DE102021211093A1

DE102021211093A1 - Laserbearbeitungsverfahren

Info

Publication number: DE102021211093A1
Application number: DE102021211093.2A
Authority: DE
Inventors: Yuji Hadano; Keiji Nomaru
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2020-10-15
Filing date: 2021-10-01
Publication date: 2022-04-21
Anticipated expiration: 2041-10-02
Also published as: KR20220050042A; CN114425661A; JP2022065451A; DE102021211093B4; TW202217939A; US20220122886A1

Abstract

Ein Laserbearbeitungsverfahren umfasst einen Streulicht-Blockierschicht-Schichtungsschritt, bei dem eine Streulicht-Blockierschicht, die Streulicht eines Laserstrahls blockiert, an einer Seite einer oberen Oberfläche eines Wafers geschichtet wird, einen Halteschritt, bei dem eine Seite einer unteren Oberfläche des Wafers durch einen Einspanntisch gehalten wird, einen Laserbearbeitungsschritt eines Ausbildens einer Wasserschicht an der Seite der oberen Oberfläche des Wafers und eines Bestrahlens eines zu bearbeitenden Bereichs in dem Wafer mit dem Laserstrahl, während der Einspanntisch und eine Laserstrahl-Bestrahlungseinheit relativ bewegt werden, und einen Streulicht-Blockierschicht-Entfernungsschritt eines Entfernens der Streulicht-Blockierschicht von dem Wafer, hinsichtlich dessen der Laserbearbeitungsschritt beendet ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laserbearbeitungsverfahren, bei dem eine Laserbearbeitungsvorrichtung verwendet wird.
Beschreibung des Standes der Technik
Ein Wafer, an dem mehrere Bauelemente wie integrierte Schaltungen (ICs) und Large-Scale-Integration (LSI)-Schaltungen an einer vorderen Oberfläche so ausgebildet sind, dass sie durch mehrere geplante Teilungslinien markiert sind, die sich schneiden, wird durch eine Laserbearbeitungsvorrichtung in einzelne Bauelementchips geteilt, und die durch das Teilen erhaltenen Bauelementchips werden für Teile von elektronischen Geräten wie Mobiltelefone, Personalcomputer und Beleuchtungseinrichtungen verwendet.
Aus dem Stand der Technik ist ein Vorgehen bekannt, bei dem die vordere Oberfläche eines Wafers mit einem flüssigen Kunststoff beschichtet wird, bevor die Bearbeitung ausgeführt wird, indem der von einer Halteeinheit gehaltene Wafer mit einem Laserstrahl mit einer Wellenlänge bestrahlt wird, die eine Absorptionsfähigkeit hinsichtlich des Wafers aufweist, und eine Anhaftung eines geschmolzenen Objekts (Schmutzpartikel), das bei der Bestrahlung mit dem Laserstrahl erzeugt wird, an Bauelementen verhindert wird (siehe beispielsweise das offengelegte japanische Patent Nr. 2004-188475 ).
Darüber hinaus hat der vorliegende Anmelder eine Laserbearbeitungsvorrichtung eines Typs vorgeschlagen, der so ausgestaltet ist, dass er mindestens eine Halteeinheit, die einen Wafer bestrahlt, ein Wasserschicht-Ausbildungsmittel, das eine Wasserschicht an einer oberen Oberfläche des von der Halteeinheit gehaltenen Wafers ausbildet, eine Laserstrahl-Bestrahlungsvorrichtung, die eine Bestrahlung mit einem Laserstrahl mit einer Wellenlänge, die eine Absorptionsfähigkeit hinsichtlich des Wafers aufweist, durchführt, um den Wafer zu bearbeiten, und einen Bearbeitungszufuhrmechanismus, der eine Bearbeitungszufuhr der Halteeinheit und der Laserstrahl-Bestrahlungseinheit relativ zueinander durchführt, aufweist (siehe beispielsweise die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2019-069465 ).
Es hat sich gezeigt, dass das in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2019-069465 beschriebene Vorgehen den folgenden Vorteil bietet. Durch das Eintauchen des Wafers in Wasser wird verhindert, dass bei der Laserbearbeitung erzeugte Schmutzpartikel an der oberen Oberfläche des Wafers anhaften. Darüber hinaus wird durch die Erzeugung feiner Blasen (Kavitation), die durch die Bestrahlung mit dem Laserstrahl im Wasser erzeugt werden, ein solcher Effekt erzielt, dass Schmutzpartikel, die den Fortschritt der Laserbearbeitung behindern, aus einer Bearbeitungsnut herausgekratzt werden. Zusätzlich wird ein solcher Effekt, dass die Biegefestigkeit von einzeln geteilten Bauelementchips verbessert wird, erreicht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Allerdings streut in dem Fall, in dem die Wasserschicht an der oberen Oberfläche des Wafers ausgebildet wird und die Bestrahlung mit dem Laserstrahl mit einer Wellenlänge, die eine Absorptionsfähigkeit hinsichtlich des Wafers aufweist, ausgeführt wird, um den Wafer wie oben beschrieben zu bearbeiten, die Kavitation einen Teil des Laserstrahls, und somit besteht ein solches Problem, dass ein anderer Ort als eine gewünschte Bearbeitungsposition (beispielsweise die geplante Teilungslinie) mit einem Teil des Laserstrahls bestrahlt wird und die Qualität der Bauelemente verringert wird.
Es ist somit ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Laserbearbeitungsverfahren bereitzustellen, bei dem an einer vorderen Oberfläche eines Wafers ausgebildete Bauelemente nicht beschädigt werden und die Qualität von einzeln geteilten Bauelementen nicht verringert wird, selbst wenn feine Blasen im Wasser erzeugt werden und ein Laserstrahl, mit dem eine Bestrahlung ausgeführt wird, gestreut wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Laserbearbeitungsverfahren bereitgestellt, umfassend: einen Streulicht-Blockierschicht-Schichtungsschritt eines Schichtens einer Streulicht-Blockierschicht, die Streulicht eines Laserstrahls blockiert, an einer Seite einer oberen Oberfläche eines Wafers, einen Halteschritt eines Haltens einer Seite einer unteren Oberfläche des Wafers durch einen Einspanntisch, einen Laserbearbeitungsschritt eines Ausbildens einer Wasserschicht an der Seite der oberen Oberfläche des Wafers und eines Bestrahlens eines zu bearbeitenden Bereichs im Wafer mit dem Laserstrahl, während der Einspanntisch und eine Laserstrahl-Bestrahlungseinheit relativ bewegt werden; und einen Streulicht-Blockierschicht-Entfernungsschritt eines Entfernens der Streulicht-Blockierschicht von dem Wafer, hinsichtlich dessen der Laser-Bearbeitungsschritt beendet ist.
Bevorzugt wird die Streulicht-Blockierschicht durch ein Verdampfen oder ein Sputtern von Si, Ge und/oder Al in dem Streulicht-Blockierschicht-Schichtungsschritt geschichtet. Im Fall, in dem die Streulicht-Blockierschicht durch ein Verdampfen oder ein Sputtern von Si, Ge und/oder Al in dem Streulicht-Blockierschicht-Schichtungsschritt geschichtet wird, wird bevorzugt die Streulicht-Blockierschicht in dem Streulicht-Blockierschicht-Entfernungsschritt durch ein Polieren von dem Wafer entfernt.
Bevorzugt wird die Streulicht-Blockierschicht im Streulicht-Blockierschicht-Schichtungsschritt durch ein Beschichten mit einem Kunststoff oder durch ein Druckverbinden des Kunststoffs geschichtet. Im Fall, dass die Streulicht-Blockierschicht im Streulicht-Blockierschicht-Schichtungsschritt durch ein Beschichten mit einem Kunststoff oder durch ein Druckverbinden des Kunststoffs geschichtet wird, wird bevorzugt die Streulicht-Blockierschicht in dem Streulicht-Blockierschicht-Entfernungsschritt durch ein Lösungsmittel von dem Wafer entfernt.
Die Seite der oberen Oberfläche des Wafers könnte mit einer Kunststoffschicht beschichtet werden, bevor die Streulicht-Blockierschicht im Streulicht-Blockierschicht-Schichtungsschritt durch ein Verdampfen oder ein Sputtern geschichtet wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird in dem Fall, in dem die Wasserschicht an der oberen Oberfläche des Wafers ausgebildet wird und eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl mit einer Wellenlänge, die eine Absorptionsfähigkeit in Bezug auf den Wafer aufweist, ausgeführt wird, um den Wafer zu bearbeiten, selbst wenn feine Blasen (Kavitation), die in der Wasserschicht ausgebildet sind, einen Teil des Laserstrahls streuen, das Auftreten von Schäden an Bauelementen durch die an der vorderen Oberfläche des Wafers ausgebildete Streulicht-Blockierschicht verhindert. So wird das Problem, dass sich die Qualität der Bauelemente verringert, beseitigt.
Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Weise ihrer Umsetzung werden durch ein Studium der folgenden Beschreibung und beigefügten Ansprüche, unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen, deutlicher, und die Erfindung selbst wird hierdurch am besten verstanden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Gesamtansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung;
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die in 1 dargestellte Laserbearbeitungsvorrichtung teilweise zerlegt darstellt;
3A ist eine perspektivische Ansicht eines in der in 1 dargestellten Laserbearbeitungsvorrichtung angebrachten Flüssigkeitsschicht-Ausbildungsinstruments;
3B ist eine perspektivische Explosionsansicht, die das Flüssigkeitsschicht-Ausbildungsinstrument zerlegt darstellt;
4 ist ein konzeptionelles Diagramm, das eine Ausführungsform eines Streulicht-Blockierschicht-Schichtungsschrittes darstellt;
5 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform eines Halteschrittes darstellt;
6A ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform eines Laser-Bearbeitungsschrittes darstellt;
6B ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht der in 6A dargestellten Ausführungsform;
7 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die die Ausführungsform des in 6B dargestellten Laser-Bearbeitungsschrittes in einer weiter vergrößerten Weise darstellt; und
8 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform eines Streulicht-Blockierschicht-Entfernungsschrittes darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Ein Laserbearbeitungsverfahren einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unten unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben. In 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung 2 dargestellt, die zur Ausführung des Laserbearbeitungsverfahrens der vorliegenden Ausführungsform geeignet ist. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 weist einen Flüssigkeits-Zufuhrmechanismus 4, der an einer Basis 21 angeordnet ist und eine Flüssigkeit auf einen Wafer zuführt, der ein plattenförmiges Werkstück ist, eine Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 8, die eine Bestrahlung mit einem Laserstrahl mit einer Wellenlänge ausführt, die eine Absorptionsfähigkeit hinsichtlich des Werkstücks aufweist, und eine Halteeinheit 22 auf, die das Werkstück hält. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 weist ferner einen Bewegungsmechanismus 23, der die Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 8 und die Halteeinheit 22 relativ zueinander bewegt, und einen Rahmenkörper 26 auf, der aus einem vertikalen Wandteil 261, der aufrecht in einer Z-Richtung angeordnet ist, die durch einen Pfeil Z an einer lateralen Seite des Bewegungsmechanismus 23 an der Basis 21 angezeigt wird, und einem horizontalen Wandteil 262 ausgestaltet ist, der sich in einer horizontalen Richtung von einem oberen Endteil des vertikalen Wandteils 261 erstreckt.
Innerhalb des horizontalen Wandteils 262 des Rahmenkörpers 26 ist ein optisches System (nicht dargestellt) untergebracht, das einen Laseroszillator usw. aufweist, der die Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 8 ausgestaltet. An einer Seite einer unteren Oberfläche eines Spitzenteils des horizontalen Wandteils 262 ist ein Lichtkollektor 86 angeordnet, der einen Teil der Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 8 ausgestaltet. Zusätzlich ist eine Ausrichtungseinheit 90 an einer Position neben dem Lichtkollektor 86 in einer Richtung angeordnet, die in der Abbildung durch einen Pfeil X angezeigt wird.
Die Ausrichtungseinheit 90 wird verwendet, um das durch einen Einspanntisch 34, der die Halteeinheit 22 ausgestaltet, gehaltene Werkstück abzubilden und einen Bereich zu detektieren, für den eine Laserbearbeitung durchgeführt werden soll, um eine Positionsausrichtung zwischen dem Lichtkollektor 86 und einer Bearbeitungsposition des Werkstücks durchzuführen. Die Ausrichtungseinheit 90 ist mit einem geeigneten Bauelement (Ladungsgekoppeltes Bauelement, charge coupled device (CCD)) ausgestattet, das eine obere Oberfläche des Werkstücks abbildet. Beispielsweise weist die Ausrichtungseinheit 90 ein Infrarot-Bestrahlungsmittel, das eine Bestrahlung mit Infrarotlicht ausführt, ein optisches System, das das Infrarotlicht aufnimmt, mit dem die Infrarotbestrahlung durch das Infrarot-Bestrahlungsmittel ausgeführt wird, und ein Abbildungselement (Infrarot-CCD) auf, das ein elektrisches Signal ausgibt, das dem von dem optischen System aufgenommenen Infrarotlicht entspricht. Die oben beschriebene Laserbearbeitungsvorrichtung 2 ist vollständig durch ein Gehäuse oder ähnliches abgedeckt und verschlossen, das zur Vereinfachung der Beschreibung weggelassen wurde, und ist so ausgestaltet, dass feine Partikel, Staub usw. nicht in das Innere gelangen können.
Die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 2 zusätzlich zu 1 ausführlicher beschrieben. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem in der in 1 beschriebenen Laserbearbeitungsvorrichtung 2 ein Flüssigkeitsrückgewinnungsbecken 60, der einen Teil des Flüssigkeits-Zufuhrmechanismus 4 ausgestaltet, aus der Laserbearbeitungsvorrichtung 2 entfernt und teilweise auseinandergenommen worden ist.
Wie in 2 dargestellt, weist die Halteeinheit 22 eine rechteckige, entlang der X-Richtung bewegbare Platte 30, die über der Basis 21 in einer durch den Pfeil X angezeigten X-Richtung beweglich angebracht ist, eine rechteckige, entlang der Y-Richtung bewegbare Platte 31, die über der entlang der X-Richtung bewegbaren Platte 30 in einer Y-Richtung beweglich angebracht ist, die durch einen Pfeil Y angezeigt wird und orthogonal zur X-Richtung verläuft, eine kreiszylindrische Tragsäule 32, die an einer oberen Oberfläche der entlang der Y-Richtung bewegbaren Platte 31 befestigt ist, und eine rechteckige Abdeckplatte 33 auf, die am oberen Ende der Tragsäule 32 befestigt ist. Die Abdeckplatte 33 weist den Einspanntisch 34 auf, der durch ein in der Abdeckplatte 33 ausgebildetes Langloch verläuft und sich nach oben erstreckt. Der Einspanntisch 34 ist so ausgestaltet, dass er das plattenförmige Werkstück hält und durch ein in der Abbildung nicht dargestelltes Drehantriebsmittel drehbar ist. An dem Einspanntisch 34 ist eine kreisförmige Ansauganhafteinspanneinrichtung 35 angeordnet, die aus einem porösen Material mit einer Luftdurchlässigkeit ausgebildet ist und sich im Wesentlichen horizontal erstreckt. Die Ansauganhafteinspanneinrichtung 35 ist durch einen Pfad, der durch die Tragsäule 32 verläuft, mit einem im Diagramm nicht dargestellten Ansaugmittel verbunden, und um die Ansauganhafteinspanneinrichtung 35 sind in Abständen vier Klemmen 36 angeordnet. Eine Ebene, die durch die X-Richtung und die Y-Richtung definiert ist, die eine obere Oberfläche der Ansauganhafteinspanneinrichtung 35 definieren, bildet im Wesentlichen eine horizontale Ebene aus.
Der Bewegungsmechanismus 23 weist einen X-Richtungs-Bewegungsmechanismus 231 und einen Y-Richtungs-Bewegungsmechanismus 232 auf. Der X-Richtungs-Bewegungsmechanismus 231 wandelt die Drehbewegung eines Motors 231a über eine Kugelgewindespindel 231b in eine lineare Bewegung um und transmittiert die lineare Bewegung auf die entlang der X-Richtung bewegbare Platte 30, um die entlang der X-Richtung bewegbare Platte 30 dazu zu veranlassen, sich entlang von Führungsschienen 27 an der Basis 21 in der X-Richtung vorwärts und rückwärts zu bewegen. Der Y-Richtungs-Bewegungsmechanismus 232 wandelt eine Drehbewegung eines Motors 232a über eine Kugelgewindespindel 232b in eine lineare Bewegung um und überträgt die lineare Bewegung auf die entlang der Y-Richtung bewegbare Platte 31, um die entlang der Y-Richtung bewegbare Platte 31 zu veranlassen, sich in der Y-Richtung entlang von Führungsschienen 37 an der entlang der X-Richtung bewegbaren Platte 30 vorwärts und rückwärts zu bewegen. Obwohl auf eine schematische Darstellung verzichtet wird, ist für den Einspanntisch 34, den X-Richtungs-Bewegungsmechanismus 231 und den Y-Richtungs-Bewegungsmechanismus 232 je ein Positionsdetektionsmittel angeordnet, und eine Position in der X-Richtung, eine Position in der Y-Richtung und eine Drehposition in einer Umfangsrichtung in Bezug auf den Einspanntisch 34 werden genau detektiert. Basierend auf den detektierten Positionen werden der X-Richtungs-Bewegungsmechanismus 231, der Y-Richtungs-Bewegungsmechanismus 232 und das Drehantriebsmittel des Einspanntisches 34, das in der Abbildung nicht dargestellt ist, angetrieben. Dies ermöglicht es, dass der Einspanntisch 34 in jeder Position und in jedem Winkel genau positioniert werden kann. Der oben beschriebene X-Richtungs-Bewegungsmechanismus 231 ist ein Bearbeitungszufuhrmechanismus, der die Halteeinheit 22 in einer Bearbeitungszufuhrrichtung bewegt, und der Y-Richtungs-Bewegungsmechanismus 232 ist ein Index-Zufuhrmittel, das die Halteeinheit 22 in einer Index-Zufuhrrichtung bewegt.
Der Flüssigkeits-Zufuhrmechanismus 4 wird auch unter Bezugnahme auf 3A und 3B beschrieben, zusätzlich zu 1 und 2. Wie in 1 dargestellt, weist der Flüssigkeits-Zufuhrmechanismus 4 ein Flüssigkeitsschicht-Ausbildungsinstrument 40 auf, das als ein Wasserschicht-Ausbildungsmittel angeordnet ist und eine Wasserschicht an der oberen Oberfläche eines Werkstücks ausbildet, eine Flüssigkeitszufuhrpumpe 44, einen Filtrationsfilter 45,das Flüssigkeitsrückgewinnungsbecken 60, ein Rohr 46a, das das Flüssigkeitsschicht-Ausbildungsinstrument 40 und die Flüssigkeitszufuhrpumpe 44 miteinander verbindet, und ein Rohr 46b auf, das das Flüssigkeitsrückgewinnungsbecken 60 und den Filtrationsfilter 45 miteinander verbindet. Vorzugsweise sind das Rohr 46a und das Rohr 46b teilweise oder ganz aus einem flexiblen Schlauch ausgebildet.
Wie in 3A dargestellt, ist das Flüssigkeitsschicht-Ausbildungsinstrument 40 an einem unteren Endteil des Lichtkollektors 86 angeordnet. Wie aus 3B hervorgeht, die eine perspektivische Explosionsansicht des Flüssigkeitsschicht-Ausbildungsinstruments 40 darstellt, ist das Flüssigkeitsschicht-Ausbildungsinstrument 40 aus einem Gehäuse 42 und einem Flüssigkeitszufuhrteil 43 ausgestaltet, das dem Gehäuse 42 eine Flüssigkeit zuführt. Das Gehäuse 42 bildet in der Draufsicht eine im Wesentlichen rechteckige Form aus und ist aus einem oberen Gehäuseteil 421 und einem unteren Gehäuseelement 422 ausgebildet.
Der obere Gehäuseteil 421 ist in der durch den Pfeil Y in der Zeichnung angedeuteten Y-Richtung in zwei Bereiche 421a und 421b geteilt, und im Bereich 421a an der in der Zeichnung entfernten Seite ist ein kreisförmiger Öffnungsteil 421c zum Einbringen des Lichtkollektors 86 ausgebildet. Im Bereich 421b an der nahen Seite ist ein plattenförmiger Teil 421d ausgebildet. Im unteren Gehäuseelement 422 ist in einem Bereich, der dem Öffnungsteil 421c des oberen Gehäuseelements 421 gegenüberliegt, ein kreiszylindrischer Öffnungsteil 422a ausgebildet, der in einer Draufsicht hinsichtlich einer Anordnungsposition und einer Form dem Öffnungsteil 421c entspricht. An einem unteren Teil des Öffnungsteils 422a ist ein transparenter Teil 423 in Form einer kreisförmigen Platte angeordnet, der den unteren Teil des Öffnungsteils 422a verschließt. Der transparente Teil 423 ist so beschaffen, dass er ein Durchtreten eines später zu beschreibenden Laserstrahls LB durch den transparenten Teil 423 ermöglicht, und ist beispielsweise aus einer Glasplatte ausgebildet.
In dem unteren Gehäuseelement 422 ist in einem Bereich, der dem plattenförmigen Teil 421d des oberen Gehäuseteils 421 gegenüber angeordnet ist, ein Flüssigkeitsströmungspfadteil 422b für zum Ausstoßen einer Flüssigkeit aus einer Bodenwand 422d des Gehäuses 42 ausgebildet. Der Flüssigkeitsströmungspfadteil 422b ist ein Raum, der durch den plattenförmigen Teil 421d des oberen Gehäuseelements 421, Seitenwände 422c und die Bodenwand 422d ausgebildet ist. Eine schlitzförmige Ausstoßöffnung 422e, die sich in der durch den Pfeil X in der Abbildung angegebenen Bearbeitungszufuhrrichtung erstreckt, ist in der Bodenwand 422d des Flüssigkeitsströmungspfadteils 422b ausgebildet, und eine Flüssigkeitszufuhröffnung 422f zum Zuführen der Flüssigkeit zu dem Flüssigkeitsströmungspfadteil 422b ist in der Seitenwand an der Seite ausgebildet, an die der Flüssigkeitszufuhrteil 43 gekoppelt ist. Eine untere Oberfläche des oben beschriebenen transparenten Teils 423 ist so ausgebildet, dass sie mit der schlitzförmigen Ausstoßöffnung 422e, die sich in der Bearbeitungszufuhrrichtung erstreckt, bündig ist, und der transparente Teil 423 bildet einen Teil der Bodenwand 422d des unteren Gehäuseelements 422 aus.
Der Flüssigkeitszufuhrteil 43 weist eine Zufuhröffnung 43a, der Wasser W zugeführt wird, eine Abgabeöffnung (nicht dargestellt), die an einer Position gegenüber der in dem Gehäuse 42 ausgebildeten Flüssigkeitszufuhröffnung 422f ausgebildet ist und einen Verbindungspfad (nicht dargestellt) auf, der die Zufuhröffnung 43a und die Öffnung miteinander in Verbindung bringt. Der Flüssigkeitszufuhrteil 43 ist an der Seitenwand angeordnet, in der die Flüssigkeitszufuhröffnung 422f im Gehäuse 42 aus der Y-Richtung geöffnet ist, wodurch das Flüssigkeitsschicht-Ausbildungsinstrument 40 ausgebildet wird. Das in der vorliegenden Ausführungsform zugeführte Wasser W ist Reinwasser. Das Wasser W ist jedoch nicht notwendigerweise auf Reinwasser beschränkt, sondern beinhaltet auch eine andere Flüssigkeit, die durch Zugabe einer anderen Flüssigkeit erhalten wird, solange es sich um eine Flüssigkeit handelt, die hauptsächlich aus Wasser ausgebildet ist.
Das Flüssigkeitsschicht-Ausbildungsinstrument 40 weist die oben beschriebene Ausgestaltung auf, und das von der in 1 dargestellten Flüssigkeitszufuhrpumpe 44 zugeführte Wasser W verläuft durch die Zufuhröffnung 43a des Flüssigkeitszufuhrteils 43 und wird der Flüssigkeitszufuhröffnung 422f des Gehäuses 42 zugeführt. Dann strömt das Wasser W in den Flüssigkeitsströmungspfadteil 422b des Gehäuses 42 und wird aus der in der Bodenwand 422d ausgebildete Ausstoßöffnung 422e nach außen abgegeben. Bei dem Flüssigkeitsschichtbildungsinstrument 40 sind, wie in 1 dargestellt, der Flüssigkeitszufuhrteil 43 und das Gehäuse 42 so am unteren Endteil des Lichtkollektors 86 angebracht, dass sie in der Darstellung entlang der Y-Richtung verlaufen. Dadurch ist die in der Bodenwand 422d des Gehäuses 42 ausgebildete Ausstoßöffnung 422e so positioniert, dass sie sich entlang der X-Richtung erstreckt, die die Bearbeitungszufuhrrichtung ist.
Wieder auf 1 und 2 Bezug nehmend, wird das Flüssigkeitsrückgewinnungsbecken 60 beschrieben. Wie in 2 dargestellt, weist das Flüssigkeitsrückgewinnungsbecken 60 einen äußeren Rahmen 61 und zwei wasserdichte Abdeckungen 66 auf.
Der äußere Rahmen 61 weist Außenwände 62a, die sich in der durch den Pfeil X in der Abbildung angegebenen X-Richtung erstrecken, Außenwände 62b, die sich in der durch den Pfeil Y in der Abbildung angegebenen Y-Richtung erstrecken, Innenwände 63a und 63b, die innerhalb der Außenwände 62a und 62b in vorgegebenen Abständen parallel angeordnet sind, und eine Bodenwand 64 auf, die die unteren Enden der Außenwände 62a und 62b und der Innenwände 63a und 63b verbindet. Ein rechteckiger Flüssigkeitsrückgewinnungspfad 70, der eine Längsrichtung entlang der X-Richtung und eine kurze Richtung entlang der Y-Richtung aufweist, wird durch die Außenwände 62a und 62b, die Innenwände 63a und 63b und die Bodenwand 64 ausgebildet. Innerhalb der Innenwände 63a und 63b ist eine vertikal durchdringende durchgehende Öffnung ausgebildet, die den Flüssigkeitsrückgewinnungspfad 70 ausbildet. Für die Bodenwand 64, die den Flüssigkeitsrückgewinnungspfad 70 gestaltet, ist eine geringe Neigung in der X- und Y-Richtung festgelegt, und eine Flüssigkeitsabgabeloch 65 ist an einem Eckteil angeordnet, der die niedrigste Position im Flüssigkeitsrückgewinnungspfad 70 darstellt (Eckteil an der linken Seite in der Abbildung). Das Rohr 46b ist mit dem Flüssigkeitsabgabeloch 65 verbunden, und das Flüssigkeitsabgabeloch 65 ist durch das Rohr 46b mit dem Filtrationsfilter 45 verbunden (siehe auch 1). Der äußere Rahmen 61 ist vorzugsweise vollständig aus einem korrosions- und rostbeständigen Edelstahl ausgebildet.
Die beiden wasserdichten Abdeckungen 66 weisen jeweils Befestigungsmetall-Beschläge 66a mit einer Torform und ein balgförmiges Abdeckungselement 66b auf, das aus einem Kunststoff hergestellt ist und an dessen beiden Enden die Befestigungsmetall-Beschläge 66a befestigt sind. Die Befestigungsmetall-Beschläge 66a sind mit solchen Abmessungen ausgebildet, dass sie die beiden Innenwände 63a, die in der Y-Richtung im äußeren Rahmen 61 gegenüber angeordnet sind, überspannen können. Einer der Befestigungsmetall-Beschläge 66a jeder der beiden wasserdichten Abdeckungen 66 ist an einer entsprechenden der Innenwände 63b befestigt, die einander in der X-Richtung im äußeren Rahmen 61 gegenüberliegend angeordnet sind. Das wie oben ausgestaltete Flüssigkeitsrückgewinnungsbecken 60 wird über der Basis 21 der Laserbearbeitungsvorrichtung 2 mit einem in der Abbildung nicht dargestellten Befestigungswerkzeug befestigt. Die Abdeckplatte 33 der Halteeinheit 22 ist so befestigt, dass sie von den Befestigungsmetall-Beschlägen 66a der beiden wasserdichten Abdeckungen 66 umgriffen wird. Endflächen der Abdeckplatte 33 in der X-Richtung bilden wie die Befestigungsmetall-Beschläge 66a eine Torform aus und weisen solche Abmessungen auf, dass sie die Innenwände 63a des äußeren Rahmens 61 in der Y-Richtung ähnlich wie die Befestigungsmetall-Beschläge 66a überspannen. Gemäß der oben beschriebenen Ausgestaltung bewegt sich die Abdeckplatte 33 entlang der Innenwände 63a des Flüssigkeitsrückgewinnungsbeckens 60, wenn die Abdeckplatte 33 durch den X-Richtungs-Bewegungsmechanismus 231 bewegt wird.
Wieder Bezug nehmend auf 1 wird, da der Flüssigkeits-Zufuhrmechanismus 4 die oben beschriebene Ausgestaltung aufweist, das von einer Zufuhröffnung 44a der Flüssigkeitszufuhrpumpe 44 gelieferte Wasser W über das Rohr 46a dem Flüssigkeitsschicht-Ausbildungsinstrument 40 zugeführt. Das dem Flüssigkeitsschicht-Ausbildungsinstrument 40 zugeführte Wasser W wird aus der in der Bodenwand 422d des Gehäuses 42 des Flüssigkeitsschicht-Ausbildungsinstruments 40 ausgebildeten Ausstoßöffnung 422e nach unten ausgestoßen. Das aus dem Flüssigkeitsschicht-Ausbildungsinstrument 40 ausgestoßene Wasser W strömt auf die Abdeckplatte 33 oder die wasserdichten Abdeckungen 66 und strömt nach unten zum Flüssigkeitsrückgewinnungsbecken 60. Das Wasser W, das zum Flüssigkeitsrückgewinnungsbecken 60 hinuntergeströmt ist, strömt in den Flüssigkeitsrückgewinnungspfad 70 und wird in dem Flüssigkeitsabgabeloch 65 gesammelt, das an der niedrigsten Position im Flüssigkeitsrückgewinnungspfad 70 ausgebildet ist. Das in dem Flüssigkeitsabgabeloch 65 gesammelte Wasser W wird über das Rohr 46b zum Filtrationsfilter 45 geleitet, und geschmolzene Gegenstände (Schmutzpartikel), Staub, Schmutz usw., die aufgrund der Laserbearbeitung erzeugt wurden, werden im Filtrationsfilter 45 entfernt. Dann wird das Wasser W zur Flüssigkeitszufuhrpumpe 44 zurückgeführt. Auf diese Weise zirkuliert das von der Flüssigkeitszufuhrpumpe 44 geförderte Wasser W in dem Flüssigkeits-Zufuhrmechanismus 4.
Die oben beschriebene Laserbearbeitungsvorrichtung 2 weist im Wesentlichen die oben beschriebene Ausgestaltung auf. Ein Laserbearbeitungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform, das unter Verwendung der Laserbearbeitungsvorrichtung 2 ausgeführt wird, wird im Folgenden beschrieben.
Ein Werkstück, das in dem Laserbearbeitungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform bearbeitet wird, ist beispielsweise ein Silizium-Wafer 10, an dem mehrere Bauelemente 12 an einer vorderen Oberfläche 10a so ausgebildet sind, dass sie durch mehrere geplante Teilungslinien 14 unterteilt sind, die sich schneiden, wie auf der linken Seite in 4 dargestellt. Nachdem der Wafer 10 vorbereitet worden ist, wird der Wafer 10 zu einer in der Mitte im Diagramm dargestellten Verdampfungsvorrichtung 100 befördert, um einen Streulicht-Blockierschicht-Schichtungsschritt auszuführen, bei dem eine Streulicht-Blockierschicht 114, die Streulicht eines Laserstrahls LB blockiert, mit dem eine Bestrahlung in einem später zu beschreibenden Laser-Bearbeitungsschritt ausgeführt wird, an einer oberen Oberfläche (vordere Oberfläche 10a) des Wafers 10 geschichtet wird. Die Verdampfungsvorrichtung 100 weist eine Vakuumkammer 101 auf, in der durch eine Vakuumpumpe 102 ein Vakuum erzeugt wird. In der Vakuumkammer 101 sind eine Tragplatte 103, die den Wafer 10 an einer unteren Oberfläche davon trägt und Heizmittel (nicht dargestellt) aufweist, und ein Tiegel 104 vorgesehen, der unter der Tragplatte 103 platziert ist und in dem ein Schicht-Ablagerungsmaterial 110 durch einen von einer Elektronenstrahl-Erzeugungsvorrichtung 105 emittierten Elektronenstrahl B erwärmt wird. Das Schicht-Ablagerungsmaterial 110 in der vorliegenden Ausführungsform ist beispielsweise Silizium (Si).
Der zur Verdampfungsvorrichtung 100 beförderte Wafer 10 wird so gehalten, dass die Seite der vorderen Oberfläche 10a nach unten gerichtet ist und die Seite einer hinteren Oberfläche 10b an der unteren Oberfläche der Tragplatte 103 haftet. Nachdem die Vakuumpumpe 102 betätigt wurde, um Luft in der Vakuumkammer 101 abzugeben und der Druck in der Vakuumkammer 101 auf ein Vakuum reduziert wurde, wird die Elektronenstrahl-Erzeugungsvorrichtung 105 betätigt, und das Schicht-Ablagerungsmaterial 110 wird mit dem Elektronenstrahl B bestrahlt und erwärmt, um Si-Moleküle 112 durch Verdampfung freizugeben. Die Si-Moleküle 112 werden an der vorderen Oberfläche 10a des Wafers 10 geschichtet, um die Streulicht-Blockierschicht 114 auszubilden. Der von der Elektronenstrahl-Erzeugungsvorrichtung 105 emittierte Elektronenstrahl B wird auf das Schicht-Ablagerungsmaterial 110 gestrahlt, wobei die Trajektorie davon durch eine Spule zum Abtasten gesteuert wird, auf deren schematische Darstellung verzichtet wird. Die Dicke der Streulicht-Blockierschicht 114, die an der vorderen Oberfläche 10a des Wafers 10 ausgebildet wird, beträgt beispielsweise 0,1 bis 0,5 µm. Diese Dicke der Streulicht-Blockierschicht 114 ist eine Dicke, bei der die Bauelemente 12 des Wafers 10 auch dann nicht beschädigt werden, wenn der später zu beschreibende Laserstrahl LB aufgrund von Wasserblasen gestreut wird und als Streulicht einfällt und eine Ablationsbearbeitung ausgeführt wird und eine gewünschte Bearbeitungsnut ausgebildet wird, wenn der Laserstrahl LB geradeaus läuft, um auf den Wafer 10 aufgebracht zu werden.
Nachdem die oben beschriebene Streulicht-Blockierschicht 114 an der vorderen Oberfläche 10a des Wafers 10 ausgebildet ist, wird der Wafer 10 aus der Verdampfungsvorrichtung 100 entnommen (siehe die rechte Seite im Diagramm), so dass der Streulicht-Blockierschicht-Schichtungsschritt abgeschlossen ist. Die durch die Verdampfungsvorrichtung 100 ausgebildete Streulicht-Blockierschicht ist nicht auf das oben beschriebene Si beschränkt und könnte Germanium (Ge) oder Aluminium (Al) sein. Darüber hinaus ist das konkrete Vorgehen zum Ausbilden der Streulicht-Blockierschicht 114 an der vorderen Oberfläche 10a des Wafers 10 nicht auf die oben beschriebene Verdampfung beschränkt, und es ist auch möglich, die Streulicht-Blockierschicht 114 durch ein bekanntes Sputtern auszubilden.
Danach wird der Wafer 10, für den der Streulicht-Blockierschicht-Schichtungsschritt ausgeführt wurde und der aus der Verdampfungsvorrichtung 100 entnommen wurde, zu der oben beschriebenen Laserbearbeitungsvorrichtung 2 befördert. Dann wird, wie in 5 dargestellt, die Seite der unteren Oberfläche (hintere Oberfläche 10b) des Wafers 10 an dem Einspanntisch 34 platziert, der die Halteeinheit 22 der auf der Grundlage von 2 beschriebenen Laserbearbeitungsvorrichtung 2 ausgestaltet und Ansaugmittel, auf deren schematische Darstellung verzichtet wird, werden betätigt, um den Wafer 10 zu halten (Halteschritt). In der vorliegenden Ausführungsform wird beim Ausführen des Halteschrittes ein ringförmiger Rahmen F mit einer Öffnung Fa vorbereitet, in der der Wafer 10 untergebracht werden kann, und der Rahmen F und der Wafer 10 werden durch ein Schutzband T verbunden. Wenn der Wafer 10 am Einspanntisch 34 platziert wird, wird er angesaugt und mit dem durch die Klemmen 36 fixierten Rahmen F gehalten.
Nachdem der oben beschriebene Halteschritt ausgeführt ist, wird ein Laserbearbeitungsschritt ausgeführt. In diesem Laserbearbeitungsschritt wird eine Wasserschicht an der oberen Oberfläche des Wafers 10, d.h. an der Seite der vorderen Oberfläche 10a, durch das Flüssigkeitsschicht-Ausbildungsinstrument 40, welches das Wasserschicht-Ausbildungsmittel ausgestaltet, ausgebildet. Zusätzlich wird der zu bearbeitende Bereich des Wafers 10, d.h. die geplanten Teilungslinien 14, mit dem Laserstrahl LB bestrahlt, während die Halteeinheit 22, die den Wafer 10 hält, und die Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 8 relativ bewegt werden. Dieser Laserbearbeitungsschritt wird unter Bezugnahme auf 1, 6A und 6B sowie 7 konkret beschrieben.
Nachdem der Wafer 10 an der Ansauganhafteinspanneinrichtung 35 des Einspanntisches 34 gehalten wurde, wird der Einspanntisch 34 durch den in 1 dargestellten Bewegungsmechanismus 23 nach Notwendigkeit in der X- und der Y-Richtung bewegt, und der Wafer 10 an dem Einspanntisch 34 wird direkt unter der Ausrichtungseinheit 90 positioniert. Nachdem der Wafer 10 direkt unter der Ausrichtungseinheit 90 positioniert ist, wird die vordere Oberfläche 10a des Wafers 10 von der Ausrichtungseinheit 90 abgebildet. Danach wird auf der Grundlage einer von der Ausrichtungseinheit 90 abgebildeten Abbildung des Wafers 10 die Position einer geplanten Teilungslinie 14, die im Wafer 10 bearbeitet werden soll, detektiert. Durch ein Bewegen des Einspanntisches 34 auf der Basis dieser detektierten Positionsinformation wird der Lichtkollektor 86 oberhalb einer Position positioniert, an der die Bearbeitung am Wafer 10 beginnen soll, wie in 6A dargestellt. Danach wird der Lichtkollektor 86 durch ein Fokuspunktpositionseinstellungsmittel bewegt, das in der Abbildung nicht dargestellt sind, und, wie in 6B dargestellt, wird der Fokuspunkt auf der vorderen Oberfläche 10a des Wafers 10 in der geplanten Teilungslinie 14 positioniert, die die Laserbearbeitungs-Startposition des Wafers 10 ist. Wie später beschrieben, wird eine Schicht des Wassers W, das durch den Flüssigkeits-Zufuhrmechanismus 4 zugeführt wird, zwischen einer unteren Oberfläche des Flüssigkeitsschicht-Ausbildungsinstruments 40 und der Streulicht-Blockierschicht 114, die an der vorderen Oberfläche 10a des Wafers 10 ausgebildet ist, ausgebildet. Somit wird beim Positionieren des Fokuspunktes ein Brechungsindex der Schicht des Wassers W berücksichtigt.
Nachdem die Positionseinstellung zwischen dem Lichtkollektor 86 und dem Wafer 10 ausgeführt ist, wird der Flüssigkeits-Zufuhrmechanismus 4 mit einer notwendigen und ausreichenden Menge Wasser W aufgefüllt, und die Flüssigkeitszufuhrpumpe 44 wird betätigt. Wie aus 6B hervorgeht, wird, wenn der Fokuspunkt an einer Position in der vorderen Oberfläche 10a des Wafers 10 positioniert ist, ein Freiraum H zwischen den unteren Oberflächen der Bodenwand 422d des Gehäuses 42, das das Flüssigkeitsschicht-Ausbildungsinstrument 40 ausgestaltet, und dem transparenten Teil 423 und der an der vorderen Oberfläche 10a des Wafers 10 ausgebildeten Streulicht-Blockierschicht 114 positioniert (die Höhe des Freiraums H beträgt beispielsweise etwa 0,5 bis 2,0 mm).
Das Wasser W wird von der oben beschriebenen Flüssigkeitszufuhrpumpe 44 dem Flüssigkeitszufuhrteil 43 des Flüssigkeits-Zufuhrmechanismus 4 zugeführt. Das zugeführte Wasser W tritt durch das Innere des Gehäuses 42 des Flüssigkeitsschicht-Ausbildungsinstruments 40 und wird aus der in der Bodenwand 422d ausgebildeten Ausstoßöffnung 422e nach unten ausgestoßen. Wie in 6B dargestellt, bildet das aus der Ausstoßöffnung 422e ausgestoßene Wasser W eine Schicht des Wassers W und füllt dabei den zwischen der Bodenwand 422d des Gehäuses 42 und dem Wafer 10 sowie zwischen dem transparenten Teil 423 und dem Wafer 10 ausgebildeten Freiraum H aus. Das Wasser W, das in den Freiraum H geflossen ist, strömt nach außerhalb des Einspanntisches 34 und strömt in den Flüssigkeitsrückgewinnungspfad 70 des auf der Grundlage der 1 und 2 beschriebenen Flüssigkeitsrückgewinnungsbeckens 60, um in dem Flüssigkeitsabgabeloch 65 gesammelt zu werden, das an der untersten Position des Flüssigkeitsrückgewinnungspfads 70 ausgebildet ist. Das am dem Flüssigkeitsabgabeloch 65 gesammelte Wasser W wird über das Rohr 46b zum Filtrationsfilter 45 geleitet und wird im Filtrationsfilter 45 gereinigt, um zur Flüssigkeitszufuhrpumpe 44 zurückgeführt zu werden und im Flüssigkeits-Zufuhrmechanismus 4 zu zirkulieren.
Durch den Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne (etwa mehrere Minuten) nach dem Beginn der Betätigung des Flüssigkeits-Zufuhrmechanismus 4 wird der Freiraum H zwischen der Bodenwand 422d des Gehäuses 42 und dem transparenten Teil 423 und dem Wafer 10 mit dem Wasser W gefüllt. Dadurch wird die Schicht des Wassers W, die in einem Zustand, in dem keine Laserbearbeitung ausgeführt wird, keine Kavitation enthält, ausgebildet, wodurch ein Zustand entsteht, in dem das Wasser W stabil im Flüssigkeits-Zufuhrmechanismus 4 zirkuliert.
Wie in 6B dargestellt, wird in dem Zustand, in dem das Wasser W stabil im Flüssigkeits-Zufuhrmechanismus 4 zirkuliert, der X-Richtungs-Bewegungsmechanismus 231, der den oben beschriebenen Bewegungsmechanismus 23 ausgestaltet, betätigt, während die Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 8 betätigt wird. Wie in 6A dargestellt, wird dadurch eine Bearbeitungszufuhr der Halteeinheit 22 und der Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 8 ausgeführt, um eine Bewegung mit einer vorgegebenen Bewegungsgeschwindigkeit in der X-Richtung (Richtung senkrecht zur Papierebene, in der 6B dargestellt ist) zu veranlassen, und eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl LB wird entlang der geplanten Teilungslinie 14 ausgeführt, um eine Laserbearbeitungsnut 16 zu bilden.
Bearbeitungsbedingungen für die von der oben beschriebenen Laserbearbeitungsvorrichtung 2 ausgeführte Laserbearbeitung sind beispielsweise wie folgt festgelegt.

Wellenlänge: 355 nm
Mittlere Ausgabeleistung: 6 W
Wiederholfrequenz: 30 MHz
Pulsbreite: 200 fs
Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit: 100 mm/s

Wenn hier die Seite der vorderen Oberfläche 10a des Wafers 10 mit dem Laserstrahl LB bestrahlt wird, wie in 7 dargestellt, tritt aufgrund der Bestrahlung des Wafers 10 mit dem Laserstrahl LB eine Kavitation C im Wasser W auf, das den Freiraum H füllt. Darüber hinaus trifft ein Teil des vom Lichtkollektor 86 emittierten Laserstrahls LB auf die Kavitation C und wird so gestreut, dass er an einer Position aufgebracht wird, die von der geplanten Teilungslinie 14 abweicht. In der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch die Streulicht-Blockierschicht 114, die das Streulicht blockiert und eine Beschädigung des Wafers 10 verhindert, an der vorderen Oberfläche 10a des Wafers 10 ausgebildet, so dass das Auftreten von Schäden an den Bauelementen 12 verhindert wird. Wie oben beschrieben, ist die Streulicht-Blockierschicht 114 auf eine Dicke festgelegt, mit der eine Beschädigung der Bauelemente 12 selbst dann verhindert wird, wenn eine Bestrahlung mit Streulicht, das durch ein Auftreffen eines Teils des Laserstrahls LB auf die Kavitation C entsteht, veranlasst wird, während eine Ablation veranlasst wird und die gewünschte Laserbearbeitungsnut 16 entlang der geplanten Teilungslinie 14 erzeugt wird, wenn der Laserstrahl LB nicht auf die Kavitation C auftrifft und sich geradeaus bewegt, wenn er auf den Wafer 10 aufgebracht werden soll. Somit wird dem Laserbearbeitungsschritt kein Hindernis auferlegt.
Durch ein Betätigen der oben beschriebenen Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 8 und ein Betätigen des X-Richtungs-Bewegungsmechanismus 231, des Y-Richtungs-Bewegungsmechanismus 232 und des Drehantriebsmittels, das den Einspanntisch 34 dreht, werden die Laserbearbeitungsnuten 16 entlang aller geplanten Teilungslinien 14 ausgebildet, die in der vorderen Oberfläche 10a des Wafers 10 ausgebildet sind, so dass der Laserbearbeitungsschritt abgeschlossen ist.
Danach wird der Wafer 10, für den der Laserbearbeitungsschritt ausgeführt wurde, aus der Laserbearbeitungsvorrichtung 2 entnommen und zu einer Poliervorrichtung 130 befördert, die in 8 dargestellt ist (nur ein Teil davon ist abgebildet). Die Poliervorrichtung 130 der vorliegenden Ausführungsform weist eine Halteeinheit (nicht dargestellt), die so ausgestaltet ist, dass sie den Wafer 10 hält und rotierend angetrieben werden kann, sowie eine Poliereinheit 131 auf, die die obere Oberfläche des von der Halteeinheit gehaltenen Wafers 10 poliert, und ist so ausgestaltet, dass sie in der Lage ist, ein chemischmechanisches Polieren (CMP) durchzuführen. Die Poliereinheit 131 weist einen Drehschaft 133, der in einer durch einen Pfeil R1 angezeigten Richtung durch ein Rotationsantriebsmittel gedreht wird, auf dessen Darstellung in der Abbildung verzichtet wird, eine an einem unteren Ende des Drehschafts 133 ausgebildete Anbringeinrichtung 134 und eine an einer unteren Oberfläche der Anbringeinrichtung 134 angebrachte Polierscheibe 135 auf. An einer unteren Oberfläche der Polierscheibe 135 ist ein Polierpad 136 angeordnet. Im Inneren des Drehschafts 133 ist ein Verbindungspfad 137 zum Zuführen einer Politur S ausgebildet, die von einer Politurzufuhreinheit zugeführt wird, auf deren schematische Darstellung verzichtet wird, und die verschiedene chemische Komponenten, feine abrasive Körner usw. enthält.
Der Wafer 10 wird zu der oben beschriebenen Poliervorrichtung 130 befördert und wird an der Halteeinheit so gehalten, dass die Seite der Streulicht-Blockierschicht 114 des beförderten Wafers 10 nach oben gerichtet ist. Dann wird der Wafer 10 direkt unter der Poliereinheit 131 positioniert. Dann wird die Polierscheibe 135 in der durch den Pfeil R1 angegebenen Richtung gedreht. Zusätzlich wird der von der Halteeinheit gehaltene Wafer 10 in einer durch einen Pfeil R2 angegebenen Richtung gedreht. Danach wird ein Polierzufuhrmechanismus, auf dessen Darstellung in der Abbildung verzichtet wird, betätigt, und die Poliereinheit 131 wird in einer durch einen Pfeil R3 angezeigten Richtung abgesenkt, um das Polierpad 136 dazu zu veranlassen, an der oberen Oberfläche anzuliegen, an der die Streulicht-Blockierschicht 114 in dem Wafer 10 ausgebildet ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Polierzufuhreinheit betätigt, um die Politur S für das CMP, die geeignet ist, die Streulicht-Blockierschicht 114 durch ein Polieren zu entfernen, zu einer unteren Oberfläche des Polierpads 136 und der oberen Oberfläche des Wafers 10 über den Verbindungspfad 137 des Drehschafts 133 zuzuführen, und ein CMP wird ausgeführt.
Die Politur S wird gemäß der zu entfernenden Streulicht-Blockierschicht 114 beispielsweise aus einer Politur auf der Basis von Ceroxid, einer Politur auf der Basis von Aluminiumoxid und so weiter gewählt. Durch ein Ausführen dieses CMP für eine vorgegebene Zeitspanne wird die Streulicht-Blockierschicht 114 von der oberen Oberfläche des Wafers 10 entfernt, wie auf der rechten Seite in 8 dargestellt, so dass der Streulicht-Blockierschicht-Entfernungsschrittes abgeschlossen wird. In der oben beschriebenen Ausführungsform ist das Beispiel dargestellt, bei dem die obere Oberfläche des Wafers 10 durch CMP poliert wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und die Streulicht-Blockierschicht 114 könnte durch ein mechanisches Polieren unter Verwendung einer Politur entfernt werden, die keine im Wesentlichen als chemische Lösung bezeichnete Substanz enthält.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform wird in dem Fall, in dem eine Schicht des Wassers W an der oberen Oberfläche des Wafers 10 ausgebildet wird und eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl LB mit einer Wellenlänge, die eine Absorptionsfähigkeit in Bezug auf den Wafer 10 aufweist, ausgeführt wird, um den Wafer 10 zu bearbeiten, selbst wenn feine Blasen (Kavitation C), die in der Schicht des Wassers W erzeugt werden, einen Teil des Laserstrahls LB streuen, sodass sie Streulicht erzeugen, das Auftreten von Schäden an den Bauelementen 12 durch die Streulicht-Blockierschicht 114 verhindert, die an der vorderen Oberfläche 10a des Wafers 10 ausgebildet ist. Dadurch wird das Problem, dass sich die Qualität der Bauelemente 12 verringert, beseitigt.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird das Beispiel dargestellt, bei dem in dem Streulicht-Blockierschicht-Schichtungsschritt Si, Ge oder Al an der vorderen Oberfläche 10a des Wafers 10 durch ein Verdampfen oder Sputtern geschichtet wird, um die Streulicht-Blockierschicht 114 auszubilden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise könnte als die Streulicht-Blockierschicht 114 eine Epoxidkunststoff-Schicht durch ein Beschichten oder ein Druckverbinden geschichtet werden. Wenn dieser Kunststoff als die Streulicht-Blockierschicht 114 geschichtet wird und anschließend der Streulicht-Blockierschicht-Entfernungsschritt ausgeführt wird, kann die Streulicht-Blockierschicht 114 unter Verwendung eines Lösungsmittels, in dem der Kunststoff aufgelöst wird, oder durch ein Abziehen der Streulicht-Blockierschicht 114 entfernt werden.
Darüber hinaus wird beim Streulicht-Blockierschicht-Schichtungsschritt in der oben beschriebenen Ausführungsform das Beispiel dargestellt, bei dem die Streulicht-Blockierschicht 114 direkt an der vorderen Oberfläche 10a des Wafers 10 geschichtet wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Eine Kunststoffschicht könnte an der oberen Oberfläche (vordere Oberfläche 10a) des Wafers 10 ausgebildet werden, bevor die Streulicht-Blockierschicht 114 durch ein Verdampfen oder ein Sputtern im Streulicht-Blockierschicht-Schichtungsschritt geschichtet wird. Bei dieser Kunststoffschicht könnte es sich um die oben beschriebene Kunststoffschicht aus Epoxid oder ähnlichem handeln, oder es könnte ein wasserlöslicher Kunststoff wie beispielsweise Polyvinylalkohol (PVA) eingesetzt werden. Durch ein Ausbilden der Kunststoffschicht an der vorderen Oberfläche 10a des Wafers 10, bevor Si, Ge oder Al als die Streulicht-Blockierschicht 114 geschichtet wird, können die an den Bauelementen 12 ausgebildeten Elektroden usw. geschützt werden, wenn eine Schicht aus Si, Ge, Al oder ähnlichem, die die Streulicht-Blockierschicht 114 ausbildet, durch ein Polieren im Streulicht-Blockierschicht-Entfernungsschritt entfernt wird. In diesem Fall wird, nachdem ein CMP ausgeführt wurde, um die durch ein Verdampfen oder ein Sputtern geschichtete Schicht aus Si, Ge, Al oder dergleichen zu entfernen, die an der vorderen Oberfläche 10a des Wafers 10 ausgebildete Kunststoffschicht unter Verwendung eines Lösungsmittels gemäß dieser Kunststoffschicht entfernt. Wenn diese Kunststoffschicht mit einem wasserlöslichen Kunststoff ausgebildet wird, kann Wasser als das Lösungsmittel verwendet werden.
Als die Streulicht-Blockierschicht 114 könnte neben der oben beschriebenen Ausführungsform ein flüssiger Kunststoff, in den Kohlenstoff-, Si- oder Metallpulver gemischt ist, veranlasst werden, den Wafer 10 durch ein Rotationsbeschichten zu beschichten. Wenn die Streulicht-Blockierschicht 114 durch ein Schichten des flüssigen Kunststoffs, in den das Pulver gemischt ist, ausgebildet wird, wird die Bestrahlung der Bauelemente 12 des Wafers 10 mit Streulicht aufgrund der Existenz des Pulvers weiter verringert.
Als die Streulicht-Blockierschicht 114 könnte eine Goldschicht, eine Silberschicht oder eine Kupferschicht verwendet werden und an die vordere Oberfläche 10a des Wafers 10 angehaftet werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, als die Streulicht-Blockierschicht 114 eine schichtförmige Substanz aus Graphen (Graphit, Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Fulleren oder dergleichen) zu verwenden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Schutzbereich der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert und sämtliche Änderungen und Abwandlungen, die in die Äquivalenz der Ansprüche fallen, sind folglich durch die Erfindung einbezogen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2004188475 [0003]
JP 2019069465 [0004, 0005]

Claims

Laserbearbeitungsverfahren, umfassend: einen Streulicht-Blockierschicht-Schichtungsschritt eines Schichtens einer Streulicht-Blockierschicht, die Streulicht eines Laserstrahls blockiert, an einer Seite einer oberen Oberfläche eines Wafers; einen Halteschritt eines Haltens einer Seite einer unteren Oberfläche des Wafers durch einen Einspanntisch; einen Laserbearbeitungsschritt eines Ausbildens einer Wasserschicht an der Seite der oberen Oberfläche des Wafers und eines Bestrahlens eines zu bearbeitenden Bereichs im Wafer mit dem Laserstrahl, während der Einspanntisch und eine Laserstrahl-Bestrahlungseinheit relativ bewegt werden; und einen Streulicht-Blockierschicht-Entfernungsschritt eines Entfernens der Streulicht-Blockierschicht von dem Wafer, hinsichtlich dessen der Laser-Bearbeitungsschritt beendet ist.
Laserbearbeitungsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Streulicht-Blockierschicht durch ein Verdampfen oder ein Sputtern von Si, Ge und/oder Al in dem Streulicht-Blockierschicht-Schichtungsschritt geschichtet wird.
Laserbearbeitungsverfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Streulicht-Blockierschicht in dem Streulicht-Blockierschicht-Entfernungsschritt durch ein Polieren von dem Wafer entfernt wird.
Laserbearbeitungsverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Streulicht-Blockierschicht im Streulicht-Blockierschicht-Schichtungsschritt durch ein Beschichten mit einem Kunststoff oder durch ein Druckverbinden des Kunststoffs geschichtet wird.
Laserbearbeitungsverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Streulicht-Blockierschicht in dem Streulicht-Blockierschicht-Entfernungsschritt durch ein Lösungsmittel von dem Wafer entfernt wird.
Laserbearbeitungsverfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Seite der oberen Oberfläche des Wafers mit einer Kunststoffschicht beschichtet wird, bevor die Streulicht-Blockierschicht im Streulicht-Blockierschicht-Schichtungsschritt durch ein Verdampfen oder ein Sputtern geschichtet wird.