DE112016003765T5

DE112016003765T5 - Schneideverfahren zur Objektbearbeitung und Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung

Info

Publication number: DE112016003765T5
Application number: DE112016003765.1T
Authority: DE
Inventors: Junji Okuma; Yo Sugimoto
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2015-08-18
Filing date: 2016-08-08
Publication date: 2018-05-03
Also published as: US20180236597A1; CN107924830B; TWI706824B; JP6594699B2; CN107924830A; US10758999B2; TW201718155A; WO2017030040A1; JP2017041502A

Abstract

Das Schneideverfahren zur Objektbearbeitung umfasst: einen Kristallorientierungsidentifizierungsschritt eines Identifizierens einer Kristallorientierung des Straßenbereichs; einen Schnittlinienfestlegungsschritt eines Festlegens einer Schnittlinie für das Objekt, wobei die Schnittlinie durch einen Straßenbereich verläuft, der zwischen benachbarten funktionalen Vorrichtungen ausgebildet ist, nach dem Kristallorientierungsidentifizierungsschritt; und einen Schneideschritt eines Schneidens des zu bearbeitenden Objekts entlang der Schnittlinie nach dem Schnittlinienfestlegungsschritt. In dem Schnittlinienfestlegungsschritt wird die Schnittlinie parallel zu der Kristallorientierung und schräg zu der Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs für das zu bearbeitende Objekt in einem Fall festgelegt, in dem eine Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs nicht mit der Kristallorientierung übereinstimmt.

Description

Technisches Gebiet
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Schneideverfahren zur Objektbearbeitung und eine Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung.
Hintergrund
Es ist eine Technik bekannt, die einen Schnittanfangspunktbereich entlang jeder von einer Mehrzahl von Schnittlinien bildet, die in einer Gitterstruktur für ein zu bearbeitendes Objekt festgelegt sind, das ein aus einem kristallinen Material gebildetes Substrat umfasst. Diese Technik bewirkt, dass ein Riss die vorderseitige Oberfläche und die rückseitige Oberfläche des zu bearbeitenden Objekts von dem Schnittanfangspunktbereich aus erreicht, um eine Mehrzahl von Chips durch Zersägen des zu bearbeitenden Objekts entlang jeder von der Mehrzahl von Schnittlinien zu erhalten (vgl. z. B. Patentliteratur 1). Beispiele des Schneideanfangspunktbereichs umfassen einen modifizierten Bereich, der innerhalb des Substrats gebildet ist, eine Nut, die an der vorderseitigen Oberfläche des zu bearbeitenden Objekts gebildet ist, und dergleichen.
Zitierungsliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: nicht geprüfte japanische Patentveröffentlichung mit Nr. 2006-108459
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Gebiet
Wenn die Mehrzahl von Chips durch Zersägen des durch die oben beschriebene Technik zu bearbeitenden Objekts erhalten wird, tritt in einigen Fällen ein Höhenunterschied in der Schnittfläche des Chips auf und die Ausbeute des Chips wird reduziert. Demzufolge ist es in dem Schneideverfahren zur Objektbearbeitung erforderlich, die Schnittfläche zu glätten.
Eine Aufgabe gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Schneideverfahren zur Objektbearbeitung und eine Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung bereitzustellen, die eine Schnittfläche glätten können.
Lösung des Problems
Ein Schneideverfahren zur Objektbearbeitung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Schneideverfahren zur Objektbearbeitung zum Schneiden eines zu bearbeitenden Objekts dar, das ein aus einem kristallinen Material gebildetes Substrat und eine Mehrzahl von funktionalen Vorrichtungen umfasst, die auf einer vorderseitigen Oberfläche des Substrats angeordnet sind, wobei das Schneideverfahren zur Objektbearbeitung umfasst: einen Kristallorientierungsidentifizierungsschritt eines Identifizierens einer Kristallorientierung des Substrats; einen Schnittlinienfestlegungsschritt eines Festlegens einer Schnittlinie, die durch einen zwischen benachbarten funktionalen Vorrichtungen gebildeten Straßenbereich verläuft, für das zu bearbeitende Objekt nach dem Kristallidentifizierungsschritt; und einen Schneideschritt eines Schneidens des zu bearbeitenden Objekts entlang der Schnittlinie nach dem Schnittlinienfestlegungsschritt, in dem die Schnittlinie in dem Schnittlinienfestlegungsschritt parallel zu der Kristallorientierung und bezüglich der Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs für das zu bearbeitende Objekt in einem Fall schräg festgelegt wird, in dem eine Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs nicht mit der Kristallorientierung übereinstimmt.
Eine Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung dar, die ausgebildet ist, um ein zu bearbeitendes Objekt zu schneiden, das ein Substrat umfasst, das aus einem kristallinen Material und einer Mehrzahl von funktionalen Vorrichtungen gebildet ist, die auf einer vorderseitigen Oberfläche des Substrats angeordnet sind, wobei die Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung umfasst: eine Kristallorientierungsidentifizierungseinheit, die zur Identifizierung einer Kristallorientierung des Substrats ausgebildet ist; eine Schnittlinienfestlegungseinheit, die zum Festlegen einer Schnittlinie für das zu bearbeitende Objekt ausgebildet ist, wobei die Schnittlinie durch einen Straßenbereich verläuft, der zwischen benachbarten funktionalen Vorrichtungen gebildet ist; und eine Schneideeinheit, die ausgebildet ist, um das zu bearbeitende Objekt entlang der Schnittlinie zu schneiden, in der die Schnittlinienfestlegungseinheit die Schnittlinie für das zu bearbeitende Objekt in einem Fall, in dem eine Erstreckungseinrichtung des Straßenbereichs nicht mit der Kristallorientierung übereinstimmt, parallel zu der Kristallorientierung und schräg zu der Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs festlegt.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass der Höhenunterschied daraus resultiert, dass die Schnittlinie derart festgelegt wird, dass sie von einer Kristallorientierung des Substrats des zu bearbeitenden Objekts abweicht. Angesichts dieser Erkenntnis wird die Schnittlinie für das zu bearbeitende Objekt in dem Schneideverfahren zur Objektbearbeitung und in der Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Fall, in dem die Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs nicht mit der Kristallorientierung übereinstimmt, parallel zu der Kristallorientierung und schräg zu der Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs festlegt. Sogar in einem Fall, in dem die Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs nicht mit der Kristallorientierung übereinstimmt, kann demzufolge verhindert werden, dass die Schnittlinie von der Kristallorientierung abweicht und festgelegt wird. Es kann verhindert werden, dass der Höhenunterschied in der Schnittfläche auftritt, und die Schnittfläche kann geglättet werden.
In dem Schneideverfahren zur Objektbearbeitung gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die Schnittlinie in dem Schnittlinienfestlegungsschritt an einer Position festgelegt werden, an der die Schnittlinie in einer Breitenrichtung des Straßenbereichs in den Straßenbereich fällt. In der Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Schnittlinienfestlegungseinheit die Schnittlinie an einer Position festlegen, an der die Schnittlinie in einer Breitenrichtung des Straßenbereichs in den Straßenbereich fällt. In einem Fall, in dem die Mehrzahl der Chips durch Zersägen des zu bearbeitenden Objekts erhalten wird, kann die Anzahl von defekten Chips verringert werden.
In dem Schneideverfahren zur Objektbearbeitung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Schnittlinie in dem Schnittlinienfestlegungsschritt in einem Fall, in dem die Schnittlinie nicht in einer Breitenrichtung des Straßenbereichs in den Straßenbereich fällt, an einer Position festgelegt werden, an der eine Anzahl von funktionalen Vorrichtungen, die von der Schnittlinie, die aus dem Straßenbereich hervorsteht, gekreuzt werden, kleiner oder gleich einer vorbestimmten Anzahl sein. In der Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Schnittlinienfestlegungseinheit in einem Fall, in dem die Schnittlinie nicht in einer Breitenrichtung des Straßenbereichs in den Straßenbereich fällt, die Schnittlinie an einer Position festlegen, an der eine Anzahl von funktionalen Vorrichtungen, die von der Schnittlinie, die aus dem Straßenbereich hervorsteht, gekreuzt werden, kleiner oder gleich einer vorbestimmten Anzahl sein. In dem Fall, in dem die Mehrzahl von Chips durch Zersägen des zu bearbeitenden Objekts erhalten wird, kann demzufolge die Anzahl defekter Chips verringert werden, sogar wenn die Schnittlinie in den Straßenbereich fällt.
In dem Schneideverfahren zur Objektbearbeitung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Kristallorientierungsidentifizierungsschritt umfassen: einen ersten Schritt eines Festlegens einer Mehrzahl von Kandidatenlinien für das zu bearbeitende Objekt, die sich in voneinander verschiedene Richtungen erstrecken; einen zweiten Schritt eines Bündelns von Laserlicht an dem zu bearbeitenden Objekt, so dass ein modifizierter Bereich innerhalb des Substrats entlang von jeder aus der Mehrzahl von Kandidatenlinien gebildet wird, und ein Riss eine vorderseitige Oberfläche des zu bearbeitenden Objekts von dem modifizierten Bereich erreicht; und einen dritten Schritt eines Identifizierens der Kristallorientierung auf Basis eines Zustands des Risses. In der Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Kristallorientierungsidentifizierungseinheit umfassen: einen Auflagetisch, der zur Halterung des zu bearbeitenden Objekts ausgebildet ist; eine Laserlichtquelle, die zum Emittieren von Laserlicht ausgebildet ist; ein bündelndes optisches System, das zum Bündeln des von der Laserlichtquelle emittierten Lichts an dem zu bearbeitenden Objekt ausgebildet ist, das durch den Auflagetisch gehalten wird; eine Abbildungseinheit, die zum Abbilden einer vorderseitigen Oberfläche des zu bearbeitenden Objekts ausgebildet ist, das durch den Auflagetisch gehalten wird; eine Kandidatenlinienfestlegungseinheit, die zum Festlegen von einer Mehrzahl von Kandidatenlinien für das zu bearbeitende Objekt ausgebildet ist, die sich in voneinander verschiedene Richtungen erstrecken; eine Betriebssteuerung, die zur Steuerung eines Betriebs von dem Auflagetisch und/oder der Laserlichtquelle und/oder des bündelnden optischen Systems ausgebildet ist, so dass ein modifizierter Bereich innerhalb des Substrats entlang von jeder aus der Mehrzahl von Kandidatenlinien gebildet wird und dass ein Riss die vorderseitige Oberfläche des zu bearbeitenden Objekts von dem modifizierten Bereich aus erreicht; und eine Identifizierungseinheit, die zum Identifizieren der Kristallorientierung auf Basis einer Abbildung des Risses ausgebildet ist, das durch die Abbildungseinheit abgebildet wird.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass in einem Fall, in dem der modifizierte Bereich in dem Substrat entlang der Kandidatenlinie gebildet wird und der Riss, der die vorderseitige Oberfläche von den modifizierten Bereich aus erreicht, gebildet wird, die Winkelabweichung zwischen der Richtung der Kandidatenlinie und der Kristallorientierung mit kleinerem Grad an Abweichung des Risses kleiner ist. Angesichts dieser Erkenntnis wird die Kristallorientierung in dem Schneideverfahren zur Objektbearbeitung und in der Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung gemäß der vorliegenden Erfindung auf Basis des Zustands des Risses identifiziert, der die vorderseitige Oberfläche von dem modifizierten Bereich aus erreicht, der in dem Substrat entlang der Kandidatenlinie gebildet ist. In diesem Fall kann die Kristallorientierung genau identifiziert werden.
In dem Schneideverfahren zur Objektbearbeitung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Kristallorientierungsidentifizierungsschritt die Kristallorientierung auf Basis einer Bezugsmarkierung identifizieren, die an dem zu bearbeitenden Objekt gebildet ist und die Kristallorientierung anzeigt. In der Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Kristallorientierungsidentifizierungseinheit umfassen: eine Abbildungseinheit, die zur Abbildung einer Bezugsmarkierung ausgebildet ist, die an dem zu bearbeitenden Objekt gebildet ist und die Kristallorientierung anzeigt; und eine Identifizierungseinheit, die ausgebildet ist, um die Kristallorientierung auf Basis einer Abbildung der Bezugsmarkierung zu identifizieren, die durch die Abbildungseinheit abgebildet wird. In diesem Fall kann die Kristallorientierung unter Verwendung der Bezugsmarkierung genau identifiziert werden.
In dem Schneideverfahren zur Objektbearbeitung gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung kann das Laserlicht in dem Schneideschritt innerhalb des zu bearbeitenden Objekts gebündelt werden, ein modifizierter Bereich kann innerhalb des zu bearbeitenden Objekts entlang der Schnittlinie gebildet werden und das zu bearbeitende Objekt kann entlang der Schnittlinie von dem modifizierten Bereich aus als einem Ausgangspunkt für das Schneiden geschnitten werden. In der Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Schneideeinheit umfassen: einen Auflagetisch, der zur Halterung des zu bearbeitenden Objekts ausgebildet ist; eine Laserlichtquelle, die zum Emittieren von Laserlicht ausgebildet ist; ein bündelndes optisches System, das zum Bündeln des durch die Laserlichtquelle emittierten Laserlichts an dem zu bearbeitenden Objekt ausgebildet ist, das durch den Auflagetisch gehalten wird; und eine Betriebssteuerung, die zur Steuerung des Betriebs von dem Auflagetisch und/oder der Laserlichtquelle und/oder des bündelnden optischen Systems ausgebildet ist, so dass ein modifizierter Bereich, der einen Anfangspunkt des Schneidens darstellen soll, innerhalb des zu bearbeitenden Objekts entlang der Schnittlinie gebildet wird. In diesem Fall kann das zu bearbeitende Objekt entlang der Schnittlinie von dem innerhalb des zu bearbeitenden Objekts gebildeten modifizierten Bereich aus als der Ausgangspunkt für das Schneiden genau geschnitten werden.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Schneideverfahren zur Objektbearbeitung und eine Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung bereitgestellt werden, die die Schnittfläche glätten können.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Konfiguration einer Laserverarbeitungsvorrichtung, die zur Bildung eines modifizierten Bereichs verwendet wird.
2 zeigt eine ebene Ansicht eines zu bearbeitenden Objekts, für das der modifizierte Bereich gebildet wird.
3 zeigt eine Schnittansicht des zu bearbeitenden Objekts entlang der Linie III-III in 2.
4 zeigt eine ebene Ansicht des zu bearbeitenden Objekts nach einer Laserbearbeitung.
5 zeigt eine Schnittansicht des zu bearbeitenden Objekts entlang der Linie V-V in 4.
6 zeigt eine Schnittansicht des zu bearbeitenden Objekts entlang der Linie VI-VI aus 4.
7 zeigt eine Schnittansicht des zu bearbeitenden Objekts, um eine Laserbearbeitung entlang einer Kandidatenlinie zu erläutern.
8(a) zeigt eine ebene Ansicht, die ein erstes Beispiel einer vorderseitigen Oberfläche des Substrats darstellt, an der ein Halbschnitt gebildet ist.
8(b) zeigt eine ebene Ansicht, die ein zweites Beispiel der vorderseitigen Oberfläche des Substrats darstellt, an der der Halbschnitt gebildet wird.
9(a) zeigt eine Darstellung, die ein Beispiel einer Beziehung zwischen einer Rissperiode und einem Winkel darstellt, der durch eine Kandidatenlinie mit Bezug zu einer Kristallorientierung gebildet wird.
9(b) stellt einen Graphen dar, der ein Beispiel einer Beziehung zwischen einer Länge des Halbschnitts und einer Auftrittsfrequenz einer Rissgestalt darstellt.
10(a) zeigt eine ebene Ansicht, die ein drittes Beispiels einer vorderseitigen Oberfläche des Substrats darstellt, an der ein Halbschnitt gebildet wird.
10(b) zeigt eine ebene Ansicht, die ein viertes Beispiel der vorderseitigen Oberfläche des Substrats darstellt, an der der Halbschnitt gebildet wird.
11(a) zeigt eine fotografische Ansicht, die die vorderseitigen Oberfläche des Substrats darstellt, an der der Halbschnitt durchgeführt wird, in einer vergrößerten Ansicht.
11(b) zeigt eine andere ebene Ansicht, die die vorderseitigen Oberfläche des Substrats darstellt, an der der Halbschnitt gebildet wird, in einer vergrößerten Ansicht.
12 zeigt eine schematische Darstellung einer Konfiguration, die eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
13 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Laserbearbeitungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
14 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Bearbeitung einer Festlegung einer Bezugslinie in dem Laserbearbeitungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
15(a) zeigt eine ebene Ansicht, die ein Beispiel der Kandidatenlinie und der Bezugslinie darstellt, die durch die Bearbeitung aus 14 festgelegt wird.
15(b) zeigten einen Graphen zur Erläuterung einer Festlegung der Bezugslinie in der Bearbeitung aus 14.
16 zeigt eine ebene Ansicht, die ein Beispiel der vorderseitigen Oberfläche des Substrats darstellt, an der eine Markierung durchgeführt wird.
17 zeigt eine ebene Ansicht, die ein Beispiel der Schnittlinie darstellt, die in dem Straßenbereich in einer vergrößerten Weise gebildet ist.
18 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Bearbeitung einer Festlegung der Bezugslinie in einem Laserbearbeitungsverfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
19(a) zeigt eine ebene Ansicht, die ein Beispiel der Kandidatenlinie und der Bezugslinie darstellt, die durch die Bearbeitung aus 18 festgelegt werden.
19(b) zeigt einen Graphen zur Erläuterung einer Festlegung der Bezugslinie in der Bearbeitung von 18.
20 zeigt ein Flussdiagramm, welches ein Laserbearbeitungsverfahren gemäß der dritten Ausführungsform darstellt.
21(a) eine Ansicht zur Erläuterung eines Schnittlinienfestlegungsschritts.
21(b) zeigt eine andere Ansicht zur Erläuterung des Schnittlinienfestlegungsschritts.

Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Figuren ausführlich beschrieben. In den Figuren werden gleiche oder äquivalente Teile durch gleiche Bezugszeichen ohne wiederholte Beschreibung bezeichnet.
In einer Laserbearbeitungsvorrichtung, die eine Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung gemäß der Ausführungsform darstellt, und ein Laserbearbeitungsverfahren, das ein Schneideverfahren zur Objektbearbeitung gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt, wird ein modifizierter Bereich an dem zu bearbeitenden Objekt entlang einer Bearbeitungslinie (umfassend eine Kandidatenlinie, eine Bezugslinie und eine Schnittlinie) durch Bündeln von Laserlicht an einem zu bearbeitenden Objekt gebildet. Demzufolge wird die Bildung des modifizierten Bereichs als erstes mit Bezug auf die 1 bis 6 beschrieben.
Gemäß der Darstellung in 1 umfasst eine Laserbearbeitungsvorrichtung 100 (Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung) eine Laserlichtquelle 101, um zu bewirken, dass Laserlicht L in einer pulsierenden Weise oszilliert, einen dichroitischen Spiegel 103, der angeordnet ist, um eine Richtung der optischen Achse (optischer Pfad) des Laserlichts L um 90° zu ändern, und eine bündelnde Linse 105, um das Laserlicht L zu bündeln. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 100 umfasst ferner einen Auflagetisch 107 zur Halterung eines zu bearbeitenden Objekts 1, das mit dem Laserlicht L bestrahlt wird, welches durch die bündelnde Linse 105 gebündelt wird, eine Plattform 111, um den Auflagetisch 107 zu bewegen, eine Steuerung 101 für die Laserlichtquelle, um die Laserlichtquelle 101 zur Einstellung der Ausgabe, Pulsbreite, Pulswellenform und der gleichen des Laserlichts L zu regeln, und eine Steuerung 115 der Plattform, um die Bewegung der Plattform 111 zu regeln.
In der Laserbearbeitungsvorrichtung 100 ändert das durch die Laserlichtquelle 101 emittierte Laserlicht L durch den dichroitischen Spiegel 103 die Richtung seiner optischen Achse um 90° und wird dann durch die Sammellinse 105 innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 gebündelt, das an dem Auflagetisch 101 angebracht ist. Zur gleichen Zeit wird die Plattform 111 bewegt, so dass das sich zu bewegende Objekt 1 bezüglich des Laserlichts L entlang einer Bearbeitungslinie 5 bewegt. Demgemäß wird der modifizierte Bereich entlang der Bearbeitungslinie 5 in dem zu bearbeitenden Objekt 1 gebildet. Stattdessen oder damit zusammen kann hierbei die Sammellinse 105 bewegt werden, während sich die Plattform 111 bewegt, um das Laserlicht L relativ zu bewegen.
Als das zu bearbeitende Objekt 1 wird ein ebenes Element (z. B. ein Substrat oder ein Wafer) verwendet. Beispiele davon umfassen Halbleitersubstrate, die aus Halbleitermaterialien gebildet sind, und piezoelektrische Substrate, die aus piezoelektrischen Materialien gebildet sind. Gemäß der Darstellung in 2 ist die Schnittlinie zum Schneiden des zu bearbeitenden Objekts 1 gemäß der Bearbeitungslinie 5 für das zu bearbeitende Objekt 1 festgelegt, um das zu bearbeitende Objekt 1 zu schneiden. Die Bearbeitungslinie 5 stellt eine sich gerade erstreckende virtuelle Linie dar. In einem Fall, in dem der modifizierte Bereich in dem zu bearbeitenden Objekt 1 gebildet ist, wird das Laserlicht L entlang der Bearbeitungslinie 5 (insbesondere in Richtung des Pfeils A in 2) relativ bewegt, während ein Bündelungspunkt (Bündelungsposition) P innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 angeordnet ist, wie in 3 dargestellt ist. Dementsprechend wird ein modifizierter Bereich 7 gemäß der Darstellung in den 4, 5 und 6 in dem zu bearbeitenden Objekt 1 entlang der Bearbeitungslinie 5 gebildet. In einem Fall, in dem die Bearbeitungslinie 5 die Schnittlinie darstellt, stellt der modifizierte Bereich 7, der entlang der Bearbeitungslinie 5 gebildet ist, einen Schnittanfangspunktbereich 8 dar.
Ein Bündelungspunkt P stellt eine Position dar, an der das Laserlicht L gebündelt wird. Die Bearbeitungslinie 5 kann gekrümmt sein, anstatt gerade zu sein, kann dreidimensional sein, die diese kombiniert, oder kann durch Koordinaten spezifiziert sein. Die Bearbeitungslinie 5 kann eine tatsächlich auf der vorderseitigen Oberfläche 3 des zu bearbeitenden Objekts 1 gezeichnete Linie sein, ohne auf die virtuelle Linie beschränkt zu sein. Der modifizierte Bereich 7 kann entweder durchgehend oder unterbrochen ausgebildet sein. Der modifizierte Bereich 7 kann in Reihen oder Punkten ausgebildet sein und soll lediglich wenigstens innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 gebildet sein. Der Riss kann von dem modifizierten Bereich 7 als einem Ausgangspunkt ausgebildet sein und der Riss und der modifizierte Bereich 7 können an einer Außenfläche (die vorderseitige Oberfläche 3, eine rückseitige Oberfläche 21 oder eine äußere Mantelfläche) des zu bearbeitenden Objekts 1 freiliegen. Eine Laserlichteintrittsfläche zur Bildung des modifizierten Bereichs 7 ist nicht auf die vorderseitige Oberfläche 3 des zu bearbeitenden Objekts 1 beschränkt, sondern kann auch die rückseitige Oberfläche 21 des zu bearbeitenden Objekts 1 darstellen.
Im Übrigen tritt das Laserlicht L durch das zu bearbeitende Objekt 1 hindurch und wird insbesondere nahe dem Bündelungspunkt P, der innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 angeordnet ist, in einem Fall absorbiert, in dem der modifizierte Bereich 7 innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 gebildet ist. Dementsprechend ist der modifizierte Bereich 7 an dem zu bearbeitenden Objekt 1 gebildet (d. h., Laserbearbeitung vom internen Absorptionstyp). In diesem Fall absorbiert die vorderseitige Oberfläche 3 des zu bearbeitenden Objekts 1 kaum das Laserlicht L und schmilzt demzufolge nicht. Andererseits wird das Laserlicht L in einem Fall, in dem der modifizierte Bereich 7 an der vorderseitigen Oberfläche 3 des zu bearbeitenden Objekts 1 gebildet wird, insbesondere nahe dem Bündelungspunkt P absorbiert, der an der vorderseitigen Oberfläche 3 angeordnet ist. Abtragungsbereiche, wie z. B. Löcher und Nuten, werden durch Schmelzen der vorderseitigen Oberfläche 3 gebildet (Laserbearbeitung vom Oberflächenabsorptionstyp) und entfernt.
Der modifizierte Bereich 7 stellt einen Bereich dar, in dem sich die Dichte, der Brechungsindex, die mechanische Festigkeit und andere physikalische Eigenschaften von der Umgebung unterscheiden. Beispiele des modifizierten Bereichs 7 umfassen geschmolzene verarbeitete Bereiche (bezeichnet wenigstens einen der Bereiche, der sich wieder verfestigt hat, nachdem er einmal geschmolzen wurde, die in dem geschmolzenen Zustand und die in der Wiederverfestigung aus dem geschmolzenen Zustand), Rissbereiche, dielektrische Durchschlagsbereiche, Bereiche mit sich änderndem Brechungsindex und ihre gemischten Bereiche. Andere Beispiele des modifizierten Bereichs 7 umfassen Bereiche, in denen sich die Dichte des modifizierten Bereichs 7 von der in einem nichtmodifizierten Bereich geändert hat, und Bereiche, die mit einem Gitterdefekt in einem Material des zu bearbeitenden Objekts 1 gebildet sind (die auch allgemein als Bereiche mit hoher Versatzdichte bezeichnet werden können).
Die geschmolzenen bearbeiteten Bereiche mit sich änderndem Brechungsindex, Bereiche, in denen der modifizierte Bereich 7 eine Dichte aufweist, die sich von der nichtmodifizierter Bereiche unterscheidet, und Bereiche, die mit einem Gitterdefekt gebildet sind, können ferner einen Riss (Schnitt oder Mikroriss) darin oder an einer Grenzfläche zwischen dem modifizierten Bereich 7 und dem nicht modifizierten Bereich bilden. Der gebildete Riss kann über die gesamte Oberfläche des modifizierten Bereichs 7 oder lediglich in einem Teil oder mehreren Teilen davon gebildet sein. Das zu bearbeitende Objekt 1 umfasst ein Substrat, das aus einem kristallinen Material mit einer Kristallstruktur gebildet ist. Das zu bearbeitende Objekt 1 umfasst z. B. ein Substrat, das aus Galliumnitrid (GaN) und/oder Silizium (Si) und/oder Siliziumkohlenstoff (SiC) und/oder LiTaO₃ und/oder Saphir (Al₂O₃) gebildet ist. Mit anderen Worten, das zu bearbeitende Objekt 1 umfasst z. B. ein Galliumnitrid-Substrat, ein Silizium-Substrat, ein SiC-Substrat, ein LiTaO₃-Substrat oder ein Saphir-Substrat. Das kristalline Material kann entweder ein isotroper Kristall oder ein anisotroper Kristall sein.
In der Ausführungsform kann der modifizierte Bereich 7 unter der Bildung einer Mehrzahl von modifizierten Punkten (Bearbeitungsmarkierungen) entlang der Bearbeitungslinie 5 gebildet werden. In diesem Fall bildet die Mehrzahl von modifizierten Punkten zusammen den modifizierten Bereich 7. Die modifizierten Punkte stellen modifizierte Abschnitte dar, die durch einen Schuss eines Pulses oder gepulsten Laserlichts (d. h., Laserbestrahlung aus einem Puls: Laserschuss) gebildet ist. Beispiele der modifizierten Punkte umfassen Risspunkte, geschmolzene bearbeitete Punkte, Punkte mit sich änderndem Brechungsindex und die, in denen wenigstens einige davon gemischt sind. Hinsichtlich der modifizierten Punkte können die Größen und Längen der Risse, die davon auftreten, angesichts der erforderlichen Schnittgenauigkeit, der geforderten Ebenheit der Schnittflächen, der Dicke, der Art und Kristallorientierung des zu bearbeitenden Objekts 1 und dergleichen anforderungsgemäß gesteuert werden. Zusätzlich kann der modifizierte Punkt aus dem modifizierten Bereich 7 entlang der Bearbeitungslinie 5 gebildet werden.
In der Ausführungsform wird der modifizierte Bereich 7 entlang der Kandidatenlinie innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 gebildet und es wird ein Riss (nachfolgend bezeichnet als „Halbschnitt“), der sich von der vorderseitigen Oberfläche 3 oder der rückseitigen Oberfläche 21 von dem modifizierten Bereich 7 erstreckt, entlang der Kandidatenlinie gebildet. Basierend auf einem Zustand des Halbschnitts wird die Kristallorientierung des zu bearbeitenden Objekts 1 identifiziert und die Bezugslinie wird festgelegt, insbesondere eine die Kristallorientierung anzeigende Linie. Unten wird ein Prinzip einer Identifizierung der Kristallorientierung des zu bearbeitenden Objekts 1 und einer Festlegung der Bezugslinie beschrieben.
Gemäß der Darstellung in 7 wird eine Kandidatenlinie 5A für das zu bearbeitender Objekt 1 einschließlich eines Substrats 12 aus dem kristallinen Material festgelegt. Der Bündelungspunkt P ist zu der Innenseite des zu bearbeitenden Objekts 1 ausgerichtet und das Laserlicht L wird entlang der Kandidatenlinie 5A zu einer vorderseitigen Oberfläche 12a des Substrats 12 als Laserlichteintrittsfläche emittiert. Demgemäß werden ein oder mehrere Reihen (zwei Reihen im dem dargestellten Beispiel) aus den modifizierten Bereichen 7 innerhalb des Substrats 12 in der Dickenrichtung entlang der Kandidatenlinie 5A gebildet. Damit einhergehend wird der Halbschnitt, der einen Oberflächenriss darstellt, der sich von dem modifizierten Bereich 7 zu der vorderseitigen Oberfläche 12a erstreckt, entlang der Kandidatenlinie 5A erzeugt. Im Übrigen stellt die Z-Richtung eine Richtung entsprechend der Dickenrichtung des zu bearbeitenden Objekts 1 dar, stellt die X-Richtung eine Richtung senkrecht zu der Z-Richtung dar, und die Y-Richtung stellt eine Richtung senkrecht zu der Z-Richtung und der Y-Richtung dar (dasselbe gilt für das Folgende).
Die 8(a) und 8(b) sind Ansichten, die jeweils ein Beispiel eines Halbschnitts Hc gemäß einer Ansicht aus der vorderseitigen Oberfläche 12a darstellen. Das Beispiel aus 8(b) stellt einen Fall dar, in dem eine Winkelabweichung Δθ, die einen Winkel darstellt, an dem eine Erstreckungsrichtung der Kandidatenlinie 5A zu einer Richtung einer Kristallorientierung K des Substrats 12 abweicht, größer ist als der Winkel aus dem Beispiel in 8(a). Zum Beispiel stellt die Kristallorientierung K in einem Fall, in dem das Substrat 12 ein SiC-Substrat ist, die Kristallorientierung K ihrer m-Ebene dar.
Gemäß der Darstellung in den 8(a) und 8(b) wird der Halbschnitt Hc durch sich periodisch ändernde Formen gebildet, die sich in der Umfangsrichtung erstrecken, die in eine Richtung quer zu der Erstreckungsrichtung der Kandidatenlinie 5A zu ändern ist, wie sich aus der Ansicht in der vorderseitigen Oberfläche 12a ergibt. Der Halbschnitt Hc weist eine Gestalt auf, in der eine Rissgestalt, d. h., eine Gestalt einer Abweichung (insbesondere eine Sägezahngestalt, die sich schräg zu der Kandidatenlinie 5A erstreckt und dann in einer Richtung höher zu der Kandidatenlinie 5A abbiegt) sich periodisch wiederholt.
Es wurde herausgefunden, dass in einem Fall, in dem die Winkelabweichung Δθ groß ist, ein Grad an Abweichung des Halbschnitts Hc kleiner ist als in einem Fall, in dem die Winkelabweichung Δθ klein ist. Der Grad der Abweichung stellt einen Indexwert dar, der einen Grad an Abweichung angibt. Der Grad an Abweichung umfasst z. B. einen Abweichungsbereich, eine Abweichungsfrequenz und eine Abweichungsmenge. Insbesondere umfasst der Grad an Abweichung eine Rissperiode (Änderungsperiode), die eine Länge (Abstand) in einer Richtung entlang der Kandidatenlinie 5A in einer Rissgestalt darstellt, und umfasst eine Erscheinungsfrequenz (Änderungsfrequenz) der Rissgestalt pro vorbestimmter Länge des Halbschnitts Hc.
In einem Fall, in dem die Winkelabweichung Δθ groß ist, ist die Rissperiode kleiner und die Erscheinungsfrequenz der Rissgestalt pro vorbestimmter Länge des Halbschnitts Hc ist größer als in einem Fall, in dem die Winkelabweichung Δθ kleiner ist. Demgemäß wurde gefunden, dass ein Grad zwischen einer Größe der Winkelabweichung Δθ und dem Halbschnitt Hc eine bestimmte Korrelation aufweist. Genauer wurde gefunden, dass die Rissperiode mit kleinerer Winkelabweichung Δθ größer ist (der zu der Erstreckungsrichtung der Kandidatenlinie 5A bezüglich der Kristallorientierung K) und die Erscheinungsfrequenz der Rissgestalt mit kleinerer Winkelabweichung Δθ kleiner ist.
9(a) stellten einen Graphen dar, der ein Beispiel in einer Beziehung zwischen einem Winkel, der durch die Kandidatenlinie 5A bezüglich der Kristallorientierung K gebildet ist, und der Rissperiode darstellt, die den Grad an Abweichung des Halbschnitts Hc darstellt. 9(b) stellt einen Graphen dar, der ein Beispiel einer Beziehung zwischen einer Koordinate der Kandidatenlinie 5A und der Erscheinungsfrequenz der Rissgestalt darstellt, die den Grad an Abweichung des Halbschnitts Hc angibt. Ein Abstand zwischen Koordinaten, der einem Unterschied zwischen den Erscheinungsfrequenzen der Rissgestalt entspricht, entspricht der Länge zwischen den Rissen, insbesondere der Rissperiode. In der Figur, stellt der Winkel, der durch die Kandidatenlinie 5A bezüglich der Kristallorientierung K gebildet wird (nachfolgend einfach als „der Winkel der Kandidatenlinie 5A“ bezeichnet), den Winkel dar, in dem ein Winkel eine Standardbearbeitungslinie ist, die gemäß der Standardeingabe 0° bestimmt wird. Die Standardbearbeitungslinie ist z. B. eine Linie parallel zu einer Orientierungsmarkierung des zu bearbeitenden Objekts 1. Die Rissperiode stellt hier einen Durchschnittswert von einer vorgegebenen Anzahl von Rissperioden dar. Die Rissperiode wird als ein relativer Wert basierend auf einer bestimmten Rissperiode als Bezugsgröße dargestellt.
Gemäß der Darstellung in 9(a) ändert sich die Rissperiode durch Änderung des Winkels der Kandidatenlinie 5A. Demgemäß ist es angesichts der obigen Erkenntnis, dass die Winkelabweichung Δθ mit größerer Rissperiode kleiner wird und sich die Richtung der Bearbeitungslinie 5 der Richtung der Kristallorientierung K annähert, ersichtlich, dass die Kristallorientierung K aus der Kandidatenlinie 5A erhalten werden kann, die eine große Rissperiode aufweist. In dem dargestellten Beispiel sind der Winkel der Kandidatenlinie 5A und die Rissperiode zueinander umgekehrt proportional. Ein optimaler Winkel der Kandidatenlinie 5A beträgt -0,05° und in diesem Fall kann eine Richtung, die um -0,05° aus einer Richtung bezüglich der Standardbearbeitungslinie gedreht ist, als die Kristallorientierung K identifiziert werden. Die Kandidatenlinie 5A, die um -0,05° bezüglich der Standardbearbeitungslinie gedreht ist, kann als eine Bezugszugslinie 5B festgelegt werden.
Gemäß der Darstellung in 9(b) nimmt die Winkelabweichung Δθ mit höherer Auftrittsfrequenz der Rissgestalt (kleinerer Rissperiode) pro vorbestimmter Länge des Halbschnitts Hc zu. Demgemäß ist es ersichtlich, dass die Kristallorientierung K aus der Kandidatenlinie 5A mit einer niedrigen Erscheinungsfrequenz der Rissgestalt erhalten werden kann.
Die 10(a) und 10(b) stellen Ansichten dar, die ein anderes Beispiel des Halbschnitts Hc in Ansicht aus der vorderseitigen Oberfläche 12a zeigen. In dem Beispiel der 10(a) und dem Beispiel der 10(b) unterscheiden sich die Richtungen der Winkelabweichung Δθ bezüglich der Kandidatenlinie 5A voneinander. In einem Fall, in dem sie durch die Kandidatenlinie 5A in eine Seite und in eine andere Seite unterteilt wird, ist die Richtung der Kristallorientierung K schräg zu einer Seite mit Bezug auf die Kandidatenlinie 5A, wenn die Rissgestalt des Halbschnitts Hc eine Gestalt aufweist, die sich zu einer Seite der Kandidatenlinie 5A schräg erstreckt, wie in 10(a) dargestellt ist. Wenn die Rissgestalt des Halbschnitts Hc eine Gestalt aufweist, die sich zu der anderen Seite der Kandidatenlinie 5A schräg erstreckt, wie in 10(b) dargestellt ist, verläuft die Richtung der Kristallorientierung K zu der anderen Seite bezüglich der Kandidatenlinie 5A schräg.
Die 11(a) und 11(b) stellen fotografische Ansichten dar, die jeweils ein Beispiel des Halbschnitts Hc in Ansicht aus der vorderseitigen Oberfläche 12a in einer vergrößerten Weise darstellen. Das Substrat 12 stellt in dem Beispiel in der Figur ein SiC-Substrat dar und es ist ein Straßenbereich 17 dargestellt, der später beschrieben wird. Die Kandidatenlinie 5A ist an dem Straßenbereich 17 als zu einer Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs 17 parallel festgelegt. Der in 11(a) dargestellte Halbschnitt Hc weist eine Gestalt auf, in der sich die Rissgestalt mit Bezug auf die Kandidatenlinie 5A nach oben erstreckt. In diesem Fall weist die Richtung der Kristallorientierung K mit Bezug auf die Kandidatenlinie 5A in der Ansicht aus der vorderseitigen Oberfläche 12a eine Winkelabweichung Δθ entgegen dem Uhrzeigersinn auf. Der in 11(b) dargestellte Halbschnitt Hc weist eine Gestalt auf, in der sich die Rissgestalt mit Bezug auf die Kandidatenlinie 5A nach unten erstreckt. In diesem Fall weist die Richtung der Kristallorientierung K mit Bezug auf die Kandidatenlinie 5A in Ansicht aus der vorderseitigen Oberfläche 12a eine Winkelabweichung Δθ im Uhrzeigersinn auf.
Gemäß der obigen Beschreibung kann eine Richtung der Kandidatenlinie 5A in der Ausführungsform als die Kristallorientierung K identifiziert werden, in der die Kandidatenlinie den kleinsten Grad an Abweichung des Halbschnitts Hc (z. B. die größte Rissperiode oder die niedrigste Erscheinungsfrequenz der Rissgestalt) außer einer Mehrzahl der Kandidatenlinien 5A aufweist. Die Kandidatenlinie 5A kann als die Bezugslinie 5B festgelegt sein, die die Richtung der Kristallorientierung K anzeigt.
Es wird eine Suche nach der Kandidatenlinie 5A durchgeführt, in der der Grad an Abweichung des Halbschnitts Hc in einen vorbestimmten Bereich fällt (z. B. die Rissperiode größer oder gleich dem Schwellwert ist oder die Erscheinungsfrequenz der Rissgestalt kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist) und die Richtung der gefundenen Kandidatenlinie kann mit der Kristallorientierung K identifiziert werden. Die Kandidatenlinie 5A kann als die Bezugslinie 5B festgelegt werden. Eine Richtung eines Winkels der Kristallorientierung K bezüglich der Kandidatenlinie 5A kann aus einer Abweichungsrichtung des Halbschnitts Hc (Neigungsrichtung der Rissgestalt mit Bezug auf die Kandidatenlinie 5A) identifiziert werden. Mit anderen Worten, auf Grundlage davon, ob sich der Halbschnitt Hc mit Bezug auf die Kandidatenlinie 5A nach oben oder nach unten erstreckt, kann identifiziert werden, ob die Winkelabweichung Δθ der Kristallorientierung K mit Bezug auf die Kandidatenlinie 5A in der positiven Richtung oder der negativen Richtung liegt.
Als Nächstes wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung (eine Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung) gemäß einer ersten Ausführungsform mit Bezug auf die schematische Konfigurationsdarstellung aus 12 beschrieben.
Eine Laserbearbeitungsvorrichtung (Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung) 300 bündelt das Laserlicht L an dem zu bearbeitenden Objekt 1, um den modifizierten Bereich 7 in dem zu bearbeitenden Objekt 1 entlang der Verarbeitungslinie 5 zu bilden (einschließlich der Kandidatenlinie 5A, der Bezugslinie 5B und der Schnittlinie 5C). Zusätzlich bündelt die Laserbearbeitungsvorrichtung 300 das Laserlicht L an der vorderseitigen Oberfläche 12a des Substrats 12 in dem zu bearbeitenden Objekt 1, um ein Markieren zur Bildung von Markierungen M durchzuführen, die eine Mehrzahl von Vertiefungsmarkierungen entlang der Bearbeitungslinie 5 darstellen (vgl. 16). Die Mehrzahl von Markierungen M entlang der Bearbeitungslinie 5 ist entlang der Bearbeitungslinie 5 mit Abstand entsprechend z. B. einer Pulsbereite (relative Geschwindigkeit des Laserlichtpulses zu dem zu bearbeitenden Objekt 1/Wiederholungsperiode des Laserlichtpulses) angeordnet. Die Mehrzahl aus Markierungen M stellt eine Bezugsmarkierung dar, die die Kristallorientierung K anzeigt. Die Markierungen M werden hier durch einen modifizierten Punkt (modifizierten Bereich 7) gebildet, der auf der vorderseitigen Oberfläche 12a freiliegend gebildet ist.
Die Laserbearbeitungsvorrichtung 300 umfasst eine Laserlichtquelle 202, ein bündelndes optisches System 204 und eine Oberflächenbetrachtungseinheit (Abbildungseinheit) 211. Die Laserlichtquelle 202, das bündelnde optische System 204 und die Oberflächenbetrachtungseinheit (Abbildungseinheit) 211 werden in einem Gehäuse 231 bereitgestellt. Die Laserlichtquelle 202 emittiert das Laserlicht L mit einer Wellenlänge, die durch das zu bearbeitende Objekt 1 transmittiert wird. Die Wellenlänge beträgt z. B. 532 nm bis 1500 nm. Die Laserlichtquelle 202 ist z. B. ein Faserlaser oder ein Festkörperlaser. Das bündelnde optische System 204 bündelt das Laserlicht L, das durch die Laserlichtquelle 202 emittiert wird, innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1. Das bündelnde optische System 204 umfasst eine Mehrzahl von Linsen. Das bündelnde optische System 204 ist an einer Bodenplatte 233 des Gehäuses 231 über eine Betriebseinheit 232 mit einer piezoelektrischen Vorrichtung und dergleichen montiert.
In der Laserbearbeitungsvorrichtung 300 wird das Laserlicht L, das durch die Laserlichtquelle 202 emittiert wird, sequentiell durch die dichroitischen Spiegel 210 und 238 transmittiert, um in das bündelnde optische System 204 einzutreten, und wird durch das bündelnde optische System 204 in dem zu bearbeitenden Objekt 1 gebündelt, das an dem Auflagetisch 104 auf der Plattform 111 angebracht ist.
Die Oberflächenbetrachtungseinheit 211 betrachtet die Laserlichteintrittsfläche des zu bearbeitenden Objekts 1. Die Oberflächenbetrachtungseinheit 211 bildet die vorderseitige Oberfläche 12a des Substrats 12 in das zu bearbeitende Objekt 1 ab, das durch den Auflagetisch 107 gehalten wird. Die Oberflächenbetrachtungseinheit 211 umfasst eine Betrachtungslichtquelle 211a und einen Detektor 211b. Die Betrachtungslichtquelle 211a emittiert das sichtbare Licht VL1. Die Betrachtungslichtquelle 211a ist nicht speziell beschränkt und es kann eine bekannte Lichtquelle verwendet werden.
Der Detektor 211b erfasst das reflektierte Licht VL2 des sichtbaren Lichts VL1, das durch die Laserlichteintrittsfläche des zu bearbeitenden Objekts 1 reflektiert wird, um ein Bild der vorderseitigen Oberfläche 12a zu erhalten (im Folgenden als ein „Bild der Oberfläche“ bezeichnet). Der Detektor 211b erhält ein Bild der Oberfläche mit dem Halbschnitt Hc. Zusätzlich erhält der Detektor 211b ein Bild der Oberfläche mit der Mehrzahl von Markierungen M. Der Detektor 211b ist nicht speziell beschränkt und es kann eine bekannte Abbildungsvorrichtung, wie z. B. eine Kamera, verwendet werden.
In der Oberflächenbetrachtungseinheit 211 wird das sichtbare Licht VL1, das durch die Betrachtungslichtquelle 211a reflektiert wird oder durch einen Spiegel 208 und dichroitische Spiegel 209, 210 und 238 transmittiert wird, durch das bündelnde optische System 204 zu dem zu bearbeitenden Objekt 1 gebündelt. Das reflektierte Licht VL2, das durch die Laserlichteintrittsfläche des zu bearbeitenden Objekts 1 reflektiert wird, wird durch das bündelnde optische System 204 gebündelt, um durch die dichroitischen Spiegel 238 und 210 transmittiert zu werden oder dadurch reflektiert zu werden, und wird dann durch den dichroitischen Spiegel 209 transmittiert, um durch den Detektor 211b aufgenommen zu werden.
Die Laserbearbeitungsvorrichtung 300 umfasst eine Anzeigeeinheit 240 zur Anzeige des Bildes der Oberfläche, das durch die Oberflächenbetrachtungseinheit 211 abgebildet wird, und eine Steuerung 250 zur Steuerung der Laserbearbeitungsvorrichtung 300. Als Anzeigeeinheit 240 kann ein Monitor oder dergleichen verwendet werden.
Die Steuerung 250 umfasst z. B. eine CPU, einen ROM, einen RAM und dergleichen. Die Steuerung 250 steuert die Laserlichtquelle 202, um die Ausgabe, die Pulsbreite und dergleichen des Laserlichts L einzustellen, das von der Laserlichtquelle 202 emittiert wird. Wenn der modifizierte Bereich 7 gebildet wird, steuert die Steuerung 250 wenigstens das Gehäuse 231 oder eine Position der Plattform 111 (Auflagetisch 107) und betreibt die Antriebseinheit 232, um den Bündelungspunkt P des Laserlichts L auf der vorderseitigen Oberfläche 3 (vorderseitige Oberfläche 12a) des zu bearbeitenden Objekts 1 oder an einer Position innerhalb des vorbestimmten Abstands zu der vorderseitigen Oberfläche 3 (oder der rückseitigen Oberfläche 21) zu positionieren. Bei Bildung des modifizierten Bereichs 7 steuert die Steuerung 250 das Gehäuse 231, die Position der Plattform 111 und den Betrieb der Antriebseinheit 232, um den Bündelungspunkt P entlang der Bearbeitungslinie 5 relativ zu bewegen.
Die Steuerung 250 legt die Mehrzahl von Kandidatenlinien 5A fest, die sich für das zu bearbeitende Objekt 1 jeweils in unterschiedlichen Richtungen erstrecken können. Die Steuerung 250 steuert den Betrieb der Plattform 111 (Auflagetisch 107) der Laserlichtquelle 202 oder der Antriebseinheit 232 (bündelndes optisches System 204), so dass der modifizierte Bereich 7 innerhalb des Substrats 12 gebildet wird und der Halbschnitt Hc entlang der Mehrzahl von Kandidatenlinien 5A gebildet wird.
Die Steuerung 250 steuert den Betrieb der Oberflächenbetrachtungseinheit 211, um das Bild der Oberfläche abzubilden. Die Steuerung 250 bestimmte die Bezugslinie 5B an der Basis des Bildes der Oberfläche, das durch die Oberflächenbetrachtungseinheit 211 abgebildet wird, und legt die Bezugslinie 5B für das zu bearbeitende Objekt 1 fest. Speziell wird die Bilderkennungsbearbeitung in der Mehrzahl der Abbildungen der Oberfläche, die den Halbschnitt Hc umfassen, durchgeführt und die Kandidatenlinien 5A mit dem kleinsten Grad an Abweichung des Halbschnitts Hc aus einer vorbestimmten Anzahl von Kandidatenlinien 5A wird als die Referenzlinie 5B festgelegt, die die Kristallorientierung K des Substrats 12 für das zu bearbeitende Objekt 1 anzeigt. Hier wird die Rissperiode von jedem aus einer Mehrzahl der Halbschnitte Hc aus den Abbildungen der Oberfläche erkannt und die Kandidatenlinie 5A, die dem Halbschnitt Hc mit der größten Rissperiode entspricht wird als die Referenzlinie 5B festgelegt. Die Bilderkennungsbearbeitung, die durch die Steuerung 250 durchgeführt wird, ist nicht speziell beschränkt und es kann eine bekannte Bilderkennungsbearbeitung, wie z. B. eine Strukturerkennung oder dergleichen angenommen werden.
Die Steuerung 250 steuert den Betrieb der Plattform 111 und/oder die Laserlichtquelle 203 und/oder die Antriebseinheit 232, so dass die Mehrzahl von Markierungen M (vgl. 16) an dem zu bearbeitenden Objekt 1 entlang der Bezugslinie 5B gebildet wird.
Die Steuerung 250 führt eine Bilderkennungsbearbeitung an der Abbildung der Oberfläche mit der Mehrzahl von Markierungen M durch und erkennt eine Anordnungsrichtung der Markierungen M. Die Steuerung 250 identifiziert die Kristallorientierung K auf Basis der Anordnungsrichtung der erkannten Markierungen M und richtet die Schnittlinie 5C aus. Die Steuerung 250 legt z. B. die Schnittlinie 5C fest oder ändert die bestehende Schnittlinie 5C, so dass die Schnittlinie 5C zu der Anordnungsrichtung der Markierungen M parallel ist (parallel zu der Kristallorientierung K).
Die Steuerung 250 legt die Schnittlinie 5C fest, die durch den später beschriebenen Straßenbereich 17 des zu bearbeitenden Objekt 1 verläuft. In einem Fall, in dem die Erstreckungsrichtung der Straßenrichtung 17 nicht mit der Kristallorientierung K übereinstimmt, legt die Steuerung 250 die Schnittlinie 5C für das zu bearbeitende Objekt 1 als zu der Kristallorientierung K parallel fest und ist bezüglich der Erstreckungsrichtung der Straßenbereichs 17 geneigt.
Als Nächstes wird ein Laserbearbeitungsverfahren (Schneideverfahren zur Objektbearbeitung), das in der Laserbearbeitungsvorrichtung 300 durchgeführt wird, mit Bezug auf die Flussdiagramme der 13 und 14 beschrieben.
Das Laserbearbeitungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform wird z. B. in einem Herstellungsverfahren zur Herstellung eines Halbleiterchips verwendet, wie z. B. einer lichtemittierenden Diode. In dem Schneideverfahren zur Objektbearbeitung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird das als erstes nass zu bearbeitende Objekt 1 vorbereitet. Gemäß der Darstellung in 15(a) stellt das zu bearbeitende Objekt 1 einen reinen Wafer dar und umfasst das Substrat 12. Auf dem Substrat 12 wird ein Orientierungsmarkierungsabschnitt OF bereitgestellt. Das Substrat 12 umfasst einen nichteffektiven Bereich 16x, der auf einem Außenkantenabschnitt an der vorderseitigen Oberfläche 12a bereitgestellt ist, und einen effektiven Bereich 16y, der innerhalb des ineffektiven Bereichs 16x bereitgestellt ist. Der effektive Bereich 16y stellt einen Bereich dar, in dem eine später beschriebene funktionale Vorrichtungsschicht 15 bereitgestellt wird. Der ineffektive Bereich 16x stellt einen Bereich dar, in dem die funktionale Vorrichtungsschicht 15 nicht bereitgestellt wird.
Anschließend wird die Bezugslinie 5B für das zu bearbeitende Objekt 1 festgelegt (S10). Insbesondere wird als erstes das Substrat 12 an dem Auflagetisch 107 der Plattform 111 montiert. Die Steuerung 250 legt die Kandidatenlinie 5A parallel zu der Orientierungsmarkierung OF (oder schräg um einen Bezugswinkel in der θ-Richtung) als die Standardbearbeitungslinie fest (S11).Die Steuerung 250 ändert den Winkel der Kandidatenlinie 5A in der θ-Richtung, so dass der Winkel der Kandidatenlinie 5A um einen speziellen Winkel in der θ-Richtung bezüglich der Standardbearbeitungslinie abweicht (S12). Die θ-Richtung stellt eine Drehrichtung mit der Z-Richtung als einer axialen Richtung dar. Der Bezugswinkel und der spezifizierte Winkel sind vorbestimmte Winkel, die vorab festgelegt werden. Der Bezugswinkel und der spezifizierte Winkel sind nicht speziell beschränkt. Der Bezugswinkel und der spezifizierte Winkel können z. B. von der Spezifizierung oder dem Zustand des Substrats 11 erhalten werden.
Anschließend wird das Laserlicht L entlang der Kandidatenlinie 5A in dem ineffektiven Bereich 16x ein oder mehrere Male gescannt, während er innerhalb des Substrats 12 gebündelt wird. Eine oder mehrere Reihen des modifizierten Bereichs 7 werden in dem Substrat 12 in den ineffektiven Bereich 16x gebildet. Demgemäß wird der Halbschnitt Hc, der die vorderseitige Oberfläche 12a des Substrats 12 in dem ineffektiven Bereich 16x erreicht, entlang der Kandidatenlinie 5A gebildet (S13). Beim mehrmaligen Scannen des Laserlichts L wird das Scannen des Laserlichts L in der gleichen Richtung (sogenannte Eigenwegbearbeitung) mehrere Male wiederholt. Dann wird die Abbildung der Oberfläche mit dem Halbschnitt HC durch die Oberflächenbetrachtungseinheit 211 abgebildet und in einer Speichereinheit (ROM oder RAM) der Steuerung 250 abgebildet. Beim mehrmaligen Scannen des Laserlichts L kann das Laserlicht L entlang der Kandidatenlinie 5A reziprok gescannt werden (sogenannte reziproke Bearbeitung).
Anschließend wird die Laserbearbeitung entsprechend S12 und S13 wiederholt ausgeführt, bis die Anzahl von Wiederholungen der Bearbeitung eine vorbestimmte Anzahl von vorab festgelegten Wiederholungen erreicht (hier fünfmal) (S14). In S12, was mehrere Male wiederholt wird, wird der Winkel geändert, so dass der Winkel der Kandidatenlinie 5A in der θ-Richtung nicht gleich wird und als ein Ergebnis wird die vorbestimmte Anzahl von Kandidatenlinien 5A, die sich in unterschiedliche vorbestimmte Richtungen erstrecken, festgelegt.
Anschließend führt die Steuerung 250 eine Bilderkennungsbearbeitung an der Mehrzahl von gespeicherten Bildern der Oberfläche durch und erkennt und wertet einen Zustand von jedem der Mehrzahl von Halbschnitten Hc aus (S15). Die Steuerung 250 wählt den Halbschnitt Hc mit der längsten Rissperiode aus einer Mehrzahl der erkannten Rissperioden aus. Die Steuerung wählt die Kandidatenlinien 5A aus der Mehrzahl von Kandidatenlinien 5A aus, in denen die Kandidatenlinien 5A entlang des Halbschnitts Hc mit der längsten Rissperiode ist (S16). Dann legt die Steuerung 250 die ausgewählte Kandidatenlinie 5A als die Bezugslinie 5B fest, die die Kristallorientierung K des Substrats 12 für das zu bearbeitende Objekt 1 anzeigt (S17). Eine Richtung (Kristallorientierung K) der festgelegten Bezugslinie 5B ist in der Speichereinheit der Steuerung 250 gespeichert.
In S16, wie in 15(b) dargestellt ist, ist z. B. eine Kandidatenlinie 5G mit der größten Rissperiode aus den fünf Kandidatenlinien 5A ausgewählt, die in dem ineffektiven Bereich 16x festgelegt sind. In diesem Fall wird in S17 eine Richtung der Kandidatenlinie 5G als die Kristallorientierung K bestimmt und die Bezugslinie 5B parallel zu der Kandidatenlinie 5G ist in dem ineffektiven Bereich 16x festgelegt. Die Richtung der Bezugslinie 5B kann als Winkel (optimaler Winkel) in der θ-Richtung aus einer parallelen Richtung der Orientierungsmarkierung OF dargestellt werden. Die Bezugslinie 5B ist eine Linie, die sich abweichend in der θ-Richtung um den optimalen Winkel aus der parallelen Richtung der Orientierungsmarkierung OF in dem ineffektiven Bereich 165x erstreckt.
Anschließend wird die Mehrzahl von Markierungen M, die entlang der Bezugslinie 5B angeordnet sind, auf der vorderseitigen Oberfläche 12a des Substrats 12 markiert (S20). In S20 wird das Laserlicht L gescannt, während es an der vorderseitigen Oberfläche 12a des Substrats 12 entlang der Bezugslinie 5B in dem ineffektiven Bereich 16x gebündelt wird. Die Mehrzahl von Markierungen M wird entlang der Bezugslinien 5B an der vorderseitigen Oberfläche 12a des Substrats 12 in dem ineffektiven Bereich 16x gebildet (vgl. 16).
Anschließend wird das Substrat 12 von der Plattform 111 entfernt und die funktionale Vorrichtungsschicht 15 wird auf der vorderseitigen Oberfläche 12a des Substrats 12 gebildet (S30). Die funktionale Vorrichtungsschicht 15 umfasst eine Mehrzahl von funktionalen Vorrichtungen 15a (z. B. eine Lichtaufnahmevorrichtung, wie z. B. eine Fotodiode, eine lichtemittierende Vorrichtung, wie z. B. eine Laserdiode, oder eine Schaltungsvorrichtung, die als eine Schaltung ausgebildet ist), die in dem effektiven Bereich 16y der vorderseitigen Oberfläche 12a in einer Matrix angeordnet sind. Der Straßenbereich (Zerteilungsstraße) 17 wird zwischen benachbarten funktionalen Vorrichtungen 15a gebildet.
In S30 wird die funktionale Vorrichtungsschicht 15 unter Verwendung der Orientierungsmarkierung OF als Bezug gebildet. Insbesondere ist die Mehrzahl von funktionalen Vorrichtungen 15a, die in der parallelen Richtung und einer vertikalen Richtung der Orientierungsmarkierung OF angeordnet sind, in dem effektiven Bereich 16y der vorderseitigen Oberfläche 12a angeordnet. Der sich in der parallelen Richtung und der vertikalen Richtung der Orientierungsmarkierung OF erstreckende gitterartige Straßenbereich 17 ist zwischen der Mehrzahl von funktionalen Vorrichtungen 15a gebildet.
Anschließend wird ein Dehnband an der rückseitigen Oberfläche 21 des zu bearbeitenden Objekts 1 einschließlich des Substrats 12 und der funktionalen Vorrichtungsschicht 15 angebracht und das zu bearbeitende Objekt 1 wird an der Plattform 111 montiert. Das Bild der Oberfläche mit der Mehrzahl von Markierungen M wird durch die Oberflächenbetrachtungseinheit 211 abgebildet. Die Steuerung 250 erkennt die Anordnungsrichtung der Mehrzahl von Markierungen M aus dem Bild der Oberfläche. Die Steuerung 250 identifiziert die Anordnungsrichtung der Mehrzahl von Markierungen M als die Kristallorientierung K. Die Steuerung 250 legt die Schnittlinie 5C parallel zu der Anordnungsrichtung der Markierungen M fest und verläuft durch den Straßenbereich 17. Die Schnittlinie 5C liegt senkrecht zu der Anordnungsrichtung der Markierungen M und verläuft durch den Straßenbereich 17 (S40). Mit anderen Worten, die gitterartige Schnittlinie 5C, die durch den Straßenbereich 17 zwischen der Mehrzahl von funktionalen Vorrichtungen 15a verläuft, ist festgelegt, so dass sie entlang der parallelen Richtung und einer orthogonalen Richtung der Kristallorientierung K verläuft, die durch Einstellen des Winkels in der θ-Richtung identifiziert wird.
17 ist eine ebene Ansicht, die die funktionale Vorrichtungsschicht 15 vergrößert darstellt. Gemäß der Darstellung in 17 ist z. B. die Schnittlinie 5C in S40 festgelegt, so dass sie durch den Straßenbereich 17 des zu bearbeitenden Objekts 1 verläuft. Zusätzlich ist die Schnittlinie 5C in dem Straßenbereich 17 festgelegt, so dass sie entlang der Parallelrichtung und der senkrechten Richtung zur Kristallorientierung K verläuft. In dem dargestellten Beispiel stimmt die Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs 17 (die Richtung, in der die funktionalen Vorrichtungen 15a angeordnet sind) nicht mit der Kristallorientierung K überein. In diesem Fall ist die Schnittlinie 5C in S40, die durch den Straßenbereich 17 verläuft, in Ansicht aus der Z-Richtung als zu der Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs 17 schräg und zu der Kristallorientierung K parallel festgelegt. Zusätzlich ist die Schnittlinie 5C, die durch den Straßenbereich 17 verläuft, zu der Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs 17 und vertikal zu der Kristallorientierung K in Ansicht aus der Z-Richtung schräg festgelegt.
Anschließend wird das zu bearbeitende Objekt 1 entlang der Schnittlinie 5C zur Bildung einer Mehrzahl von Halbleiterchips (z. B. eines Speichers, einer IC, einer lichtemittierenden Vorrichtung und einer Lichtaufnahmevorrichtung) zersägt (S50). Genauer wird das Laserlicht L ein oder mehrere Male entlang der Schnittlinie 5C gescannt, während es innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 gebündelt wird. Demgemäß werden eine oder mehrere Reihen des modifizierten Bereichs 7 innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 entlang der Schnittlinie 5C gebildet. Dann wird das zu bearbeitende Objekt 1 entlang der Schnittlinie 5C von dem modifizierten Bereich 7 als einem Anfangspunkt des Schneidens durch Dehnen des Dehnbands zersägt, um voneinander als Mehrzahl von Halbleiterchips getrennt zu werden.
Hier wurde erkannt, dass das Auftreten eines Höhenunterschieds in der Schnittfläche in einem Fall, in dem das zu bearbeitende Objekt 1 entlang der Schnittlinie 5C geschnitten wird, durch die Tatsache bewirkt wird, dass die Schnittlinie 5C als bezüglich der Kristallorientierung K abweichend festgelegt ist. Gemäß dieser Erkenntnis ist die Schnittlinie 5C gemäß der vorliegenden Ausführungsform in einem Fall, in dem die Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs 17 für das zu bearbeitende Objekt 1 festgelegt ist, parallel zu der Kristallorientierung K und schräg zu der Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs 17 festgelegt. Demgemäß, kann sogar in einem Fall, in dem die Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs 17 nicht mit der Kristallorientierung K übereinstimmt, verhindert werden, dass die Schnittlinie 5C mit Bezug auf die Kristallorientierung K abweicht und festgelegt wird. Es kann verhindert werden, dass der Höhenunterschied in der Schnittfläche auftritt und die Schnittfläche soll geglättet werden und bildet schließlich eine Spiegelfläche.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Kristallorientierung K auf Basis der Mehrzahl von Markierungen M identifiziert, die an der vorderseitigen Oberfläche 12a des zu bearbeitenden Objekts gebildet sind und die Kristallorientierung K anzeigen. Demgemäß kann die Kristallorientierung K unter Verwendung der Markierungen M genau identifiziert werden, die an der vorderseitigen Oberfläche 12a gebildet sind.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das Laserlicht L innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 gebündelt und der modifiziert Bereich 7 wird innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 entlang der Schnittlinie 5C gebildet. Von dem modifizierten Bereich 7 als Anfangspunkt des Schneidens aus wird das zu bearbeitende Objekt 1 entlang der Schnittline 5C geschnitten. Dementsprechend kann das zu bearbeitende Objekt 1 entlang der Schnittlinie 5C von dem modifizierten Bereich 7, der innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 gebildet ist, als von dem Anfangspunkt des Schneidens aus geschnitten werden.
Im Übrigen wurde erkannt, dass die Anzahl von Höhenunterschieden, die an der Schnittfläche des zu bearbeitenden Objekts 1 auftritt, das entlang der Bearbeitungslinie 5 geschnitten wird, mit dem zunehmenden Grad an Abweichung des Halbschnitts Hc entlang der Bearbeitungslinie 5 in dem Fall, in dem der modifizierte Bereich 7 entlang der Bearbeitungsline 5 gebildet wird, zunimmt. Angesichts dieser Erkenntnis wird die Bezugslinie 5B in dieser Ausführungsform auf Basis des Bildes der Oberfläche mit dem Halbschnitt Hc entlang jedem aus der Mehrzahl von Kandidatenlinien 5A, die sich in unterschiedlichen Richtungen erstrecken, für das zu bearbeitende Objekt 1 festgelegt.
Demgemäß kann die Schnittlinie 5C, die sich in einer Richtung parallel zu der Bezugslinie 5B erstreckt, festgelegt werden. Demzufolge kann verhindert werden, dass die Schnittlinie 5C bezüglich der Kristallorientierung K des Substrats 12 abweicht, und kann festgelegt werden. Das Auftreten von Höhenunterschieden in der Schnittfläche (Endfläche) durch das Schneiden des zu bearbeitenden Objekts 1 erhaltenen Chips kann verhindert werden und die Schnittfläche des Chips kann geglättet werden und schließlich kann eine Spiegelfläche gefertigt werden. Ferner kann die Ausbeute des Chips verbessert werden.
Im Übrigen können die Richtungen der Orientierungsmarkierung OF und die Kristallorientierung K im Allgemeinen voneinander höchstens um ungefähr 1° abweichen. Demzufolge ist vorliegende Ausführungsform mit dem oben beschriebenen Effekt besonders effizient im Vergleich zu einem Fall, in dem die Schnittlinie 5C parallel zu der Orientierungsmarkierung OF festgelegt ist.
In der vorliegenden Ausführungsform legt die Steuerung 250 die vorbestimmte Anzahl von Kandidatenlinien 5A fest, die sich in unterschiedlichen vorbestimmten Richtungen erstrecken, und sie legt die Kandidatenlinie 5A mit dem kleinsten Grad an Abweichung des Halbschnitts Hc aus der vorbestimmten Anzahl von Kandidatenlinie 5A als die Bezugslinie 5B fest. Demzufolge reicht es aus, die Bestrahlung mit Laserlicht L, Bestätigung des Zustands des Halbschnitts Hc und dergleichen lediglich für die vorbestimmte Anzahl von Kandidatenlinien 5A durchzuführen, so dass eine Festlegung der Bezugslinie 5B einfach durchgeführt werden kann.
In der vorliegenden Ausführungsform legt die Steuerung 250 für das Substrat 12 die vorbestimmte Anzahl von sich in unterschiedlichen vorbestimmten Richtungen erstreckenden Kandidatenlinien 5A unter Verwendung der parallel zu der Orientierungsmarkierung OF fest, die in dem zu bearbeitenden Objekt 1 als Bezug festgelegt wird. Insbesondere ist die Standardbearbeitungslinie parallel zu der Orientierungsmarkierung OF festgelegt und die vorbestimmte Anzahl von Kandidatenlinien 5A wird unter Verwendung der Standardbearbeitungslinie als Bezug festgelegt. Demzufolge können Abweichungen in den Einstellungen der Kandidatenlinien 5A für jedes zu bearbeitende Objekt verhindert werden. Im Speziellen ist es in einem Fall, in dem eine übereinstimmende Genauigkeit zwischen der Richtung der Orientierungsmarkierung OF und der Richtung der Kristallorientierung K sehr genau ist, effektiv, da die Einstellungen der Mehrzahl von Kandidatenlinien 5A ohne Feineinstellung der Bearbeitungslinie gemacht werden können. Ferner ist es in einem Fall, in dem die Chips aus dem zu bearbeitenden Objekt 1 in Massenfertigung hergestellt werden, effizient.
Die vorliegende Erfindung umfasst eine Anzeigeeinheit 260, die das Bild der Oberfläche, dass durch die Oberflächenbetrachtungseinheit 211 abgebildet wird, anzeigt. Demgemäß kann ein Bediener eine Bestätigung des Zustands des Halbschnitts Hc und dergleichen durchführen.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Mehrzahl von Markierungen M an dem zu bearbeitenden Objekt 1 entlang der Bezugslinie 5B gebildet. Demgemäß kann die sich in der Richtung parallel zu der Bezugslinie 5B erstreckende Schnittlinie für das zu bearbeitende Objekt 1 unter Verwendung der Mehrzahl von Markierungen M als eine Referenz festgelegt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die sich in der Richtung parallel zu der Bezugslinie 5B erstreckende Schnittlinie für das zu bearbeitende Objekt 1 festgelegt und der modifizierte Bereich 7 ist innerhalb des Substrats 12 entlang der Schnittlinie 5C gebildet. Demzufolge kann eine Reihe von Schritten, wie z. B. eine Bestrahlung durch Laserlicht L entlang der der Kandidatenlinie 5A eine Bestätigung des Zustands des Halbschnitts Hc, eine Festlegung der Bezugslinie 5B, ein Festlegen der Schnittlinie 5C und eine Bestrahlung mit Laserlicht L entlang der Schnittlinie 5C an einer Laserbearbeitungsvorrichtung 300 durchgeführt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform werden die Kandidatenlinie 5A und die Bezugslinie 5B in dem ineffektiven Bereich 16x des Substrats 12 festgelegt und die Mehrzahl von Markierungen M wird an der vorderseitigen Oberfläche 12a in dem ineffektiven Bereich 16x des Substrats 12 gebildet. Bei Herstellung des Chips durch Schneiden des zu bearbeitenden Objekts 1 ist es dementsprechend möglich, einen Abschnitt (ineffektiven Bereich 16x) effektiv zu verwenden, der normal entfernt und nicht weiter verwendet wird. Die Kandidatenlinie 5A und die Bezugslinie 5B sind in dem ineffektiven Bereich 16x festgelegt. Die Mehrzahl von Markierungen M kann in dem effektiven Bereich 16y gebildet werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das Laserlicht L nicht entlang der Kandidatenlinie 5A reziprok gescannt, wenn die Mehrzahl von Reihen von modifizierten Bereichen 7 entlang der Kandidatenlinie 5A zur Bildung des Halbschnitts Hc gebildet werden, jedoch wird das Laserlicht L in der gleichen Richtung mehrmals wiederholt gescannt. Dementsprechend kann der Halbschnitt Hc von dem modifizierten Bereich 7 die vorderseitige Oberfläche 12a geeignet erreichen und eine Abweichung des Halbschnitts Hc (Rissgestalt) kann unter erkennbarem Auftreten bewirkt werden.
Die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf das Obige beschränkt und kann wie folgt ausgebildet sein.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Mehrzahl von Markierungen M entlang der Bezugslinie 5B als die Bezugsmarkierung festgelegt; jedoch ist die zu bildende Bezugsmarkierung nicht speziell beschränkt. Zum Beispiel kann eine neue Orientierungsmarkierung (eine an einem Teil der Außenumfangsfläche des Substrats 12 gebildete Ebene), die von der Orientierungsmarkierung OF verschieden ist, parallel zu der Bezugslinie 5B als eine Bezugsmarkierung bereitgestellt sein. Ein Oberflächenschnitt unter Verwendung des Halbschnitts Hc der optimalen Kandidatenlinie 5A kann als eine neue Orientierungsmarkierung gemäß einer Bezugsmarkierung verwendet werden. Der modifizierte Bereich 7 kann innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 entlang der Bezugslinie 5B durch Bestrahlung mit dem Laserlicht L gebildet werden. Der Oberflächenschnitt von dem modifizierten Bereich 7 als einem Anfangspunkt kann als eine neue Orientierungsmarkierung gemäß einer Bezugsmarkierung verwendet werden. Verschiedene bekannte Verarbeitungsverfahren können im Übrigen übernommen werden, um die neue Orientierungsmarkierung zu bilden.
Die Bezugsmarkierung kann einen Riss darstellen, der sich von der vorderseitigen Oberfläche 12a von dem modifizierten Bereich 7 in das Substrat 12 erstreckt. Die Bezugsmarkierung kann durch eine Gestalt (einschließlich einer zweidimensionalen Gestalt und einer dreidimensionalen Gestalt) gebildet werden, die eine Kristallorientierung, eine Struktur, eine Farbe, eine Anzeige, einen eindimensionalen Code, einen zweidimensionalen Code oder dergleichen oder eine Kombination davon anzeigt. Die Bezugsmarkierung kann eine Ritzlinie sein, die entlang der Bezugslinie 5B gebildet ist.
In der vorliegenden Ausführungsform führt die Steuerung 250 eine Bilderkennungsbearbeitung an dem Bild der Oberfläche des Substrats 12 zur automatischen Erkennung des Grads an Abweichung von dem Halbschnitt Hc durch; jedoch kann der Grad an Abweichung des Halbschnitts Hc aus dem Bild der Oberfläche, das an der Anzeigeeinheit 240 angezeigt wird, oder durch den Bediener visuell erkannt werden. In diesem Fall kann der Bediener z. B. in einer Bearbeitungseinheit, die mit der Steuerung 250 verbunden ist, Operationen zur Festlegung der Bezugslinie 5B auf Basis des Grads der Abweichung des Halbschnitts Hc durchführen, um die Bezugslinie 5B für das zu bearbeitende Objekt 1 festzulegen.
In der vorliegenden Ausführungsform führt die Steuerung 250 die Bilderkennungsbearbeitung an dem Bild der Oberfläche des Substrats 12 zur automatischen Erkennung der Mehrzahl von Markierungen M durch; jedoch kann die Mehrzahl von Markierungen M aus dem Bild der Oberfläche, das an der Anzeigeeinheit 240 angezeigt wird, oder visuell durch den Bediener erkannt werden. In diesem Fall kann der Bediener z. B. in der mit der Steuerung 250 verbundenen Bedieneinheit eine Operation zum Festlegen der Schnittlinie 5C parallel zu der Anordnungsrichtung der Mehrzahl von Markierungen M durchführen, um die Schnittlinie 5C für das zu bearbeitende Objekt 1 festzulegen.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die funktionale Vorrichtungsschicht 15 in S30, in dem die funktionale Vorrichtungsschicht 15 an der vorderseitigen Oberfläche 12a des Substrats 12 gebildet wird, unter Verwendung der Orientierungsmarkierung OF als einem Bezug gebildet; jedoch kann die funktionale Vorrichtungsschicht 15 unter Verwendung der Mehrzahl von Markierungen M als einem Bezug gebildet werden. Insbesondere kann die Mehrzahl von funktionalen Vorrichtungen 15a, die in der Anordnungsrichtung und in der vertikalen Richtung der Mehrzahl von Markierungen M, in dem effektiven Bereich 16y der vorderseitigen Oberfläche 12a angeordnet werden. Der gitterartige Straßenbereich 17, der sich in der Anordnungsrichtung und der vertikalen Richtung der Mehrzahl von Markierungen M erstreckt, kann zwischen der Mehrzahl von funktionalen Vorrichtungen 15a gebildet sein.
Demgemäß können die Mehrzahl von funktionalen Vorrichtungen 15a und der Straßenbereich 17 entlang der Kristallorientierung K genau angeordnet werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird nach S20, in dem ein Markieren an dem Substrat 12 durchgeführt wird, S30 durchgeführt, in dem die funktionale Vorrichtungsschicht 15 gebildet wird; jedoch kann ohne Beschränkung das zu bearbeitende Objekt 1 verwendet werden, in dem die funktionale Vorrichtung 15a vorab auf dem Substrat 12 gebildet ist (sogenannter Wafer mit gebildeter Vorrichtung). Insbesondere wird, nachdem S10 durchgeführt wurde, in dem die Bezugslinie 5B für das zu bearbeitende Objekt 1 festgelegt ist, auf dem die funktionale Vorrichtung 15a vorab auf dem Substrat 12 gebildet ist, S20 durchgeführt, in dem das Markieren durchgeführt wird, und S40 kann sofort durchgeführt werden, in dem die Schnittlinie festgelegt wird. In diesem Fall kann die Schnittlinie 5C parallel zu der Bezugslinie 5B, die in S40 festgelegt wird, ohne Durchführung von S20 festgelegt werden, in dem das Markieren durchgeführt wird.
Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. In der Beschreibung der zweiten Ausführungsform werden Punkte beschrieben, die sich von der ersten Ausführungsform unterscheiden.
Auf Basis des Bilds der Oberfläche, das durch die Oberflächenbetrachtungseinheit 211 abgebildet wird, legt die Steuerung 250 die Mehrzahl von Kandidatenlinien 5A für das zu bearbeitende Objekt 1 sequentiell fest, bis der Grad an Abweichungen des Halbschnitts Hc in den vorbestimmten Bereich fällt. Die Steuerung 250 legt die Kandidatenlinie 5A, von der der Grad an Abweichung des Halbschnitts Hc innerhalb des vorbestimmten Bereichs fällt als die Bezugslinie 5B für das zu bearbeitende Objekt 1 fest. Hier ist die Kandidatenlinie 5A als die Bezugslinie 5B festgelegt, in der die Kandidatenlinie 5A entlang des Halbschnitt Hc liegt, der die Rissperiode gleich oder größer dem Schwellwert aufweist.
Gemäß der Darstellung in 18 ist die Bezugslinie 5B in S10 in dem Laserbearbeitungsverfahren (Schnittverfahren für das zu bearbeitende Objekt) gemäß der zweiten Ausführungsform wie folgt festgelegt. Insbesondere wird als erstes das Substrat 12 an dem Auflagetisch 107 der Plattform 111 angebracht. Die Kandidatenlinie 5A parallel zu der Orientierungsmarkierung OF (oder um den Bezugswinkel geneigt in der θ-Richtung) wird als die Standardbearbeitungslinie festgelegt (S61).
Anschließend wird das Laserlicht L entlang der Kandidatenlinie 5A in dem ineffektiven Bereich 16x ein oder mehrere Male gescannt, während es innerhalb des Substrats 12 gebündelt wird. Innerhalb des Substrats 12 des ineffektiven Bereichs 16x werden eine oder mehrere Reihen des modifizierten Bereichs 7 gebildet. Demgemäß wird der Halbschnitt Hc, der die vorderseitige Oberfläche 12a des Substrats 12 in dem ineffektiven Bereich 16x erreicht, entlang der Kandidatenlinie 5A gebildet (S62). Das Bild der Oberfläche mit dem Halbschnitt Hc wird durch die Oberflächenbetrachtungseinheit 211 abgebildet und in der Speichereinheit (ROM oder RAM) der Steuerung 250 gespeichert.
Anschließend führt die Steuerung 250 eine Bilderkennungsbearbeitung an dem gespeicherten Oberflächenbild durch und erkennt und evaluiert den Zustand des Halbschnitts Hc (S63). Es wird bestimmt, ob die Rissperiode des Halbschnitts Hc größer oder gleich dem Schwellwert ist, oder nicht (S64). Falls NEIN in S64 (in einem Fall, in dem die Rissperiode kleiner ist als der Schwellwert) wird der Winkel in der θ-Richtung der Kandidatenlinie 5A gemäß dem Ergebnis der Erkennung geändert und es wird eine neue Kandidatenlinie 5A festgelegt (S65).
In S65 wird eine Richtung in der θ-Richtung (in der positiven Richtung oder der negativen Richtung), in der die Kandidatenlinie 5A in der Richtung der Abweichung des Halbschnitts Hc rotiert, gemäß der ebenen Ansicht als eine spezielle Rotationsrichtung erhalten. Ein spezieller Drehwinkel wird aus der Rissperiode des Halbschnitts Hc unter Verwendung einer Datenfunktion oder Datentabelle erhalten, die vorab festgelegt sind. Es wird der Winkel der Kandidatenlinie 5A in der θ-Richtung geändert, so dass er um einen speziellen Winkel in der spezifizierten Rotationsrichtung abweicht. Nach S65 kehrt die Bearbeitung zu S62 zurück.
Der Schwellwert stellt einen Wert dar, der auf Basis der Rissperiode festgelegt werden kann, wenn die Winkelabweichung Δθ zwischen der Richtung der Kristallorientierung K und der Richtung der Kandidatenlinie 5A ausreichend klein ist. Die Datenfunktion oder Datentabelle stellt Daten hinsichtlich einer Korrelation 66 (vgl. 19(b)) zwischen dem Winkel, der durch die Kandidatenlinie 5A mit Bezug auf die Kristallorientierung K gebildet ist, und der Rissperiode dar (Grad der Abweichung des Halbschnitts Hc). Der Schwellwert und die Datenfunktion oder Datentabelle werden in der Speichereinheit (ROM) der Steuerung 250 gespeichert. Eine Drehung der Bearbeitungslinie 5 zu einer Abweichungsseite der Rissgestalt in der θ-Richtung ist gleich einer Drehung des zu bearbeitenden Objekts 1 zu einer Seite gegenüber der Abweichungsseite der Rissgestalt in der θ-Richtung.
Falls JA in S64 (ein Fall, in dem die Rissperiode gleich oder größer dem Schwellwert ist) wird die gegenwärtige Kandidatenlinie 5A als die Bezugslinie 5B festgelegt und die Richtung der Bezugslinie 5B wird als die Kristallorientierung K in der Speichereinheit der Steuerung 250 gespeichert (S66).
In dem in den 19(a) und 19(b) dargestellte Beispiel wird als erstes eine Laserbearbeitung entlang einer Kandidatenlinie 5A₁ durchgeführt, um einen Halbschnitt Hc zu bilden. Da eine Rissperiode C₁ des Halbschnitts Hc kleiner ist als ein Schwellwert a, wird erneut eine Kandidatenlinie 5A₂ festgelegt. Anschließend wird eine Laserbearbeitung entlang der Kandidatenlinie 5A₂ durchgeführt und es wird ein Halbschnitt Hc gebildet. Da eine Rissperiode C₂ des Halbschnitts Hc weiterhin kleiner ist als der Schwellwert a, wird erneut eine Kandidatenlinie 5A₃ festgelegt. Anschließend wird die Laserbearbeitung entlang der Kandidatenlinie 5A₃ durchgeführt und es wird ein Halbschnitt Hc gebildet. Eine Rissperiode C₃ des Halbschnitts Hc ist größer oder gleich dem Schwellwert a, so dass die Kandidatenlinie 5A₃ als die Bezugslinie 5B festgelegt wird. Daraufhin wird die Mehrzahl von Markierungen M in S20 entlang der Bezugslinie 5B gebildet.
Gemäß der obigen Beschreibung wird der obige Effekt auch in der vorliegenden Ausführungsform in einem Fall, in dem die Mehrzahl von Chips durch Schneiden des zu bearbeitenden Objekts 1 entlang der Schnittlinie 5C erhalten wird, erreicht, so dass es möglich ist, die Schnittfläche zu glätten und eventuell eine Spiegelfläche herzustellen.
In der vorliegenden Ausführungsform legt die Steuerung 250 sequentiell die Mehrzahl von Kandidatenlinien 5A für das zu bearbeitende Objekt 1 fest, bis der Grad an Abweichung des Halbschnitts Hc innerhalb des vorbestimmten Bereichs fällt (hier wird die Rissperiode kleiner als der Schwellwert a). Dann wird die Kandidatenlinie 5A, von der der Grad an Abweichung des Halbschnitts Hc in den vorbestimmten Bereich fällt, als die Bezugslinie 5B festgelegt. Demzufolge ist es möglich die Bezugslinie 5B für das zu bearbeitende Objekt 1 mit gewünschter Genauigkeit festzulegen. Durch Festlegung des Schwellwerts α auf einen Wert, an dem die Kristallorientierung K und die Richtung der Kandidatenlinie 5A übereinstimmen, kann z. B. eine Übereinstimmungsgenauigkeit zwischen der Kristallorientierung K und der Bezugslinie 5B realisiert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform legt die Steuerung 250 die anfängliche Kandidatenlinie 5A₁ für das zu bearbeitende Objekt 1 unter Verwendung der Orientierungsmarkierung OF fest, die an dem zu bearbeitenden Objekt 1 als ein Bezug bereitgestellt ist. Insbesondere wird die Standardbearbeitungslinie parallel zu der Orientierungsmarkierung OF festgelegt und die Kandidatenlinie 5A₁ wird unter Verwendung der Standardbearbeitungslinie als einem Bezug festgelegt. In diesem Fall kann eine Abweichung in den Festlegungen der Kandidatenlinie 5A für jedes zu bearbeitende Objekt 1 verhindert werden.
Die Steuerung 250 der vorliegenden Erfindung umfasst die Speichereinheit, die die Korrelation 66 (Datenfunktion oder Datentabelle) zwischen dem Winkel, der durch die Kandidatenlinie 5A mit Bezug auf die Kristallorientierung K gebildet wird, und den Grad an Abweichung des Halbschnitts Hc speichert. Demgemäß kann die Korrelation 66 bei Festlegung einer neuen Kandidatenlinie 5A in S65 als ein Index verwendet werden. Als ein Ergebnis kann die Anzahl an Kandidatenlinien 5A verringert werden, die sequentiell festgelegt werden, bevor die Bezugslinie 5B festgelegt wird.
Als Nächstes wird eine dritte Ausführungsform beschrieben. In der Beschreibung der dritten Ausführungsform werden Unterschiede zu der ersten Ausführungsform beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform legt die Steuerung 250 die Schnittlinie 5C an einer Position fest, in der die Schnittlinie 5C in den Straßenbereich 17 in einer Breitenrichtung des Straßenbereichs 17 (eine Richtung senkrecht zu der Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs 17, nachfolgend als eine „Straßenbreitenrichtung“ bezeichnet) fällt. In einem Fall, in dem die Schnittlinie 5C nicht in der Straßenbreitenrichtung in den Straßenbereich 17 fällt, legt die Steuerung 250 die Schnittlinie 5C an einer Position fest, an der die Anzahl von funktionalen Vorrichtungen 15a' (vgl. 21(b)), die von der Schnittlinie 5C gekreuzt werden, die von dem Straßenbereich 17 hervorsteht, kleiner oder gleich einer vorbestimmten Anzahl ist oder wenigstens ein Minimum beträgt.
Das Laserbearbeitungsverfahren (Schneideverfahren zur Objektbearbeitung) gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird mit Bezug auf das Flussdiagramm aus 20 beschrieben. Als erstes wird das zu bearbeitende Objekt 1 vorbereitet (vgl. 21). Das zu bearbeitende Objekt 1 ist hier ein Wafer mit gebildeten Vorrichtungen und umfasst das Substrat 12 und die funktionale Vorrichtungsschicht 15 mit der Mehrzahl von funktionalen Vorrichtungen 15a, die an der vorderseitigen Oberfläche 12a des Substrats 12 angeordnet ist. Der Straßenbereich 17 ist zwischen den benachbarten funktionalen Vorrichtungen 15a gebildet. Die Mehrzahl von funktionalen Vorrichtungen 15a ist in der parallelen Richtung und in der vertikalen Richtung der Orientierungsmarkierung OF Seite an Seite angeordnet. Der Straßenbereich 17 erstreckt sich in der parallelen Richtung und der vertikalen Richtung der Orientierungsmarkierung OF.
Anschließend wird die Kristallorientierung K des Substrats 12 identifiziert (S71). In S71 kann die Kristallorientierung K unter Durchführung der gleichen Bearbeitung identifiziert werden, wie die Bearbeitung gemäß S11 bis S17. Insbesondere wird das zu bearbeitende Objekt 1 an dem Auflagetisch 107 der Plattform 111 angebracht. Die Kandidatenlinie 5A parallel zu der Orientierungsmarkierung OF wird als die Standardbearbeitungslinie festgelegt. Es wird der Winkel der Kandidatenlinie 5A in der θ-Richtung geändert, so dass der Winkel der Kandidatenlinie 5A um einen speziellen Winkel in der θ-Richtung mit Bezug auf die Standardbearbeitungslinie abweicht. Das Laserlicht L wird ein oder mehrere Male entlang der Kandidatenlinie 5A gescannt, während es innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 gebündelt wird. Dementsprechend werden ein oder mehrere Reihen der modifizierten Bereiche 7 innerhalb der Substrats 12 gebildet und der Halbschnitt Hc wird entlang der Kandidatenlinie 5A gebildet. Das Bild der Oberfläche mit dem Halbschnitt Hc wird durch die Oberflächenbetrachtungseinheit 211 abgebildet und in der Speichereinheit (ROM oder RAM) der Steuerung 250 gespeichert.
Es wird eine Laserbearbeitung hinsichtlich einer Änderung des Winkels der Kandidatenlinie 5A und einer Bildung des Halbschnitts Hc wiederholt und eine bestimmte Anzahl von Wiederholungen durchgeführt, die vorab festgelegt ist. An der Mehrzahl von gespeicherten Bildern der Oberfläche wird eine Bilderkennungsbearbeitung durchgeführt und es wird die Rissperiode von jedem aus der Mehrzahl von Halbschnitten Hc erkannt. Der Halbschnitt Hc mit der größten Rissperiode unter den Rissperioden wird ausgewählt. Die Richtung Kandidatenlinie 5A entsprechend des ausgewählten Halbschnitts Hc wird als die Kristallorientierung K identifiziert.
Alternativ kann die Kristallorientierung K in S71 unter Durchführung der gleichen Bearbeitung identifiziert werden, wie die Bearbeitung gemäß S61 bis S66. Insbesondere wird das zu bearbeitende Objekt 1 an dem Auflagetisch 107 der Plattform 111 angebracht. Die Kandidatenlinie 5A parallel zu der Orientierungsmarkierung OF wird als die Standardbearbeitungslinie festgelegt. Das Laserlicht L wird ein oder mehrere Male entlang der Kandidatenlinie 5A gescannt, während es innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 gebündelt wird. Demzufolge werden ein oder mehrere Reihen der modifizierten Bereiche 7 innerhalb des Substrats 12 gebildet und der Halbschnitt Hc wird entlang der Kandidatenlinie 5A gebildet. Das Bild der Oberfläche mit dem Halbschnitt Hc wird durch die Oberflächenbetrachtungseinheit 211 abgebildet und in der Speichereinheit (ROM oder RAM) der Steuerung 250 gespeichert.
An dem gespeicherten Bild der Oberfläche wird eine Bilderkennungsverarbeitung durchgeführt, und die Rissperiode des Halbschnitts Hc wird erkannt. Bis die erkannte Rissperiode größer oder gleich dem Schwellwert wird, werden ein Festlegen einer neuen Kandidatenlinie 5A, in der der Winkel in der θ-Richtung geändert ist, eine Bildung des Halbschnitts Hc, ein Abbilden des Bilds der Oberfläche und eine Erkennung der Rissperiode wiederholt. In einem Fall, in dem die Rissperiode größer oder gleich dem Schwellwert α ist, wird die Richtung der Kandidatenlinie 5A entsprechend dem Halbschnitt Hc dieser Rissperioden als die Kristallorientierung K identifiziert.
Anschließend wird bestimmt, ob die Kristallorientierung K und die Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs 17 übereinstimmen oder nicht (S72). Falls JA in S72, wird die Standardprozesslinie, d. h., die gitterartige Schnittlinie 5C, die sich in paralleler und vertikaler Richtung bezüglich der Orientierungsmarkierung OF erstreckt, festgelegt (S73). Falls NEIN in S72 wird die Schnittlinie parallel zu der Kristallorientierung K und schräg bezüglich der Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs 17 für das zu bearbeitende Objekt 1 festgelegt S74. Nach S73 oder S74 wird das zu bearbeitende Objekt 1 entlang der Schnittlinie 5C geschnitten und es wird die Mehrzahl von Halbleiterchips gebildet (S75).
21(a) stellt eine Ansicht dar, die ein Beispiel der Schnittlinie 5C zeigt, die für das zu bearbeitende Objekt 1 festgelegt ist. In der Figur ist ein Zustand der vorderseitigen Oberfläche 3 des zu bearbeitenden Objekts 1 in Ansicht aus der Z-Richtung dargestellt. Gemäß der Darstellung in 21(a) wird die Schnittlinie 5C in S74 an der Position festgelegt, an der die Schnittline 5C in der Straßenbreitenrichtung in den Straßenbereich 17 fällt.
Hinsichtlich einer ausführlichen Beschreibung eines Festlegens bezüglich einer Schnittlinie 5C wird als erstes die Schnittlinie 5C zu der Kristallorientierung K entlang der Straßenbreitenrichtung bewegt und es wird eine Position, an der die Schnittline 5C aus dem Straßenbereich 17 nicht hervorsteht (die funktionale Vorrichtung 15a nicht kreuzt) als die Position bestimmt, an der die Schnittlinie 5C in dem Straßenbereich 17 fällt. Die Schnittlinie 5C wird an der bestimmten Position festgelegt.
21(b) zeigt eine Ansicht, die ein anderes Beispiel der Schnittlinie 5C darstellt, die für das zu bearbeitende Objekt 1 festgelegt ist. In der Figur ist ein Zustand der vorderseitigen Oberfläche 3 des zu bearbeitenden Objekts 1 in Ansicht aus der Z-Richtung dargestellt. Gemäß der Darstellung in 21(b) wird die Schnittlinie 5C in S74 in dem Fall, in dem die Schnittlinie 5C nicht in den Straßenbereich 17 in der Straßenbreitenrichtung fällt, an einer Position festgelegt, in der die Anzahl der funktionalen Vorrichtungen 15a', die von der Schnittlinie 5C gekreuzt werden, die von dem Straßenbereich 17 hervorsteht (aus dem Straßenbereich 17 herausragt), kleiner oder gleich der vorbestimmten Anzahl ist oder die kleinste Anzahl beträgt.
Hinsichtlich einer ausführlichen Beschreibung eines Festlegens bezüglich einer Schnittlinie 5C wird als erstes beispielsweise die Schnittlinie 5C entlang der Straßenbreitenrichtung parallel zu der Kristallorientierung K bewegt. Falls es keine Position gibt, an der die Schnittlinie 5C nicht aus dem Straßenbereich 17 herausragt, wird bestimmt, dass die Schnittlinie 5C nicht in den Straßenbereich 17 fällt. Hier ändert sich die Anzahl der funktionalen Vorrichtungen 15a', die von der Schnittlinie 5C gekreuzt werden, die von dem Straßenbereich 17 hervorsteht, da die Schnittlinie 5C in der Straßenbreitenrichtung bewegt wird. Demzufolge wird in einem Fall, in dem die Schnittlinie 5C nicht in den Straßenbereich 17 fällt, eine Beziehung zwischen einer Position in der Straßenbreitenrichtung der Schnittlinie 5C und der funktionalen Vorrichtung 15a', die von der Schnittlinie 5C gekreuzt wird, berechnet. Auf Basis der berechneten Beziehung wird eine Position bestimmt, an der die Anzahl von funktionalen Vorrichtungen 15a', die von der Schnittlinie 5C gekreuzt werden, kleiner oder gleich der vorbestimmten Anzahl oder das Minimum ist. Die Schnittlinie 5C wird an der bestimmten Position festgelegt. Die bestimmte Anzahl stellt einen Wert dar, der vorab festgelegt wird, und kann einen festen Wert oder einen variablen Wert darstellen. Die vorbestimmte Anzahl ist ein Wert, der angesichts z. B. einer Erfahrung, eines Experiments oder einer erforderlichen Spezifizierung festgelegt werden.
Gemäß der obigen Beschreibung wird die Schnittlinie 5C für das zu bearbeitende Objekt auch in der vorliegenden Ausführungsform in einem Fall, in dem die Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs 17 nicht mit der Kristallorientierung K übereinstimmt, parallel zu der Kristallorientierung K und schräg zu der Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs 17 festgelegt. In dem Fall, in dem die Mehrzahl von Chip durch Schneiden des zu bearbeitenden Objekts 1 entlang der Schnittlinie 5C erhalten wird, wird der obige Effekt, dass die Schnittfläche geglättet werden kann und eventuell eine Spiegelfläche hergestellt werden kann, durchgeführt.
Es wurde erkannt, dass in einem Fall, in dem der modifizierte Bereich 7 in dem Substrat 12 entlang der Kandidatenlinie 5A gebildet wird und der Halbschnitt Hc gebildet wird, der Grad an Abweichung in dem Halbschnitt Hc mit kleinerer Winkelabweichung Δθ zwischen der Richtung der Kandidatenlinie 5A und der Kristallorientierung K abnimmt. Angesichts dieser Erkenntnis wird die Kristallorientierung K in der vorliegenden Ausführungsform auf Basis des Zustands des Halbschnitts Hc entlang der Kandidatenlinie 5A identifiziert. Demzufolge kann die Kristallorientierung K genau identifiziert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Schnittlinie 5C an einer Position festgelegt, an der die Schnittlinie 5C in der Breitenrichtung des Straßenbereichs 17 in den Straßenbereich 17 fällt. Demgemäß kann in einem Fall, in dem die Mehrzahl der Chips durch Zersägen des zu bearbeitenden Objekts 1 erhalten wird, die Anzahl defekter Chips verringert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Schnittlinie 5C in einem Fall, in dem die Schnittlinie 5C in der Breitenrichtung des Straßenbereichs 17 nicht in den Straßenbereich 17 fällt, an einer Position festgelegt, an der die Anzahl der funktionalen Vorrichtungen 15a durch die aus dem Straßenbereich 17 hervorstehende Schnittlinie 5C gekreuzt wird, kleiner oder gleich der vorbestimmten Anzahl festgelegt. In dem Fall, in dem die Mehrzahl von Chips durch Zersägen des zu bearbeitenden Objekts 1 erhalten wird, sogar wenn die Schnittlinie 5C nicht in den Straßenbereich 17 fällt, kann die Anzahl defekter Chips verringert werden.
Oben wurden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann innerhalb des Bereichs ohne Änderung des Wesens modifiziert werden, der in jedem Anspruch beschrieben oder auf andere Dinge angewendet ist.
In den obigen Ausführungsformen wird das zu bearbeitende Objekt 1 entlang der Schnittlinie 5C durch Bilden des modifizierten Bereichs 7 innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 entlang der Schnittlinie 5C bearbeitet; jedoch sind ein Schritt und eine Ausgestaltung zum Schneiden des zu bearbeitenden Objekts 1 nicht speziell beschränkt. Zum Beispiel kann es einen Schritt und eine Ausgestaltung zum Schneiden des zu bearbeitenden Objekts 1 unter Durchführung einer Würfelung mit einer Würfelklinge entlang der Schnittlinie 5C aufweisen. Zum Beispiel kann es einen Schritt und eine Ausgestaltung zum Schneiden des zu bearbeitenden Objekts 1 unter Durchführung einer Abtragungsbearbeitung entlang der Schnittlinie 5C aufweisen. Bekannte Schritte und Ausgestaltungen (Vorrichtungen) können übernommen werden, solange das zu bearbeitende Objekt 1 entlang der Schnittline 5C geschnitten werden kann.
In den obigen Ausführungsformen sind ein Schritt und eine Ausgestaltung zur Identifizierung der Kristallorientierung K nicht beschränkt. Zum Beispiel kann es einen Schritt oder eine Ausgestaltung zum Identifizierung der Kristallorientierung K unter Betrachtung des Querschnitts des Substrats 12 darstellen. Bekannte Schritte und Ausgestaltungen (Vorrichtungen) können als die Schritte und Ausgestaltungen zum Identifizieren der Kristallorientierung K übernommen werden, solange die Kristallorientierung K identifiziert werden kann.
In den obigen Ausführungsformen kann lediglich eine Reihe der modifizierten Bereiche 7 gebildet werden, in denen sich die Positionen davon in der Dickenrichtung voneinander innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 unterscheiden, oder es können zwei oder mehr Reihen gebildet werden. In den obigen Ausführungsformen stellt die „Laserlichteintrittsfläche“ die vorderseitige Oberfläche 3 (die vorderseitige Oberfläche 12a) dar und eine „gegenüberliegende Oberfläche der Laserlichteintrittsfläche“ stellt die rückseitige Oberfläche 21 dar; jedoch stellt die vorderseitige Oberfläche 3 die „gegenüberliegende Oberfläche zu der Laserlichteintrittsoberfläche“ in einem Fall dar, in dem die rückseitige Oberfläche 21 die „Laserlichteintrittsoberfläche“ darstellt. In den obigen Ausführungsformen schließt „Übereinstimmen“ nicht nur eine exakte Übereinstimmung ein, sondern auch eine wesentliche Übereinstimmung. Die „Übereinstimmung“ umfasst einen Designfehler, einen Herstellungsfehler und eine Messfehler.
Die vorliegende Erfindung kann auch als der Chip angesehen werden, der durch die Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung oder das Schneideverfahren zur Objektbearbeitung hergestellt wird. Die vorliegende Erfindung kann lediglich auf einen Fall angewendet werden, in dem die Bearbeitungslinie 5 entlang der Richtung parallel zu der Orientierungsmarkierung OF festgelegt ist. Die vorliegende Erfindung kann lediglich auf einen Fall angewendet werden, in dem die Bearbeitungslinie 5 entlang der Richtung vertikal zu der Orientierungsmarkierung OF festgelegt ist. Die vorliegende Erfindung kann auf einen Fall angewendet werden, in dem Bearbeitungslinie 5 entlang den Richtungen parallel und vertikal zu der Orientierungsmarkierung OF festgelegt ist. Im Obigen stellt die Steuerung 250 eine Schnittlinienfestlegungseinheit dar. Zusätzlich stellt die Steuerung 250 eine Kandidatenlinienfestlegungseinheit, eine Betriebssteuerung und eine Identifizierungseinheit in einer Kristallorientierungsidentifizierungseinheit dar. Zusätzlich stellt die Steuerung 250 eine Betriebssteuerung in einer Schneideinheit dar.
Industrielle Anwendbarkeit
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich ein Schneideverfahren zur Objektbearbeitung und eine Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung bereitzustellen, die die Schnittfläche glätten können.
Bezugszeichenliste
1 ... zu bearbeitendes Objekt, 3, 12a ... vorderseitige Oberfläche, 5A ... Kandidatenlinie, 5C ... Schnittlinie, 7 ... modifizierter Bereich, 12 ... Substrat, 15a, 15a' ... funktionale Vorrichtung, 17 ... Straßenbereich, 100, 300 ... Laserbearbeitungsvorrichtung (Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung), 107 ... Auflagetisch (Kristallorientierungsidentifizierungseinheit), 202 ... Laserlichtquelle (Kristallorientierungsidentifizierungseinheit), 204 ... bündelndes optisches System (Kristallorientierungsidentifizierungseinheit), 211 ... Oberflächenbetrachtungseinheit (Abbildungseinheit, Kristallorientierungsidentifizierungseinheit), 240 ... Anzeigeneinheit, 250 ... Steuerung (Kristallorientierungsidentifizierungseinheit, Schnittlinienfestlegungseinheit, Schneideeinheit, Kandidatenlinienfestlegungseinheit, Betriebssteuerung, Identifizierungseinheit), Hc ... Halbschnitt (Riss), K ... Kristallorientierung, L ... Laserlicht, M ... Markierung (Bezugsmarkierung).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2006108459 [0003]

Claims

Schneideverfahren zur Objektbearbeitung, um ein zu bearbeitendes Objekt mit einem Substrat, das aus einem kristallinen Material gebildet ist, und einer Mehrzahl von funktionalen Vorrichtungen, die auf einer vorderseitigen Oberfläche des Substrats angeordnet sind, zu schneiden, wobei das Schneideverfahren zur Objektbearbeitung umfasst: einen Kristallorientierungsidentifizierungsschritt eines Identifizierens einer Kristallorientierung des Substrats; einen Schnittlinienfestlegungsschritt eines Festlegens einer Schnittlinie für das zu bearbeitende Objekt, wobei die Schnittlinie durch einen Straßenbereich verläuft, der zwischen benachbarten funktionalen Vorrichtungen gebildet ist, nach dem Kristallorientierungsidentifizierungsschritt; einen Schneideschritt eines Schneides des zu bearbeitenden Objekts entlang der Schnittlinie nach dem Schnittlinienfestlegungsschritt, wobei in dem Schnittlinienfestlegungsschritt in einem Fall, in dem eine Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs nicht mit der Kristallorientierung übereinstimmt, die Schnittlinie parallel zu der Kristallorientierung und schräg zu der Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs für das zu bearbeitende Objekt festgelegt wird.
Schneideverfahren zur Objektbearbeitung nach Anspruch 1, wobei die Schnittlinie in dem Schnittlinienfestlegungsschritt an einer Position festgelegt wird, an der die Schnittlinie in einer Breitenrichtung des Straßenbereichs in den Straßenbereich fällt.
Schneideverfahren zur Objektbearbeitung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schnittlinie in dem Schnittlinienfestlegungsschritt in einem Fall, in dem die Schnittlinie nicht in eine Breitenrichtung des Straßenbereichs in den Straßenbereich fällt, an einer Position festgelegt ist, an der eine Anzahl der funktionalen Vorrichtungen, die durch die Schnittlinie, die von dem Straßenbereich hervorsteht, gekreuzt werden, kleiner oder gleich einer vorbestimmten Anzahl ist.
Schneideverfahren zur Objektbearbeitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kristallorientierungsidentifizierungsschritt umfasst: einen ersten Schritt eines Festlegens einer Mehrzahl von Kandidatenlinien, die sich in zueinander unterschiedlichen Richtungen erstrecken, für das zu bearbeitende Objekt; einen zweiten Schritt eines Bündelns von Laserlicht an dem zu bearbeitenden Objekt, so dass ein modifizierter Bereich in dem Substrat entlang von jedem der Mehrzahl von Kandidatenlinien gebildet wird und ein Riss eine vorderseitige Oberfläche des zu bearbeitenden Objekts von dem modifizierten Bereich aus erreicht; und einen dritten Schritt eines Identifizierens der Kristallorientierung auf Basis eines Zustands des Risses.
Schneideverfahren zur Objektbearbeitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kristallorientierungsidentifizierungsschritt die Kristallorientierung auf Basis einer Bezugsmarkierung identifiziert, die an dem zu bearbeitenden Objekt gebildet ist und die Kristallorientierung anzeigt.
Schneideverfahren zur Objektbearbeitung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei Laserlicht in dem Schneideschritt in dem zu bearbeitenden Objekt gebündelt wird, ein modifizierter Bereich in dem zu bearbeitenden Objekt entlang der Schnittlinie gebildet wird und das zu bearbeitende Objekt entlang der Schnittlinie von dem modifizierten Bereich als einem Anfangspunkt des Schneidens aus geschnitten wird.
Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung, die ausgebildet ist, um ein zu bearbeitendes Objekt mit einem Substrat, das aus einem kristallinen Material gebildet ist, und einer Mehrzahl von funktionalen Vorrichtungen, die auf einer vorderseitigen Oberfläche des Substrats gebildet sind, zu schneiden, wobei die Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung umfasst: eine Kristallorientierungsidentifizierungseinheit, die zum Identifizieren einer Kristallorientierung des Substrats ausgebildet ist; eine Schnittlinienfestlegungseinheit, die zum Festlegen einer Schnittlinie für das zu bearbeitende Objekt ausgebildet ist, wobei die Schnittlinie durch einen Straßenbereich verläuft, der zwischen benachbarten funktionalen Vorrichtungen gebildet ist; und eine Schneideeinheit, die zum Schneiden des zu bearbeitenden Objekts entlang der Schnittlinie ausgebildet ist, wobei die Schnittlinienfestlegungseinheit in einem Fall, in dem eine Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs nicht mit der Kristallorientierung übereinstimmt, die Schnittlinie für das zu bearbeitende Objekt parallel zu der Kristallorientierung und schräg bezüglich der Erstreckungsrichtung des Straßenbereichs festlegt.
Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung nach Anspruch 7, wobei die Schnittlinienfestlegungseinheit die Schnittlinie einer Position festlegt, an der die Schnittlinie in einer Breitenrichtung des Straßenbereichs in den Straßenbereich fällt.
Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Schnittlinienfestlegungseinheit in einem Fall, in dem die Schnittlinie in einer Breitenbereich des Straßenbereichs nicht in den Straßenbereich fällt, die Schnittlinie an einer Position festlegt, in der eine Anzahl der funktionalen Vorrichtungen, die von der Schnittlinie, die von dem Straßenbereich hervorsteht, gekreuzt werden, kleiner oder gleich einer vorbestimmten Anzahl ist.
Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Kristallorientierungsidentifizierungseinheit umfasst: einen Auflagetisch, der zur Halterung des zu bearbeitenden Objekts ausgebildet ist; eine Laserlichtquelle, die zum Emittieren von Laserlicht ausgebildet ist; ein bündelndes optisches System, das zur Bündelung des von der Laserlichtquelle emittierten Lichts an dem zu bearbeitenden Objekt ausgebildet ist, das durch den Auflagetisch gehalten wird; eine Abbildungseinheit, die zur Abbildung einer vorderseitigen Oberfläche des zu bearbeitenden Objekts ausgebildet ist, das durch den Auflagetisch gehalten wird; eine Kandidatenlinienfestlegungseinheit, die zur Festlegung einer Mehrzahl von Kandidatenlinien für das zu bearbeitende Objekt ausgebildet ist, wobei sich die Mehrzahl von Kandidatenlinien in zueinander unterschiedliche Richtungen erstreckt; eine Betriebssteuerung, die zur Steuerung eines Betriebs von dem Auflagetisch und/oder der Laserlichtquelle und/oder dem bündelnden optischen System ausgebildet ist, so dass ein modifizierter Bereich innerhalb des Substrats entlang von jeder der Mehrzahl von Kandidatenlinien gebildet ist und ein Riss die vorderseitige Oberfläche des zu bearbeitenden Objekts von dem modifizierten Bereich aus erreicht; und eine Identifizierungseinheit, die zur Identifizierung der Kristallorientierung auf Basis einer Abbildung des Risses ausgebildet ist, die durch die Abbildungseinheit abgebildet wird.
Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Kristallorientierungsidentifizierungseinheit umfasst: eine Abbildungseinheit, die zur Abbildung einer Bezugsmarkierung ausgebildet ist, die an dem zu bearbeitenden Objekt ausgebildet ist und die Kristallorientierung anzeigt; und eine Identifizierungseinheit, die zur Identifizierung der Kristallorientierung auf Basis einer Abbildung der Bezugsmarkierung ausgebildet ist, die durch die Abbildungseinheit abgebildet wird.
Schneidevorrichtung zur Objektbearbeitung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die Schneidevorrichtung umfasst: einen Auflagetisch, der zur Halterung des zu bearbeitenden Objekts ausgebildet ist; eine Laserlichtquelle, die zur Emission von Laserlicht ausgebildet ist; ein bündelndes optisches System, das zur Bündelung des Laserlichts ausgebildet ist, das von der Laserlichtquelle emittiert wird, an dem zu bearbeitenden Objekt, das durch den Auflagetisch gehalten wird; und eine Betriebssteuerung, die zur Steuerung eines Betriebs von dem Auflagetisch und/oder der Laserlichtquelle und/oder des bündelnden optischen Systems ausgebildet ist, so dass ein modifizierter Bereich als Anfangspunkts eines Schneidens innerhalb des zu bearbeitenden Objekts entlang der Schnittlinie gebildet wird.