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 und japanische Offenlegungsschrift Nr. 2005 - 21940 ). Die TEG an der projizierten Teilungslinie an einem Wafer machen es möglich die Anzahl der Bauelementchips, die aus dem Wafer hergestellt werden können, zu maximieren. Nachdem die TEG Bewertungen durchgeführt hat und überflüssig geworden ist, kann sie, wenn der Wafer in Bauelementchips geteilt wird, entfernt werden.
  • 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
    • 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 (siehe 2B), einen Schritt zum Trockenätzen (siehe 3A), einen zweiten Halteschritt (siehe 3B) und einen Schneidschritt (siehe 4).
  • 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.
  • 1A ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein Werkstück 11 als ein Beispiel zeigt, das durch das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück entsprechend der vorliegenden Ausführungsform bearbeitet werden soll. Wie in 1A gezeigt beinhaltet das Werkstück 11 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 Bauelemente 15 wie ICs (integrierte Schaltungen) oder dergleichen in den jeweiligen Bereichen ausgebildet sind. Ein geschichteter Körper 17, der Metall beinhaltet, ist an einer hinteren Seite 11b des Werkstücks 11 bereitgestellt. Der geschichtete Körper 17 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 Körper 17 ist auch in Bereichen ausgebildet, die mit den projizierten Teilungslinien 13 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 Werkstück 11 nicht auf bestimmte Materialien, Formen, Strukturen, Größen usw. beschränkt. Ähnlich sind die Bauelemente 15 und der geschichtete Körper 17 nicht auf bestimmte Sorten, Mengen, Formen, Strukturen, Größen, Anordnungen usw. beschränkt. Zum Beispiel kann ein verpacktes Substrat, an dem ein geschichteter Körper 17, der als eine Elektrode dient, entlang der projizierten Teilungslinien 13 ausgebildet ist, als das Werkstück 11 verwendet werden.
  • 1B ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch das Werkstück 11 darstellt, an welchem das Teilungsband 21 angebracht ist. Wie in 1B gezeigt, bevor das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück entsprechend der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird, wird das Teilungsband 21, das größer in seinem Durchmesser als das Werkstück 11 ist, an der hinteren Seite 11b, d. h. in dem geschichteten Körper 17 des Werkstücks 11 angebracht. Der ringförmige Rahmen 23 ist an einem äußeren umfänglichen Abschnitt des Teilungsbands 21 fixiert.
  • Das Werkstück 11 ist so an dem ringförmigen Rahmen 23 durch das Teilungsband 21 getragen. Obwohl ein Beispiel, in welchen das Werkstück 11 an dem ringförmigen Rahmen 23 durch das Teilungsband 21 getragen ist, im Folgenden der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wird, kann das Werkstück 11 bearbeitet werden, ohne dass das Teilungsband 21 und der Rahmen 23 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 Werkstücks 11, die gegenüber dem geschichteten Körper 17 ist, auszubilden. 2A ist eine partielle seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, die den Ausbildungsschritt für eine Maske darstellt, die eine Maske 25 zeigt, die an der Flächenseite 11a des Werkstücks 11 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 in 2A gezeigt ist die Maske 25 ausgebildet, um die projizierten Teilungslinien 13 freizulegen. Anders ausgedrückt die Maske 25 ist in Bereichen ausgebildet, welche die projizierten Teilungslinien 13 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 Vorrichtung 22 zum Trockenätzen beinhaltet eine Vakuumkammer 24, die einen Bearbeitungsraum darin ausgebildet aufweist. Die Vakuumkammer 24 beinhaltet eine Seitenwand, die eine Öffnung 24a aufweist, die darin ausgebildet ist, durch welche das Werkstück 11 in und aus dem Bearbeitungsraum in der Vakuumkammer 24 eingeladen und entnommen werden kann.
  • Eine Klappe 26 ist außerhalb der Öffnung 24a bereitgestellt, um die Öffnung 24a wahlweise zu öffnen und zu schließen. Die Klappe 26 ist mit einem Öffnungs-/Schließungsmechanismus, der nicht dargestellt ist, verbunden, der wahlweise die Klappe 26 öffnet und schließt. Wenn die Klappe 26 geöffnet ist, um die Öffnung 24a freizugeben, kann das Werkstück 11 durch die Öffnung 24a in den Bearbeitungsraum in der Vakuumkammer 24 geladen werden oder aus dem Bearbeitungsraum der Vakuumkammer 24 entnommen werden.
  • Die Vakuumkammer 24 beinhaltet eine untere Wand, die eine Evakuierungsöffnung 24b aufweist, die darin ausgebildet ist, die mit einer Evakuierungseinheit 28 wie einer Vakuumpumpe oder dergleichen verbunden ist. Eine untere Elektrode 30 ist in dem Bearbeitungsraum in der Vakuumkammer 24 angeordnet. Die untere Elektrode 30 weist eine Plattenform auf und ist aus einem elektrisch leitenden Material ausgebildet und ist elektrisch mit einer Hochfrequenz-Leistungsquelle 32 verbunden, die außerhalb der Vakuumkammer 24 angeordnet ist.
  • Eine elektrostatische Einspannung 34 ist an einer oberen Oberfläche der unteren Elektrode 30 angeordnet. Die elektrostatische Einspannung 34 weist mehrere Elektroden 36a und 36b, die voneinander isoliert sind, zum Beispiel auf. Die elektrostatische Einspannung 34 zieht das Werkstück 11 unter elektrischen Kräften, die zwischen Elektroden 36a und 36b und dem Werkstück 11 generiert werden, an und hält dieses. Die elektrostatische Einspannung 34 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist so angeordnet, dass die Elektrode 36a mit dem positiven Anschluss der Gleichstrom-(DC)-Leistungsquelle 38a verbunden werden kann, wohingegen die Elektrode 36b mit dem negativen Anschluss der DC-Leistungsquelle 38b verbunden werden kann.
  • Eine obere Elektrode 40, die eine Scheibenform aufweist und aus elektrisch leitendem Material ausgebildet ist, ist an einer Deckenwand der Vakuumkammer 24 mit einem Isolator dazwischen eingefügt montiert. Die obere Elektrode 40 weist mehrere Gaseinspritzlöcher 40a auf, die in einer unteren Oberfläche davon ausgebildet sind, die mit einer Gaszufuhrquelle 42 durch ein Gaszufuhrloch 40b verbunden sind, das an einer oberen Oberfläche der oberen Elektrode 40 ausgebildet ist. Darum kann die Gaszufuhrquelle 42 ein Materialgas für ein Trockenätzen durch das Gaszufuhrloch 40b und die Gaseinspritzlöcher 40a in den Bearbeitungsraum in die Vakuumkammer 24 zuführen. Die obere Elektrode 40 ist elektrisch mit einer Hochfrequenz-Leistungsquelle 44 verbunden, die außerhalb der Vakuumkammer 24 angeordnet ist.
  • In dem ersten Halteschritt senkt der Öffnungs-/Schließmechanismus die Klappe 26, wodurch die Öffnung 24a freiliegt. Danach wird das Werkstück 11 durch die freiliegende Öffnung 24a in den Bearbeitungsraum in der Vakuumkammer 24 geladen und an der elektrostatischen Einspannung 34 platziert. Insbesondere das Teilungsband 21, das an der hinteren Seite 11b, d. h. dem geschichteten Körper 17 des Werkstücks 11 anhaftet, ist in Kontakt mit der oberen Oberfläche der elektrostatischen Einspannung 34 gehalten. Danach wird die elektrostatische Einspannung 34 mit Energie versorgt, um das Werkstück 11 anzuziehen und daran zu halten, während die Maske 25 an der Flächenseite 11a 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 Maske 25 durchzuführen, um geätzte Nuten in dem Werkstück entlang der projizierten Teilungslinien 13 in einer Weise auszubilden, dass der geschichtete Körper 17 nicht entfernt wird. Der Schritt zum Trockenätzen wird auch unter Verwendung der Vorrichtung 22 zum Trockenätzen durchgeführt.
  • Insbesondere hebt der Öffnung/Schließmechanismus die Klappe 26, wodurch der Bearbeitungsraum in der Vakuumkammer 24 geschlossen wird. Danach wird die Evakuierungseinheit 28 betätigt, um den Bearbeitungsraum zu evakuieren. Während das Materialgas zum Trockenätzen von der Gaszufuhrquelle 42 mit einer vorbestimmten Flussrate zugeführt wird, führen die Hochfrequenz-Leistungsquellen 32 und 34 geeignet eine hochfrequente elektrische Leistung zu der unteren Elektrode 30 und der oberen Elektrode 40 jeweils zu, wodurch ein Plasma, das Radikale, Ionen usw. enthält, zwischen der unteren Elektrode 30 in der oberen Elektrode 40 ausgebildet wird.
  • Die Abschnitte der Flächenseite 11a des Werkstücks 11, die nicht mit der Maske 25 bedeckt sind, d.h. die projizierten Teilungslinien 13 sind dem Plasma ausgesetzt, welches das Werkstück 11 bearbeitet. Das Materialgas zum Trockenätzen, das von der Gaszufuhrquelle 42 zugeführt wird, kann geeignet in Abhängigkeit von dem Material usw. des Werkstücks 11 ausgebildet werden. Wenn das Werkstück 11 folglich trocken geätzt wird, werden geätzte Nuten 19a in dem Werkstück 11 bis zu einer Tiefe ausgebildet, die kurz oberhalb des geschichteten Körpers 17 endet, d. h. diesen nicht erreicht. Anders ausgedrückt sind die geätzten Nuten 19a in dem Werkstück in einer Weise ausgebildet, dass sie den geschichteten Körper 17 nicht entfernen.
  • 3A ist eine partielle seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, die schematisch das Werkstück 11 mit den geätzten Nuten 19a, die darin in dem Schritt zum Trockenätzen ausgebildet werden, zeigt. In einem Trockenätz-Prozess, der unter solchen Bedingungen durchgeführt wird, das geeignete Abschnitt des Werkstücks 11 weggeätzt werden, wird der geschichtete Körper 17, 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 Körper 17, der an den projizierten Teilungslinien 13 überlappt, nicht weg geätzten werden.
  • In dem Schritt zum Trockenätzen, in dem die geätzten Nuten 19a durch eine Bearbeitung des Werkstücks 11 gleichzeitig an einem projizierten Teilungslinien 13 ausgebildet werden, ist die Zeit, die benötigt wird, um das Werkstück 11 pro projizierte Teilungslinie 13 zu bearbeiten, verkürzt, während die Qualität der Bearbeitung des Werkstücks 11 beibehalten wird, insbesondere wenn die Anzahl der projizierten Teilungslinien 13 an dem Werkstück 11 groß ist. Nach dem Schritt zum Trockenätzen wird die Maske 25 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 Schneidvorrichtung 2, die in 3B zum Beispiel gezeigt ist, durchgeführt. Die Schneidvorrichtung 2 beinhaltet einen Einspanntisch (zweiten Haltetisch) 4 zum Halten des Werkstücks 11 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 Einspanntisch 4 ist oberhalb des Bearbeitungszufuhrmechanismus, der nicht dargestellt ist, angeordnet, der den Einspanntisch 4 in einer Bearbeitungszufuhrrichtung bewegt.
  • Der Einspanntisch 4 weist eine obere Oberfläche auf, ein Teil dieser dient als eine Halteoberfläche 4a zum Halten des Werkstücks 11, d. h. des Teilungsbands 21 unter einem Saugen. Die Halteoberfläche 4a ist mit einer Saugquelle, die nicht dargestellt ist, durch einen Saugkanal, der nicht dargestellt ist, der in dem Einspanntisch 4 ausgebildet ist, verbunden. Wenn ein negativer Druck von der Saugquelle dazu gebracht wird, an der Halteoberfläche 4a zu wirken, wird das Werkstück 11 unter einem Saugen an dem Einspanntisch 4 gehalten. Mehrere Klemmen 6 zum Sichern des ringförmigen Rahmens 23 sind an einem äußeren umfänglichen Bereich des Einspanntischs 4 bereitgestellt.
  • In dem zweiten Halteschritt ist das Teilungsband 21, das an der hinteren Seite 11b des Werkstücks 11 anhaftet, in Kontakt mit der Halteoberfläche 4a des Einspanntischs 4 gehalten und ein negativer Druck von der Saugquelle wird dazu gebracht, an dem Teilungsband 21 zu wirken. Gleichzeitig wird der Rahmen 23 durch die Klemmen 6 gesichert. Das Werkstück 11 ist folglich sicher durch den Einspanntisch 4 gehalten und die Klemmen 6 gehalten, wobei die der geschichtete Körper 17 an der Flächenseite 11a nach oben frei liegt.
  • Nachdem zweiten Halteschritt wird der Schneidschritt durchgeführt, um die Böden der geätzten Nuten 19a zu schneiden, um das Werkstück 11 und den geschichteten Körper 17 entlang der projizierten Teilungslinien 13 zu zerteilen. 4 ist eine partielle seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, die den Schneidschritt darstellt. Der Schneidschritt wird auch unter Verwendung der Schneidvorrichtung 2 durchgeführt. Wie in 4 gezeigt, beinhaltet die Schneidvorrichtung 2 ferner eine Schneideinheit 8, die oberhalb des Einspanntischs 4 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 Schneidklinge 10, 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 Schneidklinge 10 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 Schneidklinge 10 schmaler als die Breite der geätzten Nuten 19a.
  • 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 Düsen 12 ist an beiden Seiten der Schneidklinge 10 angeordnet, die folglich zwischen den Düsen 12 angeordnet ist. Die Düsen 12 sind angeordnet, sodass sie Schneidfluid 14 zu der Schneidklinge 10 und dem Werkstück 11 zuführen.
  • In dem Schneidschritt wird der Einspanntisch 4 um seine eigene Achse gedreht, um eine geätzte Zielnut 19a (projizierte Teilungslinie 13) in Ausrichtung mit der Bearbeitungszufuhrrichtung der Schneidvorrichtung 2 zu bringen. Der Einspanntisch 4 und die Schneideinheit 8 werden relativ zueinander bewegt, um die Ebene der Schneidklinge 10 in Ausrichtung mit einer Erstreckung der geätzten Zielnut 19a (projizierte Teilungslinie) zu positionieren. Danach wird das untere Ende der Schneidklinge 10 bewegt, um sie tiefer als die untere Oberfläche des geschichteten Körpers 17 zu positionieren.
  • Danach, während die Schneidklinge 10 um ihre eigene Achse gedreht wird, wird der Einspanntisch 4 in der Bearbeitungszufuhrrichtung bewegt. Gleichzeitig führen die Düsen 12 das Schneidfluid 14, das eine organische Säure und ein Oxidationsmittel enthält, zu der Schneidklinge 10 und dem Werkstück 11. Die Schneidklinge 10 bewegt sich in und entlang der geätzten Zielnut 19a und schneidet das Werkstück 11 und den geschichteten Körper 17, wodurch das Werkstück 11 und der geschichtete Körper 17 vollständig geteilt werden, in dem eine Fuge (Schlitz) 19b in dem geschichteten Körper 17 entlang der geätzten Ziel Nut 19a ausgebildet wird.
  • Die organische Säure, die in dem Schneidfluid 14 enthalten ist, modifiziert das Metall in dem geschichteten Körper 17, um seine Duktilität zu reduzieren. Das Oxidationsmittel, das in dem Schneidfluid 14 enthalten ist, macht es einfacher, das Metall in den geschichteten Körper 17 an seiner Oberfläche zu oxidieren. Als ein Ergebnis wird die Duktilität des Metalls in dem geschichteten Körper 17 ausreichend abgesenkt, um die Bearbeitbarkeit des Werkstücks 11 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 Werkstück 11 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 Nuten 19a auszubilden, worauf der Schneidschritt abgeschlossen ist. Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, wie oben beschrieben, wird das Schneidfluid 14, das eine organische Säure und ein Oxidationsmittel enthält, zu dem Werkstück 11 zugeführt, sodass die geschichteten Körper 17, die das Metall enthalten, mit der Schneidklinge 10 geteilt werden. Die organische Säure und das Oxidationsmittel sind effektiv, um das Metall, das in den beschichteten Körpern 17 ausgebildet ist, zu modifizieren, wodurch die Duktilität des Metalls abgesenkt wird, während die Schneidklinge 10 die geschichteten Körper 17 teilt. Das Metall wird so daran gehindert, Grate auszubilden, sogar wenn das Werkstück 11 mit einer erhöhten Geschwindigkeit bearbeitet wird.
  • Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, da die Schneidklinge 10, die eine geringere Dicke als die Breite der geätzten Nuten 19a aufweist, verwendet wird, tendiert das Schneidfluid 19 dazu, sich zwischen der Seitenwand Oberflächen der geätzten Nut 19a und der Schneidklinge 10 anzusammeln. Als eine Konsequenz kann der geschichtete Körper 19 mit einer ausreichenden Menge Schneidfluid 14 für eine weitere Erhöhung der Bearbeitbarkeit Werkstücks 11 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 Schneidklinge 10 zugeführt und das Werkstück 11 beim Schneiden des geschichteten Körpers 17, der Metall enthält, mit der Schneidklinge 10 zugeführt. Die organische Säure und das Oxidationsmittel sind effektiv, um das Metall, das in dem geschichteten Körper 17 enthalten ist, zu modifizieren, wodurch die Duktilität des Metalls abgesenkt wird, während die Schneidklinge 10 den geschichteten Körper 17 zerteilt. Das Metall wird folglich daran gehindert, Grate auszubilden, sogar wenn das Werkstück 11 mit einer erhöhten Geschwindigkeit bearbeitet wird. Anders ausgedrückt kann die Geschwindigkeit, mit welcher das Werkstück 11 bearbeitet wird, erhöht werden, während die Qualität der Bearbeitung des Werkstücks 11 beibehalten wird.
  • In dem Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, da ein Trockenätzen an dem Werkstück 11 durch die Maske 25 durchgeführt wird, die in den Bereichen mit Ausnahme der projizierten Teilungslinien 13 bereitgestellt ist, kann das Werkstück 11 gleichzeitig entlang all den projizierten Teilungslinien 13 bearbeitet werden, um die geätzten Nuten 19a darin auszubilden, wodurch die benötigte Zeit, um das Werkstück 11 zu bearbeiten, pro projizierte Teilungslinie 13 verkürzt ist, während die Qualität der Bearbeitung des Werkstücks 11 beibehalten wird, insbesondere falls die Anzahl der projizierten Teilungslinien 13 einem Werkstück 11 groß ist. Anders ausgedrückt kann die Geschwindigkeit, mit der das Werkstück 11 bearbeitet werden kann, erhöht werden, während die Qualität der Bearbeitung des Werkstücks 11 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 Körper 17, der Metall enthält, an der hinteren Seite 11b 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 Werkstück 11 von der Flächenseite 11a davon ein. Jedoch kann die Schneidklinge 10 in das Werkstück 11 von der hinteren Seite 11b davon schneiden. In einer solchen Modifikation ist es nötig das Teilungsband 21 abzulösen und dann die Flächenseite 11a des Werkstücks 11 einem Einspanntisch 4 zu halten, wobei die hintere Seite 11b des Werkstücks 11 nach oben frei liegt.
  • In dem obigen Schneidschritt wird das Schneidfluid von den Düsen 12 zugeführt, die an beiden Seiten der Schneidklinge 10 angeordnet sind. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine bestimmte Düsenkonfiguration zum Zuführen des Schneidfluides 14 beschränkt. 5 ist eine seitliche Aufsicht einer Düse zum Zuführen des Schneidfluides 14 entsprechend einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung. Wie in 5 gezeigt beinhaltet eine Schneideinheit 8 als eine Modifikation zusätzlich zu der Schneidklinge 10 und dem Paar Düsen 12 eine Duschdüse 16, die vor oder hinter der Schneidklinge 10 angeordnet ist.
  • Die Düse 16 macht es einfacher das Schneidfluid 14 in die Fuge (Schlitz) 19b zuzuführen, um das Metall, das in dem geschichteten Körper 17 enthalten ist, effizienter zu modifizieren. Insbesondere weist die Düse 16 eine Ausstoßöffnung auf, die nach unten geneigt zu einem Bereich orientiert ist, in dem die Schneidklinge 10 das Werkstück 11 bearbeitet, wie in 5 gezeigt ist, sodass die Fuge 19b mit einer erhöhten Menge des Schneidfluides 14 versorgt und gefüllt wird, um das Metall, das in dem geschichteten Körper 17 enthalten ist, effizienter zu modifizieren. Obwohl beide Düse 12 und Düse 16 in 5 verwendet werden, können die Düsen 12 ausgelassen werden und nur die Düse 16 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
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 6349926 [0003]
    • JP 2005 [0003]
    • JP 21940 [0003]

Claims (2)

  1. 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.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schneidklinge eine Dicke aufweist, die kleiner als die Breite der geätzten Nuten ist.
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