DE102018205026A1 - Bearbeitungsverfahren für ein werkstück - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zum Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstücks, der einen geschichteten Körper, der Metall enthält, der in einer überlagernden Beziehung mit projizierten Teilungslinien ausgebildet ist, beinhaltet, beinhaltet die Schritte des Haltens einer Seite des Werkstücks mit geschichteten Körper an einem ersten Haltetisch, danach Durchführen eines Trockenätzens an dem Werkstück durch eine Maske, die in Bereichen angeordnet ist, welche die projizierten Teilungslinien auslassen, um dadurch geätzte Nuten in dem Werkstück entlang der projizierten Teilungslinien in einer Weise auszubilden, dass der geschichtete Körper nicht entfernt wird, danach Halten der Seite des Werkstücks mit geschichtetem Körper oder einer Seite des Werkstücks, die gegenüber der Seite mit geschichteten Körper ist, an einem zweiten Haltetisch und danach Schneiden der Böden der geätzten Nuten mit einer Schneidklinge, um das Werkstück und den geschichteten Körper entlang der projizierten Teilungslinien zu teilen. Der Schritt des Schneidens der Böden der geätzten Nuten beinhaltet den Schritt des Schneidens der Böden der geätzten Nuten während ein Schneidfluid, das eine organische Säure und ein Oxidationsmittel enthält, zu dem Werkstück zugeführt wird.
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bearbeitungsverfahren für ein plattenförmiges Werkstück, das einen geschichteten Körper, der Metall enthält, der in einer überlagernden Beziehung zu projizierten Teilungslinien ausgebildet ist, beinhaltet.
- Beschreibung des Stands der Technik
- Elektronische Ausstattungen, typischerweise Mobiltelefone und Personalcomputer verwenden als zwingend notwendige Komponenten Bauelementchips, die Bauelemente wie elektronische Schaltungen usw. daran ausgebildet aufweisen. Ein Bauelementchip wird durch Aufteilen der Flächenseite eines Wafers, der aus einem Halbleitermaterial wie Silizium oder dergleichen hergestellt ist, in mehrere Bereiche mit mehreren projizierten Teilungslinien, die auch als Straßen bekannt sind, Ausbilden der Bauelemente in den jeweiligen Bereichen und dann Teilen des Wafers in einzelne Bauelementchips entsprechend den Bauelementen entlang der projizierten Teilungslinien hergestellt.
- In den vergangenen Jahren sind oft Bewertungselemente, die als TEG (Testelementgruppe) bezeichnet werden, zum Bewerten elektrischer Eigenschaften der Bauelemente an projizierten Teilungslinien an Wafern wie oben beschrieben ausgebildet (siehe zum Beispiel die
japanische Offenlegungsschrift Nr. Hei 6-349926 japanische Offenlegungsschrift Nr. 2005 21940 - DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
- Wenn geschichtete Körper, die Metall enthalten, wie TEG, durch eine Schneidklinge geschnitten und entfernt werden, die aus einem Bindemittel mit darin fixierten abrasiven Körnern ausgebildet ist, wird das Metall, das in den beschichteten Körpern enthalten ist, verlängert, sodass Vorsprünge entstehen, die „Grate“ genannt werden, aufgrund des Kontakts mit der Schneidklinge. Falls die Schneidklinge den Wafer mit einer erhöhten Geschwindigkeit bearbeitet, wird mehr Wärme generiert, was dazu führt, dass größere Grate gebildet werden. Darum entsprechend dem Bearbeitungsverfahren unter Verwendung der Schneidklinge ist es notwendig, die Bearbeitungsgeschwindigkeit zu reduzieren, um die Qualität der Bearbeitung des Wafers nicht abzusenken.
- Es ist darum ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstücks, das einen geschichteten Körper beinhaltet, der Metall enthält, der in einer überlagernden Beziehung zu projizierten Teilungslinien ausgebildet ist, mit einer erhöhten Geschwindigkeit bereitzustellen, während die Qualität der Bearbeitung des Werkstücks beibehalten werden soll.
- In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstücks, das einen geschichteten Körper, der Metall enthält, der in einer überlagernden Beziehung mit projizierten Teilungslinien ausgebildet ist, beinhaltet, dass die Schritte des Haltens einer Seite des Werkstücks mit einem geschichteten Körper an einem ersten Haltetisch, danach Durchführen eines Trockenätzens an dem Werkstück durch eine Maske, die in Bereichen angeordnet ist, die projizierte Teilungslinien auslassen, wodurch geätzte Nuten in dem Werkstück entlang der projizierten Teilungslinie ausgebildet werden, sodass der geschichtete Körper nicht entfernt ist, danach Halten der Seite des Werkstücks mit einem geschichteten Körper oder einer Seite des Werkstücks, die gegenüber der Seite des geschichteten Körpers ist, an einem zweiten Haltetisch und danach Schneiden der Böden der geätzten Nuten mit einer Schneidklinge, um das Werkstück zu teilen und den geschichteten Körper entlang der projizierten Teilungslinien zu teilen, wobei der Schritt des Schneidens der Böden der geätzten Nuten den Schritt des Schneidens des Bodens der geätzten Nuten beinhaltet, während ein Schneidfluid, das eine organische Säure und ein Oxidationsmittel beinhaltet, zu dem Werkstück zugeführt wird.
- In dem obigen Aspekt der vorliegenden Erfindung sollte die Schneidklinge vorzugsweise eine kleinere Dicke als die Breite der geätzten Nuten aufweisen.
- Entsprechend dem Verfahren in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Schneidfluid, das eine organische Säure und ein Oxidationsmittel enthält, zu der Schneidklinge und dem Werkstück beim Teilen des geschichteten Körpers, der Metall enthält, mit der Schneidklinge zugeführt. Die organische Säure und das Oxidationsmittel sind effektiv, um das Metall, das in dem geschichteten Körper enthalten ist, zu modifizieren, wodurch die Duktilität des Metalls abgesenkt wird, während die Schneidklinge den geschichteten Körper teilt. Das Metall wird so daran gehindert Grate auszubilden, sogar wenn das Werkstück mit einer höheren Geschwindigkeit bearbeitet wird. In anderen Worten die Geschwindigkeit, mit der das Werkstück bearbeitet wird, kann erhöht werden, während die Qualität der Bearbeitung des Werkstücks beibehalten bleibt.
- Entsprechend dem Verfahren in Übereinstimmung mit dem Aspekt der vorliegenden Erfindung, da Trockenätzen an dem Werkstück durch die Maske, die in Bereichen mit Ausnahme der projizierten Teilungslinien bereitgestellt ist, durchgeführt wird, wird das Werkstück gleichzeitig entlang allen den projizierten Teilungslinien bearbeitet, um geätzte Nuten darin auszubilden, wodurch die Zeit, die benötigt wird, um das Werkstück pro projizierte Teilungslinie zu bearbeiten, verkürzt ist, während die Qualität der Bearbeitung des Werkstücks beibehalten wird, insbesondere wenn die Anzahl der projizierten Teilungslinie in dem Werkstück groß ist. Anders ausgedrückt die Geschwindigkeit, mit welcher das Werkstück bearbeitet wird, kann erhöht werden, während die Qualität der Bearbeitung des Werkstücks beibehalten bleibt.
- Das obige und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Weise des Realisierens dieser wird klarer und die Erfindung selbst am besten durch ein Studieren der folgenden Beschreibung beigefügten Ansprüche mit Bezug zu den angehängten Figuren verstanden, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen.
- Figurenliste
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1A ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein Werkstück beispielhaft zeigt; -
1B ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch das Werkstück zeigt, an welchem ein Teilungsband usw. angebracht ist; -
2A ist eine partielle seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, die einen Ausbildungsschritt einer Maske eines Bearbeitungsverfahrens für ein Werkstück entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; -
2B ist eine Aufsicht im Querschnitt, die schematisch eine Vorrichtung zum Trockenätzen zeigt; -
3A ist eine partielle seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, die schematisch das Werkstück mit geätzten Nuten zeigt, die darin in einem Schritt des Trockenätzens des Bearbeitungsverfahrens für ein Werkstück ausgebildet wurden; -
3B ist eine seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, die einen zweiten Halteschritt des Bearbeitungsverfahrens für ein Werkstück zeigt; -
4 ist eine partielle seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, die einen Schneidschritt des Bearbeitungsverfahrens für ein Werkstück zeigt; und -
5 ist eine seitliche Aufsicht einer Düse zum Zuführen eines Schneidfluides entsprechend einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
- Ein Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug zu den begleitenden Figuren beschrieben. Das Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks entsprechend der vorliegenden Erfindung wird auch als „Werkstückbearbeitungsverfahren“ bezeichnet und ist ein Verfahren zum Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstücks, das einen geschichteten Körper, der Metall enthält, der in einer überlagernden Beziehung zu projizierten Teilungslinien ausgebildet ist, beinhaltet, und beinhaltet einen Ausbildungsschritt für eine Maske (siehe
2 A ), einen ersten Halteschritt (siehe2B ), einen Schritt zum Trockenätzen (siehe3A ), einen zweiten Halteschritt (siehe3B ) und einen Schneidschritt (siehe4 ). - In dem Ausbildungsschritt für eine Maske wird eine Maske an einer Seite des Werkstücks, die gegenüber der geschichteten Körper ist, ausgebildet. Die Maske ist in Bereichen ausgebildet, welche die projizierten Teilungslinien auslassen. In dem ersten Halteschritt ist die Seite des Werkstücks, an welcher der geschichtete Körper ausgebildet ist, an einer elektrostatischen Einspannung (erste Haltetisch) einer Vorrichtung zum Trockenätzen, sodass die Maske frei liegt, gehalten. In dem Schritt zum Trockenätzen wird ein Trockenätzen an dem Werkstück durch die Maske durchgeführt, wodurch geätzte Nuten in dem Werkstück entlang der projizierten Teilungslinien in einer Weise ausgebildet werden, sodass der geschichtete Körper überbleibt. In dem zweiten Halteschritt wird die Seite des Werkstücks, an welcher der geschichtete Körper ausgebildet ist, an dem Einspanntisch einer Schneidvorrichtung (zweiter Haltetisch) gehalten. In dem Schneidschritt werden die Böden der geätzten Nuten durch eine Schneidklinge geschnitten, während ein Schneidfluid, das eine organische Säure und ein Oxidationsmittel enthält, zu dem Werkstück zugeführt wird, sodass das Werkstück und der geschichtete Körper entlang der projizierten Teilungslinien geteilt werden. Das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück entsprechend der vorliegenden Ausführungsform wird detailliert im Folgenden beschrieben.
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1A ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein Werkstück11 als ein Beispiel zeigt, das durch das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück entsprechend der vorliegenden Ausführungsform bearbeitet werden soll. Wie in1A gezeigt beinhaltet das Werkstück11 einen scheibenförmigen Wafer, der aus einem Halbleitermaterial wie Silizium (Si) oder dergleichen ausgebildet ist und eine Flächenseite davon 11a ist in einen zentralen Bauelementbereich und einen äußeren umfänglichen Randbereich, der den zentralen Bauelementbereich umgibt, geteilt. - Der zentrale Bauelementbereich ist ferner in mehrere Bereiche durch ein Gitter aus projizierten Teilungslinien oder Straßen
13 aufgeteilt, wobei Bauelemente15 wie ICs (integrierte Schaltungen) oder dergleichen in den jeweiligen Bereichen ausgebildet sind. Ein geschichteter Körper17 , der Metall beinhaltet, ist an einer hinteren Seite11b des Werkstücks11 bereitgestellt. Der geschichtete Körper17 beinhaltet einen Multischicht-Metallfilm aus Titan (Ti), Nickel (Ni), Gold (Au) usw., der eine Dicke von ungefähr mehreren Mikrometern aufweist und als eine Elektrode oder dergleichen dient. Der geschichtete Körper17 ist auch in Bereichen ausgebildet, die mit den projizierten Teilungslinien13 überlagern. - Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist das Werkstück
11 dargestellt, das einen scheibenförmigen Wafer beinhaltet, der aus einem Halbleiter wie Silizium oder dergleichen ausgebildet ist. Jedoch ist es Werkstück11 nicht auf bestimmte Materialien, Formen, Strukturen, Größen usw. beschränkt. Ähnlich sind die Bauelemente15 und der geschichtete Körper17 nicht auf bestimmte Sorten, Mengen, Formen, Strukturen, Größen, Anordnungen usw. beschränkt. Zum Beispiel kann ein verpacktes Substrat, an dem ein geschichteter Körper17 , der als eine Elektrode dient, entlang der projizierten Teilungslinien13 ausgebildet ist, als das Werkstück11 verwendet werden. -
1B ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch das Werkstück11 darstellt, an welchem das Teilungsband21 angebracht ist. Wie in1B gezeigt, bevor das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück entsprechend der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird, wird das Teilungsband21 , das größer in seinem Durchmesser als das Werkstück11 ist, an der hinteren Seite11b , d. h. in dem geschichteten Körper17 des Werkstücks11 angebracht. Der ringförmige Rahmen23 ist an einem äußeren umfänglichen Abschnitt des Teilungsbands21 fixiert. - Das Werkstück
11 ist so an dem ringförmigen Rahmen23 durch das Teilungsband21 getragen. Obwohl ein Beispiel, in welchen das Werkstück11 an dem ringförmigen Rahmen23 durch das Teilungsband21 getragen ist, im Folgenden der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wird, kann das Werkstück11 bearbeitet werden, ohne dass das Teilungsband21 und der Rahmen23 verwendet werden. - In dem Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück entsprechend der vorliegenden Ausführungsform wird ein Ausbildungsschritt für eine Maske ausgeführt, um eine Maske für ein Trockenätzen in einer abdeckenden Beziehung mit der Flächenseite
11a des Werkstücks11 , die gegenüber dem geschichteten Körper17 ist, auszubilden.2A ist eine partielle seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, die den Ausbildungsschritt für eine Maske darstellt, die eine Maske25 zeigt, die an der Flächenseite11a des Werkstücks11 ausgebildet ist. - Die Maske
25 ist durch einen Prozess wie eine Fotolithografie oder dergleichen ausgebildet und weist mindestens einen bestimmten Grad des Widerstands gegen das folgende Trockenätzen auf. Wie in2A gezeigt ist die Maske25 ausgebildet, um die projizierten Teilungslinien13 freizulegen. Anders ausgedrückt die Maske25 ist in Bereichen ausgebildet, welche die projizierten Teilungslinien13 auslassen. - Dem Ausbildungsschritt für eine Maske folgt der erste Halteschritt, um das Werkstück
11 an einer elektrostatischen Einspannung (erster Haltetisch) einer Vorrichtung zum Trockenätzen (Vorrichtung zum Plasmaätzen) zu halten.2B ist eine Aufsicht im Querschnitt, die schematisch eine Vorrichtung zum Trockenätzen (Vorrichtung zum Plasmaätzen) 22 zeigt. Die Vorrichtung22 zum Trockenätzen beinhaltet eine Vakuumkammer24 , die einen Bearbeitungsraum darin ausgebildet aufweist. Die Vakuumkammer24 beinhaltet eine Seitenwand, die eine Öffnung24a aufweist, die darin ausgebildet ist, durch welche das Werkstück11 in und aus dem Bearbeitungsraum in der Vakuumkammer24 eingeladen und entnommen werden kann. - Eine Klappe
26 ist außerhalb der Öffnung24a bereitgestellt, um die Öffnung24a wahlweise zu öffnen und zu schließen. Die Klappe26 ist mit einem Öffnungs-/Schließungsmechanismus, der nicht dargestellt ist, verbunden, der wahlweise die Klappe26 öffnet und schließt. Wenn die Klappe26 geöffnet ist, um die Öffnung24a freizugeben, kann das Werkstück11 durch die Öffnung24a in den Bearbeitungsraum in der Vakuumkammer24 geladen werden oder aus dem Bearbeitungsraum der Vakuumkammer24 entnommen werden. - Die Vakuumkammer
24 beinhaltet eine untere Wand, die eine Evakuierungsöffnung24b aufweist, die darin ausgebildet ist, die mit einer Evakuierungseinheit28 wie einer Vakuumpumpe oder dergleichen verbunden ist. Eine untere Elektrode30 ist in dem Bearbeitungsraum in der Vakuumkammer24 angeordnet. Die untere Elektrode30 weist eine Plattenform auf und ist aus einem elektrisch leitenden Material ausgebildet und ist elektrisch mit einer Hochfrequenz-Leistungsquelle32 verbunden, die außerhalb der Vakuumkammer24 angeordnet ist. - Eine elektrostatische Einspannung
34 ist an einer oberen Oberfläche der unteren Elektrode30 angeordnet. Die elektrostatische Einspannung34 weist mehrere Elektroden36a und36b , die voneinander isoliert sind, zum Beispiel auf. Die elektrostatische Einspannung34 zieht das Werkstück11 unter elektrischen Kräften, die zwischen Elektroden36a und36b und dem Werkstück11 generiert werden, an und hält dieses. Die elektrostatische Einspannung34 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist so angeordnet, dass die Elektrode36a mit dem positiven Anschluss der Gleichstrom-(DC)-Leistungsquelle 38a verbunden werden kann, wohingegen die Elektrode36b mit dem negativen Anschluss der DC-Leistungsquelle38b verbunden werden kann. - Eine obere Elektrode
40 , die eine Scheibenform aufweist und aus elektrisch leitendem Material ausgebildet ist, ist an einer Deckenwand der Vakuumkammer24 mit einem Isolator dazwischen eingefügt montiert. Die obere Elektrode40 weist mehrere Gaseinspritzlöcher40a auf, die in einer unteren Oberfläche davon ausgebildet sind, die mit einer Gaszufuhrquelle42 durch ein Gaszufuhrloch40b verbunden sind, das an einer oberen Oberfläche der oberen Elektrode40 ausgebildet ist. Darum kann die Gaszufuhrquelle42 ein Materialgas für ein Trockenätzen durch das Gaszufuhrloch40b und die Gaseinspritzlöcher40a in den Bearbeitungsraum in die Vakuumkammer24 zuführen. Die obere Elektrode40 ist elektrisch mit einer Hochfrequenz-Leistungsquelle44 verbunden, die außerhalb der Vakuumkammer24 angeordnet ist. - In dem ersten Halteschritt senkt der Öffnungs-/Schließmechanismus die Klappe
26 , wodurch die Öffnung24a freiliegt. Danach wird das Werkstück11 durch die freiliegende Öffnung24a in den Bearbeitungsraum in der Vakuumkammer24 geladen und an der elektrostatischen Einspannung34 platziert. Insbesondere das Teilungsband21 , das an der hinteren Seite11b , d. h. dem geschichteten Körper17 des Werkstücks11 anhaftet, ist in Kontakt mit der oberen Oberfläche der elektrostatischen Einspannung34 gehalten. Danach wird die elektrostatische Einspannung34 mit Energie versorgt, um das Werkstück11 anzuziehen und daran zu halten, während die Maske25 an der Flächenseite11a davon nach oben frei liegt. - Nach dem ersten Halteschritt wird der Schritt zum Trockenätzen durchgeführt, um ein Trockenätzen (Plasmaätzen) an dem Werkstück
11 durch die Maske25 durchzuführen, um geätzte Nuten in dem Werkstück entlang der projizierten Teilungslinien13 in einer Weise auszubilden, dass der geschichtete Körper17 nicht entfernt wird. Der Schritt zum Trockenätzen wird auch unter Verwendung der Vorrichtung22 zum Trockenätzen durchgeführt. - Insbesondere hebt der Öffnung/Schließmechanismus die Klappe
26 , wodurch der Bearbeitungsraum in der Vakuumkammer24 geschlossen wird. Danach wird die Evakuierungseinheit28 betätigt, um den Bearbeitungsraum zu evakuieren. Während das Materialgas zum Trockenätzen von der Gaszufuhrquelle42 mit einer vorbestimmten Flussrate zugeführt wird, führen die Hochfrequenz-Leistungsquellen32 und34 geeignet eine hochfrequente elektrische Leistung zu der unteren Elektrode30 und der oberen Elektrode40 jeweils zu, wodurch ein Plasma, das Radikale, Ionen usw. enthält, zwischen der unteren Elektrode30 in der oberen Elektrode40 ausgebildet wird. - Die Abschnitte der Flächenseite
11a des Werkstücks11 , die nicht mit der Maske25 bedeckt sind, d.h. die projizierten Teilungslinien13 sind dem Plasma ausgesetzt, welches das Werkstück11 bearbeitet. Das Materialgas zum Trockenätzen, das von der Gaszufuhrquelle42 zugeführt wird, kann geeignet in Abhängigkeit von dem Material usw. des Werkstücks11 ausgebildet werden. Wenn das Werkstück11 folglich trocken geätzt wird, werden geätzte Nuten19a in dem Werkstück11 bis zu einer Tiefe ausgebildet, die kurz oberhalb des geschichteten Körpers17 endet, d. h. diesen nicht erreicht. Anders ausgedrückt sind die geätzten Nuten19a in dem Werkstück in einer Weise ausgebildet, dass sie den geschichteten Körper17 nicht entfernen. -
3A ist eine partielle seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, die schematisch das Werkstück11 mit den geätzten Nuten19a , die darin in dem Schritt zum Trockenätzen ausgebildet werden, zeigt. In einem Trockenätz-Prozess, der unter solchen Bedingungen durchgeführt wird, das geeignete Abschnitt des Werkstücks11 weggeätzt werden, wird der geschichtete Körper17 , der Metall beinhaltet, normalerweise im Wesentlichen nicht entfernt. Darum, sogar falls der Schritt zum Trockenätzen für einen relativ langen Zeitraum ausgeführt wird, wird der geschichtete Körper17 , der an den projizierten Teilungslinien13 überlappt, nicht weg geätzten werden. - In dem Schritt zum Trockenätzen, in dem die geätzten Nuten
19a durch eine Bearbeitung des Werkstücks11 gleichzeitig an einem projizierten Teilungslinien13 ausgebildet werden, ist die Zeit, die benötigt wird, um das Werkstück11 pro projizierte Teilungslinie13 zu bearbeiten, verkürzt, während die Qualität der Bearbeitung des Werkstücks11 beibehalten wird, insbesondere wenn die Anzahl der projizierten Teilungslinien13 an dem Werkstück11 groß ist. Nach dem Schritt zum Trockenätzen wird die Maske25 durch Veraschung oder dergleichen entfernt. - Nach dem Schritt zum Trockenätzen wird der zweite Halteschritt durchgeführt, um das Werkstück
11 an einem Einspanntisch (zweiten Haltetisch) einer Schneidvorrichtung zu halten.3B ist eine seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, die den zweiten Halteschritts darstellt. Der zweite Halteschritt wird unter Verwendung einer Schneidvorrichtung2 , die in3B zum Beispiel gezeigt ist, durchgeführt. Die Schneidvorrichtung2 beinhaltet einen Einspanntisch (zweiten Haltetisch) 4 zum Halten des Werkstücks11 unter einem Saugen. - Der Einspanntisch
4 ist mit einem Drehaktor, der nicht dargestellt ist, wie einem Motor oder dergleichen, verbunden, sodass dieser um eine Achse im Wesentlichen parallel zu einer vertikalen Richtung gedreht werden kann. Der Einspanntisch4 ist oberhalb des Bearbeitungszufuhrmechanismus, der nicht dargestellt ist, angeordnet, der den Einspanntisch4 in einer Bearbeitungszufuhrrichtung bewegt. - Der Einspanntisch
4 weist eine obere Oberfläche auf, ein Teil dieser dient als eine Halteoberfläche4a zum Halten des Werkstücks11 , d. h. des Teilungsbands21 unter einem Saugen. Die Halteoberfläche4a ist mit einer Saugquelle, die nicht dargestellt ist, durch einen Saugkanal, der nicht dargestellt ist, der in dem Einspanntisch4 ausgebildet ist, verbunden. Wenn ein negativer Druck von der Saugquelle dazu gebracht wird, an der Halteoberfläche4a zu wirken, wird das Werkstück11 unter einem Saugen an dem Einspanntisch4 gehalten. Mehrere Klemmen6 zum Sichern des ringförmigen Rahmens23 sind an einem äußeren umfänglichen Bereich des Einspanntischs4 bereitgestellt. - In dem zweiten Halteschritt ist das Teilungsband
21 , das an der hinteren Seite11b des Werkstücks11 anhaftet, in Kontakt mit der Halteoberfläche4a des Einspanntischs4 gehalten und ein negativer Druck von der Saugquelle wird dazu gebracht, an dem Teilungsband21 zu wirken. Gleichzeitig wird der Rahmen23 durch die Klemmen6 gesichert. Das Werkstück11 ist folglich sicher durch den Einspanntisch4 gehalten und die Klemmen6 gehalten, wobei die der geschichtete Körper17 an der Flächenseite11a nach oben frei liegt. - Nachdem zweiten Halteschritt wird der Schneidschritt durchgeführt, um die Böden der geätzten Nuten
19a zu schneiden, um das Werkstück11 und den geschichteten Körper17 entlang der projizierten Teilungslinien13 zu zerteilen.4 ist eine partielle seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, die den Schneidschritt darstellt. Der Schneidschritt wird auch unter Verwendung der Schneidvorrichtung2 durchgeführt. Wie in4 gezeigt, beinhaltet die Schneidvorrichtung2 ferner eine Schneideinheit8 , die oberhalb des Einspanntischs4 angeordnet ist. - Die Schneideinheit
8 beinhaltet eine Spindel, die nicht dargestellt ist, die als eine Welle dient, die im Wesentlichen senkrecht zu der Bearbeitungszufuhrrichtung ist. Eine ringförmige Schneidklinge10 , die aus einem Bindemittel mit abrasiven Körnern, die darin des dispergiert sind, ausgebildet ist, ist an einem Ende der Spindel montiert. Das andere Ende der Spindel ist mit einem Drehaktor, der nicht dargestellt ist, wie einem Motor oder dergleichen gekoppelt. Die Schneidklinge10 an dem einen Ende der Spindel ist um ihre eigene Achse durch Kräfte drehbar, die von dem Drehaktor übertragen werden, getragen. In dem Schneidschritt entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist die Schneidklinge10 schmaler als die Breite der geätzten Nuten19a . - Die Spindel ist an einem Bewegungsmechanismus, der nicht dargestellt ist, getragen, der die Schneidklinge
10 in der Index-Zufuhrrichtung senkrecht zu der Bearbeitungszufuhrrichtung und einer vertikalen Richtung senkrecht zu der Bearbeitungszufuhrrichtung und der Index-Zufuhrrichtung bewegen kann. Ein Paar Düsen12 ist an beiden Seiten der Schneidklinge10 angeordnet, die folglich zwischen den Düsen12 angeordnet ist. Die Düsen12 sind angeordnet, sodass sie Schneidfluid14 zu der Schneidklinge10 und dem Werkstück11 zuführen. - In dem Schneidschritt wird der Einspanntisch
4 um seine eigene Achse gedreht, um eine geätzte Zielnut19a (projizierte Teilungslinie13 ) in Ausrichtung mit der Bearbeitungszufuhrrichtung der Schneidvorrichtung2 zu bringen. Der Einspanntisch4 und die Schneideinheit8 werden relativ zueinander bewegt, um die Ebene der Schneidklinge10 in Ausrichtung mit einer Erstreckung der geätzten Zielnut19a (projizierte Teilungslinie) zu positionieren. Danach wird das untere Ende der Schneidklinge10 bewegt, um sie tiefer als die untere Oberfläche des geschichteten Körpers17 zu positionieren. - Danach, während die Schneidklinge
10 um ihre eigene Achse gedreht wird, wird der Einspanntisch4 in der Bearbeitungszufuhrrichtung bewegt. Gleichzeitig führen die Düsen12 das Schneidfluid14 , das eine organische Säure und ein Oxidationsmittel enthält, zu der Schneidklinge10 und dem Werkstück11 . Die Schneidklinge10 bewegt sich in und entlang der geätzten Zielnut19a und schneidet das Werkstück11 und den geschichteten Körper17 , wodurch das Werkstück11 und der geschichtete Körper17 vollständig geteilt werden, in dem eine Fuge (Schlitz)19b in dem geschichteten Körper17 entlang der geätzten Ziel Nut19a ausgebildet wird. - Die organische Säure, die in dem Schneidfluid
14 enthalten ist, modifiziert das Metall in dem geschichteten Körper17 , um seine Duktilität zu reduzieren. Das Oxidationsmittel, das in dem Schneidfluid14 enthalten ist, macht es einfacher, das Metall in den geschichteten Körper17 an seiner Oberfläche zu oxidieren. Als ein Ergebnis wird die Duktilität des Metalls in dem geschichteten Körper17 ausreichend abgesenkt, um die Bearbeitbarkeit des Werkstücks11 zu erhöhen. - Als die organische Säure, die in dem Schneidfluid
14 enthalten ist, kann zum Beispiel eine Verbindung verwendet werden, die mindestens eine Carboxygruppe und mindestens eine Aminogruppe in ihrem Molekül aufweist. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass mindestens eine der Aminogrupppen eine sekundäre oder tertiäre Aminogruppe ist. Zusätzlich kann die Verbindung, die in der organischen Säure verwendet wird, ein Substituentengruppe aufweisen. - Als die organische Säure können Aminosäuren verwendet werden. Beispiele der hier verwendbaren Aminosäuren umfassen Glycin, Dihydroxyethylglycin, Glycylglycin, Hydroxyethylglycin, N-Methylglycin, β-Alanin, L-Alanin, L-2-Aminobuttersäure, L-Norvalin, L-Valin, L-Leucin, L-Norleucin, L-Alloisoleucin, L-Isoleucin, L-Phenylalanin, L-Prolin, Sarcosin, L-Ornithin, L-Lysin, Taurin, L-Serin, L-Threonin, L-Allothreonin, L-Homoserin, L-Thyroxin, L-Tyrosin, 3,5-Diiodo-L-tyrosin, β-(3,4-Dihydroxyphenyl)-L-Alanin, 4-Hydroxy-L-Prolin, L-Cystein, L-Methionin, L-Ethionin, L-Lanthionin, L-Cystathionin, L-Cystin, L-Cystinsäure, L-Glutaminsäure, L-Asparaginsäure, S-(Carboxymethyl)-L-Cystein, 4-Aminobuttersäure, L-Asparagin, L-Glutamin, Azaserin, L-Canavanin, L-Citrullin, L-Arginin, δ-Hydroxy-L-Lysin, Kreatin, L-Kynurenin, L-Histidin, 1-Methyl-L-Histidin, 3-Methyl-L-Histidin, L-Tryptophan, Actinomycin C1, Ergothionein, Apamin, Angiotensin I, Angiotensin II, Antipain usw. Unter anderem sind Glycin, L-Alanin, L-Prolin, L-Histidin, L-Lysin, und Dihydroxyethylglycin besonders bevorzugt.
- Auch können Aminopolysäuren als die organische Säure verwendet werden. Beispiele der hier verwendbaren Aminopolysäuren umfassen Iminodiessigsäure, Nitrilotriessigsäure, Diethylentriaminpentaessigsäure, Ethylendiamintetraessigsäure, Hydroxyethyliminodiessigsäure, Nitrilotrismethylenphosphonsäure, Ethylendiamin-N,N,N' ,N'-tetramethylensulfonsäure, 1,2-Diaminopropantetraessigsäure, Glycoletherdiamintetraessigsäure, Transcyclohexandiamintetraessigsäure, Ethylendiamineorthohydroxyphenylessigsäure, Ethylendiamindibernsteinsäure (SS isomer), β-Alanindiessigsäure, N-(2-Carboxyatoethyl)-L-Asparaginsäure, N-N'-Bis(2-Hydroxybenzyl)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure usw.
- Ferner können Carbonsäuren als die organische Säure verwendet werden. Beispiele der hier verwendbaren Carbonsäuren umfassen gesättigte Carbonsäuren wie Ameisensäure, Glycolsäure, Propionsäure, Essigsäure, Buttersäure, Valeriansäure, Capronsäure, Oxalsäure, Malonsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Äpfelsäure, Bernsteinsäure, Pimelinsäure, Mercaptoessigsäure, Glyoxylsäure, Chloressigsäure, Brenztraubensäure, Acetessigsäure usw., ungesättigte Carbonsäuren wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Mesaconsäure, Citraconsäure, Aconitsäure usw. und zyklische ungesättigte Carbonsäuren wie Benzoesäure, Toluylsäure, Phthalsäure, Naphthoesäuren, Pyromellithsäure, Naphthalsäure usw.
- Als Oxidationsmittel, die in dem Schneidfluid enthalten sein können, können dort, zum Beispiel, Wasserstoffperoxid, Peroxide, Nitrate, Iodate, Periodate, Hypochlorite, Chlorite, Chlorate, Perchlorate, Persulfate, Dichromate, Permanganate, Cerate, Vanadate, ozonisiertes Wasser, Silber(II) Salze, Eisen(III) Salze, und ihre organischen Komplexsalze verwendet werden.
- Darüber hinaus kann ein Korrosionsschutz in dem Schneidfluid
14 gemischt werden. Mischen des Korrosionsschutzes ermöglicht es Korrosion (Elution) des Metalls, das in dem Werkstück11 beinhaltet ist, zu verhindern. Als Korrosionsschutz wird dort bevorzugt eine heterocyclische Ringverbindung verwendet, die wenigstens drei Stickstoffatome in ihrem Molekül hat und eine fusionierte Ringstruktur hat oder eine heterocyclische aromatische Ringverbindung, die wenigstens vier Stickstoffatome in ihrem Molekül hat. Ferner umfasst die aromatische Ringverbindung bevorzugt eine Carboxygruppe, Sulfogruppe, Hydroxygruppe, oder Alkoxygruppe. Spezifisch bevorzugte Beispiele der aromatischen Ringverbindung umfassen Tetrazolderivate, 1,2,3-Triazolderivate und 1,2,4-Triazolderivate. - Beispiele der Tetrazolderivate, die als Korrosionsschutz verwendbar sind, umfassen solche, die keine Substituentengruppe an den Stickstoffatomen, die den Tetrazolring bilden, haben und die eingefügt an der 5-Position des Tetrazols eine Substituentengruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Sulfogruppe, einer Aminogruppe, einer Carbamoylgruppe, einer Carbonamidgruppe, einer Sulfamoylgruppe und einer Sulfonamidgruppe oder einer Alkylgruppe, die mit wenigstens einer Substituentengruppe subsituiert ist, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer Carboxygruppe, einer Sulfogruppe, einer Aminogruppe, einer Carbamoylgruppe, einer Carbonamidgruppe, einer Sulfamoylgruppe und einer Sulfonamidgruppe haben.
- Beispiele der 1,2,3-Triazolderivate, die als Korrosionsschutz verwendbar sind, umfassen solche, die keine Substituentengruppe an den Stickstoffatomen, die den 1,2,3-Triazolring bilden, haben und die, eingefügt an der 4-Position und/oder der 5-Position des 1,2,3-triazol, eine Substituentengruppe haben, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer Carboxygruppe, einer Sulfogruppe, einer Aminogruppe, einer Carbamoylgruppe, einer Carbonamidgruppe, einer Sulfamoylgrupe und einer Sulfonamidgruppe, oder einer Alkyl- oder Arylgruppe, die mit wenigstens einer Substituentengruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer Carboxygruppe, einer Sulfogruppe, einer Aminogruppe, einer Carbamoylgruppe, einer Carbonamidgruppe, einer Sulfamoylgruppe und einer Sulfonamidgruppe, subsitutiert ist.
- Darüber hinaus umfassen Beispiele der 1,2,4-Triazolderivate, die als Korrosionsschutz verwendbar sind, solche, die keine Substituentengruppe an den Stickstoffatomen, die den 1,2,4-Triazolring bilden und die, eingefügt an der 2-Position und/oder der 5-position des 1,2,4-Triazols, eine Substituentengruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Sulfogruppe, einer Carbamoylgruppe, einer Carbonamidgruppe, einer Sulfamoylgruppe und einer Sulfonamidgruppe oder eine Alkyl- oder Arylgruppe, die mit wenigstens einer Substituentengruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend auseiner Hydroxygruppe, einer Carboxygruppe, einer Sulfogruppe, einer Aminogruppe, einer Carbamoylgruppe, einer Carbonamidgruppe, einer Sulfamoylgruppe und einer Sulfonamidgruppe subsitutiert, haben.
- Der obige Prozess wird wiederholt, um zu schneiden, um Fugen
11b entlang all den geätzten Nuten19a auszubilden, worauf der Schneidschritt abgeschlossen ist. Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, wie oben beschrieben, wird das Schneidfluid14 , das eine organische Säure und ein Oxidationsmittel enthält, zu dem Werkstück11 zugeführt, sodass die geschichteten Körper17 , die das Metall enthalten, mit der Schneidklinge10 geteilt werden. Die organische Säure und das Oxidationsmittel sind effektiv, um das Metall, das in den beschichteten Körpern17 ausgebildet ist, zu modifizieren, wodurch die Duktilität des Metalls abgesenkt wird, während die Schneidklinge10 die geschichteten Körper17 teilt. Das Metall wird so daran gehindert, Grate auszubilden, sogar wenn das Werkstück11 mit einer erhöhten Geschwindigkeit bearbeitet wird. - Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, da die Schneidklinge
10 , die eine geringere Dicke als die Breite der geätzten Nuten19a aufweist, verwendet wird, tendiert das Schneidfluid19 dazu, sich zwischen der Seitenwand Oberflächen der geätzten Nut19a und der Schneidklinge10 anzusammeln. Als eine Konsequenz kann der geschichtete Körper19 mit einer ausreichenden Menge Schneidfluid14 für eine weitere Erhöhung der Bearbeitbarkeit Werkstücks11 versorgt werden. - In dem Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück entsprechend der vorliegenden Ausführungsform wird, wie oben beschrieben, das Schneidfluid
14 , das eine organische Säure und ein Oxidationsmittel enthält, zu der Schneidklinge10 zugeführt und das Werkstück11 beim Schneiden des geschichteten Körpers17 , der Metall enthält, mit der Schneidklinge10 zugeführt. Die organische Säure und das Oxidationsmittel sind effektiv, um das Metall, das in dem geschichteten Körper17 enthalten ist, zu modifizieren, wodurch die Duktilität des Metalls abgesenkt wird, während die Schneidklinge10 den geschichteten Körper17 zerteilt. Das Metall wird folglich daran gehindert, Grate auszubilden, sogar wenn das Werkstück11 mit einer erhöhten Geschwindigkeit bearbeitet wird. Anders ausgedrückt kann die Geschwindigkeit, mit welcher das Werkstück11 bearbeitet wird, erhöht werden, während die Qualität der Bearbeitung des Werkstücks11 beibehalten wird. - In dem Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, da ein Trockenätzen an dem Werkstück
11 durch die Maske25 durchgeführt wird, die in den Bereichen mit Ausnahme der projizierten Teilungslinien13 bereitgestellt ist, kann das Werkstück11 gleichzeitig entlang all den projizierten Teilungslinien13 bearbeitet werden, um die geätzten Nuten19a darin auszubilden, wodurch die benötigte Zeit, um das Werkstück11 zu bearbeiten, pro projizierte Teilungslinie13 verkürzt ist, während die Qualität der Bearbeitung des Werkstücks11 beibehalten wird, insbesondere falls die Anzahl der projizierten Teilungslinien13 einem Werkstück11 groß ist. Anders ausgedrückt kann die Geschwindigkeit, mit der das Werkstück11 bearbeitet werden kann, erhöht werden, während die Qualität der Bearbeitung des Werkstücks11 beibehalten wird. - Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt, sondern verschiedene Änderungen und Modifikationen können darin gemacht werden. Zum Beispiel, wenn das Werkstück
11 , in welchen der geschichtete Körper17 , der Metall enthält, an der hinteren Seite11b davon in der obigen Ausführungsform bearbeitet wird, kann ein Werkstück, in welchem ein geschichteter Körper, der Metall enthält, an der Flächenseite davon ausgebildet ist, bearbeitet werden. Solch ein Werkstück kann ein Wafer oder dergleichen sein, bei dem geschichtete Körper, die Bewertungselemente, die als TEG (Testelementgruppe) oder dergleichen bezeichnet werden, beinhalten, an jeweiligen Positionen überlagert mit projizierten Teilungslinien an einer Flächenseite des Wafers oder dergleichen bereitgestellt sind. - In der obigen Ausführungsform schneidet die Schneidklinge
10 in das Werkstück11 von der Flächenseite11a davon ein. Jedoch kann die Schneidklinge10 in das Werkstück11 von der hinteren Seite11b davon schneiden. In einer solchen Modifikation ist es nötig das Teilungsband21 abzulösen und dann die Flächenseite11a des Werkstücks11 einem Einspanntisch4 zu halten, wobei die hintere Seite11b des Werkstücks11 nach oben frei liegt. - In dem obigen Schneidschritt wird das Schneidfluid von den Düsen
12 zugeführt, die an beiden Seiten der Schneidklinge10 angeordnet sind. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine bestimmte Düsenkonfiguration zum Zuführen des Schneidfluides14 beschränkt.5 ist eine seitliche Aufsicht einer Düse zum Zuführen des Schneidfluides14 entsprechend einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung. Wie in5 gezeigt beinhaltet eine Schneideinheit8 als eine Modifikation zusätzlich zu der Schneidklinge10 und dem Paar Düsen12 eine Duschdüse16 , die vor oder hinter der Schneidklinge10 angeordnet ist. - Die Düse
16 macht es einfacher das Schneidfluid14 in die Fuge (Schlitz)19b zuzuführen, um das Metall, das in dem geschichteten Körper17 enthalten ist, effizienter zu modifizieren. Insbesondere weist die Düse16 eine Ausstoßöffnung auf, die nach unten geneigt zu einem Bereich orientiert ist, in dem die Schneidklinge10 das Werkstück11 bearbeitet, wie in5 gezeigt ist, sodass die Fuge19b mit einer erhöhten Menge des Schneidfluides14 versorgt und gefüllt wird, um das Metall, das in dem geschichteten Körper17 enthalten ist, effizienter zu modifizieren. Obwohl beide Düse12 und Düse16 in5 verwendet werden, können die Düsen12 ausgelassen werden und nur die Düse16 kann alleine verwendet werden. - Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Umfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert und alle Änderungen und Modifikationen, die in das äquivalente des Umfangs der Ansprüche fallen, werden dadurch durch die Erfindung umfasst.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- JP 21940 [0003]
Claims (2)
- Verfahren zum Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstücks, das einen geschichteten Körper, der Metall enthält, beinhaltet, der in einer überlagernden Beziehung mit projizierten Teilungslinien ausgebildet ist, die folgenden Schritte umfassend: Halten einer Seite des Werkstücks mit dem geschichteten Körper an einem ersten Haltetisch; danach Durchführen eines Trockenätzens an dem Werkstück durch eine Maske, die in Bereichen angeordnet ist, welche die projizierten Teilungslinien auslassen, um dadurch geätzte Nuten in dem Werkstück entlang der projizierten Teilungslinien in einer Weise auszubilden, dass der geschichtete Körper nicht entfernt wird; danach Halten der Seite des Werkstücks mit dem geschichteten Körper oder einer Seite des Werkstücks, die dessen Seite mit dem geschichteten Körper gegenüberliegt, an einem zweiten Haltetisch; und danach Schneiden von Böden der geätzten Nuten mit einer Schneidklinge, um das Werkstück und den geschichteten Körper entlang der projizierten Teilungslinien zu teilen; wobei der Schritt des Schneidens der Böden der geätzten Nuten den Schritt des Schneidens der Böden der geätzten Nuten beinhaltet, während ein Schneidfluid, das eine organische Säure und ein Oxidationsmittel beinhaltet, zu dem Werkstück zugeführt wird.
- Verfahren nach
Anspruch 1 , wobei die Schneidklinge eine Dicke aufweist, die kleiner als die Breite der geätzten Nuten ist.
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