DE102018205027A1 - Bearbeitungsverfahren für ein werkstück - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren zum Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstücks, das geschichtete Körper, die Metall enthalten, die in einer überlagernden Beziehung zu projizierten Teilungslinien ausgebildet sind, beinhaltet, beinhaltet die Schritte zum Halten des Werkstücks an einem ersten Haltetisch, sodass die geschichteten Körper freiliegen, danach Schneiden des Werkstücks entlang der projizierten Teilungslinien mit einer Schneidklinge, um geschnittenen Nuten auszubilden, welche die geschichteten Körper teilen, danach Halten des Werkstücks an einem zweiten Haltetisch, sodass eine Maske, die in Bereichen, welche die projizierten Teilungslinien auslässt, angeordnet ist, freiliegt, und danach Durchführen eines Trockenätzens an dem Werkstück durch die Maske, um das Werkstück entlang der projizierten Teilungslinien zu teilen. Der Schritt des Schneidens des Werkstücks beinhaltet den Schritt des Schneidens des Werkstücks, 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 geschichtete Körper, die Metall enthalten, 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 geschichteten 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 geschichtete Körper beinhaltet, die Metall enthalten, die in einer überlagernden Beziehung zu projizierten Teilungslinien ausgebildet sind, 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 geschichtete Körper, die Metall enthalten, die in einer überlagernden Beziehung mit projizierten Teilungslinien ausgebildet sind, beinhaltet, dass die Schritte des Haltens des Werkstücks an einem ersten Haltetisch, sodass die geschichteten Körper freiliegen, danach Schneiden des Werkstücks entlang projizierter Teilungslinien mit einer Schneidklinge, um geschnittene Nuten auszubilden, welche die geschichteten Körper teilen, sodass eine Maske, die in Bereichen angeordnet ist, die projizierte Teilungslinien auslassen, freiliegt und danach Durchführen eines Trockenätzens an dem Werkstück durch die Maske, um das Werkstück entlang der projizierten Teilungslinie zu teilen, wobei der Schritt des Schneidens der des Werkstücks den Schritt des Schneidens des Werkstücks beinhaltet, während ein Schneidfluid, das eine organische Säure und ein Oxidationsmittel beinhaltet, zu dem Werkstück zugeführt wird.
  • Entsprechend dem Verfahren in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Schneidfluid, das die organische Säure und das Oxidationsmittel enthält, zu dem Werkstück zugeführt, während die geschnittenen Nuten, welche die geschichteten Körper teilen, die Metall enthalten, in dem Werkstück ausgebildet werden. Die organische Säure und das Oxidationsmittel sind effektiv, um das Metall, das in den geschichteten Körpern enthalten ist, zu modifizieren, wodurch die Duktilität des Metalls abgesenkt wird, während die Schneidklinge die 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, wird ferner nachdem die geschnittenen Nuten, welche die geschichteten Körper teilen, in dem Werkstück ausgebildet wurden Trockenätzen an dem Werkstück durchgeführt, um das Werkstück gleichzeitig entlang allen den projizierten Teilungslinien zu teilen. Darum wird die Zeit, die benötigt wird, um das Werkstück pro projizierte Teilungslinie zu bearbeiten, verkürzt, während die Qualität der Bearbeitung des Werkstücks beibehalten wird, insbesondere wenn die Anzahl der projizierten Teilungslinie in dem Werkstück groß ist. Folglich kann die Geschwindigkeit, mit welcher das Werkstück bearbeitet wird, 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 vergrößerte Aufsicht einer Flächenseite des Werkstücks;
    • 2A ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch das Werkstück zeigt, an welchem ein Teilungsband usw. angebracht ist;
    • 2B ist eine seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, die einen ersten Halteschritt eines Bearbeitungsverfahrens für ein Werkstück entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 3A ist eine partielle seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, die einen Schneidschritt eines Bearbeitungsverfahrens für ein Werkstück zeigt;
    • 3B ist eine partielle seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, die einen Ausbildungsschritt einer Maske des Bearbeitungsverfahrens für ein Werkstück zeigt;
    • 4A ist eine Aufsicht im Querschnitt, die schematisch eine Vorrichtung zum Trockenätzen zeigt;
    • 4B ist eine partielle seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, die schematisch das Werkstück, das geschnitten wurde, bei einem Schritt des Trockenätzens 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 geschichtete Körper, die Metall enthalten, die in einer überlagernden Beziehung zu projizierten Teilungslinien ausgebildet sind, beinhaltet, und beinhaltet einen ersten Halteschritt (siehe 2B), einen Schneidschritt (siehe 3A), Ausbildungsschritt für eine Maske (siehe 3B), einen zweiten Halteschritt (siehe 4A) und einen Schritt zum Trockenätzen (siehe 4B).
  • In dem ersten Halteschritt wird das Werkstück an einem Einspanntisch (ersten Haltetisch) einer Schneidvorrichtung gehalten, sodass die geschichteten Körper, die in einer überlagernden Beziehung mit den projizierten Teilungslinien ausgebildet sind, freiliegen. In dem Schneidschritt wird das Werkstück entlang der projizierten Teilungslinien geschnitten, um geschnittenen Nuten in dem Werkstück auszubilden, welche die geschichteten Körper teilen, während ein Schneidfluid, das eine organische Säure und ein Oxidationsmittel enthält, zu dem Werkstück zugeführt wird. In dem Ausbildungsschritt für eine Maske wird eine Maske in Bereichen des Werkstücks ausgebildet, wobei die projizierten Teilungslinien ausgelassen werden. In dem zweiten Halteschritt wird das Werkstück an einer elektrostatischen Einspannung (zweiter Haltetisch) einer Vorrichtung zum Trockenätzen gehalten, sodass die Maske freiliegt. In dem Schritt zum Trockenätzen wird ein Trockenätzprozess an dem Werkstück durch die Maske durchgeführt, wodurch das Werkstück entlang der projizierten Teilungslinien geschnitten wird. Das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück entsprechend der vorliegenden Ausführungsform wird im Folgenden detailliert 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, und 1B ist eine vergrößerte partielle Aufsicht einer Flächenseite 11a des Werkstücks 11. Wie in 1A gezeigt beinhaltet das Werkstück 11 einen scheibenförmigen Wafer, der aus einem Halbleitermaterial wie Silizium (Si) oder dergleichen ausgebildet ist und die 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. Wie in 1B gezeigt, sind die mehreren geschichteten Körper 17, die Metall enthalten, an den projizierten Teilungslinien 13 angeordnet. Die geschichteten Körper 17 sind als Bewertungselemente, die als TEG (Testelementgruppe) zum Beispiel bezeichnet werden, bereitgestellt.
  • 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 die geschichteten Körper 17 nicht auf bestimmte Sorten, Mengen, Formen, Strukturen, Größen, Anordnungen usw. beschränkt. Zum Beispiel kann ein verpacktes Substrat, an dem die geschichteten Körper 17, die als Elektroden dienen, entlang der projizierten Teilungslinien 13 ausgebildet sind, als das Werkstück 11 verwendet werden.
  • 2A ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch das Werkstück 11 darstellt, an welchem das Teilungsband 21 angebracht ist. Wie in 2A 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 einer hinteren Seite 11b 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 der erste Haltschritt durchgeführt, um das Werkstück 11 an einem Einspanntisch (ersten Haltetisch) einer Schneidvorrichtung 2 zu halten. 2B ist eine seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, welche den ersten Halteschritt darstellt. Der erste Haltschritt wird unter Verwendung einer Schneidvorrichtung 2, die in 2B gezeigt ist, zum Beispiel durchgeführt. Die Schneidvorrichtung 2 beinhaltet einen Einspanntisch (ersten 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 ersten 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 die geschichteten Körper 17 an der Flächenseite 11a nach oben frei liegen.
  • Nach dem ersten Halteschritt wird der Schneidschritt durchgeführt, um Nuten in dem Werkstück 11 auszubilden, um die geschichteten Körper 17 zu zerteilen. 3A ist eine partielle seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, die den Schneidschritt darstellt. Der Schneidschritt wird auch unter Verwendung der Schneidvorrichtung 2 durchgeführt. Wie in 3A 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.
  • 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 projizierte Zielteilungslinie 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 projizierten Zielteilungslinie 13 zu positionieren. Danach wird das untere Ende der Schneidklinge 10 bewegt, um sie tiefer als untere Oberflächen der geschichteten Körper 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 schneidet in das Werkstück 11 entlang der projizierten Zielteilungslinie 13, wodurch in der Flächenseite 11a des Werkstücks 11 eine geschnittene Nut 19a ausgebildet wird, welche die geschichteten Körper 17 an der projizierten Zielteilungslinie vollständig teilt.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform modifiziert die organische Säure, die in dem Schneidfluid 14 enthalten ist, das Metall in den geschichteten Körpern 17, um seine Duktilität zu reduzieren. Das Oxidationsmittel, das in dem Schneidfluid 14 enthalten ist, macht es einfacher, das Metall in den geschichteten Körpern 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 geschnittene Nuten 19a entlang allen projizierten Teilungslinien 13 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 geschichteten 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.
  • Dem Schneidschritt folgt ein Ausbildungsschritt für eine Maske, um eine Maske zum Trockenätzen in einer überdeckten Beziehung an der Flächenseite 11a des Werkstücks 11 auszubilden. 3B ist eine partielle seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, die den Ausbildungsschritt für eine Maske und schematisch eine Maske 25 darstellt, die an der Flächenseite 11a des Werkstücks 11 ausgebildet ist.
  • Die Maske 25 wird durch einen Prozess wie Fotolithographie oder dergleichen ausgebildet und weist mindestens einen bestimmten Grad einer Widerstandsfähigkeit gegen ein darauffolgendes Trockenätzen auf. Wie in 3B gezeigt, wird die Maske 25 ausgebildet, um die projizierten Teilungslinien 13 freizulegen, d. h. die geschnittene Nuten 19a. Anders ausgedrückt die Maske 25 ist in Bereichen ausgebildet, welche die projizierten Teilungslinien 13, d. h. die geschnittenen Nuten 19a auslassen.
  • Dem Ausbildungsschritt für eine Maske folgt der zweite Halteschritt zum Halten des Werkstücks 11 in einer elektrostatischen Entspannung (zweiter Haltetisch) einer Vorrichtung zum Trockenätzen (Plasmaätzvorrichtung) 4A 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 zweiten 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 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 zweiten Halteschritt wird der Schritt zum Trockenätzen durchgeführt, um ein Trockenätzen (Plasmaätzen) an dem Werkstück 11 durch die Maske 25 durchzuführen, um das Werkstück entlang der projizierten Teilungslinien 13 zu schneiden. 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 Tages Werkstück 11, die nicht mit der Maske 25 bedeckt sind, d. h. die projizierten Teilungslinien 13 oder die geschnittene Nuten 19b sind dem Plasma ausgesetzt, welches das Werkstück 11 bearbeitet. Das Materialgas zum Trockenätzen, das von der Gaszufuhrquelle 42 zugeführt wird, kann ein geeignetes Gas sein, das vom Material usw. des Werkstücks 11 abhängt. Der Schritt des Trockenätzens wird fortgeführt, bis das Werkstück 11 vollständig entlang der projizierten Teilungslinien 13 geteilt ist.
  • 4B ist eine partielle seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, welche das Werkstück 11 schematisch zeigt, das in dem Schritt des Trockenätzens geschnitten wurde. Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, da die geschichteten Körper 17, die an der Flächenseite 11a in einer überlagernden Beziehung zu den projizierten Teilungslinien 13 ausgebildet sind, abgeschnitten wurden, kann das Werkstück vollständig in mehrere Bauelementchips in dem Schritt des Trockenätzens, wie in 4B gezeigt ist, geteilt werden.
  • In dem Schritt des Trockenätzens, da das Werkstück 11 entlang all den projizierten Teilungslinien 13 gleichzeitig geteilt wird, wird die benötigte Bearbeitungszeit, um das Werkstück 11 pro projizierter Teilungslinie 13 zu bearbeiten, verkürzt, während die Bearbeitungsqualität des Werkstücks 11 beibehalten bleibt, insbesondere falls die Anzahl der projizierten Teilungslinien 13 in dem Werkstück 11 groß ist. Flächen, die neu in dem Werkstück 11 in dem Schritt des Trockenätzens generiert werden, dienen als Seitenflächen 19b der Bauelementchips. Nach dem Schritt des Trockenätzens wird die Maske 25 durch veraschen oder dergleichen entfernt.
  • 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 und dem Werkstück 11 beim Ausbilden der geschnittenen Nuten 19a, welche die geschichteten Körper 17, die Metall enthalten, teilen, zugeführt. Die organische Säure und das Oxidationsmittel sind effektiv, um das Metall, das in den geschichteten Körpern 17 enthalten ist, zu modifizieren, wodurch die Duktilität des Metalls abgesenkt wird, während die Schneidklinge 10 die 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.
  • 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 welchem die geschichtete Körper 17, die Metall enthalten, an der Flächenseite 11b davon in der obigen Ausführungsform bearbeitet wird, kann ein Werkstück, in welchem ein geschichteter Körper, der Metall enthält, an der hinteren Seite davon ausgebildet ist, bearbeitet werden. Entsprechend einer solchen Modifikation wird das Werkstück von der hinteren Seite davon geschnitten. Das Werkstück kann einen Wafer oder dergleichen beinhalten, in welchem geschichtete Körper, z.B. Multischicht-Metallfilme aus Titan (Ti), Nickel (Ni), Gold (Au) usw., die als Elektroden dienen und eine Dicke von ungefähr mehreren Mikrometern aufweisen, an der hinteren Seite davon bereitgestellt sind.
  • In der obigen Ausführungsform wird ein Schritt des Trockenätzens von der Flächenseite 11a davon durchgeführt. Jedoch kann der Schritt des Trockenätzens an dem Werkstück 11 von der hinteren Seite 11b davon durchgeführt werden. Entsprechend einer solchen Modifikation kann eine Maske an diesen Abschnitten der hinteren Seite 11b des Werkstücks 11 bereitgestellt sein, welche die projizierten Teilungslinien auslassen, d. h. nicht mit diesen ausgerichtet sind.
  • In der obigen Ausführungsform wird der Ausbildungsschritt für eine Maske nach dem Schneidschritt durchgeführt. Jedoch kann der Schneidschritt durchgeführt werden, nachdem der Schritt zum Ausbilden einer Maske durchgeführt wurde. Entsprechend einer solchen Modifikation, da die Maske sowie die geschichteten Körper unter Verwendung der Schneidklinge bearbeitet werden können, ist es nicht notwendig, einen Prozess wie Fotolithographie oder dergleichen zum Ausbilden des Maskenmusters verwenden.
  • 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 geschnittene Nut 19a zuzuführen, um das Metall, das in den geschichteten Körpern 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 geschnittene Nut 19a mit einer erhöhten Menge des Schneidfluides 14 versorgt und gefüllt wird, um das Metall, das in den geschichteten Körpern 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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    • JP 2005 [0003]
    • JP 21940 [0003]

Claims (1)

  1. Verfahren zum Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstücks, das geschichtete Körper, die Metall enthalten, die in einer überlagernden Beziehung mit projizierten Teilungslinien ausgebildet sind, beinhaltet, die folgenden Schritte umfassend: Halten des Werkstücks an einem ersten Haltetisch, sodass die geschichteten Körper freiliegen; danach Schneiden des Werkstücks entlang der projizierten Teilungslinien mit einer Schneidklinge, um geschnittene Nuten auszubilden, welche die geschichteten Körper teilen; danach Halten des Werkstücks an einem zweiten Haltetisch, sodass eine Maske, die in Bereichen ausgebildet ist, welche die projizierten Teilungslinien auslassen, freiliegt; und danach Durchführen eines Trockenätzens an dem Werkstück durch die Maske, um das Werkstück entlang der projizierten Teilungslinien zu teilen; wobei der Schritt des Schneidens des Werkstücks den Schritt des Schneidens des Werkstücks beinhaltet, während ein Schneidfluid, das eine organische Säure und ein Oxidationsmittel enthält, zu dem Werkstück zugeführt wird.
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