DE60313900T2 - Methode zur Trennung von Substraten - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufteilen eines Substrats, das zum Aufteilen eines Substrats, wie beispielsweise eines Halbleitersubstrats im Zuge der Herstellung eines Halbleiterbauelements oder dergleichen, eingesetzt wird.
  • Mit dem Kleiner werden der Halbleiterbauelemente in den zurückliegenden Jahren treten Fälle auf, bei denen ein Halbleitersubstrat im Zuge der Herstellung eines Halbleiterbauelements auf eine Dicke von mehreren zehn Mikrometern gedünnt wird. Wenn ein solcherart gedünntes Halbleitersubstrat mit einer Schneide geschnitten und aufgeteilt wird, treten häufiger Absplitterungen und Rissbildungen auf als im Falle eines dickeren Halbleitersubstrats, wodurch sich das Problem ergibt, dass sich die Ausbeute der beim Aufteilen des Halbleitersubstrats erhaltenen Halbleiterchips verringert.
  • Als Verfahren zur Aufteilung eines Halbleitersubstrats zur Lösung derartiger Probleme sind solche bekannt, die in den japanischen Patentanmeldungen 64-38209 und 62-4341 beschrieben sind.
  • In den in diesen Veröffentlichungen beschriebenen Verfahren wird an der vorderen Seite eines Halbleitersubstrats, das an Vorderseite mit einer Funktionseinheit versehen ist, mit einem Schneider eine Rille eingeritzt. Anschließend wird, um das Halbleitersubstrat zu fixieren, an der Vorderseite eine Klebefolie angebracht und die Rückseite des Halbleitersubstrats soweit geschliffen, bis die zuvor ausgebildete Rille freigelegt ist. Dabei wird das Halbleitersubstrat gedünnt und das Halbleitersubstrat aufgeteilt.
  • Die Druckschrift US-A-5,543,365 offenbart ein Verfahren zum Aufteilen eines Substrats, worin in den Siliciumwafer ein Kanal geätzt wird, um einzelne Plättchen zu erhalten. Ein Laser wird unterhalb der Oberfläche des Kanals fokussiert, um in dem Kanal eine Ansammlung von geschmolzenem Siliciummaterial zu erzeugen. Ein Teil der Ansammlung wird schnell gekühlt, um bildet einen Streifen aus Polysilicium auszubilden, der zum Trennen der Plättchen anschließend angeritzt wird.
  • Wenn das Schleifen der Rückseite des Halbleitersubstrats mit den in den oben erwähnten Veröffentlichungen beschriebenen Oberflächenschleifverfahren durchgeführt wird, können jedoch, wenn die oberflächengeschliffene Seite die Rille erreicht, an den Seitenflächen der zuvor in dem Halbleitersubstrat gebildeten Spur Absplitterungen und Rissbildungen auftreten.
  • In Anbetracht eines solchen Umstands besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren zur Aufteilung eines Substrats anzugeben, das dem Auftreten von Absplitterungen und Rissbildungen vorbeugt, ein Substrat dünnt und aufteilt.
  • Zur Lösung der oben erwähnten Aufgabe weist das erfindungsgemäße Verfahren zur Aufteilung eines Substrats die in Anspruch 1 dargelegten Schritte auf.
  • Da das Substrat bei diesem Verfahren zur Aufteilung des Substrats so mit Laserlicht bestrahlt wird, dass während des Schritts zur Ausbildung eines Schnittansatzpunktbereichs, um innerhalb des Sub strats ein Phänomen der Multiphotonabsorption hervorzubringen, innerhalb des Substrats ein Lichtkonvergenzpunkt angeordnet wird, wodurch ein modifiziertes Gebiet gebildet wird und das modifizierte Gebiet einen Schnittansatzpunktbereich innerhalb des Substrats entlang einer gewünschten Strecke aufweisen kann, entlang derer das Substrat zum Schneiden des Substrats geschnitten werden soll. Wenn innerhalb des Substrats ein Schnittansatzpunktbereich gebildet wird, wird ausgehend von dem als Ausgangspunkt fungierenden Schnittansatzpunktbereich ohne äußere Einwirkung oder unter Ausübung einer relativ geringen Kraft darauf in dem Substrat ein Bruch in Richtung dessen Dickenausdehnung erzeugt.
  • In dem Schritt zum Dünnen des Substrats wird das Substrat zum Beispiel in der Art geschliffen, dass das Substrat eine vorgegebene Dicke annimmt nachdem der Schnittansatzpunktbereich innerhalb des Substrats ausgebildet wurde. Hierbei bleiben die durch den Bruch geschnittenen Schnittflächen des Substrats, selbst wenn die geschliffene Oberfläche den als Ansatzpunkt fungierenden Schnittansatzpunktbereich erzeugte Fraktur erreicht, in engem Kontakt zueinander, wodurch einem Absplittern oder einer Rissbildung des Substrats während des Dünnens vorgebeugt werden kann.
  • Dadurch kann dem Auftreten von Absplitterungen und der Rissbildungen vorgebeugt und das Substrat gedünnt und aufgeteilt werden.
  • Als Lichtkonvergenzpunkt wird hierbei eine Stelle bezeichnet, an der das Laserlicht konvergiert. Das Dünnen umfasst Spanen, Polieren, chemisches Ätzen und dergleichen. Als Schnittansatzpunktbereich wird ein Bereich bezeichnet, der den Ansatzpunkt beim Schneiden des Substrats bildet. Daher bildet der Schnittansatzpunktbereich einen zu schneidenden Teil, an dem das Schneiden im Substrat ausgeführt wird. Der Schnittansatzpunktbereich kann durch kontinuierliches Ausbilden eines modifizierten Bereichs oder durch diskontinuierliches Ausbilden eines modifizierten Bereichs erstellt werden.
  • Das Substrat umfasst Halbleitersubstrate wie beispielsweise Siliciumsubstrate und GaAs-Substrate und isolierende Substrate wie beispielsweise Saphirsubstrate und AlN-Substrate. Bei einem von einem Halbleitersubstrat gebildeten Substrat, stellt ein geschmolzenes Bearbeitungsgebiet ein Beispiel eines modifizierten Gebiets dar. Andernfalls kann das Substrat von einem isolierenden Substrat gebildet werden.
  • Vorzugsweise wird an der Vorderseite des Substrats eine Funktionseinheit ausgebildet und die Rückseite des Substrats wird beim Schritt zum Dünnen des Substrats geschliffen. Da das Substrat nach der Ausbildung der Funktionseinheit gedünnt werden kann, kann zum Beispiel ein gedünnter Chip erhalten werden, der einem Halbleiterbauelement geringerer Größe entspricht. Die Funktionseinheit betrifft hierbei Licht empfangende Bauelemente wie beispielsweise Fotodioden, Licht emittierende Bauelemente wie beispielsweise Laserdioden, als Schaltkreise ausgeführte Schaltungen, usw..
  • Vorzugsweise umfasst der Schritt zum Dünnen des Substrats einen Schritt, der die Rückseite des Substrats einer chemischen Ätzung unterzieht. Die Rückseite des Substrats wird natürlich glatter, wenn die Rückseite des Substrats einer chemischen Ätzung ausgesetzt wird. Da sich außerdem die von dem als Ansatzpunkt fungierenden Schnittansatzpunktbereich erzeugten Bruch geschnittenen Schnittflächen in engem Kontakt zueinander befinden, werden, um sie anzufasen, nur die Randbereiche an der Rückseite der Schnittflächen selektiv geätzt. Dies kann die Querbruchfestigkeit der durch Aufteilung des Substrats erhaltenen Chips verbessern und dem Auftreten von Absplitterungen und Rissbildungen in den Chips vorbeugen.
  • 1 stellt eine Draufsicht auf ein im Laufe einer Laserbehandlung mit dem Laserbehandlungsverfahren nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu bearbeitendes Objekt dar;
  • 2 stellt einen Querschnitt des zu behandelnden Objekts entlang der Linie II-II von 1 dar;
  • 3 stellt eine Draufsicht auf das nach einer Laserbehandlung mit dem Laserbehandlungsverfahren gemäß der Ausführungsform zu behandelnde Objekt dar;
  • 4 stellt einen Querschnitt des zu behandelnden Objekts entlang der Linie IV-IV von 3 dar;
  • 5 stellt einen Querschnitt des zu behandelnden Objekts entlang der Linie V-V von 3 dar;
  • 6 stellt eine Draufsicht auf das zu behandelnde Objekt dar, das mit dem Laserbehandlungsverfahren gemäß der Ausführungsform geschnitten wurde;
  • 7 stellt ein Diagramm dar, das die Beziehungen zwischen der Intensität des elektrischen Feldes und der Größe der Rissstellen bei einem Laserbehandlungsverfahren gemäß der Ausführungsform zeigt;
  • 8 zeigt einen Querschnitt des in einem ersten Schritt des Laserbehandlungsverfahrens gemäß der Ausführungsform zu behandelnden Objekts;
  • 9 zeigt einen Querschnitt des in einem zweiten Schritt des Laserbehandlungsverfahrens gemäß der Ausführungsform zu behandelnden Objekts;
  • 10 zeigt einen Querschnitt des in einem dritten Schritt des Laserbehandlungsverfahrens gemäß der Ausführungsform zu behandelnden Objekts;
  • 11 zeigt einen Querschnitt des in einem vierten Schritt des Laserbehandlungsverfahrens gemäß der Ausführungsform zu behandelnden Objekts;
  • 12 zeigt eine Fotografie eines Schnittbereichs von einem Teil eines Siliciumwafers, der mit dem Laserbehandlungsverfahren gemäß der Ausführungsform geschnitten wurde;
  • 13 zeigt ein Diagramm, das die Beziehungen zwischen der Wellenlänge des Laserlichts und der dem Siliciumsubstrat eigenen Durchlässigkeit bei dem Laserbehandlungsverfahren gemäß der Ausführungsform darstellt;
  • 14 stellt eine schematische Darstellung der Laserbehandlungs vorrichtung gemäß dem Beispiel 1 dar;;
  • 15 stellt ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Laserbehandlungsverfahrens gemäß Beispiel 1 dar;
  • 16 zeigt eine Ansicht des Halbleitersubstrats nach dem Schritt zur Ausbildung des Schnittansatzpunktbereichs gemäß Beispiel 1;
  • 17 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Schritts zum Anbringen einer Schutzfolie gemäß Beispiel 1;
  • 18 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Schritts zum Dünnen des Halbleitersubstrats gemäß Beispiel 1;
  • 19 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Schritts zum Anbringen einer Dehnungsfolie gemäß Beispiel 1;
  • 20 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Schritts zum Abziehen der Schutzfolie gemäß Beispiel 1;
  • 21 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Schritts zum Dehnen der Dehnungsfolie und zum Aufnehmen der Halbleiterchips gemäß Beispiel 1;
  • 22 ist eine Darstellung, die die an der Rückseite des Halbleiterchips an den Randbereichen der Schnittflächen ausgebildeten Fasen nach dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats gemäß Beispiel 1 zeigt;
  • 23A ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Falls, bei dem nach dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats gemäß Beispiel 1 ein geschmolzener Bearbeitungsbereich in einer Schnittfläche eines Halbleiterchips verbleibt, während ein Bruch die Vorderseite vor dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats erreicht;
  • 23B ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Falls, bei dem nach dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats gemäß Beispiel 1 ein geschmolzener Bearbeitungsbereich in einer Schnittfläche eines Halbleiterchips verbleibt, während ein Bruch die Vorderseite vor dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats nicht erreicht;
  • 24A ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Falls, bei dem nach dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats gemäß Beispiel 1 kein geschmolzener Bearbeitungsbereich in der Schnittfläche eines Halbleiterchips verbleibt, während ein Bruch die Vorderseite vor dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats erreicht;
  • 24B ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Falls, bei dem nach dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats gemäß Beispiel 1 kein geschmolzener Bearbeitungsbereich in einer Schnittfläche eines Halbleiterchips verbleibt, während eine Fraktur die Vorderseite vor dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats nicht erreicht;
  • 25A ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Falls, bei dem nach dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats gemäß Beispiel 1 ein geschmolzener Bearbeitungsbereich in einem Randbereich an der Rückseite einer Schnittfläche eines Halbleiterchips verbleibt, während ein Bruch die Vorderseite vor dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats erreicht;
  • 25B ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Falls, bei dem nach dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats gemäß Beispiel 1 ein geschmolzener Bearbeitungsbereich in einem Randbereich an der Rückseite einer Schnittfläche eines Halbleiterchips verbleibt, während ein Bruch die Vorderseite vor dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats nicht erreicht;
  • 26A stellt einen Querschnitt durch einen Randbereich des Halbleitersubstrats vor dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats gemäß Beispiel 1 dar;
  • 26B stellt einen Querschnitt durch einen Randbereich des Halbleitersubstrats nach dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats gemäß Beispiel 1 dar;
  • 27 zeigt eine Draufsicht auf ein Saphirsubstrat gemäß Beispiel 2;
  • 28 zeigt einen Querschnitt zur Erläuterung eines Schritts zur Ausbildung eines Schnittansatzpunktbereichs gemäß Beispiel 2;
  • 29 zeigt einen Querschnitt zur Erläuterung eines Schritts zur Ausbildung einer Funktionseinheit gemäß Beispiel 2;
  • 30 zeigt einen Querschnitt zur Erläuterung eines Schritts zum Anbringen einer Schutzfolie gemäß Beispiel 2;
  • 31 zeigt einen Querschnitt zur Erläuterung eines Schritts zum Schleifen des Saphirsubstrats gemäß Beispiel 2;
  • 32 zeigt einen Querschnitt zur Erläuterung eines Schritts zum Anbringen einer Dehnungsfolie gemäß Beispiel 2;
  • 33 zeigt einen Querschnitt zur Erläuterung eines Schritts zum Bestrahlen der Schutzfolie mit UV-Strahlen gemäß Beispiel 2;
  • 34 zeigt einen Querschnitt zur Erläuterung eines Schritts zum Abziehen der Schutzfolie gemäß Beispiel 2; und
  • 35 zeigt einen Querschnitt zur Erläuterung eines Schritts zum Dehnen der Dehnungsfolie und Trennen der Halbleiterchips gemäß Beispiel 2.
  • Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung genauer erläutert. Das diesem Verfahren gemäße Verfahren zum Aufteilen eines Substrats umfasst die Schritte zum Bestrahlen eines Substrats mit Laserlicht so, dass innerhalb des Substrats ein Lichtkonvergenzpunkt angeordnet wird, damit durch Multiphotonabsorption ein geschmolzener Bearbeitungsbereichs innerhalb des Substrats ausgebildet wird. Dadurch wird ein Schnittansatzpunktbereich gebildet, worauf das Substrat anschließend so gedünnt wird, dass das Substrat eine vorgegebene Dicke annimmt.
  • Zunächst werden ein Laserbehandlungsverfahren und insbesondere ein Multiphotonabsorptionsverfahren erläutert, das in dem Schritt zur Ausbildung des Schnittansatzpunktbereichs ausgeführt wird.
  • Ein Material wird optisch transparent, wenn seine Absorptionsbandlücke EG größer als die Photonenenergie hv ist. Daher ist die Bedingung, dass in dem Material eine Absorption auftritt, hv > EG. Aber auch bei optisch transparenten Materialien erhält man, falls die Intensität des Laserlichts sehr hoch ist, eine Absorption, wenn die Bedingung n·hv > EG (n = 2, 3, 4, ...) erfüllt ist. Dieses Phänomen ist als Multiphotonabsorption bekannt. Im Falle von gepulsten Wellen wird die Intensität des Laserlichts von der Spitzenleistungsdichte (W/cm2) des Laserlichts am Lichtkonvergenzpunkt bestimmt. Die Multiphotonabsorption erfolgt zum Beispiel bei Spitzenleistungsdichten (W/cm2) von 1 × 108 (W/cm2) und darüber. Die Spitzenleistungsdichte wird bestimmt durch (Energie pro Laserlichtimpuls am Lichtkonvergenzpunkt)/(Querschnittsfläche des Laserlichtpunkts × Impulsdauer). Im Falle einer Dauerstrichwelle wird die Intensität des Laserlichts von der elektrischen Feldstärke (W/cm2) des Laserlichts am Lichtkonvergenzpunkt bestimmt.
  • Im Folgenden wird das Prinzip der Laserbearbeitung gemäß der eine solche Multiphotonabsorption nutzenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 beschrieben. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein Substrat 1 während einer Laserbearbeitung; 2 zeigt eine Querschnittsansicht des Substrats 1 entlang der Linie II-II von 1; 3 zeigt eine Draufsicht auf das Substrat 1 nach der Laserbearbeitung; 4 zeigt eine Querschnittsansicht des Substrats 1 entlang der Linie IV-IV von 3; 5 zeigt eine Querschnittsansicht des Substrats 1 entlang der Linie V-V von 3; und 6 zeigt eine Draufsicht auf das geschnittene Substrat 1.
  • Wie in den 1 und 2 gezeigt, weist die Vorderseite 3 des Substrats 1 eine Wunschstrecke 5 auf, entlang derer das Substrat zum Schneiden des Substrats 1 geschnitten werden soll. Die Strecke 5, entlang derer das Substrat geschnitten werden soll, besteht aus einer sich linear erstreckenden virtuellen Strecke (das Substrat 1 kann auch mit einer realen Strecke ausgebildet werden, die als die Strecke 5, entlang derer das Substrat geschnitten werden sollte, fungiert). Bei der Laserbearbeitung gemäß dieser Ausführungsform wird das Substrat 1 mit Laserlicht L so bestrahlt, dass ein die Bedingung zum Erzeugen einer Multiphotonabsorption erfüllender Lichtkonvergenzpunkt P innerhalb des Halbleitersubstrats 1 positioniert wird, dass ein modifizierter Bereich 7 geschaffen wird. Der Lichtkonvergenzpunkt wird hierbei von einer Stelle gebildet, an der das Laserlicht L konvergiert.
  • Um den Lichtkonvergenzpunkt P entlang der Strecke 5, entlang derer das Substrat geschnitten werden soll, entlang zu führen, wird das Laserlicht L relativ entlang der Strecke 5, entlang der das Substrat geschnitten werden soll (in Richtung des Pfeils A) geführt. Der modifizierte Bereich 7 wird entlang der Strecke 5, entlang der das Substrat geschnitten werden soll, daher, wie es in den 3 und 5 dargestellt ist, nur innerhalb des Substrats 1 geschaffen, wobei der modifizierte Bereich 7 einen Schnittansatzpunktbereich 8 (zu schneidender Abschnitt) ausbildet. Bei dem Laserbearbeitungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform wird während Aufheizen des Substrats 1, das das Substrat 1 zur Absorption des Laserlichts L veranlasst, kein modifizierter Bereich 7 geschaffen. Stattdessen durchdringt das La serlicht L das Halbleitersubstrat 1, um innerhalb des Halbleitersubstrats 1 eine Multiphotonabsorption zu erzeugen, worüber der modifizierte Bereich 7 geschaffen wird. An der Vorderseite 3 des Halbleitersubstrats 1 wird das Laserlicht L daher kaum absorbiert, so dass die Vorderseite 3 des Halbleitersubstrats 1 nicht aufschmilzt.
  • Wenn beim Schneiden des Substrats 1 an einer zu schneidenden Stelle ein Ansatzpunkt existiert, bricht das Substrat 1 von diesem Ansatzpunkt ausgehend und kann daher mit einer relativ geringem Kraftaufwand wie in 6 gezeigt geschnitten werden. Dies ermöglicht es das Substrat 1 zu schneiden, ohne dass an der Vorderseite 3 des Substrats unnötige Brüche erzeugt werden.
  • Es seien die folgenden beiden Arten zum Schneiden des Substrats ausgehend von dem als Ansatzpunkt fungierenden Schnittansatzpunktbereich gegeben zu sein. Der erste Fall besteht darin, dass nach dem Ausbilden des Schnittansatzpunktbereichs eine Kraft von außen auf das Substrat ausgeübt wird, so dass das Substrat ausgehend von dem als Ansatzpunkt fungierenden Schnittansatzpunktbereich bricht und das Substrat so schneidet. Dies ist zum Beispiel das Schneiden für den Fall, wenn das Substrat eine große Dicke aufweist. Das Ausüben einer äußeren Kraft umfasst zum Beispiel das Ausüben einer Biegebelastung und einer Scherbelastung entlang des Schnittansatzpunktbereichs des Substrats und das Schaffen einer Temperaturdifferenz über dem Substrat zum Erzeugen einer thermischen Belastung. Der andere Fall betrifft die Bildung eines Schnittansatzpunktbereichs so, dass das Substrat ohne äußere Einwirkung in Querschnittsrichtung (Richtung der Dickenausdehnung) des Substrats von dem als Ansatzpunkt fungierenden Schnittansatzpunktbe reich ausgehend gebrochen wird und das Substrat so schneidet. Dies ist bei einem Substrat geringer Dicke zum Beispiel durch die Bildung des Schnittansatzpunktbereichs in Form einer einzelnen Reihe modifizierter Bereiche möglich und bei Substraten großer Dicke durch die Ausbildung in Form einer Vielzahl von entlang der Richtung der Dickenausdehnung des Substrats angeordneten Reihen modifizierter Bereiche.
  • Auch im Falle eines Brechens ohne äußere Einwirkung erstrecken sich die Brüche an einer nicht mit dem Schnittansatzpunktbereich des zu schneidenden Abschnitts gebildeten Stelle nicht bis zur Vorderseite, wodurch nur der Teil der Stelle gebrochen werden kann, der dem mit dem Schnittansatzpunktbereich gebildeten entspricht. So kann das Brechen gut gesteuert werden. Ein solch vorteilhaft steuerbares Brechverfahren ist ziemlich effizient, da Halbleitersubstrate, wie beispielsweise Siliciumwafer, neuerdings tendenziell immer dünner werden.
  • Der in dieser Ausführungsform durch Multiphotonabsorption gebildete modifizierte Bereich umfasst die folgenden Fälle (1) bis (3):
    • (1) Fall, worin der modifizierte Bereich einen Rissbereich bildet, der einen oder eine Vielzahl von Rissen umfasst (nicht Bestandteil der beanspruchten Erfindung).
  • Ein Substrat (z. B. ein Glas oder ein als LiTaO3 gefertigtes piezoelektrisches Material) wird mit Laserlicht so bestrahlt, dass dessen darin positionierter Lichtkonvergenzpunkt die Bedingung einer Intensität des elektrischen Feldes von zumindest 1 × 108 (W/cm2) am Lichtkonvergenzpunkt und einer Pulsdauer von 1 μs oder weniger erfüllt. Die Pulsdauer ist eine Bedingung dafür, dass der Bruchbereich bei der Erzeugung der Multiphotonabsorption nur innerhalb des Substrats gebildet werden kann und keine unnötigen Substratbeschädigungen verursacht werden. Hierdurch wird das Phänomen eines auf Multiphotonabsorption in dem Substrat zurückzuführenden optischen Schadens erzeugt. Dieser optische Schaden induziert eine thermische Verwerfung innerhalb des Substrats, wodurch darin ein Bruchgebiet ausgebildet wird. Die obere Grenze der Intensität des elektrischen Feldes beträgt zum Beispiel 1 × 1012 (W/cm2). Die Pulsdauer beträgt vorzugsweise 1 bis 200 ns. Die Ausbildung eines Bruchbereichs durch Multiphotonabsorption wird zum Beispiel in "Internal Marking of Glass Substrate by Solid-state Laser Harmonics", Proceedings of 45th Laser Materials Processing Conference (Dezember 1998), Seite 23-28, beschrieben.
  • Die Erfinder bestimmten die Beziehungen zwischen der elektrischen Feldintensität und der Bruchgröße durch ein Experiment. Die experimentellen Bedingungen sind wie folgt:
    • (A) Substrat: Pyrex-(registrierte Marke) Glas (mit einer Dicke von 700 μm)
    • (B) Laser Lichtquelle: Halbleiterlaser gepumpter Nd:YAG Laser Wellenlänge: 1064 nm Querschnittsfläche des Laserlichtpunkts: 3,14 × 10-8 cm2 Schwingungsmodus: Gütegeschalteter Impuls Wiederholungsfrequenz: 100 kHz Pulsdauer: 30 ns Ausgangsleistung: Ausgangsleistung < 1 mJ/Impuls Qualität des Laserlichts: TEM00 Polarisationseigenschaften: linear polarisiert
    • (C) Lichtkonvergenzlinse Durchlässigkeit bezüglich der Wellenlänge des Laserlichts: 60 %
    • (D) Verschiebegeschwindigkeit eines Tischhalterung zum Halten des Substrats: 100 mm/sec
  • Die Lichtqualität TEM00 zeigt hierbei an, dass die Lichtkonvergenz so hoch ist, dass Licht auf etwa die Wellenlänge des Laserlichts konvergiert werden kann.
  • Das Diagramm der 7 zeigt die Ergebnisse des oben erwähnten Experiments. Die Abszisse gibt die Spitzenleistungsdichte an. Da das Laserlicht ein gepulstes Laserlicht ist, wird dessen Intensität des elektrischen Feldes von der Spitzenleistungsdichte repräsentiert. Die Ordinate gib die Größe eines Bruchabschnitts (Bruchstelle) an, der in dem mit einem Impuls des Laserlichts bearbeiteten Substrat ausgebildet wird. Die Bruchstellen sammeln sich an und bilden so den Bruchbereich aus. Die Größe einer Bruchstelle bezieht sich auf den Teil der Abmessungen der Bruchstelle, der die maximale Länge besitzt. Die mit den schwarz ausgefüllten Kreisen markierten Daten in dem Diagramm beziehen sich auf einen Fall, bei dem die Licht konvergierende Linse (C) eine Vergrößerung von 100 und eine numerische Apertur (NA) von 0,80 aufweist. Dem gegenüber beziehen sich die mit den weiß ausgefüllten Kreisen in dem Diagramm markierten Daten auf einen Fall, bei dem die Licht konvergierende Linse (C) eine Vergrößerung von 50 und eine numerische Apertur (NA) von 0,55 aufweist. Es wurde beobachtet, dass die ersten Bruchstellen im Substrat auftreten, wenn die Spitzenleistungsdichte ungefähr 1011 (W/cm2) erreicht, und dass sie mit zunehmender Spitzenleistungsdichte größer werden.
  • Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 8 bis 11 ein Mechanismus erläutert, durch den das Substrat bei einer Ausbildung eines Bruchgebiets mit einer Laserbearbeitung gemäß dieser Ausführungsform geschnitten wird. Wie in 8 gezeigt, wird das Substrat 1 mit Laserlicht L so bestrahlt, dass ein die Bedingung für das Auftreten einer Multiphotonabsorption erfüllender Lichtkonvergenzpunkt P innerhalb des Substrats 1 positioniert wird, um darin entlang einer Strecke, entlang derer das Substrat geschnitten werden soll, einen Bruchbereich 9 auszubilden. Der Bruchbereich 9 ist ein Bereich, der einen oder eine Vielzahl von Bruchstellen umfasst. Das Bruchbereich 9 bildet einen Schnittansatzpunktbereich. Wie in 9 gezeigt, wächst der Bruch unter Verwendung des Bruchbereichs 9 als Ansatzpunkt (d. h. Verwenden des Schnittansatzpunktbereichs als Ansatzpunkt) weiter an. Wie in 10 gezeigt, erreicht der Bruch die Vorderseite 3 und die Rückseite 21 des Substrats 1. Wie in 11 gezeigt, bricht das Substrat, so dass es geschnitten ist. Der die Vorderseite und Rückseite des Substrats erreichende Bruch kann ohne äußere Einwirkung oder durch Ausüben einer Kraft auf das Substrat wachsen.
    • (2) Fall, bei dem der modifizierte Bereich ein geschmolzener Bearbeitungsbereich ist.
  • Ein Substrat (z. B. ein Halbleitermaterial wie beispielsweise Silicium) wird mit Laserlicht so bestrahlt, dass dessen darin positionierter Lichtkonvergenzpunkt die Bedingung einer Intensität des elektrischen Feldes von zumindest 1 × 108 (W/cm2) am Lichtkonvergenzpunkt und einer Pulsdauer von 1 μs oder weniger erfüllt. Als Folge davon wird das Innere des Substrats durch Multiphotonabsorption lokal aufgeheizt. Dieses Aufheizen bildet innerhalb des Substrats einen geschmolzenen Bearbeitungsbereich aus. Der geschmolzene Bearbeitungsbereich bezeichnet einen Bereich, der einmal geschmolzen und dann wieder verfestigt wurde, einen noch im geschmolzenen Zustand befindlichen Bereich, oder einen Bereich während des Verfestigens aus dem geschmolzenen Zustand, und kann auch als phasenveränderter Bereich oder als ein Bereich definiert werden, dessen Kristallstruktur sich verändert hat. Der geschmolzene Bearbeitungsbereich kann auch als Bereich angesehen werden, in dem sich eine bestimmte Struktur sich in eine andere Struktur monokristallinen, amorphen oder polykristallinen Aufbaus umgewandelt hat. Und zwar bezeichnet sie zum Beispiel einen Bereich, worin sich eine monokristalline Struktur in eine amorphe Struktur umgewandelt hat, einen Bereich, in dem sich eine monokristalline Struktur in eine polykristalline Struktur umgewandelt hat, und einen Bereich, in dem sich eine monokristalline Struktur in eine Struktur umgewandelt hat, die eine amorphe Struktur und eine polykristalline Struktur umfasst. Wenn das Substrat von einer monokristallinen Siliciumstruktur gebildet wird, dann wird der geschmolzene Bearbeitungsbereich zum Beispiel von einer amorphen Siliciumstruktur gebildet. Die obere Grenze der Intensität des elektrischen Feldes beträgt zum Beispiel 1 × 1012 (W/cm2). Die Pulsdauer beträgt vorzugsweise zum Beispiel 1 bis 200 ns.
  • Die Erfinder haben durch ein Experiment bestätigt, dass innerhalb eines Siliciumwafers ein geschmolzener Bearbeitungsbereich ausgebildet wird.
  • Die experimentellen Bedingungen sind wie folgt:
    • (A) Substrat: Siliciumwafer (mit einer Dicke von 350 μm und einem Außendurchmesser von 4 Zoll (ca. 10 cm))
    • (B) Laser Lichtquelle: Halbleiterlaser gepumpter Nd:YAG Laser Wellenlänge: 1064 nm Querschnittsfläche des Laserlichtpunkts: 3,14 ×10-8 cm2 Schwingungsmodus: Gütegeschalteter Impuls Wiederholungsfrequenz: 100 kHz Pulsdauer: 30 ns Ausgangsleistung: 20 μJ/Impuls Qualität des Laserlichts: TEM00 Polarisationseigenschaften: linear polarisiert
    • (C) Lichtkonvergenzlinse Vergrößerung: 50 N. A.: 0,55 Durchlässigkeit bezüglich der Wellenlänge des Laserlichts: 60 %
    • (D) Verschiebegeschwindigkeit der Tischhalterung zur Befestigung des Substrats: 100 mm/sec
  • Die Darstellung der 12 zeigt eine Fotografie eines Schnittbereichs in ein einem Teil eines durch Laserbearbeitung unter den oben angegebenen Bedingungen geschnittenen Siliciumwafers. Innerhalb des Siliciumwafers 11 ist ein geschmolzener Bearbeitungsbereich 13 ausgebildet. Die Größe des geschmolzenen Bearbeitungsbereichs 13, der unter den oben angegebenen Bedingungen gebildet wurde, beträgt ungefähr 100 μm in Richtung der Dicke.
  • Im Folgenden wird die Tatsache, dass der geschmolzene Bearbeitungsbereich 13 durch Multiphotonabsorption ausgebildet wird, erläutert. Das Diagramm der 13 zeigt die Beziehungen zwischen der Wellenlänge des Laserlichts und der Durchlässigkeit des Siliciumsubstrats. Reflektionskomponenten an jeweils der Vorderseite und der Rückseite des Siliciumsubstrats wurden eliminiert, so dass nur die Materialdurchlässigkeit dargestellt ist. Die oben angegebenen Beziehungen sind für die Fälle gezeigt, bei denen die Dicke t des Siliciumsubstrats jeweils 50 μm, 100 μm, 200 μm, 500 μm und 1000 μm beträgt.
  • Man kann zum Beispiel sehen, dass bei einer Dicke des Siliciumsubstrats von 500 μm oder weniger 80 % eines Laserlichts mit 1064 nm, das ist die Wellenlänge des Nd:YAG-Lasers, das Siliciumsubstrat durchdringen. Da der in 12 dargestellte Siliciumwafer 11 eine Dicke von 350 μm aufweist, wird der mittels der Multiphotonabsorption geschaffene geschmolzene Bearbeitungsbereich 13 nahe zur Mitte des Siliciumwafers gebildet, d. h. in einem Abschnitt, der von der Vorderseite 175 μm entfernt ist. Bei einem Siliciumwafer mit einer Dicke von 200 μm beträgt die Durchlässigkeit in diesem Fall 90 % oder mehr, wobei das Laserlicht innerhalb des Siliciumwafers 11 nur geringfügig absorbiert wird und im Wesentlichen hindurchgeht. Dies bedeutet, dass der geschmolzene Bearbeitungsbereich 13 nicht durch Absorption des Laserlichts innerhalb des Siliciumwafers 11 (d. h. nicht durch gewöhnliches Aufheizen mittels Laserlicht gebildet wird) gebildet wird, sondern durch Multiphotonabsorption. Die Ausbildung eines geschmolzenen Bearbeitungsbereichs durch Multiphotonabsorption wird zum Beispiel in "Processing Characteristic Evaluation of Silicon by Picosecond Pulse Laser", Preprints of the National Meeting of Japan Welding Society, Nr. 66 (April 2000), Seite 72-73, beschrieben.
  • In Querschnittsrichtung wird hierbei ein Bruch unter Verwendung eines geschmolzenen Bearbeitungsbereichs als Ansatzpunkt erzeugt, wobei der Siliciumwafer geschnitten wird, wenn der Bruch die Vorderseite und die Rückseite des Siliciumwafers erreicht. Der die Vorderseite und die Rückseite des Siliciumwafers erreichende Bruch kann ohne äußere Einwirkung wachsen oder wachsen, indem auf den Siliciumwafer eine Kraft ausgeübt wird. Der Bruch wächst ohne äußere Einwirkung von dem Schnittansatzpunktbereich zur Vorderseite und Rückseite des Siliciumwafers in jedem der Fälle, bei denen der Bruch von dem geschmolzenen Bearbeitungsbereich in einen geschmolzenen Zustand wächst und bei denen der Bruch von dem geschmolzenen Bearbeitungsbereich während der Wiederverfestigung aus dem geschmolzenen Zustand wächst. In jedem dieser Fälle wird der geschmolzene Bearbeitungsbereich nur innerhalb des Siliciumwafers ausgebildet. Der geschmolzene Bearbeitungsbereich ist in dem Schnittbereich nach dem Schneiden, wie in 12 gezeigt, nur innerhalb dessen ausgebildet. Wenn ein geschmolzener Bearbeitungsbereich innerhalb des Substrats gebildet wird, treten zurzeit der Bruchbildung kaum unnötige Brüche auf, die von der Strecke, entlang der das Substrat geschnitten werden soll, abweichen, wodurch die Steuerung des Brechens leichter gemacht wird.
    • (3) Fall, bei dem der modifizierte Bereich von einem Bereich mit einem geänderten Brechungsindex gebildet wird (nicht Teil der beanspruchten Erfindung).
  • Ein Substrat (z. B. Glas) wird mit Laserlicht so bestrahlt, dass dessen darin positionierter Lichtkonvergenzpunkt die Bedingung einer Intensität des elektrischen Feldes von zumindest 1 × 108 (W/cm2) am Lichtkonvergenzpunkt und einer Pulsdauer von 1 μs oder weniger erfüllt. Beim Erzeugen einer Multiphotonabsorption innerhalb des Substrats mit sehr kurzen Pulsdauern wird die von der Multiphotonabsorption verursachte Energie nicht in thermische Energie umgewandelt, so dass innerhalb des Substrats eine permanente Strukturänderung, wie beispielsweise eine Änderung der Valenzen, Kristallisation oder Polarisationsausrichtung induziert wird, wodurch sich ein Bereich mit geändertem Brechungsindex ausbildet. Die obere Grenze der Intensität des elektrischen Feldes beträgt zum Beispiel 1 × 1012 (W/cm2). Die Pulsdauer ist zum Beispiel vorzugsweise 1 ns oder weniger, bevorzugt 1 ps oder weniger. Die Bildung eines Bereichs mit geändertem Brechungsindex durch Multiphotonabsorption wird zum Beispiel in "Formation of Photoinduced Structure within Glass by Femtosecond Laser Irradiatoion", Proceedings of 42th Laser Materials Processing Conference (November 1997), Seite 105-111, beschrieben.
  • Die Fälle (1) bis (3) sind vorangehend als durch Multiphotonabsorpti on gebildete modifizierte Bereiche erläutert worden. Wenn ein Schnittansatzpunktbereich wie folgend in Anbracht der Kristallstruktur des Substrats, dessen Spalteigenschaften und dergleichen gebildet wird, kann das Substrat mit einer geringeren Kraft und einer höheren Genauigkeit geschnitten werden, wenn der Schnittansatzpunktbereich als Ansatzpunkt verwendet wird.
  • Und zwar ist im Falle eines aus einem monokristallinen Halbleiter mit einer Diamantstruktur, wie zum Beispiel Silicium, gemachten Substrat der Schnittansatzpunktbereich vorzugsweise in einer Richtung entlang der (111) Ebene (erste Spaltebene) oder (110) Ebene (zweite Spaltebene) ausgebildet. Im Falle eines aus einem Verbundhalbleiter der III-V-Familie gefertigten Substrats mit einer Zinkblendestruktur, wie beispielsweise GaAs, wird der Schnittansatzpunktbereich vorzugsweise in einer Richtung entlang der (110) Ebene gebildet. Im Falle eines Substrats mit einer hexagonalen Kristallstruktur, wie beispielsweise Saphir (Al2O3), wird ein Schnittansatzpunktbereich vorzugsweise in einer Richtung entlang der (1120) Ebene (A-Ebene) oder (1100) Ebene (M-Ebene) gebildet, wobei die (0001) Ebene (C-Ebene) als Hauptebene verwendet wird.
  • Wenn das Substrat mit einer Ausrichtung gebildet wird, die plan entlang einer mit dem Schnittansatzpunktbereich zu bildenden Richtung verläuft (z. B. in einer Richtung entlang der (111) Ebene im monokristallinen Siliciumsubstrat) oder entlang einer Richtung orthogonal zu der mit dem Schnittansatzpunktbereich zu bildenden Richtung, dann kann der Schnittansatzpunktbereich, der sich entlang der mit dem Schnittansatzpunktbereich zu bildenden Richtung erstreckt, in dem Substrat auf leichte und genaue Art unter Bezugnahme auf die Aus richtungsebene gebildet werden.
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf Beispiele eingehender erläutert.
  • Beispiel 1
  • Im Folgenden wird Beispiel 1 des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Aufteilung eines Substrats erläutert. Beispiel 1 ist auf den Fall gerichtet, bei dem das Substrat 1 von einem Siliciumwafer (mit einer Dicke von 350 μm und einem Außendurchmesser von 4 Zoll (ca. 10 cm)) gebildet wird (im Beispiel 1 wird "Substrat 1" nachfolgend als "Halbleitersubstrat 1" bezeichnet), wobei die Vorderseite 3 des Halbleitersubstrats 1 Bauelementeherstellungsprozess mit einer Vielzahl von funktionellen Bauelementen in einem ausgestaltet wird.
  • Zunächst wird, bevor ein Schritt zur Ausbildung des Schnittansatzpunktbereichs innerhalb des Halbleitersubstrats 1 erläutert wird, eine in dem Schritt zur Bildung des Schnittansatzpunktbereichs verwendete Laserbearbeitungsvorrichtung unter Bezugnahme auf die 14 beschrieben. 14 ist eine schematische Darstellung der Laserbearbeitungsvorrichtung 100.
  • Die Laserbearbeitungsvorrichtung 100 umfasst eine Laserlichtquelle 101 zum Erzeugen von Laserlicht L, eine Laserlichtquellensteuerung 102 zum Steuern der Laserlichtquelle 101 für eine Regulierung der Ausgangsleistung, der Pulsdauer, usw. des Laserlichts L und dergleichen, einen dichroitischen Spiegel 103, der so angeordnet ist, dass er die Ausrichtung der optischen Achse des Laserlichts L um 90° abän dert und die Funktion des Reflektierens des Laserlichts L ausübt, eine Licht konvergierende Linse 105 zum Konvergieren des Laserlichts L, das von dem dichroitischen Spiegel 103 reflektiert wird, eine Tischhalterung 107 zum Haltern des Halbleitersubstrats 1, das mit dem von der Licht konvergierenden Linse 105 konvergierten Laserlicht L bestrahlt wird, einen X-Achsen-Tisch 109 zum Verfahren der Tischhalterung 107 in Richtung der X-Achse, einen Y-Achsen-Tisch 111 zum Verfahren der Tischhalterung 107 in Richtung der Y-Achse orthogonal zur Richtung der X-Achse, einen Z-Achsen-Tisch 113 zum Verfahren der Tischhalterung 107 in Richtung der Z-Achse orthogonal zu den Richtungen der X-Achse und der Y-Achse und eine Tischsteuerung 115 zur Steuerung des Verfahrens aller drei Tische 109, 111 und 113.
  • Die Richtung der Z-Achse ist eine zur Vorderseite 3 des Halbleitersubstrats 1 orthogonale Richtung und nimmt so die Richtung zur Tiefe der Fokussierebene des Laserlichts L, das auf das Halbleitersubstrat 1 auftrifft, an. Daher kann der Lichtkonvergenzpunkt P des Laserlichts L durch Verfahren des Z-Achsen-Tisches 113 in Richtung der Z-Achse innerhalb des Halbleitersubstrats 1 positioniert werden. Dieses Verfahren des Lichtkonvergenzpunkts P in Richtung der X(Y)-Achse wird durch Verfahren des Halbleitersubstrats 1 mit dem X(Y)-Achsentisch 109 (111) in Richtung der X(Y)-Achse bewirkt.
  • Die Laserlichtquelle 101 wird von einem gepulstes Laserlicht erzeugenden Nd:YAG-Laser gebildet. Andere, als Laserlichtquelle 101 verwendbare bekannte Arten von Lasern umfassen Nd:YVO4-Laser, Nd:YLF-Laser und Titaniumsaphirlaser. Zur Ausbildung eines geschmolzenen Bearbeitungsbereichs werden vorzugsweise Nd:YAG- Laser, Nd:YVO4-Laser und Nd:YLF-Laser verwendet. Auch wenn im Beispiel 1 zur Bearbeitung des Halbleitersubstrats 1 gepulstes Laserlicht verwendet wird, kann auch Dauerstrichlaserlicht verwendet werden, sofern es eine Multiphotonabsorption bewirken kann.
  • Die Laserbearbeitungsvorrichtung 100 umfasst ferner eine Beobachtungslichtquelle 117 zum Erzeugen eines sichtbaren Lichtstrahls für die Beleuchtung des Halbleitersubstrats 1, das auf der Tischhalterung 107 gehaltert ist, und einen Strahlteiler 119 für sichtbares Licht, der auf derselben optischen Achse wie die des dichroitischen Spiegels 103 und der Licht konvergierenden Linse 105 angeordnet ist. Der dichroitische Spiegel 103 ist zwischen dem Strahlteiler 119 und der Licht konvergierenden Linse 105 angeordnet. Die Funktion des Strahlteilers 119 besteht in der Reflektion von etwa der Hälfte des Strahls aus sichtbarem Licht und dem Hindurchlassen der verbleibenden Hälfte, wobei er so angeordnet ist, dass er die optische Achse des Strahls aus sichtbarem Licht um 90° umlenkt. Ungefähr die Hälfte des von der Beobachtungslichtquelle 117 erzeugten Strahls aus sichtbarem Licht wird von dem Strahlteiler 119 reflektiert und damit wird der reflektierte Strahl aus sichtbarem Licht durch den dichroitischen Spiegel 103 und die Licht konvergierende Linse 105 hindurch geführt, um die Vorderseite 3 des Halbleitersubstrats 1 einschließlich der Strecke 5, entlang der das Substrat geschnitten werden soll, und dergleichen zu beleuchten.
  • Die Laserbearbeitungsvorrichtung 100 umfasst ferner ein Bildaufnahmegerät 121 und eine Abbildungslinse 123, die auf derselben optischen Achse wie der Strahlteiler 119, der dichroitische Spiegel 103 und die Licht konvergierende Linse 105 angeordnet sind. Ein Beispiel für ein Bildaufnahmegerät 121 ist eine CCD-Kamera. Das reflektierte Licht des Strahls aus sichtbarem Licht, der die Vorderseite 3 einschließlich der Strecke 5, entlang derer das Substrat geschnitten werden soll, und dergleichen beleuchtet hat, wird durch die Licht konvergierende Linse 105, den dichroitischen Spiegel 103 und den Strahlteiler 119 hindurch geführt, und formt mit Hilfe der Abbildungslinse 123 eine Abbildung, wobei die so erstellte Abbildung von dem Bildaufnahmegerät 121 erfasst wird, um Bilddaten hervorzubringen.
  • Die Laserbearbeitungsvorrichtung 100 umfasst ferner einen Bilddatenprozessor 125 zur Eingabe der von dem Bildaufnahmegerät 121 ausgegebenen Bilddaten, eine allgemeine Steuerung 127 zur Steuerung der Laserbearbeitungsvorrichtung 100 als Ganzes, und einen Monitor 129. Der Bilddatenprozessor 125 berechnet den Bilddaten entsprechend die Fokuspunktdaten zur Positionierung des von der Beobachtungslichtquelle 117 auf der Vorderseite 3 erzeugten Fokuspunkts des sichtbaren Lichts. Die Tischsteuerung 115 steuert das Verfahren des Z-Achsen-Tisches 113 entsprechend den Fokuspunktdaten so, dass der Fokuspunkt des sichtbaren Lichts auf der Vorderseite 3 positioniert wird. Daher dient der Bilddatenprozessor 125 als Autofokuseinheit. Außerdem berechnet der Bilddatenprozessor 125 den Bilddaten entsprechende Bilddaten, wie beispielsweise eine vergrößerte Abbildung der Vorderseite 3. Die Bilddaten werden an die allgemeine Steuerung 127 gesandt, darin verschiedenen Arten der Bearbeitung unterworfen und dann an den Monitor 129 gesandt. In der Folge wird auf dem Monitor 129 ein vergrößertes Bild oder dergleichen dargestellt.
  • In die allgemeine Steuerung 127 werden Daten der Tischsteuerung 115, Bilddaten von dem Bilddatenprozessor 125 und dergleichen eingespeist. Entsprechend diesen Daten steuert die allgemeine Steuerung 127 außerdem die Laserlichtquellensteuerung 102, die Beobachtungslichtquelle 117 und die Tischsteuerung 115, wodurch die Laserbearbeitungsvorrichtung 100 als Ganzes gesteuert wird. Damit wird die allgemeine Steuerung 127 als Computereinheit betrieben.
  • Unter Bezugnahme auf die 14 und 15 wird ein Schritt zur Ausbildung des Schnittansatzpunktbereichs für den Fall der Verwendung der oben angegebenen Laserbearbeitungsvorrichtung 100 erläutert. 15 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Schritts zur Ausbildung des Schnittansatzpunktbereichs.
  • Die Lichtabsorptionseigenschaften des Halbleitersubstrats 1 werden mit einem Spektrophotometer oder dergleichen bestimmt, welches nicht dargestellt ist. Den Messergebnissen entsprechend wird eine Laserlichtquelle 101 gewählt, die Laserlicht L bei einer Wellenlänge erzeugt, bei der das Halbleitersubstrat 1 transparent ist oder eine geringe Absorption aufweist (S101). Anschließend wird die Dicke des Halbleitersubstrats 1 gemessen. Den Messergebnissen für die Dicke und den Brechungsindex des Halbleitersubstrats 1 entsprechend wird der Verfahrweg des Halbleitersubstrats 1 in Richtung der Z-Achse bestimmt (S103). Dies ist ein auf den an der Vorderseite 3 des Halbleitersubstrats 1 positionierten Lichtkonvergenzpunkt P des Laserlichts L bezogener Verfahrweg des Halbleitersubstrats 1 in Richtung der Z-Achse zur Positionierung des Lichtkonvergenzpunkts P des Laserlichts L innerhalb des Halbleitersubstrats 1. Dieser Verfahrweg wird in die allgemeine Steuerung 127 eingegeben.
  • Das Halbleitersubstrat 1 wird auf der Tischhalterung 107 der Laserbearbeitungsvorrichtung 100 angebracht. Nachfolgend wird zur Beleuchtung des Halbleitersubstrats 1 von der Beobachtungslichtquelle 117 sichtbares Licht erzeugt (S105). Die beleuchtete Vorderseite 3 des Halbleitersubstrats 1 wird einschließlich der Strecke 5, entlang derer das Substrat geschnitten werden soll, an dem Bildaufnahmegerät 121 erfasst. Die Strecke 5, entlang derer das Substrat geschnitten werden soll, ist eine virtuelle Wunschstrecke zum Schneiden des Halbleitersubstrats 1. Um durch Aufteilen des Halbleitersubstrats 1 in funktionellen Bauelemente, die auf dessen Vorderseite 3 ausgebildet sind, Halbleiterchips zu erhalten, wird die Strecke 5, entlang derer das Substrat geschnitten werden soll, wie ein Gitter angelegt, das sich zwischen den einander benachbarten funktionalen Bauelementen erstreckt. Die von dem Bildgerät 121 erfassten Bilddaten werden an den Bilddatenprozessor 125 gesandt. Der Bilddatenprozessor 125 berechnet aus den Bilddaten solche Fokuspunktdaten, dass der Fokuspunkt des sichtbaren Lichts von der Beobachtungslichtquelle 117 an der Vorderseite 3 positioniert wird (S107).
  • Die Fokuspunktdaten werden an die Tischsteuerung 115 gesandt. Die Tischsteuerung 115 verfährt den Z-Achsen-Tisch 113 in Richtung der Z-Achse entsprechend den Fokuspunktdaten (S109). In der Folge wird der Fokuspunkt des sichtbaren Lichts von der Beobachtungslichtquelle 117 an der Vorderseite 3 des Halbleitersubstrats 1 positioniert. Der Bilddatenprozessor 125 berechnet aus den Bilddaten Daten eines vergrößerten Bildes der Vorderseite 3 des Halbleitersubstrats 1 einschließlich der Strecke 5, entlang derer das Substrat geschnitten werden soll. Die Daten der vergrößerten Abbildung werden vermittels der allgemeinen Steuerung 127 an den Monitor 129 gesandt, wodurch auf dem Monitor 129 eine vergrößerte Abbildung der Strecke 5, entlang derer das Substrat geschnitten werden soll, und seiner Nachbarschaft dargestellt wird.
  • In Schritt S103 bestimmte Verfahrwegdaten wurden zuvor in die allgemeine Steuerung 127 eingegeben und werden an die Tischsteuerung 115 gesandt. Die Tischsteuerung 115 veranlasst den Z-Achsen-Tisch 113 das Substrat 1 in Richtung der Z-Achse entsprechend den Verfahrwegdaten an eine Position zu verfahren, bei der der Lichtkonvergenzpunkt P des Laserlichts L innerhalb des Halbleitersubstrats 1 positioniert wird (S111).
  • Nachfolgend wird von der Laserlichtquelle 101 das Laserlicht L erzeugt, um die Strecke 5, entlang derer das Substrat geschnitten werden soll, an der Vorderseite 3 des Halbleitersubstrats 1 zu bestrahlen. Dann werden der X-Achsen-Tisch 109 und der Y-Achsen-Tisch 111 entlang der Strecke 5, entlang derer das Substrat geschnitten werden soll, verfahren, um einen geschmolzenen Bearbeitungsbereich entlang der Strecke 5, entlang derer das Substrat geschnitten werden soll, auszubilden, wodurch ein Schnittansatzpunktbereich innerhalb des Halbleitersubstrats 1 entlang der Strecke 5, entlang derer das Substrat geschnitten werden soll, ausgebildet wird (S113).
  • Das Vorangehende vollendet den Schritt zur Ausbildung eines Schnittansatzpunktbereichs, wobei der Schnittansatzpunktbereich innerhalb des Halbleitersubstrats 1 gebildet wird. Wenn der Schnittansatzpunktbereich innerhalb des Halbleitersubstrats 1 gebildet wird, wird von dem als Ansatzpunkt fungierenden Schnittansatz- Punktbereich in Richtung der Dickenausdehnung des Halbleitersubstrats 1 ohne äußere Einwirkung oder unter Ausübung einer relativ geringen Kraft darauf ein Bruch erzeugt.
  • Im Beispiel 1 wird in dem oben angegebenen Schritt zur Ausbildung des Schnittansatzpunktbereichs der Schnittansatzpunktbereich an einer Position nahe zur Vorderseite 3 innerhalb des Halbleitersubstrats 1 gebildet, und von dem als Ansatzpunkt fungierenden Schnittansatzpunktbereich wird ein Bruch in Richtung der Dickenausdehnung des Halbleitersubstrats 1 erzeugt. 16 ist eine Ansicht, die das Halbleitersubstrat 1 nach der Ausbildung des Schnittansatzpunktbereichs zeigt. Wie in 16 gezeigt, sind die von dem als Ansatzpunkt fungierenden Schnittansatzpunktbereich erzeugten Brüche 15 wie ein Gitter entlang der zu schneidenden Strecken geformt und erreichen nur die Vorderseite 3 des Halbleitersubstrats 1, aber nicht dessen Rückseite 21. Und zwar trennen die in dem Halbleitersubstrat 1 erzeugten Brüche 15 eine Vielzahl von an der Vorderseite des Halbleitersubstrats 1 wie eine Matrix ausgebildeten funktionalen Bauelementen 19 voneinander ab. Die Schnittflächen des von den Brüchen 15 geschnittenen Halbleitersubstrats 1 stehen in engem Kontakt zueinander.
  • "Der Schnittansatzpunktbereich wird an einer Position nahe der Vorderseite 3 innerhalb des Halbleitersubstrats 1 ausgebildet" bedeutet hierbei, dass der modifizierte Bereich, wie beispielsweise ein geschmolzener Bearbeitungsbereich, der den Schnittansatzpunktbereich bildet, versetzt von der Mittelposition in Richtung der Dickenausdehnung des Halbleitersubstrats 1 (d. h. der Position bei halber Dicke) hin zur Vorderseite 3 versetzt ausgebildet ist. Und zwar be zieht sich dies auf einen Fall, bei dem die Mittelposition der Breite des modifizierten Bereichs in Richtung der Dickenausdehnung des Halbleitersubstrats 1 von der Mittelposition in Richtung der Dickenausdehnung des Halbleitersubstrats 1 zur Vorderseite 3 verschoben ist, und ist nicht auf den Fall beschränkt, bei dem das gesamte modifizierte Gebiet abseits der Mittelposition in Richtung der Dickenausdehnung des Halbleitersubstrats 1 an der Vorderseite 3 angeordnet ist.
  • Im Folgenden wird der Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats 1 unter Bezugnahme auf die 17 bis 21 erläutert. Die 17 bis 21 sind Ansichten zur Erläuterung entsprechender Schritte einschließlich des Schritts zum Dünnen des Halbleitersubstrats. Im Beispiel 1 wird das Halbleitersubstrat 1 von einer Dicke von 350 μm auf eine Dicke von 50 μm gedünnt.
  • Nach der Ausbildung des Schnittansatzpunktbereichs wird auf der Vorderseite 3 des Halbleitersubstrats, wie in 17 gezeigt, eine Schutzfolie 20 angebracht. Die Schutzfolie 20 wird zum Schutz der an der Vorderseite 3 des Halbleitersubstrats 1 ausgebildeten funktionalen Bauelemente 19 und zum Halten des Halbleitersubstrats 1 verwendet. Anschließend wird die Rückseite 21 des Halbleitersubstrats 1, wie in 18 gezeigt, einem Oberflächenschleifen und dann einem chemischen Ätzen unterzogen, wobei das Halbleitersubstrat 1 auf die Dicke von 50 μm gedünnt wird. In der Folge, d. h. wegen des Dünnens der Rückseite 21 des Halbleitersubstrats 1, erreicht die Rückseite 21 die von dem als Ansatzpunkt fungierenden Schnittansatzpunktbereich erzeugten Brüche 15, wodurch das Halbleitersubstrat 1 in die, die entsprechenden funktionalen Bauelemente 19 aufweisenden Halbleiterchips 25 aufgeteilt wird. Beispiele für das chemische Ätzen umfassen Nassätzen (HF·HNO3) und Plasmaätzen (HBr·Cl2).
  • Dann wird eine Dehnungsfolie 23, wie in 19 gezeigt, so angebracht, dass sie die Rückseiten aller Halbleiterchips 25 bedeckt. Danach wird die zum Abdecken der funktionalen Bauelemente aller Halbleiterchips 25 aufgebrachte Schutzfolie 20, wie in 20 gezeigt, abgezogen. Nachfolgend wird die Dehnungsfolie 23, wie in 21 gezeigt, gedehnt, so dass die Halbleiterchips 25 voneinander getrennt werden und eine Saughülse 27 die Halbleiterchips 25 aufnimmt.
  • Wie zuvor erläutert, kann das Verfahren zur Aufteilung eines Substrats gemäß Beispiel 1 die Rückseite 21 des Halbleitersubstrats 1 nach der Ausbildung der funktionalen Bauelemente 19 an der Vorderseite 3 des Halbleitersubstrats 1 in dem Bauelementeherstellungsverfahren dünnen. Außerdem können, wegen der folgenden Auswirkungen, die der Schritt zur Bildung eines Schnittansatzpunktbereichs und der Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats jeweils haben, die in Reaktion auf die geringere Größe der Halbleiterbauelemente gedüngten Halbleiterchips 25 mit einer günstigen Ausbeute erhalten werden.
  • Und zwar kann der Schritt zur Ausbildung eines Schnittansatzpunktbereichs das Auftreten unnötiger Brüche und ein von der gewünschten Strecke, entlang derer das Substrat zum Schneiden des Halbleitersubstrat 1 geschnitten werden soll, abweichendes Aufschmelzen verhindern, und daher kann das Auftreten unnötiger Brü che und Aufschmelzungen in den Halbleiterchips 25, die durch Aufteilen des Halbleitersubstrats 1 erhalten werden, unterbunden werden.
  • Der Schritt zur Ausbildung eines Schnittansatzpunktbereichs schmilzt nicht die Vorderseite 3 des Halbleitersubstrats 1 entlang der Strecke 5, entlang derer das Substrat geschnitten werden soll, wodurch die Lücke zwischen den einander benachbarten funktionalen Bauelementen 19 verringert werden kann, so dass es möglich wird, die Anzahl der Halbleiterchips 25, die aus einem Halbleitersubstrat 1 abgeteilt werden können, zu erhöhen.
  • Andererseits unterzieht der Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats die Rückseite 21 des Halbleitersubstrats 1 einem solchen Oberflächenschleifen, dass das Halbleitersubstrat 1 nach der Ausbildung des Schnittansatzpunktbereichs innerhalb des Halbleitersubstrats 1 eine vorgegebene Dicke annimmt. Selbst wenn die Rückseite 21 die von dem als Ansatzpunkt fungierenden Schnittansatzpunktbereich erzeugten Frakturen 15 erreicht, stehen die Schnittflächen des von den Brüchen 15 geschnittenen Halbleitersubstrats 1 hierbei in engem Kontakt miteinander, wodurch verhindert werden kann, dass das Halbleitersubstrat 1 wegen des Oberflächenschleifens Absplitterungen und Rissbildungen aufweist. Dadurch kann das Halbleitersubstrat 1 dünner gemacht und aufgeteilt werden, während das Auftreten von Absplitterungen und Rissbildungen verhindert wird.
  • Der enge Kontakt der Schnittflächen in dem Halbleitersubstrat 1 verhindert auch wirksam, dass von dem Oberflächenschleifen erzeugter Schleifstaub in die Brüche 15 eindringt, und verhindert, dass die durch Teilen des Halbleitersubstrats 1 erhaltenen Halbleiterchips 25 mit dem Schleifstaub verunreinigt werden. Der enge Kontakt der Schnittflächen in dem Halbleitersubstrat 1 ist bei der Reduzierung der durch das Oberflächenschleifen verursachten Abplatzungen von den Halbleiterchips im Vergleich mit dem Fall, bei dem die Halbleiterchips 25 voneinander getrennt werden, ähnlich wirksam. Und zwar kann als Schutzfolie 20 eine mit einer geringen Haltekraft verwendet werden.
  • Da die Rückseite 21 des Halbleitersubstrats 1 einem chemischen Ätzen unterzogen wird, können die Rückseiten der Halbleiterchips 25, die durch Aufteilen des Halbleitersubstrat 1 erhalten werden, glatter gemacht werden. Da ferner die Schnittflächen des Halbleitersubstrats 1, die von den Brüchen verursacht werden, die von dem als Ansatzpunkt fungierenden Schnittansatzpunktbereich erzeugt wurden, zueinander in engem Kontakt stehen, werden, wie in 22 gezeigt, nur Randbereiche der Schnittflächen an der Rückseite selektiv geätzt und dadurch Abfasungen 29 gebildet. Daher kann die Querbruchfestigkeit der durch Aufteilen des Halbleitersubstrats erhaltenen Halbleiterchips 25 verbessert werden und das Auftreten von Abplatzungen und Rissbildungen in den Halbleiterchips 25 verhindert werden.
  • Die Beziehungen zwischen dem Halbleiterchip 25 und dem geschmolzenen Bearbeitungsbereich 13 nach dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats beinhaltet jene, die in den 23A bis 25B gezeigt sind. Die in diesen Zeichnungen gezeigten Halbleiterchips 25 weisen jeweils Effekte auf, die später erläutert werden, und können für verschiedene Zwecke verwendet werden. Die 23A, 24A und 25A zeigen den Fall, bei dem die Brüche 15 die Vorderseite 3 des Halbleitersubstrats 1 vor dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats erreichen, während die 23B, 24B und 25B den Fall zeigen, bei dem die Brüche 15 die Vorderseite 3 des Halbleitersubstrats 1 vor dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats nicht erreichen. Auch in den Fällen der 23B, 24B und 25B erreichen die Brüche 15 die Vorderseite 3 des Halbleitersubstrats 1 nach dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats.
  • In dem Halbleiterchip 25, bei dem der geschmolzene Bearbeitungsbereich 13, wie in den 23A und 23B gezeigt, innerhalb der Schnittfläche verbleibt, wird die Schnittfläche durch den geschmolzenen Bearbeitungsbereich 13 geschützt, wodurch sich die Querbruchfestigkeit des Halbleiterchips 25 verbessert.
  • Der Halbleiterchip 25, bei dem der geschmolzene Bearbeitungsbereich 13, wie in den 24A und 24B zu sehen ist, nicht innerhalb der Schnittfläche verbleibt, ist für den Fall günstig, bei dem der geschmolzene Bearbeitungsbereich 13 das Halbleiterbauelement ungünstig beeinflusst.
  • In dem Halbleiterchip 25, bei dem der geschmolzene Bearbeitungsbereich 13, wie in den 24A und 25B gezeigt, in einem Randbereich an der Rückseite der Schnittfläche verbleibt, wird der Randbereich von dem geschmolzenen Bearbeitungsbereich 13 geschützt, wobei das Auftreten von Abplatzungen und Rissbildungen in dem Randbereich wie in dem Fall verhindert werden kann, bei dem der Randbereich des Halbleiterchips 25 gefast wird.
  • Die Geradlinigkeit der nach dem Schritt zum Dünnen des Halbleiter substrats erhaltenen Schnittfläche verbessert sich eher in dem Fall, bei dem der Bruch 15, wie in den 23B, 24B und 25B gezeigt, die Vorderseite 3 des Halbleitersubstrats 1 vor dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats nicht erreicht, als in dem Fall, bei dem der Bruch 15, wie in den 23A, 24A und 25A gezeigt, die Vorderseite 3 des Halbleitersubstrats 1 vor dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats erreicht.
  • Ob der Bruch die Vorderseite 3 des Halbleitersubstrats 1 erreicht oder nicht, hängt nicht nur davon ab, in welcher Tiefe sich der geschmolzene Bearbeitungsbereich 13 unter der Vorderseite 3 befindet, sondern auch von der Größe des geschmolzenen Bearbeitungsbereichs 13. Und zwar erreicht der Bruch 15, wenn der geschmolzene Bearbeitungsbereich 13 kleiner gemacht wird, die Vorderseite 3 des Halbleitersubstrats selbst dann nicht, wenn die Tiefe, in der sich der geschmolzene Bearbeitungsbereich 13 unterhalb der Vorderseite 3 befindet, gering ist. Die Größe des geschmolzenen Bearbeitungsbereichs 13 kann zum Beispiel durch die Ausgangsleistung des gepulsten Laserlichts in dem Schritt zur Bildung des Schnittansatzpunktbereichs gesteuert werden und wird mit einer höheren oder niedrigeren Ausgangsleistung des gepulsten Laserlichts jeweils größer oder kleiner.
  • In Anbetracht einer vorgegebenen Dicke für das in dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats gedünnten Halbleitersubstrats 1, werden die Randbereiche (äußere periphere Bereiche) des Halbleitersubstrats 1 vorzugsweise durch vorangehendes Anfasen mit zumindest der vorgegebenen Dicke gerundet (z. B. vor dem Schritt zur Ausbildung eines Schnittansatzpunktbereichs). Die 26A und 26B sind jeweils Querschnittsansichten eines Randbereichs des Halbleitersubstrats 1 vor und nach dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats gemäß Beispiel 1. Die Dicke des in 26A vor dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats gezeigten Halbleiters 1 beträgt 350 μm, während die Dicke des in 26B nach dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats gezeigten Halbleiters 1 50 μm beträgt. Wie in 26A gezeigt, werden zuvor eine Vielzahl von (hier sieben) gerundeten Bereichen an den Randbereichen des Halbleitersubstrats 1 durch Fasen mit einer Dicke von jeweils 50 μm gebildet, d. h. der Randbereich des Halbleitersubstrats 1 nimmt eine wellige Form an. In der Folge nimmt der Randbereich des Halbleitersubstrats 1 nach dem Schritt zum Dünnen des Halbleitersubstrats 1 einen wie in 26B gezeigten, durch Fasen gerundeten Zustand ein, wobei das Auftreten von Abplatzungen und Rissbildungen an dem Randbereich verhindert werden kann und die Handhabung wegen einer Verbesserung der mechanischen Festigkeit leichter gemacht werden kann.
  • Beispiel 2
  • Beispiel 2 des Verfahrens zur Aufteilung eines Substrats gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 27 bis 35 erläutert. Beispiel 2 bezieht sich auf einen Fall, bei dem das Substrat 1 von einem Saphirsubstrat (mit einer Dicke von 450 μm und einem Außendurchmesser von 2 Zoll (ca. 5 cm)) gebildet wird, das ein isolierendes Substrat (wird im Beispiel 2 nachfolgend als "Saphirsubstrat 1" bezeichnet) für die Herstellung eines Halbleiterchips für eine Licht emittierende Diode darstellt. Die 28 bis 35 sind Querschnittsansichten des Saphirsubstrats 1 entlang der Linie XX- XX von 27.
  • Zunächst wird das Saphirsubstrat 1, wie in 28 gezeigt, mit Laserlicht L bestrahlt, dessen Lichtkonvergenzpunkt darin positioniert wird, um einen modifizierten Bereich 7 innerhalb des Saphirsubstrats 1 auszubilden. In einem späteren Schritt werden eine Vielzahl von funktionalen Bauelementen 19 wie eine Matrix auf der Vorderseite 3 des Saphirsubstrats 1 gebildet und das Saphirsubstrat 1 wird in die funktionalen Bauelemente 19 aufgeteilt. Daher werden die zu schneidenden Strecken wie ein Gitter ausgeformt, das mit der Größe eines jeden funktionalen Bauelements 19, wie es an der Vorderseite 3 zu sehen ist, übereinstimmt, entlang der zu schneidenden Linie werden modifizierte Gebiete 7 gebildet und die modifizierten Gebiete 7 werden als Schnittansatzpunktbereich verwendet.
  • Beim Bestrahlen des Saphirsubstrats 1 mit Laserlicht so, dass die Bedingung einer Intensität des elektrischen Feldes von zumindest 1 × 108 (W/cm2) am Lichtkonvergenzpunkt und einer Pulsdauer von 1 μs oder weniger erfüllt ist, wird als modifizierter Bereich 7 ein Bruchbereich gebildet (es gibt auch den Fall, bei dem ein geschmolzener Bearbeitungsbereich gebildet wird). Wenn als Vorderseite 3 die (0001) Ebene des Saphirsubstrats 1 verwendet wird und ein modifizierter Bereich 7 in einer Richtung entlang der (1120) Ebene und einer hierzu orthogonalen Richtung gebildet wird, kann das Substrat mit einer geringeren Kraft bei größerer Genauigkeit ausgehend von dem Schnittansatzpunktbereich, der von dem modifizierten Bereich 7 als Ansatzpunkt gebildet wird, geschnitten werden. Dasselbe gilt, wenn ein modifizierter Bereich 7 in eine Richtung entlang der (1100) Ebene und einer hierzu orthogonalen Richtung gebildet wird.
  • Nach der Ausbildung des Schnittansatzpunktbereichs durch den modifizierten Bereich 7 lässt man eine kristalline n-Typ-Galliumnitrid-Verbundhalbleiterschicht (nachfolgend als "n-Typ-Schicht" bezeichnet) 31 auf der Vorderseite 3 des Saphirsubstrats 1 aufwachsen, bis deren Dicke 6 μm erreicht, und man lässt eine kristalline p-Typ-Galliumnitrid-Verbundhalbleiterschicht (nachfolgend als "p-Typ-Schicht" bezeichnet) 32 auf der n-Typ-Schicht 31 aufwachsen, bis deren Dicke 1 μm erreicht. Dann werden die n-Typ-Schicht 31 und die p-Typ-Schicht 32 bis zur Mitte der n-Typ-Schicht 31 entlang der als Gitter ausgebildeten, modifizierten Bereiche 7 geätzt, um eine Vielzahl von aus der n-Typ-Schicht 31 und p-Typ-Schicht 32 gebildeten, funktionalen Bauelementen 19 in einer Matrix auszubilden.
  • Nach dem Ausbilden der n-Typ-Schicht 31 und p-Typ-Schicht 32 auf der Vorderseite 3 des Saphirsubstrats 1 kann das Saphirsubstrat 1 mit Laserlicht L bestrahlt werden, dessen Lichtkonvergenzpunkt P darin positioniert wird, um die modifizierten Bereiche 7 innerhalb des Saphirsubstrats 1 zu bilden. Das Saphirsubstrat 1 kann mit dem Laserlicht L von der Vorderseite 3 oder der Rückseite 21 her bestrahlt werden. Selbst wenn das Laserlicht L von der Vorderseite 3 nach dem Ausbilden der n-Typ-Schicht 31 und p-Typ-Schicht 32 bestrahlt wird, kann ein Aufschmelzen der n-Typ-Schicht 31 und der p-Typ-Schicht 32 verhindert werden, da das Laserlicht L das Saphirsubstrat 1, die n-Typ-Schicht 31 und p-Typ-Schicht 32 durchstrahlt.
  • Nach dem Ausbilden der funktionalen Bauelemente 19, die aus der n-Typ-Schicht 31 und p-Typ-Schicht 32 erstellt wurden, wird auf die Vorderseite 3 des Saphirsubstrats 1 eine Schutzfolie 20 aufgebracht. Die Schutzfolie 20 wird zum Schutz der auf der Vorderseite 3 des Halbleitersubstrats 1 aufgebrachten funktionalen Bauelemente 19 und zum Halten des Saphirsubstrats 1 verwendet. Nachfolgend wird die Rückseite 21 des Saphirsubstrats 1, wie in 31 gezeigt, einem Oberflächenschleifen unterzogen, so dass das Saphirsubstrat 1 auf die Dicke von 150 μm gedünnt wird. Das Schleifen der Rückseite 21 des Saphirsubstrats 1 erzeugt einen von dem modifizierten Bereich 7 als Ansatzpunkt gebildeten Schnittansatzpunktbereich ausgehenden Bruch 15. Dieser Bruch 15 erreicht die Vorderseite 3 und Rückseite 21 des Saphirsubstrats 1, wodurch das Saphirsubstrat 1 in Halbleiterchips 25 aufgeteilt wird, von denen jedes ein, von der n-Typ-Schicht 31 und p-Typ-Schicht 32 gebildetes, funktionales Bauelemente 19 aufweist.
  • Als nächstes wird eine dehnbare Dehnungsfolie 23 aufgebracht, um die Rückseiten aller Halbleiterchips 25, wie in 32 gezeigt, zu bedecken und die Schutzfolie 20 wird, wie in 33 gezeigt, mit UV-Strahlen bestrahlt, um ein UV-aushärtbares Harz auszuhärten, das eine Klebeschicht der Schutzfolie 20 bildet. Danach wird die Schutzfolie 20, wie in 34 gezeigt, abgezogen. Nachfolgend wird, um die Halbleiterchips 25 voneinander zu trennen, die Dehnungsfolie 23 wie in 35 gezeigt auseinander gezogen und die Halbleiterchips 25 werden von einer Saughülse oder dergleichen aufgenommen. Danach werden auf die n-Typ-Schicht 31 und p-Typ-Schicht 32 des Halbleiterchips 25 Elektroden aufgebracht, um eine Licht emittierende Diode herzustellen.
  • Bei dem zuvor erläuterten Schritt zum Ausbildung eines Schnittan satzpunktbereichs in dem Verfahren zur Aufteilung eines Substrats gemäß Beispiel 2 wird das Saphirsubstrat 1 mit Laserlicht L bestrahlt, dessen Lichtkonvergenzpunkt P darin positioniert wird, um einen modifizierten Bereich 7 durch Erzeugen eines Phänomens der Multiphotonabsorption auszubilden, wobei der modifizierte Bereich 7 einen Schnittansatzpunktbereich innerhalb des Saphirsubstrats entlang der gewünschten Strecke, entlang derer das Substrat zum Schneiden des Saphirsubstrats 1 geschnitten werden soll, bilden kann. Beim Ausbilden eines Schnittansatzpunktbereichs innerhalb des Saphirsubstrats 1 wird in Richtung der Dickenausdehnung des Saphirsubstrats 1 ausgehend von dem als Ansatzpunkt fungierenden Schnittansatzpunktbereich ohne äußere Einwirkung oder unter Anwendung einer relativ geringen Kraft darauf ein Bruch 15 erzeugt.
  • Bei dem Schritt zum Dünnen des Saphirsubstrats 1 wird, nachdem in dem Saphirsubstrats 1 ein Schnittansatzpunktbereich gebildet wurde, das Saphirsubstrat 1 geschliffen, um die vorgegebene Dicke zu erhalten. Hierbei stehen, selbst wenn die geschliffene Oberfläche den von dem als Ansatzpunkt fungierenden Schnittansatzpunktbereich gebildeten Bruch 15 erreicht, die Schnittfläche des von dem Bruch 15 geschnittenen Saphirsubstrats 1 in engem Kontakt zueinander, wodurch Abplatzungen und Rissbildungen des Saphirsubstrats 1 beim Dünnen verhindert werden können.
  • Daher kann das Saphirsubstrat 1 gedünnt und aufgeteilt werden, während das Auftreten von Abplatzungen und Rissbildungen verhindert wird, wodurch die Halbleiterchips 25 von dem gedünnten Saphirsubstrats 1 mit guten Ausbeute erhalten werden können.
  • Den oben angegebenen ähnliche Effekte werden auch dann erhalten, wenn anstatt des Saphirsubstrats 1 ein Substrat aufgeteilt wird, das ein AlN-Substrat oder ein GaAs-Substrat verwendet.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Wie zuvor erwähnt, kann die vorliegende Erfindung das Substrat dünnen und aufteilen, wobei das Auftreten von Abplatzungen und Rissbildungen verhindert wird.

Claims (7)

  1. Verfahren zum Aufteilen eines Substrats, das Schritte umfasst zum – Bestrahlen eines aus einem Halbleitermaterial gefertigten Substrats (1) mit Laserlicht (L), sodass, um im Inneren des Substrats (1) einen geschmolzenen Bearbeitungsbereich (7) auszubilden, ein Lichtkonvergenzpunkt (P) innerhalb des Substrats (1) positioniert wird und der geschmolzene Bearbeitungsbereich (7) entlang jeder der Strecken (5), entlang derer das Substrat geschnitten werden soll, in einem vorgegebenen Abstand von einer mit Laserlicht bestrahlten Seite (3) des Substrats (1) einen Schnittansatzpunktbereich (8) innerhalb des Substrats (1) schafft; – Dünnen des Substrats (1) nach dem Schritt zur Ausbildung des Schnittansatzpunktbereichs (8) so, dass das Substrat (1) eine vorgegebene Dicke annimmt; und – Vereinzeln einer Vielzahl von Chips (25), in die das Substrat (1) entlang jeder der Strecken, entlang derer das Substrat geschnitten werden soll, aufgeteilt ist.
  2. Verfahren zum Aufteilen eines Substrats nach Anspruch 1, worin die Strecken (5) gitterförmig am Substrat (1) angeordnet sind.
  3. Verfahren zum Aufteilen eines Substrats nach Anspruch 1 oder 2, worin das Substrat (1) während des Schritts zum Dünnen des Substrats (1) entlang jeder der Strecken (5), entlang derer das Substrat (1) geschnitten werden soll, in eine Vielzahl von Chips (25) aufgeteilt wird.
  4. Verfahren zum Aufteilen eines Substrats nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das Substrat (1) während des Schritts zum Dünnen des Substrats (1) so gedünnt wird, dass der geschmolzene Bearbeitungsbereich (7) in dem Substrat (1) verbleibt.
  5. Verfahren zum Aufteilen eines Substrats nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das Substrat (1) während des Schritts zum Dünnen des Substrats (1) so gedünnt wird, dass der geschmolzene Bearbeitungsbereich nicht in dem Substrat (1) verbleibt.
  6. Verfahren zum Aufteilen eines Substrats nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin das Substrat (1) während des Schritts zum Dünnen des Substrats (1) geschliffen wird.
  7. Verfahren zum Aufteilen eines Substrats nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin das Substrat (1) während des Schritts zum Dünnen des Substrats (1) geätzt wird.
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