden, wobei die Lochbereiche Räume in dem Substrat aufweisen, die zu der Seite der Oberfläche des Substrats, von welchen der gepulste Laserstrahl aufgebracht ist, offen sind. In diesem Fall sind die Öffnungen durch diese Räume bereitgestellt.
  • Ferner kann das Ausbilden der mehreren modifizierten Bereich in dem Substrat entlang jeder der Teilungslinien das Ausbilden der mehreren Öffnungen in dem Substrat entlang jeder der Teilungslinien verursachen. Insbesondere kann das Ausbilden der modifizierten Bereiche in dem Substrat eine Spannung oder Verformung in dem Substrat in der Nähe der modifizierten Bereiche induzieren, was in dem Ausbilden von Rissen resultiert, die sich von dem modifizierten Bereich insbesondere zu einer der beiden der ersten und zweiten Oberfläche des Substrats erstrecken. Diese Risse bilden keinen Teil der modifizierten Bereiche aus, sondern stammen von den modifizierten Bereichen. Insbesondere sind die Risse nicht direkt durch eine strukturelle Modifikation des Substratmaterials, die durch das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls induziert wird, ausgebildet.
  • Die Risse, die in dieser Weise ausgebildet sind, können eine oder beide der ersten und zweiten Oberflächen des Substrats erreichen, wodurch eine Öffnung oder Öffnungen in der jeweiligen Substratoberfläche oder den Oberflächen ausgebildet wird. Ferner können die modifizierten Bereiche so ausgebildet sein, dass auch Risse sich zumindest im Wesentlichen entlang der Ausdehnungsrichtung der Teilungslinien erstrecken, die von den modifizierten Bereichen stammen. In diesem Fall können die modifizierten Bereiche entlang jeder der Teilungslinien ausgebildet werden, sodass diese in einem Abstand voneinander in der Ausdehnungsrichtung der jeweiligen Teilungslinien angeordnet sind aber miteinander durch die Risse, die sich davon erstrecken, verbunden sind.
  • Wie oben beschrieben wurde, können in jeder der mehreren Positionen entlang jeder der Teilungslinien, an welcher der gepulste Laserstrahl aufgebracht wird, mehrere modifizierte Bereiche ausgebildet werden, wobei die mehreren modifizierten Bereiche nebeneinander entlang der Dickenrichtung des Substrats angeordnet sind. In jeder dieser Positionen können die modifizierten Bereiche bereitgestellt sein, sodass diese in Abständen voneinander in der Dickenrichtung des Substrats angeordnet sind aber miteinander durch die Risse, die sich davon erstrecken, verbunden sind.
  • Die Risse, die von den modifizierten Bereichen stammen, können sich in der Dickenrichtung des Substrats zu der Seite der Oberfläche des Substrats, von welcher der gepulste Laserstrahl aufgebracht ist, oder zu der Seite des der Oberfläche des Substrats, die gegenüber der Seite der Oberfläche des Substrats ist, von welcher der gepulste Laserstrahl aufgebracht ist, oder zu beiden dieser Seiten erstrecken, wodurch Öffnungen ausgebildet werden, die zu den jeweiligen Seiten des Substrats offen sind.
  • Ein Ausbilden und propagieren der Risse kann zum Beispiel durch ein geeignetes Steuern der Anordnung des Fokuspunkts des Laserstrahls, der Wellenlänge des Laserstrahls, der Leistung des Laserstrahls und/oder der Pulsdauer des Laserstrahls gesteuert werden. Zum Beispiel, um einen Riss bereitzustellen, der die erste Oberfläche des Substrats erreicht, ist es bevorzugt, den Fokuspunkt und folglich den modifizierten Bereich, von welchen der Riss stammt, in der Nähe der ersten Oberfläche zu setzen.
  • Das Plasma kann an der Seite der Oberfläche des Substrats aufgebracht werden, an welcher die Öffnungen, die in dem Substrat entlang jeder der Teilungslinien ausgebildet sind, offen sind.
  • In dieser Weise kann zuverlässig und effizient sichergestellt werden, dass das Plasma in das Substrat durch die Öffnungen eintritt, wodurch das Ausbilden von Plasmanuten in dem Substrat weiter beschleunigt wird. Es ist bevorzugt, dass benachbarte oder angrenzende modifizierte Bereiche in der Dickenrichtung des Substrats und/oder in den Ausdehnungsrichtungen der Teilungslinien miteinander durch die Risse, die sich davon erstrecken, verbunden sind. In dieser Weise ist der Prozess zum Ausbilden der Nuten in dem Substrat durch Aufbringen des Plasmas noch effizienter ausgestaltet. Insbesondere falls benachbarte oder angrenzende modifizierte Bereiche in der Dickenrichtung des Substrats miteinander durch die Risse, die sich davon erstrecken, verbunden sind, kann zuverlässig sichergestellt werden, dass das Plasma tief in das Substrat eindringen kann.
  • Jedoch ist es nicht notwendig, dass die Risse, die von dem modifizierten Bereich stammen, sich vollständig durch die Oberfläche des Substrats, an welchem das Plasma aufgebracht wird, erstrecken. Zum Beispiel kann das Plasma die Oberflächenschichten des Substratmaterials, das die Risse abdeckt, entfernen, wodurch die Risse am Äußeren des Substrats freigelegt werden, und darauf folgend in das Substrat durch die freiliegenden Risse eindringen.
  • Das Verfahren der Erfindung kann ferner ein Schleifen der zweiten Oberfläche des Substrats umfassen, um die Dicke des Substrats vor und/oder nach einem Ausbilden der modifizierten Bereiche und/oder der Lochbereiche in dem Substrat anzupassen.
  • Schleifen der zweiten Oberfläche des Substrats kann nach dem Ausbilden der modifizierten Bereiche und/oder Lochbereiche in dem Substrat und vor und/oder nach dem Aufbringen des Plasmas auf dem Substrat durchgeführt werden.
  • Es ist besonders bevorzugt, dass die zweite Oberfläche des Substrats nach dem Ausbilden der modifizierten Bereiche in dem Substrat und vor einem Aufbringen des Plasmas auf dem Substrat geschliffen wird. In dieser Weise kann das Propagieren der Risse, die sich von dem modifizierten Bereich erstrecken, insbesondere in der Dickenrichtung des Substrats unterstützt werden. Insbesondere aufgrund einer Spannung, die an dem Substrat in dem Schleifprozess aufgebracht wird, können die Risse, die durch das Ausbilden der modifizierten Schicht ausgebildet werden, weiter propagieren d. h. sodass sie eine oder beide der ersten und zweiten Oberfläche des Substrats erreichen. Da der Schleifschritt vor einem Aufbringen des Plasmas auf dem Substrat durchgeführt wird, kann sichergestellt werden, dass das Plasma in das Substrat durch die Öffnungen, die so ausgebildet werden, eintreten kann.
  • Wie oben detailliert beschrieben wurde, können die Nuten, die in dem Substrat ausgebildet sind, durch Aufbringen des Plasmas sich nur entlang eines Teils der Dicke des Substrats erstrecken. Schleifen der zweiten Oberfläche des Substrats kann nach dem Aufbringen des Plasmas auf dem Substrat durchgeführt werden und das Substrat kann entlang der Teilungslinien durch Schleifen der zweiten Oberfläche des Substrats geteilt werden.
  • Insbesondere kann der Schleifschritt in einer solchen Weise durchgeführt werden, dass die Dicke des Substrats auf eine Dicke reduziert wird, welche der Tiefe der Nuten entspricht, die durch das Aufbringen des Plasmas ausgebildet wird. In diesem Fall wird das Substratmaterial, welches nicht durch den Plasmaprozess für eine Nut erreicht wurde, durch den Schleifschritt entfernt, sodass das Substrat entlang der Teilungslinien durch den Schleifprozess geteilt wird.
  • Durch Teilen des Substrats in dem Schleifschritt in der oben beschriebenen Weise kann das Substrat in einer besonders zuverlässigen, genauen und effizienten Weise bearbeitet werden. Insbesondere der Schritt des Aufbringens des Plasmas auf dem Substrat wird vor einem Schleifen durchgeführt d. h. vor einer Reduktion der Dicke davon. Folglich wird eine Handhabung des Wafers in dem Aufbringungsschritt für ein Plasma vereinfacht.
  • Entsprechend einem ersten möglichen Ansatz kann das Verfahren entsprechend der Erfindung ein Aufbringen des gepulsten Laserstrahls auf dem Substrat von der Seite der ersten Oberfläche, was besonders bevorzugt ist, beinhalten. Auf den Aufbringungsschritt für einen Laser kann ein Schleifen der zweiten Oberfläche des Substrats folgen, um die Dicke des Substrats anzupassen. Darauf folgend nach einem Schleifen der zweiten Oberfläche kann das Plasma auf dem Substrat von der Seite der geschliffenen zweiten Oberfläche aufgebracht werden, sodass mehrere Nuten in dem Substrat entlang der Teilungslinien ausgebildet werden. Das Substrat kann in dem Aufbringungsschritt für ein Plasma geteilt werden. Alternativ kann das Substrat in einem getrennten darauffolgenden Schritt zum Beispiel durch Anpassen eines Brechprozesses, durch Aufbringen einer äußeren Kraft auf dem Substrat zum Beispiel unter Verwendung eines Ausdehnungsbands oder durch Anpassen eines Schneid- und Teilungsprozesses wie einem mechanischen Schneid- oder Teilungsprozess oder einem Laserschneid- oder Teilungsprozess geteilt werden. Ferner kann eine Kombination von zwei oder mehr dieser Prozesse angewendet werden.
  • Dieser erste Ansatz ist besonders bevorzugt für ein Bearbeiten von Substrate mit engen Teilungslinien zum Beispiel Teilungslinien mit einer Breite von 20 µm oder weniger.
  • Falls der erste Ansatz bei einem Substrat angewendet wird, das an den Teilungslinien eine Metallschicht, eine Schicht eines Materials, welche das Aufbringen des Laserstrahls beeinflusst, zum Beispiel eine Schicht, die aus einem Material ausgebildet ist, das für den gepulsten Laserstrahl nicht transparent ist, und/oder eine Schicht aufweist, welche den Prozess des Teilens des Substrats entlang der Teilungslinien beeinflusst, kann der Ansatz durch ein Durchführen eines zusätzlichen Schritts zum Ausbilden einer Nut mit einem Laser vor einem Aufbringen des gepulsten Laserstrahls auf dem Substrat von der Seite der ersten Oberfläche modifiziert werden. In diesem Schritt zum Ausbilden einer Nut mit einem Laser, der von der Seite der ersten Oberfläche ausgeführt wird, wird die jeweilige Schicht zumindest teilweise von den Teilungslinien entfernt.
  • Entsprechend einem zweiten möglichen Ansatz kann der erste Ansatz oder der modifizierte erste Ansatz weiter durch Aufbringen des gepulsten Laserstrahls auf dem Substrat von der Seite der zweiten Oberfläche davon anstelle von der Seite der ersten Oberfläche davon geeignet modifiziert werden. Dieser zweite Ansatz kann insbesondere dann vorteilhaft angewendet werden, wenn breitere Teilungslinien d. h. Teilungslinien, die Breiten von 20 µm oder mehr aufweisen, in einem Substrat vorliegen.
  • Der zweite mögliche Ansatz kann durch ein Tauschen der Reihenfolge des Aufbringens des gepulsten Laserstrahls und des Schleifschritts modifiziert werden, sodass die zweite Oberfläche des Substrats zuerst geschliffen d. h. nach dem Schritt zum Ausbilden einer Nut mit einem Laser, worauf das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls folgt.
  • Entsprechend einem dritten möglichen Ansatz können der erste Ansatz oder der modifizierte erste Ansatz weiter durch ein Aufbringen eines Laserstrahls auf dem Substrat von der Seite der zweiten Oberfläche davon modifiziert werden, nachdem der gepulste Laserstrahl auf dem Substrat von der Seite der ersten Oberfläche aufgebracht wurde, und bevor die zweite Oberfläche des Substrats geschliffen wird. Dieser dritte Ansatz ist insbesondere zum Bearbeiten von Substraten mit einer relativ großen Dicke vorteilhaft. In solchen Fällen durch Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls auf dem Substrat auch von der Seite der zweiten Oberfläche davon können modifizierte Bereiche und/oder Lochbereichen besonders effizient über die Dicke des Substrats ausgebildet werden.
  • Entsprechend einem vierten möglichen Ansatz kann das Verfahren der Erfindung ein Aufbringen des gepulsten Laserstrahls auf dem Substrat von der Seite der ersten Oberfläche aufweisen. Dem Aufbringungsschritt für einen Laser kann ein Aufbringen des Plasmas auf dem Substrat von der Seite der ersten Oberfläche folgen, sodass mehrere Nuten in dem Substrat entlang der Teilungslinien ausgebildet werden. Darauf folgend nach dem Aufbringen des Plasmas auf dem Substrat kann die zweite Oberfläche des Substrats geschliffen werden, um die Dicke des Substrats anzupassen. Das Substrat kann in dem Schleifschritt geteilt werden. Alternativ kann das Substrat in einem getrennten darauffolgenden Schritt geteilt werden zum Beispiel durch Anpassen eines Brechprozesses, Aufbringen der äußeren Kraft auf dem Substrat zum Beispiel unter Verwendung eines Ausdehnungsbands oder durch Anpassen einer Schneid- und Teilungsprozesses wie einem mechanischen Schneid- oder Teilungsprozess oder einem Laserschneid- oder Teilungsprozess oder einem Plasmaschneid- oder Teilungsprozess. Ferner kann auch eine Kombination von zwei oder mehr dieser Prozesse verwendet werden.
  • Der vierte Ansatz kann ferner einen Schritt zum Aufbringen einer plasmaresistenten Beschichtung auf der ersten Oberfläche zum Beispiel vor einem Aufbringen des gepulsten Laserstrahls auf dem Substrat von der Seite der ersten Oberfläche beinhalten.
  • Falls der vierte Ansatz an dem Substrat angewendet wird, das an den Teilungslinien eine Metallschicht, eine Schicht eines Materials, welche das Aufbringen des Laserstrahls beeinflusst zum Beispiel eine Schicht, die aus einem Material ausgebildet ist, das für den gepulsten Laserstrahl nicht transparent ist, und/oder eine Schicht aufweist, die den Prozess des Teilens des Substrats entlang der Teilungslinien beeinflusst, kann der Ansatz durch Durchführen eines zusätzlichen Schritts zum Ausbilden einer Nut mit einem Laser modifiziert werden, bevor der gepulste Laserstrahl auf dem Substrat von der Seite der ersten Oberfläche aufgebracht wird. In diesem Schritt zum Ausbilden einer Nut mit einem Laser, der von der Seite der ersten Oberfläche durchgeführt wird, wird die jeweilige Schicht zumindest teilweise von den Teilungslinien entfernt. Zum Beispiel kann der Schritt zum Ausbilden einer Nut mit einem Laser nach dem optionalen Schritt zum Aufbringen einer plasmaresistenten Beschichtung der ersten Oberfläche durchgeführt werden.
  • Dieser vierte Ansatz kann vorteilhaft bei Substraten mit engen Teilungslinien und Substraten mit breiteren Teilungslinien eingesetzt werden. Folglich existieren im Wesentlichen keine Beschränkungen bezüglich der Breiten der Teilungslinien der Substrate, die bearbeitet werden sollen.
  • Entsprechend einem fünften möglichen Ansatz kann der vierte Ansatz modifiziert werden, indem ein Teilungsschritt von der Seite der zweiten Oberfläche des Substrats nach dem Aufbringen des Plasmas auf dem Substrat von der Seite der ersten Oberfläche und vor einem Schleifen der zweiten Oberfläche des Substrats durchgeführt wird. Dieser Teilungsschritt kann zum Beispiel ein mechanischer Teilungsschritt wie ein Teilungsschritt mit einer Klinge oder eine Säge, ein Teilungsschritt mit einem Laser, ein Teilungsschritt mit Plasma oder eine Kombination aus zwei oder mehr dieser Schritte sein. Besonders bevorzugt ist der Teilungsschritt ein mechanischer Teilungsschritt unter Verwendung eines Teilungsschritts mit einer Klinge oder einer Säge.
  • In dem Teilungsschritt werden Nuten oder Fugen in dem Substrat von der Seite der zweiten Oberfläche davon ausgebildet. Diese Nuten oder Fugen sind mit einer solchen Tiefe ausgebildet, dass sie den Boden der Nuten oder Fugen, die von der vorderen Oberflächenseite in dem Aufbringungsschritt für ein Plasma ausgebildet werden, erreichen. Folglich wird das Substrat entlang der Teilungslinien durch den Teilungsschritt geteilt. Falls Abschnitte des Substrats beschädigt werden, zum Beispiel in dem Teilungsprozess abbrechen, können die beschädigten Abschnitte in dem darauffolgenden Schleifschritt entfernt werden.
  • Der fünfte Ansatz kann durch ein Tauschen der Reihenfolge des Teilungsschritts und des Schleifschritts modifiziert werden, sodass der Schleifschritt vor dem Teilungsschritt ausgeführt wird.
  • Entsprechend einem sechsten möglichen Ansatz kann der fünfte Ansatz durch Durchführen eines zusätzlichen Schleifschritts modifiziert werden d. h. einem Vor-Schleifschritt von der Seite der zweiten Oberfläche des Substrats nach dem Aufbringungsschritt für ein Plasma und vor dem Teilungsschritt. Dieser Ansatz ist insbesondere vorteilhaft falls der Teilungsschritt ein mechanischer Teilungsschritt ist wie ein Teilungsschritt mit einer Klinge oder einer Säge. In diesem Fall durch Reduzieren der Dicke des Substrats in dem Vor-Schleifschritt kann ein mechanisches Teilungsmittel wie eine Klinge oder eine Säge mit einer kleineren Breite im Vergleich zu einem Prozess, in welchem kein Vor-Schleifen durchgeführt wird, verwendet werden, wodurch der Teilungsprozess vereinfacht wird.
  • Entsprechend einem siebten möglichen Ansatz kann der vierte mögliche Ansatz modifiziert werden, indem die Reihenfolge der Bearbeitungsschritte geändert wird, d. h. indem der Schritt zum Schleifen der zweiten Oberfläche des Substrats zuerst vor einem Aufbringen des gepulsten Laserstrahls auf dem Substrat von der Seite der ersten Oberfläche und vor dem optionalen Schritt des Aufbringens einer plasmaresistenten Beschichtung auf der ersten Oberfläche und einem Ausbilden einer Nut mit einem Laser durchgeführt wird.
  • Figurenliste
  • Im Folgenden werden nicht beschränkende Beispiele der Erfindung mit Bezug zu den Figuren erklärt, wobei:
    • 1 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Halbleiterbauelement-Wafer als ein Substrat, das durch das Verfahren der Erfindung bearbeitet werden soll, zeigt;
    • 2 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Zustand zeigt, in welchem der Halbleiterbauelement-Wafer aus 1 an einem haftvermittelnden Band, das durch einen ringförmigen Rahmen getragen ist, angebracht ist;
    • 3 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Laserbearbeitungsvorrichtung zum Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls auf dem Halbleiterbauelement-Wafer aus 1 ist;
    • 4 eine Seitenansicht zum Darstellen eines Schritts zum Ausbilden mehrerer modifizierter Bereiche in dem Halbleiterbauelement-Wafer aus 1 ist;
    • 5 eine Querschnittsansicht ist, die einen Schritt zum Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls auf der vorderen Seite des Halbleiterbauelement-Wafers aus 1 entsprechend einer ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung darstellt;
    • 6 eine Querschnittsansicht ist, die das Ergebnis eines Schritts zum Aufbringen einer Schutzfolie an der vorderen Seite des Halbleiter Wafers entsprechend der ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 7 eine Querschnittsansicht ist, die das Ergebnis eines Schritts zum Schleifen der hinteren Seite des Halbleiterbauelement-Wafers entsprechend der ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 8 eine Querschnittsansicht ist, die einen Schritt zum Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls auf der geschliffen hinteren Seite des Halbleiterbauelement Wafers entsprechend der ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 9 eine Querschnittsansicht ist, die einen Schritt zum Aufbringen eines Plasmas auf der geschliffen hinteren Seite des Halbleiterbauelement-Wafers entsprechend der ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 10 eine Querschnittsansicht ist, des Ergebnis eines Schritts zum Aufbringen des Halbleiterbauelement-Wafers auf einem haftvermittelnden Band entsprechend der ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 11 eine Querschnittsansicht ist, die das Ergebnis von Schritten zum Entfernen der Schutzfolie und radialen Ausdehnen des haftvermittelnden Bands entsprechend der ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 12 eine Querschnittsansicht ist, die einen Schritt zum Aufbringen eines Plasmas auf der vorderen Seite des geteilten Halbleiterbauelement-Wafers entsprechend der ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 13 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Schleifvorrichtung zum Durchführen eines Schleifschritts zeigt;
    • 14(a) bis 14(e) Querschnittsansichten sind, welche die Ausbildung eines modifizierten Bereichs in dem Halbleiterbauelement-Wafer aus 1 zeigen;
    • 15 eine Querschnittsansicht ist, welche das Ergebnis eines Schritts zum Aufbringen einer plasmaresistenten Beschichtung auf der vorderen Seite des Halbleiterbauelement-Wafers aus 1 entsprechend der zweiten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 16 eine Querschnittsansicht ist, die einen Schritt zum Ausbilden einer Nut mit einem Laser zum teilweisen Entfernen der plasmaresistenten Beschichtung entsprechend der zweiten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung darstellt;
    • 17 eine Querschnittsansicht ist, die einen Schritt zum Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls auf der vorderen Seite des Halbleiterbauelement-Wafers entsprechend einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung darstellt;
    • 18 eine Querschnittsansicht ist, die einen Schritt zum Aufbringen eines Plasmas auf der vorderen Seite des Halbleiterbauelement-Wafers entsprechend einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung darstellt;
    • 19 eine Querschnittsansicht ist, die das Ergebnis des Aufbringungsschritts für ein Plasma, der in 18 dargestellt ist, zeigt;
    • 20 eine Querschnittsansicht ist, die das Ergebnis eines Schritts eines vollständigen Entfernens der plasmaresistenten Beschichtung entsprechend der zweiten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 21 eine Querschnittsansicht ist, die das Ergebnis eines Schritts zum Schleifen der hinteren Seite des Halbleiterbauelement-Wafers entsprechend der zweiten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 22 eine schematische Aufsicht ist, welche die Anordnung der modifizierten Bereiche in dem Halbleiterbauelement-Wafer aus 1 entsprechend einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 23 eine Querschnittsansicht ist, welche die Anordnung der modifizierten Bereiche in dem Halbleiterbauelement Wafer aus 1 in einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt; und
    • 24 eine Querschnittsansicht ist, welche die Anordnung der modifizierten Bereiche in dem Halbleiter-Wafer aus 1 entsprechend einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden jetzt mit Bezug zu den begleitenden Figuren beschrieben. Die bevorzugten Ausführungsformen betreffen Verfahren zum Bearbeiten eines Halbleiterbauelement-Wafers als ein Beispiel eines Substrats.
  • Der Halbleiterbauelement-Wafer weist eine Dicke vor einem Schleifen von 100 µm oder mehr, vorzugsweise in dem Bereich von 200 µm bis 1500 µm und weiter bevorzugten Bereich von 700 µm bis 1000 µm auf.
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Halbleiterbauelement-Wafers 2 als ein Substrat, das durch das Bearbeitungsverfahren der vorliegenden Erfindung bearbeitet werden soll. Der Halbleiterbauelement Wafer 2 ist ein Einkristallsubstrat.
  • In anderen Ausführungsformen kann das Substrat, das durch das Bearbeitungsverfahren der vorliegenden Erfindung bearbeitet werden soll, ein Glassubstrat oder ein Verbundsubstrat wie ein Verbundhalbleitersubstrat zum Beispiel GaAs-Substrat oder ein polykristallines Substrat wie ein Keramiksubstrat sein.
  • Der Halbleiterbauelement-Wafer 2, der in 1 gezeigt ist, ist im Wesentlichen aus einem Siliziumsubstrat (Si) mit einer Dicke von zum Beispiel 400 µm ausgebildet. Mehrere Halbleiterbauelemente 21 wie ICs und LSIs sind in einem Bauelementbereich 20 an einer vorderen Seite 2a d. h. einer ersten Oberfläche des Siliziumsubstrats ausgebildet. Die Halbleiterbauelemente 21 sind an der vorderen Seite 2a des Silizium Substrats in einer Gitter- oder Matrix-Anordnung angeordnet. Die Halbleiterbauelemente 21 werden durch mehrere sich kreuzende Teilungslinien 22, die an der vorderen Seite 2a des Silizium Substrats ausgebildet sind, getrennt d. h. an der vorderen Seite 2a des Halbleiterbauelement Wafers 2.
  • Ferner weist der Halbleiterbauelement-Wafer 2 eine hintere Seite 2b d. h. eine zweite Oberfläche, die gegenüber der vorderen Seite 2a ist, auf.
  • Der Bauelementbereich 20 ist mit mehreren Vorsprüngen 14 ausgebildet, die von einer ebenen Oberfläche des Halbleiterbauelement Wafers 2 hervorstehende, wie schematisch zum Beispiel in 5 gezeigt, ausgebildet. Die Vorsprünge 14 können zum Beispiel Erhöhungen zum Herstellen eines elektrischen Kontakts mit den Halbleiterbauelementen 21 des Bauelementbereichs 20 in den getrennten Chips oder Dies sein.
  • Die Höhe der Vorsprünge 14 in der Dickenrichtung des Halbleiterbauelement-Wafers 2 kann zum Beispiel im Bereich von 20-100 µm sein.
  • Im Folgenden wird eine erste Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zum Bearbeiten des Halbleiterbauelement-Wafers 2 als das Substrat mit Bezug zu 2-14 beschrieben.
  • Zuerst wird ein Trägerschritt in einer solchen Weise durchgeführt, dass der Halbleiterbauelement-Wafer 2 an einem haftvermittelnden Band, das durch einen ringförmigen Rahmen getragen ist, angebracht wird. Insbesondere, wie in 2 gezeigt, ist das haftvermittelnden Bands 30 an einem umfänglichen Abschnitt davon durch einen ringförmigen Rahmen 3 getragen, sodass das haftvermittelnde Band 30 eine innere Öffnung des ringförmigen Rahmens 3 schließt. Die hintere Seite 2b des Halbleiterbauelement-Wafers 2 d.h. die zweite Oberfläche ist einem haftvermittelnden Band 30 angebracht. Entsprechend ist die vordere Seite 2a des Halbleiterbauelement-Wafers 2, der an dem haftvermittelnden Band 30 angebracht ist, nach oben orientiert, wie in 2 gezeigt.
  • Der Trägerschritt für einen Wafer, der oben beschrieben ist, ist ein optionaler Schritt. Alternativ kann der Wafer 2 ohne ein haftvermittelndes Band wie das haftvermittelnde Band 30 und ohne einen Rahmen wie den ringförmigen Rahmen 3 gehandhabt werden. Zum Beispiel kann der Wafer 2 in einer Position unter Verwendung eines Nicht-Kontakt-Pads oder eines Bernoulli-Handhabungspads oder ein Berühren des Bauelementbereichs 20 platziert werden. In dieser Weise kann das Verfahren weiter vereinfacht werden. Die Schritte, die in 3-5 dargestellt sind, und im Folgenden detailliert erklärt werden, können ohne ein Tragen durch ein haftvermittelndes Band und einen Rahmen durchgeführt werden.
  • 3 zeigt einen Teil einer Laserbearbeitungsvorrichtung 4 zum Durchführen einer Laserbearbeitung entlang der Teilungslinie 22 an dem Halbleiterbauelement-Wafer 2 nach einem Durchführen des Trägerschritts für einen Wafer wie oben beschrieben. Wie in 3 gezeigt ist, beinhaltet die Laserbearbeitungsvorrichtung 4 einen Einspanntisch 41 zum Halten eines Werkstücks, insbesondere des Halbleiterbauelement Wafers 2, ein Aufbringungsmittel 42 für einen Laserstrahl zum Aufbringen eines Laserstrahls auf dem Werkstück, das an dem Einspanntisch 41 gehalten ist, und ein Bildgebungsmittel 43 zum Aufnehmen des Werkstücks, der an dem Einspanntisch 41 gehalten ist. Der Einspanntisch 41 weist eine Oberfläche als eine Halte-Oberfläche zum Halten des Werkstücks daran unter einem Saugen auf. Der Einspanntisch 41 ist durch ein Zufuhrmittel (nicht gezeigt) in einer Zufuhrrichtung, die durch einen Pfeil X in 3 angedeutet ist, beweglich. Ferner ist der Einspanntisch durch ein Indexmittel (nicht gezeigt) in einer in der Y-Richtung, die in 3 durch einen Pfeil Y angedeutet ist, beweglich.
  • Das Aufbringungsmittel 42 für einen Laserstrahl beinhaltet ein zylindrisches Gehäuse 421, das sich im Wesentlichen in einer horizontalen Richtung erstreckt. Das Gehäuse 421 beinhaltet ein Oszillatormittel für einen gepulsten Laserstrahl (nicht gezeigt) das einen Oszillator für einen gepulsten Laserstrahl und ein Setzmittel für eine Wiederholungsfrequenz beinhaltet. Ferner beinhaltet das Aufbringungsmittel 42 für einen Laserstrahl ein Fokusmittel 422, das an einem vorderen Ende des Gehäuses 421 montiert ist. Das Fokusmittel 422 weist eine Fokuslinse 422a zum Fokussieren eines gepulsten Laserstrahls, der durch das Oszillatormittel für einen gepulsten Laserstrahl oszilliert wurde, auf.
  • Die numerische Apertur (NA) der Fokuslinse 422a des Fokusmittels 422 kann so gesetzt sein, dass der Wert, der durch Teilen der numerischen Apertur der Fokuslinse 422a durch den Brechungsindex (n) des Einkristallsubstrats erhalten wird, in dem Bereich von 0,2-0,85 ist.
  • Das Aufbringungsmittel 42 für einen Laserstrahl beinhaltet ferner ein Anpassungsmittel für eine Fokusposition (nicht gezeigt) zum Anpassen der Fokusposition des gepulsten Laserstrahls, der durch die Fokuslinse 422a des Fokusmittels ferner 22 fokussiert wird.
  • Das Bildgebungsmittel 43 ist an einem vorderen Endabschnitt des Gehäuses 421 des Aufbringungsmittels 42 für einen Laserstrahl montiert. Das Bildgebungsmittel 43 beinhaltet ein einfaches Bildgebungsbauelement (nicht gezeigt) wie ein CCD zum Aufnehmen des Werkstücks unter Verwendung von sichtbarem Licht, ein Aufbringungsmittel für Infrarotlicht (nicht gezeigt) zum Aufbringen von Infrarotlicht auf dem Werkstück, ein optisches System (nicht gezeigt) zum Empfangen des Infrarotlichts, das auf dem Werkstück durch das Aufbringungsmittel für Infrarotlicht aufgebracht wurde, und ein Bildaufnahmeelement für Infrarotlicht (nicht gezeigt) wie einen Infrarot-CCD zum Ausgeben eines elektrischen Signals entsprechend dem Infrarotlicht, das durch das optische System aufgenommen wurde. Ein Bildsignal, das von dem Bildgebungsmittel 43 ausgegeben wird, wird zu einem Steuerungsmittel (nicht gezeigt) ausgegeben.
  • Wenn die Laserbearbeitung entlang der Teilungslinien 22 des Halbleiterbauelement-Wafers 2 unter Verwendung der Laserbearbeitungsvorrichtung 4 durchgeführt wird, wird ein Positionierungsschritt in einer solchen Weise durchgeführt, dass die Fokuslinse 422a des Fokusmittels 422 und das Einkristallsubstrat, d. h. der Halbleiterbauelement-Wafer 2 relativ zueinander in der Richtung entlang der optischen Achse der Fokuslinse 422a ausgerichtet, sodass die der Fokuspunkt des gepulsten Laserstrahls an einer gewünschten Position in der Richtung entlang der Dicke des Halbleiterbauelement Wafers 2 liegt, d. h. einen einem gewünschten Abstand von der vorderen Seite 2a d. h. der ersten Oberfläche in der Richtung von der vorderen Seite 2a zu der hinteren Seite 2b d. h. der zweiten Oberfläche.
  • Wenn das Bearbeitungsverfahren entsprechend der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, ist der Halbleiterbauelement-Wafer 2, der an dem haftvermittelndes Band 30 angebracht ist, zuerst an dem Einspanntisch 41 der Laserbearbeitungsvorrichtung 4 platziert, die in 3 gezeigt ist, in dem Zustand, in dem das haftvermittelnde Band 30 in Kontakt mit der oberen Oberfläche des Einspanntischs 41 ist (siehe 3). Darauf folgend wird ein Saugmittel (nicht dargestellt) betätigt, um den Halbleiterbauelement Wafer 2 durch das haftvermittelnde Band 30 an dem Einspanntisch 41 unter einem Saugen zu halten (Halteschritt für einen Wafer). Entsprechend ist die vordere Seite 2a des Halbleiterbauelement-Wafers 2, der an dem Einspanntisch 41 gehalten ist, nach oben orientiert. Obwohl zum Zweck der besseren Darstellbarkeit der ringförmige Rahmen 3, der das haftvermittelnde Band 30 trägt, in 3 nicht dargestellt ist, wird der ringförmige Rahmen 3 durch ein Rahmenhaltemittel wie Klemmen oder dergleichen, die an dem Einspanntisch 41 in dieser Ausführungsform bereitgestellt sind, gehalten. Darauf folgend wird der Einspanntisch 41, der den Halbleiterbauelement Wafer 2 unter einem Saugen hält, zu einer Position direkt unterhalb des Bildaufnahmemittels 43 durch eine Betätigung des Zufuhrmittels bewegt.
  • In dem Zustand, in dem der Einspanntisch 41 direkt unterhalb des Bildgebungsmittels 43 positioniert ist, wird eine Ausrichtungsbetätigung durch das Bildgebungsmittel 43 und das Steuerungsmittel durchgeführt, um einen Zielbereich des Halbleiterbauelement Wafers 2, der mit einem Laser zu bearbeiten ist, zu detektieren. Insbesondere führen das Bildbearbeitungsmittel 43 und das Steuerungsmittel eine Bildverarbeitung wie eine Mustererkennung durch, um die Teilungslinien 22, die sich in einer ersten Richtung an dem Halbleiterbauelement-Wafer 2 erstrecken, mit dem Fokusmittel 422 des Aufbringungsmittels 42 für einen Laserstrahl auszurichten. In dieser Weise wird eine Ausrichtung einer Aufbringungsposition eines Laserstrahls durchgeführt (Ausrichtungsschritt). Dieser Ausrichtungsschritt wird in einer ähnlichen Weise auch für alle anderen Teilungslinien 22 durchgeführt, die sich in einer zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung an dem Halbleiterbauelement-Wafer 2 erstrecken.
  • Nach dem Durchführen des Ausrichtungsschritts, der oben beschrieben wurde, für alle Teilungslinien 22 an der vorderen Seite 2a des Halbleiterbauelement Wafers 2 wird der Einspanntisch 41 zu einem Aufbringungsbereich für einen Laserstrahl bewegt, in welchem das Fokusmittel 422 des Aufbringungsmittels 42 für einen Laserstrahl liegt, wie in 4 gezeigt. Ein Ende (das linke Ende in 4) der vorbestimmten Teilungslinie 22, die sich in der ersten Richtung erstreckt, ist direkt unterhalb des Fokusmittels 422 positioniert. Ferner wird das Anpassungsmittel für eine Fokusposition (nicht gezeigt) betätigt, um das Fokusmittel 422 in der Richtung entlang der optischen Achse der Fokuslinse 422a zu bewegen, sodass der Fokuspunkt eines gepulsten Laserstrahls LB, der durch die Fokuslinse 422a fokussiert werden soll, in einem gewünschten Abstand von der vorderen Seite 2a des Halbleiterbauelement Wafers 2 in der Richtung von der vorderen Seite 2a zu der hinteren Seite 2b davon liegt, d. h. eine Position in der Dickenrichtung des Halbleiterbauelement-Wafers 2 (Positionierungsschritt).
  • In dieser bevorzugten Ausführungsform liegt der Fokuspunkt P des gepulsten Laserstrahls LB in dem Halbleiterbauelement Wafer 2 an einer Position in der Nähe der vorderen Seite 2a d. h. der oberen Oberfläche des Halbleiterbauelement Wafers 2, an welcher der gepulste Laserstrahl LB aufgebracht wird. Zum Beispiel kann der Fokuspunkt P in einem Abstand von der vorderen Seite 2a in einem Bereich von 5 µm bis 10 µm liegen.
  • Nach dem Durchführen des Positionierungsschritts, der oben beschrieben ist, wird ein Ausbildungsschritt für einen modifizierten Bereich in einer solchen Weise durchgeführt, dass das Aufbringungsmittel 42 für einen Laserstrahl betätigt wird, um den gepulsten Laserstrahl LB von dem Fokusmittel 422 zu dem Halbleiterbauelement-Wafer 2 aufzubringen, wodurch modifizierte Bereiche in dem Halbleiterbauelement-Wafer 2 ausgebildet werden, wobei die modifizierten Bereiche in dem Hauptteil des Wafers 2 ausgebildet werden (siehe auch 14 (d)) .
  • Insbesondere wird der gepulste Laserstrahl LB, der eine Wellenlänge aufweist, die eine Transmission des Laserstrahls LB durch das Siliziumsubstrat, das den Halbleiterbauelement-Wafer 2 ausbildet, ermöglicht, auf den Halbleiterbauelement-Wafer 2 durch das Fokusmittels 422 aufgebracht und der Einspanntisch 41 wird um eine vorbestimmte Zufuhrgeschwindigkeit in der Richtung, die durch den Pfeil X1 in 4 angedeutet ist, bewegt (Ausbildungsschritt für einen modifizierten Bereich). Wenn das andere Ende (rechte Ende in 4) der vorbestimmten Teilungslinie 22 die Position direkt unterhalb des Fokusmittels 422 erreicht, wird das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB angehalten und eine Bewegung des Einspanntischs 41 wird auch angehalten.
  • Beim Durchführen des Ausbildungsschritts für eine modifizierte Schicht, der oben detailliert beschrieben ist, entlang der vorbestimmten Teilungslinie 22 werden mehrere modifizierte Bereiche 23 (siehe 14 (d)) in dem Halbleiterbauelement Wafer 2 entlang der Teilungslinie 22 ausgebildet, wobei jeder modifizierten Bereich 23 in dem Hauptteil des Wafers 2 angeordnet ist. Jeder modifizierten Bereich 23 ist aus einem Raum 231 zum Beispiel einer Vertiefung in dem Wafermaterial und einem amorphen Bereich 232, der den Raum 231 umgibt, wie schematisch in 14 (d) gezeigt, ausgebildet und wird im Folgenden detailliert beschrieben.
  • Die modifizierten Bereiche 23 können entlang der Teilungslinien 22 in vorbestimmten äquidistanten Abständen in der Ausdehnungsrichtung der Teilungslinie 22 ausgebildet sein. Zum Beispiel kann der Abstand zwischen modifizierten Bereichen 23 in der Ausdehnungsrichtung der Teilungslinien 22 in dem Bereich von 8 µm bis 30 µm zum Beispiel ungefähr 16 µm sein (gleich (Arbeitszufuhrgeschwindigkeit: 800 mm/s)/(Wiederholungsfrequenz: 50 kHz)).
  • In dieser Ausführungsform sind die amorphen Bereiche 232 von angrenzenden modifizierten Bereichen 23 so ausgebildet, dass sie nicht miteinander überlappen (siehe 22).
  • Insbesondere ist der Abstand zwischen benachbarten modifizierten Bereichen 23 so ausgewählt, dass dieser leicht größer als der äußere Durchmesser der amorphen Bereiche 232 ist.
  • In anderen Ausführungsformen kann das Substrat zum Beispiel ein Glassubstrat sein und die modifizierten Bereiche können Bereiche umfassen oder Bereiche sein, in welchen Risse in dem Glassubstrat ausgebildet sind. Die Risse, die in dem das Substrat ausgebildet sind, können Mikrorisse sein.
  • Es ist ausreichend, den gepulsten Laserstrahl LB einmal für das Ausbilden von jedem modifizierten Bereich 23 aufzubringen, sodass die Produktivität massiv verbessert werden kann. Darüber hinaus wird keine Verunreinigung in dem Ausbildungsschritt für einen modifizierten Bereich gestreut, sodass ein Abfall der Qualität der erhaltenen Bauelemente zuverlässig verhindert werden kann.
  • Eine einzelne Reihe modifizierte Bereiche 23 kann in der Breite der Teilungslinien 22 ausgebildet sein, wie schematisch in 22 gezeigt. In diesem Fall kann das Verfahren der Erfindung in einer besonders schnellen und effizienten Weise durchgeführt werden.
  • In jeder der mehreren Positionen entlang jeder der Teilungslinien 22, wo der gepulste Laserstrahl LB aufgebracht ist, kann ein einzelner modifizierten Bereich 23 ausgebildet sein, sodass eine einzelne Schicht modifizierter Bereiche 23 in der Dickenrichtung des Halbleiterbauelement-Wafers 2 erhalten werden kann, wie schematisch in 23 gezeigt.
  • Alternativ können in jeder der mehreren Positionen entlang jeder der Teilungslinien 22, an denen der gepulste Laserstrahl LB aufgebracht wird, mehrere modifizierte Bereiche 23 ausgebildet werden, wobei die modifizierten Bereiche 23 nebeneinander entlang der Dickenrichtung des Halbleiterbauelement-Wafers 2 angeordnet sind.
  • Durch Anordnen mehrerer modifizierter Bereiche 23 nebeneinander in dieser Weise können mehrere modifizierte Bereiche 23 ausgebildet werden, wobei die mehreren Schichten entlang der Dickenrichtung des Halbleiterbauelement-Wafers 2 gestapelt sind. Zum Beispiel kann die Anzahl der Schichten modifizierter Bereiche 23 zwei sein, wie schematisch in 24 gezeigt.
  • Das Ausbilden eines modifizierten Bereichs 23 in dem Halbleiterbauelement-Wafer 2 ist in 14 (a) bis 14 (e) dargestellt. Das Substrat des Wafers 2 ist aus einem Material ausgebildet, das für den gepulsten Laserstrahl LB transparent ist, nämlich Silizium. Folglich wird der modifizierte Bereich 23 in dem Wafer 2 durch das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB ausgebildet, der eine Wellenlänge aufweist, welche die Transmission des Laserstrahls LB durch den Wafer 2 ermöglicht. Zum Beispiel kann der gepulste Laserstrahl LB eine Wellenlänge in dem Infrarotbereich zum Beispiel 1064 nm aufweisen.
  • Der gepulste Laserstrahl LB wird auf dem Wafer von der Seite der ersten Oberfläche 2a in einem Zustand aufgebracht, in dem der Fokuspunkt P des gepulsten Laserstrahls LB in einem Abstand von der ersten Oberfläche 2a in der Richtung von der ersten Oberfläche 2a zu der zweiten Oberfläche 2b (siehe 14 (a)) liegt. Aufgrund des Aufbringens des gepulsten Laserstrahls LB wird das Wafer Material lokal in dem Bereich in dem Wafer 2, an dem der Fokuspunkt P angeordnet ist, aufgeheizt. Der aufgeheizte Bereich des Wafers 2 bei der initialen Stufe des Aufbringens des Laserstrahls ist schematisch durch einen Kreis in 14 (b) dargestellt.
  • Während das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB fortgesetzt wird wächst der aufgeheizte Bereich oder dehnt sich in einer Richtung zu der ersten Oberfläche 2a wie durch einen Pfeil in 14 (c) angedeutet, aus. Wenn das Aufbringen des Laserstrahls angehalten wird, gekühlt das aufgeheizte Wafermaterial ab, was in einem Ausbilden des modifizierten Bereichs 23 resultiert, der aus dem Raum 231 in dem Wafer 2 und dem amorphen Bereich zu 232, welcher den Raum 231 vollständig umgibt, siehe 14 (d) ausgebildet ist. Wie in 14 (d) gezeigt, ist der modifizierte Bereich 23 in dem Hauptteil des Wafers 2 angeordnet.
  • Das Ausbilden des modifizierten Bereichs 23 in dem Halbleiterbauelement-Wafer 2 induziert eine Spannung oder eine Verformung in dem Wafer 2 in der Nähe des modifizierten Bereichs 23, was in der Ausbildung von Rissen 24 resultiert, die sich von dem modifizierten Bereich 23 aus erstrecken, wie schematisch in 14 (e) angedeutet. Insbesondere können diese Risse 24 zu der vorderen Seite 2a und der hinteren Seite 2b des Halbleiterbauelement-Wafers 2 propagieren (siehe 14 (e)). Die Risse 24 bilden nicht einen Teil des modifizierten Bereichs 23 aus, sondern stammen von dem modifizierten Bereich 23. Insbesondere werden die Risse 24 nicht direkt durch eine strukturelle Modifikation des Substratmaterials, die durch das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB induziert wird, ausgebildet.
  • In der Ausführungsform, die in 14 (e) gezeigt ist, erreicht einer der Risse 24, der in dieser Weise ausgebildet ist, die vordere Seite 2a des Halbleiterbauelement-Wafers 2, wodurch eine Öffnung in der vorderen Seite 2a bereitgestellt wird. Folglich erstreckt sich ein Riss 24, der von dem modifizierten Bereich 23 stammt, in der Dickenrichtung des Halbleiterbauelement-Wafers 2 zu der Seite des Wafers 2, von welcher der gepulste Laserstrahl LB aufgebracht wird.
  • Ferner können Risse (nicht gezeigt), die von den modifizierten Bereichen 23 stammen, sich zumindest wesentlich entlang der Ausdehnungsrichtung der Teilungslinie 22 erstrecken. Die modifizierten Bereiche 23 können entlang jeder der Teilungslinien 22 bereitgestellt sein, sodass diese in Abständen voneinander in der Ausdehnungsrichtung der jeweiligen Teilungslinie 22 (siehe zum Beispiel 22) angeordnet sind, sie können jedoch miteinander durch die Risse, die sich davon erstrecken, verbunden sein.
  • Falls in jeder der mehreren Positionen entlang der Teilungslinien 20, an denen der gepulste Laserstrahl LB aufgebracht ist, mehrere modifizierte Bereiche 23 ausgebildet sind, wobei die mehreren modifizierten Bereiche 23 nebeneinander entlang der Dickenrichtung des Halbleiterbauelement Wafers 2 angeordnet sind, können die modifizierten Bereiche 23 so bereitgestellt sein, dass sie in Abständen voneinander in der Dickenrichtung des Wafers 2 (siehe zum Beispiel 24) angeordnet sind, jedoch miteinander durch die Risse 24, die sich davon erstrecken, verbunden sind.
  • Ein Ausbilden der Risse und ein Propagieren dieser kann zum Beispiel durch ein geeignetes Steuern der Anordnung des Fokuspunkts P des Laserstrahls LB, der Wellenlänge des Laserstrahls LB, der Leistung des Laserstrahls LB und/oder der Pulslänge des Laserstrahls LB gesteuert werden.
  • Das Ausbilden der modifizierten Bereiche 23 in dem Halbleiterbauelement-Wafer 2 entlang der Teilungslinien 20 durch das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB ist auf schematisch in 5 gezeigt.
  • Als ein optionaler Schritt nach dem Ausbilden der modifizierten Bereiche 23 in dem Halbleiterbauelement-Wafer 2 kann eine plasmaresistente Beschichtung an der vorderen Seite 2a des Wafers 2 zum Schutz der Bauelemente 21 in einem späteren Schritt des Aufbringens eines Plasmas an der vorderen Seite 2a aufgebracht werden, die im Folgenden beschrieben wird (siehe 12). Zum Beispiel kann die plasmaresistente Beschichtung eine wasserlösliche Beschichtung oder ein anderer Typ einer Beschichtung sein.
  • Nach dem Ausbilden der modifizierten Bereiche 23 in dem Halbleiterbauelement-Wafer 2 oder nach dem optionalen Schritt des Aufbringens der plasmaresistenten Beschichtung an der vorderen Seite 2a wird ein eine Schutzfolie 5 an der vorderen Seite 2a des Wafers 2 (siehe 6) aufgebracht. Die Schutzfolie 5 umfasst eine Basisfolie 7, eine Dämpfungsschicht 13, die an einer vorderen Oberfläche der Basisfolie 7 aufgebracht ist, einen Schutzfilm (nicht gezeigt), eine hintere Oberfläche dieser ist an der Dämpfungsschicht 13 angebracht und eine haftvermittelnde Schicht (nicht gezeigt), die an einem Teil einer vorderen Oberfläche des Schutzfilms 4 gegenüber der hinteren Oberfläche davon angebracht ist. Die haftvermittelnde Schicht kann eine ringförmige Form aufweisen und kann in einem umfänglichen oder umgebenden Abschnitt der vorderen Oberfläche des Schutzfilms sein. Alternativ kann die haftvermittelnde Schicht über eine gesamte Kontaktfläche der vorderen Seite 2a des Halbleiterbauelement-Wafers 2 und den Schutzfilm bereitgestellt sein. Insbesondere kann der Haftvermittler über die gesamte Oberfläche des Schutzfilms, der in Kontakt mit der vorderen Seite 2a des Wafers 2 ist, bereitgestellt sein.
  • Die Dämpfungsschicht 13 kann durch eine externe Anregung wie UV-Strahlung, Wärme, ein elektrisches Feld und/oder einen chemischen Wirkstoff ausgehärtet werden. Insbesondere kann die Dämpfungsschicht 13 aus einem härtenden Kunststoff wie ResiFlat der DISCO Corporation oder TEMPLOC von DENKA sein.
  • Die Schutzfolie 5 ist an dem Halbleiterbauelement-Wafer 2 durch Anbringen der vorderen Oberfläche des Schutzfilms an der vorderen Seite 2a des Wafers 2 und anhaften des Schutzfilms an dem Wafer 2 durch die haftvermittelndes Schicht angebracht. Ferner sind die Vorsprünge 14, die von der ebenen Oberfläche des Wafers 2 hervorstehende in die dämpfende Schicht 13 eingebettet, wie schematisch in 6 gezeigt.
  • Der Schutzfilm bedeckt die Bauelemente 21, die in dem Bauelementbereich 20 ausgebildet sind, inklusive der Vorsprünge 14, wodurch die Bauelemente 21 gegen eine Beschädigung oder Kontaminierung geschützt sind. Darüber hinaus durch Einbetten der Vorsprünge 14 in die Dämpfungsschicht 13 werden die Vorsprünge 14 zuverlässig vor einer Beschädigung während einer Waferbearbeitung insbesondere in einem darauffolgenden Schleifschritt geschützt.
  • Die Schutzfolie 5 ist an dem Halbleiterbauelement-Wafer 2 angebracht, sodass die hintere Oberfläche der Basisfolie 7 im Wesentlichen parallel zu der hinteren Seite 2b des Wafers 2 ist, wie durch die gestrichelten Pfeile in 6 gezeigt. Insbesondere können der Halbleiterbauelement-Wafer 2 und die Schutzfolie 5 durch Aufbringen einer parallelen Druckkraft auf der hinteren Seite 2b des Wafers und der hinteren Seite der Basisfolie 7 zum Beispiel in einer Montagekammer (nicht gezeigt) zusammengedrückt werden, sodass die Vorsprünge 14 zuverlässig in die Dämpfungsschicht 13 eingebettet werden und die im Wesentlichen parallele Ausrichtung der hinteren Oberfläche der Basisfolie und der hinteren Seite 2b des Wafers erreicht wird.
  • Da die ebene hintere Oberfläche der Basisfolie 7 im Wesentlichen parallel zu der hinteren Seite 2b des Halbleiterbauelement-Wafers 2 ist, wird der Druck, der auf dem Wafer 2 während eines Schleifenprozesses zum Beispiel durch eine Schleifscheibe einer Schleifvorrichtung (siehe 13) aufgebracht wird, gleichmäßig und homogen über den Wafer 2 verteilt, wodurch ein Risiko eines Durchdrückens eines Musters zum Beispiel ein Übertragen des Musters, das durch die Vorsprünge 14 in dem Bauelementbereich 20 ausgebildet ist, auf die hintere Seite des Wafers und ein Zerstören des Wafers 2 unterdrückt wird. Darüber hinaus ermöglicht die im Wesentlichen parallele Ausrichtung der flachen Ebenen hinteren Oberfläche der Basisfolie 7 und der hinteren Seite 2b des Halbleiterbauelement Wafers 2, dass der Schleifschritt mit einer hohen Genauigkeit und Präzision durchgeführt werden kann, wodurch eine besonders gleichmäßige und homogene Wafer-Dicke nach einem Schleifen erhalten wird.
  • Nach dem Anbringen der Schutzfolie 5 an dem Halbleiterbauelement-Wafer 2 wird die hintere Seite 2b des Wafers 2 geschliffen, um die Dicke des Wafers anzupassen. Das Ergebnis dieses Schleifschritts ist in 7 gezeigt. Der Schritt zum Schleifen der hinteren Seite 2b des Halbleiterbauelement-Wafers 2 kann unter Verwendung einer Schleifvorrichtung, die detailliert in dem folgenden mit Bezug zu 13 beschrieben ist, durchgeführt werden.
  • 13 ist eine perspektivische Ansicht einer Schleifvorrichtung 8 zum Durchführen eines Schleifschritts entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 13 gezeigt ist, beinhaltet die Schleifvorrichtung 8 einen Einspanntisch 81 zum Halten eines Werkstücks wie dem Halbleiterbauelement-Wafer 2 und ein Schleifmittel 82 zum Schleifen des Werkstücks, das an dem Einspanntisch 81 gehalten ist. Der Einspanntisch 81 weist eine Oberfläche 811 als eine Halteoberfläche zum Halten des Werkstücks daran unter einem Saugen auf. Das Schleifmittel 82 beinhaltet ein Spindelgehäuse (nicht gezeigt), eine drehbare Spindel 821, die drehbar an dem Spindelgehäuse getragen ist und dazu angepasst ist, durch einen Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) gedreht zu werden, eine Befestigung 822, die an dem unteren Ende der Drehspindel 821 fixiert ist und eine Schleifscheibe 823, die an der unteren Oberfläche der Befestigung 832 montiert ist. Die Schleifscheibe 823 umfasst eine kreisförmige Basis 824 und abrasive Elemente 825, die an der unteren Oberfläche der kreisförmigen Basis 824 montiert sind.
  • Schleifen der hinteren Seite 2b des Halbleiterbauelement-Wafers 2 wird durch Halten des Wafers 2 an dem Einspanntisch 81 der Schleifvorrichtung 8 durchgeführt, sodass die hintere Oberfläche der Basisfolie 7 in Kontakt mit der oberen Oberfläche 811 des Einspanntischs 81 ist. Folglich ist die hintere Seite 2b des Wafers 2 nach oben orientiert, wie in 13 gezeigt. Darauf folgend wird der Einspanntisch 81 mit dem Halbleiterbauelement Wafer 2 daran gehalten um eine Achse senkrecht zu der Ebene des Halbleiterbauelement-Wafers 2 gedreht, d. h. in der Drehrichtung, die durch einen Pfeil A in 13 angedeutet ist, und die Schleifscheibe 823 wird um eine Achse senkrecht zu der Ebene der kreisförmigen Basis 824, d. h. in der Drehrichtung, die durch einen Pfeil B in 13 angedeutet ist, gedreht.
  • Während der Einspanntisch 81 und die Schleifscheibe 823 in dieser Weise gedreht werden, werden die abrasiven Elemente 825 der Schleifscheibe 823 in Kontakt mit der hinteren Seite 2b des Wafers 2 gebracht, wodurch die hintere Seite 2b geschliffen wird.
  • Nach dem Schleifen der hinteren Seite 2b des Halbleiterbauelement-Wafers 2 wird die geschliffene hintere Seite 2b poliert und/oder geätzt zum Beispiel durch ein Trockenätzen und/oder Nassätzen.
  • Durch Polieren wie Trockenpolieren oder chemisch-mechanisch Polieren (CMP) und/oder Ätzen wie Plasmaätzen usw. der geschliffen hinteren Seite 2b werden Spannungen, die in dem Halbleiterbauelement Wafer 2 induziert sind, entfernt, wodurch die Festigkeit der Chips und Dies, die nach einem Teilen des Wafers 2 erhalten werden, weiter verbessert wird.
  • Jedoch kann das Polieren und/oder Ätzen auch ausgelassen werden, insbesondere falls der Halbleiterbauelement Wafer 2 darauf folgend einem Plasmaprozess wie einem Plasmateilen ausgesetzt ist, wie im Folgenden detailliert beschrieben wird.
  • Nach dem Schleifen oder Schleifen und Polieren/Ätzen der hinteren Seite 2b des Halbleiterbauelement-Wafers 2 kann als ein weiterer optionaler Schritt ein gepulster Laserstrahl LB auf dem Wafer 2 von der Seite der geschliffen hinteren Seite 2b des Wafers 2, wie schematisch in 8 gezeigt, aufgebracht werden. Der gepulste Laserstrahl LB kann auf dem Wafer 2 im Wesentlichen in der oben beschriebenen Weise aufgebracht werden. Bevorzugt weist der gepulste Laserstrahl LB, der von der Seite der geschliffenen hinteren Seite 2b des Wafers 2 aufgebracht wird, eine geringere Leistung als der gepulste Laserstrahl LB auf, der von der Seite der vorderen Seite 2a des Wafers 2 aufgebracht wird.
  • Der gepulste Laserstrahl LB wird auf dem Halbleiterbauelement-Wafer 2 zumindest in mehreren Positionen entlang jeder der Teilungslinien 20 in dem Zustand aufgebracht, in dem ein Fokuspunkt (nicht gezeigt) des gepulsten Laserstrahls LB in einem Abstand von der geschliffenen hinteren Seite 2b in der Richtung von der geschliffenen hinteren Seite 2b zu der vorderen Seite 2a liegt, sodass mehrere weiter modifizierte Bereiche (nicht gezeigt) in dem Halbleiterbauelement-Wafer 2 entlang jeder der Teilungslinien 20 ausgebildet werden.
  • Darauf folgend wird ein Plasma PL auf der geschliffenen hinteren Seite 2b des Halbleiterbauelement-Wafers 2, wie schematisch in 9 gezeigt, aufgebracht. Insbesondere wird das Plasma PL auf dem Wafer 2 aufgebracht, indem die geschliffene hintere Seite 2b einer Plasmaatmosphäre ausgesetzt wird (angedeutet durch einen gepunkteten Bereich in 9) zum Beispiel in einer Plasmakammer. Das Plasma PL wird direkt auf der geschliffenen hinteren Seite 2b d. h. ohne das Einsetzen einer Maske aufgebracht.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Plasma PL auf der geschliffenen hinteren Seite 2b des Wafers 2 aufgebracht werden, um durch Plasmaätzen eine Spannung, die in dem Wafer 2 induziert ist, zu entfernen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird das Plasma PL auf der geschliffenen hinteren Seite 2b des Wafers aufgebracht, sodass der Wafer 2 entlang der Teilungslinien 20 durch Plasmaätzen geteilt wird. Folglich wird der Wafer 2 vollständig in einzelne Bauelementchips oder Dies in dem Aufbringungsschritt für ein Plasma geteilt.
  • Die Seitenwände der resultierenden Dies oder Chips werden in dem Aufbringungsschritt für ein Plasma mit dem Plasma geätzt. Folglich wird keine mechanische Teilungsspannung in die Dies oder Chips in dem Teilungsprozess eingebracht. Darum ist die Festigkeit der Dies oder Chips weiter verbessert.
  • Aufgrund der Ausbildung dieser modifizierten Bereiche 23 in dem Halbleiterbauelement-Wafer 2 kann das Plasma PL das Wafermaterial entlang der Teilungslinie 22 in einer besonders schnellen und effektiven Weise entfernen, wodurch der Teilungsprozess für einen Wafer weiter vereinfacht wird. Insbesondere kann in den modifizierten Bereichen 23 das Wafermaterial schneller durch das Plasma PL im Vergleich zu nicht modifizierten Bereichen entfernt werden. Ferner ermöglichen die modifizierten Bereiche 23 dem Plasma PL in den Wafer 2 einzutreten. Insbesondere durch die Risse 24, die sich vollständig entlang der Waferoberfläche (siehe zum Beispiel 14 (e)) erstrecken, wird der Prozess des Plasmateilens weiter beschleunigt.
  • Nach dem Teilen des Halbleiterbauelement-Wafers 2 entlang der Teilungslinien 20 in dieser Weise wird ein haftvermittelndes Band 50 an der geschliffenen hinteren Seite 2b des Wafers 2 angebracht. Das Ergebnis dieses Anbringungsschritts ist in 10 dargestellt. Zu diesem Zeitpunkt der Bearbeitung werden die Chips oder Dies zueinander beabstandet durch die Schutzfolie 5 (siehe 10) gehalten.
  • Darauf folgend wird die Schutzfolie 5 von der vorderen Seite 2a entfernt und das haftvermittelnde Band 50 wird radial (wie durch die Pfeile in 11 angedeutet) zum Beispiel unter Verwendung einer Ausdehnungsfolie oder dergleichen gedehnt. Das Ergebnis dieser Schritte ist in 11 gezeigt. Durch radiales Ausdehnen des haftvermittelnden Bands 50 werden die Chips oder Dies 70 (siehe 11) voneinander beabstandet, wodurch ein sicheres handhaben der Chips oder Dies 70 während einer weiteren Bearbeitung, einem lagern oder einem Versenden sichergestellt ist.
  • Als ein weiterer optionaler Schritt nach einem radialen Ausdehnen des haftvermittelnden Bands 50 können die getrennten Chips oder Dies 70 einer zusätzlichen Plasmabehandlung ausgesetzt werden, wie in 12 gezeigt. Vor dem Durchführen dieser Plasmabehandlung kann das haftvermittelnde Band 50 an einem ringförmigen Rahmen 60 angebracht werden, sodass der geteilte Wafer 2 in einer zentralen Öffnung des ringförmigen Rahmens 60 angeordnet ist (siehe 12). Das Plasma PL kann an der vorderen Seite 2a des geteilten Halbleiterbauelement-Wafers 2 aufgebracht werden, d. h. auf den vorderen Seiten und Seitenwänden der Chips oder Dies 70, im Wesentlichen in derselben Weise wie im obigen mit Bezug zu 9 beschrieben.
  • In dieser Weise kann Spannung, die in den Chips oder Dies 70 induziert ist, entfernt werden, wodurch die Festigkeit der Dies weiter verbessert wird. Durch Aufbringen der plasmaresistenten Beschichtung an einer vorderen Seite 2a des Wafers 2, wie oben beschrieben wurde, kann einfach und zuverlässig sichergestellt werden, dass die Bauelemente 21 der Chips oder Dies 70 davor geschützt sind, durch das Plasma PL beschädigt zu werden.
  • Darauf folgend nach dem Aufbringen des Plasmas PL kann die plasmaresistente Beschichtung von den Chips oder Geist 70 entfernt werden.
  • In dem Folgenden wird eine zweite Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zum Bearbeiten des Halbleiterbauelement-Wafers 2 als das Substrat mit Bezug zu 15-21 beschrieben.
  • Zuerst wird eine plasmaresistente Beschichtung 90 an der vorderen Seite 2a des Wafers 2 zum Schützen der Bauelemente 21 in einem späteren Schritt des Aufbringens eines Plasmas auf der vorderen Seite 2a, was detailliert im Folgenden (siehe 18) beschrieben wird, aufgebracht. Zum Beispiel kann die plasmaresistente Beschichtung 90 eine wasserlösliche Beschichtung oder eine Beschichtung eines anderen Typs sein. Die plasmaresistente Beschichtung 90 kann an der vorderen Seite 2a zum Beispiel durch eine Drehbeschichtung aufgebracht werden. Die plasmaresistente Beschichtung 90 wird auf der vorderen Seite 2a aufgebracht, sodass sie die gesamte vordere Seite 2a d. h. die Bauelemente 21 und die Teilungslinien 20 (siehe 15) bedeckt.
  • Darauf folgend wird die plasmaresistente Beschichtung 90 von den Teilungslinien 22 durch Durchführen eines Schritts zum Ausbilden einer Nut mit einem Laser, wie in 16 dargestellt, entfernt. In diesem Schritt wird ein Laserstrahl LG auf dem Wafer 2 entlang der Teilungslinien 20 aufgebracht, sodass die plasmaresistente Beschichtung 90 entfernt wird. Der Laserstrahl LG kann auch ein gepulster Laserstrahl sein, insbesondere ein Laserstrahl mit kurzen Strahlpulsen. In dieser Weise kann eine genau gesteuerter Prozess zum Ausbilden einer Nut mit einem Laser und eine besonders glatte Nutoberfläche erreicht werden.
  • Falls der Wafer 2 an den Teilungslinien 22 eine Metallschicht aufweist, kann eine Schicht eines Materials, welches die darauf folgende Aufbringung des gepulsten Laserstrahls LB (siehe 17) beeinflusst, zum Beispiel eine Schicht, die aus einem Material ausgebildet ist, das nicht für den gepulsten Laserstrahl LB nicht transparent ist, und/oder eine Schicht, welche den Prozess des Teilens des Wafers 2 entlang der Teilungslinien 20 beeinflusst, zumindest teilweise von den Teilungslinien 22 in dem Schritt zum Ausbilden einer Nut mit einem Laser entfernt werden.
  • Jedoch kann dieser Schritt zum Ausbilden einer Nut mit einem Laser auch ausgelassen werden, insbesondere falls keine zusätzliche Schicht, wie oben beschrieben, an den Teilungslinien 20 vorliegt. In diesem Fall ist es bevorzugt, eine plasmaresistente Beschichtung 90, die für den gepulsten Laserstrahl Strahl LB transparent ist (siehe 17) zu verwenden.
  • Darauf folgend wird der gepulste Laserstrahl LB auf dem Halbleiterbauelement Wafer 2 von der Seite der vorderen Seite 2a im Wesentlichen in der gleichen Weise wie oben detailliert für die erste Ausführungsform beschrieben, aufgebracht. Insbesondere wird der gepulste Laserstrahl auf dem Wafer 2 in mehreren Positionen entlang der Teilungslinien 20 in einem Zustand aufgebracht, indem ein Fokuspunkt P des gepulsten Laserstrahls LB in einem Abstand von der vorderen Seite 2a in der Richtung von der vorderen Seite 2a zu der hinteren Seite 2b liegt, sodass mehrere modifizierte Bereiche 23 in dem Wafer 2 entlang jeder der Teilungslinien 22 (siehe 17) ausgebildet werden.
  • Alternativ kann der gepulste Laserstrahl LB auf dem Halbleiterbauelement-Wafer 2 von der Seite der hinteren Seite 2b aufgebracht werden, insbesondere falls ein Wafer 2 mit einer großen Dicke bearbeitet wird.
  • Die modifizierten Bereiche 23 der zweiten Ausführungsform sind im Wesentlichen in der gleichen Weise wie die modifizierten Bereiche 23 der ersten Ausführungsform ausgebildet und angeordnet. Insbesondere erstrecken sich die Risse, die von den modifizierten Bereichen 23 stammen, der zweiten Ausführungsform vollständig von der vorderen Seite 2a des Wafers 2 (siehe 17 und 18), wodurch Öffnungen in dem Wafer 2a bereitgestellt werden, durch welche das Plasma in einem darauffolgenden Aufbringungsschritt für ein Plasma Eindringen kann.
  • Nach dem Ausbilden der modifizierten Bereiche 23 in dem Halbleiterbauelement-Wafer 2 wird ein Plasma PL auf dem Wafer 2 von der Seite der vorderen Seite 2a wie in 18 gezeigt, aufgebracht. Das Plasma PL wird auf dem Wafer 2 im Wesentlichen in der gleichen Weise wie in dem Verfahren der ersten Ausführungsform aufgebracht, nämlich durch Aussetzen des Wafers 2 d. h. der vorderen Seite 2a davon einer Plasmaatmosphäre zum Beispiel in einer Plasmakammer. In diesem Aufbringungsschritt für ein Plasma werden die Bauelemente 21, die in dem Bauelementbereich 20 ausgebildet sind, zuverlässig durch das Plasma PL durch die plasmaresistente Beschichtung 90 geschützt.
  • Die Risse 24, die sich von den modifizierten Bereichen 23 vollständig zu der vorderen Seite 2a (siehe 17 und 18) erstrecken, stellen folglich Öffnungen in der vorderen Seite 2a bereit, um dem Plasma PL zu ermöglichen, in den Wafer 2 einzutreten. Ferner kann in den modifizierten Bereichen 23 das Wafermaterial schneller durch das Plasma PL als im Vergleich zu nicht modifizierten Bereichen entfernt werden. Folglich ist der Prozess des Entfernens von Wafermaterial entlang der Teilungslinien 20 signifikant durch das Bereitstellen der modifizierten Bereiche 23 und der entsprechenden Risse 24 verbessert.
  • Als ein Ergebnis des Aufbringungsschritts für ein Plasma sind mehrere Nuten 80 in dem Halbleiterbauelement-Wafer 2 ausgebildet, wobei die Nuten 80 sich entlang der Teilungslinien 20 erstrecken, an denen die modifizierten Bereiche 23 ausgebildet wurden. Spannung in den Seitenwänden der Nuten 80 wird durch den Aufbringungsprozess für ein Plasma abgebaut.
  • Die Nuten 80 erstrecken sich nur entlang eines Teils der Dicke des Wafers 2, wie schematisch in 19 gezeigt. Zum Beispiel können die Nuten 80 so ausgebildet sein, dass sie sich entlang 20 % oder mehr, 30 % oder mehr, 40 % oder mehr, 50 % oder mehr, 60 % oder mehr, 70 % oder mehr, 80 % oder mehr oder 90 % oder mehr der Dicke des Wafers 2 erstrecken.
  • Nach dem Ausbilden der Nuten 80 in dem Wafer 2 wird das überbleibende der plasmaresistenten Beschichtung 90 von der vorderen Seite 2a entfernt. Das Ergebnis dieses Entfernungsschritts ist in 20 gezeigt.
  • Alternativ kann das Überbleibende der plasmaresistenten Beschichtung 90 zu einem späteren Zeitpunkt entfernt werden zum Beispiel nach einem Schleifen der hinteren Seite 2b des Halbleiter Wafers 2.
  • Darauf folgend wird die hintere Seite 2b des Halbleiterbauelement-Wafers 2 geschliffen zum Beispiel unter Verwendung der Schleifvorrichtung 8, die in 13 gezeigt ist. In dem Schleifprozess kann die Schutzfolie 5 (siehe 6 und 7) im Wesentlichen in derselben Weise verwendet werden, die oben für das Verfahren der ersten Ausführungsform beschrieben wurde.
  • Der Schleifschritt wird in einer solchen Weise durchgeführt, dass die Dicke des Wafers auf eine Dicke reduziert wird, welche der Tiefe der Nuten 80, die durch ein Aufbringen eines Plasmas ausgebildet werden, entspricht. In dieser Weise wird das Wafermaterial, das nicht durch den Prozess zum Ausbilden einer Nut mit Plasma entfernt wurde, in dem Schleifschritt entfernt, sodass der Wafer 2 entlang der Teilungslinien 20 durch den Schleifenprozess geteilt wird. Das Ergebnis des Schleifschritts, der die vollständig getrennten Chips oder Geist 70 bereitstellt, ist in 21 gezeigt.
  • Nach dem Schleifen der hinteren Seite 2b des Halbleiterbauelement-Wafers 2 kann die geschliffene hintere Seite 2b poliert und/oder geätzt zum Beispiel Plasma geätzt werden. Auch in diesem optionalen Polier- und/oder Ätzschritt kann die Schutzfolie 5 verwendet werden.
  • In dem Verfahren entsprechend der ersten und zweiten Ausführungsform, die oben beschrieben ist, werden modifizierte Bereiche 23 in dem Halbleiterbauelement-Wafer 2 ausgebildet. Jedoch kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung auch ausgeführt werden, in dem Lochbereiche in dem Wafer 2, wie detailliert im vorherigen erklärt, ausgebildet werden. Insbesondere weisen die Lochbereiche Räume auf, in denen der Wafer 2 zu einer oder beiden Seiten des Wafers 2 offen ist. Diese Räume stellen Öffnungen bereit, durch welche das Plasma PL in den Wafer 2 in dem Aufbringungsschritt für ein Plasma eintreten kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims (24)

  1. Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats (2), das eine erste Oberfläche (2a) und eine zweite Oberfläche (2b) gegenüber der ersten Oberfläche (2a) aufweist, wobei das Substrat (2) an der ersten Oberfläche (2a) einen Bauelementbereich (20) mit mehreren Bauelementen (21), der durch mehrere Teilungslinien (22) aufgeteilt ist, aufweist; das Substrat (2) eine Dicke in der Richtung von der ersten Oberfläche (2a) zu der zweiten Oberfläche (2b) von 100 µm oder mehr aufweist; und das Verfahren umfasst: Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls (LB) auf dem Substrat (2), das eine Dicke von 100 µm oder mehr aufweist, von der Seite der ersten Oberfläche (2a), wobei das Substrat (2) aus einem Material ausgebildet ist, das transparent für den gepulsten Laserstrahl (LB) ist, und der gepulste Laserstrahl (LB) auf dem Substrat (2) mindestens an mehreren Positionen entlang der Teilungslinien (22) in einem Zustand aufgebracht wird, in dem ein Fokuspunkt (P) des gepulsten Laserstrahls (LB) in einem Abstand von der ersten Oberfläche (2a) in der Richtung von der ersten Oberfläche (2a) zu der zweiten Oberfläche (2b) liegt, sodass mehrere modifizierte Bereiche (23) in dem Substrat (2) entlang jeder der Teilungslinien (22) ausgebildet werden; und Schleifen der zweiten Oberfläche (2b) des Substrats (2), um die Dicke des Substrats nach einem Ausbilden der modifizierten Bereiche (23) in dem Substrat (2) anzupassen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, vor und/oder nach einem Aufbringen des gepulsten Laserstrahls (LB) auf dem Substrat (2) von der Seite der ersten Oberfläche (2a) : Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls (LB) auf dem Substrat (2), das eine Dicke von 100 µm oder mehr aufweist, von der Seite der zweiten Oberfläche (2b), wobei der gepulste Laserstrahl (LB) auf dem Substrat (2) mindestens an mehreren Positionen entlang jeder Teilungslinie (42) in einem Zustand aufgebracht wird, in dem ein Fokuspunkt (P) des gepulsten Laserstrahls (LB) in einem Abstand von der zweiten Oberfläche (2b) in der Richtung von der zweiten Oberfläche (2b) zu der ersten Oberfläche (2a) liegt, sodass mehrere modifizierte Bereiche (23) in dem Substrat (2) entlang jeder der Teilungslinien (42) ausgebildet werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend, nach einem Schleifen der zweiten Oberfläche (2b) des Substrats (2) : Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls (LB) auf dem Substrat (2) von der Seite der geschliffenen zweiten Oberfläche (2b), wobei der gepulste Laserstrahl (LB) auf dem Substrat (2) an mindestens mehreren Positionen entlang der Teilungslinien (22) in einem Zustand aufgebracht wird, in dem ein Fokuspunkt (B) des gepulsten Laserstrahls (LB) in einem Abstand von der geschliffenen zweiten Oberfläche (2b) in der Richtung von der geschliffenen zweiten Oberfläche (2b) zu der ersten Oberfläche (2a) liegt, sodass mehrere modifizierte Bereiche (23) in dem Substrat (2) entlang jeder der Teilungslinien (22) ausgebildet werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner nach einem Schleifen der zweiten Oberfläche (2b) des Substrats (2) umfassend: Polieren und/oder Ätzen der geschliffenen zweiten Oberfläche (2b).
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner nach einem Schleifen der zweiten Oberfläche (2b) des Substrats (2) umfassend: Aufbringen eines Plasmas (PL) an mindestens der geschliffenen zweiten Oberfläche (2b).
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Plasma (PL) mindestens auf der geschliffenen zweiten Oberfläche (2b) aufgebracht wird, sodass das Substrat (2) entlang der Teilungslinien 20 geteilt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an jeder der mehreren Positionen entlang jeder der Teilungslinien (22) an welcher der gepulste Laserstrahl (LB) oder die gepulsten Laserstrahlen (LB) aufgebracht wird oder werden, mehrere modifizierte Bereiche (23) ausgebildet werden, wobei die mehreren modifizierten Bereiche (23) nebeneinander oder entlang der Richtung von der ersten Oberfläche (2a) zu der zweiten Oberfläche (2b) angeordnet werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei in jeder der mehreren Positionen entlang jeder der Teilungslinien (22), wo die mehreren modifizierten Bereiche (23) ausgebildet sind, ein Abstand zwischen einem obersten modifizierten Bereich (23) in der Richtung von der zweiten Oberfläche (2b) zu der ersten Oberfläche (2a) und der ersten Oberfläche (2a) in dem Bereich von 5 µm bis 100 µm ist, und/oder ein Abstand zwischen einem untersten modifizierten Bereich (23) in der Richtung von der zweiten Oberfläche (2b) zu der ersten Oberfläche (2a) und der zweiten Oberfläche (2b) in dem Bereich von 5 µm bis 100 µm ist.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend, vor und/oder nach einem Aufbringen des gepulsten Laserstrahls (LB) auf dem Substrat (2) von der Seite der ersten Oberfläche (2a): Aufbringen einer plasmaresistenten Beschichtung (90) auf der ersten Oberfläche (2a).
  10. Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend nach einem Schleifen der zweiten Oberfläche (2b) des Substrats (2): Teilen des Substrats (2) entlang der Teilungslinien (22); und Aufbringen eines Plasmas (PL) an mindestens der ersten Oberfläche (2a) des geteilten Substrats (2).
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die modifizierten Bereiche (23) amorphe Bereiche (232) oder Bereiche aufweisen, in welchen Risse ausgebildet sind, oder die modifizierten Bereiche (23) amorphe Bereiche oder Bereiche, in welchen Risse ausgebildet sind, sind.
  12. Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats (2) das eine erste Oberfläche (2a) und eine zweite Oberfläche (2b) gegenüber der ersten Oberfläche (2a) aufweist, wobei das Substrat (2) an der ersten Oberfläche (2a) einen Bauelementbereich (20) mit mehreren Bauelementen (21) aufweist, der durch mehrere Teilungslinien (22) geteilt ist; und das Verfahren umfasst: Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls (LB) auf dem Substrat (2) von der Seite der ersten Oberfläche (2a) oder der Seite der zweiten Oberfläche (2b), wobei der gepulste Laserstrahl (LB) auf dem Substrat (2) an mindestens mehreren Positionen entlang jeder der Teilungslinien (42) aufgebracht wird, sodass mehrere modifizierte Bereiche (23) und/oder mehrere Lochbereiche in dem Substrat (2) entlang jeder der Teilungslinien (42) ausgebildet werden; und nach dem Ausbilden der modifizierten Bereiche (23) und/oder der Lochbereiche in dem Substrat (2) ein Plasma (PL) auf dem Substrat (2) aufgebracht wird, sodass mehreren Nuten (80) in dem Substrat (2) ausgebildet werden, die sich entlang der Teilungslinien (22) erstrecken, wo die mehreren modifizierten Bereiche (23) und/oder die mehreren Lochbereiche ausgebildet wurden.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der gepulste Laserstrahl (LB) auf dem Substrat (2) von der Seite der ersten Oberfläche (2a) aufgebracht wird, und der gepulste Laserstrahl (LB) auf dem Substrat (2) in dem Zustand aufgebracht wird, indem ein Fokuspunkt (P) des gepulsten Laserstrahls (LB) an der Oberfläche der ersten Oberfläche (2a) liegt oder ein Fokuspunkt (P) des gepulsten Laserstrahls (LB) in einem Abstand von der ersten Oberfläche (2a) in der Richtung von der ersten Oberfläche (2a) zu der zweiten Oberfläche (2b) liegt oder ein Fokuspunkt (P) des gepulsten Laserstrahls (LB) in einem Abstand von der ersten Oberfläche (2a) in der Richtung entgegen der Richtung von der ersten Oberfläche (2a) zu der zweiten Oberfläche (2b) liegt.
  14. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der gepulste Laserstrahl (LB) auf dem Substrat (2) von der Seite der zweiten Oberfläche (2b) aufgebracht wird, und der gepulste Laserstrahl LB auf dem Substrat (2) in dem Zustand aufgebracht wird, in dem ein Fokuspunkt (P) des gepulsten Laserstrahls (LB) an der zweiten Oberfläche (2b) liegt oder ein Fokuspunkt (P) des gepulsten Laserstrahls (LB) in einem Abstand von der zweiten Oberfläche (2b) in der Richtung von der zweiten Oberfläche (2b) zu der ersten Oberfläche (2a) liegt oder ein Fokuspunkt (B) des gepulsten Laserstrahls (LB) in einem Abstand von der zweiten Oberfläche (2b) in der Richtung entgegen der Richtung von der zweiten Oberfläche (2b) zu der ersten Oberfläche (2a) liegt.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der gepulste Laserstrahl (LB) und das Plasma (PL) auf dem Substrat (2) von der gleichen Seite des Substrats (2) oder von gegenüberliegenden Seiten des Substrats (2) aufgebracht werden.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei die modifizierten Bereiche (23) amorphe Bereiche (232) oder Bereiche aufweisen, in welchen Risse ausgebildet sind, oder die modifizierten Bereiche (23) amorphe Bereiche oder Bereiche sind, in welchen Risse ausgebildet sind, und/oder wobei jeder der Lochbereiche aus einem modifizierten Bereich und einem Raum in dem modifizierten Bereich ausgebildet ist, der zu der Seite der Oberfläche des Substrats (2) von welcher der gepulste Laserstrahl (LB) aufgebracht ist, offen ist.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei die Nuten (80), die in dem Substrat (2) durch Aufbringen des Plasmas (PL) auf dem Substrat (2) ausgebildet sind, sich entlang der gesamten Dicke des Substrats (2b) erstrecken, sodass das Substrat (2) entlang der Teilungslinie (42) durch Aufbringen des Plasmas (PL) auf dem Substrat (2) geteilt wird.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei in jeder der mehreren Positionen entlang jeder der Teilungslinie (22) an welcher der gepulste Laserstrahl (LB) aufgebracht ist, mehrere modifizierte Bereiche (33) ausgebildet sind, wobei die mehreren modifizierten Bereiche (23) nebeneinander entlang der Dickenrichtung des Substrats (2b) angeordnet sind.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, wobei durch Ausbilden der mehreren modifizierten Bereiche (23) und/oder der mehreren Lochbereiche in dem Substrat (2) entlang jeder der Teilungslinien (22) mehrere Öffnungen in dem Substrat (2) entlang jeder der Teilungslinien (22) ausgebildet sind, wobei jede Öffnung zu der Seite der Oberfläche des Substrats (2), von welcher der gepulste Laserstrahl (LB) aufgebracht wurde, offen ist oder zu der Seite der Oberfläche des Substrats (2), die gegenüber der Seite der Oberfläche des Substrats (2), von welcher der gepulste Laserstrahl (LB) aufgebracht wird, ist, offen ist.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Plasma (PL) auf der Seite der Oberfläche des Substrats (2), an welcher die Öffnungen in dem Substrat (2), die entlang jeder der Teilungslinien in (22) ausgebildet wurden, offen sind, aufgebracht wird.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20, ferner ein Schleifen der zweiten Oberfläche (2b) des Substrats (2) aufweisend, um die Dicke des Substrats anzupassen, vor und/oder nach einem Ausbilden der modifizierten Bereiche (43) und/oder der Lochbereiche in dem Substrat (2).
  22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei ein Schleifen der zweiten Oberfläche (2b) des Substrats (2) nach einem Ausbilden der modifizierten Bereiche (23) und/oder der Lochbereiche in dem Substrat (2) und vor und/oder nach einem Aufbringen des Plasmas (PL) auf dem Substrat (2) durchgeführt wird.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Nuten (80), die in dem Substrat (2) durch Aufbringen des Plasmas (PL) auf dem Substrat (2) ausgebildet sind, sich nur entlang eines Teils der Dicke des Substrats (2) erstrecken, Schleifen der zweiten Oberfläche (2b) des Substrats (2) nach einem Aufbringen des Plasmas (PL) auf dem Substrat (2) durchgeführt wird und das Substrat (2) entlang der Teilungslinie (22) durch Schleifen der zweiten Oberfläche (2b) des Substrats (2) geteilt wird.
  24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Substrat (2) ein Einkristallsubstrat oder ein Glassubstrat oder ein Verbundsubstrat oder ein polykristallines Substrat ist.
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