DE102019212927A1 - Bearbeitungsverfahren für ein sic-substrat - Google Patents

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Abstract

Ein Bearbeitungsverfahren für ein SiC-Substrat beinhaltet einen Ausbildungsschritt für eine Trennschicht zum Setzen des Fokuspunkts eines Laserstrahls, der eine Transmissionswellenlänge in SiC aufweist, in einem SiC-Substrat und als nächstes Aufbringen des Laserstrahls auf dem SiC-Substrat, um dadurch eine Trennschicht in dem SiC-Substrat auszubilden, wobei das SiC-Substrat eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche aufweist; einen Anbringungsschritt für eine erste Platte zum Anbringen einer ersten Platte an der ersten Oberfläche des SiC-Substrat; einen Anbringungsschritt für eine zweite Platte zum Anbringen einer zweiten Platte an der zweiten Oberfläche des SiC-Substrats; und einen Trennschritt zum Aufbringen einer äußeren Kraft auf der Trennschicht nach dem Durchführen des Anbringungsschritts für eine erste Platte und des Anbringungsschritts für eine zweite Platte, wodurch das SiC-Substrat in ein erstes SiC-Substrat und ein zweites SiC-Substrat entlang der Trennschicht getrennt wird.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bearbeitungsverfahren für ein SiC-Substrat zum Herstellen von mindestens zwei SiC-Substraten aus einem einzelnen SiC-Substrat.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Verschiedene Bauelemente wie Leistungsbauelemente und lichtemittierende Dioden (LEDs) sind durch Ausbilden einer funktionalen Schicht an der oberen Oberfläche eines SiC-Substrats und Teilen dieser funktionalen Schicht in mehrere getrennte Bereiche entlang mehrerer sich kreuzender Teilungslinien ausgebildet. Folglich werden die mehreren Bauelemente getrennt an der oberen Oberfläche des SiC-Substrats ausgebildet, um einen Wafer zu erhalten, der mehrere Bauelemente aufweist. Die Teilungslinien des Wafers, der diese mehreren Bauelemente aufweist, werden durch eine Bearbeitungsvorrichtung wie einer Laserbearbeitungsvorrichtung bearbeitet, um dadurch den Wafer in mehrere einzelne Bauelementchips zu teilen, die jeweils den mehreren Bauelementen entsprechen. Die Bauelementchips, die so erhalten werden, werden in Steuerungseinheiten und Automobilkomponenten zum Beispiel verwendet.
  • Im Allgemeinen wird das SiC-Substrat durch in Scheibenschneiden eines zylindrischen SiC-Ingots mit einer Bandsäge erhalten. Beide Seiten des SiC-Substrats, die von dem es SiC-Ingot abgeteilt werden, werden so poliert, dass sie glänzen (siehe zum Beispiel JP 2000-94221 ) .
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Jedoch, wenn der SiC-Ingot durch die Bandsäge geschnitten wird und beide Seiten des SiC-Substrats poliert werden, um das Produkt zu erhalten, werden große Mengen (70 % bis 80 %) des SiC-Ingots abgetragen. Da der SiC-Ingot teuer ist, wird jedes SiC-Substrat teuer. Als ein Ergebnis wird jeder Bauelementchip, der das SiC-Substrat verwendet, teuer.
  • Es ist darum ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Bearbeitungsverfahren für ein SiC-Substrat bereitzustellen, welches den Preis eines SiC-Substrats reduzieren kann und entsprechend den Preis von jedem Bauelementchip reduzieren kann.
  • In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Bearbeitungsverfahren für ein SiC-Substrat bereitgestellt, das einen Ausbildungsschritt für eine Trennungsschicht zum Setzen eines Fokuspunkts eines Laserstrahls beinhaltet, der eine Transmissionswellenlänge in SiC aufweist, an einem SiC-Substrat und als nächstes Aufbringen des Laserstrahls auf dem SiC-Substrat, um dadurch eine Trennungsschicht in dem SiC-Substrat auszubilden, wobei das SiC-Substrat eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche aufweist; einen Anbringungsschritt für eine erste Platte zum Anbringen einer ersten Platte an der ersten Oberfläche des SiC-Substrats nach dem Durchführen des Ausbildungsschritts für eine Trennungsschicht; einen Anbringungsschritt für eine zweite Platte zum Anbringen einer zweiten Platte an der zweiten Oberfläche des SiC-Substrats nach dem Durchführen des Anbringungsschritts für eine erste Platte; und einen Trennungsschritt zum Aufbringen einer äußeren Kraft auf der Trennungsschicht nach dem Durchführen des Anbringungsschritts für eine erste Platte und des Anbringungsschritts für eine zweite Platte, um dadurch das SiC-Substrat in ein erstes SiC-Substrat und ein zweites SiC-Substrat entlang der Trennungsschicht zu teilen.
  • Vorzugsweise beinhaltet das Bearbeitungsverfahren für ein SiC-Substrat ferner den Schritt des flachen Ausgestaltens einer rauen Trennungsoberfläche des ersten SiC-Substrats, das an der ersten Platte angebracht ist, und auch des flachen Ausgestaltens einer rauen Trennungsoberfläche des zweiten SiC-Substrats, das an der zweiten Platte angebracht ist, nach dem Durchführen des Trennungsschritts, um dadurch die Rauheit von der rauen Trennungsoberfläche des ersten SiC-Substrats zu entfernen, um eine flache Oberfläche des ersten SiC-Substrats zu erhalten, und auch die Rauheit von der rauen Trennungsoberfläche des zweiten SiC-Substrats zu entfernen, um eine flache Oberfläche des zweiten SiC-Substrats zu erhalten; und einen Ausbildungsschritt für ein Bauelement zum Ausbilden von Bauelementen an der flachen Oberfläche des ersten SiC-Substrats und auch Ausbilden von Bauelementen an der flachen Oberfläche des zweiten SiC-Substrats nach dem Durchführen des Schritts zum flachen Ausgestalten. Vorzugsweise beinhaltet das Bearbeitungsverfahren für ein SiC-Substrat ferner einen Entfernungsschritt für eine Platte zum Entfernen der ersten Platte von dem ersten SiC-Substrat und auch Entfernen der zweiten Platte von dem zweiten SiC-Substrat nach dem Durchführen des Ausbildungsschritts für ein Bauelement.
  • Weiter bevorzugt beinhaltet das Bearbeitungsverfahren für ein SiC-Substrat ferner die Schritte des Ausbildens einer Trennungsschicht in dem ersten SiC Substrat nach dem Durchführen des Schritts zum flachen Ausgestalten; Anbringen einer dritten Platte an der flachen Oberfläche des ersten SiC-Substrats nach dem Durchführen des Schritts zum Ausbilden der Trennungsschicht in dem ersten SiC-Substrat; Trennen des ersten SiC-Substrats in ein drittes SiC-Substrat und ein viertes SiC-Substrat entlang der Trennungsschicht, die in dem ersten SiC-Substrat ausgebildet wurde; Ausbilden einer Trennungsschicht in dem zweiten SiC-Substrat nach dem Durchführen des Schritts zum flachen Ausgestalten; Anbringen einer vierten Platte an der flachen Oberfläche des zweiten SiC-Substrats nach dem Durchführen des Schritts zum Ausbilden der Trennungsschicht in dem zweiten SiC-Substrat; und Trennen des zweiten SiC-Substrats in ein fünftes SiC-Substrat und ein sechstes SiC-Substrat entlang der Trennungsschicht, die in dem zweiten SiC-Substrat ausgebildet wurde.
  • Entsprechend der vorliegenden Erfindung können zwei SiC-Substrate aus einem einzelnen SiC-Substrat ausgebildet werden. Entsprechend kann der Preis von jedem SiC-Substrat auf 1/2 reduziert werden, sodass der Preis von jedem Bauelementchip auch reduziert werden kann.
  • Das obige und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Weise des Realisierens dieser wird klarer und die Erfindung selbst am besten durch ein Studieren der folgenden Beschreibung und angehängten Ansprüche mit Bezug zu den beigefügten Figuren, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen, verstanden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen ersten Anbringungsschritt für eine Platte zum Anbringen einer ersten Platte an einem SiC-Substrat darstellt;
    • 2A ist eine perspektivische Ansicht, die eine Weise des Platzieren des SiC-Substrats, das an der ersten Platte angebracht ist, an einem Einspanntisch, der in einer Laserbearbeitungsvorrichtung beinhaltet ist, darstellt;
    • 2B ist eine perspektivische Ansicht, die einen Ausbildungsschritt für eine Trennungsschicht zum Ausbilden einer Trennungsschicht in dem SiC-Substrat darstellt, das an der ersten Platte angebracht ist;
    • 2C ist eine Schnittansicht des SiC-Substrats, das an der ersten Platte in dem Zustand angebracht ist, in dem die Trennungsschicht in dem SiC-Substrat in dem Ausbildungsschritt für eine Trennungsschicht ausgebildet wurde;
    • 3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Anbringungsschritt für eine zweite Platte zum Anbringen einer zweiten Platte an dem SiC-Substrat darstellt;
    • 4A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Trennungsschritt zum Trennen des SiC-Substrats in ein erstes SiC-Substrat und ein zweites SiC-Substrat entlang der Trennungsschicht darstellt;
    • 4B ist eine perspektivische Ansicht des ersten SiC-Substrats und des zweiten SiC-Substrats, das in dem Trennungsschritt erhalten wird;
    • 5A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Schritt zum flachen Ausgestalten einer Trennungsoberfläche des ersten (zweiten) SiC-Substrats darstellt;
    • 5B ist eine perspektivische Ansicht des ersten (zweiten) SiC-Substrats, das die Trennungsoberfläche in dem Schritt zum flachen Ausgestalten flach ausgestaltet aufweist;
    • 6 ist eine perspektivische Ansicht des ersten (zweiten) SiC-Substrats in dem Zustand, in dem Bauelemente an dem ersten (zweiten) SiC-Substrat in dem Ausbildungsschritt für ein Bauelement ausgebildet wurden;
    • 7A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Entfernungsschritt für eine Platte zum Entfernen der ersten (zweiten) Platte von dem ersten (zweiten) SiC-Substrat darstellt;
    • 7B ist eine Schnittansicht, die den Entfernungsschritt für eine Platte darstellt, der in 7A dargestellt ist; und
    • 7C ist eine perspektivische Ansicht des ersten (zweiten) SiC-Substrats in dem Zustand, in dem die erste (zweite) Platte von dem ersten (zweiten) SiC-Substrat in dem Entfernungsschritt für eine Platte entfernt wurde.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des Bearbeitungsverfahrens für ein SiC-Substrat entsprechend der vorliegenden Erfindung wird jetzt mit Bezug zu den Figuren beschrieben. 1 stellt ein SiC-Substrat 2 dar, das beim Durchführen des Bearbeitungsverfahrens für ein SiC-Substrat entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Wie in 1 dargestellt, ist das SiC-Substrat 2 ein im Wesentlichen kreisförmiges Substrat, das eine Orientierungsabflachung 4 an dem äußeren Umfang aufweist, wobei die Orientierungsabflachung 4 dazu dient, eine Kristallorientierung anzugeben. Das SiC-Substrat 2 weist eine erste Oberfläche 2a und eine zweite Oberfläche 2b gegenüber der ersten Oberfläche 2a auf. Zum Beispiel ist die Dicke des SiC-Substrats 2 so gesetzt, dass sie ungefähr 500-700 µm ist.
  • Wie in 1 dargestellt, wird erst ein Anbringungsschritt für eine erste Platte durchgeführt, um eine erste Platte 6a an der ersten Oberfläche 2a des SiC-Substrats 2 anzubringen. Genauer gesagt wird die erste Platte 6a an der ersten Oberfläche 2a des SiC-Substrats 2 unter Verwendung eines geeigneten Haftvermittlers 8 (zum Beispiel ein Polyimidkunststoffhaftvermittler) angebracht. Die erste Platte 6a ist eine scheibenförmige Glasplatte, die im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie der des SiC-Substrats 2 aufweist. In dem Zustand, in dem die erste Platte 6a an der ersten Oberfläche 2a des SiC-Substrats 2 angebracht ist, ist der Haftvermittler 8 in der Form einer Schicht zwischen der ersten Platte 6a und dem SiC-Substrat 2 eingebracht. Die erste Platte 6a weist eine Dicke auf, die dazu geeignet ist, eine Beschädigung an einem dünneren SiC Substrat, das aus dem ursprünglichen SiC-Substrat 2 hergestellt ist, beim Bearbeiten des dünneren SiC-Substrats zu verhindern, um Bauelemente in dem Zustand auszubilden, in dem das dünnere SiC-Substrat durch die erste Platte 6a gehalten ist. Zum Beispiel ist die Dicke der ersten Platte 6a auf ungefähr 500 bis 1000 µm gesetzt.
  • Nach dem Durchführen des Anbringungsschritts für eine erste Platte wird ein Ausbildungsschritt für eine Trennschicht durchgeführt, um eine Trennschicht in dem SiC-Substrat 2 durch Aufbringen eines Laserstrahls auf dem SiC-Substrats 2 in dem Zustand aufzubringen, in dem der Fokuspunkt des Laserstrahls in dem SiC-Substrat 2 gesetzt ist, wobei der Laserstrahl eine Transmissionswellenlänge in dem SiC aufweist. Wie später beschrieben ist die Trennschicht eine Schicht, entlang derer das SiC-Substrat 2 in ein erstes SiC-Substrat und ein zweites SiC-Substrat getrennt wird. Der Ausbildungsschritt für eine Trennschicht kann unter Verwendung einer Laserbearbeitungsvorrichtung 10 durchgeführt werden, ein Teil davon ist in 2A und 2B dargestellt.
  • Die Laserbearbeitungsvorrichtung 10 beinhaltet einen Einspanntisch 12 zum Halten eines Werkstücks unter einem Saugen und ein Fokusmittel (Kondensor) 14, das/der eine Fokuslinse oder eine Kondensorlinse (nicht dargestellt) zum Fokussieren eines gepulsten Laserstrahls LB und Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB auf dem Werkstück, das unter einem Saugen an dem Einspanntisch 12 gehalten ist, aufweist. Der Einspanntisch 12 weist eine obere Oberfläche auf, die mit einer kreisförmigen Vakuumeinspannung 16 bereitgestellt ist. Die Vakuumeinspannung 16 ist mit einem Saugmittel (nicht dargestellt) zum Ausbilden einer Saugkraft verbunden. Entsprechend, durch Betätigung des Saugmittels, wird das Werkstück, das an der oberen Oberfläche des Einspanntischs 12 gehalten ist, an der Vakuumeinspannung 16 durch die Saugkraft gehalten, die durch das Saugmittel ausgebildet wird. Der Einspanntisch 12 ist um seine vertikale Achse drehbar. Ferner ist der Einspanntisch 12 in der X-Achsenrichtung, die durch einen Pfeil X in 2A und 2B dargestellt ist, vor und zurück bewegbar und in der Y-Richtung, die durch einen Pfeil Y in 2A und 2B angegeben ist, vor und zurück bewegbar, wobei die Y-Richtung senkrecht zu der X-Richtung ist. Die X-Richtung und die Y-Richtung bilden eine im Wesentlichen horizontale Ebene aus.
  • Beim Durchführen des Ausbildungsschritts für eine Trennschicht durch Verwendung der Laserbearbeitungsvorrichtung 10 wird das SiC-Substrat 2, das an der ersten Platte 6a angebracht ist, an der oberen Oberfläche des Einspanntischs 12 unter einem Saugen in dem Zustand gehalten, in dem die zweite Oberfläche 2b des SiC-Substrats 2 nach oben orientiert ist, wie in 2A dargestellt. Danach wird das Anpassungsmittel für eine Fokusposition (nicht dargestellt), das in der Laserbearbeitungsvorrichtung 10 beinhaltet ist, betätigt, um das Fokusmittel 14 vertikal zu bewegen, wodurch der Fokuspunkt des gepulsten Laserstrahls LB in dem SiC-Substrats 2 gesetzt wird. Genauer gesagt wird der Fokuspunkt an der Mittelposition in der Dickenrichtung des SiC-Substrats 2 gesetzt.
  • Danach wird der gepulste Laserstrahl LB, der eine Transmissionswellenlänge in SiC aufweist, von dem Fokusmittel 14 auf dem SiC-Substrat 2 aufgebracht, während der Einspanntisch 12 in der X-Richtung mit einer vorbestimmten Zufuhrgeschwindigkeit bewegt wird. Genauer gesagt wird der gepulste Laserstrahl LB zuerst auf dem SiC-Substrat 2 aufgebracht, um dadurch das SiC in Si (Silizium) und C (Kohlenstoff) zu zersetzen. Danach wird der gepulste Laserstrahl LB als nächstes auf dem SiC-Substrat 2 aufgebracht und durch das vorher ausgebildete C absorbiert. Folglich wird SiC in Si und C in einer Kettenreaktionsweise zersetzt, während der Einspanntisch 12 in der X-Achsenrichtung bewegt wird, wodurch mehrere modifizierte Abschnitte 18 linear in der X-Achsenrichtung, wie in 2B und 2C dargestellt, angeordnet werden. Zu diesem Zeitpunkt werden mehrere Risse 20 isotrop von jedem modifizierten Abschnitt 18, wie in 2C dargestellt, ausgebildet. Beim Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB auf dem SiC Substrat 2 kann das Fokusmittel 14 in der X-Richtung bewegt werden, während der Einspanntisch 12 in seiner Position fixiert ist.
  • Danach wird der Einspanntisch 12 relativ zu dem Fokuspunkt in der Y-Richtung um eine vorbestimmte Indexmenge Li bewegt. Danach wird der gepulste Laserstrahl LB ähnlich auf dem SiC-Substrat 2 aufgebracht, während der Einspanntisch 12 in der X-Richtung bewegt wird. In dieser Weise wird die Aufbringungsbetätigung für den Laser zum Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB, während der Einspanntisch 12 in der X-Richtung bewegt wird, und die Indexbetätigung zum Indexverschieben des Einspanntischs 12 in der Y-Richtung wiederholt, um dadurch eine Trennschicht 22 in dem SiC-Substrat 2 an einer mittleren Position in der Dickenrichtung des SiC-Substrats 2 auszubilden, wie in 2C dargestellt, wobei die Trennschicht 22 aus mehreren modifizierten Abschnitten 18, die in beide der X-Richtung und in der Y-Richtung angeordnet sind, und mehrere Risse 20 ausgebildet ist, die sich von den modifizierten Abschnitten 18 erstrecken. Entsprechend weist die Trennschicht 22 eine reduzierte Festigkeit durch Ausbilden der modifizierten Abschnitte 18 und der Risse 20 auf. Während die Risse 20, die sich von den benachbarten modifizierten Abschnitten 18 erstrecken, beabstandet sind, wie in 2C der Einfachheit halber dargestellt, überlappen die Risse 20, die sich von benachbarten modifizierten Abschnitten erstrecken, in einer Aufsicht tatsächlich miteinander. D. h. dass die vorbestimmte Indexmenge Li auf einen Wert weniger als der Wert der doppelten Länge von jedem Riss 20 gesetzt ist. Bei der obigen Indexbetätigung kann das Fokusmittel 14 in der Y-Richtung mit dem Einspanntisch 12 in seiner Position fixiert bewegt werden. Zum Beispiel kann der Ausbildungsschritt für eine Trennschicht unter den folgenden Laserbearbeitungsbedingungen durchgeführt werden.
    • Wellenlänge des gepulsten Laserstrahls: 1064 nm
    • Wiederholungsfrequenz: 80 kHz
    • durchschnittliche Leistung: 3,2 W
    • Pulsbreite: 4 ns
    • Spotdurchmesser: 3 µm
    • numerische Apertur (Na) der Fokuslinse: 0,43
    • Indexmenge: 250 bis 400 µm
    • Zufuhrgeschwindigkeit: 120 bis 260 mm/s
  • Nach dem Durchführen des Ausbildungsschritts für eine Trennschicht wird ein Anbringungsschritt für eine zweite Platte durchgeführt, um eine zweite Platte 6b durch einen geeigneten Haftvermittler 8 an der zweiten Oberfläche 2b des SiC-Substrats 2 anzubringen, wie in 3 dargestellt. In dem Zustand, in dem die zweite Platte 6b an der zweiten Oberfläche 2b des SiC-Substrats 2 angebracht ist, ist der Haftvermittler 8 in der Form einer Schicht zwischen der zweiten Platte 6b und dem SiC-Substrat 2 eingefügt. Die zweite Platte 6b kann die gleiche Konfiguration wie die erste Platte 6a aufweisen.
  • Nach dem Durchführen des Anbringungsschritts für eine zweite Platte wird ein Trennschritt durchgeführt, um das SiC-Substrat 2 in ein erstes SiC-Substrat und zweites SiC-Substrat entlang der Trennschicht 22 durch Aufbringen einer äußeren Kraft auf der Trennschicht 22 zu trennen. Zum Beispiel kann der Trennschritt unter Verwendung einer Trennvorrichtung 24 durchgeführt werden, die in 4A dargestellt ist. Die Trennvorrichtung 24 beinhaltet einen Wassertank 26, in dem Wasser aufgenommen ist, und einen Ultraschallvibrator 28, der in das Wasser eingelassen ist, das in dem Wassertank 26 aufgenommen ist. In 4A bezeichnet das Bezugszeichen S die Oberfläche des Wassers, das in dem Wassertank 26 aufgenommen ist.
  • Beim Durchführen des Trennschritts wird zuerst das SiC-Substrats 2 in das Wasser, das in dem Wassertank 26 aufgenommen ist, getaucht. Danach wird der Ultraschallvibrator 28 betätigt, um eine Ultraschallvibration auf die Trennschicht 22 aufzubringen. Der Ultraschallvibrator 28 kann aus einer piezoelektrischen Keramik ausgebildet sein. Beim Betätigen des Ultraschallvibrators 28 kann der Ultraschallvibrator 28 in Kontakt mit der ersten Platte 6a oder der zweiten Platte 6b gehalten sein oder kann von der ersten Platte 6a oder der zweiten Platte 6b um einen geeigneten Abstand zum Beispiel 2 bis 3 mm) beabstandet sein. Wenn der Ultraschallvibrator 28 betätigt wird, wird die Trennschicht 22 durch die Ultraschallvibration angeregt und entsprechend gebrochen, sodass das SiC-Substrats 2 in ein erstes SiC-Substrat 30a und ein zweites SiC-Substrat 30b (siehe 4B) entlang der Trennschicht 22 als ein Trennstartpunkt aufgeteilt werden kann. Als eine Modifikation kann der Trennschritt unter Verwendung eines keilförmigen Elements wie einem Meißel, der eine Dicke aufweist, die graduell zu der Spitze abnimmt, und Aufbringen einer Kraft auf der Trennschicht 22 durchgeführt werden.
  • Nach dem Durchführen des Trennschritts wird ein Schritt zum flachen Ausgestalten durchgeführt, um eine Trennoberfläche 32a (siehe 4B) des ersten SiC-Substrats 30a, das an der ersten Platte 6a angebracht ist, und eine Trennoberfläche 30b (siehe 4B) des zweiten SiC-Substrats 30b, das an der zweiten Platte angebracht ist, flach auszugestalten, wobei die Trennoberflächen 30a und 30b raue Oberflächen sind, die durch Brechen der Trennschicht 22 beim Trennschritt, der oben beschrieben ist, erhalten werden. Der Schritt zum flachen Ausgestalten kann unter Verwendung einer Schleifvorrichtung 34 durchgeführt werden, ein Teil dieser ist in 5A dargestellt. Wie in 5A dargestellt, beinhaltet die Schleifvorrichtung 34 einen Einspanntisch 36 zum Halten eines Werkstücks unter einem Saugen und ein Schleifmittel 38 zum Schleifen des Werkstücks, das an dem Einspanntisch 36 unter einem Saugen gehalten ist.
  • Der Einspanntisch 36 weist eine obere Oberfläche als eine Halteoberfläche zum Halten des Werkstücks unter einem Saugen auf. Der Einspanntisch 36 ist um seine vertikale Achse drehbar. Das Schleifmittel 38 beinhaltet eine Spindel 40, die eine Drehachse aufweist, die sich in einer vertikalen Richtung erstreckt, wobei die Spindel 40 mit einem Motor (nicht dargestellt) verbunden ist und auch eine scheibenförmige Scheibenbefestigung 52 beinhaltet, die an dem unteren Ende der Spindel 40 fixiert ist. Eine ringförmige Schleifscheibe 46 ist an der unteren Oberfläche der Scheibenbefestigung 42 durch Schrauben 44 fixiert. Mehrere abrasive Elemente 48 sind an der unteren Oberfläche der Schleifscheibe 46 fixiert, sodass sie ringförmig in gegebenen Abständen entlang des äußeren Umfangs der Schleifscheibe 46 angeordnet sind.
  • Beim Durchführen des Schritts zum flachen Ausgestalten unter Verwendung der Schleifvorrichtung 34 wird das erste SiC-Substrat 30a, das an der ersten Platte 6a angebracht ist, an der oberen Oberfläche des Einspanntischs 36 unter einem Saugen in dem Zustand gehalten, in dem die Trennoberfläche 32a des ersten SiC-Substrats 30a nach oben orientiert ist, wie in 5A dargestellt. Danach wird der Einspanntisch 36 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit (zum Beispiel 300 Umdrehungen/min) entgegen dem Uhrzeigersinn in einer Aufsicht gedreht. Ferner wird die Spindel 40 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit (zum Beispiel 6000 rpm) in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn in einer Aufsicht gedreht. Danach wird die Spindel 40 durch ein Hebemittel (nicht dargestellt), das in der Schleifvorrichtung 34 beinhaltet ist, abgesenkt, bis die abrasiven Elemente 48, die an der Schleifscheibe 46 fixiert sind, in Kontakt mit der Trennoberfläche 32a des ersten SiC-Substrats 30a kommen. Danach wird die Spindel 40 weiter mit einer vorbestimmten Zufuhrgeschwindigkeit (zum Beispiel 0,1 µm/s) abgesenkt, um dadurch die Trennoberfläche 32a des ersten SiC-Substrats 30a zu schleifen. Folglich kann die Trennoberfläche 32a des ersten SiC-Substrats 30a, die an der ersten Platte 6a angebracht ist, durch Schleifen, wie in 5B dargestellt, flach ausgestaltet werden. Anders ausgedrückt kann die Rauheit der Trennoberfläche 32a entfernt werden, um eine flache Oberfläche zu erhalten. Ähnlich kann die Trennoberfläche 32b des zweiten SiC-Substrats 30b, das an der zweiten Platte 6b angebracht ist, durch Schleifen flach ausgestaltet werden, wodurch eine flache Oberfläche erhalten wird.
  • Nach dem Durchführen des Schritts zum flachen Ausgestalten wird ein Ausbildungsschritt für ein Bauelement durchgeführt, um Bauelemente an der flachen Trennoberfläche 32a des ersten SiC-Substrats 30a auszubilden und ähnlich Bauelemente an der flachen Trennoberflächen 32b des zweiten SiC-Substrats 30b auszubilden. Wie in 6 dargestellt, sind mehrere sich kreuzende Teilungslinien 50 an der flachen Trennoberfläche 32a des ersten SiC-Substrats 30a und an der flachen Trennoberflächen 32b des zweiten SiC-Substrats 30b ausgebildet, um dadurch mehrere rechteckige getrennte Bereiche auszubilden. In diesen mehreren getrennten Bereichen sind mehrere Bauelemente 52 wie Leistungsbauelemente wie LEDs jeweils ausgebildet. In diesem Ausbildungsschritt für ein Bauelement bleibt die erste Platte 6a an dem ersten SiC-Substrat 30a angebracht und die zweite Platte 6b bleibt an dem zweiten SiC-Substrat 30b angebracht. Entsprechend beim Bearbeiten des ersten SiC-Substrats 30a und des zweiten SiC-Substrats 30b in diesem Ausbildungsschritt für ein Bauelement kann eine mögliche Beschädigung des ersten und zweiten SiC-Substrats 30a und 30b durch die erste und zweite Platte 6a und 6b unterdrückt werden.
  • Nach dem Durchführen des Ausbildungsschritts für ein Bauelement wird ein Entfernungsschritt für eine Platte durchgeführt, um die erste Platte 6a von dem ersten SiC-Substrat 30a zu entfernen und auch die zweite Platte 6b von dem zweiten SiC-Substrat 30b zu entfernen. Der Entfernungsschritt für eine Platte kann unter Verwendung einer Laserbearbeitungsvorrichtung 54 durchgeführt werden, ein Teil dieser ist in 7A dargestellt. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 54 beinhaltet einen Einspanntisch (nicht dargestellt) zum Halten eines Werkstücks unter einem Saugen und ein Fokusmittel 56, das eine Fokuspunktposition (nicht dargestellt) zum Fokussieren des gepulsten Laserstrahls LB' und Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls LB' auf dem Werkstück aufweist, das an dem Einspanntisch unter einem Saugen gehalten ist. Der Einspanntisch weist eine obere Oberfläche als eine Halteoberfläche zum Halten des Werkstücks unter einem Saugen auf. Der Einspanntisch ist vor und zurück in beide in der XRichtung, die durch einen Pfeil X in 7A angegeben ist, und der Y-Richtung, die durch einen Pfeil Y in 7A angegeben ist, bewegbar.
  • Beim Durchführen des Entfernungsschritts für eine Platte unter Verwendung der Laserbearbeitungsvorrichtung 54 wird das erste SiC-Substrat 30a, das an der ersten Platte 6a angebracht ist, zuerst an der oberen Oberfläche des Einspanntischs unter einem Saugen in dem Zustand gehalten, in dem die erste Platte 6a nach oben gerichtet ist, wie in 7A bis 7C dargestellt. Danach wird ein Anpassungsmittel für eine Fokusposition (nicht dargestellt), das in der Laserbearbeitungsvorrichtung 54 beinhaltet ist, betätigt, um das Fokusmittel 56 vertikal zu bewegen, um dadurch den Fokuspunkt des gepulsten Laserstrahls LB' auf einer bestimmten Tiefe entsprechend der haftvermittelnden Schicht 8, welche die erste Platte 6a und das erste SiC-Substrat 30a verbindet, gesetzt wird. Danach wird der gepulste Laserstrahl LB' von dem Fokusmittel 56 auf der haftvermittelnden Schicht 8 aufgebracht, während der Einspanntisch in der X Richtung mit einer vorbestimmten Zufuhrgeschwindigkeit bewegt wird. Durch Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB' auf der haftvermittelnden Schicht 8 wird die haftvermittelnde Schicht 8 entlang einer Linie, die sich in der X Richtung erstreckt, gebrochen. Danach wird der Einspanntisch in der Y Richtung um eine vorbestimmte Indexmenge bewegt und der gepulste Laserstrahl LB' wird dann ähnlich auf der haftvermittelnden Schicht 8 entlang einer anderen Linie, die sich in der X Richtung erstreckt, aufgebracht. In dieser Weise werden die auf Aufbringungsbetätigung und die Indexbetätigung geeignet wiederholt, um die haftvermittelnde Schicht 8 vollständig zu einem solchen Grad zu brechen, dass die erste Platte 6a von dem ersten SiC-Substrat 30a entfernt werden kann. Danach wird die erste Platte 6a von dem ersten SiC-Substrat 30a entfernt, um dadurch das erste SiC-Substrat 30a zu erhalten, das die Bauelemente 52, wie in 7C dargestellt, aufweist. Ähnlich kann die zweite Platte 6b von dem zweiten SiC-Substrat 30b entfernt werden, um dadurch das zweite SiC-Substrat 30b zu erhalten, das die Bauelemente 52, wie in 7C dargestellt, aufweist. Beim Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB' auf der haftvermittelnden Schicht 8 und beim Durchführen der Indexbetätigung kann das Fokusmittel 56 mit dem Einspanntisch in seiner Position fixiert bewegt werden. Zum Beispiel kann dieser Entfernungsschritt für eine Platte unter den folgenden Laserbearbeitungsbedingungen durchgeführt werden.
    • Wellenlänge des gepulsten Laserstrahls: 355 nm
    • Wiederholungsfrequenz: 80 kHz
    • Durchschnittliche Leistung: 1,5 W
    • Pulsbreite: 4 ns
    • Spotldurchmesser: 3 µm
    • numerische Apertur (Na) der Fokuslinse: 0,43
    • Indexmenge 100 µm
    • Zufuhrgeschwindigkeit 240 mm/s
  • Wie oben beschrieben können das erste SiC-Substrat 30a und das zweite SiCSubstrat 30b aus dem einzelnen SiC-Substrat 2 hergestellt werden. Entsprechend kann der Preis von jedem SiC-Substrat auf 1/2 reduziert werden und der Preis von jedem Bauelementchip kann auch reduziert werden. Ferner ist die erste Platte 6a an dem ersten SiC-Substrat 30a angebracht und die zweite Platte 6b ist an dem zweiten SiC-Substrat 30b angebracht. Entsprechend kann eine mögliche Beschädigung des ersten SiC-Substrats 30a des zweiten SiC-Substrats 30b bei dem Ausbildungsschritt für ein Bauelement unterdrückt werden.
  • In dieser bevorzugten Ausführungsform wird der Ausbildungsschritt für ein Bauelement nach dem Durchführen des Schritts zum flachen Ausgestalten durchgeführt, um Bauelemente 52 an dem ersten SiC-Substrat 30a und dem zweiten SiC-Substrat 30b auszubilden. Als eine Modifikation können der Ausbildungsschritt für eine Trennschicht, der Anbringungsschritt für eine zweite Platte und der Trennschritt durchgeführt werden, nachdem der Schritt zum flachen Ausgestalten erhalten durchgeführt wurde, um das erste SiC-Substrat 30a oder das zweite SiC-Substrat 30b zu bearbeiten, wodurch das erste SiC-Substrat 30a in zwei SiC-Substrate geteilt wird oder das zweite SiC-Substrat 30b in zwei SiC-Substrate geteilt wird. In diesem Fall können zwei oder mehr SiC-Substrate aus dem ursprünglichen SiC-Substrat 2 ausgebildet werden.
  • Ferner, während der Ausbildungsschritt für eine Trennschicht nach dem Durchführen des Anbringungsschritts für eine erste Platte in dieser bevorzugten Ausführungsform durchgeführt wird, kann der Anbringungsschritt für eine erste Platte nach dem Durchführen des Ausbildungsschritts für eine Trennschicht durchgeführt werden. Als eine andere Modifikation kann der Ausbildungsschritt für eine Trennschicht nach dem Durchführen des Anbringungsschritts für eine erste Platte und dem Anbringungsschritt für eine zweite Platte durchgeführt werden. In diesem Fall ist es notwendig, dass die erste Platte oder die zweite Platte die Wellenlänge (zum Beispiel 1064 nm in dieser bevorzugten Ausführungsform) des gepulsten Laserstrahls in dem Ausbildungsschritt für eine Trennschicht transmittieren können. Zum Beispiel ist Glas als das Material der ersten Platte oder der zweiten Platte bevorzugt.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Der Umfang der Erfindung wird durch die angehängten Ansprüche definiert und alle Änderungen und Modifikationen, die in das Äquivalente des Umfangs der Ansprüche fallen, werden dadurch durch die Erfindung umfasst.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2000094221 [0003]

Claims (4)

  1. Bearbeitungsverfahren für ein SiC-Substrat, umfassend: einen Ausbildungsschritt für eine Trennschicht zum Setzen eines Fokuspunkts eines Laserstrahls, der eine Transmissionswellenlänge in SiC aufweist, in dem SiC-Substrat und als nächstes Aufbringen des Laserstrahls auf dem SiC-Substrat, um dadurch eine Trennschicht in dem SiC-Substrat auszubilden, wobei das SiC-Substrat eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche aufweist; einen Anbringungsschritt für eine erste Platte zum Anbringen einer ersten Platte an der ersten Oberfläche des SiC-Substrats nach dem Durchführen des Ausbildungsschritts für eine Trennschicht; einen Anbringungsschritt für eine zweite Platte zum Anbringen einer zweiten Platte auf der zweiten Oberfläche des SiC-Substrats nach dem Durchführen des Anbringungsschritts für eine erste Platte; und einen Trennschritt zum Aufbringen einer äußeren Kraft auf der Trennschicht nach dem Durchführen des Anbringungsschritts für eine erste Platte und des Anbringungsschritts für eine zweite Platte, wodurch das SiC-Substrat in ein erstes SiC-Substrat und ein zweites SiC-Substrat entlang der Trennschicht geteilt wird.
  2. Bearbeitungsverfahren für ein SiC-Substrat nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Schritt zum flachen Ausgestalten einer rauen Trennoberfläche des ersten SiC- Substrats, das an der ersten Platte angebracht ist, und auch zum flachen Ausgestalten einer rauen Trennoberfläche des zweiten SiC-Substrats, das an der zweiten Platte angebracht ist, nach dem Durchführen des Trennschritts, wodurch Unebenheiten von der rauen Trennoberfläche des ersten SiC-Substrats entfernt werden, um eine flache Oberfläche des ersten SiC-Substrats zu erhalten, und auch zum Entfernen von Unebenheiten von der rauen Trennoberfläche des zweiten SiC-Substrats, um eine flache Oberfläche des zweiten SiC-Substrats zu erhalten; und einen Ausbildungsschritt für ein Bauelement zum Ausbilden von Bauelementen an der flachen Oberfläche des ersten SiC-Substrats und auch Ausbilden von Bauelementen an der flachen Oberfläche des zweiten SiC-Substrats nach dem Durchführen des Schritts zum flachen ausgestalten.
  3. Bearbeitungsverfahren für einen SiC-Substrat nach Anspruch 2, ferner umfassend: einen Entfernungsschritt für eine Platte zum Entfernen der ersten Platte von dem ersten SiC-Substrat und auch Entfernen der zweiten Platte von dem zweiten SiC-Substrat nach dem Durchführen des Ausbildungsschritts für ein Bauelement.
  4. Bearbeitungsverfahren für einen SiC-Substrat nach Anspruch 2, ferner die folgenden Schritte umfassend: Ausbilden einer Trennschicht in dem ersten SiC-Substrat nach dem Durchführen des Schritts zum flachen Ausgestalten; Anbringen einer dritten Platte an der flachen Oberfläche des ersten SiC-Substrats nach dem Durchführen des Schritts zum Ausbilden einer Trennschicht in dem ersten SiC-Substrat; Trennen des ersten SiC-Substrats in ein drittes SiC-Substrat und ein viertes SiC-Substrat entlang der Trennschicht, die in dem ersten SiC-Substrat ausgebildet ist; Ausbilden einer Trennschicht in dem zweiten SiC-Substrat nach dem Durchführen des Schritts zum flachen Ausgestalten; Anbringen einer vierten Platte an der flachen Oberfläche des zweiten SiC-Substrats nach dem Durchführen des Schritts zum Ausbilden der Trennschicht in dem zweiten SiC-Substrat; und Trennen des zweiten SiC-Substrats in ein fünftes SiC-Substrat und als sechstes SiC-Substrat entlang der Trennschicht, die in dem zweiten SiC-Substrat ausgebildet ist.
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