DE102019002761A1 - Systeme zum halbleiter-wafer-dünnen und verwandte verfahren - Google Patents

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Abstract

Systeme und Verfahren zum Dünnen von Halbleitersubstraten. Implementierungen eines Verfahrens zum Dünnen eines Halbleitersubstrats können einschließen: Bereitstellen eines Halbleitersubstrats mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, und Induzieren eines Schadens in einen Abschnitt des Halbleitersubstrats benachbart zu der zweiten Oberfläche, wodurch eine Schadensschicht gebildet wird. Das Verfahren kann auch ein Rückschleifen (Backgrinding) der zweiten Oberfläche des Halbleitersubstrats einschließen.

Description

  • HINTERGRUND
  • Technisches Gebiet
  • Gesichtspunkte dieses Dokuments beziehen sich allgemein auf Systeme und Verfahren zum Dünnen von Wafern, wie beispielsweise Systeme und Verfahren zum Dünnen von Halbleitersubstraten. Speziellere Implementierungen beziehen Systeme und Verfahren zum Dünnen von Siliziumkarbidsubstraten ein.
  • Hintergrund
  • Halbleitersubstrate werden üblicherweise nach der Trennung von einem Stab unter Verwendung eines Rückschleif(Backgrinding)-Prozesses gedünnt. Der Rückschleifprozess bezieht gewöhnlicherweise ein Schleifen einer Oberfläche des Substrats unter Verwendung einer Schleifscheibe ein, die eine Vielzahl von Zähnen einschließt und über die Oberfläche des Substrats rotiert.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Implementierungen eines Verfahrens zum Dünnen eines Halbleitersubstrats können einschließen: Bereitstellen eines Halbleitersubstrats mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, und Induzieren eines Schadens in einen Abschnitt des Halbleitersubstrats benachbart zu der zweiten Oberfläche, wodurch eine Schadensschicht gebildet wird. Das Verfahren kann auch ein Rückschleifen (Backgrinding) der zweiten Oberfläche des Halbleitersubstrats einschließen.
  • Implementierungen des Verfahrens zum Dünnen können eines, alle oder beliebige des Folgenden einschließen:
  • Eine Lebensdauer einer Rückschleifscheibe kann durch das Vorhandensein der Schadensschicht erhöht werden.
  • Nach dem Rückschleifen der zweiten Oberfläche des Halbleitersubstrats kann das Verfahren ein Induzieren eines Schadens in einem Abschnitt des Halbleitersubstrats benachbart zur zweiten Oberfläche, wodurch eine zweite Schadensschicht gebildet wird, und ein Rückschleifen der zweiten Oberfläche des Halbleitersubstrats einschließen, um mindestens die zweite Schadensschicht zu entfernen.
  • Nach Induzieren des Schadens in einen Abschnitt des Halbleitersubstrats kann das Verfahren ein erneutes Induzieren eines Schadens in einen Abschnitt des Halbleitersubstrats benachbart zur zweiten Oberfläche vor dem Rückschleifen der zweiten Oberfläche des Halbleitersubstrats einschließen.
  • Eine Dünnungsrate kann erhöht werden, während eine Rückschleifscheibe die Schadensschicht schleift.
  • Das Induzieren eines Schadens in den Abschnitt des Halbleitersubstrats kann ferner ein Bestrahlen der zweiten Oberfläche mit einem Laserstrahl an einem Brennpunkt innerhalb des Halbleitersubstrats an einer Vielzahl von voneinander beabstandeten Stellen entlang der zweiten Oberfläche einschließen, um die Schadensschicht zu bilden.
  • Das Verfahren kann ferner ein Bilden eines oder mehrerer Risse in dem Halbleitersubstrat einschließen, die jede der Vielzahl von voneinander beabstandeten Stellen umgeben.
  • Der Halbleiter kann Siliziumkarbid sein.
  • Das Bestrahlen der zweiten Oberfläche mit dem Laserstrahl am Brennpunkt innerhalb des Halbleitersubstrats an der Vielzahl von voneinander beabstandeten Stellen kann ferner ein Bestrahlen der Vielzahl von voneinander beabstandeten Stellen unter Verwendung eines vordefinierten Pfads einschließen.
  • In verschiedenen Verfahrensimplementierungen kann der vordefinierte Pfad ein alternierender Einzeldurchlaufpfad, ein sich schneidender Einzeldurchlaufpfad, ein spiralförmiger Einzeldurchlaufpfad, ein alternierender Doppeldurchlaufpfad, ein sich schneidender Doppeldurchlaufpfad, ein spiralförmiger Doppeldurchlaufpfad, ein zufälliger Einzeldurchlaufpfad, ein zufälliger Doppeldurchlaufpfad, ein Einzeldurchlaufpfad, ein Doppel- oder Mehrfachdurchlaufpfad, ein sich schneidender Einzeldurchlaufpfad, ein sich schneidender Doppeldurchlaufpfad, ein überlappender Einzeldurchlaufpfad, ein überlappender Doppeldurchlaufpfad oder eine beliebige Kombination davon sein.
  • Das Induzieren eines Schadens in den Abschnitt des Halbleitersubstrats kann ferner das Beschießen der zweiten Oberfläche mit einer Vielzahl von Ionen aus einem Plasma benachbart zur zweiten Oberfläche einschließen, um die Schadensschicht zu bilden.
  • Das Induzieren eines Schadens in den Abschnitt des Halbleitersubstrats kann ferner ein Implantieren der zweiten Oberfläche mit einer Vielzahl von Ionen einschließen, um die Schadensschicht zu bilden.
  • Das Induzieren eines Schadens in den Abschnitt des Halbleitersubstrats kann ferner einschließen, die zweite Oberfläche einem Ätzmittel auszusetzen, um die Schadensschicht zu bilden.
  • Das Induzieren eines Schadens in den Abschnitt des Halbleitersubstrats kann ferner ein lokales schnelles Abkühlen der zweiten Oberfläche einschließen, um die Schadensschicht zu bilden.
  • Das Induzieren eines Schadens in den Abschnitt des Halbleitersubstrats kann ferner ein lokales schnelles Erwärmen der zweiten Oberfläche einschließen, um die Schadensschicht zu bilden.
  • Das Verfahren kann ein lokales schnelles Erwärmen der ersten Oberfläche, während die zweite Oberfläche lokal schnell abgekühlt wird, um die Schadensschicht zu bilden, einschließen.
  • Das Verfahren kann ein lokales schnelles Erwärmen der zweiten Oberfläche, während die erste Oberfläche lokal schnell abgekühlt wird, um die Schadensschicht zu bilden, einschließen.
  • Implementierungen eines Verfahrens zum Herstellen eines Halbleitersubstrats zum Dünnen können ein Bereitstellen eines Halbleitersubstrats mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, einschließen. Das Verfahren kann ein Bilden einer Schadensschicht in einem Abschnitt des Halbleitersubstrats benachbart zu der zweiten Oberfläche einschließen, wobei die Schadensschicht konfiguriert ist, eine Dünnungsrate zu erhöhen, wenn eine Rückschleifscheibe die Schadensschicht schleift.
  • Implementierungen des Verfahrens zum Herstellen eines Halbleitersubstrats zum Dünnen können eines, alle oder beliebige des Folgenden einschließen:
  • Das Bilden der Schadensschicht in dem Abschnitt des Halbleitersubstrats benachbart zur zweiten Oberfläche kann ferner ein Bestrahlen der zweiten Oberfläche mit einem Laserstrahl an einem Brennpunkt innerhalb des Halbleitersubstrats an einer Vielzahl von voneinander beabstandeten Stellen entlang der zweiten Oberfläche einschließen, um die Schadensschicht zu bilden.
  • Das Substrat kann Siliziumkarbid sein.
  • Das Verfahren kann ferner ein Bilden eines oder mehrerer Risse in dem Halbleitersubstrat einschließen, die jede der Vielzahl von voneinander beabstandeten Stellen umgeben.
  • Das Bilden der Schadensschicht in dem Abschnitt des Halbleitersubstrats benachbart zu der zweiten Oberfläche kann ferner ein Beschießen der zweiten Oberfläche mit einer Vielzahl von Ionen, um die Schadensschicht zu bilden, Implantieren der zweiten Oberfläche mit einer Vielzahl von Ionen, um die Schadensschicht zu bilden; die zweite Oberfläche einem Ätzmittel auszusetzen, um die Schadensschicht zu bilden; lokales schnelles Abkühlen der zweiten Oberfläche, um die Schadensschicht zu bilden; lokales schnelles Erwärmen der zweiten Oberfläche, um die Schadensschicht zu bilden; lokales schnelles Erwärmen der ersten Oberfläche, während die zweite Oberfläche lokal schnell abgekühlt wird, um die Schadensschicht zu bilden; lokales schnelles Erwärmen der zweiten Oberfläche, während die erste Oberfläche lokal schnell abgekühlt wird, um die Schadensschicht zu bilden, oder eine beliebige Kombination davon einschließen.
  • Die vorstehenden und weitere Gesichtspunkte, Merkmale und Vorteile sind für den Fachmann aus der BESCHREIBUNG und den ZEICHNUNGEN sowie aus den ANSPRÜCHEN ersichtlich.
  • Figurenliste
  • Im Folgenden werden Implementierungen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, worin gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und:
    • 1 eine Querschnittsansicht eines Halbleitersubstrats (in diesem Fall Siliziumkarbid) ist, das unter Verwendung eines Lasers bestrahlt wird, der eine Vielzahl von voneinander beabstandeten Stellen bildet;
    • 2 eine Querschnittsansicht eines anderen Halbleitersubstrats ist, wobei eine fertige Vorrichtungsschicht auf einer ersten Oberfläche unter Verwendung eines Lasers auf einer zweiten Oberfläche bestrahlt wird;
    • 3 eine Querschnittsansicht eines Siliziumkarbid-Halbleitersubstrats (Siliziumkarbidsubstrats) ist, das unter Verwendung eines Lasers auf einer zweiten Oberfläche bestrahlt wird, nachdem die zweite Oberfläche von einem Stab getrennt wurde;
    • 4 eine Querschnittsansicht eines anderen Siliziumkarbidsubstrats ist, das unter Verwendung eines Lasers auf einer zweiten Oberfläche bestrahlt wird, wobei die zweite Oberfläche des Siliziumkarbidsubstrats eine Laserdispersionsreduzierungsschicht darauf aufweist;
    • 5 eine Querschnittsansicht eines weiteren Siliziumkarbidsubstrats ist, das von einem Laser auf einer ersten Seite nach der Bestrahlung der zweiten Seite des Substrats bestrahlt wird;
    • 6 eine Querschnittsansicht eines anderen Siliziumkarbidsubstrats ist, das von einem Laser auf einer ersten Seite bestrahlt wird und gleichzeitig von einem Laser auf einer zweiten Seite auf gegenüberliegenden Abschnitten des Substrats bestrahlt wird;
    • 7 eine Querschnittsansicht eines weiteren Siliziumkarbidsubstrats ist, das von einem Laser auf einer ersten Seite bestrahlt wird und gleichzeitig von einem Laser auf einer zweiten Seite auf positionsausgerichteten Abschnitten des Substrats bestrahlt wird;
    • 8 eine Querschnittsansicht eines weiteren Siliziumkarbidsubstrats ist, das von zwei Laserstrahlen auf einer zweiten Seite des Substrats bestrahlt wird, wobei die zwei Laserstrahlen über einen Mittelpunkt des Substrats voneinander beabstandet sind;
    • 9 eine Querschnittsansicht eines anderen Siliziumkarbidsubstrats ist, das von zwei Laserstrahlen bestrahlt wird, die nah zueinander beabstandet sind;
    • 10 eine Darstellung eines Halbleitersubstrats mit einem alternierenden Einzeldurchlauf-Laserbestrahlungspfad (einem Einzeldurchlaufpfad) ist, der darauf veranschaulicht ist;
    • 11 eine Darstellung eines Halbleitersubstrats mit einem sich schneidenden Doppeldurchlaufpfad ist, der darauf veranschaulicht ist;
    • 12 eine Darstellung eines Halbleitersubstrats mit einem spiralförmigen Einzeldurchlaufpfad ist, der darauf veranschaulicht ist;
    • 13 eine Darstellung eines Halbleitersubstrats mit einem winkelförmigen sich schneidenden Doppeldurchlaufpfad ist, der darauf veranschaulicht ist;
    • 14 eine Darstellung eines Halbleitersubstrats mit einem sich schneidenden Doppeldurchlaufpfad ist, der darauf veranschaulicht ist;
    • 15 eine Darstellung eines Halbleitersubstrats mit einem weiteren sich schneidenden Doppeldurchlaufpfad ist, der darauf veranschaulicht ist;
    • 16 eine Querschnittsansicht eines Halbleitersubstrats ist, das rückgeschliffen wird, um die beschädigte Schicht zu entfernen;
    • 17 eine Querschnittsansicht des Halbleitersubstrats aus 16 nach Entfernung der beschädigten Schicht ist, die unter Verwendung eines Lasers auf der zweiten Oberfläche ein zweites Mal bestrahlt wird, um eine Schadensschicht zu bilden;
    • 18 eine Querschnittsansicht eines Halbleitersubstrats ist, das mit einer Vielzahl von Ionen aus einem Plasma beschossen wird, um eine Schadensschicht zu bilden;
    • 19 eine Querschnittsansicht eines Halbleitersubstrats ist, das mit einer Vielzahl von Ionen implantiert wird, um eine Schadensschicht zu bilden;
    • 20 eine Querschnittsansicht einer zweiten Oberfläche eines Halbleitersubstrats ist, das einem Nassätzmittel mit einer Schutzschicht auf einer ersten Seite ausgesetzt ist, um eine Schadensschicht zu bilden;
    • 21 eine Querschnittsansicht einer zweiten Oberfläche eines Halbleitersubstrats ist, das einem gasförmigen Ätzmittel mit einer Schutzschicht auf einer ersten Seite ausgesetzt ist, um eine Schadensschicht zu bilden;
    • 22 eine Querschnittsansicht einer zweiten Oberfläche eines Halbleitersubstrats ist, die schnell lokal abgekühlt wird, um eine Schadensschicht zu bilden;
    • 23 eine Querschnittsansicht einer zweiten Oberfläche eines Halbleitersubstrats ist, das schnell lokal erwärmt wird, um eine Schadensschicht zu bilden; und
    • 24 eine Querschnittsansicht einer zweiten Oberfläche eines Halbleitersubstrats ist, das schnell lokal abgekühlt wird, während eine erste Oberfläche schnell lokal erwärmt wird, um eine Schadensschicht zu bilden.
  • BESCHREIBUNG
  • Diese Offenbarung, ihre Gesichtspunkte und Implementierungen sind nicht auf die hierin offenbarten speziellen Komponenten, Montageverfahren oder Verfahrenselemente beschränkt. Viele weitere im Stand der Technik bekannte Komponenten, Montageverfahren und/oder Verfahrenselemente, die mit den angestrebten Halbleitersubstraten konsistent sind, und verwandte Verfahren gehen aus dieser Offenbarung zur Verwendung mit besonderen Implementierungen hervor. Entsprechend können zum Beispiel, obwohl besondere Implementierungen offenbart sind, solche Implementierungen und implementierenden Komponenten beliebige Formen, Größen, Bauarten, Typen, Modelle, Versionen, Abmessungen, Konzentrationen, Materialien, Mengen, Verfahrenselemente, Schritte und/oder dergleichen umfassen, wie im Stand der Technik für solche Halbleitersubstrate und verwandte Verfahren sowie implementierende Komponenten und Verfahren bekannt ist, die mit der angestrebten Wirkungsweise und den angestrebten Verfahren konsistent sind.
  • Es gibt eine breite Vielfalt von Halbleitersubstrattypen, die bei dem Prozess des Herstellens von Halbleitervorrichtungen verwendet werden. Nicht einschränkende Beispiele für Halbleitersubstrate, die unter Verwendung der in diesem Dokument offenbarten Grundsätze bearbeitet werden können, schließen einkristallines Silizium, Siliziumdioxid, Glas, Siliziumauf-Isolator, Galliumarsenid, Saphir, Rubin, Siliziumkarbid, polykristalline oder amorphe Formen von beliebigen der vorstehenden und einen beliebigen anderen Substrattyp ein, der zum Aufbauen von Halbleitervorrichtungen nützlich ist. Besondere hierin offenbarte Implementierungen können Siliziumkarbid-Halbleitersubstrate (Siliziumkarbidsubstrate) verwenden. In diesem Dokument wird der Begriff „Wafer“ auch zusammen mit „Substrat“ verwendet, da ein Wafer ein üblicher Typ von Substrat ist, jedoch nicht als ein ausschließlicher Begriff, der verwendet wird, um auf alle Halbleitersubstrattypen Bezug zu nehmen. Die verschiedenen Halbleitersubstrattypen, die in diesem Dokument offenbart sind, können als nicht einschränkendes Beispiel rund, abgerundet, quadratisch, rechteckig oder jede andere geschlossene Form in verschiedenen Implementierungen sein.
  • Bezug nehmend auf 1 ist eine Querschnittsansicht eines Halbleitersubstrats 2 veranschaulicht. Wie veranschaulicht, weist das Substrat 2 eine ursprüngliche Dicke 4 auf, die erzeugt wurde, als es vom Stab getrennt wurde, ursprünglich geschnitten oder anderweitig davon abgetrennt wurde. Entweder vor dem Bearbeiten des Substrats 2 zum Bilden von Halbleitervorrichtungen darauf oder nach dem Bearbeiten soll das Substrat 2 auf eine Dicke 6 gedünnt werden. Gedünnte Substrate können verschiedene wünschenswerte Eigenschaften für die Leistungsfähigkeit der Halbleitervorrichtungen bereitstellen, wie beispielsweise als nicht einschränkendes Beispiel einen geringeren Betriebswiderstand, eine bessere Wärmeleistung, einen kleinen Package-Formfaktor/geringe Dicke usw. Das Dünnen des Substrats kann auch durch Faktoren beeinflusst sein, welche die Unfähigkeit einschließen, das Substrat dazu zu bringen, sich von dem Stab abzutrennen, um ein Substrat unterhalb einer bestimmten Dicke zu erzeugen, und zwar aufgrund von Beschränkungen des Substratbildungsprozesses oder Beschränkungen der Waferbearbeitungsausrüstung, welche die Bearbeitung von Wafern unterhalb einer bestimmten Dicke verhindern. Es kann viele Gründe geben, die den Bedarf/das Interesse am Dünnen des Halbleitersubstrats erhöhen.
  • Das Dünnen von Halbleitersubstraten erfolgt oft unter Verwendung von Rückschleifen, wobei eine Rückschleifscheibe auf die Rückseite des Halbleitersubstrats („Rückseite“ bezieht sich auf die Seite des Substrats, auf der keine Halbleitervorrichtungen gebildet sind) angewendet wird und in einer zirkular exzentrischen Weise betrieben wird, um das Material gleichmäßig von der gesamten Rückseite des Wafers zu entfernen. Manche Rückschleiftechniken wie beispielsweise Taiko-Schleifen entfernen jedoch nicht das gesamte Material von der gesamten Rückseite des Wafers, sondern hinterlassen einen Ring (Taiko-Ring) um den gedünnten Wafer, um ihm zusätzliche Unterstützung zu geben. Die endgültige Dicke des Halbleitersubstrats nach dem Rückschleifen wird durch verschiedene Faktoren bestimmt, einschließlich der Materialeigenschaften des Substrats selbst.
  • Verschiedene Beispiele von Bearbeitungsverfahren zum Dünnen von Halbleitersubstraten sind in diesem Dokument unter Verwendung von Siliziumkarbidsubstraten als ein Beispiel angegeben. Allerdings können diese Grundsätze auf viele andere Halbleitersubstrattypen, einschließlich aller in diesem Dokument offenbarten, angewendet werden.
  • Bezug nehmend auf 1 weist das Substrat 2 eine erste Oberfläche (Seite) 8 und eine zweite Oberfläche (Seite) 10 auf. Bei verschiedenen Implementierungen kann die erste Oberfläche 8 diejenige sein, auf der Halbleitervorrichtungen gebildet sind oder werden, und die zweite Oberfläche 10 kann diejenige sein, die als die „Rückseite“ des Wafers bezeichnet werden kann. Wie veranschaulicht, bestrahlt ein Laserstrahl 12 die zweite Oberfläche 10 des Substrats 2. Ein Brennpunkt 14 des Laserstrahls 12 wird derart eingestellt, dass er sich in dem Halbleitersubstrat unterhalb der zweiten Oberfläche 10 befindet. Die Wellenlänge des Laserlichts zum Bestrahlen der zweiten Oberfläche 10 ist derart, dass das Material des jeweiligen Halbleitersubstrats mindestens teilweise optisch durchlässig, sei es transluzent oder transparent, ist. Der Brennpunkt 14 erzeugt einen Schadensbereich in dem Substrat 2 bei und um den Brennpunkt 14. Der Schadensgrad wird durch viele Faktoren, einschließlich als nicht einschränkendes Beispiel der Leistung des Laserlichts, der Dauer der Belichtung des Materials, der Absorption des Materials des Substrats, der kristallographischen Orientierung des Substratmaterials relativ zu der Richtung des Laserlichts, der atomaren Struktur des Substrats, und durch jeden beliebigen anderen Faktor bestimmt, der die Absorption der Lichtenergie und/oder der Übertragung des induzierten Schadens oder der Wärme in das Substrat reguliert.
  • Das Substrat 2, das in 1 veranschaulicht ist, ist ein Siliziumkarbid(SiC)-Substrat, so dass die Laserlicht-Wellenlänge, die verwendet werden kann, eine beliebige sein kann, die fähig ist, in das SiC-Substratmaterial übertragen zu werden. Bei bestimmten Implementierungen kann die Wellenlänge 1064 nm sein. Bei verschiedenen Implementierungen kann die Laserlichtquelle ein gepulster Nd:YAG-Laser oder ein gepulster YVO4-Laser sein. Bei einer Implementierung, bei der ein Nd:YAG-Laser verwendet wird, können eine Punktgröße von 10 Mikrometern und eine durchschnittliche Leistung von 3,2 W zusammen mit einer Wiederholfrequenz von 80 kHz, einer Pulsbreite von 4 ns und einer numerischen Apertur (NA) der Fokussierlinse von 0,45 verwendet werden. Bei einer anderen Implementierung kann ein Nd:YAG-Laser mit einer Wiederholfrequenz von 400 kHz, einer durchschnittlichen Leistung von 16 W, einer Pulsbreite von 4 ns, einem Punktdurchmesser von 10 Mikrometern und einer NA von 0,45 verwendet werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann die Leistung des Lasers von ungefähr 2 W bis ungefähr 4,5 W variiert werden. In anderen Implementierungen kann die Laserleistung jedoch weniger als 2 W oder mehr als 4,5 W betragen.
  • Wie veranschaulicht, bildet der Brennpunkt 14 des Laserlichts eine Stelle einer schnellen Erwärmung und kann zu einem vollständigen oder teilweisen Schmelzen des Materials am Brennpunkt 14 führen. Der Punkt des schnellen Erwärmens und die resultierende Beanspruchung der hexagonalen Einkristall-Struktur des SiC-Substrats führen zu einer Rissbildung des Substratmaterials entlang einer c-Ebene des Substrats. Abhängig von der Art des SiC-Einkristalls, der verwendet wird, um den Stab herzustellen, kann die c-Ebene in einem Schrägwinkel zu der zweiten Oberfläche von ungefähr 1 bis ungefähr 6 Grad ausgerichtet sein. Bei verschiedenen Implementierungen wird dieser Winkel zum Zeitpunkt bestimmt, zu dem der Stab hergestellt wird. Bei bestimmten Implementierungen kann der Schrägwinkel ungefähr 4 Grad betragen.
  • Während des Betriebs wird der Laser im gepulsten Betrieb betrieben, um zahlreiche überlappenden Stellen von gepulstem Licht zu erzeugen, während er über die Oberfläche des Substrats fährt. Infolgedessen wird eine kontinuierliche/halbkontinuierliche Schicht/ein Band aus modifiziertem Material innerhalb des Wafers gebildet. Bei anderen Implementierungen kann der Laser in einem kontinuierlichen Wellenmodus anstatt in einem gepulsten Modus betrieben werden, um das Band modifizierten Materials zu erzeugen. Wie veranschaulicht, verursacht die durch den Brennpunkt 14 bewirkte Beanspruchung eine Rissbildung entlang der c-Ebene in dem Material des SiC-Substrats 2 in einer oder beiden Richtungen entlang der c-Ebene oder in beiden Richtungen. Diese Risse sind derart veranschaulicht, dass sie sich von dem Bereich des Brennpunkts 14 (wo sich die modifizierte Schicht/das Band befindet) in dem Schrägwinkel in 1 abwinkelnd verteilen. Bei verschiedenen Implementierungen können die Risse abhängig von den Eigenschaften des Lasers und dem Anwendungsverfahren des Lasers auf das Material unter dem Brennpunkt 14, über dem Brennpunkt 14 oder direkt von dem Brennpunkt 14 verteilt sein. Bei verschiedenen Implementierungen ist die Länge der Risse in das Substrat eine Funktion der Leistung des angewendeten Lasers. Als ein nicht einschränkendes Beispiel wurde die Tiefe des Brennpunkts bei 500 um in das Substrat eingestellt; wo die Laserleistung 3,2 W betrug, betrug die Rissausbreitung von der modifizierten Schicht/dem Band ungefähr 250 um; wo die Laserleistung bei 2 W lag, betrugen die Risslängen ungefähr 100 um; wo die Laserleistung bei 4,5 W eingestellt war, betrugen die Risslängen ungefähr 350 um.
  • Wie veranschaulicht, kann das Substrat 2 unter dem Laserstrahl 12 schrittweise verfahren werden (oder der Laserstrahl 12 kann oberhalb des Substrats 2 schrittweise verfahren werden oder beide können zusammen schrittweise verfahren werden), um eine Vielzahl von voneinander beabstandeten Stellen 16 zu erzeugen, an denen ein Schaden in dem Substrat induziert wurde. Die Breite zwischen der Vielzahl von beabstandeten Stellen kann eine Funktion der Risslängen in das Material des Wafers und/oder der Menge an Schadensschicht sein, die gebildet wird, wenn ein Wafer erstmals abgetastet wird. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Breite zwischen ungefähr der Länge der Risse in den Wafer und ungefähr dem Doppelten der Länge der Risse in den Wafer eingestellt werden. In Situationen, in denen die Schadensschicht anfänglich während des Abtastens über den Wafer auf einer Seite des Wafers gebildet wird, kann die Breite zwischen den beabstandeten Stellen anfänglich verringert werden. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Breite anfänglich auf 200 um eingestellt werden, bis die Risse beginnen, sich von der modifizierten Schicht zu verteilen, an welchem Punkt die Breite (schrittweiser Verfahrbetrag) auf 400 um eingestellt werden kann. Die Vorschubgeschwindigkeit des Wafers unter dem Laser(oder des Lasers oberhalb des Wafers) kann als ein nicht einschränkendes Beispiel 400 mm/Sekunde betragen, wenngleich geringere oder größere Vorschubgeschwindigkeiten in verschiedenen Implementierungen verwendet werden können.
  • Obwohl eine Vielzahl von beabstandeten Stellen 16 veranschaulicht ist, kann bei verschiedenen Implementierungen der Laserstrahl 12 nicht in einer schrittweise verfahrenen Weise aufgebracht werden, sondern kann auf kontinuierliche oder im Wesentlichen kontinuierliche Weise auf das Material des Substrats aufgebracht werden, um kontinuierliche oder im Wesentlichen kontinuierliche Schadenszonen/-bereiche in dem Substrat zu erzeugen. Diese Schadensbereiche können eine entsprechende kontinuierliche Rissbildung oder diskontinuierliche Rissbildung des Substratmaterials einschließen. Die Vielzahl von beabstandeten Stellen 16 oder die kontinuierlichen Linien/Bereiche, die von der Laserbestrahlung betroffen sind, bilden eine Schadensschicht innerhalb des Halbleitersubstrats, nachdem der Laser das schrittweise Verfahren/Durchlaufen des Halbleitersubstratmaterials abgeschlossen hat.
  • Das Ziel des Bildens der Schadensschicht ist es, die Struktur des Halbleitersubstratmaterials (im Fall von SiC die hexagonale Kristallstruktur des Substrats) aufzubrechen. Die resultierende aufgebrochene Struktur wird dann leichter von einer Rückschleifscheibe während Rückschleifvorgängen entfernt, da das beschädigte Material des Halbleitersubstrats dem Abrieb-/Erosionsprozess nicht mehr so gleichmäßig standhalten kann. Bei verschiedenen Implementierungen kann die Wirkung der Schadensschicht bei verschiedenen Rückschleifparametern beobachtet werden, wie beispielsweise als ein nicht einschränkendes Beispiel ein Erhöhen der Dünnungsrate des Halbleitersubstrats, ein Erhöhen einer Lebensdauer einer Rückschleifscheibe, Verringern der zum Dünnen des Halbleitersubstrats auf eine gewünschte Dicke erforderlichen Zeit, Verringern der Abnutzungsrate an der Rückschleifscheibe oder eines beliebigen anderen Rückschleifprozessparameters. Die Wirkung auf die Rückschleifparameter kann erst dann festgestellt werden, während die Schadensschicht während des Rückschleifprozesses entfernt wird, oder kann sich über die Entfernung des der Schadensschicht zugehörigen Materials hinaus erstrecken.
  • Bei verschiedenen Implementierungen kann der Prozess des Bestrahlens des Halbleitersubstrats mit Laserlicht ein oder mehrere Male wiederholt werden, nachdem die Schadensschicht nach dem Rückschleifen entfernt wurde, gefolgt von weiterem Rückschleifen nach jeder Laserlichtbestrahlung, um die neu gebildete Schadensschicht zu entfernen, bis das Halbleitersubstrat auf die gewünschte Dicke gedünnt wurde. Bei anderen Implementierungen können jedoch zwei oder mehrere Durchläufe mit dem Laserlicht eingesetzt werden, um die Schadensschicht zu erzeugen. Bei manchen Implementierungen können zwei oder mehr Durchläufe mit Brennpunkten in unterschiedlichen Tiefen in das Halbleitersubstrat eingesetzt werden, um mehrere Schadensschichten oder eine Schadensschicht von größerer Dicke in das Material des Halbleitersubstrats zu bilden.
  • Diese verschiedenen Bearbeitungsoptionen, einschließlich Mehrfachdurchlaufoptionen, werden später in diesem Dokument ausführlicher beschrieben.
  • Bezug nehmend auf 2 ist eine andere Implementierung eines SiC-Substrats 18 veranschaulicht. Analog zu dem Substrat in 1 wurde eine Vielzahl voneinander beabstandeter Stellen 20 unter Verwendung einer Laserbestrahlung an einem Brennpunkt 22 gebildet, der über die zweite Oberfläche 24 des Substrats 18 schrittweise verfahren wird. Wie veranschaulicht, wird die Schadensschicht 26 durch die Wirkung der Vielzahl von beabstandeten Stellen 20 und der entsprechenden Risse 28 gebildet, die sich von den Stellen 20 weg erstrecken, die Linien/Schichten von modifiziertem Material bilden, die sich in die Seite der Zeichnung erstrecken. 2 zeigt wie, bei verschiedenen Implementierungen, die Bildung der Schadensschicht 26 auf einem Substrat stattfinden kann, auf dem Halbleitervorrichtungen gebildet worden waren und das als Vorrichtungsschicht 30 veranschaulicht ist. Abhängig von der Art des Materials in der Vorrichtungsschicht kann bei verschiedenen Implementierungen Laserlicht, das durch das Substrat hindurchtritt, zurück in das Substrat 18 reflektiert werden, wie durch Reflexionslinien 32 von den Vorrichtungsschichtmaterialien veranschaulicht.
  • 3 zeigt ein SiC-Substrat 34, das ein SiC-Wafer ist, der gerade von einem SiC-Stab unter Verwendung eines Laserbestrahlungsprozesses wie dem in diesem Dokument offenbarten getrennt wurde. Wie veranschaulicht, besteht die Wirkung der c-Ebene darin, auf der Oberfläche des Wafers nach der Trennung verschiedene Streifen 36 zu erzeugen, die sich in das Material des SiC-Wafers unter dem Schrägwinkel 4 (in diesem Fall ungefähr 4 Grad) erstrecken. Die tatsächliche Form der Streifen 36 auf dem Wafer im Querschnitt ist nicht so gleichförmig oder gleichmäßig beabstandet, wie in 3 veranschaulicht, da die Querschnittsform in 3 lediglich das Vorhandensein der Streifen 36 anstatt ihrer Form veranschaulicht. Die Streifen werden auch willkürlich gebildet, wenn sich das Material des SiC-Wafers entlang der Formen der Risse, die in dem Material des Wafers gebildet werden, von dem Stab trennt, sodass das in 3 und anderen Figuren in dieser Anmeldung veranschaulichte regelmäßige Muster lediglich die Positionierung der Streifen 36 auf dem Wafer und nicht deren tatsächliche Form zeigen soll. Wie in 3 veranschaulicht, wurde eine erste Vielzahl von beabstandeten Stellen 40 in dem Material des SiC-Substrats 34 unter Verwendung eines Lasers gebildet, wobei der Brennpunkt auf die Tiefe der Stellen 40 eingestellt ist. Eine zweite Vielzahl von beabstandeten Stellen 38 wird gebildet, während der Laser über das Substrat 34 mit einem Brennpunkt 44 bei einer zweiten Tiefe schrittweise verfahren wird, die kleiner als die erste Tiefe in das Substrat 34 ist. Wie veranschaulicht, besteht die Wirkung des Verwendens der zwei unterschiedlichen Durchläufe bei zwei unterschiedlichen Tiefen darin, eine Schadensschicht 42 zu bilden, die dicker als eine Schadensschicht ist, die in jedem Durchlauf alleine gebildet wird.
  • Bezug nehmend auf 4 ist ein SiC-Wafer 46 veranschaulicht, der von einem SiC-Stab nach vorheriger Trennung eines vorherigen Wafers von dem SiC-Stab getrennt wurde. Dieser Prozess (unter der Annahme, dass die obere Oberfläche des SiC-Stabs vor dem Bearbeiten des Entfernens des SiC-Wafers 46 nicht geschliffen und poliert wurde) führt dazu, dass der Wafer 46 Streifen 48 sowohl auf der zweiten Oberfläche 50 als auch auf der ersten Oberfläche 52 des Wafers 46 aufweist. Wie veranschaulicht, wurde eine Vielzahl von voneinander beabstandeten Stellen 54 durch Bestrahlung unter Verwendung eines Lasers an einem Brennpunkt 56 in das Material des Wafers durch schrittweises Verfahren über die zweite Oberfläche 50 des Wafers gebildet. Die Vielzahl von voneinander beabstandeten Stellen 54 bilden eine Schadensschicht 58 durch Bildung/Ausbreitung von Rissen 60 von den Stellen 58. 4 zeigt, wie bei bestimmten Implementierungen eine Dispersionsverhinderungsschicht 62 auf die zweite Oberfläche 50 des Wafers 56 aufgebracht wurde. Diese Dispersionsverhinderungsschicht 62 schließt ein Material ein, das gestaltet ist, Dispersionseffekte des Laserlichts zu reduzieren oder im Wesentlichen zu beseitigen, wenn es durch die Streifen 48 in das Material der zweiten Oberfläche 50 eintritt. Dieses Material kann bei verschiedenen Implementierungen so gestaltet sein, dass es einen Brechungsindex für die bestimmte Wellenlänge des Laserlichts im Wesentlichen ähnlich dem Brechungsindex von SiC (oder einem beliebigen anderen Halbleitersubstratmaterial, das bearbeitet wird) aufweist. Bei anderen Implementierungen wird die Dicke der Dispersionsverhinderungsschicht über der zweiten Oberfläche basierend auf der speziellen Wellenlänge des Laserlichts bestimmt, das verwendet wird, um die Beugung des Laserlichts zu reduzieren oder zu beseitigen. Bei einer bestimmten Implementierung, bei der die Laserlichtwellenlänge durch λ dargestellt wird, kann eine Formel für die Dicke (t) t = (λ/4) * (2n + 1) sein, wobei n zwischen 0 und einer positiven ganzen Zahl liegt.
  • Bei verschiedenen Implementierungen kann das Material der Dispersionsverhinderungsschicht als nicht einschränkendes Beispiel Polyvinylalkohol, nichtwässrige lösliche Polymere, wasserlösliche Polymere, wasserlösliche Polyester, wasserlösliches Phenol, Bisphenolfluor, Poly(pentabromphenylmethacrylat), Poly(pentabrombenzylmethacrylat), Iodonaphthalin, Bromnaphthalin, Gele, Filme, optisch durchlässige Polyimide, Öle und ein beliebiges anderes Material sein, das auf dem Wafer aufgebracht werden kann. Bei verschiedenen Implementierungen von Dispersionsverhinderungsschichten können Nanopartikel, einschließlich als nicht einschränkendes Beispiel TiO2 mit einem Brechungsindex von 2,1, ZrO2 mit einem Brechungsindex von 2,3 oder ein beliebiges anderes Material mit einem Brechungsindex ähnlich dem Substrat, verwendet werden. Bei anderen Implementierungen jedoch wird möglicherweise keine Dispersionsverhinderungsschicht 62 verwendet.
  • Bezug nehmend auf 5 ist ein anderes SiC-Substrat 64 mit ähnlichen Streifen 66, 68 auf der zweiten Oberfläche 70 und der ersten Oberfläche 72 des Substrats 64 veranschaulicht, wie die in 4 veranschaulichten. Da dieses Substrat 64 sowohl auf der zweiten Oberfläche 70 als auch auf der ersten Oberfläche 72 geschliffen und poliert werden soll, wurde Laserbestrahlung verwendet, um eine erste Schadensschicht 74 neben der zweiten Oberfläche 70 und eine zweite Schadensschicht 76 neben der ersten Oberfläche 72 zu bilden. 5 veranschaulicht auch, dass, bei verschiedenen Implementierungen, das Laserlicht 78 von der Seite der ersten Oberfläche 70 des Substrats 64 ohne Umdrehen des Substrats aufgebracht werden kann. 5 veranschaulicht den Fall, in dem ein einzelner Laserlichtstrahl verwendet wird, um die erste Schadensschicht 74 und die zweite Schadensschicht 76 seriell oder umgekehrt zu bilden. Bei bestimmten Implementierungen würde zum Vermeiden von Beugungseffekten, die aus den Rissen in der Schadensschicht und dem modifizierten Material in der Schadensschicht resultieren, zuerst die erste Schadensschicht 74 gebildet, gefolgt von der zweiten Schadensschicht 76, wo der Laser von der zweiten Oberflächenseite bestrahlt wird. Der entgegengesetzte Verlauf würde verwendet werden, wenn der Laser von der ersten Oberflächenseite des Wafers bestrahlt wird.
  • 6 veranschaulicht den Fall, in dem mehrere Laserstrahlen 80, 82 verwendet werden, um gleichzeitig die erste Schadensschicht 86 und die zweite Schadensschicht 88 durch schrittweises Verfahren über den Wafer auf gegenüberliegenden Abschnitten des Substrats 84 zu bilden. Bei verschiedenen Implementierungen verfahren diese Laserstrahlen 80, 82 schrittweise für mindestens einen Teil der Zeit über einen Mittelpunkt des Substrats 84 beabstandet. 7 veranschaulicht ein Substrat 90, bei dem mehrere Laserstrahlen 92, 94 das Substrat gleichzeitig von der zweiten Seite 96 und der ersten Seite 98 aus bestrahlen, jedoch an positionsmäßig ausgerichteten Abschnitten des Substrats 90 im Wesentlichen über (oder unter) einander. Die besondere Ausrichtung der Laserstrahlen bei verschiedenen Implementierungen, bei denen die Bestrahlung sowohl von der zweiten Seite als auch von der ersten Seite des Substrats erfolgt, kann durch eine breite Vielfalt von Faktoren bestimmt werden, einschließlich, als ein nicht einschränkendes Beispiel, der Laserleistung, der optischen Konfiguration, des Durchsatzes, der Verbesserung der Schadensschichtdicke und beliebigen anderen Faktoren, die von der Werkzeugkonfiguration, dem Durchsatz oder der Prozesseffizienz abhängen.
  • 8 veranschaulicht ein anderes SiC-Substrat 100, bei dem zwei Laserstrahlen 102, 104 verwendet werden, um gleichzeitig eine Schadensschicht 106 durch Bestrahlen der zweiten Seite 108 des Substrats 100 zu bilden. Wie veranschaulicht, sind bei dieser Implementierung die zwei Laserstrahlen 102, 104 über einen Mittelpunkt des Substrats beabstandet. Bei verschiedenen Implementierungen können die zwei Laserstrahlen 102, 104 auf gegenüberliegenden Seiten des Substrats 100 beginnen und in Richtung des Mittelpunkts hin zu dem Mittelpunkt hin schrittweise verfahren; in anderen Fällen können sie benachbart zu dem Mittelpunkt beginnen und schrittweise voneinander weg verfahren. 9 veranschaulicht ein anderes SiC-Substrat 110, bei dem zwei Laserstrahlen 112, 114 verwendet werden, um gleichzeitig eine Schadensschicht 116 in dem Substrat 110 zu bilden, wo die zwei Laserstrahlen nahe zueinander beabstandet sind. Der Abstand der Strahlen 112, 114 kann so nahe sein wie benachbarte Stellen in der Vielzahl von beabstandeten Stellen 120, oder kann eine beliebige Anzahl von voneinander beabstandeten Stellen sein. Bei dieser Implementierung und bei allen anderen in diesem Dokument offenbarten Mehrfachlaserstrahlimplementierungen können die zwei oder mehreren Laserstrahlen, die zum Bilden der Schadensschichten verwendet werden, die gleichen Eigenschaften haben oder sich in einem oder mehreren der folgenden Aspekte voneinander unterscheiden, nämlich als nicht einschränkendes Beispiel: Lasertyp, Laserwellenlänge, Punktgröße, Leistung, Pulsenergie, Pulsbreite, Wiederholrate/Frequenz, Verfahrgeschwindigkeit, Verweilzeit, Tiefe in das Substratmaterial, numerische Apertur, durchschnittliche Leistung und beliebige andere gewünschte Lasereigenschaften. Außerdem können die zwei oder mehreren Laserstrahlen bei verschiedenen Implementierungen von denselben oder unterschiedlichen Laservorrichtungen erzeugt werden.
  • Bezug nehmend auf 10 ist eine Darstellung eines Halbleitersubstrats 122 veranschaulicht. Das hier veranschaulichte spezielle Halbleitersubstrat weist zwei Waferflats auf, die einem SiC-Wafer entsprechen, obwohl die hierin offenbarten Grundsätze auf viele unterschiedliche Substrattypen angewendet werden könnten. Wie veranschaulicht, ist ein Pfad 124 veranschaulicht, dem ein Laser folgt, wenn er das Substrat mit Laserlicht bestrahlt, wobei der Pfad 124 Stellen anzeigt, an denen die Lichtbestrahlung auftritt und ein Brennpunkt innerhalb des Substrats gebildet wird. Bei anderen Implementierungen kann der Pfad 124 jedoch den Pfad des Lasers veranschaulichen, wenn er sich über die Oberfläche des Substrats bewegt und den Wafer in kontinuierlicher Welle bestrahlt, und nicht im gepulsten Betriebsmodus. Der Pfad 124, der in 10 veranschaulicht ist, ist ein alternierender Einzeldurchlaufpfad, bei dem der Laser zuerst in der y-Richtung über den Wafer hinweg in x-Richtung schrittweise verfährt und dann in der entgegengesetzten y-Richtung in verschiedenen Schritten über den Wafer hinweg schrittweise verfährt. Bei verschiedenen Implementierungen kann der Abstand der Stufen in der x-Richtung derselbe sein, wie in 10 veranschaulicht. Bei anderen Implementierungen kann jedoch der Abstand der Stufen über den Wafer variieren, entweder für eine Anfangsperiode oder für den gesamten Abstand über den Wafer in der x-Richtung, abhängig davon, wie sich die Schadensschicht bildet. Die Beabstandung der Stufen kann eine beliebige der in diesem Dokument offenbarten sein.
  • 11 veranschaulicht ein Halbleitersubstrat 128, das unter Verwendung eines sich schneidenden Doppeldurchlaufpfades 30 bearbeitet wurde. In der hier veranschaulichten Version des Pfades werden die Pfade während des ersten Durchlaufs zuerst vom Laser bestrahlt und dann während des zweiten Durchlaufs erneut vom Laser bestrahlt. Die Verwendung von Doppeldurchlaufpfaden kann die Verbesserung des Ausbreitens der Rissbildung und anderer durch die Laserbestrahlung hervorgerufener Schäden ermöglichen, indem dem Substrat Zeit gegeben wird, die Struktur des Substrats zwischen Durchläufen zu kühlen und/oder auf andere Weise einzustellen. Dies kann wiederum die Dicke oder andere gewünschte Eigenschaften der gebildeten Schadensschicht verbessern.
  • Bezug nehmend auf 12 ist ein Halbleitersubstrat 134 veranschaulicht, das unter Verwendung eines spiralförmigen Einzeldurchlaufpfades 136 bearbeitet wurde. Bei verschiedenen Implementierungen können verschiedene Kombinationen und Anordnungen von spiralförmigen Pfaden wie beispielsweise Mehrfachdurchlaufpfade verwendet werden, und Spiralen mit verschiedenen Formen und Gestaltungen (dichter angeordnete Spiralen am Anfang oder Ende der Spirale) und verschiedene überlappende Anordnungen von Spiralen können verwendet werden. Für spiralförmige (und alternierende/sich schneidende Pfade) kann auch die Frequenz von Laserbestrahlungspulsen entlang des Pfads (mehrere Punkte am Anfang, in der Mitte oder am Ende des Pfads oder in verschiedenen Abschnitten des Pfads als in anderen Abschnitten) variiert werden.
  • 13 veranschaulicht eine andere Implementierung eines Substrats 138 mit einem sich schneidenden Doppeldurchlaufpfad 140, bei dem der zweite Durchlauf abgewinkelt ist und nicht bei ungefähr 90 Grad zu dem ersten Durchlauf ausgeführt wird. Der Winkel, unter dem der zweite Durchlauf relativ zum ersten Durchlauf durchgeführt wird, kann durch verschiedene Faktoren bestimmt werden, einschließlich, als nicht einschränkende Beispiele, der Orientierung der kristallographischen Ebenen in den Substraten, der gewünschten Durchsatzraten durch das Laserprozesswerkzeug, der gewünschten Risspositionen in der Schadensschicht und jede andere Prozesseigenschaft, welche die Geschwindigkeit oder Wirksamkeit der Laserbehandlung beeinflusst. Man beachte, dass in 13 manche der Stellen entlang des Pfades der Laserbestrahlung zwischen dem ersten Durchlauf und dem zweiten Durchlauf gemeinsam sind und andere Stellen für einen der Durchläufe einzigartig sind.
  • Bezug nehmend auf 14 ist ein Substrat 146 mit einer anderen Implementierung eines sich schneidenden Doppeldurchlaufpfades 148 veranschaulicht. Wie veranschaulicht, sind bei dieser Implementierung alle Stellen entlang des zweiten Durchlaufs im Wesentlichen parallel zu den Stellen 152 des ersten Durchlaufs ausgerichtet, wobei keine von den zwei Durchläufen gemeinsam genutzt werden. Die Verwendung dieser Technik kann bei verschiedenen Implementierungen das Ausbreiten von Rissen oder anderen Schäden innerhalb der Schadensschicht unterstützen, indem das Substratmaterial auf den Schaden des ersten Durchlaufs reagieren kann, bevor die zweite modifizierte Schadensschicht erzeugt wird. 15 veranschaulicht den Fall, in dem ein Substrat 154 unter Verwendung eines sich schneidenden Durchlaufpfades 156 bearbeitet wird, der in der umgekehrten Reihenfolge von dem in 14 veranschaulichten Pfad 148 ausgeführt wird. Bei verschiedenen Implementierungen kann der Doppeldurchlaufpfad in unterschiedlichen Reihenfolgen von Substrat zu Substrat ausgeführt werden, da die Schadensschichteigenschaften nicht durch die Reihenfolge der Ausführung beeinflusst werden. Bei anderen Implementierungen kann die Reihenfolge, in welcher der Doppeldurchlaufpfad ausgeführt wird, die Eigenschaften der gebildeten Schadensschicht beeinflussen, sodass alle Substrate in der gleichen Reihenfolge ausgeführt werden müssen. Wenn die Schadensschichteigenschaften von der Ausführungsreihenfolge des Doppeldurchlaufpfads abhängen, kann dies durch eine breite Vielfalt von Faktoren verursacht werden, einschließlich, als ein nicht einschränkendes Beispiel, der kristallographischen Ebenen des Substrats, der Ausrichtung von Atomen mit höherem Atomgewicht in einer Ebene gegenüber der anderen relativ zu der Richtung der Ausführung der Doppeldurchlaufpfade und beliebiger anderer Materialeigenschaften des Substrats und/oder des Laserlichts.
  • Viele verschiedene Einzeldurchläufe, Doppeldurchläufe und mehr als zwei Durchlaufpfade zum Bearbeiten von Halbleitersubstraten können unter Verwendung der in diesem Dokument offenbarten Grundsätze aufgebaut werden. Unter Verwendung der hierin offenbarten Grundsätze können auch viele verschiedene sich schneidende, spiralförmige, alternierende, alternierende + spiralförmige, zufällige und halb zufällige Pfade aufgebaut werden. Welche Wege verwendet werden, hängt von vielen der verschiedenen gewünschten Laser- und Substratmaterialfaktoren sowie von den gewünschten Eigenschaften der Schadensschicht zur Verwendung beim Beschleunigen des Rückschleifprozesses ab.
  • Bezug nehmend auf 16 ist eine Implementierung eines Substrats 158 mit einer darauf gebildeten 160 Schadensschicht 158 veranschaulicht. Durch das Vorhandensein der abgewinkelten Risse 162 in der Schadensschicht ist dies ein SiC-Substrat. Wie veranschaulicht, wird das Substrat 158 unterhalb einer Schleifscheibe gedreht, die eine Vielzahl von Zähnen 164 darauf aufweist. Die Lebensdauer der Schleifscheibe wird dadurch bestimmt, wie lange die Zähne 164 an der Scheibe bei einer nutzbaren Länge (Größe) verbleiben. In 16 ist die Richtung der Drehung der Schleifscheibe gegen das Substrat 158 veranschaulicht. Allerdings kann sich bei verschiedenen Implementierungen das Substrat gegen die stationäre Schleifscheibe drehen, die Schleifscheibe kann sich gegen ein stationäres Substrat drehen, oder sowohl die Schleifscheibe als auch das Substrat können sich relativ zueinander drehen. Bei verschiedenen Implementierungen können verschiedenen Umlaufbahnen (kreisförmige, exzentrische oder anderweitig) von der Schleifscheibe relativ zu dem Substrat 158 ausgeführt werden, wenn diese die Zähne mit dem Substrat in Kontakt bringt. Da das Material der Schadensschicht zuerst mit den Zähnen in Kontakt kommt, ist die Dünnungsrate des Materials der Schadensschicht schneller als die Dünnungsrate von unbeschädigtem Material, wodurch die gesamte Dünnungsrate des Wafers beschleunigt wird. Außerdem kann die Nutzungsdauer der Zähne 164 der Schleifscheibe erhöht werden, da an den Zähnen weniger Verschleiß verursacht wird, da das Material der Schadensschicht beim Entfernen weniger abnutzt. Bei bestimmten Substrattypen wie beispielsweise Siliziumkarbid kann das Substrat sehr widerstandsfähig gegen Schleifen sein, da es fast so hart ist wie das Material der Zähne 164 selbst. Dementsprechend erfordert der Rückschleif-/Dünnungsprozess von SiC-Substraten einen erheblichen Zeitaufwand und führt zu einer erheblichen Abnutzung der Zähne, was die Gesamtkosten für das Bilden/Dünnen jedes SiC-Wafers erhöht. Dieses Problem wird noch verschärft, da die derzeitige Substratformungstechnologie allgemein SiC-Wafer erzeugt, die dicker als erforderlich sind, da alle Fertigungsbearbeitungsausrüstung für den Betrieb mit dickeren Wafern ausgelegt/kalibriert sind und/oder der Wafer-Trennprozess keine dünneren produzieren kann. Aufgrund dieser Faktoren kann die Verwendung einer Schadensschicht vor dem Schleifen die Gesamtzykluszeit reduzieren und/oder die Lebensdauer jeder Schleifscheibe erhöhen, wodurch die Kosten pro Wafer auf ein beträchtliches Maß reduziert werden.
  • Wie zuvor erläutert, zeigt 17 das Substrat 158 von 16 nach Entfernen der Schadensschicht durch Rückschleifen, das unter Verwendung eines Lasers auf der zweiten Oberfläche 166 erneut ein zweites Mal mit einem Laser bestrahlt wird, um eine zweite Schadensschicht 168 zu bilden. 17 zeigt, dass dieser Prozess auch weitere Male wiederholt werden kann, um den Wafer auf die gewünschte Dicke zu bringen, wie durch Klammern 170 angezeigt. Da die Entfernungsraten des Materials der Schadensschicht 160, 168 viel höher sein können als die Entfernungsrate des nicht betroffenen Materialvolumens, kann ein rekursives/wiederholtes Rückschleifen zwischen jedem wiederholten Bestrahlungsschritt eine geeignete Kostenersparnis durch verringerte Zykluszeit und/oder Verbrauchskosten für verschiedene Substrate, insbesondere SiC-Substrate bereitstellen.
  • Verschiedene andere Verfahren neben der Bestrahlung einer Oberfläche eines Halbleitersubstrats können verwendet werden, um eine Schadensschicht zu bilden und die Rückschleifkosten entsprechend zu reduzieren. Bezug nehmend auf 18 eine Querschnittsdarstellung einer Vakuumkammer 172 mit einer Einspannvorrichtung 174, mit der ein Halbleitersubstrat 178 gekoppelt worden ist. Über dem Substrat 176 wurde ein Plasma 180 geschlagen/gebildet, und die Betriebsbedingungen im Plasma 180 wurden eingestellt, um große Ionenmengen 182 von dem Plasma 180 auf die zweite Oberfläche 178 des Substrats 176 hinab zu beschleunigen. Da es das Ziel der Plasmaionen 182 ist, die zweite Oberfläche des Substrats 176 zu beschädigen und die innere Struktur der Oberfläche zu beschädigen, wenn sie die Oberfläche beschießen, können die Betriebsbedingungen so eingestellt werden, dass eine solche Aktivität maximiert wird. Diese Betriebsbedingungen können über das hinausgehen, was üblicherweise während der Ätzberarbeitung verwendet wird, da die normale Ätzbearbeitung eine Beschädigung der darunter liegenden Substratmaterialien vermeiden muss, was hier kein Problem darstellt. Eine breite Vielfalt von Gasen kann eingesetzt werden, um das Plasma zu bilden und den Ionenbeschuss durchzuführen, einschließlich, als nicht einschränkendes Beispiel, He, Ne, Ar, Kr, Xe, Sauerstoff, Fluor, Stickstoff, beliebiger Kombinationen davon und eines beliebigen anderen Gastyps, der tendenziell nicht mit dem Material des Substrats chemisch reagiert, sondern in dieses eintritt. Wenn die Ionen in das Substratmaterial eindringen, werden sie mit der Struktur des Materials des Substrats interagieren und diese aufbrechen, wodurch eine Schadensschicht gebildet wird, die anfälliger für Entfernung ist, wie vorstehend hierin beschrieben. Mehrfach aufeinander folgende Plasmabehandlungen und Rückschleifschritte können bei verschiedenen Implementierungen verwendet werden, um den Wafer zu dünnen, ähnlich den mehreren zuvor beschriebenen Laserbestrahlungsschritten.
  • Bezug nehmend auf 19 veranschaulicht eine Implementierung eines Halbleitersubstrats 184 die Implantation mit einem Ionenstrahl 186 unter Verwendung eines Ionenimplantationsprozesses. Der Ionenstrahl hat bei verschiedenen Implementierungen eine sehr hohe Energie von > 200 keV und der mit dem Ionenstrahl verbundene Strom kann bis zu 30 mA oder mehr betragen, um sicherzustellen, dass die Ionen so tief wie möglich in das Material des Substrats eindringen und durch Aufbrechen der Materialstruktur des Substrats eine Schadensschicht bilden, die so breit wie möglich ist. Eine breite Vielfalt von Implantationsprozessen kann verwendet werden, und mehrere Implantations-/Rückschleifschritte könnten bei verschiedenen Implementierungen verwendet werden. Beispiele der Ionen, die für die Implantation verwendet werden könnten, können als nicht einschränkendes Beispiel Stickstoff, Bor, Argon und einen beliebigen anderen Ionentyp einschließen, der nicht so wahrscheinlich mit dem Material des bestimmten implantierten Halbleitersubstrats chemisch reagiert. Der Ionentyp kann auch basierend auf der Fähigkeit des Ions gewählt werden, die atomare Struktur des implantierten Substrats aufzubrechen. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Implantieren unter Verwendung eines Protonenstrahls oder eines Strahls von anderen subatomaren Teilchen verwendet werden. Sätze von Implantationsparametern, die ein im Wesentlichen quadratisches (BOX) Profil der Penetration der Ionen oder Partikel erreichen, können bei verschiedenen Implementierungen verwendet werden, um die Tiefe/Einheitlichkeit der Schadensschicht zu maximieren.
  • 20 veranschaulicht ein Halbleitersubstrat 188, das in ein Bad 190 eingetaucht ist, das mit einer Flüssigkeit 192 gefüllt ist. Eine Seite des Substrats 188 ist mit einer Schutzschicht 194 bedeckt (Film, Folie, abgeschiedener Film, aufgesprühte oder aufgeschleuderte Beschichtung usw.), um zu verhindern, dass es die Flüssigkeit 192 berührt. Die Flüssigkeit 192 kann jede von einer breiten Vielfalt von chemischen Verbindungen einschließen, die zum chemischen Wechselwirken mit der Struktur des bestimmten Materials des Substrats 188 gestaltet sind, wie beispielsweise als nicht einschränkendes Beispiel Säuren, Basen, Elektronenrezeptoren, Elektronendonatoren, Verbindungen, die selektiv mit Kohlenstoff reagieren, Verbindungen, die selektiv mit Silizium reagieren, Verbindungen, die selektiv mit einer spezifischen kristallographischen Ebene des Materials des Halbleitersubstrats 188 reagieren, Flusssäure, Phosphorsäure, Salpetersäure, Essigsäure und jede beliebige anderen Chemikalie, die fähig ist, die zweite Oberfläche 196 des Substrats 188 zu beschädigen. Bei diesen verschiedenen Implementierungen dient die Flüssigkeit dazu, eine Schadensschicht in dem Material des Substrats 188 zu erzeugen, die dann, wie zuvor erörtert, leichter vom Substrat 188 durch Rückschleifen geschliffen werden kann. Mehrere Ätz-/Rückschleifdurchläufe auf dem Wafer können bei dem Dünnungsprozess bei verschiedenen Implementierungen verwendet werden.
  • Bezug nehmend auf 21 ist ein Halbleitersubstrat 198 veranschaulicht, das in einem Ofen 202 gelagert ist, wobei eine Schutzschicht 204 mit einer Seite des Wafers gekoppelt ist, um zu verhindern, dass er mit dem Gas im Ofen 202 in Kontakt tritt. Ein gasförmiges Ätzmittel 204 wird in den Ofen 202 eingeführt und so gestaltet, dass es mit der zweiten Oberfläche 206 des Substrats 198 reagiert, um eine Schadensschicht in dem Substrat zu bilden. Eine breite Vielfalt von gasförmigen Ätzmitteln kann bei verschiedenen Implementierungen eingesetzt werden, wie beispielsweise als nicht einschränkendes Beispiel Salzsäure, rauchende Salpetersäure, Schwefelsäure, Flusssäure, starke Basen, wobei ein beliebiges anderes gasförmiges Ätzmittel bei verschiedenen Implementierungen verwendet werden kann. Sowohl vertikale als auch horizontale Diffusionsöfen können verwendet werden, um viele Substrate gleichzeitig zu bearbeiten, oder einzelne Substratkammern können bei verschiedenen Implementierungen verwendet werden. Wie zuvor erörtert, können auch mehrere Ätz-/Rückschleifdurchläufe auf dem Substrat verwendet werden, wenn das Substrat auf eine gewünschte Dicke gedünnt wird.
  • Bezug nehmend auf 22 ist eine Implementierung eines Substrats 208, das mit einer Einrichtung 210 zum schnellen lokalen Abkühlen gekoppelt ist, veranschaulicht. Wie veranschaulicht, ist die Einrichtung 210 zum schnellen thermischen Abkühlen so gestaltet, dass sie einen Abschnitt des Substrats 208 schnell auf eine gewünschte Tiefe 212 in den Wafer abkühlt. Basierend auf dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Materials des Substrats 208 kann das Ergebnis der Abkühlung eine hohe Beanspruchung des Materials des Substrats 208 auf die gewünschte Tiefe bewirken. Der Zustand hoher Beanspruchung über einen kurzen Zeitraum verursacht einen Aufbruch und eine Beschädigung des Materials des Substrats auf die gewünschte Tiefe 212, wodurch eine Schadensschicht gebildet wird. Die Schadensschicht kann dann entfernt werden, nachdem das Substrat 208 von der Einrichtung 210 zum schnellen lokalen Abkühlen durch Rückschleifen entkoppelt wurde. Wie bei den anderen Verfahren zum Bilden von Schadensschichten können mehrere Abkühl- und Rückschleifzyklen in dem Prozess zum Dünnen des Substrats 208 verwendet werden. Die Einrichtung 210 zum schnellen lokalen Abkühlen kann viele verschiedene Formen annehmen und verschiedene Strukturen verwenden. Zum Beispiel kann bei einer Implementierung flüssiger Stickstoff, Ammoniak oder ein anderes verflüssigtes Kühlmittel in eine Verteilungsplatte 214 durchgeleitet werden, die mit dem Substrat 208 gekoppelt ist. Bei verschiedenen Implementierungen kann die Verteilungsplatte vor dem Kontaktieren mit dem Substrat 208 vorgekühlt werden, oder sie kann gekühlt werden, nachdem sie mit dem Substrat gekoppelt wurde. Bei verschiedenen Implementierungen kann ein Zwischenmaterial/eine Zwischenstruktur verwendet werden, um das Substrat 208 an die Verteilungs-/Kühlplatte 214 zu koppeln, einschließlich, als nicht einschränkendes Beispiel, einer Wärmleitpaste, eines wasserlöslichen Gels, eines Haftmittels, eines magnetischen Kopplers, einer Klemme und eines beliebigen anderen Systems oder Verfahrens zum Halten des Substrats an der Verteilungsplatte.
  • 23 zeigt ein Halbleitersubstrat 216, das schnell lokal von einer Wärmequelle erwärmt wird [durch eine Lichtquelle 218 in 23 dargestellt, aber die Wärmequelle könnte bei verschiedenen Implementierungen auch eine wärmeleitende/konvektive Wärmequelle (elektrisch, brennbar, Plasma usw.) sein]. Wie veranschaulicht, führt die schnelle lokale Erwärmung des Substrats 216 zu einer Schädigung der Struktur des Substrats bis zu einem bestimmten Niveau innerhalb des Substrats aufgrund einer hohen Beanspruchung des Materials auf der Grundlage von Wirkungen des Wärmeausdehnungskoeffizienten. Dies bildet eine Schadensschicht 220 in dem Substrat von der zweiten Seite 222 des Substrats. Wie zuvor erörtert, können nach dem Rückschleifen des Materials der Schadensschicht 220 zusätzliche schnelle lokale Erwärmungs-/Rückschleifschritte beim Prozess des Dünnens des Substrats 216 auf die gewünschte Dicke verwendet werden. Wie bei den anderen in diesem Dokument erörterten schadensinduzierenden Prozessen hängt die Anzahl der Rückschleifschritte von der Tiefe der Schadensschicht ab, die durch die jeweils verwendete Schadenstechnik gebildet wird. Eine breite Vielfalt von Ausrüstungsarten könnte verwendet werden, um die schnelle thermische Erwärmung durchzuführen, einschließlich, als nicht einschränkendes Beispiel, einer Ausrüstung für schnelles thermisches Glühen (rapid thermal annealing (RTA)) unter Verwendung von Lichtbestrahlung, kurzen Verweilzeiten auf vorgeheizten Ofenplatten, Öfen, bei denen überhitzte Gasstrahlen auf die zweite Oberfläche des Substrats aufgebracht werden, und eines beliebigen anderen Systems, das gestaltet ist, die zweite Seite des Substrats in sehr kurzer Zeit schnell zu erwärmen.
  • Bezug nehmend auf 24 ist eine Implementierung eines Systems veranschaulicht, das die erste Seite 230 eines Halbleitersubstrats 224 schnell lokal erwärmt, während gleichzeitig die zweite Seite 232 des Substrats 224 schnell lokal abgekühlt wird. Das System, das zum schnellen lokalen Abkühlen verwendet wird, kann ein beliebiges in diesem Dokument offenbartes sein, ebenso wie das System zum schnellen lokalen Erwärmen des Substrats. Systeme, die gleichzeitig ein schnelles lokales Erwärmen und Abkühlen verwenden, können Schadensschichten 234, 236 benachbart zur zweiten Seite 232 bzw. zur ersten Seite 230 des Substrats bilden. Dies kann ein schnelleres Dünnen des Wafers ermöglichen, und zwar einfach dadurch, dass das Rückschleifwerkzeug die Schadensschicht von beiden Seiten des Wafers in zwei separaten Rückschleifschritten entfernen kann, wodurch möglicherweise doppelt so viel Schadensschichtmaterial in jedem Dünnungszyklus entfernt werden kann. Bei anderen Implementierungen kann jedoch die Verwendung dieser Technik abhängig von dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Materials des Halbleitersubstrats so gestaltet werden, dass eine breitere Schadensschicht 238 benachbart zur ersten Oberfläche 230 oder zur zweiten Oberfläche 232 des Substrats 224 gebildet wird. Diese breitere Schadensschicht kann sich, als nicht einschränkendes Beispiel, aus der Position der Spitzentemperatur im Material des Substrats, der Position der Spitze einer hohen oder niedrigen Spitzentemperatur des transienten thermischen Gradienten, der im Material des Substrats erzeugt wird, der Dauer des Temperaturwechsels von niedriger Temperatur zu hoher Temperatur oder von hoher Temperatur zu niedriger Temperatur oder aus einem beliebigen anderen vorübergehenden thermischen Phänomen innerhalb des Materials des Substrats ergeben.
  • Während die Verwendung der gleichzeitigen schnellen lokalen Erwärmung und lokalen Abkühlung unter Bezugnahme auf 24 beschrieben worden ist, kann bei anderen Implementierungen möglicherweise entweder das Erwärmen oder Abkühlen nicht gleichzeitig mit dem schnellen Abkühlen oder dem schnellen Erwärmen durchgeführt werden. Stattdessen kann entweder das Erwärmungs- oder Abkühlsystem verwendet werden, um das Substrat 224 relativ zu der Umgebungstemperatur auf eine stetig erhöhte oder gesenkte Temperatur zu bringen, und dann wird das Substrat 224 einem schnellen lokalen Abkühl- bzw. einem schnellen lokalen Erwärmungsprozess unterzogen. Die Verwendung des Vorheizens oder Vorkühlens des Substrats kann dazu beitragen, die Breite der Schadensschicht zu verbreitern oder die Beschädigung der Schadensschicht auf der Seite des Wafers zu erhöhen, die schnell thermisch bearbeitet wird, indem der lokale Temperaturgradient zwischen dem schnellen thermischen Erwärmungs- oder Abkühlungsprozess erhöht wird. Eine breite Vielfalt an potentiellen Variationen kann unter Verwendung der in diesem Dokument offenbarten Grundsätze aufgebaut werden.
  • Verschiedene Verfahren zum Bilden von Schadensschichten und Techniken zum Bilden derselben wurden in diesem Dokument offenbart. Während diese separat beschrieben worden sind, kann bei verschiedenen Verfahren und Systemen zum Dünnen von Halbleitersubstraten eine beliebige Kombination der verschiedenen Verfahren in Kombination bei verschiedenen Implementierungen zusammen verwendet werden. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann eine oder mehrere Schadensschicht(en) zuerst unter Verwendung eines beliebigen der in diesem Dokument offenbarten Laserbestrahlungsverfahren gebildet werden, und es kann sich dann eine weitere Schadensschichtbildung unter Verwendung von Ionenbeschuss, schnellem Erwärmen/Abkühlen oder einer beliebigen Kombination davon anschließen. Eine breite Vielfalt verschiedener Schadensschichtbildungsverfahren unter Verwendung verschiedener Kombinationen der verschiedenen Schadensschichtbildungsverfahren, die in diesem Dokument offenbart sind, kann unter Verwendung der hierin offenbarten Grundsätze aufgebaut werden.
  • Verschiedene in diesem Dokument offenbarte Verfahrensimplementierungen schließen ein, dass eine Lebensdauer einer Rückschleifscheibe durch das Vorhandensein der hierin offenbarten Schadensschichten erhöht wird.
  • Bei verschiedenen hierin offenbarten Verfahrensimplementierungen wird eine Dünnungsrate erhöht, während eine Rückschleifscheibe die Schadensschicht schleift.
  • Die hierin offenbarten Verfahrensimplementierungen können ferner das Bilden eines oder mehrerer Risse in dem Halbleitersubstrat einschließen, die jede der Vielzahl von voneinander beabstandeten Stellen umgeben.
  • Der vordefinierte Pfad zur Laserbestrahlung, der bei verschiedenen hierin offenbaren Verfahrensimplementierungen verwendet wird, kann ein alternierender Einzeldurchlaufpfad, ein sich schneidender Einzeldurchlaufpfad, ein spiralförmiger Einzeldurchlaufpfad, ein alternierender Doppeldurchlaufpfad, ein sich schneidender Doppeldurchlaufpfad, ein spiralförmiger Doppeldurchlaufpfad, ein zufälliger Einzeldurchlaufpfad, ein zufälliger Doppeldurchlaufpfad, ein Einzeldurchlaufpfad, ein Doppel- oder Mehrfachdurchlaufpfad, ein sich schneidender Einzeldurchlaufpfad, ein sich schneidender Doppeldurchlaufpfad, ein überlappender Einzeldurchlaufpfad, ein überlappender Doppeldurchlaufpfad oder eine beliebige Kombination davon sein.
  • An Stellen, an denen die obige Beschreibung auf bestimmte Implementierungen von Halbleitersubstrat-Dünnungsverfahren und -systemen und implementierende Komponenten, Teilkomponenten, Verfahren und Teilverfahren Bezug nimmt, wird man ohne Weiteres zu schätzen wissen, dass eine Reihe von Modifikationen vorgenommen werden kann, ohne von ihrem Wesen abzuweichen, und dass diese Implementierungen, implementierenden Komponenten, Teilkomponenten, Verfahren und Teilverfahren auf andere Halbleitersubstrat-Dünnungsverfahren und -systeme angewendet werden können.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Dünnen eines Halbleitersubstrats, umfassend: Bereitstellen eines Halbleitersubstrats mit einer ersten Oberfläche und einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden zweiten Oberfläche; Induzieren eines Schadens in einen Abschnitt des Halbleitersubstrats benachbart zu der zweiten Oberfläche, wodurch eine Schadensschicht gebildet wird; und Rückschleifen der zweiten Oberfläche des Halbleitersubstrats.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend eines von: nach dem Rückschleifen der zweiten Oberfläche des Halbleitersubstrats, Induzieren eines Schadens in einen Abschnitt des Halbleitersubstrats benachbart zu der zweiten Oberfläche, wodurch eine zweite Schadensschicht gebildet wird, und Rückschleifen der zweiten Oberfläche des Halbleitersubstrats, um mindestens die zweite Schadensschicht zu entfernen; nach Induzieren eines Schadens in einen Abschnitt des Halbleitersubstrats, erneutes Induzieren eines Schadens in einen Abschnitt des Halbleitersubstrats benachbart zu der zweiten Oberfläche vor dem Rückschleifen der zweiten Oberfläche des Halbleitersubstrats.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Induzieren eines Schadens in den Abschnitt des Halbleitersubstrats ferner ein Bestrahlen der zweiten Oberfläche mit einem Laserstrahl an einem Brennpunkt innerhalb des Halbleitersubstrats an einer Vielzahl von voneinander beabstandeten Stellen entlang der zweiten Oberfläche umfasst, um die Schadensschicht zu bilden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Halbleitersubstrat Siliziumkarbid ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Bestrahlen der zweiten Oberfläche mit dem Laserstrahl am Brennpunkt innerhalb des Halbleitersubstrats an der Vielzahl von voneinander beabstandeten Stellen ferner ein Bestrahlen der Vielzahl von voneinander beabstandeten Stellen unter Verwendung eines vordefinierten Pfads umfasst.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bilden der Schadensschicht ferner eines umfasst von: Beschießen der zweiten Oberfläche mit einer Vielzahl von Ionen aus einem Plasma benachbart zur zweiten Oberfläche, um die Schadensschicht zu bilden; Implantieren der zweiten Oberfläche mit einer Vielzahl von Ionen, um die Schadensschicht zu bilden; die zweite Oberfläche einem Ätzmittel aussetzen, um die Schadensschicht zu bilden; lokales schnelles Abkühlen der zweiten Oberfläche, um die Schadensschicht zu bilden; lokales schnelles Erwärmen der zweiten Oberfläche, um die Schadensschicht zu bilden; lokales schnelles Erwärmen der ersten Oberfläche, während die zweite Oberfläche lokal schnell abgekühlt wird, um die Schadensschicht zu bilden; lokales schnelles Erwärmen der zweiten Oberfläche, während die erste Oberfläche lokal schnell abgekühlt wird, um die Schadensschicht zu bilden; und eine beliebige Kombination davon.
  7. Verfahren zum Herstellen eines Halbleitersubstrats zum Dünnen, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines Halbleitersubstrats mit einer ersten Oberfläche und einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden zweiten Oberfläche; und Bilden einer Schadensschicht in einem Abschnitt des Halbleitersubstrats benachbart zu der zweiten Oberfläche, wobei die Schadensschicht konfiguriert ist, eine Dünnungsrate zu erhöhen, wenn eine Rückschleifscheibe die Schadensschicht schleift.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Bilden der Schadensschicht in dem Abschnitt des Halbleitersubstrats benachbart zur zweiten Oberfläche ferner ein Bestrahlen der zweiten Oberfläche mit einem Laserstrahl an einem Brennpunkt innerhalb des Halbleitersubstrats an einer Vielzahl von voneinander beabstandeten Stellen entlang der zweiten Oberfläche umfasst, um die Schadensschicht zu bilden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Substrat Siliziumkarbid ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Bilden der Schadensschicht in dem Abschnitt des Halbleitersubstrats benachbart zur zweiten Oberfläche ferner eines umfasst von: Beschießen der zweiten Oberfläche mit einer Vielzahl von Ionen aus einem Plasma benachbart zur zweiten Oberfläche, um die Schadensschicht zu bilden; Implantieren der zweiten Oberfläche mit einer Vielzahl von Ionen, um die Schadensschicht zu bilden; die zweite Oberfläche einem Ätzmittel aussetzen, um die Schadensschicht zu bilden; lokales schnelles Abkühlen der zweiten Oberfläche, um die Schadensschicht zu bilden; lokales schnelles Erwärmen der zweiten Oberfläche, um die Schadensschicht zu bilden; lokales schnelles Erwärmen der ersten Oberfläche, während die zweite Oberfläche lokal schnell abgekühlt wird, um die Schadensschicht zu bilden; lokales schnelles Erwärmen der zweiten Oberfläche, während die erste Oberfläche lokal schnell abgekühlt wird, um die Schadensschicht zu bilden; und eine beliebige Kombination davon.
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