DE112018002042T5

DE112018002042T5 - Werkstückvereinzelungsverfahren

Info

Publication number: DE112018002042T5
Application number: DE112018002042.8T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Sakamoto
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2017-04-17
Filing date: 2018-04-12
Publication date: 2020-01-16
Also published as: CN110537246B; KR20190142346A; CN110537246A; JP2018182136A; KR102549961B1; JP7063543B2; WO2018193966A1; TW201842567A; US20200122275A1; TWI771406B

Abstract

Ein Objektvereinzelungsverfahren umfasst: einen ersten Schritt des Vorbereitens eines zu bearbeitenden Objekts, das ein Silizium-Einkristallsubstrat und eine Funktionsteileschicht auf einer Seite einer ersten Hauptfläche umfasst; einen zweiten Schritt, nach dem ersten Schritt, des Bestrahlens des Objekts mit Laserlicht, um wenigstens eine Reihe modifizierter Bereiche in dem Silizium-Einkristallsubstrat entlang jeder von einer Vielzahl von Trennlinien zu bilden, und um eine Bruchlinie in dem Objekt zu bilden, die sich zwischen der wenigstens einen Reihe modifizierter Bereiche und einer zweiten Hauptfläche des Objekts entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien erstreckt; einen dritten Schritt, nach dem zweiten Schritt, des Bildens einer Ätzschutzschicht mit einem Gasdurchlassbereich, der entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien auf der zweiten Hauptfläche ausgebildet ist; und einen vierten Schritt, nach dem dritten Schritt, des Trockenätzens des Objekts von Seite der zweiten Hauptfläche in einem Zustand, in dem die Ätzschutzschicht auf der zweiten Hauptfläche ausgebildet ist, um eine Nut, die sich zur zweiten Hauptfläche öffnet, in dem Objekt entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien zu bilden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Objektvereinzelungsverfahren.
Stand der Technik
Ein Objektvereinzelungsverfahren zum Vereinzeln eines zu bearbeitenden Objekts in eine Vielzahl von Halbleiterchips entlang jeder einer Vielzahl von Trennlinien derart, dass wenigstens eine Reihe modifizierter Bereiche in dem Objekt entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien gebildet wird, indem das Objekt mit Laserlicht bestrahlt und anschließend ein am Objekt haftender Ausdehnungsfilm auseinandergezogen wird, ist bekannt (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1).
Zitationsliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Japanische Patent Nr. 4781661
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In dem zuvor beschriebenen Objektvereinzelungsverfahren wird das Objekt in die Vielzahl von Halbleiterchips vereinzelt, indem der Ausdehnungsfilm auseinandergezogen wird, wodurch Bruchlinien, die sich von dem modifizierten Bereich erstrecken, in einigen Fällen beide Hauptflächen des Objekts erreichen. Jedoch kann ein Teil des Objekts, der nicht in die Vielzahl von Halbleiterchips vereinzelt wird, bestehen bleiben.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Objektvereinzelungsverfahren bereitzustellen, mit dem ein zu bearbeitendes Objekt zuverlässig in eine Vielzahl von Halbleiterchips vereinzelt werden kann.
Lösung des Problems
Ein Objektvereinzelungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: einen ersten Schritt zum Vorbereiten eines zu verarbeitenden Objekts, das ein Silizium-Einkristallsubstrat und eine Funktionsteileschicht auf einer Seite einer ersten Hauptfläche umfasst; einen zweiten Schritt, nach dem ersten Schritt, des Bestrahlens des Objekts mit Laserlicht, um mindestens eine Reihe modifizierter Bereiche in dem Silizium-Einkristallsubstrat entlang jeder von einer Vielzahl von Trennlinien zu bilden, und um eine Bruchlinie in dem Objekt zu bilden, die sich zwischen der mindestens einen Reihe modifizierter Bereiche und einer zweiten Hauptfläche des Objekts entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien erstreckt; einen dritten Schritt, nach dem zweiten Schritt, des Bildens einer Ätzschutzschicht mit einem Gasdurchlassbereich, der entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien auf der zweiten Hauptfläche ausgebildet ist; und einen vierten Schritt, nach dem dritten Schritt, des Trockenätzens des Objekts von der zweiten Hauptflächenseite in einem Zustand, in dem die Ätzschutzschicht auf der zweiten Hauptfläche ausgebildet ist, um eine Nut, die sich zur zweiten Hauptfläche öffnet, in dem Objekt entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien zu bilden.
In dem Objektvereinzelungsverfahren wird das Trockenätzen von der zweiten Hauptflächenseite am Objekt durchgeführt, in dem die Bruchlinie derart ausgebildet ist, dass sie sich zwischen der wenigstens einen Reihe modifizierter Bereiche und der zweiten Hauptfläche des Objekts erstreckt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Ätzschutzschicht, in der der Gasdurchlassbereich entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien ausgebildet ist, auf der zweiten Hauptfläche gebildet. Auf diese Weise schreitet die Trockenätzung selektiv entlang der Bruchlinie von der zweiten Hauptfläche voran, um die Nut, die eine schmale und tiefe Öffnung aufweist, entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien zu bilden. Somit wird beispielsweise durch Auseinanderziehen des Ausdehnungsfilms, der auf der zweiten Hauptflächenseite haftet, zu der sich die Nut hin öffnet, das Objekt zuverlässig entlang jeder Trennlinie in eine Vielzahl von Halbleiterchips vereinzelt.
In dem Objektvereinzelungsverfahren gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird im vierten Schritt das Trockenätzen von der zweiten Hauptflächenseite durchgeführt, so dass die Ätzschutzschicht erhalten bleibt. Auf diese Weise kann in dem Halbleiterchip die Ätzschutzschicht als eine starke Verstärkungsschicht und eine Getterschicht, die Verunreinigungen einfängt, dienen.
In dem Objektvereinzelungsverfahren gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann im vierten Schritt das Trockenätzen von der zweiten Hauptflächenseite derart durchgeführt werden, dass die Ätzschutzschicht entfernt wird. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass ein unnötiger Einfluss aufgrund der Ätzschutzschicht im Halbleiterchip auftritt.
Im Objektvereinzelungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird im zweiten Schritt die mindestens eine Reihe modifizierter Bereiche entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien durch Bilden einer Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche gebildet, die in einer Dickenrichtung des Objekts angeordnet sind, und es wird die Bruchlinie gebildet, um sie zwischen den angrenzenden modifizierten Bereichen aus der Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche zu erstrecken. Auf diese Weise ist es möglich, dass die Trockenätzung selektiv tiefer fortschreitet.
In dem Objektvereinzelungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird im zweiten Schritt die mindestens eine Reihe modifizierter Bereiche entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien durch Bilden einer Vielzahl von modifizierten Stellen gebildet, die entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien angeordnet sind, und die Bruchlinie wird derart gebildet, dass sie sich zwischen angrenzenden modifizierten Stellen aus der Vielzahl von modifizierten Stellen erstreckt. Auf diese Weise ist es möglich, dass die Trockenätzung mit höherer Effizienz selektiv fortschreitet.
Das Objektvereinzelungsverfahren gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann umfassen: einen fünften Schritt, nach dem vierten Schritt, des Vereinzelns des Objekts in eine Vielzahl von Halbleiterchips entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien, indem ein Ausdehnungsfilm auf die zweite Hauptflächenseite geklebt und der Ausdehnungsfilm auseinandergezogen wird. Auf diese Weise ist es möglich, das Objekt entlang jeder Trennlinie zuverlässig in die Vielzahl von Halbleiterchips zu vereinzeln. Da ferner die Vielzahl von Halbleiterchips auf dem Ausdehnungsfilm voneinander getrennt sind, kann das Aufnehmen der Halbleiterchips erleichtert werden.
Ein Objektvereinzelungsverfahren gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: einen ersten Schritt des Vorbereitens eines zu verarbeitenden Objekts, das ein Silizium-Einkristallsubstrat und eine Funktionsteileschicht auf einer ersten Hauptflächenseite umfasst; einen zweiten Schritt, nach dem ersten Schritt, des Bestrahlens des Objekts mit Laserlicht, um mindestens eine Reihe modifizierter Bereiche in dem Silizium-Einkristallsubstrat entlang jeder von einer Vielzahl von Trennlinien zu bilden und eine Bruchlinie in dem Objekt zu bilden, die sich zwischen der mindestens einen Reihe modifizierter Bereiche und der ersten Hauptfläche des Objekts entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien erstreckt; einen dritten Schritt, nach dem zweiten Schritt, des Bildens einer Ätzschutzschicht mit einem Gasdurchlassbereich, der entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien auf der ersten Hauptfläche ausgebildet ist; und einen vierten Schritt, nach dem dritten Schritt, des Trockenätzens des Objekts von der ersten Hauptflächenseite aus in einem Zustand, in dem die Ätzschutzschicht auf der ersten Hauptfläche ausgebildet ist, um eine Nut, die sich zur ersten Hauptfläche öffnet, in dem Objekt entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien zu bilden.
In dem Objektvereinzelungsverfahren wird die Trockenätzung von der ersten Hauptflächenseite am Objekt durchgeführt, in dem die Bruchlinie derart ausgebildet ist, dass sie sich zwischen der wenigstens einen Reihe modifizierter Bereiche und der ersten Hauptfläche des Objekts erstreckt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Ätzschutzschicht, in der der Gasdurchlassbereich entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien ausgebildet ist, auf der ersten Hauptfläche gebildet. Auf diese Weise verläuft die Trockenätzung selektiv entlang der Bruchlinie von der ersten Hauptfläche aus, wodurch die Nut mit einer schmalen und tiefen Öffnung entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien gebildet wird. Somit kann beispielsweise durch Auseinanderziehen des Ausdehnungsfilms, der auf der zweiten Hauptflächenseite haftet, das Objekt zuverlässig entlang jeder der Trennlinien in eine Vielzahl von Halbleiterchips vereinzelt werden.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Objektvereinzelungsverfahren bereitzustellen, mit dem ein zu bearbeitendes Objekt zuverlässig in eine Vielzahl von Halbleiterchips vereinzelt werden kann.
Figurenliste

1 zeigt ein schematisches Strukturdiagramm der Laserbearbeitungsvorrichtung, die zur Bildung eines modifizierten Bereichs verwendet wird.
2 zeigt eine Draufsicht eines zu bearbeitenden Objekts als ein Ziel zum Bilden des modifizierten Bereichs.
3 zeigt eine Schnittansicht des Objekts entlang der Trennlinie III-III in 2.
4 zeigt eine Draufsicht des Objekts nach der Laserbearbeitung.
5 zeigt eine Schnittansicht des Objekts entlang der Linie V-V in 4.
6 zeigt eine Schnittansicht des Objekts entlang der Linie VI-VI in 4.
7 zeigt eine Schnittansicht eines experimentellen Ergebnisses eines Objektvereinzelungsverfahrens.
8 zeigt eine Schnittansicht eines experimentellen Ergebnisses des Objektvereinzelungsverfahrens.
9 zeigt eine Schnittansicht eines experimentellen Ergebnisses des Objektvereinzelungsverfahrens.
10 zeigt eine Schnittansicht eines experimentellen Ergebnisses des Objektvereinzelungsverfahrens.
11 zeigt ein Diagramm eines experimentellen Ergebnisses des Objektvereinzelungsverfahrens.
12 zeigt ein Diagramm eines experimentellen Ergebnisses des Objektvereinzelungsverfahrens.
13 zeigt ein Diagramm eines experimentellen Ergebnisses des Objektvereinzelungsverfahrens.
14 zeigt ein Diagramm eines experimentellen Ergebnisses des Objektvereinzelungsverfahrens.
15 zeigt ein Diagramm eines experimentellen Ergebnisses des Objektvereinzelungsverfahrens.
16 zeigt ein Diagramm eines experimentellen Ergebnisses des Objektvereinzelungsverfahrens.
17 zeigt ein Diagramm eines experimentellen Ergebnisses des Objektvereinzelungsverfahrens.
18 zeigt ein Diagramm eines experimentellen Ergebnisses des Objektvereinzelungsverfahrens.
19 zeigt ein Diagramm eines experimentellen Ergebnisses des Objektvereinzelungsverfahrens.
20 zeigt ein Diagramm eines experimentellen Ergebnisses des Objektvereinzelungsverfahrens.
21 zeigt eine perspektivische Ansicht des Objekts, das ein experimentelles Ergebnis des Objektvereinzelungsverfahrens darstellt.
22 zeigt eine Schnittansicht eines Objektvereinzelungsverfahrens gemäß einer Ausführungsform.
23 zeigt eine Schnittansicht des Objektvereinzelungsverfahrens gemäß der einen Ausführungsform.
24 zeigt eine Schnittansicht des Objektvereinzelungsverfahrens gemäß der einen Ausführungsform.
25 zeigt eine Schnittansicht des Objektvereinzelungsverfahrens gemäß der einen Ausführungsform.
26 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Halbleiterchips, die das Objektvereinzelungsverfahren gemäß der einen Ausführungsform darstellt.
27 zeigt ein Diagramm des Objektvereinzelungsverfahrens gemäß der einen Ausführungsform.
28 zeigt eine Schnittansicht des Objektvereinzelungsverfahrens gemäß der einen Ausführungsform.
29 zeigt eine Schnittansicht des Objektvereinzelungsverfahrens gemäß der einen Ausführungsform.
30 zeigt eine Schnittansicht des Objektvereinzelungsverfahrens gemäß der einen Ausführungsform.
31 zeigt eine Schnittansicht des Objektvereinzelungsverfahrens gemäß der einen Ausführungsform.
32 zeigt eine perspektivische Ansicht des Halbleiterchips, die das Objektvereinzelungsverfahren gemäß der einen Ausführungsform darstellt.
33 zeigt eine Schnittansicht des Objektvereinzelungsverfahrens gemäß der einen Ausführungsform.
34 zeigt eine Schnittansicht des Objektvereinzelungsverfahrens gemäß der einen Ausführungsform.
35 zeigt eine Schnittansicht des Objektvereinzelungsverfahrens gemäß der einen Ausführungsform.
36 zeigt eine Schnittansicht des Objektvereinzelungsverfahrens gemäß der einen Ausführungsform.
37 zeigt eine Schnittansicht des Objektvereinzelungsverfahrens gemäß der einen Ausführungsform.
38 zeigt eine Schnittansicht des Objektvereinzelungsverfahrens gemäß der einen Ausführungsform.
39 zeigt eine Schnittansicht des Objektvereinzelungsverfahrens gemäß der einen Ausführungsform.
40 zeigt eine Schnittansicht des Objektvereinzelungsverfahrens gemäß der einen Ausführungsform.

Beschreibung der Ausführungsformen
Im Nachfolgenden werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen werden gleiche oder sich entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und es wird auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet.
Gemäß einem Objektvereinzelungsverfahren gemäß einer Ausführungsform wird Laserlicht auf einem zu bearbeitenden Objekt konvergiert, um einen modifizierten Bereich im Objekt entlang einer Trennlinie bzw. Vereinzelungslinie zu bilden. Somit wird zunächst die Bildung des modifizierten Bereichs mit Bezug auf 1 bis 6 erläutert.
Wie in 1 gezeigt, umfasst eine Laserbearbeitungsvorrichtung 100 eine Laserlichtquelle 101, die Laserlicht L dazu bringt, pulsierend zu schwingen, und die eine Laserlichtemissionseinheit ist, einen dichroitischen Spiegel 103, der angeordnet ist, um eine Richtung der optischen Achse (optischer Pfad) des Laserlichts L um 90° zu ändern, und eine Konvergenzlinse 105, die ausgebildet ist, um das Laserlicht L zu konvergieren. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 100 umfasst ferner einen Auflagetisch 107 zum Halten eines zu bearbeitenden Objekts 1, das mit dem Laserlicht L, das durch die Konvergenzlinse 105 konvergiert wird, bestrahlt wird, ein Stufe 101 zum Bewegen des Auflagetisches 107, eine Laserlichtquellensteuerung 102 zum Steuern der Laserlichtquelle 101, um die Ausgabe (Pulsenergie, Lichtintensität), die Pulsbreite, die Pulswellenform und dergleichen des Laserlichts L zu steuern, und eine Stufensteuerung 115 zum Steuern der Bewegung der Stufe 111.
In der Laserbearbeitungsvorrichtung 100 ändert das Laserlicht L, das von der Laserlichtquelle 101 emittiert wird, durch den dichroitischen Spiegel 103 die Richtung seiner optischen Achse um 90° und wird dann durch die Konvergenzlinse 105 im Objekt 1, das auf dem Auflagetisch 107 montiert ist, konvergiert. Zur gleichen Zeit wird die Stufe 111 so verschoben, dass sich das Objekt 1 relativ zum Laserlicht L entlang einer Trennlinie 5 bewegt. Dadurch wird ein modifizierter Bereich in dem Objekt 1 entlang der Trennlinie 5 gebildet. Während die Stufe 111 hierbei zur relativen Bewegung des Laserlichts 11 verschoben wird, kann die Konvergenzlinse 105 stattdessen oder zusammen damit verschoben werden.
Als Objekt 1 wird ein planares Element (z. B. ein Substrat oder ein Wafer) verwendet, das beispielsweise Halbleitersubstrate aus Halbleitermaterialien und piezoelektrische Substrate aus piezoelektrischen Materialien umfasst. Wie in 2 gezeigt, wird die Trennlinie 5 zum Vereinzeln des Objekts 1 im Objekt 1 festgelegt. Die Trennlinie 5 ist eine virtuelle Trennlinie, die sich gerade erstreckt. Beim Bilden eines modifizierten Bereichs im Objekt 1 wird das Laserlicht L relativ entlang der Trennlinie 5 bewegt (d. h., in Pfeilrichtung A in 2), während ein Konvergenzpunkt (Konvergenzposition) P im Objekt 1 positioniert wird, wie in 3 gezeigt. Dadurch wird ein modifizierter Bereich 7 im Objekt 1 entlang der Trennlinie 5, wie in 4, 5 und 6 gezeigt, gebildet, und der modifizierte Bereich 7, der entlang der Trennlinie 5 ausgebildet ist, wirkt als Schneidestartbereich 8.
Der Konvergenzpunkt P ist eine Position, an der das Laserlicht L konvergiert. Die Trennlinie 5 kann, anstatt gerade zu sein, gekrümmt sein, kann eine dreidimensionale Trennlinie aus einer Kombination davon, oder eine durch Koordinaten festgelegte Trennlinie sein. Die Trennlinie 5 kann eine tatsächlich auf einer Vorderfläche 3 des Objekts 1 gezeichnete Trennlinie sein und muss nicht auf die virtuelle Trennlinie beschränkt sein. Der modifizierte Bereich 7 kann entweder durchgehend oder intermittierend ausgebildet werden. Der modifizierte Bereich 7 kann entweder in Reihen oder Stellen und kann wenigstens im Objekt 1 ausgebildet sein. Es gibt Fälle, in denen Bruchlinien bzw. Risse ausgehend von dem modifizierten Bereich 7 als Startpunkt gebildet werden, und die Bruchlinien und der modifizierte Bereich 7 können an den Außenflächen (Vorderfläche 3, Rückfläche und Außenumfangsfläche) des Objekts 1 freiliegen. Die Laserlichteintrittsfläche zur Bildung des modifizierten Bereichs 7 ist nicht auf die Vorderfläche 3 des Objekts 1 beschränkt und kann auch die Rückfläche des Objekts 1 sein.
In einem Fall, in dem der modifizierte Bereich 7 im Objekt 1 gebildet wird, wird das Laserlicht L durch das Objekt 1 übertragen und insbesondere in der Nähe des Konvergenzpunktes P im Objekt 1 absorbiert. Dadurch wird der modifizierte Bereich 7 im Objekt 1 gebildet (d. h., Laserbearbeitung vom internen Absorptionstyp). In diesem Fall absorbiert die Vorderfläche 3 des Objekts 1 kaum das Laserlicht L und schmilzt somit nicht. In einem Fall, in dem der modifizierte Bereich 7 auf der Vorderfläche 3 oder der Rückfläche des Objekts 1 gebildet wird, wird das Laserlicht L insbesondere in der Nähe des Konvergenzpunktes P auf der Vorderfläche 3 oder der Rückfläche absorbiert. Dadurch schmilzt die Vorderfläche 3 oder die Rückfläche und wird entfernt, wodurch ein entfernter Abschnitt, wie ein Loch oder eine Nut, gebildet wird (Laserbearbeitung vom Oberflächenabsorptionstyp).
Der modifizierte Bereich 7 bezieht sich auf einen Bereich mit physikalischen Eigenschaften, wie beispielsweise Dichte, Brechungsindex und mechanische Festigkeit, mit Zustände, die sich von jenen der Umgebung unterscheiden. Beispiele des modifizierten Bereichs 7 umfassen geschmolzene Bearbeitungsbereiche (umfassend wenigstens einen Bereich, der sich nach einmaligem Schmelzen wieder verfestigt hat, jene im geschmolzenen Zustand und jene im Prozess des Wiederverfestigens aus dem geschmolzenen Zustand), Rissbereiche, dielektrische Durchbruchbereiche, Berechnungsindexveränderungsbereiche und Mischbereiche davon. Weitere Beispiele des modifizierten Bereichs 7 umfassen Bereiche, in denen sich die Dichte des modifizierten Bereichs 7 gegenüber der eines unveränderten Bereichs verändert hat, und Bereiche, die mit einem Gitterfehler in einem Material des Objekts 1 gebildet wurden. In einem Fall, in dem das Material des Objekts 1 einkristallines Silizium ist, bezieht sich der modifizierte Bereich 7 auch auf einen Bereich mit hoher Versetzungsdichte.
Die geschmolzenen Bearbeitungsbereiche, die Berechnungsindexänderungsbereiche, Bereiche, in denen der modifizierte Bereich 7 eine andere Dichte als der nichtmodifizierte Bereich aufweist, und Bereiche, die einen Gitterfehler aufweisen, können ferner eine Bruchlinie (Schnitt oder Mikroriss) darin oder an einer Grenzfläche zwischen dem modifizierten Bereich 7 und dem nicht-modifizierten Bereich aufweisen. Der sich darin befindende Riss kann über die gesamte Fläche des modifizierten Bereichs 7 oder nur in einigen oder mehreren Abschnitten davon ausgebildet sein. Das Objekt 1 umfasst ein Substrat aus einem Kristallmaterial, das eine Kristallstruktur aufweist. Beispielsweise umfasst das Objekt 1 ein Substrat aus wenigstens einem der folgenden Materialien: Galliumnitrid (GaN), Silizium (Si), Siliziumkarbid (SiC), SiTaO₃ und Saphir (Al₂O₃). Mit anderen Worten umfasst das Objekt 1 ein Galiumnitridsubstrat, ein Siliziumsubstrat, ein SiC Substrat, ein LiTaO₃ Substrat oder ein Saphirsubstrat. Das Kristallmaterial kann entweder ein anisotroper Kristall oder ein isotroper Kristall sein. Das Objekt 1 kann ein Substrat aus einem amorphen Material mit einer amorphen Struktur (nicht-kristalline Struktur) oder beispielsweise ein Glassubstrat umfassen.
Gemäß der Ausführungsform kann der modifizierte Bereich 7 durch Bilden einer Vielzahl von modifizierten Stellen (Bearbeitungsritze) entlang der Trennlinie 5 gebildet werden. In diesem Fall wird der modifizierte Bereich 7 durch Zusammenfassen der Vielzahl modifizierter Punkte bzw. Stellen gebildet. Die modifizierte Stelle ist ein modifizierter Abschnitt, der durch einen Schuss eines Impulses des gepulsten Laserlichts gebildet wird (d. h., ein Impuls der Laserbestrahlung: Laserschuss). Beispiele der modifizierten Stellen umfassen Rissstellen, geschmolzene Verarbeitungsstellen, Berechnungsindexänderungsstellen und jene, in denen wenigstens eine davon in Mischform auftritt. Hinsichtlich der modifizierte Stellen können die Größe und Länge der Risse, die daraus entstehen, je nach Bedarf auf die erforderliche Schnittgenauigkeit, die erforderte Ebenheit der Schnittflächen, die Dicke, die Art und die Kristallausrichtung des Objekts 1 und dergleichen gesteuert werden. In der Ausführungsform können die modifizierten Stellen entlang der Trennlinie 5 für den modifizierten Bereich 7 gebildet werden.
[Experimentelles Ergebnis des Objektvereinzelungsverfahrens]
Zunächst wird ein Beispiel des Objektvereinzelungsverfahrens mit Bezug auf 7 bis 10 beschrieben. Die in 7 bis 10 dargestellten Bestandteile sind schematischer Natur und ein Aspektverhältnis usw. jedes Bestandteils unterscheidet sich von dem praktisch verwendeten.
Wie in 7(a) gezeigt, wird ein zu bearbeitendes Objekt 1 mit einem Silizium-Einkristallsubstrat 11 und eine Funktionsteileschicht 12, die auf einer Seite einer ersten Hauptfläche 1a vorgesehen sind, vorbereitet, und eine Schutzfolie 21 an die erste Hauptfläche 1a des Objekts 1 geklebt. Die Funktionsteileschicht 12 umfasst eine Vielzahl von Funktionsteilen 12a (Lichtempfangselemente, wie beispielsweise eine Fotodiode, eine Lichtemissionsvorrichtung, wie beispielsweise eine Laserdiode, oder ein Schaltungsteil, das als Schaltung ausgebildet ist und dergleichen), die entlang der ersten Hauptfläche 1a in einer Matrix angeordnet sind. Eine zweite Hauptfläche 1b des Objekts 1 (Hauptfläche auf einer gegenüberliegenden Seite der ersten Hauptfläche 1a) ist eine Fläche des Silizium-Einkristallsubstrats 11 auf einer gegenüberliegenden Seite der Funktionsteileschicht 12.
Wie in 7(b) gezeigt, wird beim Bestrahlen des Objekts 1 mit Laserlicht L, unter Verwendung der zweiten Hauptfläche 1b als eine Lasereintrittsfläche, eine Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche 7 in dem Silizium-Einkristallsubstrat 11 entlang jeder einer Vielzahl von Trennlinien 5 gebildet, und es wird eine Bruchlinie 31 in dem Objekt 1 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 gebildet. Die Vielzahl von Trennlinien 5 ist beispielsweise in einem Gitter angeordnet, um aus Sicht einer Dickenrichtung des Objekts 1 zwischen den benachbarten Funktionsteilen 12a zu verlaufen. Eine Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche 7, die entlang jeder Vielzahl von Trennlinien 5 gebildet sind, ist in der Dickenrichtung des Objekts 1 angeordnet. Die Bruchlinie 31 erstreckt sich wenigstens zwischen einer Reihe der modifizierten Bereiche 7 auf der Seite der zweite Hauptfläche 1b und der zweiten Hauptfläche 1b.
Wenn, wie in 8(a) gezeigt, ein Trockenätzschritt am Objekt 1 von der zweiten Hauptflächenseite 1b aus durchgeführt wird, bildet sich eine Nut 32 in dem Objekt 1 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5, wie in 8(b) gezeigt. Die Nut 32 ist beispielsweise eine V-Nut (eine Nut mit einem V-förmigen Querschnitt), die sich zur zweiten Hauptfläche 1b hin öffnet. Das Trockenätzen wird selektiv von der zweiten Hauptflächenseite 1b entlang die Bruchlinie 31 vorangetrieben (d. h., entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5), um dadurch die Nut 32 zu bilden. Anschließend wird ein unebener Bereich 9 an der Innenfläche der Nut 32 derart gebildet, dass eine Reihe der modifizierten Bereiche 7 auf der zweiten Hauptflächenseite 1b durch das Trockenätzen entfernt wird. Der unebene Bereich 9 weist eine ungleichmäßige Form auf, die der einen Reihe modifizierter Bereiche 7 auf der zweiten Hauptflächenseite 1b entspricht. Einzelheiten darüber werden später beschrieben.
Das Durchführen der Trockenätzung am Objekt 1 von der zweiten Hauptflächenseite 1b bedeutet, dass das Trockenätzen auf dem Silizium-Einkristallsubstrat 11 in einem Zustand durchgeführt wird, in dem die erste Hauptfläche 1a mit der Schutzfolie usw. bedeckt und die zweite Hauptfläche 1b (oder die Ätzschutzschicht (später beschrieben) 23, in der ein Gasdurchlassbereich entlang jeder Vielzahl von Trennlinien 5 gebildet wird) einem Ätzgas ausgesetzt wird. Insbesondere bei der Durchführung von reaktivem lonenätzen (Plasmaätzen) bedeutet das Durchführen der Trockenätzung, dass die zweite Hauptfläche 1b (oder die Ätzschutzschicht (später beschrieben) 23, in der ein Gasdurchlassbereich entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 gebildet wird) mit reaktiven Spezies im Plasma bestrahlt wird.
Anschließend wird, wie in 9(a) gezeigt, ein Ausdehnungsfilm 22 auf die zweite Hauptfläche 1b des Objekts 1 geklebt. Wie in 9(b) gezeigt, wird die Schutzfolie 21 von der ersten Hauptfläche 1a des Objekts 1 entfernt. Wie in 10(a) gezeigt, wird das Objekt 1, wenn der Ausdehnungsfilm 22 auseinandergezogen wird, in eine Vielzahl von Halbleiterchips 15 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 vereinzelt. Anschließend werden die Halbleiterchips 15, wie in 10(b) gezeigt, aufgenommen.
Im Nachfolgenden wird ein experimentelles Ergebnis im Falle des Durchführens einer Trockenätzung nach der Bildung des modifizierten Bereichs wie im zuvor beschriebenen Beispiel des Objektvereinzelungsverfahrens erläutert.
In einem ersten Experiment (siehe 11 und 12) wurde eine Vielzahl von Trennlinien in Streifen auf ein Silizium-Einkristallsubstrat, das eine Dicke von 400 µm aufweist, in einem Abstand von 2 mm festgelegt. Anschließend wurde eine Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche, die in einer Dickenrichtung des Silizium-Einkristallsubstrats angeordnet sind, in dem Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat entlang jeder der Trennlinien gebildet. (a) In 111 zeigt eine Schnittansicht (genauer gesagt eine Ansicht einer Schnittfläche, wenn das Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat vor der Durchführung des reaktiven lonenätzens, wie später beschrieben, vereinzelt wird) des Silizium-Einkristallsubstrats nach der Bildung des modifizierten Bereichs. (b) In 11 zeigt eine Draufsicht des Silizium-Einkristallsubstrats nach der Bildung des modifizierten Bereichs. Im Nachfolgenden wird die Dickenrichtung des Silizium-Einkristallsubstrats einfach als „die Dickenrichtung“ bezeichnet, und eine Fläche (die obere Fläche des Silizium-Einkristallsubstrats in (a) in 11) in einem Fall, in dem das Trockenätzen auf dem Silizium-Einkristallsubstrat von der einen Flächenseite durchgeführt wird, einfach als „eine Fläche“ bezeichnet.
In 11 bezeichnet „Standardverarbeitung, Fläche: HC“ einen Zustand, in dem eine Reihe modifizierter Bereiche auf einer Flächenseite von der einen Fläche getrennt ist, und eine Bruchlinie die eine Fläche von der einen Reihe modifizierter Bereiche aus erreicht, in einem Fall, in dem Laserlicht durch natürliche sphärische Aberration konvergiert wird (Aberration, die natürlich an einer Konvergenzposition gemäß dem Snell'schen Gesetz oder dergleichen durch Konvergieren des Laserlichts am Objekt auftritt), und einen Zustand, in dem Bruchlinien, die sich jeweils von dem modifizierten Bereich in der Dickenrichtung erstrecken, miteinander verbunden sind. Ferner bezeichnet „Tact-Up-Verarbeitung, Fläche: HC“ einen Zustand, in dem eine Reihe modifizierter Bereiche auf einer Flächenseite von der einen Flächenseite getrennt ist, und eine Bruchlinie die eine Fläche von der einen Reihe modifizierter Bereiche aus erreicht, in einem Fall, in dem das Laserlicht derart konvergiert wird, dass die Länge eines Konvergenzpunkts in einer optischen Achsenrichtung kürzer als die natürliche sphärische Aberration durch Aberrationskorrektur wird, und einen Zustand, in dem die Bruchlinien, die sich jeweils von dem modifizierten Bereich in der Dickenrichtung erstrecken, an schwarzen Streifenabschnitten miteinander verbunden sind, wie in(a) in 11 gezeigt.
„VL Musterverarbeitungsfläche: HC“ kennzeichnet einen Zustand, in dem eine Reihe modifizierter Bereiche auf einer Flächenseite von der einen Fläche getrennt ist, und eine Bruchlinie die eine Fläche von der einen Reihe modifizierter Bereiche erreicht, in einem Fall, in dem das Laserlicht derart konvergiert wird, dass durch Übertragen der Aberration die Länge des Konvergenzpunkts in der optischen Achsenrichtung länger als die natürliche sphärische Aberration wird. „VL Musterverarbeitungsfläche: ST“ kennzeichnet einen Zustand, in dem eine Reihe modifizierter Bereiche auf einer Flächenseite von der einen Fläche getrennt ist, und eine Bruchlinie nicht die eine Fläche von der einen Reihe modifizierter Bereiche erreicht, in einem Fall, in dem das Laserlicht derart konvergiert wird, dass durch Übermitteln der Aberration die Länge des Konvergenzpunkts in der optischen Achsenrichtung länger als die natürliche sphärische Aberration wird. „VL Musterverarbeitungsfläche: Ablation“ bezeichnet einen Zustand, in dem eine Reihe modifizierter Bereiche auf einer Flächenseite zu der einen Fläche freiliegt, in einem Fall, in dem das Laserlicht derart konvergiert wird, dass durch Übertragen der Aberration die Länge des Konvergenzpunkts in der optischen Achsenrichtung länger als die natürliche sphärische Aberration wird.
Nachdem die modifizierten Bereiche wie zuvor beschrieben gebildet wurden, wurde reaktives lonenätzen mit CF₄ (Kohlenstofftetrafluorid) auf der einen Fläche des Silizium-Einkristallsubstrats für 60 Minuten durchgeführt. 12 zeigt die Ergebnisse davon. (a) in 12 zeigt eine Draufsicht des Silizium-Einkristallsubstrats nach der Durchführung des reaktiven lonenätzens. (b) in 12 zeigt eine Schnittansicht (eine Ansicht einer Schnittfläche senkrecht zur Trennlinie) des Silizium-Einkristallsubstrats nach der Durchführung des reaktiven lonenätzens.
Im Nachfolgenden werden die in 12 dargestellten Begriffsdefinitionen mit Bezug auf 13 beschrieben. „Nutbreite“ bezeichnet eine Breite W einer Öffnung einer Nut, die durch Trockenätzen gebildet wird. „Nuttiefe“ bezeichnet eine Tiefe D der durch Trockenätzen gebildeten Nut. „Nutaspektverhältnis“ bezeichnet einen Wert, der erhalten wird, indem D durch W dividiert wird. „Si-Ätzbetrag“ bezeichnet einen Wert E1, der erhalten wird, indem die Dicke des Silizium-Einkristallsubstrats, die trockengeätzt wurde, von der Dicke (ursprüngliche Dicke) des Silizium-Einkristallsubstrats vor der Durchführung des Trockenätzens abgezogen wird. „SD-Ätzbetrag“ bezeichnet einen Wert E2, der erhalten wird, indem D und E1 addiert werden. „Ätzzeit“ bezeichnet einen Zeitraum T, in dem das Trockenätzen durchgeführt wurde. „Si-Ätzrate“ bezeichnet einen Wert, der erhalten wird, indem E1 durch T dividiert wird. „SD-Ätzrate“ bezeichnet einen Wert, der erhalten wird, indem E2 durch T dividiert wird. „Ätzratenverhältnis“ bezeichnet einen Wert, der erhalten wird, indem E2 durch E1 dividiert wird.
Aus den Ergebnissen des ersten Experiments, das in 12 gezeigt ist, lassen sich die folgenden Schlussfolgerungen ziehen. Das heißt, wenn die Bruchlinie die eine Fläche erreicht (eine Fläche, in einem Fall, in dem das Trockenätzen auf dem Silizium-Einkristallsubstrat von der einen Flächenseite aus durchgeführt wird), verläuft das Trockenätzen selektiv (d. h., mit einem hohen Ätzratenverhältnis) von der einen Flächenseite entlang die Bruchlinie in einem Bereich, in dem die Bruchlinien miteinander verbunden sind. Auf diese Weise entsteht eine Nut mit einer Öffnung, die eine schmale Breite aufweist und tief ist (d. h., das Nutaspektverhältnis ist hoch) (Vergleich von „VL Musterverarbeitungsfläche: ST“ und „VL Musterbearbeitungsfläche: Ablation“ mit „Standardbearbeitungsfläche: HC“). Die Bruchlinie trägt stärker zum selektiven Voranschreiten des Trockenätzens bei als der modifizierte Bereich selbst (Vergleich von „VL Musterbearbeitungsfläche: HC“ und „VL Musterbearbeitungsfläche: Ablation“ mit „Standardbearbeitungsfläche: HC“). Sind die Bruchlinien, die sich von den modifizierten Bereichen in der Dickenrichtung erstrecken, nicht miteinander verbunden, wird das selektive Vorantreiben des Trockenätzens an einem Abschnitt (schwarzer Streifenabschnitt, siehe(a) in 11), in dem die Bruchlinien nicht miteinander verbunden sind, gestoppt (Vergleich von „Tact-Up-Bearbeitungsfläche: HC“ mit „Standardbearbeitungsfläche: HC“). Das Anhalten des selektiven Voranschreitens des Trockenätzens bedeutet, dass eine Geschwindigkeit des Trockenätzprozesses abnimmt.
In einem zweiten Experiment (siehe 14 und 15), wurde eine Vielzahl von Trennlinien in Streifen auf einem Silizium-Einkristallsubstrat, das eine Dicke von 100 µm aufweist, in einem Abstand von 100 µm vorgesehen. Anschließend wurden zwei Reihen modifizierter Bereiche, die in einer Dickenrichtung des Silizium-Einkristallsubstrats angeordnet sind, in dem Silizium-Einkristallsubstrat entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien gebildet. Dabei ist ein Zustand aufgetreten, bei dem die modifizierten Bereiche, die in der Dickenrichtung benachbart zueinander sind, voneinander getrennt waren, und die Bruchlinien, die sich von den modifizierten Bereichen in Dickenrichtung erstrecken, sowohl die eine Fläche als auch die andere Fläche (die Fläche auf einer gegenüberliegenden Seite der einen Fläche) erreichten. Es wurde reaktives lonenätzen mit CF₄ auf der einen Fläche des Silizium-Einkristallsubstrats durchgeführt.
14 und 15 zeigen die Ergebnisse des zweiten Experiments. In 14 und 15 kennzeichnet „CF₄: 60 Min“ einen Fall, bei dem das reaktive lonenätzen mit CF₄ für 60 Minuten durchgeführt wurde. „CF₄: 120 Min“ kennzeichnet einen Fall, in dem das reaktive lonenätzen mit CF₄ für 120 Minuten durchgeführt wurde. (a) in 14 zeigt eine Draufsicht (Ansicht der einen Fläche) des Silizium-Einkristallsubstrats vor der Durchführung des reaktiven lonenätzens. (b) in 14 zeigt eine Unteransicht (Ansicht von der anderen Fläche) des Silizium-Einkristallsubstrats nach der Durchführung des reaktiven lonenätzens. (a) in 15 zeigt eine Seitenansicht eines Silizium-Einkristallchips, der durch Vereinzeln des Silizium-Einkristallsubstrats entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien erhalten wird. (b) in 15 ist ein Diagramm, das die Abmessungen des Silizium-Einkristallchips darstellt. In (a) und (b) in 15 befindet sich die eine Fläche des Silizium-Einkristallsubstrats auf der Unterseite.
Aus den Ergebnissen des zweiten Experiments, das in den 14 und 15 dargestellt ist, lassen sich die folgenden Schlussfolgerungen ziehen. Das heißt, wenn die Bruchlinie eine Fläche erreicht (eine Fläche in einem Fall, in dem das Trockenätzen auf dem Silizium-Einkristallsubstrat von der Flächenseite aus durchgeführt wird, wird das Trockenätzen selektiv (d. h., mit einem hohen Ätzratenverhältnis) von der einen Flächenseite entlang des Risses in einem Bereich, in dem die Bruchlinien miteinander verbunden sind, vorangetrieben. Dadurch bildet sich eine Nut mit einer Öffnung, die eine schmale Breite aufweist und tief ist (d. h. das Nutaspektverhältnis ist hoch). Wenn die Bruchlinien, die sich von den modifizierten Bereichen in der Dickenrichtung erstrecken, sowohl die eine Fläche als auch die andere Fläche erreichen, ist es möglich, dass das Silizium-Einkristallsubstrat durch Trockenätzen alleine vollständig zu teilen. Wird im Falle von „CF₄: 60 Min“ ein Ausdehnungsfilm, der auf der anderen Fläche des Silizium-Einkristallsubstrats haftet, auseinandergezogen, ist es möglich, das Silizium-Einkristallsubstrat mit einer rechteckigen Form von 50 mm × 50 mm in Chips von 100 µm × 100 µm im Verhältnis von 100 % zu vereinzeln.
In einem dritten Experiment (siehe 16) wurde eine Vielzahl von Trennlinien in Streifen auf einem Silizium-Einkristallsubstrat, das eine Dicke von 400 µm aufweist, in einem Abstand von 2 mm angeordnet. Dann wurde eine Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche, die in einer Dickenrichtung des Silizium-Einkristallsubstrats angeordnet sind, in dem Silizium-Einkristallsubstrat entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien gebildet. Es traten ein Zustand, bei dem eine Reihe modifizierter Bereiche auf der einen Flächenseite von der einen Fläche getrennt ist und eine Bruchlinie die eine Fläche von der einen Reihe der modifizierten Bereiche erreicht, in einem Fall, in dem Laserlicht durch natürliche sphärische Aberration konvergiert wird, und ein Zustand, in dem die Bruchlinien, die sich von den modifizierten Bereichen in der Dickenrichtung erstrecken, miteinander verbunden sind, auf. Das reaktive lonenätzen wurde auf der einen Fläche des Silizium-Einkristallsubstrats durchgeführt.
16 zeigt Ergebnisse des dritten Experiments. In 16 bezeichnet „CF₄ (RIE)“ einen Fall, in dem das reaktive lonenätzen mit CF₄ mit Hilfe einer reaktiven lonenätz-(RIE)-Vorrichtung durchgeführt wurde, „SF₆ (RIE)“ bezeichnet einen Fall, in dem das reaktive lonenätzen mit Schwefelhexafluorid (SF₆) mit Hilfe einer RIE-Vorrichtung durchgeführt wurde, und „SF₆ (DRIE)“ bezeichnet einen Fall, in dem das reaktive lonenätzen mit SF₆ mit Hilfe einer Vorrichtung zum tiefen reaktiven lonenätzen (DRIE) durchgeführt wurde. (a) in 16 zeigt eine Draufsicht des Silizium-Einkristallsubstrats nach dem reaktiven lonenätzen. (b) in 16 zeigt eine Schnittansicht (Ansicht einer vereinzelten Fläche senkrecht zur Trennlinie) des Silizium-Einkristallsubstrats nach dem reaktiven lonenätzen.
Aus den Ergebnissen des dritten Experiments, das in 16 gezeigt ist, lassen sich die folgenden Schlussfolgerungen ziehen. Das heißt, obwohl das reaktive lonenätzen mit CF₄ länger dauert als das reaktive lonenätzen mit SF₆, ist das reaktive lonenätzen mit CF₄ vorteilhafter als das reaktive lonenätzen mit SF₆, um einen einheitlichen Si-Ätzbetrag sicherzustellen, da es möglich ist, ein hohes Ätzratenverhältnis und ein hohes Nutaspektverhältnis zu gewährleisten.
In einem vierten Experiment (siehe 17) wurde eine Vielzahl von Trennlinien in Streifen auf einem Silizium-Einkristallsubstrat, das eine Dicke von 400 µm aufweist, in einem Abstand von 2 mm angeordnet. Anschließend wurde eine Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche, die in einer Dickenrichtung des Silizium-Einkristallsubstrats angeordnet sind, in dem Silizium-Einkristallsubstrat entlang jeder der Trennlinien gebildet. In 17 bezeichnen „CF4 (RIE): 30 Min, Fläche: HC“, „CF₄ (RIE): 60 Min, Fläche: HC“ und „CF₄ (RIE): 6 H, Fläche: HC“ einen Zustand, in dem eine Reihe modifizierter Bereiche auf der einen Flächenseite von der einen Fläche getrennt ist, und eine Bruchlinie die eine Fläche von der einen Reihe modifizierter Bereiche aus erreicht, in einem Fall, in dem das Laserlicht durch natürliche sphärische Aberration konvergiert wird, und einen Zustand, in dem die Bruchlinien, die sich von den modifizierten Bereichen in der Dickenrichtung erstrecken, miteinander verbunden sind. „CF₄ (RIE): 6 H, Fläche: ST“ bezeichnet einen Zustand, in dem eine Reihe modifizierter Bereiche auf der einen Flächenseite von der einen Fläche getrennt ist, und eine Bruchlinie nicht die eine Fläche von der einen Reihe modifizierter Bereiche aus erreicht, in einem Fall, in dem das Laserlicht durch natürliche sphärische Aberration konvergiert wird, und einen Zustand, in dem die Bruchlinien, die sich von den modifizierten Bereichen in der Dickenrichtung erstrecken, miteinander verbunden sind.
Das reaktive lonenätzen mit CF₄ wurde auf der einen Flächenseite des Silizium-Einkristallsubstrats durchgeführt. In 17 bedeutet „CF₄ (RIE): 30 Min, Fläche: HC“, „CF₄ (RIE): 60 Min, Fläche: HC“, „CF₄ (RIE): 6 H, Fläche: HC“ und „CF₄ (RIE): 6 H, Fläche: ST“, dass das reaktive lonenätzen mit CF₄ mit Hilfe der RIE-Vorrichtung jeweils für 30 Minuten, 60 Minuten, 6 Stunden und 6 Stunden durchgeführt wurde.
17 zeigt die Ergebnisse des vierten Experiments. (a) in 17 zeigt eine Schnittansicht (Ansicht einer Schnittfläche senkrecht zur Trennlinie) des Silizium-Einkristallsubstrats nach dem reaktiven lonenätzen.
Aus den Ergebnissen des vierten Experiments, das in 17 gezeigt ist, lassen sich die folgenden Schlussfolgerungen ziehen. Das heißt, wenn die Bruchlinie die eine Fläche erreicht (eine Fläche in einem Fall, in dem das Trockenätzen auf dem Silizium-Einkristallsubstrat von der einen Flächenseite aus durchgeführt wird), wird der selektive Ablauf des Trockenätzens in einem Bereich, in dem die Bruchlinien miteinander verbunden sind, nicht angehalten (d.h., es wird ein hohes Ätzratenverhältnis beibehalten). Obwohl die Bruchlinie die eine Fläche nicht erreicht, wird das Ätzen von der einen Fläche aus fortgesetzt. Wenn die Bruchlinie auf der einen Fläche auftritt, beginnt das selektive Durchführen des Trockenätzens entlang die Bruchlinie. Da es schwierig ist, die Ausdehnung des Risses in einer vorbestimmten Tiefe von der einen Fläche aus zu stoppen, ändert sich der Zeitpunkt, zu dem die Bruchlinie auf der einen Fläche durch das Fortschreiten des Ätzens auftritt, leicht in Abhängigkeit von der Position. Folglich ändert sich die Breite und Tiefe einer Öffnung der Nut, die gebildet werden soll, leicht in Abhängigkeit von der Position. Wenn somit eine Reihe modifizierter Bereiche auf der einen Flächenseite gebildet wird, ist es wichtig, die modifizierten Bereiche derart zu bilden, dass eine Bruchlinie die eine Fläche erreicht.
Gemäß einem fünften Experiment (siehe 18) wurde eine Vielzahl von Trennlinien in einem Gitter auf einem Silizium-Einkristallsubstrat, das eine Dicke von 320 µm aufweist, in einem Abstand von 3 mm angeordnet. Dann wurde eine Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche, die in einer Dickenrichtung des Silizium-Einkristallsubstrats angeordnet sind, in dem Silizium-Einkristallsubstrat entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien gebildet. Es traten ein Zustand, in dem eine Reihe modifizierter Bereiche auf der einen Flächenseite von der einen Fläche getrennt ist und eine Bruchlinie die eine Fläche von der einen Reihe modifizierter Bereiche aus erreicht, in einem Fall, in dem das Laserlicht durch natürliche sphärische Aberration konvergiert wird, und ein Zustand, in dem die Bruchlinien, die sich von den modifizierten Bereichen in der Dickenrichtung erstrecken, miteinander verbunden sind, auf.
Das reaktive lonenätzen wurde auf der einen Fläche des Silizium-Einkristallsubstrats durchgeführt. In 18 bedeutet „CF₄ (RIE), Fläche: HC“, dass das reaktive lonenätzen mit CF₄ mit Hilfe einer RIE-Vorrichtung durchgeführt wurde. „XeF₂, Fläche: HC“ bedeutet, dass das reaktive lonenätzen mit Xenondifluorid (XeF₂) mit Hilfe einer Opferschichtätzvorrichtung durchgeführt wurde. „XeF₂, Fläche: HC, SiO₂-Ätzschutzschicht“ bedeutet, dass das reaktive lonenätzen mit XeF₂ mit Hilfe einer Opferschichtätzvorrichtung in einem Zustand durchgeführt wurde, indem eine Ätzschutzschicht aus Siliziumdioxid (SiO₂) auf der einen Fläche des Silizium-Einkristallsubstrats gebildet wurde, und eine Bruchlinie eine Fläche (Außenfläche auf einer gegenüberliegenden Seite des Silizium-Einkristallsubstrats) der Ätzschutzschicht von der einen Reihe modifizierter Bereiche auf der einen Flächenseite erreicht.
18 zeigt die Ergebnisse des fünften Experiments. (a) in 18 zeigt eine Draufsicht des Silizium-Einkristallsubstrats vor dem reaktiven lonenätzen. (b) in 18 zeigt eine Draufsicht des Silizium-Einkristallsubstrats nach dem reaktiven lonenätzen. (c) in 18 zeigt eine Schnittansicht (Ansicht einer Schnittfläche senkrecht zur Trennlinie) des Silizium-Einkristallsubstrats nach dem reaktiven lonenätzen. Eine Abtragungsbreite ist eine Breite einer Öffnung auf der anderen Fläche des Silizium-Einkristallsubstrats in einem Fall, in dem die Nut bis zur anderen Fläche reicht.
Aus den Ergebnissen des fünften Experiments, das in 18 gezeigt ist, lassen sich die folgenden Schlussfolgerungen ziehen. Das heißt, wenn die Ätzschutzschicht aus SiO₂ nicht auf einer Fläche des Silizium-Einkristallsubstrats gebildet wird (die eine Fläche in einem Fall, in dem das Trockenätzen auf dem Silizium-Einkristallsubstrat von der einen Flächenseite durchgeführt wird), ist ein Unterschied zwischen dem reaktiven lonenätzen mit CF₄ und dem reaktiven Ionenätzen mit XeF₂ vom Gesichtspunkt der Gewährleistung eines hohen Ätzratenverhältnisses und eines hohen Nutaspektverhältnisses nicht groß. Wenn die Ätzschutzschicht aus SiO₂ auf der einen Fläche des Silizium-Einkristallsubstrats gebildet wird und die Bruchlinie die Fläche der Ätzschutzschicht von der einen Reihe modifizierter Bereiche auf der einen Flächenseite erreicht, erhöhen sich das Ätzratenverhältnis und das Nutaspektverhältnis deutlich.
In einem sechsten Experiment (siehe 19) wurde eine Vielzahl von Trennlinien in einem Gitter auf dem Silizium-Einkristallsubstrat, das eine Dicke von 220 µm aufweist und das eine Ätzschutzschicht aus SiO₂ auf einer Fläche umfasst, mit einem Abstand von 3 mm angeordnet. Anschließend wurde eine Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche, die in einer Dickenrichtung des Silizium-Einkristallsubstrats angeordnet sind, in dem Silizium-Einkristallsubstrat entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien gebildet. Es wurde reaktives Gasätzen mit XeF₂ auf der einen Fläche des Silizium-Einkristallsubstrats unter Verwendung einer Opferschichtätzvorrichtung für 180 Minuten durchgeführt.
In 19 ist mit „Standardbearbeitung, Fläche: HC“ einen Zustand, in dem benachbarte modifizierte Bereiche in der Dickenrichtung voneinander getrennt sind, eine Reihe modifizierter Bereiche auf der einen Flächenseite von der einen Fläche getrennt ist und eine Bruchlinie eine Fläche (Außenfläche auf einer gegenüberliegenden Seite des Silizium-Einkristallsubstrats) der Ätzschutzschicht von der einen Reihe modifizierter Bereiche aus erreicht, und ein Zustand, in dem die Bruchlinien, die sich von den modifizierten Bereichen in der Dickenrichtung erstrecken, miteinander verbunden sind, gemeint. „Standardbearbeitung, Fläche: ST“ bezeichnet einen Zustand, in dem die benachbarten modifizierten Bereiche in der Dickenrichtung voneinander getrennt sind, eine Reihe modifizierter Bereiche auf der einen Flächenseite von der einen Fläche getrennt ist und eine Bruchlinie nicht die eine Fläche von der einen Reihe modifizierter Bereiche erreicht, und einen Zustand, in dem die Bruchlinien, die sich von den modifizierten Bereichen in der Dickenrichtung erstrecken, miteinander verbunden sind.
„Tact-Up-Bearbeitung 1, Fläche: HC‟ bezeichnet einen Zustand, in dem die benachbarten modifizierten Bereiche in der Dickenrichtung voneinander getrennt sind, eine Reihe modifizierter Bereiche auf der einen Flächenseite von der einen Fläche getrennt ist und eine Bruchlinie die Fläche der Ätzschutzschicht von der einen Reihe modifizierter Bereiche aus erreicht, und einen Zustand, in dem die Bruchlinien, die sich von den modifizierten Bereichen in der Dickenrichtung erstrecken, miteinander verbunden sind. „Tact-Up-Bearbeitung 2, Fläche: HC“ bezeichnet einen Zustand, in dem die benachbarten modifizierten Bereiche in der Dickenrichtung voneinander getrennt sind, eine Reihe modifizierter Bereiche auf der einen Flächenseite von der einen Fläche getrennt ist und eine Bruchlinie die Fläche der Ätzschutzschicht von der einen Reihe modifizierter Bereiche aus erreicht, und einen Zustand, in dem einige Bruchlinien, die sich von dem modifizierten Bereichen in der Dickenrichtung erstrecken, miteinander verbunden sind.
„VL Musterbearbeitung, Fläche: HC‟ bezeichnet einen Zustand, in dem die benachbarten modifizierten Bereiche in der Dickenrichtung miteinander verbunden sind, eine Reihe modifizierter Bereiche auf der einen Flächenseite von der einen Fläche getrennt ist und eine Bruchlinie die Fläche der Ätzschutzschicht von der einen Reihe der modifizierten Bereiche aus erreicht. „VL Musterbearbeitung, Fläche: Ablation“ bedeutet einen Zustand, in dem die benachbarten modifizierten Bereiche in der Dickenrichtung miteinander verbunden sind und die eine Reihe modifizierter Bereiche auf der einen Flächenseite zur Fläche der Ätzschutzschicht hin freiliegt.
19 zeigt Ergebnisse des sechsten Experiments. (a) in 19 zeigt eine Schnittansicht (Ansicht einer Schnittfläche senkrecht zur Trennlinie) des Silizium-Einkristallsubstrats nach dem reaktiven lonenätzen. (b) in 19 zeigt eine Ansicht einer Schnittfläche des Silizium-Einkristallsubstrats nach dem reaktiven lonenätzen.
Aus den Ergebnissen des fünften Experiments, das in 19 gezeigt ist, lassen sich die folgenden Schlussfolgerungen ziehen. Das heißt, wenn die Bruchlinie die Fläche der Ätzschutzschicht erreicht, verläuft das Trockenätzen selektiv (d. h. mit einem hohen Ätzratenverhältnis) von der einen Flächenseite entlang die Bruchlinie in einem Bereich, in dem die Bruchlinien miteinander verbunden sind. Dadurch wird eine Nut mit einer Öffnung gebildet, die eine schmale Breite aufweist und tief ist (d. h. das Nutaspektverhältnis ist hoch). Sind die Bruchlinien, die sich von den modifizierten Bereichen in der Dickenrichtung erstrecken, nicht miteinander verbunden, schreitet das Trockenätzen in einem Abschnitt, in dem die Bruchlinien nicht miteinander verbunden sind, isotrop voran (Ansicht des (a) Abschnitts in „Tact-Up-Bearbeitung 2, Fläche: HC“).
Die nachfolgenden Punkte ergeben sich aus den experimentellen Ergebnissen der zuvor beschriebenen Objektvereinzelungsverfahren. Das heißt, unter der Annahme, dass die Bruchlinie die eine Fläche einer Reihe modifizierter Bereiche auf der einen Flächenseite erreicht (eine Fläche beim Trockenätzen auf dem Silizium-Einkristallsubstrat von der einen Flächenseite aus) (in einem Fall, in dem die Ätzschutzschicht aus SiO₂ auf der Fläche des Silizium-Einkristallsubstrats gebildet ist, erreicht die Bruchlinie die Fläche der Ätzschutzschicht), innerhalb eines Bereichs, in dem die Bruchlinien miteinander verbunden sind, wie in 20 gezeigt, können das reaktive lonenätzen mit CF₄ und das reaktive Gasätzen mit XeF₂ ein stärkeres reaktives Gasätzen als das reaktive lonenätzen mit SF₆ gewährleisten. Wenn ferner die Ätzschutzschicht aus SiO₂ auf der einen Fläche des Silizium-Einkristallsubstrats gebildet ist, und die Bruchlinien die Fläche der Ätzschutzschicht von einer Reihe modifizierter Bereiche auf der einen Flächenseite aus erreicht, nimmt das Ätzratenverhältnis deutlich zu. Mit Blick auf das Nutaspektverhältnis ist das reaktive lonenätzen mit CF₄ besonders gut. Das reaktive Gasätzen mit XeF₂ ist dann vorteilhaft, wenn eine Abnahme der Festigkeit des Silizium-Einkristallsubstrats durch Plasma verhindert werden soll.
Das Prinzip, nach dem das Trockenätzen selektiv entlang einer Bruchlinie verläuft, wird im Nachfolgenden erläutert. Wenn sich der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L, das pulsierend schwingt, im Objekt 1 befindet und der Konvergenzpunkt P relativ entlang der Trennlinie 5 bewegt wird, wie in 21 gezeigt, wird in dem Objekt 1 eine Vielzahl modifizierter Stellen 7a gebildet, die entlang der Trennlinie 5 angeordnet sind. Die Vielzahl modifizierter Stellen 7a, die entlang der Trennlinie 5 angeordnet sind, entspricht einer Reihe modifizierter Bereiche 7.
In einem Fall, in dem eine Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche 7, in der Dickenrichtung des Objekts 1 angeordnet sind, in dem Objekt 1 gebildet wird, wenn sich eine Bruchlinie 31 derart bildet, dass sie sich zwischen der zweiten Hauptfläche 1b und der einen Reihen modifizierter Bereiche auf der zweiten Hauptflächenseite 1b (zweite Hauptfläche 1b in einem Fall, in dem das Trockenätzen am Objekt 1 von der zweiten Hauptflächenseite 1b aus durchgeführt wird) des Objekts 1 erstreckt, dringt ein Ätzgas in die Bruchlinien 31, die Abstände von einigen nm bis einigen µm aufweisen, mittels Kapillarwirkung ein (siehe Pfeil in 21). Dadurch wird das Trockenätzen selektiv entlang die Bruchlinien 31 vorangetrieben.
Wenn die Bruchlinie 31 derart gebildet wird, dass die sich zwischen den benachbarten modifizierten Bereichen 7 aus der Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche 7 erstreckt, wird angenommen, dass das Trockenätzen selektiv tiefer fortschreitet. Wenn ferner die Bruchlinie 31 so gebildet wird, dass sie sich zwischen den benachbarten modifizierten Stellen 7a aus der Vielzahl von modifizierten Stellen 7a, die entlang der Trennlinie 5 angeordnet sind, erstreckt, wird angenommen, dass das Trockenätzen mit höherer Effizienz selektiv fortschreitet. Zu diesem Zeitpunkt kommt das Ätzgas von der Umgebung der modifizierten Stelle 7a mit jeder modifizierten Stelle 7a in Kontakt. Somit wird angenommen, dass die modifizierte Stelle 7a mit einer Größe von etwa einigen µm schnell entfernt wird.
Hierin unterscheidet sich die Bruchlinie 31 von Mikrorissen, die in jeder modifizierten Stelle 7a vorhanden sind, von Mikrorissen, die willkürlich um jede modifizierte Stelle 7a herum ausgebildet sind, usw. Hier ist die Bruchlinie 31 ein Riss, der parallel zur Dickenrichtung des Objekts 1 verläuft und sich entlang einer Ebene, die die Trennlinie 5 umfasst, erstreckt. In einem Fall, in dem die Bruchlinie 31 in dem Silizium-Einkristallsubstrat ausgebildet ist, sind Flächen (Rissoberflächen, die in einem Abstand von einigen nm bis einigen µm einander zugewandt sind), die durch die Bruchlinie 31 gebildet werden, Flächen, auf denen einkristallines Silizium freiliegt. Die modifizierte Stelle 7a, die in dem Silizium-Einkristallsubstrat gebildet wird, umfasst einen polykristallinen Siliziumbereich, einen Bereich mit hoher Versetzungsdichte und dergleichen.
[Eine Ausführungsform]
Im Nachfolgenden wird ein Objektvereinzelungsverfahren gemäß einer Ausführungsform beschrieben. Die in 22 bis 26 und 28 bis 40 gezeigten Bestandteile sind schematischer Natur, und ein Aspektverhältnis und dergleichen eines jeden Bestandteils unterscheidet sich von dem praktisch verwendeten. Zunächst wird als erster Schritt, wie in 22(a) gezeigt, ein zu bearbeitendes Objekt 1, das ein Silizium-Einkristallsubstrat 11 und eine Funktionsteileschicht 12, die auf der Seite einer ersten Hauptfläche 1a vorgesehen ist, umfasst, vorbereitet und eine Schutzfolie 21 auf eine erste Hauptfläche 1a des Objekt 1 geklebt.
Nach dem ersten Schritt wird als zweiter Schritt das Objekt 1 mit Laserlicht L unter Verwendung einer zweiten Hauptfläche 1b als eine Laserlichteintrittsfläche bestrahlt und dadurch eine Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche 7 in dem Silizium-Einkristallsubstrat 11 entlang jeder einer Vielzahl von Trennlinien 5 gebildet, und es wird eine Bruchlinie 31 in dem Objekt 1 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 gebildet. Eine Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche 7, die entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 ausgebildet sind, ist in der Dickenrichtung des Objekts 1 angeordnet. Jede der Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche 7 ist aus einer Vielzahl von modifizierten Stellen 7a, die entlang der Trennlinie 5 angeordnet sind, gebildet (siehe 21). Die Bruchlinie 31 erstreckt sich zwischen einer Reihe der modifizierten Bereiche 7 auf der Seite der zweiten Hauptfläche 1b und der zweiten Hauptfläche 1b, und zwischen den benachbarten modifizierten Bereichen 7 aus der Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche 7. Ferner erstreckt sich die Bruchlinie 31 zwischen den benachbarten modifizierten Stellen 7a aus der Vielzahl von modifizierten Stellen 7a (siehe 21).
Nach dem zweiten Schritt wird als dritter Schritt, wie in 22(b) gezeigt, eine Ätzschutzschicht 23, in der die Bruchlinie 31 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 gebildet ist, auf der zweiten Hauptfläche 1b des Objekts 1 gebildet. Wenn eine Ätzschutzschicht 23, die aus SiO₂ hergestellt ist, auf der zweiten Hauptfläche 1b des Objekts 1 beispielsweise durch Dampfabscheidung gebildet wird, wird eine Bruchlinie 31 in der Ätzschutzschicht 23 derart gebildet, dass sie sich bis zu der in dem Objekt 1 gebildeten Bruchlinie 31 erstreckt, und die Bruchlinie 31 erreicht eine Fläche 23a (Außenfläche auf einer gegenüberliegenden Seite des Silizium-Einkristallsubstrats 11) der Ätzschutzschicht 23. Hierin dient die Bruchlinie 31, die in der Ätzschutzschicht 23 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 ausgebildet ist, als ein Gasdurchlassbereich in der Ätzschutzschicht 23.
Nach dem dritten Schritt wird als vierter Schritt, wie in 23(a) gezeigt, die Trockenätzung am Objekt 1 von der Seite der zweiten Hauptfläche 1b aus in einem Zustand durchgeführt, in dem die Ätzschutzschicht 23 auf der zweiten Hauptfläche 1b ausgebildet ist, um dadurch eine Nut 32 in dem Objekt 1 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 zu bilden, wie in 23(b) gezeigt. Die Nut 32 ist beispielsweise eine V-Nut (eine Nut mit einem V-förmigen Querschnitt), die sich zur zweiten Hauptfläche 1b öffnet. Hier wird die Trockenätzung am Objekt 1 von der Seite der zweiten Hauptfläche 1b mit XeF₂ durchgeführt (das heißt, es wird ein reaktives Gasätzen mit XeF₂ durchgeführt). Die Trockenätzung wird am Objekt 1 von der Seite der zweiten Hauptfläche 1b aus derart durchgeführt, dass die Ätzschutzschicht 23 erhalten bleibt. Ferner wird die Trockenätzung am Objekt 1 von der zweiten Hauptfläche 1b derart durchgeführt, dass eine Reihe modifizierter Bereiche 7 auf der Seite der zweiten Hauptfläche 1b aus der Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche 7 entfernt wird, um dadurch einen unebenen Bereich 9 mit einer unregelmäßigen Form entsprechend der einen entfernten Reihe modifizierter Bereiche 7 an der Innenfläche der Nut 32 zu bilden. Wird der unebene Bereich 9 gebildet, wird vorzugsweise die Trockenätzung solange durchgeführt, bis der modifizierte Bereich 7 (modifizierte Stelle) vollständig von der Innenfläche der Nut 32 entfernt ist. Vorzugsweise wird die Trockenätzung nicht solange durchgeführt, bis der unebene Bereich 9 vollständig entfernt ist.
Nach dem vierten Schritt wird als fünfter Schritt, wie in 24(a) gezeigt, ein Ausdehnungsfilm 22 auf eine Fläche 23a der Ätzschutzschicht 23 geklebt (das heißt, auf die Seite der zweiten Hauptfläche 1b des Objekts 1 geklebt) und, wie in 24(b) gezeigt, die Schutzfolie 21 von der ersten Hauptfläche 1a des Objekts 1 entfernt. Wenn der Ausdehnungsfilm 22 auseinandergezogen wird, wie in 25(a) gezeigt, wird das Objekt 1 entlang jeder der Trennlinien 5 in eine Vielzahl von Halbleiterchips 15 vereinzelt. Anschließend werden die Halbleiterchips 15, wie in 25(b) gezeigt, aufgenommen.
Im Nachfolgenden wird der Halbleiterchip 15, der durch das Objektvereinzelungsverfahren gemäß der einen Ausführungsform, wie zuvor beschrieben, erhalten wird, beschrieben. Wie in 26 gezeigt, umfasst der Halbleiterchip 15 ein Silizium-Einkristallsubstrat 110, eine Funktionsteileschicht 120, die auf der Seite einer ersten Fläche 110a des Silizium-Einkristallsubstrats 110 vorgesehen ist, und eine Ätzschutzschicht 230, die auf einer zweiten Fläche 110b (Fläche auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Fläche 110a), des Silizium-Einkristallsubstrats 110 vorgesehen ist. Das Silizium-Einkristallsubstrat 110 ist ein Abschnitt, der aus dem Silizium-Einkristallsubstrat 11 des Objekts 1 herausgeschnitten wird (siehe 25). Die Funktionsteileschicht 120 ist ein Abschnitt, der aus der Funktionsteileschicht 12 des Objekts 1 ausgeschnitten wird (siehe 25) und umfasst ein Funktionsteil 12a. Die Ätzschutzschicht 230 ist ein Abschnitt, der aus der Ätzschutzschicht 23 ausgeschnitten wird (siehe 25).
Das Silizium-Einkristallsubstrat 110 umfasst einen ersten Abschnitt 111 und einen zweiten Abschnitt (Teil) 112. Der erste Abschnitt 111 ist ein Abschnitt auf der Seite der ersten Hauptfläche 110a. Der zweite Abschnitt 112 ist ein Abschnitt auf der Seite der zweiten Hauptfläche 110b. Der zweite Abschnitt 112 weist eine Form auf, die mit zunehmender Entfernung von der ersten Fläche 110a dünner wird. Der zweite Abschnitt 112 entspricht einem Abschnitt, an dem die Nut 32 in dem Silizium-Einkristallsubstrat 11 des Objekts 1 vorgesehen ist (das heißt, ein Abschnitt, an dem die Trockenätzung fortgeschritten ist) (siehe 25). Beispielsweise weist der erste Abschnitt 111 eine viereckige Plattenform (eine rechteckige Parallelepipedform) auf. Der zweite Abschnitt 112 weist eine viereckige Pyramidenform auf, die mit zunehmender Entfernung vom ersten Abschnitt 111 dünner wird.
Ein modifizierter Bereich 7 wird in der Seitenfläche 111a des ersten Abschnitts 111 in der Form eines Bandes ausgebildet. Das heißt, der modifizierte Bereich 7 erstreckt sich in jeder Seitenfläche 111a in einer Richtung parallel zur ersten Fläche 110a entlang jeder Seitenfläche 111a. Der modifizierte Bereich 7 auf der Seite der ersten Fläche 110a ist von der ersten Fläche 110a getrennt. Der modifizierte Bereich 7 ist aus einer Vielzahl modifizierter Stellen 7a gebildet (siehe 21). Die Vielzahl modifizierter Stellen 7a ist in jeder Seitenfläche 111a in der Richtung parallel zur ersten Fläche 110a entlang jeder Seitenfläche 111a angeordnet. Der modifizierte Bereich 7 (genauer gesagt, jede modifizierte Stelle 7a) umfasst einen polykristallinen Siliziumbereich, einen Bereich mit hoher Versetzungsdichte und dergleichen.
In der Seitenfläche 112a des zweiten Abschnitts 112 wird ein unebener Bereich 9 mit einer Bandform ausgebildet. Das heißt, der unebene Bereich 9 erstreckt sich in jeder Seitenfläche 112a in einer Richtung parallel zu der zweiten Fläche 110b entlang jeder Seitenfläche 112a. Der unebene Bereich 9 auf der Seite der zweiten Hauptfläche 110b ist von der zweiten Hauptfläche 110b getrennt. Der unebene Bereich 9 wird durch Entfernen des modifizierten Bereichs 7 auf der Seite der zweiten Hauptfläche 1b des Objekts 1 durch Trockenätzen gebildet (siehe 25). Somit weist der unebene Bereich 9 eine ungleichmäßige Form entsprechend dem modifizierten Bereich 7 auf, und einkristallines Silizium liegt in dem unebenen Bereich 9 frei. Das heißt, die Seitenfläche 112a des zweiten Abschnitts 112 dient als eine Fläche, die eine unebene Oberfläche des unebenen Bereichs 9 umfasst, und in dem das einkristalline Silizium freiliegt.
Der Halbleiterchip 15 muss die Ätzschutzschicht 230 nicht enthalten. Ein solcher Halbleiterchip 15 wird beispielsweise in einem Fall erhalten, in dem das Trockenätzen von der Seite der zweiten Hauptfläche 1b aus durchgeführt wird, um die Ätzschutzschicht 23 zu entfernen.
In 27(a) ist ein oberer Abschnitt ein Bild des unebenen Bereichs 9, und ein unterer Abschnitt ist ein unebenes Profil des unebenen Bereichs 9 entlang einer Ein-Punkt-Kettenlinie im oberen Abschnitt. In 27(b) ist ein oberer Abschnitt ein Bild des modifizierten Bereichs 7, und ein unterer Abschnitt ist ein unebenes Profil des modifizierten Bereichs 7 entlang einer Ein-Punkt-Kettenlinie im oberen Abschnitt. Beim Vergleichen der Zeichnungen zeigt sich, dass es eine Tendenz gibt, bei der nur eine Vielzahl von relativ großen Vertiefungsabschnitten im unebenen Bereich 9 gebildet wird, aber es gibt auch eine Tendenz, bei der eine Vielzahl von relativ großen Vorsprüngen und die Vielzahl von relativ großen Vertiefungsabschnitten im modifizierten Bereich 7 willkürlich im modifizierten Bereich 7 gebildet werden. 27(c) zeigt ein Bild und ein unebenes Profil des „modifizierten Bereichs 7 auf der Seite der zweiten Hauptfläche 1b“ in einem Fall, in dem das Objekt 1 ohne Durchführen des Trockenätzens am Objekt 1 von der Seite der zweiten Hauptfläche 1b aus vereinzelt wurde. Im modifizierten Bereich 7 gibt es in diesem Fall ebenfalls eine Tendenz, bei der neben der Vielzahl der relativ großen Vertiefungsabschnitte auch eine Vielzahl von relativ großen Vorsprüngen willkürlich gebildet wird. Das heißt, es versteht sich, dass eine Tendenz, bei der im unebenen Bereich 9 nur eine Vielzahl von relativ großen Vertiefungsabschnitten gebildet wird, dadurch entsteht, dass der modifizierte Bereich 7 durch Trockenätzen entfernt wird.
Wie zuvor beschrieben, umfasst gemäß der einen Ausführungsform das Objektvereinzelungsverfahren den ersten Schritt des Vorbereitens des Objekts 1, das das Silizium-Einkristallsubstrat 11 und die Funktionsteileschicht 12 umfasst, die auf der Seite der ersten Hauptfläche 1a vorgesehen ist, den zweiten Schritt des Bestrahlens des Objekts 1 mit Laserlicht L, um wenigstens eine Reihe der modifizierten Bereiche 7 in dem Silizium-Einkristall 11 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 zu bilden, und um die Bruchlinie 31 im Objekt 1 derart auszubilden, dass sie sich zwischen der wenigstens einen Reihe modifizierter Bereiche 7 und der zweiten Hauptfläche 1b des Objekts 1 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 erstreckt, und den vierten Schritt, nach dem zweiten Schritt, des Trockenätzens am Objekt 1 von der Seite der zweiten Hauptfläche 1b aus, um die Nut 32, die sich zur zweiten Hauptfläche 1b öffnet, in dem Objekt 1 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 zu bilden.
In dem Objektvereinzelungsverfahren wird das Trockenätzen von der Seite der zweiten Hauptfläche 1b am Objekt 1 durchgeführt, in dem die Bruchlinie 31 derart vorgesehen ist, dass sie sich zwischen der wenigstens einen Reihe der modifizierten Bereiche 7 und der zweiten Hauptfläche 1b des Objekts 1 erstreckt. Auf diese Weise schreitet die Trockenätzung selektiv von der zweiten Hauptfläche 1b entlang der Bruchlinie 31 fort, und es wird die Nut 32, in der eine Öffnung eine schmale Breite aufweist und tief ist, entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 gebildet. Auf diese Weise ist es möglich, das Objekt 1 entlang jeder der Trennlinien 5 zuverlässig in die Vielzahl von Halbleiterchips 15 zu vereinzeln, indem der Ausdehnungsfilm 22, der auf der Seite der zweiten Hauptfläche 1b haftet, zu der sich die Nut 32 öffnet, auseinandergezogen wird.
Im vierten Schritt wird das Trockenätzen von der zweiten Hauptfläche 1b derart durchgeführt, dass die wenigstens eine Reihe modifizierter Bereiche 7 entfernt wird, und der unebene Bereich, der eine unebene Form entsprechend dem entfernten modifizierten Bereich 7 aufweist, und in dem einkristallines Silizium freiliegt, wird an der Innenfläche der Nut 32 gebildet. Da somit der unebene Bereich 9, in dem einkristallines Silizium freiliegt, gebildet wird, ist es möglich, eine Abnahme der Festigkeit in der Nähe des unebenen Bereichs 9 zu unterdrücken.
Nach dem zweiten Schritt wird als dritter Schritt die Ätzschutzschicht 23, in der der Gasdurchlassbereich (hier die Bruchlinie 31) entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien gebildet ist, auf der zweiten Hauptfläche 1b gebildet, wird im vierten Schritt das Trockenätzen mit XeF₂ von der zweiten Hauptfläche 1b aus in einem Zustand durchgeführt, in dem die Ätzschutzschicht 23, in der der Gasdurchlassbereich entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien gebildet ist, auf der zweiten Hauptfläche 1b gebildet. Dementsprechend ist es möglich, dass das Trockenätzen selektiv mit höherer Effizienz fortschreitet und die Nut 32, die eine schmale und tiefe Öffnung aufweist, mit höherer Effizienz zu bilden.
Insbesondere ist es in einem Fall, in dem die Bruchlinie 31 in der Ätzschutzschicht 23 derart gebildet wird, dass sie sich bis zu der Bruchlinie 31, die im Objekt 1 gebildet ist, erstreckt, ist es möglich, Arbeit einzusparen, beispielsweise zum Bilden eines Schlitzes in der Ätzschutzschicht 23 durch Durchführen einer Strukturierung auf der Ätzschutzschicht 23.
Im vierten Schritt wird das Trockenätzen von der Seite der zweiten Hauptfläche 1b derart durchgeführt, dass die Ätzschutzschicht 23 erhalten bleibt. Somit kann die Ätzschutzschicht 23 als eine starke Verstärkungsschicht oder Getterschicht zum Einfangen von Verunreinigungen im Halbleiterchip 15 dienen. In einem Fall, in dem die Ätzschutzschicht 23 aus Metall gebildet ist, kann die Ätzschutzschicht 23 als eine Elektrodenschicht im Halbleiterchip 15 dienen. Ferner ist es möglich, die ursprüngliche Dicke des Silizium-Einkristallsubstrats 11 in dem Halbleiterchip 15 beizubehalten. Im vierten Schritt kann das Trockenätzen von der Seite der zweiten Hauptfläche 1b aus durchgeführt werden, um die Ätzschutzschicht 23 zu entfernen. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, das Auftreten eines unnötigen Einflusses durch die Ätzschutzschicht 23 im Halbleiterchip 15 zu verhindern.
Da im zweiten Schritt die Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche 7, die in der Dickenrichtung des Objekts 1 angeordnet sind, gebildet wird, wird wenigstens eine Reihe modifizierter Bereiche 7 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 gebildet, und die Bruchlinie 31 wird derart ausgebildet, dass sie sich zwischen den benachbarten modifizierten Bereichen 7 aus der Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche 7 erstreckt. Somit ist es möglich, dass das Trockenätzen selektiv tiefer fortschreitet. In diesem Fall wird im dritten Schritt das Trockenätzen von der Seite der zweiten Hauptfläche 1b aus derart durchgeführt, dass die modifizierten Bereiche 7 auf der Seite der zweiten Hauptfläche 1b aus der Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche 7 entfernt werden, um dadurch den unebenen Bereich 9 mit einer ungleichmäßigen Form entsprechend dem entfernten modifizierten Bereich 7 an der Innenfläche der Nut 32 zu bilden.
Im zweiten Schritt wird die wenigstens eine Reihe modifizierter Bereiche 7 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 durch Bilden der Vielzahl modifizierter Stellen 7a gebildet, die entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 angeordnet sind, und die Bruchlinie 31 kann derart ausgebildet werden, dass sie sich zwischen den benachbarten modifizierten Stellen 7a aus der Vielzahl von Reihen modifizierter Stellen 7a erstreckt. Somit ist es möglich, dass das Trockenätzen selektiv mit höherer Effizienz fortschreitet.
Im fünften Schritt wird das Objekt 1 entlang jeder der Trennlinien 5 in die Vielzahl von Halbleiterchips 15 vereinzelt, indem der Ausdehnungsfilm 22 auf die Seite der zweiten Hauptfläche 1b geklebt und der Ausdehnungsfilm 22 auseinandergezogen wird. Somit ist es möglich, das Objekt 1 entlang jeder der Trennlinien 5 zuverlässig in die Vielzahl von Halbleiterchips 15 zu vereinzeln. Da ferner die Vielzahl von Halbleiterchips 15 auf dem Ausdehnungsfilm 22 voneinander beabstandet ist, ist es möglich, die Halbleiterchips 15 einfach aufzunehmen.
Der Halbleiterchip 15 umfasst das Silizium-Einkristallsubstrat 110 und die Funktionsteileschicht 120, die auf der Seite der ersten Hauptfläche 110a des Silizium-Einkristallsubstrats 110 vorgesehen ist. Der zweite Abschnitt 112 auf wenigstens der Seite der zweiten Hauptfläche 110b im Silizium-Einkristallsubstrat 110 weist eine Form auf, die mit zunehmendem Abstand von der ersten Fläche 110a dünner wird. Der unebene Bereich 9, der eine ungleichmäßige Form aufweist und in dem das einkristalline Silizium freiliegt, ist in der Seitenfläche 112a des zweiten Abschnitts 112 in der Form eines Bandes ausgebildet.
Im Halbleiterchip 15 kann der unebene Bereich 9 als ein Getterbereich zum Einfangen von Verunreinigungen dienen. Da das einkristalline Silizium im unebenen Bereich 9 freigelegt ist, ist es möglich, eine Abnahme der Festigkeit in der Nähe des unebenen Bereichs 9 zu unterdrücken.
Beispielsweise kann ein druckempfindliches Band mit Vakuumbeständigkeit, ein UV-Band oder dergleichen als Schutzfolie 21 verwendet werden. Anstelle der Schutzfolie 21 kann eine Wafer-Einspannvorrichtung mit Ätzbeständigkeit verwendet werden.
Es ist nicht notwendig, dass das Material der Ätzschutzschicht 23 ein Material ist, das für das Laserlicht L durchlässig ist. Die Ausführungsform ist nicht darauf beschränkt, dass die Ätzschutzschicht 23 aus einem SiO₂-Film auf der zweiten Hauptfläche 1b des Objekts 1 gebildet ist. Beispielsweise kann ein Resistfilm oder ein Harzfilm durch Spin Coating auf der zweiten Hauptfläche 1b des Objekts 1 gebildet werden, oder es kann ein Metallfilm (Au-Film, AI-Film oder dergleichen) durch Sputtern auf der zweiten Hauptfläche 1b des Objekts 1 gebildet werden. Wenn die Ätzschutzschicht 23 auf der zweiten Hauptfläche 1b des Objekts 1 durch die obigen Verfahren gebildet wird, bildet sich eine Bruchlinie 31 in der Ätzschutzschicht 23, die sich bis zu der im Silizium-Einkristallsubstrat 11 gebildeten Bruchlinie 31 erstreckt, und die Bruchlinie 31 erreicht die Fläche 23a der Ätzschutzschicht 23. Das heißt, die Bruchlinie 31 wird in der Ätzschutzschicht 23 gebildet, ohne die Bruchlinie 31, die im Silizium-Einkristallsubstrat 11 gebildet ist, mit dem Material der Ätzschutzschicht 23 zu begraben. Zu diesem Zeitpunkt tritt, obwohl das Material der Ätzschutzschicht 23 in die im Silizium-Einkristallsubstrat 11 ausgebildete Bruchlinie 31 eindringt, kein praktisches Problem in den nachfolgenden Schritten auf, solange die Bruchlinie 31, die im Silizium-Einkristallsubstrat 11 ausgebildet ist, nicht mit dem Material der Ätzschutzschicht 23 bedeckt wird.
Der Gasdurchlassbereich, der in der Ätzschutzschicht 23 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 vorgesehen ist, ist nicht auf die Bruchlinie 31 beschränkt. Als Gasdurchlassbereich kann beispielsweise ein Schlitz zum Freilegen der zweiten Hauptfläche 1b des Objekts 1 gebildet werden, indem eine Struktur auf der Ätzschutzschicht 23 gebildet wird, oder es kann ein modifizierter Bereich (ein Bereich mit mehreren Mikrorissen, ein Ablationsbereich und dergleichen) gebildet werden, indem eine Bestrahlung mit dem Laserlicht L erfolgt.
Die Anzahl der Reihen modifizierter Bereiche 7, die im Silizium-Einkristallsubstrat 11 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 vorgesehen sind, ist nicht auf eine Vielzahl von Reihen beschränkt und kann eine Reihe sein. Das heißt, die wenigstens eine Reihe modifizierter Bereiche 7 kann entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 im Silizium-Einkristallsubstrat 11 gebildet werden. In einem Fall, in dem eine Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche 7 im Silizium-Einkristallsubstrat 11 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 gebildet wird, können die benachbarten modifizierten Bereiche 7 miteinander verbunden sein.
Die Bruchlinie 31 kann derart ausgebildet sein, dass sie sich zwischen wenigstens einer Reihe modifizierter Bereiche 7 und der zweiten Hauptfläche 1b des Objekts 1 erstreckt. Das heißt, es kann sein, dass die Bruchlinie 31 die zweite Hauptfläche 1b nicht erreicht, wenn die Bruchlinie unvollständig ist. Ist die Bruchlinie 31 unvollständig (unterbrochen), kann es vorkommen, dass sich die Bruchlinie 31 nicht zwischen den benachbarten modifizierten Bereichen 7 erstreckt und sich nicht zwischen den benachbarten modifizierten Stellen 7a erstreckt. Die Bruchlinie 31 kann die erste Hauptfläche 1a des Objekts 1 erreichen oder nicht.
Das Trockenätzen kann von der Seite der zweiten Hauptfläche 1b aus durchgeführt werden, um die Ätzschutzschicht 23 zu entfernen. Das Trockenätzen kann von der Seite der zweiten Hauptfläche 1b derart durchgeführt werden, dass die Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche 7 entfernt wird, um dadurch den unebenen Bereich 9, der eine ungleichmäßige Form entsprechend der Vielzahl von Reihen der entfernten modifizierten Bereiche 7 aufweist, und in dem das einkristalline Silizium freiliegt, in der Innenfläche der Nut 32 zu bilden. Die Art des Trockenätzens ist nicht auf reaktives Gasätzen mit XeF₂ beschränkt. Das Trockenätzen kann beispielsweise reaktives lonenätzen mit CF₄ oder reaktives lonenätzen mit SF₆ umfassen.
In einem Fall, in dem die Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche 7 in dem Silizium-Einkristallsubstrat 11 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 ausgebildet ist, kann das Trockenätzen derart durchgeführt werden, dass die Ätzschutzschicht 23 erhalten bleibt, wie in 28(a) gezeigt, und einige modifizierte Bereiche 7 entfernt werden. Alternativ kann das Trockenätzen derart durchgeführt werden, dass die Ätzschutzschicht 23 erhalten bleibt und alle modifizierten Bereiche 7 entfernt werden, wie in 28(b) gezeigt. Alternativ kann das Trockenätzen derart durchgeführt werden, dass die Ätzschutzschicht 23 erhalten bleibt und das Objekt 1 vollständig geteilt wird, wie in 28(c) gezeigt.
In einem Fall, in dem die Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche 7 in dem Silizium-Einkristallsubstrat 11 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 gebildet wird, kann das Trockenätzen, wie in 29(a) gezeigt, derart durchgeführt werden, dass die Ätzschutzschicht 23 erhalten bleibt und die Querschnittsform der Nut 32 eine U-Form aufweist. Alternativ kann das Trockenätzen derart durchgeführt werden, dass die Ätzschutzschicht 23 erhalten bleibt und die Querschnittsform der Nut 32 eine I-Form aufweist, wie in 29(b) gezeigt.
In einem Fall, in dem die Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche 7 in dem Silizium-Einkristallsubstrat 11 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 gebildet wird, kann das Trockenätzen, wie in 30(a) gezeigt, derart durchgeführt werden, dass die Ätzschutzschicht 23 entfernt wird und einige modifizierte Bereiche 7 entfernt werden. Alternativ kann das Trockenätzen derart durchgeführt werden, dass die Ätzschutzschicht 23 entfernt wird und alle modifizierten Bereiche 7 entfernt werden, wie in 30(b) gezeigt. Alternativ kann das Trockenätzen derart durchgeführt werden, dass die Ätzschutzschicht 23 entfernt wird und das Objekt 1 vollständig geteilt wird, wie in 30(c) gezeigt.
In einem Fall, in dem die Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche 7 in dem Silizium-Einkristallsubstrat 11 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 gebildet wird, kann das Trockenätzen, wie in 31(a) gezeigt, derart durchgeführt werden, dass die Ätzschutzschicht 23 entfernt wird und die Querschnittsform der Nut 32 eine U-Form aufweist. Alternativ kann das Trockenätzen derart durchgeführt werden, dass die Ätzschutzschicht 23 entfernt wird und die Querschnittsform der Nut 32 eine I-Form aufweist, wie in 31(b) gezeigt.
In einem Fall, in dem das Trockenätzen derart durchgeführt wird, dass das Objekt 1 vollständig geteilt wird (siehe 28(c), 29(b), 30(c) und 31(b)), ist es nicht erforderlich, den Ausdehnungsfilm 22 auseinanderzuziehen. Jedoch kann zum einfachen Aufnehmen der Halbleiterchips 15 der Ausdehnungsfilm 22 auseinandergezogen werden, und somit können die Vielzahl von Halbleiterchips 15 auf dem Ausdehnungsfilm 22 voneinander beabstandet sein.
In dem Halbleiterchip 15, wie in 32 gezeigt, kann die wenigstens eine Reihe unebener Bereiche 9 derart ausgebildet sein, dass sie eine Bandform in der Seitenfläche 110c des Silizium-Einkristallsubstrats 110 aufweist, ohne dass der modifizierte Bereich 7 erhalten bleibt. Der unebene Bereich 9 wird durch Entfernen aller modifizierten Bereiche 7, die im Silizium-Einkristallsubstrat 11 des Objekts 1 ausgebildet sind, durch Trockenätzen gebildet (siehe 30(b) und 30(c)). Ein solcher Halbleiterchip 15 wird beispielsweise in einem Fall erhalten, in dem das Trockenätzen von der zweiten Hauptfläche 1b aus durchgeführt wird, um das Objekt 1 vollständig zu teilen. In dem Halbleiterchip 15 weist, wie in 32 gezeigt, das gesamte Silizium-Einkristallsubstrat 110 eine Form auf, die mit zunehmendem Abstand von der ersten Fläche 110a dünner wird. Das heißt, die gesamte Seitenfläche 110c des Silizium-Einkristallsubstrats 110 entspricht der Innenfläche der Nut 32, die im Silizium-Einkristallsubstrat 11 des Objekts 1 ausgebildet ist (siehe 30(b) und 30(c)). Beispielsweise weist das gesamte Silizium-Einkristallsubstrat 110 eine viereckige Pyramidenform auf, die mit zunehmendem Abstand von der ersten Fläche 110a dünner wird. Der in 32 gezeigte Halbleiterchip 15 kann die Ätzschutzschicht 230 umfassen, die auf der zweiten Fläche 110b des Silizium-Einkristallsubstrats 110 ausgebildet ist.
Anstelle des zuvor beschriebenen zweiten Schritts kann der nachfolgende zweite Schritt durchgeführt werden. Das heißt, als zweiter Schritt wird das Objekt 1, wie in 33(a) gezeigt, mit Laserlicht L unter Verwendung einer ersten Hauptfläche 1a als eine Laserlichteintrittsfläche bestrahlt, um dadurch wenigstens eine Reihe modifizierter Bereiche 7 im Silizium-Einkristallsubstrat 11 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 zu bilden, und um eine Bruchlinie 31 in dem Objekt 1 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 zu bilden, um sich zwischen der wenigstens einen Reihe modifizierter Bereiche 7 und der zweiten Hauptfläche 1b des Objekts 1 zu erstrecken. Wie in 33(b) gezeigt, wird eine weitere Schutzfolie 21 auf die erste Hauptfläche 1a geklebt, und die Schutzfolie 21, die zuvor angeklebt wurde, wird von der zweiten Hauptfläche 1b entfernt. Die nachfolgenden Schritte entsprechen den Schritten, die dem zuvor beschriebenen dritten Schritt folgen.
In einem Fall, in dem das Material der Schutzfolie 21, die an der ersten Hauptfläche 1a des Objekts 1 haftet, ein Material ist, das für Laserlicht L durchlässig ist, kann das Objekt 1 mit Laserlicht L durch die Schutzfolie 21 bestrahlt werden, wie in 34 gezeigt.
Ein Objektvereinzelungsverfahren kann wie folgt durchgeführt werden. Mit dem nachfolgenden Objektvereinzelungsverfahren ist es möglich, das Objekt 1 zuverlässig in eine Vielzahl von Halbleiterchips 15 zu vereinzeln.
Zunächst wird als erster Schritt, wie in 35(a) gezeigt, ein zu bearbeitendes Objekt 1, das ein Silizium-Einkristallsubstrat 11 und eine Funktionsteileschicht 12 umfasst, die auf der Seite einer ersten Hauptfläche 1a vorgesehen ist, vorbereitet, und eine Schutzfolie 21 auf die zweite Hauptfläche 1b des Objekts 1 geklebt.
Nach dem ersten Schritt wird als zweiter Schritt das Objekt 1 mit Laserlicht L unter Verwendung einer ersten Hauptfläche 1a als eine Laserlichteintrittsfläche bestrahlt, um dadurch wenigstens eine Reihe modifizierter Bereiche 7 in dem Silizium-Einkristallsubstrat 11 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 zu bilden, und um eine Bruchlinie 31 in dem Objekt 1 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 zu bilden, so dass sie sich zwischen der wenigstens einen Reihe modifizierter Bereiche 7 und der ersten Hauptfläche 1a erstreckt.
Nach dem zweiten Schritt wird als dritter Schritt, wie in 35(b) gezeigt, eine Ätzschutzschicht 23, in der die Bruchlinie 31 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 vorgesehen ist, auf der ersten Hauptfläche 1a des Objekts 1 gebildet. Wenn die Ätzschutzschicht 23 aus SiO₂ auf der ersten Hauptfläche 1a des Objekts 1 durch Dampfabscheidung gebildet wird, bildet sich eine Bruchlinie 31 in der Ätzschutzschicht 23, die sich bis zu der im Objekt 1 gebildeten Bruchlinie 31 erstreckt, und die Bruchlinie 31 erreicht eine Fläche 23a (eine Außenfläche auf einer gegenüberliegenden Seite des Silizium-Einkristallsubstrats 11) der Ätzschutzschicht 23. Hier dient die Bruchlinie 31, die in der Ätzschutzschicht 23 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 gebildet wird, als ein Gasdurchlassbereich in der Ätzschutzschicht 23.
Nach dem dritten Schritt wird als vierter Schritt, wie in 36(a) gezeigt, die Trockenätzung am Objekt 1 von der Seite der ersten Hauptfläche 1a aus in einem Zustand durchgeführt, in dem die Ätzschutzschicht 23 auf der ersten Hauptfläche 1a vorgesehen ist, um dadurch eine Nut 32 in dem Objekt 1 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 zu bilden, wie in 36(b) gezeigt. Die Nut 32 ist beispielsweise eine V-Nut (eine Nut mit einem V-förmigen Querschnitt), die sich zur ersten Hauptfläche 1a öffnet. Hier wird das Trockenätzen am Objekt 1 von der Seite der ersten Hauptfläche 1a derart durchgeführt, dass die Ätzschutzschicht 23 erhalten bleibt. Jedoch kann das Trockenätzen am Objekt 1 von der Seite der ersten Hauptfläche 1a auch so durchgeführt werden, dass die Ätzschutzschicht 23 entfernt wird.
Die Durchführung einer Trockenätzung am Objekt 1 von der Seite der ersten Hauptfläche 1a aus bedeutet, dass das Trockenätzen auf dem Silizium-Einkristallsubstrat 11 in einem Zustand durchgeführt wird, in dem die zweite Hauptfläche 1b mit der Schutzfolie und dergleichen bedeckt ist, und die erste Hauptfläche 1a (oder die Ätzschutzschicht 23, in der ein Gasdurchlassbereich entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 vorgesehen ist) einem Ätzgas ausgesetzt wird. Insbesondere bedeutet im Falle des reaktiven Ionenätzens (Plasmaätzen) das Durchführen der Trockenätzung, dass die erste Hauptfläche 1a (oder die Ätzschutzschicht 23, in der der Gasdurchlassbereich entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 vorgesehen ist) mit reaktiven Spezies im Plasma bestrahlt wird.
Nach dem vierten Schritt wird als fünfter Schritt, wie in 37(a) gezeigt, das Objekt 1 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 in eine Vielzahl von Halbleiterchips 15 vereinzelt, indem die Schutzfolie 21, die auf der zweiten Hauptfläche 1b des Objekts 1 haftet, als Ausdehnungsfilm 22 auseinandergezogen wird. Anschließend werden die Halbleiterchips 15, wie in 37(b) gezeigt, aufgenommen.
Ein Objektvereinzelungsverfahren kann wie folgt durchgeführt werden. Mit dem nachfolgenden Objektvereinzelungsverfahren ist es möglich, das Objekt 1 zuverlässig in eine Vielzahl von Halbleiterchips 15 zu vereinzeln.
Ein erster Schritt und ein zweiter Schritt entsprechen den in 7(a) und 7(b) gezeigten Schritten. Das heißt, als erster Schritt wird, wie in 7(a) gezeigt, ein zu bearbeitendes Objekt 1 vorbereitet, das ein Silizium-Einkristallsubstrat 11 und eine Funktionsteileschicht 12 umfasst, die auf einer Seite einer ersten Hauptfläche 1a vorgesehen ist, und eine Schutzfolie 21 auf eine erste Hauptfläche 1a des Objekts 1 geklebt.
Nach dem ersten Schritt wird als zweiter Schritt, wie in 7(b) gezeigt, das Objekt 1 mit Laserlicht L unter Verwendung einer zweiten Hauptfläche 1b als eine Laserlichteintrittsfläche bestrahlt, um dadurch eine Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche 7 in dem Silizium-Einkristallsubstrat 11 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 zu bilden, und um eine Bruchlinie 31 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 im Objekt 1 zu bilden. Eine Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche 7, die entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 ausgebildet sind, ist in der Dickenrichtung des Objekts 1 angeordnet. Jede der Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche 7 ist aus einer Vielzahl modifizierter Stellen 7a gebildet, die entlang der Trennlinie 5 angeordnet ist (siehe 21). Die Bruchlinie 31 erstreckt sich zwischen einer Reihe modifizierter Bereiche 7 auf der Seite der zweiten Hauptfläche 1b und der zweiten Hauptfläche 1b, und zwischen den benachbarten modifizierten Bereichen 7 aus der Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche 7. Ferner erstreckt sich die Bruchlinie 31 zwischen den benachbarten modifizierten Stellen 7a aus der Vielzahl von modifizierten Stellen 7a (siehe 21).
Nach dem zweiten Schritt wird als dritter Schritt, wie in 38(a) gezeigt, eine schwarze Siliziumschicht 6, in der die Bruchlinie 31 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 ausgebildet ist, auf der zweiten Hauptfläche 1b des Objekts 1 als die Ätzschutzschicht gebildet. Hierbei wird zum reaktiven lonenätzen die schwarze Siliziumschicht 6 auf der zweiten Hauptfläche 1b des Objekts 1 durch Erhöhen einer Menge an Sauerstoff (O₂), die dem Ätzgas (CF₄, SF₆ usw.) zugeführt wird, gebildet. In diesem Fall bildet sich eine Bruchlinie 31 in der schwarzen Siliziumschicht 6, die sich bis zu der im Objekt 1 gebildeten Bruchlinie 31 erstreckt, und die Bruchlinie 31 erreicht die Fläche (Außenfläche auf einer gegenüberliegenden Seite des Silizium-Einkristallsubstrats 11) der schwarzen Siliziumschicht 6. Die Bruchlinie 31, die in der schwarzen Siliziumschicht 6 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 ausgebildet ist, dient als ein Gasdurchlassbereich in der schwarzen Siliziumschicht 6.
Nach dem dritten Schritt wird als vierter Schritt, wie in 3855(b) gezeigt, nur die Zufuhrmenge an O₂ verringert, die Trockenätzung am Objekt 1 von der Seite der zweiten Hauptfläche 1b aus in einem Zustand durchgeführt, in dem die schwarze Siliziumschicht 6 auf der zweiten Hauptfläche 1b vorgesehen ist, und eine Nut 32 im Objekt 1 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 gebildet, wie in 38(c) gezeigt. Die Nut 32 ist beispielsweise eine V-Nut (eine Nut mit einem V-förmigen Querschnitt), die sich zur zweiten Hauptfläche 1b hin öffnet. Hier wird die Trockenätzung am Objekt 1 von der Seite der zweiten Hauptfläche 1b durch das Ätzgas zum reaktiven lonenätzen durchgeführt.
Nach dem vierten Schritt wird als fünfter Schritt, wie in 39(a) gezeigt, ein Ausdehnungsfilm 22 auf die schwarze Siliziumschicht 6 auf der zweiten Hauptfläche 1b des Objekts 1 geklebt (das heißt, auf die Seite der zweiten Hauptfläche 1b des Objekts 1 geklebt) und, wie in 39(b) gezeigt, die Schutzfolie 21 von der ersten Hauptfläche 1a des Objekts 1 entfernt. Wie in 40(a) gezeigt, wird das Objekt 1 entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien 5 durch Ausdehnen des Ausdehnungsfilms 22 in eine Vielzahl von Halbleiterchips 15 vereinzelt. Anschließend werden die Halbleiterchips 15, wie in 40(b) gezeigt, aufgenommen.
Bezugszeichenliste

1: zu bearbeitendes Objekt,
1a: erste Hauptfläche,
1b: zweite Hauptfläche,
5: Trennlinie,
7: modifizierter Bereich,
7a: modifizierte Stelle,
11: Silizium-Einkristallsubstrat,
12: Funktionsteileschicht,
15: Halbleiterchip,
22: Ausdehnungsfilm,
23: Ätzschutzschicht,
23a: Oberfläche,
31: Bruchlinie,
32: Nut,
L: Laserlicht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 4781661 [0003]

Claims

Objektvereinzelungsverfahren, umfassend: einen ersten Schritt des Vorbereitens eines zu bearbeitenden Objekts, das ein Silizium-Einkristallsubstrat und eine Funktionsteileschicht auf einer Seite einer ersten Hauptfläche umfasst; einen zweiten Schritt, nach dem ersten Schritt, des Bestrahlens des Objekts mit Laserlicht, um wenigstens eine Reihe modifizierter Bereiche in dem Silizium-Einkristallsubstrat entlang jeder von einer Vielzahl von Trennlinien zu bilden, und um eine Bruchlinie in dem Objekt zu bilden, um sich zwischen der wenigstens einen Reihe modifizierter Bereiche und einer zweiten Hauptfläche des Objekts entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien zu erstrecken; einen dritten Schritt, nach dem zweiten Schritt, des Bildens einer Ätzschutzschicht mit einem Gasdurchlassbereich, der entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien auf der zweiten Hauptfläche ausgebildet wird; und einen vierten Schritt, nach dem dritten Schritt, des Trockenätzens des Objekts von Seite der zweiten Hauptfläche in einem Zustand, in dem die Ätzschutzschicht auf der zweiten Hauptfläche ausgebildet ist, um eine Nut, die sich zur zweiten Hauptfläche öffnet, in dem Objekt entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien zu bilden.
Objektvereinzelungsverfahren nach Anspruch 1, wobei im vierten Schritt das Trockenätzen von Seite der zweiten Hauptfläche durchgeführt wird, so dass die Ätzschutzschicht erhalten bleibt.
Objektvereinzelungsverfahren nach Anspruch 1, wobei im vierten Schritt das Trockenätzen von Seite der zweiten Hauptfläche durchgeführt wird, so dass die Ätzschutzschicht entfernt wird.
Objektvereinzelungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei im zweiten Schritt die wenigstens eine Reihe modifizierter Bereiche entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien durch Bilden einer Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche gebildet wird, die in einer Dickenrichtung des Objekts angeordnet sind, und die Bruchlinie gebildet wird, um sich zwischen den angrenzenden modifizierten Bereichen aus der Vielzahl von Reihen modifizierter Bereiche zu erstrecken.
Objektvereinzelungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei im zweiten Schritt die wenigstens eine Reihe modifizierter Bereiche entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien durch Bilden einer Vielzahl von modifizierten Stellen gebildet wird, die entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien angeordnet sind, und die Bruchlinie derart gebildet wird, dass sie sich zwischen angrenzenden modifizierten Stellen aus der Vielzahl von modifizierten Stellen erstreckt.
Objektvereinzelungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend: einen fünften Schritt, nach dem vierten Schritt, des Vereinzelns des Objekts in eine Vielzahl von Halbleiterchips entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien, indem ein Ausdehnungsfilm auf die zweite Hauptflächenseite geklebt und der Ausdehnungsfilm auseinandergezogen wird.
Objektvereinzelungsverfahren, umfassend: einen ersten Schritt des Vorbereitens eines zu bearbeitenden Objekts, das ein Silizium-Einkristallsubstrat und eine Funktionsteileschicht auf einer ersten Hauptflächenseite umfasst; einen zweiten Schritt, nach dem ersten Schritt, des Bestrahlens des Objekts mit Laserlicht, um wenigstens eine Reihe modifizierter Bereiche in dem Silizium-Einkristallsubstrat entlang jeder von einer Vielzahl von Trennlinien zu bilden, und um eine Bruchlinie in dem Objekt zu bilden, die sich zwischen der wenigstens einen Reihe modifizierter Bereiche und der ersten Hauptfläche des Objekts entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien erstreckt; einen dritten Schritt, nach dem zweiten Schritt, des Bildens einer Ätzschutzschicht mit einem Gasdurchlassbereich, der entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien auf der ersten Hauptfläche ausgebildet wird; und einen vierten Schritt, nach dem dritten Schritt, des Trockenätzens des Objekts von der ersten Hauptflächenseite aus in einem Zustand, in dem die Ätzschutzschicht auf der ersten Hauptfläche ausgebildet ist, um eine Nut, die sich zur ersten Hauptfläche öffnet, in dem Objekt entlang jeder der Vielzahl von Trennlinien zu bilden.