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Hintergrund
der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft ein Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahren
und eine Anordnung zum diskreten Teilen eines Halbleiter-Wafers
in Halbleiterchips (Halbleiterelemente) nach dem Elemente auf dem
Halbleiter-Wafer
ausgebildet worden sind und insbesondere eine Technik zum diskreten
Teilen des Halbleiter-Wafers.
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Gewöhnlich, wenn ein Halbleiter-Wafer,
auf dem Elemente herausgebildet worden sind, diskret geteilt wird
zum Bilden von Halbleiterchips, werden mechanisches Schneiden (Teilen
durch Schneiden unter Verwendung einer Diamantschneide oder eines Schleifsteins),
Teilen durch Bilden von Schneidrillen und Brechen, Teilen und Brechen
mit Schrammen und Kratzern, die als Startpunkte verwendet werden unter
Verwendung eines Anreisser oder Scriber genannten Ritzgerätes (siehe
beispielsweise japanische Patentanmeldung KOKOKU-Veröffentlichung Nr.
H05-54262), Schneiden durch Anwenden eines Laserstrahls, Teilen
durch die Verwendung einer Kombination des Anwendens eines Laserstrahls
und Knicken (siehe beispielsweise japanische Patentanmeldung KOKAI-Veröffentlichung
Nr. P2002-192367) und ähnliches
verwendet.
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1A und 1B zeigen einen Teilauszug
eines konventionellen oben beschriebenen Halbleitereinrichtungs- Herstellungsprozesses,
wobei 1A eine perspektivische
Ansicht ist zum Zeigen eines Schrittes des Bildens von Schneidrillen
in einem Halbleiter-Wafer unter Verwendung einer Diamantschneide
und 1B eine Querschnittsansicht ist
zum Zeigen eines Rückseitenschleifschrittes.
Als erstes wie in 1A gezeigt,
werden Rillen 13-1, 13-2, 13-3, ... zum
Teilen ausgebildet (Halbschnitt) entlang von Dicing-Linien oder Chiptrenn-Linien
an einer Elementbildungsoberflächenseite 11A eines Halbleiter-Wafers 11,
auf dem Elemente ausgebildet worden sind. Danach wird eine Schutzschicht 14 an der
elementbildenden Oberfläche
bzw. Elementausbildungsoberfläche 11A des
Halbleiter-Wafers 11 befestigt und dann, wie in 1B gezeigt, wird ein Rückseitenabschnitt 11B des
Halbleiter-Wafers 11 geschliffen um mindestens eine Tiefe Δ0, die die
Rillen 13-1, 13-2, 13-3, ... erreicht zum Teilen des
Halbleiter-Wafers 11 in diskrete Halbleiterchips 11-1, 11-2, 11-3,
....
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Alternativ wird in manchen Fällen ein
Dicing-Band oder Chiptrenn-Band an der Rückseitenfläche 11B des Halbleiter-Wafers 11 befestigt,
die sich gegenüber
der elementbildenden Oberfläche bzw.
Elementausbildungsoberfläche 11A befindet und
der Halbleiter-Wafer wird geschnitten (Vollschnitt) entlang den
Dicing-Linien oder Chiptrenn-Linien unter Verwendung der Diamantschneide 12.
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Jedoch können bei dem mechanischen Schneidprozess
wie dem Schneiden-Dicing-Prozess (Schneiden-Chiptrenn-Prozess) Schneidschlieren (Kratzer
oder Schrammen) an der Seitenfläche
der Halbleiterchips auftreten, wie in 2A gezeigt.
Ferner können
Späne an
der Elementausbildungsoberfläche
auftreten (auch an der Rückseite
im Falle von Vollschnitt), wie in 2B gezeigt.
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Dies trifft für einen Fall zu, in dem Kratzer oder
Schrammen unter Verwendung eines Ritzgerätes ausbildet werden und der
Halbleiter-Wafer durch Brechen geteilt wird und, wie in
3A gezeigt, können an
der Seitenfläche
des Halbleiterchips Kratzer (weniger als 5 μm) oder Schrammen (annähernd einige μm) auftreten.
Ferner können,
wie in 3B gezeigt, Späne an der
Elementausbildungsoberfläche auftreten.
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Beim Schneidprozess durch Anwenden
eines Laserstrahls kann das Auftreten von Schlieren und Spänen durch
mechanisches Schneiden verhindert werden aber Schrammen (Beschädigungen)
treten an der Seitenfläche
des Halbleiterchips auf, wie in 4A gezeigt.
Ferner, wie in 4B gezeigt,
wird die Seitenfläche
des Halbleiterchips uneben und die mechanische Festigkeit wird herabgesetzt.
Zudem wird geschmolzenes Silizium (Si) neu-kristallisiert, so dass
benachbarte Elemente dazu neigen, sich gegenseitig zu stören, hierdurch
das Auftreten von Spänen
veranlassend. Ferner tritt ein Problem auf, dass die Elementeigenschaften
verschlechtert werden (beispielsweise wird die Pausencharakteristik
eines DRAM verschlechtert) oder ein geschmolzener Abschnitt wird
hinzugefügt
zu der Verdrahtungsfläche durch
zur Zeit der Laseranwendung generierte Wärme.
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Demnach können bei konventionellem Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahren
und konventioneller Anordnung, wenn der Halbleiter-Wafer geschnitten
und getrennt wird in diskreter Halbleiterchips, an der Seitenfläche des
Halbleiterchips Schneidschlieren (Kratzer oder Schrammen) auftreten,
Beschädigungen
durch Wärme
können
auftreten, die Charakteristik des Halbleiterchips kann verschlechtert
werden, Fehler können
auftreten und die Festigkeit gegenüber Biegen oder Brechen kann
herabgesetzt werden. Ferner, selbst wenn der Halbleiterchip nicht
fehlerhaft wird, werden durch das Anwenden des Laserstrahls bewirkte
Schneidschlieren und unebene Abschnitte zurückbleiben im äußeren Abschnitt
des Halbleiterchips und die Form und die Qualität davon sind schlecht.
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Entsprechend ist es ein Ziel der
Erfindung, ein Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahren und eine
Einrichtung bereitzustellen, mit denen durch Wärme oder an der Seitenfläche des
Halbleiterchips ausgebildete Schneidschlieren veranlasste Beschädigung reduziert
werden kann und eine Verschlechterung der Charakteristik des Halbleiterelementes,
das Auftreten von Fehlern und eine Verringerung der Festigkeit gegenüber Biegen
und Brechen unterdrückt werden
können.
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Eine Halbleiterherstellungsanordnung
gemäß einem
Aspekt der Erfindung umfasst eine Schadstellenausbildungseinrichtung,
die Beschädigungslagen
bzw. Beschädigungszonen
an einer einer Elementausbildungsoberfläche gegenüber liegenden Rückseitenfläche des
Halbleiter-Wafers ausbildet, eine Teilungseinrichtung, die den Halbleiter-Wafer
unter Verwendung der Beschädigungszonen
als Startpunkte in diskrete Halbleiterchips teilt, und eine Entfernungseinrichtung,
die einen Rückseitenabschnitt
des Halbleiter-Wafers auf mindestens eine Tiefe entfernt, in der
die Beschädigungszonen nicht
mehr vorliegen.
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Ein Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahren
gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung umfasst das Ausbilden von als Startpunkte
zum Teilen eines Halbleiter-Wafers in diskrete Halbleiterchips verwendeten
Beschädigungslagen
bzw. Beschädigungszonen
an einer einer Elementausbildungsoberfläche gegenüberliegenden Rückseitenfläche des
Halbleiter-Wafers, Teilen des Halbleiter-Wafers in diskrete Halbleiterchips
unter Verwendung der Beschädigungszonen
als Startpunkte, und Entfernen eines Rückseitenabschnitts des Halbleiter-Wafers
auf mindestens eine Tiefe, in der die Beschädigungszonen nicht mehr vorliegen.
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Da gemäß der Herstellungsanordnung
mit dem obigen Aufbau und dem Herstellungsverfahren die Beschädigungszonen,
die als Startpunkte zum Teilen des Halbleiter-Wafers verwendet werden,
in einem Bereich ausgebildet werden, der in dem Halbleiter-Wafer
zu verwerfen ist und durch den Rückseitenschleifprozess
nach dem Teilen zu entfernen ist, werden keine Kratzer und Schrammen
an der Seitenfläche
der ausgebildeten Halbleiterelemente zurückbelassen und Beschädigungen
durch Wärme
können auf
ein Minimum reduziert werden. Daher können eine Verschlechterung
der Eigenschaft des Halbleiterelementes, das Auftreten von Fehlern
und eine Verringerung der Widerstandsfähigkeit unterdrückt werden.
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Es zeigt:
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1A eine
perspektivische Ansicht eines Schrittes des Ausbildens von Schneidrillen
in einem Halbleiter-Wafer
unter Verwendung einer Diamantschneide und zeigt einen Ausschnitt
eines konventionellen Halbleiterherstellungsprozesses;
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1B eine
Querschnittsansicht eines Rückseitenschleifschrittes
und einen Ausschnitt eines konventionellen Halbleitereinrichtungs-Herstellungsprozesses;
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2A ein
Mikrophoto einer Seitenfläche
eines Halbleiter-Chips,
wenn ein Halbleiter-Wafer durch Schneiden-Dicing geteilt ist;
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2B ein
Mikrophoto einer Elementbildungsoberflächenseite, wenn ein Halbleiter-Wafer durch
Schneiden-Dicing geteilt ist;
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3A ein
Mikrophoto einer Seitenfläche
eines Halbleiter-Chips,
wenn ein Halbleiter-Wafer unter Verwendung eines Anreißers geteilt
ist;
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3B ein
Mikrophoto einer Elementbildungsoberflächenseite, wenn ein Halbleiter-Wafer unter
Verwendung eines Anreißers
geteilt ist;
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4A ein
Mikrophoto einer Seitenfläche
eines Halbleiter-Chips,
wenn ein Halbleiter-Wafer durch Anwenden eines Laserstrahls geteilt
ist;
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4B ein
Mikrophoto einer Elementbildungsoberflächenseite, wenn ein Halbleiter-Wafer durch
Anwenden eines Laserstrahls geteilt ist;
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5 eine
perspektivische Ansicht eines Dicing-Bandbefestigungsschritts zum Darlegen
eines Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens und einer Anordnung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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6 eine
perspektivische Ansicht eines Schritts des Ausbildens von Schneidrillen,
die als Teilungsstartpunkte verwendet werden zum Darlegen des Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens und
der Anordnung entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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7.
eine perspektivische Ansicht eines Wafer-Teilungsschrittes zum Darlegen des Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens
und der Anordnung entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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8 eine
Querschnittansicht eines Rückseitenschleifschrittes
zum Darlegen des Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens und
der Anordnung entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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9 eine
perspektivische Ansicht eines Aufnehmbandbefestigungsschrittes zum
Darlegen des Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens und der
Anordnung entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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10A ein
Mikrophoto der Elementbildungsoberflächenseite eines glänzenden
Abschnittes eines Halbleiter-Chips,
ausgebildet durch das Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahren
und die Anordnung gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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10B ein
Mikrophoto der Seitenfläche
eines Halbleiter-Chips,
ausgebildet durch das Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahren
und die Anordnung gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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11 eine
perspektivische Ansicht eines Dicing-Bandbefestigungsschrittes zum Darlegen
eines Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens und einer Anordnung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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12 eine
perspektivische Ansicht eines Schrittes zum Ausbilden von als Teilungsstartpunkte verwendeten
Kratzern und Schrammen zum Darlegen eines Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens
und einer Anordnung gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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13 eine
perspektivische Ansicht eines Wafer-Teilungsschrittes zum Darlegen eines
Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens und einer Anordnung
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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14 eine
perspektivische Ansicht eines Rückseitenschleifschrittes
zum Darlegen eines Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens
und einer Anordnung gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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15 eine
perspektivische Ansicht eines Aufnehmbandbefestigungsschrittes zum
Darlegen eines Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens und
einer Anordnung gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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16 eine
perspektivische Ansicht eines Dicing-Bandbefestigungsschrittes zum Darlegen
eines Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens und einer Anordnung
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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17 eine
perspektivische Ansicht eines Schrittes des Ausbildens von als Teilungsstartpunkte verwendeten
Neu-Kristallisationszonen zum Darlegen eines Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens
und einer Anordnung gemäß der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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18 eine
perspektivische Ansicht eines Wafer-Teilungsschrittes zum Darlegen eines
Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens und einer Anordnung
gemäß der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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19 eine
perspektivische Ansicht eines Rückseitenschleifschrittes
zum Darlegen eines Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens
und einer Anordnung gemäß der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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20 eine
perspektivische Ansicht eines Aufnehmbandbefestigungsschrittes zum
Darlegen eines Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens und
einer Anordnung gemäß der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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21 eine
perspektivische Ansicht eines Schrittes des Ausbildens von als Teilungsstartpunkten
verwendeten Neu-Kristallisationszonen zum Darlegen eines Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens
und einer Anordnung gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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22 eine
perspektivische Ansicht eines Rückseitenschleifschrittes
zum Darlegen eines Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens
und einer Anordnung gemäß der vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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23 eine
schematische Ansicht einer Kühl-Haltevorrichtung
zum Darlegen eines Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens
und einer Anordnung gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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24 eine
schematische Ansicht eines anderen Beispiels der Kühl-Haltevorrichtung
zum Darlegen eines Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens
und einer Anordnung gemäß der fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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25 eine
perspektivische Ansicht eines Teils eines Herstellungsprozesses
und einer Herstellungsanordnung zum Darlegen eines Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens
und einer Anordnung gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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26 eine
perspektivische Ansicht eines Teils eines Herstellungsprozesses
zum Darlegen eines Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens und
einer Anordnung gemäß einer
siebten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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[Erste Ausführungsform]
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5 bis 9 zeigen nacheinander Teile
eines Herstellungsprozesses und Teile einer Herstellungsanordnung
zum Darlegen eines Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens und einer Anordnung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Zuerst wird, wie in 5 gezeigt, ein Dicing-Band (Schutzvorrichtung,
Schutzband oder Halterband) 22 an einer elementbildenden
Oberflächenseite 21A des
Halbleiter-Wafers 21 befestigt, an dem Elemente ausgebildet
worden sind.
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Als Nächstes werden, wie in 6 gezeigt ist, Rillen (Beschädigungszonen) 24-1, 24-2, 24-3,
..., die als Startpunkte zum Teilen des Halbleiter-Wafers in diskrete
Halbleiter-Chips verwendet werden, an einer Rückseitenfläche 21B des Halbleiter-Wafers 21, die
der Elementausbildungsoberfläche 21A gegenüberliegt,
unter Verwendung einer Diamantschneide 23 ausgebildet.
Die Rillen 24-1, 24-2, 24-3, ... werden flacher,
d.h. weniger tief ausgebildet als die Dicke des Halbleiter-Chips
nach Fertigstellung. Ferner wird vorgezogen, die Rillen 24-1, 24-2, 24-3,
... in einer Richtung entsprechend der Kristallisationsrichtung
des Halbleiter-Wafers (z. B., Si) auszubilden, da die Rillen als
Startpunkte des Spaltens verwendet werden.
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Als Nächstes wird, wie in 7 gezeigt, ein Brech-Prozess
durchgeführt
zum Spalten des Halbleiter-Wafers 21 zum Ausbilden diskreter
Halbleiter-Chips 21-1, 21-2, 21-3,...
unter Verwendung der Rillen 24-1, 24-2, 24-3,...
als Startpunkte.
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Danach wird, wie in 8 gezeigt, ein Abschnitt der Rückseitenfläche 21B des
diskret geteilten Halbleiter-Wafers 21 geschliffen und
entfernt, bis der Halbleiter-Wafer eine voreingestellte Dicke bekommt.
Wenn die Tiefe der Rillen 24-1, 24-2, 24-3,
... Δ1 ist
und der Schleifbetrag Δ2
ist, dann können
an den Seitenflächen
der Halbleiter-Chips 21-1, 21-2, 21-3,
... durch Ausbilden der Rillen 24-1, 24-2, 24-3, ...
ausgebildete Beschädigungszonen
wie Kratzer und Schrammen durch Einrichten des Zusammenhangs von Δ1 < Δ2 entfernt
werden. Da die Wafer-Dicke beispielsweise in dem Falle eines 8-Zoll-Halbleiter-Wafers
725 μm ist,
wird Δ2
gleich 695 bis 275 μm, wenn
die letztendliche Dicke Δ3
der Halbleiter-Chips 21-1, 21-2, 21-3,...
30 bis 450 μm
ist und daher kann die Tiefe Δ1
der Rillen 24-1, 24-2, 24-3, ... frei
und selektiv festgelegt werden in einem Bereich, der geringer (Rillen
flacher bzw. seichter) ist als 695 bis 275 μm.
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Als Nächstes wird, wie in 9 gezeigt, nachdem ein an
einen Wafer-Ring 25 montiertes Aufnehmband an der Rückseitenfläche des
Halbleiter-Wafers 21 befestigt worden ist, das Schutzband 22 auf
der Elementbildungsoberflächenseite 21A abgezogen.
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Dann werden die unter Verwendung
eines Greifers aufgenommenen Halbleiter-Chips 21-1, 21-2, 21-3,
... jeweils an einem unter anderem als Lead-Frame oder TAB-Band
ausgebildeten Trägestreifen
montiert und in Kunststoff- oder Keramikgehäusen versiegelt zum Vervollständigen von
Halbleitereinrichtungen.
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Gemäß dem Herstellungsverfahren
und der Anordnung mit der obigen Konfiguration werden, da die Rillen 24-1, 24-2, 24-3,
... in einem Bereich (Verwurfsabschitt) ausgebildet werden, der
in einem Rückseitenschleifprozess
entfernt werden soll, keine Beschädigungszonen an den Halbleiter-Chips 21-1, 21-2, 21-3,
... zurückgelassen,
die nach dem Rückseitenschleifprozess
erhalten werden und das Auftreten von Siliziumverformung und winzigen
Rissen der Trennfläche
und des Randabschnitts können
verhindert werden. Da die Seitenoberfläche des in dem Gehäuse versiegelten
Halbleiter-Chips
eine Spaltebene ist, werden ferner keine unebenen Abschnitte und Kratzer
an der Elementausbildungsoberfläche
und der Seitenoberfläche
des Halbleiter-Chips ausgebildet und die Qualität und die Form davon sind gut,
wie in 10A und 10B gezeigt.
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Daher können eine Verschlechterung
der Halbleiter-Chip-Eigenschaften,
das Auftreten von Fehlern und das Verringern der Widerstandsfähigkeit bezüglich Biegen
und Brechen unterdrückt
werden.
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[Zweite Ausführungsform]
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11 bis 15 zeigen nacheinander Teile
eines Herstellungsprozesses und Teile einer Herstellungsanordnung
zum Darlegen eines Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens und einer Anordnung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Als Erstes, wie in 11 gezeigt, wird ein Dicing-Band (Schutzvorrichtung,
Schutzband oder Halteband) 22 an einer Elementbildungsoberflächenseite 21A des
Halbleiter-Wafers 21 befestigt, an der Elemente ausgebildet
worden sind.
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Als Nächstes werden, wie in 12 gezeigt, als Startpunkte
zum Teilen des Halbleiter-Wafers in diskrete Halbleiter-Chips verwendete
Kratzer oder Schrammen (Beschädigungszonen) 28-1, 28-2, 28-3,
... unter Verwendung einer Diamantschneide 27 an einer
Rückseitenoberflächenseite 21B des Halbleiter-Wafers 21 ausgebildet,
die gegenüber
der Elementbildungsoberflächenseite 21A liegt.
Die Kratzer oder Schrammen 28-1, 28-2, 28-3,
... werden flacher, d.h. seichter ausgeführt als die Dicke der zum Zeitpunkt
der Vervollständigung
erhaltenen Halbleiter-Chips. Ferner wird vorgezogen, die Kratzer
oder Schrammen 28-1, 28-2, 28-3, ...
in einer Richtung entsprechend der Kristallisationsrichtung des
Halbleiter-Wafers (beispielsweise Si) auszubilden, da die Kratzer
oder Schrammen als Startpunkte des Spaltens verwendet werden.
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Als Nächstes wird, wie in 13 gezeigt, ein Brech-Prozess
ausgeführt
zum Spalten des Halbleiter-Wafers 21 unter Verwendung der
Kratzer oder Schrammen 28-1, 28-2, 28-3,
... als Startpunkte zum Ausbilden diskreter Halbleiter-Chips 21-1, 21-2, 21-3, ....
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Danach, wie in 14 gezeigt, ein Teil an der Rückseitenoberfläche 21B des
diskret geteilten Halbleiter-Wafers 21 geschliffen
und entfernt, bis der Halbleiter-Wafer eine voreingestellte Dicke
bekommt. Wenn die Tiefe der Kratzer oder Schrammen 28-1, 28-2, 28-3,
... Δ4 ist
und der Schleifumfang Δ2
ist, dann können
die Beschädigungszonen
wie Kratzer oder Schrammen, die an der Seitenfläche der Halbleiter-Chips 21-1, 21-2, 21-3,
... ausgebildet sind, durch Einrichten des Zusammenhangs von Δ4 < Δ2 entfernt
werden. Da die Wafer-Dicke beispielsweise im Falle eines 8- Zoll-Halbleiter-Wafers
725 μm ist, wird Δ2 gleich
695 bis 275 μm,
wenn die letztendliche Dicke Δ3
der Halbleiter-Chips 21-1, 21-2, 21-3,
... 30 bis 450 μm
ist und daher wird die Tiefe Δ4
der Kratzer oder Schrammen 28-1, 28-2, 28-3,
... frei wählbar und
selektiv einstellbar in einem Bereich, der niedriger ist als 695
bis 275 μm.
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Als Nächstes wird, wie in 15 gezeigt, nachdem ein
an einen Wafer-Ring 25 montiertes Aufnehmband an der Rückseitenfläche des
Halbleiter-Wafers 21 befestigt worden ist, das Schutzband 22 auf
der Elementbildungsoberflächenseite 21A abgezogen.
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Dann werden die unter Verwendung
eines Greifers aufgenommenen Halbleiter-Chips 21-1, 21-2, 21-3,
... jeweils an einem unter anderem als Lead-Frame oder TAB-Band
ausgebildeten Trägerstreifen
montiert und in Kunststoff- oder Keramikgehäusen versiegelt zum Vervollständigen von
Halbleitereinrichtungen.
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Gemäß der Anordnung mit der obigen
Konfiguration und dem Herstellungsverfahren werden, da die Kratzer
oder Schrammen 28-1, 28-2, 28-3, ...
in einem Bereich (Verwurfsbereich) ausgebildet worden sind, der
im Rückseitenschleifprozess
entfernt werden soll, keine Beschädigungszonen zurückbelassend
nach dem Rückseitenschleifprozess
und das Auftreten von Siliziumverformung und winzigen Rissen an
der Trennfläche
und dem Randabschnitt können
vermieden werden. Da die Seitenoberfläche des in dem Gehäuse versiegelten
Halbleiter-Chips eine Spaltebene ist, werden ferner keine unebenen
Abschnitte und Kratzer an der Elementausbildungsoberfläche und
der Seitenoberfläche
des Halbleiter-Chips ausgebildet und die Qualität und die Form davon sind gut.
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Daher können eine Verschlechterung
der Halbleiter-Chip-Eigenschaften,
das Auftreten von Fehlern und das Verringern der Widerstandsfähigkeit bezüglich Biegen
und Brechen reduziert werden.
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[Dritte Ausführungsform]
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16 bis 20 zeigen nacheinander Teile
eines Herstellungsprozesses und Teile einer Herstellungsanordnung
zum Darlegen eines Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens und einer Anordnung
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Als Erstes, wie in 16 gezeigt, wird ein Dicing-Band (Schutzvorrichtung,
Schutzband oder Halteband) 22 an einer Elementbildungsoberflächenseite 21A des
Halbleiter-Wafers 21 befestigt, an der Elemente ausgebildet
worden sind.
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Als Nächstes werden, wie in 17 gezeigt, als Startpunkte
zum Teilen des Halbleiter-Wafers in diskrete Halbleiter-Chips verwendete
Si-Neukristallisationszonen (Beschädigungszonen) 30-1, 30-2, 30-3,
... durch Anwenden eines Laserstrahls an einer Laserabstrahleinrichtung 29.
Neukristallisationszonen 30-1, 30-2, 30-3,
... werden flacher ausgeführt als
die Dicke der zum Zeitpunkt der Vervollständigung erhaltenen Halbleiter-Chips.
Ferner wird vorgezogen, die Neukristallisationszonen 30-1, 30-2, 30-3, ...
in einer Richtung entsprechend der Kristallisationsrichtung des
Halbleiter-Wafers (beispielsweise Si) auszubilden, da die Neukristallisationszonen 30-1, 30-2, 30-3,
... als Startpunkte des Spaltens verwendet werden.
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Als Nächstes wird, wie in 18 gezeigt, ein Brech-Prozess
ausgeführt
zum Spalten des Halbleiter-Wafers 21 unter Verwendung der
Neukristallisationszonen 30-1, 30-2, 30-3,...
als Startpunkte zum Ausbilden diskreter Halbleiter-Chips 21-1, 21-2, 21-3, ....
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Danach, wie in 19 gezeigt, ein Teil an der Rückseitenoberfläche 21B des
diskret geteilten Halbleiter-Wafers 21 geschliffen
und entfernt, bis der Halbleiter-Wafer eine voreingestellte Dicke
bekommt. Wenn die Tiefe der Neukristallisationszonen 30-1, 30-2, 30-3,
... Δ5 ist
und der Schleifumfang Δ2
ist, dann können
die Beschädigungszonen,
die an der Seitenfläche
der Halbleiter-Chips 21-1, 21-2, 21-3,
... durch Ausbilden von Neukristallisationszonen 30-1, 30-2, 30-3,
... ausgebildet sind, durch Einrichten des Zusammenhangs von Δ5 < Δ2 entfernt
werden. Da die Wafer-Dicke beispielsweise im Falle eines 8-Zoll-Halbleiter-Wafers
725 μm ist,
wird Δ2
gleich 695 bis 275 μm,
wenn die letztendliche Dicke Δ3
der Halbleiter-Chips 21-1, 21-2, 21-3,
... 30 bis 450 μm
ist und daher wird die Tiefe Δ5
der Neukristallisationszonen 30-1, 30-2, 30-3,
... frei wählbar
und selektiv einstellbar in einem Bereich, der niedriger ist als
695 bis 275 μm.
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Als Nächstes wird, wie in 20 gezeigt, nachdem ein
an einen Wafer-Ring 25 montiertes Aufnehmband an der Rückseitenfläche des
Halbleiter-Wafers 21 befestigt worden ist, das Schutzband 22 auf
der Elementbildungsoberflächenseite 21A abgezogen.
-
Dann werden die unter Verwendung
eines Greifers aufgenommenen Halbleiter-Chips 21-1, 21-2, 21-3,
... jeweils an einem unter anderem als Lead-Frame oder TAB-Band
ausgebildeten Trägerstreifen
montiert und in Kunststoff- oder Keramikgehäusen versiegelt zum Vervollständigen von
Halbleitereinrichtungen.
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Gemäß der Anordnung mit der obigen
Konfiguration und dem Herstellungsverfahren werden, da die Si-Neukristallisationszonen 30-1, 30-2, 30-3,
... in einem Bereich (Verwurfsbereich) ausgebildet worden sind,
der im Rückseitenschleifprozess
entfernt werden soll, nach dem Rückseitenschleifprozess
keine Beschädigungszonen zurückbelassend
und das Auftreten von Siliziumverformung und winzigen Rissen an
der Trennfläche
und dem Randabschnitt kann vermieden werden. Da die Seitenoberfläche des
in dem Gehäuse
versiegelten Halbleiter-Chips eine Spaltebene ist, werden ferner
keine unebenen Abschnitte und Kratzer an der Elementausbildungsoberfläche und
der Seitenoberfläche
des Halbleiter-Chips ausgebildet und die Qualität und die Form davon sind gut.
-
Daher können eine Verschlechterung
der Halbleiter-Chip-Eigenschaften,
das Auftreten von Fehlern und das Verringern der Widerstandsfähigkeit bezüglich Biegen
und Brechen unterdrückt
werden.
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[Vierte Ausführungsform]
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21 und 22 zeigen nacheinander Teile
eines Herstellungsprozesses und Teile einer Herstellungsanordnung
zum Darlegen eines Halbleitereinrichtungs-Herstellungsverfahrens und einer Anordnung
gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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In der vierten Ausführungsform
werden Silizium Neukristallisationszonen 30A-1, 30A-2, 30A-3,
... in einem Halbleiter-Wafer 21 durch Fokussieren eines
Laserstrahls auf den Innenbereich des Halbleiter-Wafers 21 und
Einstellen der Laserstrahlleistung beim Anwenden des Laserstrahls
ausgebildet.
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Daher können in einem Fall, in dem
die Silizium Neukristallisationszonen in dem Halbleiter-Wafer ausgebildet
werden, wenn die Tiefe der Neukristallisationszonen 30A-1, 30A-2, 30A-3,
... Δ6 ist
und der Schleifumfang Δ2
ist, durch Einrichten des Zusammenhang von Δ6 < Δ2
Beschädigungszonen entfernt
werden.
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Daher können dieselben Betriebsbedingungen
und Wirkungen wie die der ersten bis dritten Ausführungsformen
erzielt werden.
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[Fünfte Ausführungsform]
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23 und 24 zeigen nacheinander Teile
einer Herstellungsanordnung zum Darlegen eines Halbleitereinrichtungsherstellungsverfahrens
und einer Anordnung gemäß der fünften Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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In den dritten und vierten Ausführungsformen
sind Silizium – Neukristallisationszonen 30-1, 30-2, 30-3,
... oder 30A-1, 30A-2, 30A-3, ... in
dem Halbleiter-Wafer 21 durch Bestrahlen mit dem Laserstrahl
ausgebildet worden. Jedoch kommt auch eine Möglichkeit vor, dass Laserverarbeitung
einen schlechten Einfluss auf den Halbleiter-Chip hat durch Generieren
von Wärme.
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Daher wird in der fünften Ausführungsform der
Halbleiter- Wafer 21 unter Verwendung einer in 23 gezeigten Kühl-Haltevorrichtung
gehalten und ein Laserstrahl wird auf den Halbleiter-Wafer 21 angewendet,
während
dieser in einen gekühlten
Zustand versetzt ist.
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Die in 23 gezeigte
Kühl-Haltevorrichtung
schließt
ein Kühlbad 31 ein,
einen Controller 32 und eine Eis-Halteplatte 33.
Ein Kühlmittel
wird der Eis-Halteplatte 33 von dem Kühlbad 32 zugeführt, um diese
zu kühlen.
Der Halbleiter-Wafer 21 wird
an der Eis-Halteplatte 33 gehalten und gekühlt. Die
Temperatur der Eis-Halteplatte 33 wird in einem Temperaturbereich
von näherungsweise –40° C bis 5°C von dem
Controller 32 gesteuert.
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Gemäß dem Herstellungsverfahren
und der Anordnung mit der obigen Konfiguration kann ein Einfluss
von dem Halbleiter-Chip
zum Zeitpunkt der Laserbearbeitung zugeführter Wärme signifikant reduziert werden
und ein Auftreten eines Betriebsfehlers des Halbleiter-Chips, beispielsweise
eine verschlechterte Pausencharakteristik eines DRAM, kann unterdrückt werden.
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Die Kühl-Haltevorrichtung ist nicht
beschränkt
auf die das Kühlbad 31 enthaltende
Konfiguration, wie in 23 gezeigt
und kann auch mit einer thermoelektrischen Kühleinheit unter Verwendung
eines Peltier-Elementes bereitgestellt werden, wie in 24 gezeigt. Das Peltier-Element
schließt ein
Element 34 vom P-Typ und ein Element 35 vom N-Typ
ein und eine Metallelektrode 36. An das Peltier-Element
wird eine Spannung von einer Energiezufuhr 37 angelegt
zum Generieren oder absorbieren von Wärme durch Veranlassen, dass
ein Strom quer durch die Kontaktfläche zwischen den unterschiedlichen
Metallarten fließt.
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Die Kühl-Haltevorrichtung unter Verwendung des
Peltier-Elementes
erleichtert das Steuern von Temperaturen und das Kühlen eines
Gegenstandes auf eine voreingestellte Temperatur in einer kurzen Zeitdauer.
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[Sechste Ausführungsform]
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25 ist
eine perspektivische Ansicht zum Zeigen eines Teils eines Herstellungsprozesses
und einer Herstellungsanordnung zum Darlegen eines Halbleitereinrichtungsherstellungsverfahrens
und einer Anrichtung gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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In der ersten bis dritten Ausführungsform
ist der Halbleiter-Wafer
aufgeteilt worden durch Spalten und Brechen. In der sechsten Ausführungsform
wird ein Dicing-Band 22 in durch Pfeile in der Zeichnung angedeuteten
Richtungen gedehnt unter Verwendung von Dehnungsspannvorrichtungen 38-1, 38-2, 38-3,
... zum Teilen des Halbleiter-Wafers unter Verwendung von Rillen 24-1, 24-2, 24-3,
..., Kratzern oder Schrammen 28-1, 28-2, 28-3,
..., Neukristallisationszonen 30-1, 30-2, 30-3,
... oder Neukristallisationsbereichen 30A-1, 30A-2, 30A-3,
... als Startpunkte.
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Demnach kann der Halbleiter-Wafer 21 durch
Dehnen des Dicing-Bandes 22 in
diskrete Halbleiter-Chips 21-1, 21-2, 21-3,
... geteilt werden.
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[Siebte Ausführungsform]
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26 ist
eine perspektivische Ansicht zum Zeigen eines Teils des Herstellungsprozesses
zum Darlegen eines Halbleitereinrichtungsherstellungsverfahrens
und einer Anordnung gemäß einer
siebten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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In jeder der obigen Ausführungsformen
ist als Beilspiel ein Fall erläutert
worden, in dem ein Wafer-Ring 25 verwendet worden ist,
wenn das Aufnahmeband 26 befestigt worden ist. Jedoch kann,
wie in 26 gezeigt, ein
Aufnahmeband 26 ohne die Verwendung eines Wafer-Rings 25 befestigt
werden und verwendet werden an Stelle des Dicing-Bandes 22.
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Diese Erfindung ist nicht beschränkt auf
die erste bis siebte Ausführungsform
und kann verschiedenartig modifiziert werden, ohne von ihrem Schutzbereich
abzuweichen.
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Nachstehend werden verschiedene Modifikationen
detailliert beschrieben.
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[Modifikation 1]
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In den ersten bis dritten Ausführungsformen wurde
nur das Dicing-Band 22 an der elementbildenden Oberfläche 21A des
Halbleiter-Wafers 21 befestigt, aber es ist auch möglich, ein Dicing-Band 22 zu befestigen,
das an einem Wafer-Ring montiert ist.
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Der Wafer-Ring kann abhängig von
der Konfiguration der Herstellungsanordnung oder Ähnlichem
verwendet werden.
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[Modifikation 2]
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In den ersten bis dritten Ausführungsformen können, da
Kratzer oder Späne,
die zur Zeit des Rückseitenschleifens
des Halbleiter-Chips auftreten können,
mit höherer
Präzision
entfernt werden, wenn die Schleifoberfläche nach dem Rückseitenschleifen geätzt wird
(beispielsweise durch Trockenätzen, Nassätzen, Gasätzen, CMP),
die Wiederstandsfähigkeit
bezüglich
Biegens oder Brechens zur Zeit des Aufnehmens des Halbleiter-Chips
kann erhöht
werden.
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[Modifikation 3]
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In der ersten bis dritten Ausführungsform kann
der Rückseitenoberflächenabschnitt
des Halbleiter-Wafers nur durch Ätzen
entfernt werden, wenn der Umfang des Schleifens des Rückseitenoberflächenteils
gering ist.
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[Modifikation 4]
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Die Trennrichtung des Halbleiter-Wafers kann
eingerichtet werden in einer Richtung senkrecht zur Rückseitenoberfläche des
Wafers oder in derselben Richtung, wie der Silizium-Kristallisationsrichtung.
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[Modifikation 5]
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Die Beschädigungszonen wie die Rillen 24-1, 24-2, 24-3,
..., Kratzer oder Schrammen 28-1, 28-2, 28-3,
..., Neukristallisationszonen 30-1, 30-2, 30-3,
... oder Neukristallisationszonen 30A-1, 30A-2, 30A-3,
... werden ausgebildet während
das Dicing-Band der elementbildenden Oberlächenseite des Halbleiter-Wafers
befestigt bleibt. Jedoch können
die Beschädigungszonen
auch ohne die Verwendung des Dicing-Bandes ausgebildet werden, bevor der
Halbleiter-Wafer 21 getrennt
wird kann ein Schutzband 22 an der Elementbildungsoberfläche 21A befestigt
werden und dann kann der Halbleiter-Wafer 21 geteilt werden
durch Brechen und Spalten oder durch Dehnen des Schutzbandes 22.
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[Modifikation 6]
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Ein Fall, in dem das Schutzband 22 an
der Elementbildungsoberflächenseite 21A des
Halbleiter-Wafers 21 befestigt ist, wird als ein Beispiel
erläutert,
aber es ist möglich,
eine Schutzvorrichtung zu befestigen, die von dem Band abweicht,
d.h. kein solches Band ist. Beispielsweise kann ein adhesiver Kunststoff
oder ein adhesives Harz an der Elementbildungsoberflächenseite 21A aufgebracht
werden und eine Schutzplatte oder eine Halteplatte kann an dem Kunststoff
oder Harz befestigt werden.
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[Modifikation 7]
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Ein Fall ist als Beispiel erläutert worden,
in dem das Aufnahmeband 26 befestigt wird und statt des
Dicing-Bandes 22 verwendet wird und die diskreten Halbleiter-Chips 21-1, 21-2, 21-3,
... aufgenommen werden. Jedoch ist es auch möglich, die Halbleiter-Chips
von dem Dicing-Band direkt zu trennen und die Halbleiter-Chips aufzunehmen.
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Mit den Verfahren und Anordnungen
der Konfigurationen, die in den ersten bis siebten Modifikationen
beschrieben worden sind, können
im Wesentlichen dieselben Betriebsabläufe und Wirkungen erzielt werden
wie mit denen der ersten bis siebten Ausführungsformen.
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Wie oben beschrieben ist es gemäß einem Aspekt
der vorliegenden Erfindung möglich,
ein Halbleitereinrichtungsherstellungsverfahren bereitzustellen
und eine Anordnung, mit denen durch Wärme oder Schneidschlieren ausgebildete
Beschädigungen
an der Seitenfläche
des Halbleiter-Chips reduziert werden können und eine Verschlechterung der
Eigenschaft des Halbleiter-Chips, ein Auftreten von Fehlern und
ein Verringern der Widerstandsfähigkeit
bezüglich
Biegen oder Brechen können
unterdrückt
werden.