DE102019204457A1 - Substratbearbeitungsverfahren - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats (2), das eine erste Oberfläche (4) mit wenigstens einer daran ausgebildeten Trennlinie (12) und eine zweite Oberfläche (6), die der ersten Oberfläche (4) gegenüberliegt, aufweist. Das Verfahren umfasst ein Anbringen einer Schutzabdeckung (30) an der ersten Oberfläche (4) und ein Aufbringen eines Laserstrahls (LB) auf die Schutzabdeckung (30), so dass mehrere Ausrichtungsmarken (16) in der Schutzabdeckung (30) ausgebildet werden. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Bearbeiten eines solchen Substrats (2), das eine Rückseitenschicht (14) an dessen zweiter Oberfläche (6) aufweist. Das Verfahren umfasst ein Aufbringen eines Laserstrahls (LB) auf das Substrat (2) von der Seite der ersten Oberfläche (4) aus. Das Substrat (2) besteht aus einem Material, das für den Laserstrahl (LB) transparent ist, und der Laserstrahl (LB) wird in einem Zustand auf das Substrat (2) aufgebracht, in dem ein Brennpunkt des Laserstrahls (LB) an einer Position innerhalb des Substrats (2) angeordnet ist, die näher zu der zweiten Oberfläche (6) als zu der ersten Oberfläche (4) liegt, so dass mehrere Ausrichtungsmarken (16) in der Rückseitenschicht (14) und/oder in einem Bereich der zweiten Oberfläche (6), in dem die Rückseitenschicht (14) nicht vorliegt, ausgebildet werden. Die Verfahren der Erfindung umfassen ferner ein Entfernen von Substratmaterial entlang der wenigstens einen Trennlinie (12) von der Seite der zweiten Oberfläche (6) aus durch Verwendung eines Substratmaterialentfernungsmittels (26), wobei die Ausrichtungsmarken (16) zum Ausrichten des Substratmaterialentfernungsmittels (26) relativ zu der wenigstens einen Trennlinie (12) verwendet werden.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats, das eine erste Oberfläche mit wenigstens einer daran ausgebildeten Trennlinie und eine zweite Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, aufweist.
  • Technischer Hintergrund
  • An Substraten, wie zum Beispiel Wafern, beispielsweise Halbleiterwafern, werden Bauelemente, wie zum Beispiel integrierte Schaltungen (ICs), hohe Integrationsgrade (LSIs) und Leuchtdioden (LEDs), durch Vorsehen eines Bauelementbereichs an einer vorderen Oberfläche des Substrats ausgebildet. Das Substrat kann ein Wafer sein, der zum Beispiel aus Siliziumkarbid (SiC), Galliumnitrid (GaN), Galliumarsenid (GaAs), Silizium (Si) oder dergleichen besteht. Die Bauelemente können zum Beispiel Halbleiterbauelemente für Leistungshalbleiter sein, die für energiesparende Produkte ausgelegt sind.
  • Bei einem Halbleiterbauelement-Herstellverfahren wird ein Wafer, der einen Bauelementbereich mit mehreren Bauelementen aufweist, die durch mehrere Trennlinien (auch als „Straßen“ bezeichnet) abgeteilt sind, in einzelne Dies geteilt. Dieses Herstellverfahren umfasst üblicherweise einen Schneidschritt zum Schneiden des Wafers entlang der Trennlinien, um die einzelnen Dies zu erhalten. Der Wafer kann entlang der Trennlinien von dessen Vorderseite oder dessen Rückseite aus geschnitten werden.
  • Bei einem Optikbauelement-Herstellverfahren wird eine Optikbauelementschicht, die zum Bespiel aus einer n-leitenden Nitridhalbleiterschicht und einer p-leitenden Nitridhalbleiterschicht besteht, an der Vorderseite eines Einkristallsubstrats, wie zum Beispiel eines Saphirsubstrats, eines Siliziumkarbidsubstrats oder eines Galliumnitridsubstrats, ausgebildet. Die Optikbauelementschicht wird durch Trennlinien abgeteilt, um getrennte Bereiche zu definieren, in denen jeweils optische Bauelemente, wie zum Beispiel Leuchtdioden (LEDs) und Laserdioden, ausgebildet werden. Indem die Optikbauelementschicht an der Vorderseite des Einkristallsubstrats vorgesehen wird, wird ein Optikbauelementwafer ausgebildet. Der Optikbauelementwafer wird entlang der Trennlinien getrennt, beispielsweise geschnitten, um die getrennten Bereiche, in denen die optischen Bauelemente ausgebildet sind, zu teilen, wodurch die einzelnen optischen Bauelemente als Chips oder Dies erhalten werden.
  • Als ein Verfahren zum Teilen solcher Substrate ist es in der Technik üblich, das Substrat von dessen Vorderseite, an der die Trennlinien ausgebildet sind, aus zum Beispiel durch Klingenzerteilen oder Laserschneiden entlang der Trennlinien zu schneiden. Auf diese Weise wird die Ausrichtung eines Schneidmittels zum Schneiden des Substrats relativ zu den zu schneidenden Trennlinien erheblich vereinfacht. Jedoch kann, da auch der Bauelementbereich an der Substratvorderseite ausgebildet ist, die Qualität der Bauelemente durch den Schneidvorgang beeinträchtigt werden. Insbesondere treten häufig Probleme, wie zum Beispiel Abplatzungen an der Vorderseite und/oder der Rückseite und eine Verschlechterung der Die-Festigkeit resultierender Chips oder Dies, auf.
  • Um diese Probleme zu vermeiden, wurde vorgeschlagen, das Substrat von dessen Rückseite aus entlang der Trennlinien zu schneiden. Jedoch erschwert dieser Ansatz die Ausrichtung des Schneidmittels relativ zu den zu schneidenden Trennlinien erheblich und verringert dieser wesentlich die Ausrichtungsgenauigkeit. Die Verringerung der Ausrichtungsgenauigkeit muss üblicherweise durch Verbreitern der Trennlinien kompensiert werden, um so die Positionierungstoleranzen des Schneidmittels zu erhöhen. Jedoch verringert eine solche Verbreiterung der Trennlinien die Anzahl von Bauelementen, die auf dem Substrat aufgenommen werden können, was die Herstelleffizienz beeinträchtigt und zu einer Verschwendung von Substratmaterial führt. Dieses Problem ist für den Fall teurer Substratmaterialien, wie zum Beispiel SiC und GaAs, besonders ausgeprägt.
  • Die obigen Probleme werden weiter verstärkt, falls eine Rückseitenschicht, wie zum Beispiel eine Metallschicht, an der Rückseite des Substrats vorliegt. Üblicherweise erschwert das Vorliegen einer solchen Rückseitenschicht die Erfassung der Trennlinien von der Substratrückseite aus und somit die Ausrichtung des Schneidmittels noch mehr. Insbesondere kann die Rückseitenschicht die Transmission von Licht im sichtbaren Bereich und/oder im Infrarot(IR)-Bereich blockieren. Falls zum Beispiel zwei getrennte Kameras verwendet werden, um das Substrat gleichzeitig von dessen Vorder- und Rückseite aus abzubilden, um das Schneidmittel relativ zu den Trennlinien auszurichten, ist es sehr schwierig, die Kameras präzise miteinander abzugleichen, was üblicherweise zu einer geringen Ausrichtungsgenauigkeit führt.
  • Daher besteht weiterhin ein Bedarf nach einem Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats, das es ermöglicht, das Substrat in genauer und effizienter Weise zu bearbeiten.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats bereitzustellen, das es ermöglicht, das Substrat in genauer und effizienter Weise zu bearbeiten. Dieses Ziel wird durch ein Substratherstellverfahren mit den technischen Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Substratherstellverfahren mit den technischen Merkmalen des Anspruchs 6 erreicht. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung folgen aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats bereit, das eine erste Oberfläche mit wenigstens einer daran ausgebildeten Trennlinie und eine zweite Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, aufweist. Das Verfahren umfasst ein Anbringen einer Schutzabdeckung an der ersten Oberfläche, ein Aufbringen eines Laserstrahls auf die Schutzabdeckung, so dass mehrere Ausrichtungsmarken in der Schutzabdeckung ausgebildet werden, und ein Entfernen von Substratmaterial entlang der wenigstens einen Trennlinie von der Seite der zweiten Oberfläche aus durch Verwendung eines Substratmaterialentfernungsmittels. Die Ausrichtungsmarken werden zum Ausrichten des Substratmaterialentfernungsmittels relativ zu der wenigstens einen Trennlinie verwendet.
  • Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird das Substratmaterial entlang der wenigstens einen Trennlinie von der Seite der zweiten Oberfläche aus entfernt. Daher kann zuverlässig vermieden werden, dass die Unversehrtheit der ersten Oberfläche durch den Substratmaterialentfernungsvorgang beeinträchtigt wird. Insbesondere kann, falls ein Bauelementbereich mit mehreren Bauelementen an der ersten Oberfläche ausgebildet ist, das Risiko, dass die Qualität der Bauelemente durch das Entfernen von Substratmaterial beeinträchtigt werden kann, minimiert werden. Das Auftreten von Problemen, wie zum Beispiel Abplatzungen an der Vorderseite und/oder der Rückseite und eine Verschlechterung der Die-Festigkeit resultierender Chips oder Dies, kann verhindert werden.
  • Ferner wird der Laserstrahl so auf die Schutzabdeckung aufgebracht, dass die mehreren Ausrichtungsmarken in der Schutzabdeckung ausgebildet werden. Auf diese Art können die Ausrichtungsmarken in einer effizienten Weise und mit einem hohen Grad an Genauigkeit ausgebildet werden.
  • Die so ausgebildeten Ausrichtungsmarken werden zum Ausrichten des Substratmaterialentfernungsmittels relativ zu der wenigstens einen Trennlinie verwendet. Daher kann das Substratmaterialentfernungsmittel mit erhöhter Ausrichtungsgenauigkeit relativ zu der wenigstens einen Trennlinie ausgerichtet werden, wodurch ermöglicht wird, den Substratmaterialentfernungsvorgang mit einem hohen Grad an Präzision durchzuführen. Deshalb kann die Breite der wenigstens einen Trennlinie verringert werden, was das Aufnehmen einer erhöhten Anzahl von Elementen, wie zum Beispiel Bauelementen, an der ersten Substratoberfläche ermöglicht. Auf diese Weise wird die Herstelleffizienz erheblich gesteigert und die Verschwendung von Substratmaterial vermieden. Dies ist für den Fall teurer Substratmaterialien, wie zum Beispiel SiC und GaAs, besonders vorteilhaft.
  • Daher ermöglicht das Bearbeitungsverfahren gemäß der Erfindung, das Substrat in einer genauen und effizienten Weise zu bearbeiten.
  • Der Laserstrahl, der so auf die Schutzabdeckung aufgebracht wird, dass die mehreren Ausrichtungsmarken in der Schutzabdeckung ausgebildet werden, kann ein gepulster Laserstrahl sein. Der gepulste Laserstrahl kann eine Pulsbreite aufweisen, die zum Beispiel im Bereich von 1 fs bis 300 ns liegt.
  • Der Laserstrahl kann so auf die Schutzabdeckung aufgebracht werden, dass die mehreren Ausrichtungsmarken in der Schutzabdeckung ausgebildet werden, nachdem die Schutzabdeckung an der ersten Oberfläche angebracht wurde. Auf diese Weise kann die Genauigkeit des Anordnens der Ausrichtungsmarken in der Schutzabdeckung relativ zu der wenigstens einen Trennlinie weiter erhöht werden.
  • Der Laserstrahl kann von der Seite der ersten Oberfläche des Substrats aus auf die Schutzabdeckung aufgebracht werden.
  • Die Formen und die Anordnung der Ausrichtungsmarken sind nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel können alle oder einige der Ausrichtungsmarken in Form von einem oder mehreren Punkten oder einer oder mehreren Linien, beispielsweise gekrümmten und/oder geraden Linien, vorliegen.
  • Mehrere Trennlinien können an der ersten Oberfläche des Substrats ausgebildet sein. Das Verfahren kann umfassen, Substratmaterial entlang einer oder mehrerer, vorzugsweise aller, der Trennlinien durch Verwendung des Substratmaterialentfernungsmittels zu entfernen. In diesem Fall werden die Ausrichtungsmarken zum Ausrichten des Substratmaterialentfernungsmittels relativ zu der Trennlinie oder den Trennlinien, entlang derer das Substratmaterial entfernt werden soll, verwendet.
  • Ein Bauelementbereich mit mehreren Bauelementen kann an der ersten Oberfläche des Substrats ausgebildet sein. Die Bauelemente können durch die wenigstens eine Trennlinie abgeteilt sein. Der Bauelementbereich kann Bauelemente, wie zum Beispiel elektronische Bauelemente, Halbleiterbauelemente, beispielsweise Leistungshalbleiterbauelemente, insbesondere energieeffiziente Leistungshalbleiterbauelemente, oder dergleichen umfassen. Die Bauelemente können zum Beispiel Transistoren, wie beispielsweise MOSFETs, zum Beispiel SiC-MOSFETs, oder Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (IGBTs), oder Dioden, wie beispielsweise Schottkybarrieren-Dioden, umfassen oder sein.
  • Die Schutzabdeckung kann so an der ersten Oberfläche des Substrats angebracht werden, dass die in dem Bauelementbereich ausgebildeten Bauelemente abgedeckt werden. Die Schutzabdeckung kann die erste Substratoberfläche, insbesondere die in dem Bauelementbereich ausgebildeten Bauelemente, beispielsweise vor Verunreinigung und/oder Beschädigung schützen.
  • Das Substrat kann zum Beispiel aus einem Halbleiter, Glas, Saphir (Al2O3), einer Keramik, wie zum Beispiel einer Aluminiumoxidkeramik, Quarz, Zirkonoxid, PZT (Blei-Zirkonat-Titanat), einem Polykarbonat, einem optischen Kristallmaterial oder dergleichen bestehen. Das Substrat kann ein Wafer, wie zum Beispiel ein Halbleiterwafer, sein.
  • Insbesondere kann das Substrat zum Beispiel aus Siliziumkarbid (SiC), Silizium (Si), Galliumarsenid (GaAs), Galliumnitrid (GaN), Galliumphosphid (GaP), Indiumarsenid (InAs), Indiumphosphid (InP), Siliziumnitrid (SiN), Lithiumtantalat (LT), Lithiumniobat (LN), Aluminiumnitrid (AlN), Siliziumoxid (SiO2) oder dergleichen bestehen. Besonders bevorzugt besteht das Substrat aus SiC.
  • Das Substrat kann ein Einkristallsubstrat, ein Glassubstrat, ein Verbindungssubstrat, wie zum Beispiel ein Verbindungshalbleitersubstrat, beispielsweise ein SiC-, GaAs- oder GaN-Substrat, oder ein polykristallines Substrat, wie zum Beispiel ein Keramiksubstrat, sein.
  • Die Breite der wenigstens einen Trennlinie kann 1 µm oder weniger betragen. Die Breite der wenigstens einen Trennlinie kann im Bereich von 1 µm bis 200 um, im Bereich von 10 µm bis 100 µm oder im Bereich von 10 µm bis 50 µm liegen.
  • Ein Abschnitt der Schutzabdeckung kann sich seitlich oder radial über die erste Oberfläche des Substrats hinaus erstrecken. Die seitlichen oder radialen Richtungen des Substrats sind senkrecht zu der Dickenrichtung des Substrats. Die Dickenrichtung des Substrats erstreckt sich von der ersten Substratoberfläche auf die zweite Substratoberfläche zu. Der Abschnitt der Schutzabdeckung, der sich seitlich oder radial über die erste Oberfläche des Substrats hinaus erstreckt, kann die erste Oberfläche des Substrats umgeben, insbesondere umfänglich umgeben.
  • Der Abschnitt der Schutzabdeckung kann sich beispielsweise um 10 µm bis 1000 µm oder um 1000 µm oder mehr seitlich oder radial über die erste Oberfläche des Substrats hinaus erstrecken. Der Abschnitt der Schutzabdeckung kann sich seitlich oder radial beispielsweise um 10 µm bis 1000 µm oder um 1000 µm oder mehr über einen äußeren Rand des Substrats hinaus erstrecken.
  • Wenigstens eine, vorzugsweise einige oder besonders bevorzugt alle der Ausrichtungsmarken kann/können in dem Abschnitt der Schutzabdeckung ausgebildet werden, der sich seitlich oder radial über die erste Oberfläche hinaus erstreckt. Auf diese Weise kann das Substratmaterialentfernungsmittel mit besonders hoher Ausrichtungsgenauigkeit relativ zu der wenigstens einen Trennlinie ausgerichtet werden, wodurch ermöglicht wird, den Substratmaterialentfernungsvorgang mit einem besonders hohen Grad an Präzision durchzuführen.
  • Der Abschnitt der Schutzabdeckung, der sich seitlich oder radial über die erste Oberfläche hinaus erstreckt, kann sich entlang der Dickenrichtung des Substrats von der ersten Oberfläche in Richtung auf die zweite Oberfläche erstrecken. Der Abschnitt der Schutzabdeckung, der sich seitlich oder radial über die erste Oberfläche hinaus erstreckt, kann sich entlang 10% oder mehr, 20% oder mehr, 30% oder mehr, 40% oder mehr, 50% oder mehr, 60% oder mehr, 70% oder mehr, 80% oder mehr oder 90% oder mehr der Dicke des Substrats von der ersten Oberfläche in Richtung auf die zweite Oberfläche erstrecken. Der Abschnitt der Schutzabdeckung, der sich seitlich oder radial über die erste Oberfläche hinaus erstreckt, kann sich im Wesentlichen entlang der gesamten Dicke des Substrats von der ersten Oberfläche in Richtung auf die zweite Oberfläche erstrecken.
  • Wenigstens eine, vorzugsweise einige oder besonders bevorzugt alle der Ausrichtungsmarken kann/können in dem Abschnitt der Schutzabdeckung, der sich seitlich oder radial über die erste Oberfläche hinaus erstreckt, in einer Position ausgebildet werden, die näher zu der zweiten Oberfläche als zu der ersten Oberfläche liegt. Auf diese Weise kann die Ausrichtungsgenauigkeit, mit der das Substratmaterialentfernungsmittel relativ zu der wenigsten einen Trennlinie ausgerichtet werden kann, noch weiter erhöht werden.
  • Die wenigstens eine, vorzugsweise einigen oder besonders bevorzugt alle der Ausrichtungsmarken kann/können in dem Abschnitt der Schutzabdeckung, der sich seitlich oder radial über die erste Oberfläche hinaus erstreckt, in einer Position ausgebildet werden, in der ein Verhältnis eines zweiten Abstands zwischen der Position und der zweiten Oberfläche in der Substratdickenrichtung und eines ersten Abstands zwischen der Position und der ersten Oberfläche in der Substratdickenrichtung 0,9 oder weniger, 0,8 oder weniger, 0,7 oder weniger, 0,6 oder weniger, 0,5 oder weniger, 0,4 oder weniger, 0,3 oder weniger, 0,2 oder weniger, oder 0,1 oder weniger ist. Die wenigstens eine, vorzugsweise einigen oder besonders bevorzugt alle der Ausrichtungsmarken kann/können in einer Position ausgebildet werden, die zumindest im Wesentlichen an der zweiten Oberfläche des Substrats angeordnet ist.
  • Eine Rückseitenschicht kann an der zweiten Oberfläche des Substrats ausgebildet sein. Die Rückseitenschicht kann eine leitfähige Schicht sein. Zum Beispiel kann die Rückseitenschicht eine Metallschicht sein. Die Rückseitenschicht kann aus einem Material, wie zum Beispiel einem Metall, ausgebildet sein, das zumindest im Wesentlichen für Licht im sichtbaren Bereich und/oder im Infrarot(IR)-Bereich undurchlässig ist.
  • Bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung werden die in der Schutzabdeckung ausgebildeten Ausrichtungsmarken zum Ausrichten des Substratmaterialentfernungsmittels relativ zu der wenigstens einen Trennlinie verwendet. Daher wird der Ausrichtungsvorgang nicht durch das Vorliegen der Rückseitenschicht beeinträchtigt und kann dieser somit mit einem hohen Grad an Genauigkeit durchgeführt werden. Deshalb ist das Verfahren für das Bearbeiten von Substraten mit einer Rückseitenschicht, wie zum Beispiel einer Metallschicht, an der zweiten Substratoberfläche besonders vorteilhaft.
  • Die Rückseitenschicht, wie zum Beispiel eine Metallschicht, kann zumindest im Wesentlichen die gesamte zweite Oberfläche des Substrats abdecken. Auch in diesem Fall kann das Substratmaterialentfernungsmittel durch Verwendung der Ausrichtungsmarken in der Schutzabdeckung zuverlässig und genau relativ zu der wenigsten einen Trennlinie ausgerichtet werden.
  • Die Rückseitenschicht, wie zum Beispiel eine Metallschicht, kann nur einen Teil der zweiten Oberfläche des Substrats abdecken. Insbesondere kann die Rückseitenschicht nur in einem mittleren Abschnitt der zweiten Oberfläche vorgesehen sein. In diesem Fall kann die Rückseitenschicht in einem Außen- oder Umfangsabschnitt der zweiten Oberfläche, der den mittleren Abschnitt der zweiten Oberfläche umgibt, das heißt umfänglich umgibt, nicht vorliegen. Der Außen- oder Umfangsabschnitt der zweiten Oberfläche kann eine Breite, beispielsweise eine Ringbreite, im Bereich von 0,1 mm bis 3 mm aufweisen. Die Rückseitenschicht kann nur in einem Bereich der zweiten Oberfläche vorliegen, der dem an der ersten Oberfläche ausgebildeten Bauelementbereich entspricht.
  • Das Substrat kann an der ersten Oberfläche einen Umfangsrandbereich aufweisen, der keine Bauelemente aufweist und um den Bauelementbereich herum, das heißt so, dass er diesen umgibt, ausgebildet ist. Die Rückseitenschicht kann so angeordnet sein, dass sie nicht in einem Bereich der zweiten Oberfläche vorliegt, der dem Umfangsrandbereich der ersten Oberfläche entspricht.
  • Die Schutzabdeckung kann eine Schutzfolie umfassen oder aus einer solchen bestehen.
  • Die Schutzfolie kann so auf die erste Oberfläche aufgebracht werden, dass eine gesamte vordere Oberfläche der Schutzfolie mit der ersten Oberfläche in unmittelbarem Kontakt steht. In diesem Fall liegt zwischen der vorderen Oberfläche der Schutzfolie und der ersten Oberfläche kein Material, insbesondere kein Haftmittel, vor.
  • Deshalb kann das Risiko einer möglichen Verunreinigung oder Beschädigung der ersten Oberfläche, beispielsweise aufgrund einer Haftkraft einer Haftmittelschicht oder von Haftmittelrückständen an dem Substrat, zuverlässig beseitigt werden.
  • Die Schutzfolie kann durch Aufbringen eines äußeren Impulses auf die Schutzfolie während und/oder nach dem Aufbringen der Schutzfolie auf die erste Oberfläche an der ersten Oberfläche angebracht werden. Das Aufbringen des äußeren Impulses auf die Schutzfolie kann ein Erwärmen der Schutzfolie und/oder ein Kühlen der Schutzfolie und/oder ein Aufbringen eines Vakuums auf die Schutzfolie und/oder ein Bestrahlen der Schutzfolie mit Strahlung, wie zum Beispiel Licht, beispielsweise durch Verwendung eines Laserstrahls, umfassen oder daraus bestehen. Der äußere Impuls kann eine chemische Verbindung und/oder eine Elektronen- oder Plasmabestrahlung und/oder eine mechanische Behandlung, wie zum Beispiel Druck, Reibung oder ein Aufbringen von Ultraschall, und/oder statische Elektrizität umfassen oder sein.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Schutzfolie mit einer Haftmittelschicht versehen werden, wobei die Haftmittelschicht nur in einem Umfangsbereich der vorderen Oberfläche der Schutzfolie vorgesehen wird und der Umfangsbereich einen mittleren Bereich der vorderen Oberfläche der Schutzfolie umgibt. In diesem Fall liegt in dem mittleren Bereich der vorderen Oberfläche der Schutzfolie kein Haftmittel vor. In dem mittleren Bereich der vorderen Oberfläche der Schutzfolie können die vordere Oberfläche der Schutzfolie und die erste Oberfläche in unmittelbarem Kontakt miteinander stehen. Die Schutzfolie kann so auf die erste Oberfläche aufgebracht werden, dass die Haftmittelschicht nur mit einem Umfangsabschnitt der ersten Oberfläche in Kontakt kommt. Der Umfangsabschnitt der ersten Oberfläche, mit dem die Haftmittelschicht in Kontakt kommt, kann zum Beispiel der Umfangsrandbereich der ersten Oberfläche sein, in dem keine Bauelemente vorliegen.
  • Daher kann das Risiko einer möglichen Verunreinigung oder Beschädigung der ersten Oberfläche, beispielsweise aufgrund der Haftkraft der Haftmittelschicht oder von Haftmittelrückständen an dem Substrat, erheblich verringert oder sogar beseitigt werden.
  • Die Schutzfolie kann aus einem einzelnen Material, insbesondere einem einzelnen homogenen Material, bestehen.
  • Die Schutzfolie kann aus einem Kunststoffmaterial, wie zum Beispiel einem Polymer, bestehen. Zum Beispiel kann die Schutzfolie aus einem Polyolefin bestehen. Insbesondere kann die Schutzfolie aus Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) oder Polybutylen (PB) bestehen.
  • Die Schutzfolie kann bis zu einer Temperatur von 180 °C oder mehr, vorzugsweise bis zu einer Temperatur von 220 °C oder mehr, bevorzugter bis zu einer Temperatur von 250 °C oder mehr und noch bevorzugter bis zu einer Temperatur von 300 °C oder mehr wärmebeständig sein.
  • Die Schutzfolie kann eine Dicke im Bereich von 5 bis 200 µm, vorzugsweise 8 bis 100 µm, bevorzugter 10 bis 80 µm und noch bevorzugter 12 bis 50 µm aufweisen.
  • Die Schutzabdeckung kann eine Dämpferschicht umfassen oder aus einer solchen bestehen. Die Schutzabdeckung kann die Schutzfolie und die Dämpferschicht umfassen oder aus diesen bestehen.
  • Die Dämpferschicht kann an einer hinteren Oberfläche der Schutzfolie, die deren vorderer Oberfläche gegenüberliegt, angebracht werden. Falls die Dämpferschicht an der hinteren Oberfläche der Schutzfolie angebracht ist, können Vorsprünge, die entlang der Dickenrichtung des Substrats von der ersten Oberfläche hervorstehen, in der Dämpferschicht eingebettet werden.
  • Die Schutzabdeckung, insbesondere die Schutzabdeckung, die die Dämpferschicht umfasst oder aus dieser besteht, kann als ein Träger zum Halten des Substrats während des Entfernens von Substratmaterial entlang der wenigstens einen Trennlinie von der Seite der zweiten Oberfläche aus durch Verwendung des Substratmaterialentfernungsmittels dienen. Auf diese Weise kann eine ungewünschte Verschiebung des Substrats oder von aus dem Substrat erhaltenen Elementen, wie zum Beispiel Chips oder Dies, zuverlässig vermieden werden.
  • Das Material der Dämpferschicht ist nicht besonders eingeschränkt. Insbesondere kann die Dämpferschicht aus einer beliebigen Art von Material ausgebildet werden, die ermöglicht, dass entlang der Dickenrichtung des Substrats hervorstehende Vorsprünge darin eingebettet werden. Zum Beispiel kann die Dämpferschicht aus einem Harz, einem Haftmittel, einem Gel oder dergleichen ausgebildet werden.
  • Die Dämpferschicht kann durch einen äußeren Impuls, wie zum Beispiel UV-Strahlung, Wärme, ein elektrisches Feld und/oder eine chemische Substanz, härtbar sein. In diesem Fall härtet die Dämpferschicht beim Aufbringen des äußeren Impulses darauf zumindest bis zu einem gewissen Grad aus. Zum Beispiel kann die Dämpferschicht aus einem härtbaren Harz, einem härtbaren Haftmittel, einem härtbaren Gel oder dergleichen ausgebildet werden.
  • Die Dämpferschicht kann bis zu einer Temperatur von 180 °C oder mehr, vorzugsweise bis zu einer Temperatur von 220 °C oder mehr, bevorzugter bis zu einer Temperatur von 250 °C oder mehr und noch bevorzugter bis zu einer Temperatur von 300 °C oder mehr wärmebeständig sein.
  • Die Dämpferschicht kann eine Dicke im Bereich von 10 bis 300 µm, vorzugsweise 20 bis 250 µm und bevorzugter 50 bis 200 µm aufweisen.
  • Die Schutzabdeckung kann eine Basisschicht umfassen oder aus einer solchen bestehen. Die Schutzabdeckung kann die Dämpferschicht und die Basisschicht umfassen oder aus diesen bestehen. Die Schutzabdeckung kann die Schutzfolie, die Dämpferschicht und die Basisschicht umfassen oder aus diesen bestehen.
  • Die Basisschicht kann an der hinteren Oberfläche der Dämpferschicht, die deren vorderer Oberfläche, die an der Schutzfolie angebracht wird, gegenüberliegt, angebracht werden.
  • Das Material der Basisschicht ist nicht besonders eingeschränkt. Die Basisschicht kann aus einem weichen oder biegsamen Material, wie zum Beispiel einem Polymermaterial, beispielsweise Polyvinylchlorid (PVC), Ethylenvinylacetat (EVA) oder einem Polyolefin, bestehen.
  • Alternativ kann die Basisschicht aus einem steifen oder harten Material, wie zum Beispiel Polyethylenterephthalat (PET) und/oder Silizium und/oder Glas und/oder Edelstahl (SUS), bestehen.
  • Außerdem kann die Basisschicht aus einer Kombination der oben aufgezählten Materialien ausgebildet sein.
  • Die Basisschicht kann bis zu einer Temperatur von 180 °C oder mehr, vorzugsweise bis zu einer Temperatur von 220 °C oder mehr, bevorzugter bis zu einer Temperatur von 250 °C oder mehr und noch bevorzugter bis zu einer Temperatur von 300 °C oder mehr wärmebeständig sein.
  • Die Basisschicht kann eine Dicke im Bereich von 30 bis 1500 µm, vorzugsweise 40 bis 1200 µm und bevorzugter 50 bis 1000 um aufweisen.
  • Eine vordere Oberfläche der Basisschicht kann mit der hinteren Oberfläche der Dämpferschicht in Kontakt stehen, und eine hintere Oberfläche der Basisschicht, die deren vorderer Oberfläche gegenüberliegt, kann im Wesentlichen parallel zu der zweiten Oberfläche des Substrats sein. Daher kann, wenn Substratmaterial entlang der wenigstens einen Trennlinie von der Seite der zweiten Oberfläche aus durch Verwendung des Substratmaterialentfernungsmittels entfernt wird, ein geeigneter Gegendruck auf die hintere Oberfläche der Basisschicht ausgeübt werden, zum Beispiel indem diese hintere Oberfläche auf einem Einspanntisch angeordnet wird.
  • Die Schutzabdeckung kann aus einem Material bestehen, das für den Laserstrahl, das heißt den Laserstrahl, der so aufgebracht wird, dass die mehreren Ausrichtungsmarken in der Schutzabdeckung ausgebildet werden, transparent ist. Die Schutzfolie kann aus einem Material bestehen, das für den Laserstrahl transparent ist. Die Dämpferschicht kann aus einem Material bestehen, das für den Laserstrahl transparent ist. Die Basisschicht kann aus einem Material bestehen, das für den Laserstrahl transparent ist.
  • Der Laserstrahl kann so auf die Schutzabdeckung aufgebracht werden, dass eine, einige oder alle der mehreren Ausrichtungsmarken in der Schutzfolie und/oder der Dämpferschicht und/oder der Basisschicht ausgebildet wird/werden.
  • Der Abschnitt der Schutzabdeckung, der sich seitlich oder radial über die erste Oberfläche hinaus erstreckt und sich entlang der Dickenrichtung des Substrats von der ersten Oberfläche in Richtung auf die zweite Oberfläche erstreckt, kann zumindest im Wesentlichen ein Abschnitt der Dämpferschicht sein.
  • Die Erfindung stellt ferner ein Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats bereit, das eine erste Oberfläche mit wenigstens einer daran ausgebildeten Trennlinie und eine zweite Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, aufweist, wobei eine Rückseitenschicht an der zweiten Oberfläche ausgebildet ist. Das Verfahren umfasst ein Aufbringen eines Laserstrahls auf das Substrat von der Seite der ersten Oberfläche aus, wobei das Substrat aus einem Material besteht, das für den Laserstrahl transparent ist, und der Laserstrahl in einem Zustand auf das Substrat aufgebracht wird, in dem ein Brennpunkt des Laserstrahls an einer Position innerhalb des Substrats angeordnet ist, die näher zu der zweiten Oberfläche als zu der ersten Oberfläche liegt, so dass mehrere Ausrichtungsmarken in der Rückseitenschicht und/oder in einem Bereich der zweiten Oberfläche, in dem die Rückseitenschicht nicht vorliegt, ausgebildet werden. Das Verfahren umfasst ferner ein Entfernen von Substratmaterial entlang der wenigstens einen Trennlinie von der Seite der zweiten Oberfläche aus durch Verwendung eines Substratmaterialentfernungsmittels. Die Ausrichtungsmarken werden zum Ausrichten des Substratmaterialentfernungsmittels relativ zu der wenigstens einen Trennlinie verwendet.
  • Das Substrat, die wenigstens eine Trennlinie, die Rückseitenschicht und die Ausrichtungsmarken können die gleichen Merkmale, Eigenschaften und Charakteristiken aufweisen, die oben beschrieben wurden.
  • Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird das Substratmaterial entlang der wenigstens einen Trennlinie von der Seite der zweiten Oberfläche aus entfernt. Daher kann zuverlässig vermieden werden, dass die Unversehrtheit der ersten Oberfläche durch den Substratmaterialentfernungsvorgang beeinträchtigt wird. Insbesondere kann, falls ein Bauelementbereich mit mehreren Bauelementen an der ersten Oberfläche ausgebildet ist, das Risiko, dass die Qualität der Bauelemente durch das Entfernen von Substratmaterial beeinträchtigt werden kann, minimiert werden. Das Auftreten von Problemen, wie zum Beispiel Abplatzungen an der Vorderseite und/oder der Rückseite und einer Verschlechterung der Die-Festigkeit resultierender Chips oder Dies, kann verhindert werden.
  • Ferner wird der Laserstrahl in einem Zustand auf das Substrat aufgebracht, in dem der Brennpunkt des Laserstrahls an einer Position innerhalb des Substrats angeordnet ist, die näher zu der zweiten Oberfläche als zu der ersten Oberfläche liegt, so dass die mehreren Ausrichtungsmarken in der Rückseitenschicht und/oder in einem Bereich der zweiten Oberfläche, in dem die Rückseitenschicht nicht vorliegt, ausgebildet werden. Auf diese Art können die Ausrichtungsmarken in einer effizienten Weise und mit einem hohen Grad an Genauigkeit ausgebildet werden. Insbesondere kann durch Anordnen des Brennpunkts des Laserstrahls an einer Position innerhalb des Substrats, die näher zu der zweiten Oberfläche als zu der ersten Oberfläche liegt, zuverlässig gewährleistet werden, dass die Ausrichtungsmarken von der Seite der zweiten Oberfläche aus klar sichtbar sind.
  • Die so ausgebildeten Ausrichtungsmarken werden zum Ausrichten des Substratmaterialentfernungsmittels relativ zu der wenigstens einen Trennlinie verwendet. Daher kann das Substratmaterialentfernungsmittel mit erhöhter Ausrichtungsgenauigkeit relativ zu der wenigstens einen Trennlinie ausgerichtet werden, wodurch ermöglicht wird, den Substratmaterialentfernungsvorgang mit einem hohen Grad an Präzision durchzuführen. Deshalb kann die Breite der wenigstens einen Trennlinie verringert werden, was das Aufnehmen einer erhöhten Anzahl von Elementen, wie zum Beispiel Bauelementen, an der ersten Substratoberfläche ermöglicht. Auf diese Weise wird die Herstelleffizienz erheblich erhöht und die Verschwendung von Substratmaterial vermieden. Dies ist für den Fall teurer Substratmaterialien, wie zum Beispiel SiC und GaAs, besonders vorteilhaft.
  • Daher ermöglicht das Bearbeitungsverfahren gemäß der Erfindung, das Substrat in einer genauen und effizienten Weise zu bearbeiten.
  • Der Brennpunkt des Laserstrahls kann an einer Position innerhalb des Substrats angeordnet werden, in der ein Verhältnis eines zweiten Abstands zwischen der Position und der zweiten Oberfläche in der Substratdickenrichtung und eines ersten Abstands zwischen der Position und der ersten Oberfläche in der Substratdickenrichtung 0,9 oder weniger, 0,8 oder weniger, 0,7 oder weniger, 0,6 oder weniger, 0,5 oder weniger, 0,4 oder weniger, 0,3 oder weniger, 0,2 oder weniger, oder 0,1 oder weniger ist. Der Brennpunkt des Laserstrahls kann an einer Position innerhalb des Substrats angeordnet werden, die zumindest im Wesentlichen an der zweiten Oberfläche des Substrats angeordnet ist. Der Brennpunkt des Laserstrahls kann an einer Position innerhalb des Substrats angeordnet werden, die zumindest im Wesentlichen an einer Grenzfläche zwischen der zweiten Oberfläche des Substrats und der Rückseitenschicht angeordnet ist.
  • Da der Brennpunkt des Laserstrahls an einer Position innerhalb des Substrats angeordnet ist, die näher zu der zweiten Oberfläche als zu der ersten Oberfläche liegt, kann gewährleistet werden, dass ein erheblicher Teil des Laserstrahls an und/oder nahe zu der zweiten Substratoberfläche, beispielsweise an und/oder nahe zu der Grenzfläche zwischen der zweiten Substratoberfläche und der Rückseitenschicht, absorbiert wird. Daher können die Ausrichtungsmarken in einer effizienten Weise und mit einem hohen Grad an Genauigkeit, insbesondere so, dass sie von der Seite der zweiten Oberfläche aus klar sichtbar sind, ausgebildet werden. Zum Beispiel können die Ausrichtungsmarken in der Rückseitenschicht ausgebildet werden, indem die Rückseitenschicht zumindest teilweise geschmolzen wird.
  • Der Laserstrahl, der so auf das Substrat aufgebracht wird, dass die mehreren Ausrichtungsmarken in der Rückseitenschicht und/oder in einem Bereich der zweiten Oberfläche, in dem die Rückseitenschicht nicht vorliegt, ausgebildet werden, kann ein gepulster Laserstrahl sein. Der gepulste Laserstrahl kann eine Pulsbreite aufweisen, die zum Beispiel im Bereich von 1 fs bis 300 ns liegt.
  • Die Formen und die Anordnung der Ausrichtungsmarken sind nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel können alle oder einige der Ausrichtungsmarken in Form eines oder mehrerer Punkte oder einer oder mehrerer Linien, beispielsweise gekrümmter und/oder gerader Linien, vorliegen.
  • Mehrere Trennlinien können an der ersten Oberfläche des Substrats ausgebildet sein. Das Verfahren kann umfassen, Substratmaterial entlang einer oder mehrerer, vorzugsweise aller, der Trennlinien durch Verwendung des Substratmaterialentfernungsmittels zu entfernen. In diesem Fall werden die Ausrichtungsmarken zum Ausrichten des Substratmaterialentfernungsmittels relativ zu der Trennlinie oder den Trennlinien, entlang derer das Substratmaterial entfernt werden soll, verwendet.
  • Ein Bauelementbereich mit mehreren Bauelementen kann an der ersten Oberfläche des Substrats ausgebildet sein. Die Bauelemente können durch die wenigstens eine Trennlinie abgeteilt sein. Der Bauelementbereich kann Bauelemente, wie zum Beispiel elektronische Bauelemente, Halbleiterbauelemente, beispielsweise Leistungshalbleiterbauelemente, insbesondere energieeffiziente Leistungshalbleiterbauelemente, oder dergleichen umfassen. Die Bauelemente können zum Beispiel Transistoren, wie beispielsweise MOSFETs, zum Beispiel SiC-MOSFETs, oder Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (IGBTs), oder Dioden, wie beispielsweise Schottkybarrieren-Dioden, umfassen oder sein.
  • Die Rückseitenschicht kann eine leitfähige Schicht sein. Zum Beispiel kann die Rückseitenschicht eine Metallschicht sein. Die Rückseitenschicht kann aus einem Material, wie zum Beispiel einem Metall, ausgebildet sein, das zumindest im Wesentlichen für Licht im sichtbaren Bereich und/oder im Infrarot(IR)-Bereich undurchlässig ist.
  • Bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung werden die in der Rückseitenschicht und/oder in einem Bereich der zweiten Oberfläche, in dem die Rückseitenschicht nicht vorliegt, ausgebildeten Ausrichtungsmarken zum Ausrichten des Substratmaterialentfernungsmittels relativ zu der wenigstens einen Trennlinie verwendet. Daher wird der Ausrichtungsvorgang durch das Vorliegen der Rückseitenschicht nicht beeinträchtigt und kann dieser somit mit einem hohen Grad an Genauigkeit durchgeführt werden.
  • Die Rückseitenschicht, wie zum Beispiel eine Metallschicht, kann zumindest im Wesentlichen die gesamte zweite Oberfläche des Substrats abdecken. Falls die Rückseitenschicht die gesamte zweite Substratoberfläche abdeckt, werden alle Ausrichtungsmarken in der Rückseitenschicht ausgebildet. In diesem Fall kann das Substratmaterialentfernungsmittel durch Verwendung der Ausrichtungsmarken in der Rückseitenschicht zuverlässig und genau relativ zu der wenigstens einen Trennlinie ausgerichtet werden.
  • Die Rückseitenschicht, wie zum Beispiel eine Metallschicht, kann nur einen Teil der zweiten Oberfläche des Substrats abdecken. Insbesondere kann die Rückseitenschicht nur in einem mittleren Abschnitt der zweiten Oberfläche vorgesehen sein. In diesem Fall kann die Rückseitenschicht in einem Außen- oder Umfangsabschnitt der zweiten Oberfläche, der den mittleren Abschnitt der zweiten Oberfläche umgibt, das heißt umfänglich umgibt, nicht vorliegen. Die Rückseitenschicht kann nur in einem Bereich der zweiten Oberfläche vorliegen, der dem an der ersten Oberfläche ausgebildeten Bauelementbereich entspricht.
  • Das Substrat kann an der ersten Oberfläche einen Umfangsrandbereich aufweisen, der keine Bauelemente aufweist und um den Bauelementbereich herum, das heißt so, dass er diesen umgibt, ausgebildet ist. Die Rückseitenschicht kann so angeordnet sein, dass sie nicht in einem Bereich der zweiten Oberfläche vorliegt, der dem Umfangsrandbereich der ersten Oberfläche entspricht.
  • Falls die Rückseitenschicht nur einen Teil der zweiten Substratoberfläche abdeckt, können alle Ausrichtungsmarken in der Rückseitenschicht ausgebildet werden, alle Ausrichtungsmarken in dem Bereich der zweiten Oberfläche, in dem die Rückseitenschicht nicht vorliegt, ausgebildet werden oder einige der Ausrichtungsmarken in der Rückseitenschicht und einige der Ausrichtungsmarken in dem Bereich der zweiten Oberfläche, in dem die Rückseitenschicht nicht vorliegt, ausgebildet werden. Auch in jedem dieser Fälle kann das Substratmaterialentfernungsmittel durch Verwendung der Ausrichtungsmarken zuverlässig und genau relativ zu der wenigstens einen Trennlinie ausgerichtet werden.
  • Das Verfahren kann ferner ein Anbringen einer Schutzabdeckung an der ersten Oberfläche umfassen. Die Schutzabdeckung kann aus einem Material bestehen, das für den Laserstrahl, das heißt den Laserstrahl, der so auf das Substrat aufgebracht wird, dass die mehreren Ausrichtungsmarken in der Rückseitenschicht und/oder in einem Bereich der zweiten Oberfläche, in dem die Rückseitenschicht nicht vorliegt, ausgebildet werden, transparent ist. Die Schutzabdeckung kann an der ersten Oberfläche angebracht werden, bevor der Laserstrahl auf das Substrat aufgebracht wird. Der Laserstrahl kann durch die Schutzabdeckung auf das Substrat aufgebracht werden, das heißt so, dass der Laserstrahl durch die Schutzabdeckung transmittiert wird.
  • Die Schutzabdeckung kann so an der ersten Oberfläche des Substrats angebracht werden, dass die in dem Bauelementbereich ausgebildeten Bauelemente abgedeckt werden. Die Schutzabdeckung kann die erste Substratoberfläche, insbesondere die in dem Bauelementbereich ausgebildeten Bauelemente, beispielsweise vor Verunreinigung und/oder Beschädigung schützen.
  • Die Schutzabdeckung kann die gleichen Merkmale, Eigenschaften und Charakteristiken aufweisen, die oben beschrieben wurden. Insbesondere kann die Schutzabdeckung die Schutzfolie und/oder die Dämpferschicht und/oder die Basisschicht umfassen oder aus diesen bestehen, wie oben beschrieben wurde.
  • Die Verfahren gemäß der Erfindung können ferner umfassen, einen Laserstrahl von der Seite der ersten Oberfläche aus auf das Substrat aufzubringen, wobei das Substrat aus einem Material besteht, das für den Laserstrahl transparent ist, und der Laserstrahl zumindest an mehreren Positionen entlang der wenigstens einen Trennlinie so auf das Substrat aufgebracht wird, dass mehrere modifizierte Bereiche in dem Substrat ausgebildet werden.
  • Der Laserstrahl, der so auf das Substrat aufgebracht wird, dass die mehreren modifizierten Bereiche in dem Substrat ausgebildet werden, kann ein gepulster Laserstrahl sein. Der gepulste Laserstrahl kann eine Pulsbreite aufweisen, die zum Beispiel im Bereich von 1 fs bis 300 ns liegt.
  • Der Laserstrahl, der so auf das Substrat aufgebracht wird, dass die mehreren modifizierten Bereiche in dem Substrat ausgebildet werden, kann der gleiche Laserstrahl wie der Laserstrahl, der so auf die Schutzabdeckung aufgebracht wird, dass die mehreren Ausrichtungsmarken in der Schutzabdeckung ausgebildet werden, oder ein unterschiedlicher Laserstrahl sein.
  • Der Laserstrahl, der so auf das Substrat aufgebracht wird, dass die mehreren modifizierten Bereiche in dem Substrat ausgebildet werden, kann der gleiche Laserstrahl wie der Laserstrahl, der so auf das Substrat aufgebracht wird, dass die mehreren Ausrichtungsmarken in der Rückseitenschicht und/oder in einem Bereich der zweiten Oberfläche, in dem die Rückseitenschicht nicht vorliegt, ausgebildet werden, oder ein unterschiedlicher Laserstrahl sein.
  • Der Laserstrahl zum Ausbilden der mehreren modifizierten Bereiche in dem Substrat kann auf das Substrat aufgebracht werden, nachdem der Laserstrahl zum Ausbilden der mehreren Ausrichtungsmarken in der Rückseitenschicht und/oder in einem Bereich der zweiten Oberfläche, in dem die Rückseitenschicht nicht vorliegt, auf das Substrat aufgebracht wurde. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass die Ausrichtungsmarken mit einem besonders hohen Grad an Genauigkeit ausgebildet werden. Insbesondere kann zuverlässig vermieden werden, dass die in dem Substrat ausgebildeten modifizierten Bereiche den Vorgang des Aufbringens des Laserstrahls zum Ausbilden der mehreren Ausrichtungsmarken in der Rückseitenschicht und/oder in einem Bereich der zweiten Oberfläche, in dem die Rückseitenschicht nicht vorliegt, beeinträchtigen.
  • Alternativ kann der Laserstrahl zum Ausbilden der mehreren modifizierten Bereiche in dem Substrat auf das Substrat aufgebracht werden, bevor der Laserstrahl zum Ausbilden der mehreren Ausrichtungsmarken in der Rückseitenschicht und/oder in einem Bereich der zweiten Oberfläche, in dem die Rückseitenschicht nicht vorliegt, auf das Substrat aufgebracht wird.
  • Der Laserstrahl zum Ausbilden der mehreren modifizierten Bereiche in dem Substrat kann auf das Substrat aufgebracht werden, nachdem der Laserstrahl zum Ausbilden der mehreren Ausrichtungsmarken in der Schutzabdeckung auf die Schutzabdeckung aufgebracht wurde.
  • Alternativ kann der Laserstrahl zum Ausbilden der mehreren modifizierten Bereiche in dem Substrat auf das Substrat aufgebracht werden, bevor der Laserstrahl zum Ausbilden der mehreren Ausrichtungsmarken in der Schutzabdeckung auf die Schutzabdeckung aufgebracht wird.
  • Falls mehrere Trennlinien an der ersten Substratoberfläche ausgebildet sind, kann das Verfahren umfassen, den Laserstrahl von der Seite der ersten Oberfläche aus zumindest an mehreren Positionen entlang einer oder mehrerer, vorzugsweise aller, der Trennlinien auf das Substrat aufzubringen. In diesem Fall werden mehrere modifizierte Bereiche zumindest an mehreren Positionen entlang der einen oder mehreren, vorzugsweise aller, der Trennlinien in dem Substrat ausgebildet.
  • Der Laserstrahl kann zumindest an mehreren Positionen entlang der wenigstens einen Trennlinie in einem Zustand auf das Substrat aufgebracht werden, in dem ein Brennpunkt des Laserstrahls mit einem Abstand von der ersten Oberfläche in der Richtung von der ersten Oberfläche auf die zweite Oberfläche zu angeordnet ist. Alternativ kann der Laserstrahl zumindest an mehreren Positionen entlang der wenigstens einen Trennlinie in einem Zustand auf das Substrat aufgebracht werden, in dem der Brennpunkt des Laserstrahls mit einem Abstand von der ersten Oberfläche in der Richtung, die entgegengesetzt zu der Richtung von der ersten Oberfläche auf die zweite Oberfläche zu ist, angeordnet ist.
  • Jeder modifizierte Bereich kann vollständig innerhalb des Körpers des Substrats, das heißt innerhalb des Substrats, angeordnet sein. In diesem Fall erstrecken sich die modifizierten Bereiche nicht bis zu der ersten Oberfläche, das heißt so, dass sie die erste Oberfläche erreichen, und erstrecken sich die modifizierten Bereiche nicht bis zu der zweiten Oberfläche, das heißt so, dass sie die zweite Oberfläche erreichen. Alternativ kann/können sich zumindest einer, einige oder alle der modifizierten Bereiche zu der ersten Oberfläche und/oder der zweiten Oberfläche erstrecken.
  • Der modifizierte Bereich ist ein Bereich des Substrats, der durch das Aufbringen des Laserstrahls, wie zum Beispiel eines gepulsten Laserstrahls, modifiziert wurde. Zum Beispiel kann der modifizierte Bereich ein Bereich des Substrats sein, in dem die Struktur des Substratmaterials durch das Aufbringen des Laserstrahls modifiziert wurde.
  • Der modifizierte Bereich kann einen amorphen Bereich oder einen Bereich, in dem Risse ausgebildet sind, umfassen oder ein amorpher Bereich oder ein Bereich, in dem Risse ausgebildet sind, sein. Der modifizierte Bereich kann einen Raum, beispielsweise einen Hohlraum, innerhalb des Substratmaterials umfassen oder aus einem solchen bestehen, wobei der Raum von einem amorphen Bereich oder einem Bereich, in dem Risse ausgebildet sind, umgeben wird.
  • Falls der modifizierte Bereich einen Bereich umfasst oder ein Bereich ist, in dem Risse ausgebildet sind, das heißt Risse ausgebildet wurden, können die Risse Mikrorisse sein. Die Risse können Abmessungen, beispielsweise Längen und/oder Breiten, im µm-Bereich aufweisen. Zum Beispiel können die Risse Breiten in Bereich von 0,1 µm bis 100 µm und/oder Längen im Bereich von 1 µm bis 1000 µm aufweisen.
  • Die mehreren modifizierten Bereiche können so in dem Substrat ausgebildet werden, dass ein Abstand zwischen Mittelpunkten nebeneinanderliegender modifizierter Bereiche in der Erstreckungsrichtung der wenigstens einen Trennlinie im Bereich von 0,1 µm bis 50 µm, vorzugsweise 0,1 µm bis 30 µm und bevorzugter 0,1 µm bis 15 µm liegt.
  • Die modifizierten Bereiche können in der Erstreckungsrichtung der wenigstens einen Trennlinie gleich weit voneinander beabstandet sein. Alternativ können einige oder alle nebeneinanderliegender oder benachbarter modifizierter Bereiche in der Erstreckungsrichtung der wenigstens einen Trennlinie unterschiedliche Abstände voneinander aufweisen.
  • Die modifizierten Bereiche können Durchmesser im Bereich von 0,1 µm bis 30 µm, vorzugsweise 0,1 µm bis 20 µm und bevorzugter 0,1 µm bis 10 µm aufweisen.
  • Die mehreren modifizierten Bereiche können so in dem Substrat ausgebildet werden, dass nebeneinanderliegende oder benachbarte modifizierte Bereiche einander nicht überlappen. Auf diese Weise kann besonders zuverlässig gewährleistet werden, dass das Substrat ein ausreichendes Maß an Festigkeit oder Robustheit beibehält, um dessen effiziente weitere Handhabung und/oder Bearbeitung, insbesondere in dem Schritt des Entfernens von Substratmaterial entlang der wenigstens einen Trennlinie, zu ermöglichen.
  • Der Abstand zwischen äußeren Rändern nebeneinanderliegender oder benachbarter modifizierter Bereiche in der Breitenrichtung der wenigstens einen Trennlinie und/oder in der Erstreckungsrichtung der wenigstens einen Trennlinie kann wenigstens 1 um betragen.
  • Die mehreren modifizierten Bereiche können so in dem Substrat ausgebildet werden, dass nebeneinanderliegende oder benachbarte modifizierte Bereiche einander, beispielsweise in der Breitenrichtung der wenigstens einen Trennlinie und/oder in der Erstreckungsrichtung der wenigstens einen Trennlinie, zumindest teilweise überlappen.
  • Die modifizierten Bereiche können so ausgebildet werden, dass sie sich nur entlang eines Teils der Dicke des Substrats in der Richtung von der ersten Oberfläche auf die zweite Oberfläche zu erstrecken. Einige oder alle der modifizierten Bereiche können so ausgebildet werden, dass sie sich entlang 5% oder mehr und 60% oder weniger, vorzugsweise 10% oder mehr und 40% oder weniger und bevorzugter 15% oder mehr und 30% oder weniger der Dicke des Substrats erstrecken.
  • Das Ausbilden der modifizierten Bereiche mit einer großen Erstreckung entlang der Dicke des Substrats wird in Hinsicht auf eine verlängerte Betriebsdauer des Substratmaterialentfernungsmittels, insbesondere einer Klinge oder einer Säge, besonders bevorzugt.
  • Der Betrag der Erstreckung einiger oder aller der modifizierten Bereiche entlang der Dicke des Substrats kann geeignet gewählt werden, beispielsweise abhängig davon, ob beabsichtigt ist, Substratmaterial entlang der Dicke des Substrats vollständig oder teilweise zu entfernen, zum Beispiel indem das Substrat entlang dessen Dicke vollständig oder teilweise geschnitten wird.
  • Der Betrag der Erstreckung der modifizierten Bereiche entlang der Dicke des Substrats und die Position der modifizierten Bereiche entlang der Docke des Substrats können genau gesteuert werden, zum Beispiel indem der Brennpunkt des Laserstrahls mit einem geeigneten Abstand von der ersten Oberfläche, beispielsweise in der Richtung von der ersten Oberfläche auf die zweite Oberfläche zu, angeordnet wird.
  • In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können an jeder der mehreren Positionen entlang der wenigstens einen Trennlinie, an denen der Laserstrahl aufgebracht wird, mehrere modifizierte Bereiche, beispielsweise zwei oder mehr, drei oder mehr, vier oder mehr, fünf oder mehr oder sechs oder mehr modifizierte Bereiche, ausgebildet werden und die mehreren modifizierten Bereiche entlang der Richtung von der ersten Oberfläche auf die zweite Oberfläche zu, das heißt entlang der Dickenrichtung des Substrats, nebeneinander angeordnet werden. Auf diese Weise können mehrere Schichten modifizierter Bereiche ausgebildet werden, wobei die mehreren Schichten entlang der Dickenrichtung des Substrats übereinander angeordnet sind. Eine solche Anordnung von Schichten modifizierter Bereiche kann sich über 30% oder mehr, 40% oder mehr, 50% oder mehr, 60% oder mehr, 70% oder mehr, 80% oder mehr oder 90% oder mehr der Dicke des Substrats erstrecken.
  • Bei den Verfahren gemäß der Erfindung kann das Substratmaterial mechanisch entlang der wenigstens einen Trennlinie entfernt werden. Insbesondere kann das Substratmaterial durch mechanisches Schneiden des Substrats entlang der wenigstens einen Trennlinie entlang der wenigstens einen Trennlinie entfernt werden.
  • Das Substratmaterial kann durch Schneiden des Substrats entlang der wenigstens einen Trennlinie entfernt werden. Zum Beispiel kann das Substrat durch Verwendung eines mechanischen Schneidmittels, wie zum Beispiel einer Klinge oder einer Säge, als das Substratmaterialentfernungsmittel geschnitten werden. Das Substratmaterial kann unter Verwendung eines Laserschneidmittels als das Substratmaterialentfernungsmittel durch Laserschneiden, insbesondere durch Laserablation, entfernt werden. Das Substratmaterial kann, zum Beispiel unter Verwendung einer Plasmaquelle oder dergleichen als das Substratmaterialentfernungsmittel, durch Plasmaschneiden entfernt werden. Das Schneiden des Substrats ist eine besonders effiziente, einfache und zuverlässige Weise, das Substratmaterial entlang der wenigstens einen Trennlinie zu entfernen.
  • Das Ausbilden mehrerer modifizierter Bereiche in dem Substrat entlang der wenigstens einen Trennlinie verringert die Festigkeit des Substrats in den Bereichen, in denen die modifizierten Bereiche ausgebildet werden. Daher kann das Entfernen von Substratmaterial entlang der wenigstens einen Trennlinie durch das Ausbilden solcher modifizierten Bereiche in dem Substrat erheblich erleichtert werden. Insbesondere kann das mechanische Entfernen von Substratmaterial, beispielsweise das mechanische Schneiden des Substrats, entlang der wenigstens einen Trennlinie in einer effizienteren Weise, zum Beispiel mit einer erhöhten Bearbeitungsgeschwindigkeit, durchgeführt werden. Zum Beispiel kann für den Fall eines Klingen- oder Sägenzerteilvorgangs die Klingen- oder Sägenzerteilgeschwindigkeit erheblich erhöht werden.
  • Bei den Verfahren gemäß der Erfindung kann das Substratmaterial nur entlang eines Teils der Dicke des Substrats in der Richtung von der zweiten Oberfläche auf die erste Oberfläche zu entfernt werden. Das Substratmaterial kann entlang 30% oder mehr, vorzugsweise 40% oder mehr, bevorzugter 50% oder mehr, noch bevorzugter 60% oder mehr und sogar noch bevorzugter 70% oder mehr der Dicke des Substrats entfernt werden.
  • Das Substratmaterial kann entlang der gesamten Dicke des Substrats entfernt werden. Auf diese Weise wird das Substrat durch den Substratmaterialentfernungsvorgang entlang der wenigstens einen Trennlinie geteilt.
  • Das Substratmaterial kann entlang der gesamten Erstreckung der modifizierten Bereiche in der Richtung von der zweiten Oberfläche auf die erste Oberfläche zu oder nur entlang eines Teils dieser Erstreckung entfernt werden. Durch Entfernen des Substratmaterials entlang der gesamten Erstreckung der modifizierten Bereiche kann die Die-Festigkeit von aus dem Substrat erhaltenen Elementen, wie zum Beispiel Chips oder Dies, weiter erhöht werden. Das Substratmaterial kann entlang 30% oder mehr, vorzugsweise 40% oder mehr, bevorzugter 50% oder mehr, noch bevorzugter 60% oder mehr und sogar noch bevorzugter 70% oder mehr der Erstreckung der modifizierten Bereiche entfernt werden.
  • Die Verfahren gemäß der Erfindung können ferner umfassen, nach dem Entfernen von Substratmaterial entlang der wenigstens einen Trennlinie eine äußere Kraft auf das Substrat aufzubringen, um so das Substrat entlang der wenigstens eine Trennlinie zu teilen.
  • Zum Beispiel kann die äußere Kraft auf das Substrat aufgebracht werden, indem die Schutzabdeckung radial aufgeweitet wird, das heißt indem die Schutzabdeckung als ein Aufweitband verwendet wird.
  • Alternativ kann, zum Beispiel falls keine Schutzabdeckung verwendet wird, ein Aufweitband an der ersten Substratoberfläche angebracht werden. Nachfolgend kann das Substrat durch radiales Aufweiten des Aufweitbands entlang der wenigstens einen Trennlinie geteilt werden.
  • Figurenliste
  • Nachfolgend werden hierin nicht beschränkende Beispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erörtert, wobei:
    • 1 eine Querschnittsdarstellung ist, die einen Wafer als ein durch Ausführungsformen der Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zu bearbeitendes Substrat zeigt;
    • 2 eine Querschnittsdarstellung ist, die einen Schritt des Aufbringens eines Laserstrahls auf das Substrat gemäß einer ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
    • 3 eine Querschnittsdarstellung ist, die das Ergebnis des in 2 veranschaulichten Schritts des Aufbringens des Laserstrahls auf das Substrat zeigt;
    • 4 eine Querschnittsdarstellung ist, die das Ergebnis eines Schritts des Anbringens des Substrats an einer Abdeckung gemäß der ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 5 eine Querschnittsdarstellung ist, die einen Schritt des Schneidens des Substrats gemäß der ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
    • 6 eine Querschnittsdarstellung ist, die das Ergebnis des in 5 veranschaulichten Schritts des Schneidens des Substrats zeigt;
    • 7 eine Querschnittsdarstellung ist, die das Ergebnis eines Schritts des Aufbringens einer äußeren Kraft auf das Substrat gemäß der ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 8 eine Querschnittsdarstellung ist, die einen Schritt des Aufbringens eines Laserstrahls auf das Substrat gemäß einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
    • 9 eine Querschnittsdarstellung ist, die einen Schritt des Aufbringens eines Laserstrahls auf das Substrat gemäß einer Abwandlung der zweiten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
    • 10 eine Querschnittsdarstellung ist, die einen Schritt des Aufbringens eines Laserstrahls auf das Substrat gemäß einer dritten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
    • 11 eine Querschnittsdarstellung ist, die einen Schritt des Aufbringens eines Laserstrahls auf das Substrat gemäß einer Abwandlung der dritten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
    • 12 eine Querschnittsdarstellung ist, die das Ergebnis eines Schritts des Anbringens einer Schutzabdeckung an dem Substrat gemäß einer vierten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 13 eine Querschnittsdarstellung ist, die einen Schritt des Aufbringens eines Laserstrahls auf das Substrat gemäß der vierten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
    • 14 eine Querschnittsdarstellung ist, die das Ergebnis eines Schritts des Anbringens des Substrats an einer Abdeckung zeigt und einen Schritt des Schneidens des Substrats gemäß der vierten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
    • 15 eine Querschnittsdarstellung ist, die das Ergebnis eines Schritts des Anbringens einer Schutzabdeckung an dem Substrat gemäß einer Abwandlung der vierten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 16 eine Querschnittsdarstellung ist, die einen Schritt des Aufbringens eines Laserstrahls auf das Substrat gemäß der Abwandlung der vierten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
    • 17 eine Querschnittsdarstellung ist, die einen Schritt des Schneidens des Substrats gemäß der Abwandlung der vierten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
    • 18 eine Querschnittsdarstellung ist, die das Ergebnis eines Schritts des Anbringens einer Schutzabdeckung an dem Substrat gemäß einer fünften Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 19 eine Querschnittsdarstellung ist, die einen Schritt des Aufbringens eines Laserstrahls auf das Substrat gemäß der fünften Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
    • 20 eine Querschnittsdarstellung ist, die einen Schritt des Schneidens des Substrats gemäß der fünften Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die bevorzugten Ausführungsformen betreffen Verfahren zum Bearbeiten eines Wafers als ein Substrat.
  • 1 ist eine Querschnittsdarstellung eines durch die Ausführungsformen der Verfahren der vorliegenden Erfindung zu bearbeitenden Substrats 2. Das Substrat 2 ist ein Halbleiterwafer, insbesondere ein SiC-Wafer. Jedoch können unterschiedliche Arten von Substrat und insbesondere unterschiedliche Substratmaterialien verwendet werden, wie oben näher beschrieben wurde.
  • Wie in 1 gezeigt ist, weist das Substrat 2 eine erste Oberfläche 4 und eine zweite Oberfläche 6, die der ersten Oberfläche 4 gegenüberliegt, auf. Die erste Oberfläche 4 und die zweite Oberfläche 6 sind im Wesentlichen parallel zueinander. An der ersten Oberfläche 4 ist ein Bauelementbereich 8 mit mehreren Bauelementen 10 ausgebildet. Die Bauelemente 10 sind durch mehrere Trennlinien 12 abgeteilt, die auch an der ersten Oberfläche 4 ausgebildet sind. Die Trennlinien 12 sind im Wesentlichen in einem Gittermuster angeordnet. Die Bauelemente 10 können zum Beispiel Transistoren, wie beispielsweise MOSFETs oder Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (IGBTs), oder Dioden, wie zum Beispiel Schottkybarrieren-Dioden, umfassen oder sein.
  • Eine Rückseitenschicht 14 ist an der zweiten Oberfläche 6 ausgebildet. Die Rückseitenschicht 14 ist eine Metallschicht, die zumindest im Wesentlichen für Licht im sichtbaren Bereich und im Infrarot(IR)-Bereich undurchlässig ist. Die Rückseitenschicht 14 deckt beinahe die gesamte zweite Oberfläche 6 mit Ausnahme eines kleinen Umfangsabschnitts der zweiten Oberfläche 6 ab (siehe 1).
  • Im Folgenden wird eine erste Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 2 bis 7 beschrieben.
  • Ein gepulster Laserstrahl LB wird von der Seite der ersten Oberfläche 4 aus auf das Substrat 2 aufgebracht, wie in 2 durch einen Pfeil angezeigt ist. Der gepulste Laserstrahl LB kann eine Pulsbreite aufweisen, die zum Beispiel im Bereich von 1 fs bis 300 ns liegt. Das Material des Substrats 2, insbesondere SiC, ist für den gepulsten Laserstrahl LB transparent, so dass der gepulste Laserstrahl LB durch das Substrat 2 transmittiert wird. Der gepulste Laserstrahl LB wird in einem Zustand auf das Substrat 2 aufgebracht, in dem ein Brennpunkt des gepulsten Laserstrahls LB an einer Position angeordnet ist, die zumindest im Wesentlichen an einer Grenzfläche zwischen der zweiten Oberfläche 6 des Substrats 2 und der Rückseitenschicht 14 angeordnet ist. Diese Anordnung des Brennpunkts ist in 2 nicht veranschaulicht. Durch Anordnen des Brennpunkts zumindest im Wesentlichen an der Grenzfläche zwischen der zweiten Oberfläche 6 des Substrats 2 und der Rückseitenschicht 14 wird ein erheblicher Teil des gepulsten Laserstrahls LB an dieser Grenzfläche absorbiert, wodurch die Rückseitenschicht 14 zumindest teilweise geschmolzen wird. Auf diese Weise wird eine Ausrichtungsmarke 16 in der Rückseitenschicht 14 ausgebildet (siehe 2). Nachfolgend wird der Brennpunkt des gepulsten Laserstrahls LB in der seitlichen Richtung des Substrats 2 bewegt, um so weitere Ausrichtungsmarken 16 an unterschiedlichen Positionen in der Rückseitenschicht 14 auszubilden. Durch Verwendung des gepulsten Laserstrahls LB in dieser Weise können mehrere Ausrichtungsmarken 16 in effizienter Weise und mit einem hohen Grad an Genauigkeit in der Rückseitenschicht 14 ausgebildet werden, insbesondere so, dass diese von der Seite der zweiten Oberfläche 6 aus klar sichtbar sind.
  • Zum Beispiel kann der zum Ausbilden der mehreren Ausrichtungsmarken 16 auf das Substrat 2 aufgebrachte gepulste Laserstrahl LB die folgenden Eigenschaften aufweisen:
    Wellenlänge: 300 bis 1100 nm,
    Pulsbreite: 10 bis 100 ns,
    Pulsenergie: 1 bis 10 µJ,
    Pulsabstand (Mittelpunkt bis Mittelpunkt): 0,5 bis 4 µm.
  • Bei der ersten Ausführungsform werden die Ausrichtungsmarken 16 so vorgesehen, dass zumindest eine Ausrichtungsmarke 16 im Wesentlichen an der Mitte jeder Trennlinie 12 in der Breitenrichtung angeordnet ist (siehe 3). Die Ausrichtungsmarken 16 können zum Beispiel in Form eines oder mehrerer Punkte oder einer oder mehrerer Linien vorliegen. Jedoch sind die Formen und die Anordnung der Ausrichtungsmarken 16 nicht besonders eingeschränkt, wie oben näher beschrieben wurde.
  • Nach dem Ausbilden der Ausrichtungsmarken 16 in der Rückseitenschicht 14 wird der gepulste Laserstrahl LB von der Seite der ersten Oberfläche 4 aus an mehreren Positionen entlang jeder Trennlinie 12 so auf das Substrat 2 aufgebracht, dass mehrere modifizierte Bereiche 18 in dem Substrat 2 ausgebildet werden (siehe 2 und 3). Der gepulste Laserstrahl LB, der so auf das Substrat 2 aufgebracht wird, dass die mehreren modifizierten Bereiche 18 ausgebildet werden, kann der gleiche sein wie der gepulste Laserstrahl LB, der so auf das Substrat 2 aufgebracht wird, dass die mehreren Ausrichtungsmarken 16 ausgebildet werden. Alternativ können zu diesen Zwecken zwei unterschiedliche Laserstrahlen verwendet werden.
  • Zum Beispiel kann der zum Ausbilden der mehreren modifizierten Bereiche 18 auf das Substrat 2 aufgebrachte gepulste Laserstrahl LB die folgenden Eigenschaften aufweisen:
    Wellenlänge: 300 bis 1100 nm,
    Pulsbreite: 10 bis 100 ns,
    Pulsenergie: 5 bis 40 µJ,
    Pulsabstand (Mittelpunkt bis Mittelpunkt): 6 bis 24 µm.
  • Durch Ausbilden der modifizierten Bereiche 18 nach dem Ausbilden der Ausrichtungsmarken 16 kann gewährleistet werden, dass die Ausrichtungsmarken 16 mit einem besonders hohen Grad an Genauigkeit ausgebildet werden. Insbesondere kann zuverlässig vermieden werden, dass die modifizierten Bereiche 18 den Vorgang des Aufbringens des gepulsten Laserstrahls LB zum Ausbilden der Ausrichtungsmarken 16 beeinträchtigen.
  • Die modifizierten Bereiche 18 sind Bereiche des Substrats 2, die durch das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB modifiziert wurden. Zum Beispiel können die modifizierten Bereiche 18 amorphe Bereiche und/oder Bereiche, in denen Risse ausgebildet sind, umfassen oder sein. Die Risse können Abmessungen, beispielsweise Längen und/oder Breiten, im µm-Bereich aufweisen, wie oben näher beschrieben wurde.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist jeder modifizierte Bereich 18 vollständig innerhalb des Körpers des Substrats 2 angeordnet, wie in 2 und 3 gezeigt ist. Somit erstreckt sich jeder modifizierte Bereich 18 nur entlang eines Teils der Dicke des Substrats 2 in der Richtung von der ersten Oberfläche 4 auf die zweite Oberfläche 6 zu. Der Betrag der Erstreckung der modifizierten Bereiche 18 entlang der Substratdicke und die Position der modifizierten Bereiche 18 entlang der Substratdicke können genau gesteuert werden, zum Beispiel indem der Brennpunkt des gepulsten Laserstrahls LB mit einem geeigneten Abstand von der ersten Oberfläche 4 angeordnet wird.
  • Wie in 2 und 3 gezeigt ist, sind an jeder der mehreren Positionen entlang der Trennlinien 12 mehrere, nämlich drei, modifizierte Bereiche 18 ausgebildet und die modifizierten Bereiche 18 entlang der Dickenrichtung des Substrats 2 nebeneinander angeordnet. Auf diese Weise werden mehrere Schichten modifizierter Bereiche 18 ausgebildet, die entlang der Substratdicke übereinander angeordnet sind. Jedoch sind die Anzahl, die Anordnung, die Erstreckungen und die Formen der modifizierten Bereiche 18 nicht besonders eingeschränkt.
  • Das Ausbilden der modifizierten Bereiche 18 in dem Substrat 2 verringert die Festigkeit des Substrats 2 in den Bereichen, in denen die modifizierten Bereiche 18 ausgebildet werden. Daher kann das Entfernen von Substratmaterial entlang der Trennlinien 12, das nachfolgend näher beschrieben wird, erheblich erleichtert werden. Insbesondere kann das mechanische Entfernen von Substratmaterial, wie zum Beispiel das mechanische Schneiden des Substrats 2, entlang der Trennlinien 12 in einer effizienteren Weise, beispielsweise mit einer erhöhten Bearbeitungsgeschwindigkeit durchgeführt werden. Für den Fall eines Klingen- oder Sägenzerteilvorgangs kann die Klingen- oder Sägenzerteilgeschwindigkeit erheblich erhöht werden.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform erstrecken sich, obwohl alle modifizierten Bereiche 18 vollständig innerhalb des Substrats 2 angeordnet sind, Risse 20 von den modifizierten Bereichen 18 insbesondere in Richtung auf die erste Oberfläche 4. Wie in 2 und 3 gezeigt ist, können sich die Risse 20 optional bis zu der ersten Oberfläche 4 erstrecken. Diese Risse 20 in dem Substrat 2 werden durch die Modifikation des Substratmaterials in den modifizierten Bereichen 18 hervorgerufen. Das Vorliegen der Risse 20 hilft dabei, den Vorgang des Teilens des Substrats 2 entlang der Trennlinien 12 weiter zu erleichtern, wie nachfolgend näher beschrieben wird.
  • Nachdem alle Ausrichtungsmarken 16 und modifizierten Bereiche 18 ausgebildet wurden (siehe 3), wird das Substrat 2 an einer Abdeckung 22 angebracht. Insbesondere wird die erste Oberfläche 4 des Substrats 2 so an der Abdeckung 22 angebracht, dass die Abdeckung 22 die in dem Bauelementbereich 8 ausgebildeten Bauelemente 10 abdeckt (siehe 4). Die Abdeckung 22 kann ein übliches Zerteilungsband oder die oben näher beschriebene Schutzabdeckung sein. Zum Beispiel kann die Abdeckung 22 eine Schutzfolie und/oder eine Dämpferschicht und/oder eine Basisschicht umfassen oder aus diesen bestehen, wie oben näher beschrieben wurde. Die Abdeckung 22 wird an einem Umfangsabschnitt derselben so durch einen ringförmigen Rahmen 24 gehalten, dass eine innere Öffnung des ringförmigen Rahmens 24 durch die Abdeckung 22 geschlossen wird.
  • Die Abdeckung 22 kann mit einer Haftmittelschicht (nicht gezeigt) zum Anbringen der Abdeckung 22 an der ersten Oberfläche 4 des Substrats 2 versehen sein. Die Haftmittelschicht kann nur in einem Umfangsbereich der vorderen Oberfläche der Abdeckung 22 angeordnet sein. In diesem Fall sind die vordere Oberfläche der Abdeckung 22 und die erste Oberfläche 4 in einem mittleren Bereich der vorderen Oberfläche der Abdeckung 22 in unmittelbarem Kontakt miteinander. Somit kann das Risiko einer möglichen Verunreinigung oder Beschädigung der ersten Oberfläche 4, insbesondere der Bauelemente 10, beispielsweise aufgrund der Haftkraft der Haftmittelschicht oder von Haftmittelrückständen an dem Substrat 2, erheblich verringert oder sogar beseitigt werden.
  • Nach dem Anbringen des Substrats 2 an der Abdeckung 22 wird von der Seite der zweiten Oberfläche 6 des Substrats 2 aus Substratmaterial entlang der Trennlinien 12 entfernt, wie in 5 veranschaulicht ist. Das Substratmaterial wird entfernt, indem das Substrat 2 unter Verwendung einer Zerteilklinge 26 als ein Substratmaterialentfernungsmittel entlang der Trennlinien 12 mechanisch geschnitten wird. Alternativ kann das Substratmaterial zum Beispiel unter Verwendung eines Laserschneidmittels als das Substratmaterialentfernungsmittel durch Laserschneiden, insbesondere durch Laserablation, entfernt werden. Das Substrat 2 wird entlang der Trennlinien 12 durch die Rückseitenschicht 14 geschnitten (siehe 5). Somit werden die Ausrichtungsmarken 16 in dem Schneidvorgang entfernt.
  • Das Substrat 2 kann durch einen einzelnen Schnitt oder einen Stufenschnitt, beispielsweise unter Verwendung einer Kombination unterschiedlicher Schneidvorgänge, wie zum Beispiel Schneidschritte, die Zerteilklingen mit unterschiedlichen Schnittbreiten verwenden, geschnitten werden. Der Vorgang des Schneidens des Substrats 2 wird durch das Vorliegen der modifizierten Bereiche 18 erheblich erleichtert, wie oben näher beschrieben wurde.
  • Die in der Rückseitenschicht 14 ausgebildeten Ausrichtungsmarken 16 werden zum Ausrichten der Zerteilklinge 26 relativ zu den zu schneidenden Trennlinien 12 verwendet. Daher kann die Zerteilklinge 26 mit erhöhter Ausrichtungsgenauigkeit relativ zu den Trennlinien 12 ausgerichtet werden, wodurch ermöglicht wird, den Substratschneidvorgang mit einem hohen Grad an Präzision durchzuführen. Deshalb kann die Breite der Trennlinien 12 verringert werden, was das Aufnehmen einer erhöhten Anzahl von Bauelementen 10 an der ersten Oberfläche 4 ermöglicht. Auf diese Weise wird die Herstelleffizienz erheblich erhöht und die Verschwendung von Substratmaterial vermieden. Dies ist für den Fall teurer Substratmaterialien, wie zum Beispiel SiC und GaAs, besonders vorteilhaft.
  • Wie in 5 gezeigt ist, wird das Substrat 2 nur entlang eines Teils der Dicke des Substrats 2 geschnitten. Insbesondere wird das Substrat 2 entlang der gesamten Erstreckung der modifizierten Bereiche 18 in der Richtung von der zweiten Oberfläche 6 auf die erste Oberfläche 4 zu geschnitten. Auf diese Weise werden die modifizierten Bereiche 18 in dem Substratschneidvorgang entfernt. Daher kann die Die-Festigkeit der aus dem Substrat 2 zu erhaltenden Dies (siehe 7) weiter erhöht werden.
  • Eine durch die Zerteilklinge 26 in dem Substratschneidvorgang auf das Substrat 2 ausgeübte Kraft kann die Ausbreitung der Risse 20 fördern. Zum Beispiel kann diese Kraft bewirken, dass sich einige der Risse 20 bis zu der ersten Oberfläche 4 erstrecken. Auf diese Weise kann der Vorgang des Teilens des Substrats 2 entlang der Trennlinien 12 weiter erleichtert werden.
  • Nachdem das Substrat 2 entlang aller Trennlinien 12 geschnitten wurde, wie in 6 gezeigt ist, wird die Abdeckung 22 radial aufgeweitet, zum Beispiel indem eine Aufweittrommel oder dergleichen verwendet wird. Auf diese Weise wird eine radiale äußere Kraft so auf das Substrat 2 aufgebracht, dass das Substrat 2 entlang der Trennlinien 12 in einzelne Dies 28 geteilt wird (siehe 7). Insbesondere wird das Substrat 2 entlang der Trennlinien 12 geteilt, an denen die Festigkeit des Substrats 2 durch das Vorliegen der in dem Substratschneidschritt ausgebildeten teilweisen Schnitte verringert ist. Der Vorgang des Teilens des Substrats 2 wird noch mehr erleichtert, falls das Substrat 2 entlang der Trennlinien 12 durch Risse 20, die sich in Richtung auf die erste Oberfläche 4, insbesondere bis zu der ersten Oberfläche 4, erstrecken, weiter geschwächt ist.
  • Nachdem das Substrat 2 in dieser Weise vollständig geteilt wurde, können die einzelnen Dies 28, beispielsweise durch Verwendung einer Aufnehmeinrichtung (nicht gezeigt), von der Abdeckung 22 aufgenommen werden.
  • Da bei dem Verfahren der vorliegenden Ausführungsform das Substrat 2 nur entlang eines Teils von dessen Dicke geschnitten und durch Aufbringen einer äußeren Kraft darauf vollständig geteilt wird, können die Breiten der Trennlinien 12 noch weiter verringert werden. Insbesondere können diese Breiten so gewählt werden, dass sie kleiner als die Schnittbreite der Zerteilklinge 26 sind. Zum Beispiel können die Trennlinienbreiten 30 µm oder weniger, vorzugsweise 20 µm oder weniger betragen.
  • Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben.
  • Das Verfahren der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Verfahren der ersten Ausführungsform nur dahingehend, dass eine Schutzabdeckung 30 (siehe 8 und 9) vor dem Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB auf das Substrat 2 an der ersten Oberfläche 4 des Substrats 2 angebracht wird.
  • Der gepulste Laserstrahl LB wird so auf das Substrat 2 aufgebracht, dass die Ausrichtungsmarken 16 und die modifizierten Bereiche 18 im Wesentlichen in der gleichen Weise wie bei dem Verfahren der ersten Ausführungsform ausgebildet werden (siehe 8). Jedoch wird der gepulste Laserstrahl LB durch die Schutzabdeckung 30 aufgebracht. Die Schutzabdeckung 30 kann aus einem Material bestehen, das für den gepulsten Laserstrahl LB transparent ist, so dass der gepulste Laserstrahl LB durch die Schutzabdeckung 30 transmittiert wird. Alternativ kann der gepulste Laserstrahl LB durch die Schutzabdeckung 30 schneiden, so dass er die erste Substratoberfläche 4 erreicht.
  • Die Schutzabdeckung 30 wird so an der ersten Oberfläche 4 angebracht, dass sie die in dem Bauelementbereich 8 ausgebildeten Bauelemente 10 abdeckt. Somit werden die Bauelemente 10 durch die Schutzabdeckung 30 zuverlässig vor Verunreinigung, beispielsweise durch Schmutzpartikel, Staubpartikel oder dergleichen, und Beschädigung geschützt.
  • Die Schutzabdeckung 30 kann die Merkmale, Eigenschaften und Charakteristiken aufweisen, die oben näher beschrieben wurden. Insbesondere kann die Schutzabdeckung 30 eine Schutzfolie und/oder eine Dämpferschicht und/oder eine Basisschicht umfassen oder aus diesen bestehen, wie oben beschrieben wurde.
  • Die Schutzabdeckung 30 kann mit einer Haftmittelschicht (nicht gezeigt) zum Anbringen der Schutzabdeckung 30 an der ersten Oberfläche 4 des Substrats 2 versehen werden. Die Haftmittelschicht kann nur in einem Umfangsbereich der vorderen Oberfläche der Schutzabdeckung 30 angeordnet werden. In diesem Fall stehen die vordere Oberfläche der Schutzabdeckung 30 und die erste Oberfläche 4 in einem mittleren Bereich der vorderen Oberfläche der Schutzabdeckung 30 in unmittelbarem Kontakt miteinander. Somit kann das Risiko einer möglichen Verunreinigung oder Beschädigung der ersten Oberfläche 4, insbesondere der Bauelemente 10, beispielsweise aufgrund der Haftkraft der Haftmittelschicht oder von Haftmittelrückständen an dem Substrat 2, erheblich verringert oder sogar beseitigt werden.
  • Alternativ kann die Schutzabdeckung 30 so auf die erste Oberfläche 4 aufgebracht werden, dass eine gesamte vordere Oberfläche der Schutzabdeckung 30 mit der ersten Oberfläche 4 in unmittelbarem Kontakt steht. In diesem Fall liegt kein Material, insbesondere kein Haftmittel, zwischen der vorderen Oberfläche der Schutzabdeckung 30 und der ersten Oberfläche 4 vor. Daher kann das Risiko einer möglichen Verunreinigung oder Beschädigung der ersten Oberfläche 4 zuverlässig beseitigt werden.
  • Eine Abwandlung der zweiten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist in 9 gezeigt. Bei dieser Abwandlung wird die zweite Ausführungsform modifiziert, indem ein Umfangsabschnitt der Schutzabdeckung 30 so durch einen ringförmigen Rahmen 32 (siehe 9) gehalten wird, dass eine innere Öffnung des ringförmigen Rahmens 32 durch die Schutzabdeckung 30 geschlossen wird. Auch bei der Abwandlung der zweiten Ausführungsform wird der gepulste Laserstrahl LB so auf das Substrat 2 aufgebracht, dass die Ausrichtungsmarken 16 und die modifizierten Bereiche 18 im Wesentlichen in der gleichen Weise wie bei dem Verfahren der ersten Ausführungsform ausgebildet werden (siehe 9).
  • Durch Bereitstellen des ringförmigen Rahmens 32 kann die Handhabung des Substrats 2 in den Substratbearbeitungsschritten weiter erleichtert und noch effizienter gestaltet werden. Insbesondere kann auf diese Weise der Schritt des Anbringens des Substrats 2 an der Abdeckung 22 (siehe 4) vor dem Schneiden des Substrats 2 eliminiert werden.
  • Bei der zweiten Ausführungsform und deren Abwandlung werden die nachfolgenden Schritte des Schneidens und Teilens des Substrats 2 entlang der Trennlinien 12 im Wesentlichen in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform durchgeführt (siehe 5, 6 und 7). Insbesondere wird bei der Abwandlung der zweiten Ausführungsform die Schutzabdeckung 30 radial aufgeweitet, beispielsweise durch Verwendung einer Aufweittrommel oder dergleichen. Auf diese Weise wird eine radiale äußere Kraft so auf das Substrat 2 aufgebracht, dass das Substrat 2 entlang der Trennlinien 12 in die einzelnen Dies 28 (siehe 7) geteilt wird.
  • Nach dem vollständigen Teilen des Substrats 2 in dieser Weise können die einzelnen Dies 28, beispielsweise durch Verwendung einer Aufnehmeinrichtung (nicht gezeigt), aufgenommen werden.
  • Im Folgenden wird eine dritte Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 10 und 11 beschrieben.
  • Das Verfahren der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Verfahren der ersten Ausführungsform dahingehend, dass die Ausrichtungsmarken 16 in einem Bereich der zweiten Oberfläche 6 ausgebildet werden, in dem die Rückseitenschicht 14 nicht vorliegt (siehe 10 und 11).
  • Wie in 10 gezeigt ist, deckt die Rückseitenschicht 14 nur einen Teil der zweiten Oberfläche 6 des Substrats 2 ab. Insbesondere ist die Rückseitenschicht 14 nur in einem mittleren Abschnitt der zweiten Oberfläche 6 vorgesehen. Somit liegt die Rückseitenschicht 14 in einem Umfangsabschnitt 34 der zweiten Oberfläche 6, der den mittleren Abschnitt der zweiten Oberfläche 6 umgibt, nicht vor. Der Umfangsabschnitt 34 kann eine zumindest im Wesentlichen ringförmige Form aufweisen. Der Umfangsabschnitt 34 kann eine Breite, zum Beispiel eine Ringbreite, im Bereich von 0,1 mm bis 3 mm aufweisen. Bei der vorliegenden Ausführungsform liegt die Rückseitenschicht 14 im Wesentlichen nur in einem Bereich der zweiten Oberfläche 6 vor, die dem an der ersten Oberfläche 4 ausgebildeten Bauelementbereich 8 entspricht.
  • Bei dem Verfahren der dritten Ausführungsform werden alle Ausrichtungsmarken 16 in dem Umfangsabschnitt 34 der zweiten Oberfläche 6 ausgebildet, in dem die Rückseitenschicht 14 nicht vorliegt (siehe 10). Insbesondere werden die Ausrichtungsmarken 16 ausgebildet, indem der Brennpunkt des gepulsten Laserstrahls LB an einer Position angeordnet wird, die zumindest im Wesentlichen an der zweiten Oberfläche 6 in deren Umfangsabschnitt 34 angeordnet ist (siehe 10). Indem der Brennpunkt zumindest im Wesentlichen an der zweiten Oberfläche 6 angeordnet wird, wird ein erheblicher Teil des gepulsten Laserstrahls LB an dieser Oberfläche absorbiert, wodurch in dem Umfangsabschnitt 34 Ausrichtungsmarken 16 ausgebildet werden, die von der Seite der zweiten Oberfläche 6 aus klar sichtbar sind.
  • Durch Verwendung dieser Ausrichtungsmarken 16 kann die Zerteilklinge 26 für den nachfolgenden Schritt des Schneidens des Substrats 2 entlang der Trennlinien 12 zuverlässig und genau relativ zu den Trennlinien 12 ausgerichtet werden.
  • Bei dem Verfahren der dritten Ausführungsform werden die modifizierten Bereiche 18 in der gleichen Weise in dem Substrat 2 ausgebildet wie bei dem Verfahren der ersten Ausführungsform. Der gepulste Laserstrahl LB, der so auf das Substrat 2 aufgebracht wird, dass die mehreren modifizierten Bereiche 18 ausgebildet werden, kann der gleiche sein wie der gepulste Laserstrahl LB, der so auf das Substrat 2 aufgebracht wird, dass die mehreren Ausrichtungsmarken 16 ausgebildet werden. Alternativ können zwei unterschiedliche Laserstrahlen für diese Zwecke verwendet werden.
  • Eine Abwandlung der dritten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist in 11 gezeigt. Bei dieser Abwandlung wird die dritte Ausführungsform abgewandelt, indem die zweite Oberfläche 6 des Substrats 2 an einer Abdeckung 36 angebracht wird (siehe 11). Ein Umfangsabschnitt der Abdeckung 36 wird so durch einen ringförmigen Rahmen 38 gehalten (siehe 11), dass eine innere Öffnung des ringförmigen Rahmens 38 durch die Abdeckung 36 geschlossen wird.
  • Die Abdeckung 36 kann ein übliches Zerteilungsband oder eine Schutzabdeckung, wie zum Beispiel die oben beschriebene Schutzabdeckung 30, sein.
  • Durch Anbringen der zweiten Oberfläche 6 des Substrats 2 an der durch den ringförmigen Rahmen 38 gehaltenen Abdeckung 36 kann die Handhabung des Substrats 2 in den Substratbearbeitungsschritten weiter erleichtert und noch effizienter gestaltet werden.
  • Bei der dritten Ausführungsform und deren Abwandlung werden die nachfolgenden Schritte des Schneidens und des Teilens des Substrats 2 entlang der Trennlinien 12 im Wesentlichen in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform durchgeführt (siehe 5, 6 und 7).
  • Nach dem vollständigen Teilen des Substrats 2 in dieser Weise können die einzelnen Dies 28, beispielsweise durch Verwendung einer Aufnehmeinrichtung (nicht gezeigt), aufgenommen werden.
  • Im Folgenden wird eine vierte Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 12 bis 17 beschrieben.
  • Das Verfahren der vierten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Verfahren der ersten Ausführungsform im Wesentlichen dahingehend, dass die Ausrichtungsmarken 16 in einer Schutzabdeckung ausgebildet werden.
  • Bei dem Verfahren der vierten Ausführungsform wird vor dem Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB auf das Substrat 2 eine Schutzabdeckung an der ersten Oberfläche 4 des Substrats 2 angebracht. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Schutzabdeckung die Schutzabdeckung 30 und kann diese die Merkmale, Eigenschaften und Charakteristiken aufweisen, die oben beschrieben wurden. Insbesondere kann die Schutzabdeckung 30 mit oder ohne Haftmittelschicht (nicht gezeigt) an der ersten Oberfläche 4 angebracht werden, wie oben näher beschrieben wurde.
  • Die Schutzabdeckung 30 wird so an der ersten Oberfläche 4 angebracht, dass sie die in dem Bauelementbereich 8 ausgebildeten Bauelemente 10 abdeckt. Die Schutzabdeckung 30 schützt die erste Oberfläche 4, insbesondere die Bauelemente 10, vor Verunreinigung und Beschädigung.
  • Wie in 12 gezeigt ist, erstreckt sich ein Abschnitt 40 der Schutzabdeckung 30 seitlich über die erste Oberfläche 4 hinaus. Der Abschnitt 40 der Schutzabdeckung 30 umgibt die erste Oberfläche 4. Der Abschnitt 40 kann eine im Wesentlichen ringförmige Form aufweisen. Bei anderen Ausführungsformen, beispielsweise für den Fall eines Substrats mit einer rechteckigen oder quadratischen Form, kann der Abschnitt 40 zumindest im Wesentlichen eine offene rechteckige Form oder eine offene quadratische Form, das heißt eine rechteckige bzw. quadratische Form mit einer Öffnung in deren Mitte, aufweisen.
  • Nach dem Anbringen der Schutzabdeckung 30 an der ersten Oberfläche 4 werden modifizierte Bereiche 18 in dem Substrat 2 ausgebildet und Ausrichtungsmarken 16 in der Schutzabdeckung 30 ausgebildet, wie in 13 veranschaulicht ist. Die Reihenfolge dieser zwei Schritte ist nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel können die modifizierten Bereiche 18 vor den Ausrichtungsmarken 16 ausgebildet werden. Alternativ können die Ausrichtungsmarken 16 vor den modifizierten Bereichen 18 ausgebildet werden.
  • Der gepulste Laserstrahl LB wird so auf das Substrat 2 aufgebracht, dass die modifizierten Bereiche 18 im Wesentlichen in der gleichen Weise wie bei dem Verfahren der zweiten Ausführungsform in dem Substrat 2 ausgebildet werden (siehe 8 und 13). Insbesondere wird der gepulste Laserstrahl LB durch die Schutzabdeckung 30 aufgebracht. Die Schutzabdeckung 30 kann aus einem Material bestehen, das für den gepulsten Laserstrahl LB transparent ist, so dass der gepulste Laserstrahl LB durch die Schutzabdeckung 30 transmittiert wird. Alternativ kann der gepulste Laserstrahl LB durch die Schutzabdeckung 30 schneiden, so dass er die erste Substratoberfläche 4 erreicht.
  • Der gepulste Laserstrahl LB wird so auf die Schutzabdeckung 30 aufgebracht, dass die Ausrichtungsmarken 16 in der Schutzabdeckung 30 ausgebildet werden. Insbesondere werden die Ausrichtungsmarken 16 in der Schutzabdeckung 30 ausgebildet, indem der Brennpunkt des gepulsten Laserstrahls LB an Positionen in der Schutzabdeckung 30 angeordnet wird, in denen die Ausrichtungsmarken 16 auszubilden sind. Alle Ausrichtungsmarken 16 werden in dem Abschnitt 40 der Schutzabdeckung 30 ausgebildet, der sich seitlich über die erste Oberfläche 4 hinaus erstreckt (siehe 13). Auf diese Weise kann die Zerteilklinge 26 mit besonders hoher Ausrichtungsgenauigkeit relativ zu den Trennlinien 12 ausgerichtet werden, wodurch ermöglicht wird, den Substratschneidvorgang (siehe 14) mit einem besonders hohen Grad an Präzision durchzuführen.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform kann der gepulste Laserstrahl LB, der zum Ausbilden der modifizierten Bereiche 18 auf das Substrat 2 aufgebracht wird, der gleiche sein wie der gepulste Laserstrahl LB, der zum Ausbilden der Ausrichtungsmarken 16 auf die Schutzabdeckung 30 aufgebracht wird. Alternativ können zwei unterschiedliche Laserstrahlen für diese Zwecke verwendet werden.
  • Nachdem alle Ausrichtungsmarken 16 und modifizierten Bereiche 18 ausgebildet wurden, wird das Substrat 2 an einer weiteren Abdeckung 42 angebracht (siehe 14). Insbesondere wird die erste Oberfläche 4 des Substrats 2, welche die daran vorgesehene Schutzabdeckung 30 aufweist, an der Abdeckung 42 angebracht. Die Abdeckung 42 kann ein übliches Zerteilungsband sein. Die Abdeckung 42 wird an einem Umfangsabschnitt derselben so durch einen ringförmigen Rahmen 44 gehalten, dass eine innere Öffnung des ringförmigen Rahmens 44 durch die Abdeckung 42 geschlossen wird, wie in 14 gezeigt ist. Auf diese Weise kann die Handhabung des Substrats 2 in den Substratbearbeitungsschritten weiter erleichtert werden.
  • Nach dem Anbringen des Substrats 2 an der Abdeckung 42 wird das Substrat 2 im Wesentlichen in der gleichen Weise wie bei dem Verfahren der ersten Ausführungsform durch Verwendung der Zerteilklinge 26 von der Seite der zweiten Oberfläche 6 aus entlang der Trennlinien 12 geschnitten (siehe 14). Insbesondere wird das Substrat 2 durch die Rückseitenschicht 14 entlang der Trennlinien 12 geschnitten.
  • Die in dem Abschnitt 40 der Schutzabdeckung 30 ausgebildeten Ausrichtungsmarken 16, die von der Seite der zweiten Oberfläche 6 aus klar sichtbar sind (siehe 14), werden zum Ausrichten der Zerteilklinge 26 relativ zu den zu schneidenden Trennlinien 12 verwendet. Daher kann die Zerteilklinge 26 mit erhöhter Ausrichtungsgenauigkeit relativ zu den Trennlinien 12 ausgerichtet werden, wodurch ermöglicht wird, den Substratschneidvorgang mit einem hohen Grad an Präzision durchzuführen. Deshalb kann die Breite der Trennlinien 12 verringert werden, wodurch das Aufnehmen einer erhöhten Anzahl von Bauelementen 10 an der ersten Oberfläche 4 ermöglicht wird. Auf diese Weise wird die Herstelleffizienz erheblich erhöht und die Verschwendung von Substratmaterial vermieden.
  • Nachdem das Substrat 2 entlang aller Trennlinien 12 geschnitten wurde, wird die Abdeckung 42, beispielsweise durch Verwendung einer Aufweittrommel oder dergleichen, radial aufgeweitet. Auf diese Weise wird eine radiale äußere Kraft so auf das Substrat 2 aufgebracht, dass das Substrat 2 im Wesentlichen in der gleichen Weise wie bei dem Verfahren der ersten Ausführungsform entlang der Trennlinien 12 in die einzelnen Dies 28 geteilt wird (siehe 7).
  • Nach dem vollständigen Teilen des Substrats 2 auf diese Weise können die einzelnen Dies 28, zum Beispiel durch Verwendung einer Aufnehmeinrichtung (nicht gezeigt), aufgenommen werden.
  • Eine Abwandlung der vierten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist in 15 bis 17 gezeigt. Bei dieser Abwandlung wird die vierte Ausführungsform abgewandelt, indem eine Schutzabdeckung 30 verwendet wird, die sich seitlich weiter über die erste Oberfläche 4 hinaus erstreckt als die Schutzabdeckung 30 der vierten Ausführungsform, und indem ein seitlich äußerster Abschnitt der Schutzabdeckung 30 an einem ringförmigen Rahmen 46 angebracht wird (siehe 15). Die Schutzabdeckung 30 wird so an dem ringförmigen Rahmen 46 angebracht, dass eine innere Öffnung des ringförmigen Rahmens 46 durch die Schutzabdeckung 30 geschlossen wird.
  • Durch Bereitstellen des ringförmigen Rahmens 46 in dieser Weise kann die Handhabung des Substrats 2 in den Substratbearbeitungsschritten weiter erleichtert und noch effizienter gestaltet werden. Insbesondere kann auf diese Weise der Schritt des Anbringens des Substrats 2 an der Abdeckung 42 (siehe 14) vor dem Schneiden des Substrats 2 eliminiert werden.
  • Nach dem Anbringen der Schutzabdeckung 30 an der ersten Oberfläche 4 werden im Wesentlichen in der gleichen Weise wie bei dem Verfahren der vierten Ausführungsform modifizierte Bereiche 18 in dem Substrat 2 ausgebildet und Ausrichtungsmarken 16 in der Schutzabdeckung 30 ausgebildet (siehe 13 und 16).
  • Nachdem alle Ausrichtungsmarken 16 und modifizierten Bereiche 18 ausgebildet wurden, wird das Substrat 2 im Wesentlichen in der gleichen Weise wie bei dem Verfahren der vierten Ausführungsform durch Verwendung der Zerteilklinge 26 von der Seite der zweiten Oberfläche 6 aus entlang der Trennlinien 12 geschnitten (siehe 14 und 17).
  • Nachfolgend wird, nachdem das Substrat 2 entlang aller Trennlinien 12 geschnitten wurde, die Schutzabdeckung 30, beispielsweise durch Verwendung einer Aufweittrommel oder dergleichen, radial aufgeweitet. Auf diese Weise wird eine radiale äußere Kraft so auf das Substrat 2 aufgebracht, dass das Substrat 2 entlang der Trennlinien 12 in die einzelnen Dies 28 geteilt wird (siehe 7). Bei dem Verfahren der Abwandlung der vierten Ausführungsform wird nur eine einzige Abdeckung, nämlich die Schutzabdeckung 30, an der ersten Oberfläche 4 des Substrats 2 angebracht. Daher kann der Vorgang des Teilens des Substrats 2 in einer besonders effizienten und zuverlässigen Weise durchgeführt werden, indem die Schutzabdeckung 30 radial aufgeweitet wird.
  • Nach dem vollständigen Teilen des Substrats 2 in dieser Weise können die einzelnen Dies 28, beispielsweise durch Verwendung einer Aufnehmeinrichtung (nicht gezeigt), aufgenommen werden.
  • Im Folgenden wird eine fünfte Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 18 bis 20 beschrieben.
  • Das Verfahren der fünften Ausführungsform unterscheidet sich von dem Verfahren der Abwandlung der vierten Ausführungsform hinsichtlich des Aufbaus der Schutzabdeckung 30.
  • Insbesondere umfasst die Schutzabdeckung 30 bei dem Verfahren der fünften Ausführungsform eine Basisschicht 48 und eine Dämpferschicht 50 (siehe 18). Die Dämpferschicht 50 wird an der ersten Oberfläche 4 angebracht. Ferner wird eine Schutzfolie (nicht gezeigt) so vorgesehen, dass sie zwischen der ersten Oberfläche 4 und der Dämpferschicht 50 angeordnet ist, wie oben näher beschrieben wurde. Außerdem wird die Schutzfolie zwischen Seitenwänden des Substrats 2 und der Dämpferschicht 50 angeordnet. Durch Bereitstellen der Schutzfolie wird die Möglichkeit einer Verunreinigung des Substrats 2 durch das Material der Dämpferschicht 50 zuverlässig verhindert. Die Schutzfolie kann mit oder ohne Haftmittelschicht an der ersten Oberfläche 4 angebracht werden, wie oben näher beschrieben wurde.
  • Im Wesentlichen das gesamte Substrat 2 wird in die Dämpferschicht 50 eingebettet. Jedoch ist eine hintere Oberfläche 52 der Rückseitenschicht 14 freigelegt, das heißt nicht durch die Dämpferschicht 50 abgedeckt (siehe 18). Die Dämpferschicht 50 kann eine Dicke aufweisen, die im Wesentlichen die gleiche wie die Dicke des Substrats 2 ist, beispielsweise 100 bis 150 µm.
  • Der Abschnitt 40 der Schutzabdeckung 30, der sich seitlich über die erste Oberfläche 4 hinaus erstreckt und in einem wesentlichen Ausmaß durch die Dämpferschicht 50 gebildet wird, erstreckt sich von der ersten Oberfläche 4 im Wesentlichen entlang der gesamten Dicke des Substrats 2 in Richtung auf die zweite Oberfläche 6 (siehe 18).
  • Die Schutzabdeckung 30, welche die Basisschicht 48, die Dämpferschicht 50 und die Schutzfolie umfasst, dient als ein besonders zuverlässiger Träger zum Halten des Substrats 2 während der Substratschneid- und -teilungsvorgänge. Eine ungewünschte Verschiebung des Substrats 2 oder der resultierenden Dies 28 (siehe 7) kann zuverlässig vermieden werden.
  • Eine vordere Oberfläche der Basisschicht 48 steht mit einer hinteren Oberfläche der Dämpferschicht 50 in Kontakt. Eine hintere Oberfläche der Basisschicht 48, die deren vorderer Oberfläche gegenüberliegt, kann im Wesentlichen parallel zu der zweiten Oberfläche 6 des Substrats sein. Somit kann, wenn das Substrat 2 durch Verwendung der Zerteilklinge 26 von der Seite der zweiten Oberfläche 6 aus entlang der Trennlinien 12 geschnitten wird, ein geeigneter Gegendruck auf die hintere Oberfläche der Basisschicht 48 aufgebracht werden, zum Beispiel indem diese hintere Oberfläche auf einem Einspanntisch (nicht gezeigt) angeordnet wird.
  • Das Material der Basisschicht ist nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel kann die Basisschicht aus einem Polymermaterial, beispielsweise Polyvinylchlorid (PVC), Ethylenvinylacetat (EVA) oder einem Polyolefin, bestehen.
  • Das Material der Dämpferschicht ist nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel kann die Dämpferschicht aus einem Harz, einem Haftmittel, einem Gel oder dergleichen ausgebildet werden.
  • Das Material der Schutzfolie ist nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel kann die Schutzfolie aus einem Kunststoffmaterial, wie zum Beispiel einem Polymer, beispielsweise einem Polyolefin, bestehen. Insbesondere kann die Schutzfolie aus Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) oder Polybutylen (PB) bestehen.
  • Die Basisschicht 48, die Dämpferschicht 50 und die Schutzfolie bestehen aus Materialien, die für den gepulsten Laserstrahl LB transparent sind, so dass der gepulste Laserstrahl LB durch die Basisschicht 48, die Dämpferschicht 50 und die Schutzfolie transmittiert wird.
  • Nach dem Anbringen der Schutzabdeckung 30 an der ersten Oberfläche 4 werden modifizierte Bereiche 18 in dem Substrat 2 ausgebildet und Ausrichtungsmarken 16 in der Schutzabdeckung 30 ausgebildet, wie in 19 veranschaulicht ist. Die Reihenfolge dieser zwei Schritte ist nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel können die modifizierten Bereiche 18 vor den Ausrichtungsmarken 16 ausgebildet werden. Alternativ können die Ausrichtungsmarken 16 vor den modifizierten Bereichen 18 ausgebildet werden.
  • Der gepulste Laserstrahl LB wird so auf das Substrat 2 aufgebracht, dass die modifizierten Bereiche 18 im Wesentlichen in der gleichen Weise wie bei dem Verfahren der zweiten Ausführungsform in dem Substrat 2 ausgebildet werden (siehe 8 und 19). Insbesondere wird der gepulste Laserstrahl LB durch die Schutzabdeckung 30 aufgebracht, die für den gepulsten Laserstrahl LB transparent ist.
  • Der gepulste Laserstrahl LB wird so auf die Schutzabdeckung 30 aufgebracht, dass die Ausrichtungsmarken 16 in der Schutzabdeckung 30 ausgebildet werden. Alle Ausrichtungsmarken 16 werden in dem Abschnitt 40 der Schutzabdeckung 30 ausgebildet, der sich seitlich über die erste Oberfläche 4 hinaus erstreckt. Insbesondere werden alle Ausrichtungsmarken 16 an einer Position in der Dämpferschicht 50 ausgebildet, die zumindest im Wesentlichen an der zweiten Oberfläche 6 des Substrats 2 angeordnet ist (siehe 19). Auf diese Weise kann die Ausrichtungsgenauigkeit, mit der die Zerteilklinge 26 relativ zu den Trennlinien 12 ausgerichtet werden kann (siehe 20), noch weiter erhöht werden.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform kann der gepulste Laserstrahl LB, der zum Ausbilden der modifizierten Bereiche 18 auf das Substrat 2 aufgebracht wird, der gleiche sein wie der gepulste Laserstrahl LB, der zum Ausbilden der Ausrichtungsmarken 16 auf die Schutzabdeckung 30 aufgebracht wird. Alternativ können zwei unterschiedliche Laserstrahlen für diese Zwecke verwendet werden.
  • Nachdem alle Ausrichtungsmarken 16 und modifizierten Bereiche 18 ausgebildet wurden, wird das Substrat 2 in Wesentlichen in der gleichen Weise wie bei dem Verfahren der ersten Ausführungsform durch Verwendung der Zerteilklinge 26 von der Seite der zweiten Oberfläche 6 aus entlang der Trennlinien 12 geschnitten (siehe 20). Insbesondere wird das Substrat 2 durch die Rückseitenschicht 14 entlang der Trennlinien 12 geschnitten.
  • Die in der Dämpferschicht 50 der Schutzabdeckung 30 ausgebildeten Ausrichtungsmarken 16, die von der Seite der zweiten Oberfläche 6 aus besonders klar sichtbar sind (siehe 20), werden zum Ausrichten der Zerteilklinge 26 relativ zu den zu schneidenden Trennlinien 12 verwendet. Daher kann die Zerteilklinge 26 mit noch weiter erhöhter Ausrichtungsgenauigkeit relativ zu den Trennlinien 12 ausgerichtet werden, wodurch ermöglicht wird, den Substratschneidvorgang mit einem besonders hohen Grad an Präzision durchzuführen.
  • Nachdem das Substrat 2 entlang aller Trennlinien 12 geschnitten wurde, wird die Schutzabdeckung 30, beispielsweise durch Verwendung einer Aufweittrommel oder dergleichen, radial aufgeweitet. Auf diese Weise wird eine radiale äußere Kraft so auf das Substrat 2 aufgebracht, dass das Substrat 2 im Wesentlichen in der gleichen Weise wie bei dem Verfahren der ersten Ausführungsform entlang der Trennlinien 12 in die einzelnen Dies 28 geteilt wird (siehe 7).
  • Nach dem vollständigen Teilen des Substrats 2 in dieser Weise können die einzelnen Dies 28, beispielsweise durch Verwendung einer Aufnehmeinrichtung (nicht gezeigt), aufgenommen werden.

Claims (13)

  1. Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats (2), das eine erste Oberfläche (4) mit wenigstens einer daran ausgebildeten Trennlinie (12) und eine zweite Oberfläche (6), die der ersten Oberfläche (4) gegenüberliegt, aufweist, wobei das Verfahren umfasst: Anbringen einer Schutzabdeckung (30) an der ersten Oberfläche (4), Aufbringen eines Laserstrahls (LB) auf die Schutzabdeckung (30), so dass mehrere Ausrichtungsmarken (16) in der Schutzabdeckung (30) ausgebildet werden, und Entfernen von Substratmaterial entlang der wenigstens einen Trennlinie (12) von der Seite der zweiten Oberfläche (6) aus durch Verwendung eines Substratmaterialentfernungsmittels (26), wobei die Ausrichtungsmarken (16) zum Ausrichten des Substratmaterialentfernungsmittels (26) relativ zu der wenigstens einen Trennlinie (12) verwendet werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Abschnitt (40) der Schutzabdeckung (30) sich seitlich über die erste Oberfläche (4) hinaus erstreckt, und wenigstens eine der Ausrichtungsmarken (16) in dem Abschnitt (40) der Schutzabdeckung (30) ausgebildet wird, der sich seitlich über die erste Oberfläche (4) hinaus erstreckt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Abschnitt (40) der Schutzabdeckung (30), der sich seitlich über die erste Oberfläche (4) hinaus erstreckt, sich entlang einer Dickenrichtung des Substrats (2) von der ersten Oberfläche (4) auf die zweite Oberfläche (6) zu erstreckt, und wenigstens eine der Ausrichtungsmarken (16) in dem Abschnitt (40) der Schutzabdeckung (30), der sich seitlich über die erste Oberfläche (4) hinaus erstreckt, in einer Position ausgebildet wird, die näher zu der zweiten Oberfläche (6) als zu der ersten Oberfläche (4) liegt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Rückseitenschicht (14), insbesondere eine Metallschicht, an der zweiten Oberfläche (6) ausgebildet ist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Schutzabdeckung (30) aus einem Material besteht, das für den Laserstrahl (LB) transparent ist.
  6. Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats (2), das eine erste Oberfläche (4) mit wenigstens einer daran ausgebildeten Trennlinie (12) und eine zweite Oberfläche (6), die der ersten Oberfläche (4) gegenüberliegt, aufweist, wobei eine Rückseitenschicht (14) an der zweiten Oberfläche (6) ausgebildet ist und das Verfahren umfasst: Aufbringen eines Laserstrahls (LB) auf das Substrat (2) von der Seite der ersten Oberfläche (4) aus, wobei das Substrat (2) aus einem Material besteht, das für den Laserstrahl (LB) transparent ist, und der Laserstrahl (LB) in einem Zustand auf das Substrat (2) aufgebracht wird, in dem ein Brennpunkt des Laserstrahls (LB) an einer Position innerhalb des Substrats (2) angeordnet ist, die näher zu der zweiten Oberfläche (6) als zu der ersten Oberfläche (4) liegt, so dass mehrere Ausrichtungsmarken (16) in der Rückseitenschicht (14) und/oder in einem Bereich der zweiten Oberfläche (6), in dem die Rückseitenschicht (14) nicht vorliegt, ausgebildet werden, und Entfernen von Substratmaterial entlang der wenigstens einen Trennlinie (12) von der Seite der zweiten Oberfläche (6) aus durch Verwendung eines Substratmaterialentfernungsmittels (26), wobei die Ausrichtungsmarken (16) zum Ausrichten des Substratmaterialentfernungsmittels (26) relativ zu der wenigstens einen Trennlinie (12) verwendet werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Rückseitenschicht (14) eine Metallschicht ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, das ferner ein Anbringen einer Schutzabdeckung (30) an der ersten Oberfläche (4) umfasst, wobei die Schutzabdeckung (30) aus einem Material besteht, das für den Laserstrahl (LB) transparent ist, und der Laserstrahl (LB) durch die Schutzabdeckung (30) auf das Substrat (2) aufgebracht wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner ein Aufbringen eines Laserstrahls (LB) auf das Substrat (2) von der Seite der ersten Oberfläche (4) aus umfasst, wobei das Substrat (2) aus einem Material besteht, das für den Laserstrahl (LB) transparent ist, und der Laserstrahl (LB) zumindest an mehreren Positionen entlang der wenigstens einen Trennlinie (12) so auf das Substrat (2) aufgebracht wird, dass mehrere modifizierte Bereiche (18) in dem Substrat (2) ausgebildet werden.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Substratmaterial entlang der wenigstens einen Trennlinie (12) mechanisch entfernt wird, insbesondere indem das Substrat (2) entlang der wenigstens einen Trennlinie (12) mechanisch geschnitten wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem das Substratmaterial entlang der wenigstens einen Trennlinie (12) durch Laserschneiden, insbesondere durch Laserablation, entfernt wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Substratmaterial nur entlang eines Teils der Dicke des Substrats (2) in der Richtung von der zweiten Oberfläche (6) auf die erste Oberfläche (4) zu entfernt wird.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner umfasst, eine äußere Kraft auf das Substrat (2) aufzubringen, nachdem Substratmaterial entlang der wenigstens einen Trennlinie (12) entfernt wurde, so dass das Substrat (2) entlang der wenigstens einen Trennlinie (12) geteilt wird.
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