DE102022202126A1 - Herstellungsverfahren für einen wafer und chips und ein positionseinstellverfahren für einen laserstrahl - Google Patents

Herstellungsverfahren für einen wafer und chips und ein positionseinstellverfahren für einen laserstrahl Download PDF

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Abstract

Es wird ein Herstellungsverfahren für einen Wafer bereitgestellt. Das Herstellungsverfahren für einen Wafer umfasst einen Vorbereitungsschritt mit einem Vorbereiten eines Wafers, der ein Substrat und ein an der vorderen Flächenseite des Substrats angeordneten Schichtkörper aufweist, und der einen Bauelementbereich und einen Außenumfang-Überschussbereich aufweist, wobei der Bauelementbereich mehrere Bauelemente aufweist, die in mehreren Bereichen angeordnet sind, welche durch mehrere geplante Trennlinien gekennzeichnet sind, die so angeordnet sind, dass sie einander kreuzen, wobei der Außenumfang-Überschussbereich den Bauelementbereich umgibt, und einen Ausbildungsschritt einer laserbearbeiteten Nut mit einem Ausbilden laserbearbeiteter Nuten entlang der geplanten Trennlinien durch Ausführen einer Bestrahlung mit einem ersten Laserstrahl mit einer Wellenlänge, die in Bezug auf den Schichtkörper eine Absorptionsfähigkeit aufweist, entlang der geplanten Trennlinien von der Seite des Schichtkörpers des Wafers aus.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wafer, ein Herstellungsverfahren für den Wafer, ein Herstellungsverfahren für Chips, bei dem der Wafer geteilt wird, um die Chips herzustellen, und ein Positionseinstellverfahren für einen Laserstrahl, der zum Bearbeiten des Wafers verwendet wird.
  • BESCHREIBUNG DES IN BEZIEHUNG STEHENDEN STANDS DER TECHNIK
  • Zum Herstellen von Chips, die in vielfältigen Teilen elektronischer Ausrüstung, wie zum Beispiel Mobiltelefonen und Personal Computern eingebaut werden, wird ein Wafer verwendet, in dem in jedem der mehreren Bereiche, die durch mehrere einander kreuzende geplante Trennlinien (Straßen) gekennzeichnet sind, ein Bauelement ausgebildet ist. Durch Teilen dieses Wafers entlang der geplanten Trennlinien werden mehrere Chips (Bauelementchips) erhalten, die jeweils das Bauelement aufweisen.
  • Eine Schneidvorrichtung, die ein Werkstück durch eine ringförmige Schneidklinge schneidet, wird zum Teilen des Wafers verwendet. Währenddessen wurde in den letzten Jahren auch eine Entwicklung eines Verfahrens zum Teilen eines Wafers durch eine Laserbearbeitung vorangetrieben. Eine Laserbearbeitungsvorrichtung, die einen Spanntisch, der ein Werkstück hält, und eine Laserbestrahlungseinheit aufweist, die das Werkstück mit einem Laserstrahl bestrahlt, wird für die Laserbearbeitung des Wafers verwendet. Während der Laserstrahl mit einer Wellenlänge, die in Bezug auf den Wafer eine Transmissionsfähigkeit aufweist, im Inneren des Wafers fokussiert wird, wird zum Beispiel ein Scannen mit dem Laserstrahl entlang der geplanten Trennlinien ausgeführt. Folglich werden im Inneren des Wafers entlang der geplanten Trennlinien modifizierte Schichten ausgebildet. Manche Bereiche, in denen die modifizierten Schichten in dem Wafer ausgebildet werden, werden zerbrechlicher als die anderen Bereiche. Wenn dementsprechend eine äußere Kraft auf den Wafer ausgeübt wird, in dem die modifizierten Schichten ausgebildet sind, dienen die modifizierten Schichten als Ausgangspunkte einer Teilung, und der Wafer wird entlang der geplanten Trennlinien geteilt.
  • Der für das Herstellen der Bauelementchips verwendete Wafer weist ein Substrat, das aus einem Halbleitermaterial, wie zum Beispiel Silizium, aufgebaut ist, und einen Schichtkörper auf, der an der vorderen Flächenseite des Substrats ausgebildet ist. Der Schichtkörper weist eine Struktur auf, die durch Aufeinanderschichten verschiedener Arten dünner Schichten, wie zum Beispiel einer elektrisch leitfähigen Schicht, die als Elektrode dient, und einer isolierenden Schicht (zum Beispiel eine isolierende Schicht mit einer niedrigen dielektrischen Konstante, das heißt eine Niedrig-k-Schicht), der als eine dazwischenliegende Isolierschicht dient. Durch Ausbilden des Schichtkörpers an der vorderen Flächenseite des Substrats werden Halbleiterbauelemente, eine Testelementgruppe (TEG) zum Ausführen einer Überprüfung der Halbleiterbauelemente, usw. eingerichtet.
  • Es ist anzumerken, dass, wenn der Schichtkörper auf den geplanten Trennlinien verbleibt, während der Wafer geteilt wird, der verbleibende Schichtkörper in einigen Fällen das Teilen des Wafers behindert. Folglich wird eine Behandlung eines Teilens des Schichtkörpers entlang der geplanten Trennlinien durch eine Laserbearbeitung im Voraus ausgeführt, bevor der Wafer geteilt wird (siehe das offengelegte japanische Patent Nr. 2007-173475 ). Dies erleichtert eine ordnungsgemäße Teilung des Wafers und kann gegen eine Trennung der zu dem Schichtkörper gehörenden dünnen Schicht und eine Beschädigung des Bauelements zum Zeitpunkt des Teilens des Wafers vorbeugen.
  • Das Aufteilen des Schichtkörpers wird durch Bestrahlen des Schichtkörpers mit einem Laserstrahl und Ausbilden von Nuten (laserbearbeiteten Nuten) mit einer Tiefe ausgeführt, die das Substrat erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird nicht nur der Schichtkörper sondern auch die vordere Flächenseite des Substrats mit dem Laserstrahl bestrahlt, und oftmals wird eine Bearbeitungsspur in dem Substrat ausgebildet. In diesem Fall gibt es die Befürchtung, dass die Bearbeitungsspur in einem Bauelementchip verbleibt, der durch das Teilen des Wafers erhalten wird, und dass die Biegefestigkeit des Bauelementchips abgesenkt wird. Folglich wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die laserbearbeiteten Nuten mit einer Tiefe in dem Schichtkörper ausgebildet werden, die das Substrat nicht erreicht, sodass dagegen vorgebeugt wird, dass der Schichtkörper vollständig geteilt wird, und die laserbearbeiteten Nuten werden als Ausgangspunkt einer Teilung des Schichtkörpers verwendet (siehe das offengelegte japanische Patent Nr. 2013-254867 ). Eine Verwendung dieses Verfahrens kann ein Ausbilden einer Bearbeitungsspur in dem Substrat unterbinden und gegen das Absenken der Biegefestigkeit des Bauelementchips vorbeugen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Nachdem die laserbearbeiteten Nuten wie oben beschrieben in dem Schichtkörper ausgebildet worden sind, werden durch eine Bestrahlung mit einem Laserstrahl im Inneren des Substrats modifizierte Schichten ausgebildet, und der Wafer wird geteilt. Es ist anzumerken, dass, wenn die modifizierten Schichten ausgebildet werden, eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl von der hinteren Flächenseite des Substrats ausgeführt wird, sodass der an der vorderen Flächenseite des Substrats ausgebildete Schichtkörper die Bestrahlung mit dem Laserstrahl nicht behindert. Folglich ist das Substrat auf so eine Weise angeordnet, dass die vordere Flächenseite (Schichtkörperseite) einer Haltefläche eines Spanntischs zugewandt ist, und dass die hintere Flächenseite nach oben exponiert ist. Zum ordnungsgemäßen Teilen des Wafers ist es ferner notwendig, die modifizierten Schichten an Positionen auszubilden, die mit den laserbearbeiteten Nuten überlappen, welche in dem Schichtkörper ausgebildet sind. Bevor das Substrat mit dem Laserstrahl bestrahlt wird, wird folglich eine Positionseinstellung (Ausrichtung) zwischen dem Substrat und dem Laserstrahl so ausgeführt, dass ein Scannen mit dem Laserstrahl entlang der laserbearbeiteten Nuten ausgeführt wird.
  • In dem Fall, in dem die vordere Flächenseite (Schichtkörperseite) des Substrats durch einen Spanntisch gehalten wird, wird das Substrat im Allgemeinen von der hinteren Flächenseite durch eine Infrarotkamera aufgenommen, und die in dem Schichtkörper ausgebildete laserbearbeitete Nut wird durch das Substrat hindurch beobachtet. Dann wird die Position des Spanntischs basierend auf der Position der laserbearbeiteten Nut eingestellt. Wenn die laserbearbeiteten Nuten wie oben beschrieben jedoch mit einer Tiefe ausgebildet sind, die das Substrat nicht erreicht, verbleibt ein Teil des Schichtkörpers (verbleibender Teil) zwischen dem Substrat und der laserbearbeiteten Nut, und die Bildgebung der laserbearbeiteten Nut wird durch den verbleibenden Teil behindert. Als Ergebnis kann die Beobachtung der laserbearbeiteten Nut unmöglich sein, und es wird schwierig, die Ausrichtung auszuführen.
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts so eines Problems ausgeführt und beabsichtigt, einen Wafer, ein Herstellungsverfahren für den Wafer, ein Herstellungsverfahren für Chips, bei dem der Wafer geteilt wird, um die Chips herzustellen, und ein Positionseinstellverfahren für einen Laserstrahl bereitzustellen, der zum Bearbeiten des Wafers verwendet wird, die eine ordnungsgemäße Einstellung der Bestrahlungsposition eines Laserstrahls bei gleichzeitigem Unterdrücken eines Absenkens der Festigkeit des Chips ermöglichen.
  • In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Herstellungsverfahren für einen Wafer bereitgestellt. Das Herstellungsverfahren für einen Wafer beinhaltet einen Vorbereitungsschritt mit einem Vorbereiten eines Wafers, der ein Substrat und ein an der vorderen Flächenseite des Substrats angeordneten Schichtkörper aufweist, und der einen Bauelementbereich und einen Außenumfang-Überschussbereich aufweist, wobei der Bauelementbereich mehrere Bauelemente aufweist, die in mehreren Bereichen angeordnet sind, welche durch mehrere geplante Trennlinien gekennzeichnet sind, die so angeordnet sind, dass sie einander schneiden, wobei der Außenumfang-Überschussbereich den Bauelementbereich umgibt, und einen Ausbildungsschritt einer laserbearbeiteten Nut mit einem Ausbilden laserbearbeiteter Nuten entlang der geplanten Trennlinien durch Ausführen einer Bestrahlung mit einem ersten Laserstrahl mit einer Wellenlänge, die in Bezug auf den Schichtkörper eine Absorptionsfähigkeit aufweist, entlang der geplanten Trennlinien von der Seite des Schichtkörpers des Wafers aus. Eine Bestrahlungsbedingung des ersten Laserstrahls ist eingestellt, um das Auftreten eines Schmelzens des Schichtkörpers in den Außenumfang-Überschussbereich schneller zu verursachen als in dem Bauelementbereich.
  • Vorzugsweise ist die Energiedichte des ersten Laserstrahls, mit dem der Außenumfang-Überschussbereich bestrahlt wird, höher als die Energiedichte des ersten Laserstrahls, mit dem der Bauelementbereich bestrahlt wird. Des Weiteren ist die Spitzenleistung des ersten Laserstrahls, mit dem der Außenumfang-Überschussbereich bestrahlt wird, vorzugsweise höher als die Spitzenleistung des ersten Laserstrahls, mit dem der Bauelementbereich bestrahlt wird. Darüber hinaus ist die Überlappungsrate des ersten Laserstrahls, mit dem der Außenumfang-Überschussbereich bestrahlt wird, vorzugsweise höher als die Überlappungsrate des ersten Laserstrahls, mit dem der Bauelementbereich bestrahlt wird.
  • In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Herstellungsverfahren für einen Wafer bereitgestellt. Das Herstellungsverfahren für einen Wafer umfasst einen Vorbereitungsschritt mit einem Vorbereiten eines Wafers, der ein Substrat und ein an der vorderen Flächenseite des Substrats angeordneten Schichtkörper aufweist, und der einen Bauelementbereich und einen Außenumfang-Überschussbereich aufweist, wobei der Bauelementbereich mehrere Bauelemente aufweist, die in mehreren Bereichen angeordnet sind, die durch mehrere geplante Trennlinien gekennzeichnet sind, die so angeordnet sind, dass sie einander kreuzen, wobei der Außenumfang-Überschussbereich den Bauelementbereich umgibt, und einen Ausbildungsschritt für eine laserbearbeitete Nut mit einem Ausbilden laserbearbeiteter Nuten entlang der geplanten Trennlinien durch Ausführen einer Bestrahlung mit einem ersten Laserstrahl mit einer Wellenlänge, die in Bezug auf den Schichtkörper eine Absorptionsfähigkeit aufweist, entlang der geplanten Trennlinien von der Seite des Schichtkörpers des Wafers aus. Die in dem Außenumfang-Überschussbereich ausgebildeten laserbearbeiteten Nuten sind tiefer als die laserbearbeiteten Nuten, die in dem Bauelementbereich ausgebildet sind.
  • Vorzugsweise werden die laserbearbeiteten Nuten mit einer Tiefe, die das Substrat nicht erreicht, in dem Bauelementbereich ausgebildet, und die laserbearbeiteten Nuten mit einer Tiefe, die das Substrat erreicht, werden in dem Außenumfang-Überschussbereich ausgebildet.
  • In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Herstellungsverfahren für Chips bereitgestellt. Das Herstellungsverfahren für Chips umfasst einen Vorbereitungsschritt mit einem Vorbereiten eines Wafers, der ein Substrat und einen an der vorderen Flächenseite des Substrats angeordneten Schichtkörper aufweist, und der einen Bauelementbereich und einen Außenumfang-Überschussbereich aufweist, wobei der Bauelementbereich mehrere Bauelemente aufweist, die in mehreren Bereichen angeordnet sind, die durch mehrere geplante Trennlinien gekennzeichnet sind, welche so angeordnet sind, dass sie einander schneiden, wobei der Außenumfang-Überschussbereich den Bauelementbereich umgibt, und einen Ausbildungsschritt für eine laserbearbeitete Nut mit einem Ausbilden laserbearbeiteter Nuten entlang der geplanten Trennlinien durch Ausführen einer Bestrahlung mit einem ersten Laserstrahl mit einer Wellenlänge, die in Bezug auf den Schichtkörper eine Absorptionsfähigkeit aufweist, entlang der geplanten Trennlinien von der Seite des Schichtkörpers des Wafers aus. Das Herstellungsverfahren für Chips umfasst nach dem Ausführen des Ausbildungsschritts einer laserbearbeiteten Nut auch einen Ausbildungsschritt einer modifizierten Schicht mit einem Ausbilden modifizierter Schichten entlang der geplanten Trennlinien durch Positionieren der Fokusposition eines zweiten Laserstrahl mit einer Wellenlänge, die in Bezug auf das Substrat eine Transmissionsfähigkeit aufweist, auf das Innere des Substrats und Ausführen einer Bestrahlung mit dem zweiten Laserstrahl entlang der geplanten Trennlinien von der hinteren Flächenseite des Substrats aus, und nach dem Ausführen des Ausbildungsschritts einer modifizierten Schicht einen Teilungsschritt mit einem Aufbringen einer äußeren Kraft auf den Wafer und einem Teilen des Wafers entlang der geplanten Trennlinien. Eine Bestrahlungsbedingung des ersten Laserstrahls wird so eingestellt, dass sie ein Auftreten eines Schmelzens des Schichtkörpers in dem Außenumfang-Überschussbereich schneller verursacht als in dem Bauelementbereich.
  • Vorzugsweise ist die Energiedichte des ersten Laserstrahls, mit dem der Außenumfang-Überschussbereich bestrahlt wird, höher als die Energiedichte des ersten Laserstrahls, mit dem der Bauelementbereich bestrahlt wird. Des Weiteren ist die Spitzenleistung des ersten Laserstrahls, mit dem der Außenumfang-Überschussbereich bestrahlt wird, vorzugsweise höher als die Spitzenleistung des ersten Laserstrahls, mit dem der Bauelementbereich bestrahlt wird. Darüber hinaus ist die Überlappungsrate des ersten Laserstrahls, mit dem der Außenumfang-Überschussbereich bestrahlt wird, vorzugsweise größer als die Überlappungsrate des ersten Laserstrahls, mit dem der Bauelementbereich bestrahlt wird.
  • In Übereinstimmung mit einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Herstellungsverfahren für Chips bereitgestellt. Das Herstellungsverfahren für Chips umfasst einen Vorbereitungsschritt mit einem Vorbereiten eines Wafers, der ein Substrat und ein an der vorderen Flächenseite des Substrats angeordneten Schichtkörper aufweist, und der einen Bauelementbereich und einen Außenumfang-Überschussbereich aufweist, wobei der Bauelementbereich mehrere Bauelemente aufweist, die in mehreren Bereichen angeordnet sind, die durch mehrere geplante Trennlinien gekennzeichnet sind, die so angeordnet sind, dass sie einander kreuzen, wobei der Außenumfang-Überschussbereich den Bauelementbereich umgibt, und einen Ausbildungsschritt einer laserbearbeiteten Nut mit einem Ausbilden laserbearbeiteter Nuten entlang der geplanten Trennlinien durch Ausführen einer Bestrahlung mit einem ersten Laserstrahl mit einer Wellenlänge, die in Bezug auf den Schichtkörper eine Absorptionsfähigkeit aufweist, entlang der geplanten Trennlinien von der Seite des Schichtkörpers des Wafers aus. Das Herstellungsverfahren für Chips umfasst nach dem Ausführen des Ausbildungsschritts einer laserbearbeiteten Nut auch einen Ausbildungsschritt einer modifizierten Schicht mit einem Ausbilden modifizierter Schichten entlang der geplanten Trennlinien durch Positionieren der Fokusposition eines zweiten Laserstrahls mit einer Wellenlänge, die in Bezug auf das Substrat eine Transmissionsfähigkeit aufweist, auf das Innere des Substrats und Ausführen einer Bestrahlung mit dem zweiten Laserstrahl entlang der geplanten Trennlinien von der hinteren Flächenseite des Substrats aus, und nach dem Ausführen des Ausbildungsschritts einer modifizierten Schicht einen Teilungsschritt mit einem Ausüben einer äußeren Kraft auf den Wafer und einem Teilen des Wafers entlang der geplanten Trennlinien. Die in dem Außenumfang-Überschussbereich ausgebildeten laserbearbeiteten Nuten sind tiefer als die laserbearbeiteten Nuten, die in dem Bauelementbereich ausgebildet sind.
  • Vorzugsweise sind in dem Bauelementbereich laserbearbeitete Nuten mit einer Tiefe ausgebildet, die das Substrat nicht erreicht, und die laserbearbeiteten Nuten mit einer Tiefe, die das Substrat erreicht, sind in dem Außenumfang-Überschussbereich ausgebildet. Des Weiteren umfasst das Herstellungsverfahren für Chips vorzugsweise ferner nach dem Ausführen des Ausbildungsschritts einer laserbearbeiteten Nut, aber vor dem Ausführen des Ausbildungsschritts einer modifizierten Schicht, einen Positionseinstellschritt mit einem Beobachten der laserbearbeiteten Nut, die in dem Außenumfang-Überschussbereich ausgebildet ist, von der hinteren Flächenseite des Substrats aus und einem Einstellen der Positionsbeziehung zwischen dem Wafer und dem zweiten Laserstrahl, um zu verursachen, dass ein Bereich, der sich mit der laserbearbeiteten Nut überlappt, mit dem zweiten Laserstrahl bestrahlt wird.
  • In Übereinstimmung mit noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Wafer bereitgestellt, der ein Substrat und ein an der vorderen Flächenseite des Substrats angeordneten Schichtkörper aufweist. Der Wafer weist einen Bauelementbereich und einen Außenumfang-Überschussbereich auf. Der Bauelementbereich weist mehrere Bauelemente auf, die in mehreren Bereichen angeordnet sind, die durch mehrere geplante Trennlinien gekennzeichnet sind, die gitterartig angeordnet sind, und der Außenumfang-Überschussbereich umgibt den Bauelementbereich. Nuten entlang der geplanten Trennlinien sind in dem Schichtkörper ausgebildet, und die in dem Außenumfang-Überschussbereich ausgebildeten Nuten sind tiefer als die Nuten, die in dem Bauelementbereich ausgebildet sind.
  • Vorzugsweise sind die Nuten mit einer Tiefe, die das Substrat nicht erreicht, in dem Bauelementbereich ausgebildet, und die Nuten mit einer Tiefe, die das Substrat erreicht, sind in dem Außenumfang-Überschussbereich ausgebildet.
  • In Übereinstimmung mit einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Positionseinstellverfahren für einen Laserstrahl bereitgestellt. Das Positionseinstellverfahren für einen Laserstrahl umfasst einen Nutenwafer-Vorbereitungsschritt mit einem Vorbereiten eines Wafers, der ein Substrat und ein an der vorderen Flächenseite des Substrats angeordneten Schichtkörper aufweist, und der einen Bauelementbereich und einen Außenumfang-Überschussbereich aufweist, wobei der Bauelementbereich mehrere Bauelemente aufweist, die in mehreren Bereichen angeordnet sind, die durch mehrere geplante Trennlinien gekennzeichnet sind, die so angeordnet sind, dass sie einander kreuzen, wobei der Außenumfang-Überschussbereich den Bauelementbereich umgibt. Nuten entlang der geplanten Trennlinien werden in dem Schichtkörper ausgebildet. Das Positionseinstellverfahren für einen Laserstrahl umfasst auch einen Positionseinstellschritt mit einem Beobachten der Nut, die in dem Außenumfang-Überschussbereich ausgebildet ist, von der hinteren Flächenseite des Substrats aus und einem Einstellen der Positionsbeziehung zwischen dem Wafer und dem Laserstrahl, um zu verursachen, dass ein mit der Nut überlappender Bereich mit dem Laserstrahl bestrahlt wird. Die in dem Außenumfang-Überschussbereich ausgebildeten Nuten sind tiefer als die Nuten, die in dem Bauelementbereich ausgebildet sind.
  • Vorzugsweise sind die Nuten mit einer Tiefe, die das Substrat nicht erreicht, in dem Bauelementbereich ausgebildet, und die Nuten mit einer Tiefe, die das Substrat erreicht, sind in dem Außenumfang-Überschussbereich ausgebildet.
  • In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die laserbearbeiteten Nuten mit einer Tiefe, die das Substrat nicht erreicht, in dem Bauelementbereich des Wafers ausgebildet. Folglich können die laserbearbeiteten Nuten, die als Ausgangspunkt zum Teilen des Schichtkörpers dienen, ausgebildet werden, während ein Absenken der Biegefestigkeit des Chips aufgrund einer zurückbleibenden Bearbeitungsspur in dem Substrat vermieden wird. Ferner sind in dem Außenumfang-Überschussbereich des Wafers die laserbearbeiteten Nuten ausgebildet, die tiefer sind als die laserbearbeiteten Nuten, die in dem Bauelementbereich ausgebildet sind. Dies erleichtert eine Beobachtung der laserbearbeiteten Nuten in dem Außenumfang-Überschussbereich von der hinteren Flächenseite des Substrats aus, und eine Positionseinstellung (Ausrichtung) zwischen dem Wafer und dem zweiten Laserstrahl basierend auf der Position der laserbearbeiteten Nut wird vereinfacht. Als Ergebnis wird es möglich, die Bestrahlungsposition des zweiten Laserstrahls ordnungsgemäß einzustellen, während ein Absenken der Festigkeit des Chips unterdrückt wird.
  • Die obige und anderen Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Weise ihrer Umsetzung werden durch ein Studium der folgenden Beschreibung und der 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
    • 1A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Wafer veranschaulicht;
    • 1B ist eine Schnittansicht, die einen Teil des Wafers veranschaulicht;
    • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die den durch einen ringförmigen Rahmen unterstützten Wafer veranschaulicht;
    • 3 ist eine vordere Teilschnittansicht, die eine Laserbearbeitungsvorrichtung veranschaulicht;
    • 4A ist eine Schnittansicht, die einen Teil des Wafers veranschaulicht, wenn ein Endteil eines Außenumfang-Überschussbereichs mit einem Laserstrahl bestrahlt wird;
    • 4B ist eine Schnittansicht, die einen Teil des Wafers veranschaulicht, wenn ein Bauelementbereich mit dem Laserstrahl bestrahlt wird;
    • 4C ist eine Schnittansicht, die einen Teil des Wafers veranschaulicht, wenn der andere Endteil des Außenumfang-Überschussbereichs mit dem Laserstrahl bestrahlt wird;
    • 5A ist eine Schnittansicht, die einen Teil des Außenumfang-Überschussbereichs des Wafers veranschaulicht;
    • 5B ist eine Schnittansicht, die einen Teil des Bauelementbereichs des Wafers veranschaulicht;
    • 6A ist eine vordere Teilschnittansicht, die die Laserbearbeitungsvorrichtung bei einem Positionseinstellschritt veranschaulicht;
    • 6B ist eine Schnittansicht, die den durch eine Bildgebungseinheit abgebildeten Wafer veranschaulicht;
    • 7 ist eine vordere Teilschnittansicht, die die Laserbearbeitungsvorrichtung bei einem Ausbildungsschritt einer modifizierten Schicht veranschaulicht;
    • 8A ist eine Schnittansicht, die einen Teil des Außenumfang-Überschussbereichs des Wafers veranschaulicht, in dem eine modifizierte Schicht ausgebildet wird;
    • 8B ist eine Schnittansicht, die einen Teil des Bauelementbereichs des Wafers veranschaulicht, in dem die modifizierte Schicht ausgebildet wird;
    • 9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Schleifvorrichtung veranschaulicht;
    • 10A ist eine vordere Teilschnittansicht, die eine Expandiervorrichtung veranschaulicht; und
    • 10B ist eine vordere Teilschnittansicht, welche die Expandiervorrichtung veranschaulicht, die ein Band ausdehnt.
  • AUSFÜHRLICHE ERLÄUTERUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Nachfolgend wird eine Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Als Erstes wird eine Beschreibung bezüglich eines Ausführungsbeispiels eines Wafers ausgeführt, der für ein Herstellungsverfahren für einen Wafer und ein Herstellungsverfahren für Chips in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden kann. 1A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Wafer 11 veranschaulicht.
  • Der Wafer 11 beinhaltet ein Substrat 13 mit einer Kreisscheibenform. Zum Beispiel ist das Substrat 13 aus einem Halbleitermaterial, wie zum Beispiel Silizium, aufgebaut und weist eine vordere Fläche (erste Fläche 13a und eine hintere Fläche, zweite Fläche 13b) auf, die im Wesentlichen parallel zueinander sind. Jedoch gibt es keine Beschränkung bezüglich des Materials, der Form, der Struktur, der Größe usw. des Substrats 13. Zum Beispiel kann das Substrat 13 ein Substrat sein, das aus einem anderen Halbleiter als Silizium (GaAs, SiC, InP, GaM oder Ähnlichem), Saphir, Glas, Keramik, Harz, Metall oder Ähnlichem aufgebaut ist. Es ist anzumerken, dass die hintere Fläche 13b des Substrats 13 einer hinteren Fläche (zweiten Fläche) 11b des Wafers 11 entspricht. Ein Schichtkörper 15 mit aufgeschichteten mehreren dünnen Schichten ist auf der Seite der vorderen Fläche 13a des Substrats 13 angeordnet. Der Schichtkörper 15 weist vielfältige Arten dünner Schichten, die als eine Elektrodenschicht und eine Isolierschicht (zum Beispiel eine Isolierschicht mit niedriger dielektrischer Konstante (Niedrig-k-Schicht)) dient, welche als eine isolierende Zwischenschicht dient und über die gesamte Seite der vorderen Fläche 13a des Substrats 13 ausgebildet ist. Es ist anzumerken, dass eine vordere Fläche (obere Fläche) des Schichtkörpers 15 einer vorderen Fläche (ersten Fläche) 11a des Wafers 11 entspricht. Der Wafer 11 ist durch mehrere geplante Trennlinien (Straßen) 17 in mehrere rechtwinklige Bereiche unterteilt, die einander gitterartig schneiden. Ferner ist ein Bauelement 19, wie zum Beispiel ein integrierter Schaltkreis (IC), eine großflächige Integration (LSI) oder ein Bauelement mikroelektromechanischer Systeme (MEMS) in jedem der mehreren Bereiche ausgebildet, die durch die geplanten Trennlinien 17 gekennzeichnet sind. Jedoch gibt es keine Beschränkung bezüglich der Art, Menge, Form, Struktur, Größe, Anordnung usw. des Bauelements 19.
  • Der Wafer 11 beinhaltet einen im Wesentlichen kreisförmigen Bauelementbereich 21, in dem die mehreren Bauelemente 19 ausgebildet sind, und einen Außenumfang-Überschussbereich 23, der den Bauelementbereich 21 umgibt. Der Außenumfang-Überschussbereich 23 entspricht einem ringförmigen Bereich mit einer vorbestimmten Breite (zum Beispiel in etwa 2 mm), der die Außenumfangkanten des Substrats 13 und des Schichtkörpers 15 beinhaltet. In 1A wird die Grenze zwischen dem Bauelementbereich 21 und dem Außenumfang-Überschussbereich 23 durch eine gestrichelte Linie veranschaulicht.
  • 1B ist eine Schnittansicht, die einen Teil des Wafers 11 veranschaulicht. Die mehreren Bereiche, die durch die geplanten Trennlinien 17 in dem Schichtkörper 15 umgeben sind bilden jeweils das Bauelement 19 aus. Zum Beispiel sind Halbleiterelemente durch die Seite der vorderen Fläche 13a des Substrats 13 und den zu dem Schichtkörper 15 gehörenden dünnen Schichten aufgebaut. Ferner ist ein Teil der dünnen Schichten, die zu dem Schichtkörper 15 gehören, auch an den geplanten Trennlinien 17 ausgebildet. Der Bereich, der an den geplanten Trennlinien 17 in dem Schichtkörper 15 angeordnet ist, kann zum Beispiel eine TEG oder Ähnliches einrichten, die für eine Überprüfung der Bauelemente 19 verwendet wird.
  • Durch Teilen des Wafers 11 entlang der geplanten Trennlinien 17 werden mehrere Chips (Bauelementchips) hergestellt, die jeweils das Bauelement 19 beinhalten. Zum Beispiel wird der Wafer 11 durch Laserbearbeitung unter Verwendung einer Laserbearbeitungsvorrichtung geteilt. Ein spezifisches Beispiel des Herstellungsverfahrens für Chips, bei dem der Wafer 11 geteilt wird, um die Chips herzustellen, wird nachfolgend beschrieben.
  • Als Erstes wird der Wafer 11 vorbereitet (Vorbereitungsschritt). Wie oben beschrieben, beinhaltet der Wafer 11 das Substrat 13 und den Schichtkörper 15, der auf der Seite der vorderen Fläche 13a des Substrats 13 angeordnet ist. Ferner beinhaltet der Wafer 11 den Bauelementbereich 21 und den Außenumfang-Überschussbereich 23 (siehe 1A und 1B).
  • Der Wafer 11 wird durch einen ringförmigen Rahmen unterstützt. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die den durch einen ringförmigen Rahmen 27 unterstützten Wafer 11 veranschaulicht. Ein kreisförmiges Band 25 mit einem größeren Durchmesser als der des Substrats 13 wird an der Seite der hinteren Fläche 13b des Substrats 13 angebracht. Zum Beispiel beinhaltet das Band 25 eine schichtförmige Basis, die mit einer Kreisform ausgebildet ist und eine Haftschicht (Klebeschicht) ist an der Basis angeordnet. Die Basis ist aus einem Harz, wie zum Beispiel Polyolefin, Polyvinylchlorid oder Polyethylenterephthalat aufgebaut. Ferner ist die Haftschicht zum Beispiel mit einem epoxidbasierten, acrylbasierten oder kautschukbasierten Haftmittel aufgebaut. Es ist anzumerken, dass die Haftschicht ein über ultraviolette Strahlung härtbares Harz sein kann, das durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht härtet. Der Außenumfangsteil des Bands 25 wird an dem ringförmigen Rahmen 27 angebracht, der aus einem Metall, wie zum Beispiel rostfreiem Stahl (SUS) aufgebaut ist. Eine kreisförmige Öffnung 27a die den Rahmen 27 in der Dickenrichtung durchdringt, wird bei dem mittleren Teil des Rahmens 27 hergestellt. Es ist anzumerken, dass der Durchmesser der Öffnung 27a größer ist als der des Substrats 13. Wenn der mittlere Teil des Bands 25 an der Seite der hinteren Fläche 13b des Substrats 13 angebracht wird, und der Außenumfangsteil des Bands 25 in dem Zustand an dem Rahmen 27 angebracht wird, in dem das Substrat 13 im Inneren der Öffnung 27a angeordnet ist, wird der Wafer 11 über das Band 25 durch den Rahmen 27 unterstützt.
  • Als Nächstes wird eine Bestrahlung mit einem Laserstrahl (erster Laserstrahl) mit einer Wellenlänge, die in Bezug auf den Schichtkörper 15 eine Absorptionsfähigkeit aufweist, entlang der geplanten Trennlinien 17 von der Seite des Schichtkörpers 15 des Wafers 11 aus ausgeführt, und Nuten (laserbearbeitete Nuten) werden entlang der geplanten Trennlinien 17 ausgebildet (Ausbildungsschritt einer laserbearbeiteten Nut). Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine erste Laserbearbeitung für den Wafer 11 durch Verwendung einer Laserbearbeitungsvorrichtung ausgeführt, und die laserbearbeiteten Nuten werden ausgebildet.
  • 3 ist eine vordere Teilschnittansicht, die eine Laserbearbeitungsvorrichtung 2 veranschaulicht. Es ist anzumerken, dass in 3 eine X-Achsenrichtung (Vorschubrichtung, erste horizontale Richtung) und eine Y-Achsenrichtung (Anstellrichtung, zweite horizontale Richtung) zueinander senkrechte Richtungen sind. Ferner ist eine Z-Achsenrichtung (vertikale Richtung, Aufwärts-AbwärtsRichtung, Höhenrichtung) die Richtung senkrecht zu der X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung.
  • Die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 beinhaltet einen Spanntisch (Haltetisch) 4, der den Wafer 11 hält. Die obere Fläche des Spanntischs 4 ist eine kreisförmige flache Fläche, die im Wesentlichen parallel zu der horizontalen Richtung (Richtung der XY-Ebene) ist und eine Haltefläche 4a ausbildet, die den Wafer 11 hält. Die Haltefläche 4a ist über einen nicht veranschaulichten Strömungspfad, der im Inneren des Spanntischs 4 ausgebildet ist, ein nicht veranschaulichtes Ventil, usw. mit einer nicht veranschaulichten Saugquelle, wie zum Beispiel einem Ejektor, verbunden. Ein nicht veranschaulichter Bewegungsmechanismus mit einem Kugelspindelsystems, der den Spanntisch 4 entlang der X-Achsenrichtung bewegt, ist mit dem Spanntisch 4 gekoppelt. Ferner ist eine nicht veranschaulichte Rotationsantriebsquelle, wie zum Beispiel ein Motor, mit dem Spanntisch 4 gekoppelt, die den Spanntisch 4 um eine Rotationsachse dreht, die im Wesentlichen senkrecht zu der Haltefläche 4a ist. Darüber hinaus sind mehrere Klammern 6, die den Rahmen 27 greifen und fixieren, um den Spanntisch 4 herum angeordnet.
  • Ferner beinhaltet die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 eine Laserbestrahlungseinheit 8, die eine Bestrahlung mit einem Laserstrahl ausführt. Die Laserbestrahlungseinheit 8 beinhaltet einen nicht veranschaulichten Laseroszillator mit einem YAG-Laser, einem YVO4-Laser, einem YLF-Laser oder Ähnlichem und einem Kopf 10, der über dem Spanntisch 4 angeordnet ist. Ein optisches System, das den Laserstrahl einer gepulsten Oszillation, die von dem in dem Kopf 10 eingebauten Laseroszillator emittiert wird, zu dem Wafer 11 führt, und das optische System beinhaltet optische Elemente, wie zum Beispiel eine Sammellinse, die den Laserstrahl fokussiert. Der Wafer 11 wird durch einen Laserstrahl (ersten Laserstrahl) 12 bearbeitet, mit dem eine Bestrahlung von der Laserbestrahlungseinheit 8 ausgeführt wird.
  • Bei dem Ausbildungsschritt einer laserbearbeiteten Nut wird der Wafer 11 als Erstes durch den Spanntisch 4 gehalten. Insbesondere wird der Wafer 11 auf so eine Weise über dem Spanntisch 4 angeordnet, dass die Seite der hinteren Fläche 11b (Seite der hinteren Fläche 13b des Substrats 13, Seite des Bands 25) der Haltefläche 4a zugewandt ist, und dass die Seite der vorderen Fläche 11a (Seite des Schichtkörpers 15) nach oben exponiert ist. Ferner wird der Rahmen 27 durch die mehreren Klammern 6 fixiert. Wenn eine Saugkraft (Unterdruck) der Saugquelle dazu gebracht wird, in diesem Zustand auf die Haltefläche 4a zu wirken, wird der Wafer 11 durch den Spanntisch 4 mit dem Band 25 dazwischen über Saugwirkung gehalten.
  • Als Nächstes wird der Spanntisch 4 gedreht, und die Längsrichtung der geplanten Trennlinien 17 (siehe 1A usw.) wird dazu gebracht, mit der Vorschubrichtung (X-Achsenrichtung) übereinzustimmen. Ferner wird die Position des Spanntischs 4 in der Anstellrichtung (Y-Achsenrichtung) eingestellt, um die Positionen in der Y-Achsenrichtung zwischen dem mit dem Laserstrahl 12 zu bestrahlenden Bereich (Bestrahlungszielbereich) und dem Bereich im Inneren beider Enden der geplanten Trennlinie 17 in der Breitenrichtung (zum Beispiel die Mitte der geplanten Trennlinien 17 in der Breitenrichtung) miteinander in Übereinstimmung zu bringen. Darüber hinaus werden die Position des Kopfs 10 und Anordnung des optischen Systems eingestellt, um die Fokusposition des Laserstrahls 12 auf die gleiche Höhenposition (Position in der Z-Achsenrichtung) wie die vordere Fläche oder im Inneren des Schichtkörpers 15 zu positionieren. Dann, während der Laserstrahl 12 von der Laserbestrahlungseinheit 8 ausgegeben wird, wird der Spanntisch 4 entlang der Vorschubrichtung bewegt (X-Achsenrichtung). Folglich bewegen sich der Spanntisch 4 und der Laserstrahl 12 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit (Vorschubgeschwindigkeit) entlang der Vorschubrichtung (X-Achsenrichtung) relativ zueinander, und die Bestrahlung mit dem Laserstrahl 12 wird von der Seite der vorderen Fläche 11a (Seite des Schichtkörpers 15) des Wafers 11 aus ausgeführt.
  • Eine Bestrahlungsbedingung des Laserstrahls 12 wird so eingestellt, dass sie eine für den Schichtkörper 15 auszuführende Ablationsbearbeitung verursacht. Insbesondere wird die Wellenlänge des Laserstrahls 12 eingestellt, um zu verursachen, dass zumindest ein Teil des Laserstrahls 12 durch den Schichtkörper 15 absorbiert wird. Das heißt, dass der Laserstrahl 12 ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge ist, die in Bezug auf den Schichtkörper 15 eine Absorptionsfähigkeit aufweist. Ferner werden auch andere Bestrahlungsbedingungen des Laserstrahls 12 eingestellt, um zu verursachen, dass die Ablationsbearbeitung für den Schichtkörper 15 ordnungsgemäß ausgeführt wird. Wenn der Schichtkörper 15 mit dem Laserstrahl 12 entlang der geplanten Trennlinie 17 bestrahlt wird, wird der mit dem Laserstrahl 12 in dem Schichtkörper 15 bestrahlte Bereich durch die Ablationsbearbeitung entfernt. Als Ergebnis wird in dem Schichtkörper 15 eine laserbearbeitete Nut 29 entlang der geplanten Trennlinie 17 ausgebildet.
  • Hierbei wird bei dem Ausbildungsschritt einer laserbearbeiteten Nut eine Bestrahlungsbedingung des Laserstrahls 12 eingestellt, um ein Auftreten eines Schmelzens des Schichtkörpers 15 in dem Außenumfang-Überschussbereich 23 schneller hervorzurufen, als in dem Bauelementbereich 21. Das heißt, dass sich die Bestrahlungsbedingung (erste Bestrahlungsbedingung) des Laserstrahls 12, mit der der Außenumfang-Überschussbereich 23 bestrahlt wird, von der Bestrahlungsbedingung (zweite Bestrahlungsbedingung) des Laserstrahls 12 unterscheidet, mit welcher der Bauelementbereich 21 bestrahlt wird. Ferner wird die erste Bestrahlungsbedingung auf einen Zustand eingestellt, unter dem ein Schmelzen des Schichtkörpers 15 schneller auftritt und die laserbearbeitete Nut 29 schneller als unter der zweiten Bestrahlungsbedingung ausgebildet wird.
  • Zum Beispiel wird die Energiedichte der Überlappungsrate des Laserstrahls 12 zwischen der ersten Bestrahlungsbedingung und der zweiten Bestrahlungsbedingung auf unterschiedliche Werte eingestellt. Unter der Annahme, dass die durchschnittliche Ausgangsleistung des Laserstrahls 12 als P (W) definiert ist, dass die Wiederholfrequenz des Laserstrahls 12 als F (kHz) definiert ist und dass der Bestrahlungsbereich (Bereich der Fokusposition) des Laserstrahls 12 als S (cm2) definiert ist, werden die Pulsenergie E (mJ) und die Energiedichte I (mJ/cm2) des Laserstrahls 12 durch die Gleichungen (1) bzw. (2) wiedergegeben.
    [Gleichung 1] E = P F
    Figure DE102022202126A1_0001
    [Gleichung 2] I = E S
    Figure DE102022202126A1_0002
  • Unter der Annahme, dass die Vorschubgeschwindigkeit zum Zeitpunkt einer Bestrahlung mit dem Laserstrahl 12 als V(mm/s) definiert ist, und dass der Punktdurchmesser (Durchmesser bei der Fokusposition) des Laserstrahls 12 als d(mm) definiert ist, wird die Überlappungsrate OL(%) des Laserstrahls 12 durch die Gleichung (3) wiedergegeben.
    [Gleichung 3] OL = ( 1 − V d × F × 1000 ) × 100
    Figure DE102022202126A1_0003
  • Ferner wird die Bestrahlungsbedingung (erste Bestrahlungsbedingung) des Laserstrahls 12, mit dem der Außenumfang-Überschussbereich 23 bestrahlt wird, zum Beispiel folgendermaßen eingestellt.
    Wellenlänge: 355 nm
    Durchschnittliche Ausgangsleistung: 2 W
    Wiederholfrequenz: 200 kHz
    Vorschubgeschwindigkeit: 400 mm/s
  • Darüber hinaus wird die Bestrahlungsbedingung (zweite Bestrahlungsbedingung) des Laserstrahls 12, mit dem der Bauelementbereich 21 bestrahlt wird, zum Beispiel folgendermaßen eingestellt.
    Wellenlänge: 355 nm
    Durchschnittliche Ausgangsleistung: 1 W
    Wiederholfrequenz: 200 kHz
    Vorschubgeschwindigkeit: 400 mm/s
  • Wenn die erste Bestrahlungsbedingung und die zweite Bestrahlungsbedingung wie oben eingestellt werden, wird die durchschnittlichen Ausgangsleistung des Laserstrahls 12, mit dem der Außenumfang-Überschussbereich 23 bestrahlt wird, höher als die des Laserstrahls 12, mit dem der Bauelementbereich 21 bestrahlt wird. Folglich wird die Energiedichte des Laserstrahls 12, mit dem der Außenumfang-Überschussbereich 23 bestrahlt wird, höher als die des Laserstrahls 12, mit dem der Bauelementbereich 21 bestrahlt wird. Als Ergebnis tritt ein Schmelzen des Schichtkörpers 15 in dem Außenumfang-Überschussbereich 23 schneller als in dem Bauelementbereich 21 auf.
  • Es ist anzumerken, dass das Einstellverfahren der ersten Bestrahlungsbedingung und der zweiten Bestrahlungsbedingung nicht auf das obige beschränkt ist. Zum Beispiel kann nur die Spitzenleistung des Laserstrahls 12 zwischen der ersten Bestrahlungsbedingung und der zweiten Bestrahlungsbedingung unterschiedlich eingestellt werden. Die Spitzenleistung des Laserstrahls 12 entspricht einem Wert, der durch Teilen der Pulsenergie des Laserstrahls 12 durch die Pulsbreite des Laserstrahls 12 erhalten wird und das Schmelzen des Schichtkörpers 15 beeinflusst. Wenn die Spitzenleistung der ersten Bestrahlungsbedingungen auf einen Wert eingestellt wird, der größer ist als die Spitzenleistung der zweiten Bestrahlungsbedingungen, wird die Spitzenleistung des Laserstrahls 12, mit welcher der Außenumfang-Überschussbereich 23 bestrahlt wird, größer als die des Laserstrahls 12, mit dem der Bauelementbereich 21 bestrahlt wird. Selbst wenn die Energiedichte des Laserstrahls 12 zwischen der ersten Bestrahlungsbedingung und der zweiten Bestrahlungsbedingung gleich ist, wird in diesem Fall ein Schmelzen des Schichtkörpers 15 in dem Außenumfang-Überschussbereich 23 schneller verursacht als in dem Bauelementbereich 21.
  • Ferner können auch nur die Vorschubgeschwindigkeit zwischen der ersten Bestrahlungsbedingung und der zweiten Bestrahlungsbedingung unterschiedlich ausgeführt sein. In diesem Fall wird die Vorschubgeschwindigkeit der ersten Bestrahlungsbedingung auf einen Wert eingestellt, der kleiner ist als die Vorschubgeschwindigkeit der zweiten Bestrahlungsbedingung. Das heißt, dass die Vorschubgeschwindigkeit, wenn der Außenumfang-Überschussbereich 23 mit dem Laserstrahl 12 bestrahlt wird, niedriger wird, als wenn der Bauelementbereich 21 mit dem Laserstrahl 12 bestrahlt wird. Folglich wird die Überlappungsrate des Laserstrahls 12, mit dem der Außenumfang-Überschussbereich 23 bestrahlt wird, größer als die des Laserstrahls 12, mit dem der Bauelementbereich 21 bestrahlt wird. Als Ergebnis wird ein Schmelzen des Schichtkörpers 15 verursacht, das in dem Außenumfang-Überschussbereich 23 schneller auftritt als in dem Bauelementbereich 21.
  • Ferner kann das Schmelzen des Schichtkörpers 15 so verursacht werden, dass es in dem Außenumfang-Überschussbereich 23 schneller auftritt als in dem Bauelementbereich 21, in dem ein anderer Parameter (Punktdurchmesser, Bestrahlungsbereich, Wiederholfrequenz oder Ähnliches) des Laserstrahls 12 auf andere Werte zwischen der ersten Bestrahlungsbedingung und der zweiten Bestrahlungsbedingung eingestellt wird. Darüber hinaus können zwei oder mehr Parameter auf unterschiedliche Werte für die erste Bestrahlungsbedingung und die zweite Bestrahlungsbedingung eingestellt werden.
  • Wenn der Vorschub des Spanntischs 4 ausgeführt wird, werden ein Endteil des Außenumfang-Überschussbereichs 23, der Bauelementbereich 21 und der andere Endteil des Außenumfang-Überschussbereichs 23 nacheinander mit dem Laserstrahl 12 bestrahlt. Ferner wird die Bestrahlungsbedingung des Laserstrahls 12 zu dem Zeitpunkt des Übergangs von dem Zustand, in dem der eine Endteil des Außenumfang-Überschussbereichs 23 mit dem Laserstrahl 12 bestrahlt wird, zu dem Zustand, in dem der Bauelementbereich 21 mit dem Laserstrahl 12 bestrahlt wird, von der ersten Bestrahlungsbedingung zu der zweiten Bestrahlungsbedingung umgeschaltet. Darüber hinaus wird die Bestrahlungsbedingung für den Laserstrahl 12 zu dem Zeitpunkt des Übergangs von dem Zustand, in dem der Bauelementbereich 21 mit dem Laserstrahl 12 bestrahlt wird, zu dem Zustand, in dem der andere Endteil des Außenumfang-Überschussbereichs 23 mit dem Laserstrahl 12 bestrahlt wird, von der zweiten Bestrahlungsbedingung zu der ersten Bestrahlungsbedingung umgeschaltet wird.
  • 4A ist eine Schnittansicht, die einen Teil des Wafers 11 veranschaulicht, wenn der eine Endteil des Außenumfang-Überschussbereichs 23 mit dem Laserstrahl 12 bestrahlt wird. Als Erstes wird der eine Endteil des Außenumfang-Überschussbereichs 23 in dem Zustand, in dem die Bestrahlungsbedingung des Laserstrahls 12 auf die erste Bestrahlungsbedingung eingestellt ist, mit dem Laserstrahl 12 bestrahlt. Somit wird in dem Schichtkörper 15 die laserbearbeitete Nut 29 (laserbearbeitete Nut 29a) mit einer Tiefe, welche die vordere Fläche 13a des Substrats 13 erreicht, entlang der geplanten Trennlinie 17 ausgebildet. Wenn der mit dem Laserstrahl 12 bestrahlte Bereich die Grenze zwischen dem Außenumfang-Überschussbereich 23 und dem Bauelementbereich 21 erreicht, wird die Bestrahlungsbedingung des Laserstrahls 12 dann von der ersten Bestrahlungsbedingung zu der zweiten Bestrahlungsbedingung umgestellt. Danach wird der Bauelementbereich 21 mit dem Laserstrahl 12 in dem Zustand bestrahlt, in dem die Bestrahlungsbedingung des Laserstrahls 12 auf die zweite Bestrahlungsbedingung eingestellt ist.
  • 4B ist eine Schnittansicht, die einen Teil des Wafers 11 veranschaulicht, wenn der Bauelementbereich 21 mit dem Laserstrahl 12 bestrahlt wird. Wie oben beschrieben worden ist, ist die zweite Bestrahlungsbedingung die Bestrahlungsbedingung des Laserstrahls 12, unter der das Schmelzen des Schichtkörpers 15 langsamer auftritt als unter der ersten Bestrahlungsbedingung. Wenn der Bauelementbereich 21 unter der zweiten Bestrahlungsbedingung mit dem Laserstrahl 12 bestrahlt wird, wird somit die laserbearbeitete Nut 29 (laserbearbeitete Nut 29b) mit einer Tiefe, welche die vordere Fläche 13a des Substrats 13 nicht erreicht, entlang der geplanten Trennlinie 17 in dem Schichtkörper 15 ausgebildet. Wenn der mit dem Laserstrahl 12 bestrahlte Bereich die Grenze zwischen dem Bauelementbereich 21 und dem Außenumfang-Überschussbereich 23 erreicht, wird die Bestrahlungsbedingung des Laserstrahls 12 von der zweiten Bestrahlungsbedingung zu der ersten Bestrahlungsbedingung umgestellt. Danach wird der andere Endteil des Außenumfang-Überschussbereichs 23 in dem Zustand mit dem Laserstrahl 12 bestrahlt, in dem die Bestrahlungsbedingung des Laserstrahls 12 auf die erste Bestrahlungsbedingung eingestellt ist.
  • 4C ist eine Schnittansicht, die einen Teil des Wafers 11 veranschaulicht, wenn der andere Endteil des Außenumfang-Überschussbereichs 23 mit dem Laserstrahl 12 bestrahlt wird. Wenn der andere Endteil des Außenumfang-Überschussbereichs 23 mit dem Laserstrahl 12 unter der ersten Bestrahlungsbedingung bestrahlt wird, wird in dem Schichtkörper 15 die laserbearbeitete Nut 29 (laserbearbeitete Nut 29a) mit einer Tiefe, welche die vordere Fläche 13a des Substrats 13 erreicht, entlang der geplanten Trennlinie 17 ausgebildet.
  • Danach wird ein ähnliches Vorgehen wiederholt, und eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl 12 wird entlang der anderen geplanten Trennlinien 17 ausgeführt. Als Ergebnis werden in dem Außenumfang-Überschussbereich 23 des Wafers 11 die laserbearbeiteten Nuten 29a, welche den Schichtkörper 15 teilen, entlang der geplanten Trennlinien 17 ausgebildet. Andererseits werden in dem Bauelementbereich 21 des Wafers 11 die laserbearbeiteten Nuten 29b, welche den Schichtkörper 15 nicht teilen, gitterartig entlang der geplanten Trennlinien 17 ausgebildet. Es ist anzumerken, dass es auch möglich ist, eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl 12 mehrere Male entlang jeder geplanten Trennlinie 17 auszuführen. Zum Beispiel kann die Bestrahlung mit dem Laserstrahl 12 auf so eine Weise ausgeführt werden, dass sich die Bestrahlungsposition entlang jeder geplanten Trennlinie 17 hin und zurück bewegt. In diesem Fall wird der Außenumfang-Überschussbereich 23 mit dem Laserstrahl 12 während des Vorwärtspfads (oder Rückwärtspfads) unter der ersten Bestrahlungsbedingung bestrahlt, und der Bauelementbereich 21 wird während des Rückwärtspfads (oder Vorwärtspfads) unter der zweiten Bestrahlungsbedingung mit dem Laserstrahl 12 bestrahlt.
  • 5A ist eine Schnittansicht, die einen Teil des Außenumfang-Überschussbereichs 23 des Wafers 11 veranschaulicht. 5B ist eine Schnittansicht, die einen Teil des Bauelementbereichs 21 des Wafers 11 veranschaulicht. Wenn der Wafer 11 unter der oben beschriebenen Bedingung mit dem Laserstrahl 12 bestrahlt wird, werden die laserbearbeiteten Nuten 29a, die in dem Außenumfang-Überschussbereich 23 ausgebildet werden, tiefer als die laserbearbeiteten Nuten 29b, die in dem Bauelementbereich 21 ausgebildet werden. Ferner wird an den geplanten Trennlinien 17 in dem Außenumfang-Überschussbereich 23 der Schichtkörper 15 entfernt, und die Seite der vorderen Fläche 13a des Substrats 13 wird exponiert. Andererseits verbleibt an den geplanten Trennlinien 17 in dem Bauelementbereich 21 ein Teil des Schichtkörpers 15 zwischen dem Substrat 13 und den laserbearbeiteten Nuten 29a, und die Seite der vorderen Fläche 13a des Substrats 13 wird nicht exponiert.
  • Es ist anzumerken, dass die laserbearbeiteten Nuten 29a nicht notwendigerweise in dem gesamten Außenumfang-Überschussbereich 23 tiefer ausgebildet werden als die laserbearbeiteten Nuten 29b (um das Substrat 13 zu erreichen). Das heißt, es reicht aus, dass zumindest ein Teil der laserbearbeiteten Nuten 29a tiefer als die laserbearbeiteten Nuten 29b ausgebildet wird (um das Substrat 13 zu erreichen). Andererseits wird für die laserbearbeiteten Nuten 29b bevorzugt, dass sie auf so eine Weise ausgebildet werden, dass sie in dem gesamten Bauelementbereich 21 das Substrat 13 nicht erreichen.
  • Zum Beispiel kann die Bestrahlungsbedingung des Laserstrahls 12 von der ersten Bestrahlungsbedingung zu der zweiten Bestrahlungsbedingung umgestellt werden, bevor der mit dem Laserstrahl 12 bestrahlte Bereich die Grenze zwischen dem einen Endteil des Außenumfang-Überschussbereichs 23 und dem Bauelementbereich 21 erreicht. Ferner kann die Bestrahlungsbedingung des Laserstrahls 12 von der zweiten Bestrahlungsbedingung zu der ersten Bestrahlungsbedingung umgestellt werden, nachdem der mit dem Laserstrahl 12 bestrahlte Bereich die Grenze zwischen dem Bauelementbereich 21 und dem anderen Endteil des Außenumfang-Überschussbereichs 23 erreicht hat. In diesem Fall wird ein Teil der laserbearbeiteten Nut 29a mit einer Tiefe ausgebildet, die der der laserbearbeiteten Nut 29b entspricht. Darüber hinaus kann die in dem Außenumfang-Überschussbereich 23 ausgebildete laserbearbeitete Nut 29a an der geplanten Trennlinie 17 nur in Teilbereichen ausgebildet werden. Zum Beispiel kann die laserbearbeitete Nut 29a in Außenumfang-Überschussbereich 23 auf eine Weise ausgebildet werden, bei der mehrere Punkte entlang der geplanten Trennlinie 17 ausgebildet werden. In diesem Fall werden Bereiche, in denen die laserbearbeitete Nut 29a vorhanden ist, und Bereiche, in denen die laserbearbeitete Nut 29a nicht vorhanden ist, abwechselnd entlang der geplanten Trennlinie 17 angeordnet. Ferner werden die laserbearbeiteten Nuten 29a, die in dem Außenumfang-Überschussbereich 23 ausgebildet werden, nicht notwendigerweise entlang sämtlicher geplanter Trennlinien 17 ausgebildet. Zum Beispiel kann eine laserbearbeitete Nut 29a jede vorbestimmte Anzahl von (zwei oder mehr) geplanten Trennlinien 17 ausgebildet werden.
  • Darüber hinaus kann eine ringförmige Schneidklinge dazu gebracht werden, anstelle eines Bestrahlens des Außenumfang-Überschussbereichs 23 mit dem Laserstrahl 12 in den Außenumfang-Überschussbereich 23 zu schneiden. In diesem Fall werden anstelle der laserbearbeiteten Nuten 29a Schnittnuten ausgebildet. Dann werden die in dem Außenumfang-Überschussbereich 23 ausgebildeten Schnittnuten und die laserbearbeiteten Nuten 29b, die in dem Bauelementbereich 21 ausgebildet sind, verbunden. Es ist anzumerken, dass die Bereiche, in denen die Schnittnuten ausgebildet werden, und die Tiefe, Form, Anzahl, usw. der Schnittnuten ähnlich wie bei den laserbearbeiteten Nuten 29a eingestellt werden können. Zudem kann die Ausbildung der Schnittnuten zu einem Zeitpunkt vor dem Ausbilden der laserbearbeiteten Nuten 29b oder zu einem Zeitpunkt nach deren Ausbildung ausgeführt werden.
  • Durch Ausführen des oben beschriebenen Vorbereitungsschritts und des Ausbildungsschritts einer laserbearbeiteten Nut wird der Wafer 11 (mit Nuten versehener Wafer bzw. Nutenwafer) erhalten, in dem die Nuten (laserbearbeitete Nuten 29) entlang der geplanten Trennlinien 17 in dem Schichtkörper 15 hergestellt worden sind (Vorbereitungsschritt für einen mit Nuten versehenen Wafer). Das heißt, der Nutenwafer-Vorbereitungsschritt entspricht dem Herstellungsverfahren für einen mit Nuten versehenen Wafer.
  • Als Nächstes wird für das Substrat 13 eine zweite Laserbearbeitung ausgeführt. Durch Bestrahlen des Substrats 13 mit einem Laserstrahl 16 (siehe 7) werden zum Beispiel modifizierte Schichten 35 (siehe 7) im Inneren des Substrats 13 ausgebildet, die als Ausgangspunkt für eine Teilung dienen (Auslöser für die Teilung). Es ist anzumerken, dass für die Laserbearbeitung des Substrats 13 eine andere Laserbearbeitungsvorrichtung verwendet werden kann, obwohl der Fall, in dem die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 für das Bearbeiten des Substrats 13 verwendet wird, nachfolgend beschrieben wird.
  • Wenn die Laserbearbeitung für das Substrat 13 ausgeführt wird, wird als Erstes die Positionsbeziehung zwischen dem Wafer 11 und dem Laserstrahl 16 eingestellt (Positionseinstellschritt). 6a ist eine vordere Teilschnittansicht, welche die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 während des Positionseinstellschritts veranschaulicht. Ein spezifisches Beispiel des Positionseinstellverfahrens des Laserstrahls 16 wird nachfolgend beschrieben.
  • Die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 beinhaltet eine Bildgebungseinheit 14, die über dem Spanntisch 4 angeordnet ist, und führt unter Verwendung der Bildgebungseinheit 14 eine Positionseinstellung zwischen dem Wafer 11 und dem Laserstrahl 16 aus. Zum Beispiel ist die Bildgebungseinheit 14 eine Infrarotkamera, die ein Bildgebungselement beinhaltet, das Infrarotstrahlung empfängt und diese in ein elektrisches Signal umwandelt.
  • Bei dem Positionseinstellschritt wird als Erstes das Band 25 (siehe 2) von dem Wafer 11 (mit Nuten versehener Wafer), in dem die laserbearbeiteten Nuten 29 in dem Schichtkörper 15 hergestellt worden sind, getrennt, und danach wird der Wafer 11 über ein Band 31 durch einen ringförmigen Rahmen 33 unterstützt. Es ist anzumerken, dass die Strukturen und die Materialien des Bands 31 und des Rahmens 33 denen des Bands 25 bzw. des Rahmens 27 ähnlich sind (siehe 2, usw.). Ferner wird der mittlere Teil des Bands 31 an der Seite der vorderen Fläche 11a (Seite des Schichtkörpers 15) des Wafers 11 angebracht, und der Außenumfangsteil des Bands 31 wird an dem Rahmen 33 angebracht. Jedoch ist es auch möglich, die Unterstützung des Wafers 11 durch den Rahmen 33 wegzulassen. In diesem Fall muss das Band 31 nicht an dem Rahmen 33 angebracht werden.
  • Als Nächstes wird der Wafer 11 durch den Spanntisch 4 gehalten. Insbesondere wird der Wafer 11 auf so eine Weise über dem Spanntisch 4 angeordnet, dass die Seite der vorderen Fläche 11a (Seite des Schichtkörpers 15, Seite des Bands 31) der Haltefläche 4a zugewandt ist, und dass die Seite der hinteren Fläche 11b (Seite der hinteren Fläche 13b des Substrats 13) nach oben exponiert ist. Ferner ist der Rahmen 33 durch die mehreren Klammern 6 fixiert. Wenn eine Saugkraft (Unterdruck) der Saugquelle dazu gebracht wird, in diesem Zustand auf die Haltefläche 4a zu wirken, wird der Wafer 11 mit dem Band 31 dazwischen durch den Spanntisch 4 unter Saugwirkung gehalten.
  • Als Nächstes wird die laserbearbeitete Nut 29, die in dem Außenumfang-Überschussbereich 23 ausgebildet worden ist, von der Seite der hinteren Fläche 13b des Substrats 13 beobachtet. Insbesondere wird als Erstes die Positionsbeziehung zwischen dem Spanntisch 4 und der Bildgebungseinheit 14 eingestellt, um die Bildgebungseinheit 14 direkt über dem Außenumfang-Überschussbereich 23 des Wafers 11 zu positionieren. Dann wird der Außenumfang-Überschussbereich 23 des Wafers 11 durch die Bildgebungseinheit 14 abgebildet.
  • 6B ist eine Schnittansicht, die den durch die Bildgebungseinheit 14 abgebildeten Wafer 11 veranschaulicht. In dem Außenumfang-Überschussbereich 23 werden die laserbearbeiteten Nuten 29a, die das Substrat 13 erreichen, in dem Schichtkörper 15 ausgebildet, und das Substrat 13 wird teilweise im Inneren der laserbearbeiteten Nuten 29a exponiert. Folglich unterscheidet sich die Transmittanz des Lichts (Infrarot) in dem Außenumfang-Überschussbereich 23 zwischen dem Bereich, in dem die laserbearbeiteten Nuten 29a vorliegen, und dem Bereich, in dem die laserbearbeiteten Nuten 29a nicht vorliegen. Als Ergebnis werden Bilder in Übereinstimmung mit den Konturen der laserbearbeiteten Nuten 29a in einem Bild wiedergegeben, das durch die Bildgebungseinheit 14 aufgenommen wird. Wenn die laserbearbeiteten Nuten 29a ausgebildet werden, um das Substrat 13 zu erreichen, können die laserbearbeiteten Nuten 29a wie oben deutlich von der Seite der hinteren Fläche 13b des Substrats beobachtet werden. Folglich kann die Position der laserbearbeiteten Nut 29a selbst dann in dem Zustand genauer erfasst werden, in dem die Seite der vorderen Fläche 11a (Seite des Schichtkörpers 15) des Wafers 11 durch die Haltefläche 4a des Spanntischs 4 bedeckt ist.
  • Es ist anzumerken, dass, obwohl der Zustand, in dem die laserbearbeitete Nut 29a ausgebildet ist, um das Substrat 13 zu erreichen, in 6B veranschaulicht ist, kann die Tiefe der laserbearbeiteten Nuten 29a kleiner sein als die Dicke des Schichtkörpers 15. Das heißt, dass zwischen der vorderen Fläche 13a des Substrats 13 und den laserbearbeiteten Nuten 29a ein Teil des Schichtkörpers 15 (verbleibender Teil) zu einem geringen Ausmaß verbleiben kann. Wenn der verbleibende Teil ausreichend dünn ist, wird das Licht (Infrarotlicht) durch den verbleibenden Teil übertragen, und die Konturen der laserbearbeiteten Nuten 29a werden in einem durch die Bildgebungseinheit 14 aufgenommenen Bild leicht wiedergegeben. In diesem Fall kann die Position der laserbearbeiteten Nut 29a überprüft werden, obwohl die laserbearbeiteten Nuten 29a das Substrat 13 nicht erreichen. Für eine deutliche Anzeige der Konturen der laserbearbeiteten Nuten 29a in dem durch die Bildgebungseinheit 14 aufgenommenen Bild wird bevorzugt, dass die Dicke des verbleibenden Teils gleich der oder geringer als 1/5 der Dicke des Schichtkörpers 15 ist und noch bevorzugter, dass sie gleich oder geringer als 1/10 ist. Insbesondere wird bevorzugt, dass die Dicke des verbleibenden Teils gleich oder kleiner als 2 µm ist, und es ist noch bevorzugter, dass sie gleich oder kleiner als 1 µm ist.
  • Als Nächstes wird die Positionsbeziehung zwischen dem Wafer 11 und dem Laserstrahl 16 eingestellt (siehe 7). Es ist anzumerken, dass der Laserstrahl 16 ein Laserstrahl ist, mit dem der Wafer 11 während eines später beschriebenen Ausbildungsschritts einer modifizierten Schicht bestrahlt wird. Insbesondere wird als Erstes die Position der laserbearbeiteten Nut 29a basierend auf einem durch die Bildgebungseinheit 14 aufgenommenen Bild identifiziert. Dann wird die Positionsbeziehung zwischen dem Wafer 11 und dem Laserstrahl 16 eingestellt, um zu verursachen, dass ein Bereich, der mit der laserbearbeiteten Nut 29 überlappt, während des später beschriebenen Ausbildungsschritts einer modifizierten Schicht mit dem Laserstrahl 16 bestrahlt wird.
  • Insbesondere wird der Winkel des Spanntischs 4 basierend auf dem durch die Bildgebungseinheit 14 aufgenommenen Bild eingestellt, und die Längsrichtung der laserbearbeiteten Nut 29 wird dazu gebracht, mit der Vorschubrichtung (X-Achsenrichtung) übereinzustimmen. Ferner wird die Position des Spanntischs 4 in der Anstellrichtung (Y-Achsenrichtung) eingestellt, um die Positionen in der Y-Achsenrichtung des mit dem Laserstrahl 16 zu bestrahlenden Bereichs (Bestrahlungszielbereich) und des Bereichs im Inneren beider Enden der laserbearbeiteten Nut 29a in der Breitenrichtung (zum Beispiel die Mitte der laserbearbeiteten Nut 29 in der Breitenrichtung) in Übereinstimmung zu bringen.
  • Als Nächstes wird eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl (zweiter Laserstrahl) 16 mit einer Wellenlänge, die in Bezug auf das Substrat 13 eine Transmissionsfähigkeit aufweist, von der Seite der hinteren Fläche 13b des Substrats 13 aus entlang der geplanten Trennlinie 17 ausgeführt, und eine modifizierte Schicht wird entlang der geplanten Trennlinien 17 ausgebildet (Ausbildungsschritt einer modifizierten Schicht). 7 ist eine vordere Teilschnittansicht, welche die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 während des Ausbildungsschritts einer modifizierten Schicht veranschaulicht.
  • Bei dem Ausbildungsschritt einer modifizierten Schicht werden die Position des Kopfs 10 und Anordnung des optischen Systems eingestellt, um die Fokusposition des Laserstrahls 16 auf der gleichen Höhenposition wie das Innere des Substrats 13 zu positionieren (zwischen der vorderen Fläche 13a und der hinteren Fläche 13b). Dann, während der Laserstrahl 16 von der Laserbestrahlungseinheit 8 in Richtung des Wafers 11 ausgegeben wird, wird der Spanntisch 4, dessen Position während des Positionseinstellschritts eingestellt worden ist, entlang der Vorschubrichtung (X-Achsenrichtung) bewegt. Folglich bewegen sich der Spanntisch 4 und der Laserstrahl 16 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit (Vorschubgeschwindigkeit) entlang der Vorschubrichtung (X-Achsenrichtung) relativ zueinander, und eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl 16 wird von der Seite der hinteren Fläche 13b des Substrats 13 aus entlang der geplanten Trennlinie 17 ausgeführt.
  • Eine Bestrahlungsbedingung des Laserstrahls 16 wird eingestellt, um zu verursachen, dass der mit dem Laserstrahl 16 bestrahlte Bereich in dem Substrat 13 modifiziert wird, um aufgrund einer Multiphotonenabsorption metamorphosiert zu werden. Insbesondere wird die Wellenlänge des Laserstrahls 16 so eingestellt, dass zumindest ein Teil des Laserstrahls 16 dazu gebracht wird, durch das Substrat 13 übertragen zu werden. Das heißt, der Laserstrahl 16 ist ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge, die in Bezug auf das Substrat 13 eine Transmissionsfähigkeit aufweist. Ferner werden auch andere Bestrahlungsbedingungen für den Laserstrahl 16 eingestellt, um zu verursachen, dass das Substrat 13 ordnungsgemäß modifiziert wird. Ein Beispiel für Bestrahlungsbedingungen des Laserstrahls 16, welche eine Modifikation des Substrats 13 ermöglichen, sind wie folgt.
    Wellenlänge: 1064 nm
    Durchschnittliche Ausgangsleistung: 1 W
    Wiederholfrequenz: 100 kHz
    Vorschubgeschwindigkeit: 800 mm/s
  • Wenn das Substrat 13 mit dem Laserstrahl 16 bestrahlt wird, wird das Innere des Substrats 13 so modifiziert, dass es sich aufgrund einer Multiphotonenabsorption metamorphosiert, und die modifizierte Schicht (metamorphosiert Schicht) 35 wird entlang der geplanten Trennlinie 17 und der laserbearbeiteten Nut 29 ausgebildet. Es ist anzumerken, dass die Bestrahlung des Inneren des Substrats 13 mit dem Laserstrahl 16 nicht durch den Schichtkörper 15 behindert wird, da die Bestrahlung mit dem Laserstrahl 16 von der Seite der hinteren Fläche 13b des Substrats 13 aus ausgeführt wird. Danach wird eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl 16 entlang der anderen geplanten Trennlinien 17 und laserbearbeiteten Nuten 29 mit einem ähnlichen Vorgehen ausgeführt, und die modifizierten Schichten 35 werden gitterartig im Inneren des Substrats 13 ausgebildet.
  • 8A ist eine Schnittansicht, die einen Teil des Außenumfang-Überschussbereichs 23 des Wafers 11 veranschaulicht, in dem die modifizierte Schicht 35 ausgebildet wird. 8B ist eine Schnittansicht, die einen Teil des Bauelementbereichs 21 des Wafers 11 veranschaulicht, in dem die modifizierte Schicht 35 ausgebildet wird. Die modifizierte Schicht 35 beinhaltet mehrere modifizierte Bereiche (metamorphosierte Bereiche) 37, die aufgrund einer Multiphotonenabsorption aus einer Modifikation und Metamorphose entstehen. Die modifizierten Bereiche 37 werden bei der Fokusposition des Laserstrahls 16 ausgebildet (siehe 7) und sind entlang der geplanten Trennlinie 17 und der laserbearbeiteten Nut 29 angeordnet. Wenn ferner der modifizierte Bereich 37 ausgebildet wird, werden ferner Risse (Spalte) 39 in dem modifizierten Bereich 37 erzeugt und entwickeln sich von dem modifizierten Bereich 37 in Richtung der vorderen Fläche 13a und der hinteren Fläche 13b des Substrats 13.
  • Die Bereiche, in denen die modifizierten Schichten 35 und die Risse 39 in dem Substrat 13 ausgebildet sind, werden brüchiger als die anderen Bereiche in dem Substrat 13. Wenn folglich eine äußere Kraft auf den Wafer 11 ausgeübt wird, wird das Substrat 13 entlang der geplanten Trennlinien 17 und der laserbearbeiteten Nuten 29 mit den modifizierten Schichten 35 und den Rissen 39 als Ausgangspunkt geteilt. Das heißt, dass die modifizierten Schichten 35 und die Risse 39 als Ausgangspunkt der Teilung dienen (Auslöser für eine Teilung). Es ist anzumerken, dass abhängig von einer Bestrahlungsbedingung des Laserstrahls 16 (siehe 7) und der Positionen der modifizierten Bereiche 37, die Risse 39 die vordere Fläche 13a des Substrats 13 erreichen. In diesem Fall werden die Risse 39 in dem Außenumfang-Überschussbereich 23 (siehe 8A) mit den laserbearbeiteten Nuten 29a verbunden.
  • Ferner entwickeln sich die Risse 39 in dem Bauelementbereich 21 (siehe 8B) auch zu der Innenseite des Schichtkörpers 15 und erreichen in einigen Fällen die laserbearbeiteten Nuten 29b.
  • Ferner können im Inneren des Substrats 13 mehrere Schichten der modifizierten Schicht 39 in der Dickenrichtung des Substrats 13 ausgebildet werden. Wenn das Substrat 13 zum Beispiel ein Siliziumwafer oder Ähnliches mit einer Dicke von 200 µm oder mehr ist, wird ein ordnungsgemäßes Teilen des Substrats 13 durch Ausbilden zweier oder mehr Schichten der modifizierten Schicht 35 erleichtert. In dem Fall eines Ausbildens der mehreren modifizierten Schichten 35 wird eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl 16 mehrere Male entlang jeder geplanten Trennlinie 17 ausgeführt, während die Fokusposition des Laserstrahls 16 in der Dickenrichtung des Substrats 13 verändert wird.
  • Als Nächstes wird eine äußere Kraft auf den Wafer 11 aufgebracht, und der Wafer 11 wird entlang der geplanten Trennlinien 17 geteilt (Teilungsschritt). Bei dem Teilungsschritt wird der Wafer 11 als Erstes durch Schleifen verdünnt. Für das Schleifen des Wafers 11 wird eine Schleifvorrichtung verwendet.
  • 9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Schleifvorrichtung 20 veranschaulicht. Die Schleifvorrichtung 20 beinhaltet einen Spanntisch (Haltetisch) 22, der den Wafer 11 hält, und eine Schleifeinheit 24, die den Wafer 11 schleift.
  • Die obere Fläche des Spanntischs 22 ist eine flache Fläche, die entlang der horizontalen Richtung ausgebildet ist und eine Haltefläche 22a einrichtet, die den Wafer 11 hält. Die Haltefläche 22a ist über einen nicht veranschaulichten Strömungspfad, der im Inneren des Spanntischs 22 ausgebildet ist, ein nicht veranschaulichtes Ventil, usw. mit einer nicht veranschaulichten Saugquelle, wie zum Beispiel einem Ejektor, verbunden. Ein nicht veranschaulichter Bewegungsmechanismus mit einem Kugelspindelsystem, der den Spanntisch 22 entlang der horizontalen Richtung bewegt, ist mit dem Spanntisch 22 gekoppelt. Ferner ist eine nicht veranschaulichte Rotationsantriebsquelle, wie zum Beispiel ein Motor, die den Spanntisch 22 um eine zu der Haltefläche 22a im Wesentlichen senkrechte Rotationsachse dreht, mit dem Spanntisch 22 gekoppelt.
  • Die Schleifeinheit 24 ist über dem Spanntisch 22 angeordnet. Die Schleifeinheit 24 beinhaltet eine kreiszylinderförmige Spindel 26, die entlang der vertikalen Richtung angeordnet ist. Eine Halterung 28, die aus einem Metall oder Ähnlichem aufgebaut ist und eine Kreisscheibenform aufweist, ist an dem Kopfteil (unterem Endteil) der Spindel 26 befestigt. Ferner ist eine nicht veranschaulichte Rotationsantriebsquelle, wie zum Beispiel ein Motor, welche die Spindel 26 dreht, mit dem Basisendteil (oberem Endteil) der Spindel 26 gekoppelt.
  • Eine Schleifscheibe 30, die den Wafer 11 schleift, ist auf der Seite der unteren Fläche der Halterung 28 angebracht. Die Schleifscheibe 30 beinhaltet eine ringförmige Basis 32, die aus einem Metall, wie zum Beispiel rostfreiem Stahl oder Aluminium aufgebaut ist und die im Wesentlichen mit dem gleichen Durchmesser wie die Halterung 28 ausgebildet ist. Mehrere abrasive Schleifsteine 34 sind an der unteren Flächenseite der Basis 32 befestigt. Zum Beispiel sind die mehreren abrasiven Schleifsteine 34 mit einer rechtwinkligen quaderförmigen Form ausgebildet und sind in im Wesentlichen gleichen Abständen entlang des äußeren Umfangs der Basis 32 angeordnet. Die abrasiven Schleifsteine 34 sind durch Fixieren von Schleifkörnern, die aus Diamant, kubischem Bornitrid (cBN) oder Ähnlichem, durch ein Bindemittel, wie zum Beispiel ein Metallbindung, eine Harzbindung oder eine Glasbindung, ausgebildet sind. Jedoch ist das Material, die Form, die Struktur, die Größe, usw. der Schleifsteine 34 nicht auf die oben beschriebenen beschränkt und werden in Übereinstimmung mit dem Material usw. des Substrats 13 angemessen ausgewählt. Ferner kann auch die Anzahl der abrasiven Schleifsteine 34 je nach Wunsch eingerichtet werden.
  • Die Schleifscheibe 30 dreht sich um eine Rotationsachse, die im Wesentlichen senkrecht zu der Haltefläche 22a ist, indem Leistung von der Rotationsantriebsquelle über die Spindel 26 und die Halterung 28 übertragen wird. Ferner ist ein nicht veranschaulichter Bewegungsmechanismus mit einem Kugelspindelsystem, das die Schleifeinheit 24 entlang einer Richtung anhebt und absenkt, die im Wesentlichen senkrecht zu der Haltefläche 22a ist, mit der Schleifeinheit 24 gekoppelt. Darüber hinaus ist im Inneren oder nahe der Schleifeinheit 24 ein nicht veranschaulichter Schleifflüssigkeit-Zuführpfad der eine Flüssigkeit (Schleifflüssigkeit) wie zum Beispiel aufbereitetes Wasser, dem Wafer 11 und den Schleifsteinen 34 zuführt.
  • Die Seite der hinteren Fläche 11b (Seite der hinteren Fläche 13b des Substrats 13) des Wafers 11 wird durch die Schleifvorrichtung 20 geschliffen. Insbesondere wird als Erstes ein Schutzflächenmaterial 41, das aus einem Harz oder Ähnlichem aufgebaut ist, an der Seite der vorderen Fläche 11a (Seite des Schichtkörpers 15) des Wafers 11 angebracht. Folglich wird der Schichtkörper 15 durch das Schutzflächenmaterial 41 bedeckt und geschützt. Dann wird der Wafer 11 durch den Spanntisch 22 gehalten. Der Wafer 11 ist auf so eine Weise über dem Spanntisch 22 angeordnet, dass die Seite der vorderen Fläche 11a (Seite des Schutzflächenmaterials 41) der Haltefläche 22a zugewandt ist, und dass die Seite der hinteren Fläche 11b (Seite der hinteren Fläche 13b des Substrats 13) nach oben exponiert ist. Wenn ein Unterdruck der Saugquelle dazu gebracht wird, in diesem Zustand auf die Haltefläche 22a zu wirken, wird der Wafer 11 durch den Spanntisch 22 mit dem Schutzflächenmaterial 41 dazwischen unter Saugwirkung gehalten.
  • Danach wird der Spanntisch 22 unter der Schleifeinheit 24 angeordnet. Dann wird die Schleifscheibe 30 in Richtung des Spanntischs 22 abgesenkt, während der Spanntisch 22 und die Schleifscheibe 30 jeweils in einer vorbestimmten Richtung mit einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit gedreht werden. Die Absenkgeschwindigkeit der Schleifscheibe 30 zu diesem Zeitpunkt wird eingestellt, um zu verursachen, dass die abrasiven Schleifsteine 34 mit einer ordnungsgemäßen Kraft gegen den Wafer 11 gedrückt werden. Wenn die abrasiven Schleifsteine 34 mit der Seite der hinteren Fläche 13b des Substrats 13 in Kontakt gebracht werden, wird die Seite der hinteren Fläche 13b des Substrats 13 geschliffen, und das Substrat 13 wird verdünnt. Dann, wenn die Risse 39 (siehe 8A und 8B) die sich von den modifizierten Schichten 35 aus entwickeln, auf der Seite der hinteren Fläche 13b des Substrats 13 exponiert sind, wird der Wafer 11 entlang der geplanten Trennlinien 17 geteilt.
  • Es ist anzumerken, dass in dem Stadium, in dem die modifizierten Schichten 35 in dem Wafer 11 ausgebildet werden, die Risse 39 in einigen Fällen die vordere Fläche 13a des Substrats 13 nicht erreichen. Aufgrund des Drückens der abrasiven Schleifsteine 34 gegen den Wafer 11 wird in diesem Fall eine äußere Kraft auf den Wafer 11 ausgeübt, und die Risse 39 entwickeln sich in Richtung der vorderen Fläche 13a des Substrats 13. Als Ergebnis erreichen die Risse 39 die laserbearbeiteten Nuten 29a und 29b, und der Wafer 11 wird geteilt.
  • Es wird bevorzugt, dass das Schleifen des Wafers 11 fortgeführt wird, bis die modifizierten Schichten 35, die im Inneren des Substrats 13 ausgebildet sind, entfernt sind. Dies kann einem Verbleib der modifizierten Schichten 35 in dem Wafer 11 nach dem Schleifen entgegenwirken und einem Absenken der Biegefestigkeit der Chips vorbeugen, die durch das Teilen des Wafers 11 erhalten werden.
  • Wie oben beschrieben, kann der Wafer 11 durch Schleifen des Wafers 11 und Aufbringen einer äußeren Kraft auf den Wafer 11 in mehrere verdünnte Chips geteilt werden. Jedoch wird selbst in dem Fall, in dem die abrasiven Schleifsteine 34 während der Schleifbearbeitung gegen den Wafer 11 gedrückt werden, keine ausreichende äußere Kraft auf den Wafer 11 ausgeübt, und das Teilen des Wafers 11 wird in einigen Fällen unzureichend sein. In diesem Fall wird bevorzugt, nach dem Schleifen eine weitere äußere Kraft auf den Wafer 11 auszuüben.
  • Nachdem das Schutzflächenmaterial 41 von dem Wafer 11 getrennt worden ist, wird der Wafer 11 zum Beispiel über ein Band 43 (siehe 10A) durch einen ringförmigen Rahmen 45 (siehe 10A) unterstützt. Die Strukturen und die Materialien des Bands 43 und des Rahmens 45 sind ähnlich zu jenen des Bands 25 bzw. des Rahmens 27 (siehe 2 usw.). Dann wird der mittlere Teil des Bands 43 an der Seite der hinteren Fläche 11b (Seite der hinteren Fläche 13b des Substrats 13) des Wafers 11 angebracht, und der Außenumfangsteil des Bands 43 wird an dem Rahmen 45 angebracht.
  • Es ist anzumerken, dass das Band 43 ein Expansionsband ist, das durch Aufbringen einer äußeren Kraft ausgedehnt werden kann. Ferner wird eine äußere Kraft auf den Wafer 11 aufgebracht, wenn das an dem Wafer 11 anhaftende Band 43 ausgedehnt wird, indem es in der radialen Richtung zur Außenseite hin gezogen wird. Als Ergebnis wird der Wafer entlang der geplanten Trennlinien 17 getrennt und wird in mehrere Chips geteilt. Die Ausdehnung des Bands 43 kann durch einen Bediener manuell oder durch eine dafür vorgesehene Expandiervorrichtung ausgeführt werden. 10A ist eine vordere Teilschnittansicht, die eine Expandiervorrichtung 40 veranschaulicht.
  • Die Expandiervorrichtung 40 weist eine kreisförmige zylindrische Trommel 42 auf. Bei dem oberen Endteil der Trommel 42 sind entlang der Umfangsrichtung der Trommel 42 mehrere Rollen 44 angeordnet. Ferner sind mehrere Stützkomponenten 46 außerhalb der Trommel 42 angeordnet. Ein nicht veranschaulichter Pneumatikzylinder, der die Stützkomponenten 46 entlang der vertikalen Richtung bewegt (anhebt und absenkt) ist mit den jeweiligen unteren Endteilen der Stützkomponenten 46 gekoppelt. Ein ringförmiger Tisch 48 ist an den oberen Endteilen der mehreren Stützkomponenten 46 befestigt. Eine kreisförmige Öffnung, die den Tisch 48 in der Dickenrichtung durchdringt, ist bei dem mittleren Teil des Tischs 48 hergestellt. Es ist anzumerken, dass der Durchmesser der Öffnung des Tischs 48 größer ist als der der Trommel 42, und der obere Endteil der Trommel 42 kann in die Öffnung des Tischs 48 eingeführt werden. Zudem sind mehrere Klammern 50, die den Rahmen 45, der den Wafer 11 unterstützt, greifen und fixieren, bei dem Außenumfangsteil des Tischs 48 angeordnet.
  • Wenn der Wafer 11 geteilt wird, werden als Erstes die Stützkomponenten 46 durch den nicht veranschaulichten Pneumatikzylinder bewegt, und die oberen Enden der Rollen 44 und die obere Fläche des Tischs 48 sind im Wesentlichen auf der gleichen Höhenposition angeordnet. Dann wird der Rahmen 45 über dem Tisch 48 angeordnet, und der Rahmen 45 wird durch die mehreren Klammern 50 fixiert. Zu diesem Zeitpunkt ist der Wafer 11 angeordnet, um mit einem Bereich im Inneren der Trommel 42 zu überlappen. Als Nächstes werden die Stützkomponenten 46 durch den nicht veranschaulichten Pneumatikzylinder abgesenkt, um den Tisch 48 herunterzuziehen. Folglich wird das Band 43 in dem Zustand in der radialen Richtung zur Außenseite hingezogen, indem es durch die Rollen 44 unterstützt wird. Als Ergebnis wird das Band 43 radial ausgedehnt.
  • 10B ist eine vordere Teilschnittansicht, welche die Expandiervorrichtung 40 veranschaulicht, die das Band 43 dehnt. Wenn das Band 43 gedehnt wird, wird auf den Wafer 11, an dem das Band 43 anhaftet, eine äußere Kraft ausgeübt. Als Ergebnis wird das Substrat mit den Rissen 39 als Ausgangspunkt getrennt. Ferner werden die laserbearbeiteten Nuten 29b in dem Bauelementbereich 21 des Wafers 11 in dem Schichtkörper 15 ausgebildet (siehe 8B usw.). Wenn darüber hinaus die äußere Kraft auf den Wafer 11 aufgebracht wird, dienen die laserbearbeiteten Nuten 29b als Ausgangspunkt des Teilens, und der Schichtkörper 15 wird entlang der laserbearbeiteten Nuten 29b getrennt. Wenn das Substrat 13 und der Schichtkörper 15 jeweils entlang der geplanten Trennlinien 17 getrennt werden, wird der Wafer 11 in mehrere Chips 47 geteilt, die jeweils das Bauelement 19 aufweisen (siehe 1A usw.). Dann werden die Chips 47 von dem Band 43 getrennt und aufgenommen, um zum Beispiel an einem vorbestimmten Montagesubstrat montiert zu werden. Da ein Spalt zwischen den Chips 47 ausgebildet wird, wenn das Band 43 ausgedehnt wird, wird es einfach, die Chips 47 aufzunehmen.
  • Wie oben werden bei der vorliegenden Ausführungsform die laserbearbeiteten Nuten 29 durch Bestrahlung mit dem Laserstrahl 12 vor dem Teilen des Wafers 11 entlang der geplanten Trennlinien 17 ausgebildet. Ferner wird eine Bestrahlungsbedingung des Laserstrahls 12 so eingestellt, dass sie ein Schmelzen des Schichtkörpers 15 verursacht, das in dem Außenumfang-Überschussbereich 23 schneller auftritt als in dem Bauelementbereich 21. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform werden die laserbearbeiteten Nuten 29b mit einer Tiefe in dem Bauelementbereich 21 des Wafers 11 ausgebildet, die das Substrat 13 nicht erreicht. Folglich können die laserbearbeiteten Nuten 29b, die als Ausgangspunkt beim Teilen des Schichtkörpers 15 dienen, ausgebildet werden, während gegen ein Absenken der Biegefestigkeit des Chips 47 aufgrund einer zurückbleibenden Bearbeitungsspur in dem Substrat 13 vorgebeugt wird. Ferner werden in dem Außenumfang-Überschussbereich 23 des Wafers 11 die laserbearbeiteten Nuten 29a ausgebildet, die tiefer sind als die in dem Bauelementbereich 21 ausgebildeten laserbearbeiteten Nuten 29b. Dies erleichtert eine Beobachtung der laserbearbeiteten Nuten 29a in dem Außenumfang-Überschussbereich 23 von der Seite der hinteren Fläche 13b des Substrats 13 aus, und eine Positionseinstellung (Ausrichtung) zwischen dem Wafer 11 und dem Laserstrahl 16 basierend auf der Position der laserbearbeiteten Nut 29a wird vereinfacht. Infolgedessen wird es möglich, die Bestrahlungsposition des Laserstrahls 16 ordnungsgemäß einzustellen, während ein Absenken der Festigkeit des Chips 47 unterdrückt wird.
  • Es ist anzumerken, dass Strukturen, Verfahren, usw. in Übereinstimmung mit der oben beschriebenen Ausführungsform mit angemessenen Änderungen ausgeführt werden können, ohne den Bereich des Gegenstands der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Schutzbereich der Erfindung wird durch die angehängten Ansprüche definiert und sämtliche Änderungen und Abwandlungen, die in den äquivalenten Schutzbereich der Ansprüche fallen, sind folglich 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 2007173475 [0005]
    • JP 2013254867 [0006]

Claims (17)

  1. Herstellungsverfahren für einen Wafer, das umfasst: einen Vorbereitungsschritt mit einem Vorbereiten eines Wafers, der ein Substrat und einen an einer vorderen Flächenseite des Substrats angeordneten Schichtkörper und der einen Bauelementbereich und einen Außenumfang-Überschussbereich aufweist, wobei der Bauelementbereich mehrere Bauelemente aufweist, die in mehreren Bereichen angeordnet sind, welche durch mehrere geplante Trennlinien gekennzeichnet sind, die so angeordnet sind, dass sie einander kreuzen, wobei der Außenumfang-Überschussbereich den Bauelementbereich umgibt; und einen Ausbildungsschritt einer laserbearbeiteten Nut mit einem Ausbilden laserbearbeiteter Nuten entlang der geplanten Trennlinien durch Ausführen einer Bestrahlung mit einem ersten Laserstrahl mit einer Wellenlänge, die in Bezug auf den Schichtkörper eine Absorptionsfähigkeit aufweist, entlang der geplanten Trennlinien von einer Seite des Schichtkörpers des Wafers aus, wobei eine Bestrahlungsbedingung des ersten Laserstrahls eingestellt ist, um ein Schmelzen des Schichtkörpers zu verursachen, das in dem Außenumfang-Überschussbereich schneller auftritt als in dem Bauelementbereich.
  2. Herstellungsverfahren für einen Wafer nach Anspruch 1, bei dem eine Energiedichte des ersten Laserstrahls, mit dem der Außenumfang-Überschussbereich bestrahlt wird, höher ist als die Energiedichte des ersten Laserstrahls, mit dem der Bauelementbereich bestrahlt wird.
  3. Herstellungsverfahren für einen Wafer nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine Spitzenleistung des ersten Laserstrahls, mit dem der Außenumfang-Überschussbereich bestrahlt wird, höher ist als die Spitzenleistung des ersten Laserstrahls, mit dem der Bauelementbereich bestrahlt wird.
  4. Herstellungsverfahren für einen Wafer nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine Überlappungsrate des ersten Laserstrahls, mit dem der Außenumfang-Überschussbereich bestrahlt wird, größer ist als eine Überlappungsrate des ersten Laserstrahls, mit dem der Bauelementbereich bestrahlt wird.
  5. Herstellungsverfahren für einen Wafer, das umfasst: einen Vorbereitungsschritt mit einem Vorbereiten eines Wafers, der ein Substrat und einen an einer vorderen Flächenseite des Substrats angeordneten Schichtkörper aufweist und der einen Bauelementbereich und einen Außenumfang-Überschussbereich aufweist, wobei der Bauelementbereich mehrere Bauelemente aufweist, die in mehreren Bereichen angeordnet sind, welche durch mehrere geplante Trennlinien gekennzeichnet sind, die so angeordnet sind, dass sie einander kreuzen, wobei der Außenumfang-Überschussbereich den Bauelementbereich umgibt; und einen Ausbildungsschritt einer laserbearbeiteten Nut mit einem Ausbilden laserbearbeiteter Nuten entlang der geplanten Trennlinien über ein Ausführen einer Bestrahlung mit einem ersten Laserstrahl mit einer Wellenlänge, die in Bezug auf den Schichtkörper eine Absorptionsfähigkeit aufweist, entlang der geplanten Trennlinien von einer Seite des Schichtkörpers des Wafers aus, wobei die in dem Außenumfang-Überschussbereich ausgebildeten laserbearbeiteten Nuten tiefer sind als die in dem Bauelementbereich ausgebildeten laserbearbeiteten Nuten.
  6. Herstellungsverfahren für einen Wafer nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die laserbearbeiteten Nuten in dem Bauelementbereich mit einer Tiefe ausgebildet werden, die das Substrat nicht erreicht, und die laserbearbeiteten Nuten in dem Außenumfang-Überschussbereich mit einer Tiefe ausgebildet werden, die das Substrat erreicht.
  7. Herstellungsverfahren für Chips, das umfasst: einen Vorbereitungsschritt mit einem Vorbereiten eines Wafers, der ein Substrat und ein an einer vorderen Flächenseite des Substrats angeordneten Schichtkörper aufweist und der einen Bauelementbereich und einen Außenumfang-Überschussbereich aufweist, wobei der Bauelementbereich mehrere Bauelemente aufweist, die in mehreren Bereichen angeordnet sind, die durch mehrere geplante Trennlinien gekennzeichnet sind, die so angeordnet sind, dass sie einander kreuzen, wobei der Außenumfang-Überschussbereich den Bauelementbereich umgibt; einen Ausbildungsschritt einer laserbearbeiteten Nut mit einem Ausbilden laserbearbeiteter Nuten entlang der geplanten Trennlinien durch Ausführen einer Bestrahlung mit einem ersten Laserstrahl mit einer Wellenlänge, die in Bezug auf den Schichtkörper eine Absorptionsfähigkeit aufweist, entlang der geplanten Trennlinien von einer Seite des Schichtkörpers des Wafers aus; nach dem Ausführen des Ausbildungsschritts einer laserbearbeiteten Nut einen Ausbildungsschritt einer modifizierten Schicht mit einem Ausbilden modifizierter Schichten entlang der geplanten Trennlinien durch ein Positionieren einer Fokusposition eines zweiten Laserstrahls mit einer Wellenlänge, die in Bezug auf das Substrat eine Transmissionsfähigkeit aufweist, auf das Innere des Substrats und einem Ausführen einer Bestrahlung mit dem zweiten Laserstrahl entlang der geplanten Trennlinien von einer hinteren Flächenseite des Substrats aus; und nach dem Ausführen des Ausbildungsschritts einer modifizierten Schicht einen Teilungsschritt mit einem Ausüben einer äußeren Kraft auf den Wafer und einem Teilen des Wafers entlang der geplanten Trennlinien, wobei eine Bestrahlungsbedingung des ersten Laserstrahls so eingestellt wird, dass sie ein Schmelzen des Schichtkörpers verursacht, welches in dem Außenumfang-Überschussbereich schneller auftritt als in dem Bauelementbereich.
  8. Herstellungsverfahren für Chips nach Anspruch 7, bei dem eine Energiedichte des ersten Laserstrahls, mit dem der Außenumfang-Überschussbereich bestrahlt wird, größer ist als die Energiedichte des ersten Laserstrahls, mit dem der Bauelementbereich bestrahlt wird.
  9. Herstellungsverfahren für Chips nach Anspruch 7 oder 8, bei dem eine Spitzenleistung des ersten Laserstrahls, mit dem der Außenumfang-Überschussbereich bestrahlt wird, größer ist als eine Spitzenleistung des ersten Laserstrahls, mit dem der Bauelementbereich bestrahlt wird.
  10. Herstellungsverfahren für Chips nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem eine Überlappungsrate des ersten Laserstrahls, mit dem der Außenumfang-Überschussbereich bestrahlt wird, größer ist als eine Überlappungsrate des ersten Laserstrahls, mit dem der Bauelementbereich bestrahlt wird.
  11. Herstellungsverfahren für Chips, das umfasst: einen Vorbereitungsschritt mit einem Vorbereiten eines Wafers, der ein Substrat und einen an einer vorderen Flächenseite des Substrats angeordneten Schichtkörper aufweist und der einen Bauelementbereich und einen Außenumfang-Überschussbereich aufweist, wobei der Bauelementbereich mehrere Bauelemente aufweist, die in mehreren Bereichen angeordnet sind, die durch mehrere geplante Trennlinien gekennzeichnet sind, welche so angeordnet sind, dass sie einander kreuzen, wobei der Außenumfang-Überschussbereich den Bauelementbereich umgibt; einen Ausbildungsschritt einer laserbearbeiteten Nut mit einem Ausbilden laserbearbeiteter Nuten entlang der geplanten Trennlinien durch Ausführen einer Bestrahlung mit einem ersten Laserstrahl mit einer Wellenlänge, die in Bezug auf den Schichtkörper eine Absorptionsfähigkeit aufweist, entlang der geplanten Trennlinien von einer Seite des Schichtkörpers des Wafers aus; nach dem Ausführen des Ausbildungsschritts einer laserbearbeiteten Nut einen Ausbildungsschritt einer modifizierten Schicht mit einem Ausbilden modifizierter Schichten entlang der geplanten Trennlinien durch ein Positionieren einer Fokusposition eines zweiten Laserstrahls mit einer Wellenlänge, die in Bezug auf das Substrat eine Transmissionsfähigkeit aufweist, auf das Innere des Substrats und einem Ausführen einer Bestrahlung mit dem zweiten Laserstrahl entlang der geplanten Trennlinien von einer hinteren Flächenseite des Substrats aus; und nach dem Ausführen des Ausbildungsschritts einer modifizierten Schicht einen Teilungsschritt mit einem Ausüben einer äußeren Kraft auf den Wafer und einem Teilen des Wafers entlang der geplanten Trennlinien, wobei die in dem Außenumfang-Überschussbereich ausgebildeten laserbearbeiteten Nuten tiefer sind als die in dem Bauelementbereich ausgebildeten laserbearbeiteten Nuten.
  12. Herstellungsverfahren für Chips nach einem der Ansprüche 7 bis 11, bei dem die laserbearbeiteten Nuten in dem Bauelementbereich mit einer Tiefe ausgebildet werden, die das Substrat nicht erreicht, und die laserbearbeiteten Nuten in dem Außenumfang-Überschussbereich mit einer Tiefe ausgebildet werden, die das Substrat erreicht.
  13. Herstellungsverfahren für Chips nach einem der Ansprüche 7 bis 12, das ferner umfasst: nach dem Ausführen des Ausbildungsschritts einer laserbearbeiteten Nut, aber vor dem Ausführen des Ausbildungsschritts einer modifizierten Schicht, einen Positionseinstellschritt mit einem Beobachten der laserbearbeiteten Nut, die in dem Außenumfang-Überschussbereich ausgebildet ist, von der hinteren Flächenseite des Substrats aus und einem Einstellen einer Positionsbeziehung zwischen dem Wafer und dem zweiten Laserstrahl, um zu verursachen, dass ein mit der laserbearbeiteten Nut überlappender Bereich mit dem zweiten Laserstrahl bestrahlt wird.
  14. Wafer, der aufweist: ein Substrat; und einen Schichtkörper, der an einer vorderen Flächenseite des Substrats angeordnet ist, wobei der Wafer einen Bauelementbereich und einen Außenumfang-Überschussbereich aufweist, der Bauelementbereich mehrere Bauelemente aufweist, die in mehreren Bereichen angeordnet sind, welche durch mehrere geplante Trennlinien gekennzeichnet sind, die gitterartig angeordnet sind, wobei der Außenumfang-Überschussbereich den Bauelementbereich umgibt, wobei Nuten entlang der geplanten Trennlinien in dem Schichtkörper abgebildet werden, und die in dem Außenumfang-Überschussbereich ausgebildeten Nuten tiefer sind als die in dem Bauelementbereich ausgebildeten Nuten.
  15. Wafer nach Anspruch 14, bei dem die Nuten in dem Bauelementbereich mit einer Tiefe ausgebildet sind, die das Substrat nicht erreicht, und die Nuten in dem Außenumfang-Überschussbereich mit einer Tiefe ausgebildet sind, die das Substrat erreicht.
  16. Positionseinstellverfahren für einen Laserstrahl, das umfasst: einen Nutenwafer-Vorbereitungsschritt mit einem Vorbereiten eines Wafers, der ein Substrat und einen an einer vorderen Flächenseite des Substrats angeordneten Schichtkörper aufweist und der einen Bauelementbereich und einen Außenumfang-Überschussbereich aufweist, wobei der Bauelementbereich mehrere Bauelemente aufweist, die in mehreren Bereichen angeordnet sind, die durch mehrere geplante Trennlinien gekennzeichnet sind, welche so angeordnet sind, dass sie einander kreuzen, wobei der Außenumfang-Überschussbereich den Bauelementbereich umgibt und der Schichtkörper darin entlang der geplanten Trennlinien Nuten ausgebildet aufweist; und einen Positionseinstellschritt mit einem Beobachten der in dem Außenumfang-Überschussbereich ausgebildeten Nut von einer hinteren Flächenseite des Substrats aus und einem Einstellen einer Positionsbeziehung zwischen dem Wafer und dem Laserstrahl, um zu verursachen, dass ein mit der Nut überlappender Bereich mit dem Laserstrahl bestrahlt wird, wobei die in dem Außenumfang-Überschussbereich ausgebildeten Nuten tiefer sind als die in dem Bauelementbereich ausgebildeten Nuten.
  17. Positionseinstellverfahren für einen Laserstrahl nach Anspruch 16, bei dem die Nuten mit einer Tiefe, die das Substrat nicht erreicht, in dem Bauelementbereich ausgebildet sind, und die Nuten mit einer Tiefe, die das Substrat erreicht, in dem Außenumfang-Überschussbereich ausgebildet sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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