DE102015214136A1 - Waferbearbeitungsverfahren - Google Patents

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Abstract

Ein Waferbearbeitungsverfahren umfasst einen Höhenaufnahmeschritt zum Halten eines Wafers auf einem Spanntisch in einem Zustand, bei dem ein Schutzelement, das an der Vorderseite einer Funktionsschicht angebracht ist, mit dem Spanntisch in Kontakt ist, zum Detektieren der Höhe der Rückseite des Wafers, der auf dem Spanntisch gehalten wird, in einer Z-Richtung an einer Fläche, die mit jeder Aufteilungslinie korrespondiert, während der Spanntisch in eine X-Richtung bewegt wird, und zum Aufnehmen einer X-Koordinate auf jeder Aufteilungslinie und einer Z-Koordinate, welche mit der X-Koordinate korrespondiert, und einen Schneidrillenausbildungsschritt zum Positionieren einer Schneidklinge auf der Rückseite des Substrats des Wafers an einer Fläche, welche mit jeder Aufteilungslinie korrespondiert, und zum anschließenden Bewegen der Schneidklinge in die Z-Richtung in Abhängigkeit der X-Koordinate und der Z-Koordinate, welche in dem Höhenaufnahmeschritt aufgenommen werden, während der Spanntisch in die X-Richtung bewegt wird, um dadurch eine Schneidrille mit einer Tiefe auszubilden, welche die Funktionsschicht nicht erreicht, sodass ein Teil des Substrats zwischen der Unterseite der Schneidrille und der Funktionsschicht belassen wird.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Waferbearbeitungsverfahren zum Aufteilen eines Wafers in eine Vielzahl von einzelnen Einrichtungen entlang einer Vielzahl von sich schneidenden Aufteilungslinien, wobei der Wafer aus einem Substrat und einer Funktionsschicht, die auf der Vorderseite des Substrats ausgebildet ist, ausgestaltet ist und die Aufteilungslinien auf der Vorderseite der Funktionsschicht ausgebildet sind, um dadurch eine Vielzahl von separaten Bereichen, wo die Einrichtungen entsprechend ausgebildet sind, festzulegen.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Aus dem Stand der Technik ist gut bekannt, dass in einem Halbleitereinrichtungsherstellungsprozess eine Funktionsschicht, die aus einem Isolierfilm und einem Funktionsfilm ausgebildet ist, auf der Vorderseite eines Substrats, wie eines Siliziumsubstrats, ausgebildet wird, wobei eine Vielzahl von Einrichtungen, wie ICs und LSIs, in Matrixform aus dieser Funktionsschicht ausgebildet wird, wodurch ein Halbleiterwafer mit den mehreren Einrichtungen erhalten wird. Die Funktionsschicht wird in die mehreren Einrichtungen durch eine Vielzahl von sich schneidenden Aufteilungslinien unterteilt, welche auf der Vorderseite des Halbleiterwafers ausgebildet sind. Der Halbleiterwafer wird entlang dieser Aufteilungslinien aufgeteilt, um die einzelnen Einrichtungen als Chips zu erhalten.
  • In den vergangen Jahren hat ein Halbleiterwafer praktische Verwendung gefunden, der dazu dienen soll, die Bearbeitbarkeit von Halbleiterchips (Einrichtungen), wie ICs und LSIs, zu verbessern. Dieser Halbleiterwafer ist aus einem Substrat, wie einem Siliziumsubstrat, und einer Funktionsschicht, die auf der Vorderseite des Substrats ausgebildet ist, ausgestaltet, wobei die Funktionsschicht aus einem Isolierfilm mit geringer Permittivität (low-k-Film) und einem Funktionsfilm, der auf dem low-k-Film ausgebildet ist, ausgestaltet ist und der Funktionsfilm eine Vielzahl von Schaltkreisen ausgestaltet. Demnach werden die Halbleitereinrichtungen aus der Funktionsschicht ausgebildet. Der low-k-Film ist aus einem anorganischen Film aus SiOF, BSG (SiOB) etc. oder einem organischen Film, wie einem Polymerfilm aus Polyimid, Parylene etc., ausgebildet.
  • Die Aufteilung solch eines Halbleiterwafers entlang der Aufteilungslinien wird im Allgemeinen unter Verwendung einer Schneidvorrichtung ausgeführt, die als eine Trennsäge bekannt ist. Diese Schneidvorrichtung umfasst einen Spanntisch zum Halten des Halbleiterwafers als ein Werkstück, ein Schneidmittel zum Schneiden des Halbleiterwafers, der auf dem Spanntisch gehalten wird, und ein Bewegungsmittel zum Relativbewegen des Spanntisches und des Schneidmittels. Das Schneidmittel umfasst eine Rotationsspindel, die eingerichtet ist, bei hoher Geschwindigkeit gedreht zu werden, und eine Schneidklinge, die an der Rotationsspindel angebracht ist. Die Schneidklinge ist aus einer scheibenförmigen Basis und einer ringförmigen Schneidkante, die an einer Seite der Basis entlang des äußeren Umfangs davon angebracht ist, ausgestaltet. Die ringförmige Schneidkante ist beispielsweise eine galvanisch geformte Diamantklinge, die durch Binden von Diamantschleifkörnern mit einer Korngröße von etwa 3 μm ausgebildet wird. Die Schneidkante weist eine Dicke von beispielsweise etwa 30 μm auf.
  • Es ist jedoch schwierig, den low-k-Film durch die Schneidklinge zu schneiden. Dies liegt daran, dass der low-k-Film sehr brüchig wie Glimmer ist. Demnach entsteht beim Schneiden des low-k-Films entlang der Aufteilungslinien unter Verwendung der Schneidklinge das Problem, dass der low-k-Film abgetrennt und diese Abtrennung (Ablösung) die Einrichtungen (Stromkreise) erreichen kann, was die Einrichtungen fatal beschädigt.
  • Um dieses Problem zu lösen, offenbart das japanische Patent mit der Veröffentlichungsnummer 2005-64321 ein Waferaufteilungsverfahren mit den Schritten des Applizierens eines Laserstrahls entlang beider Seiten von jeder Aufteilungslinie auf einem Halbleiterwafer, um zwei laserbearbeitete Rillen entlang jeder Aufteilungslinie auszubilden, wodurch die Funktionsschicht unterteilt wird, und des anschließenden Positionierens einer Schneidklinge zwischen den inneren Seitenwänden der zwei laserbearbeiteten Rillen entlang jeder Aufteilungslinie, um die Schneidklinge und den Halbleiterwafer relativ zueinander zu bewegen, wodurch der Halbleiterwafer entlang jeder Aufteilungslinie zerschnitten wird.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • In dem Waferbearbeitungsverfahren, das in dem japanischen Patent mit der Veröffentlichungsnummer 2005-64231 , welches oben erwähnt wurde, offenbart ist, wird ein Laserstrahl entlang beider Seiten von jeder Aufteilungslinie, die auf dem Halbleiterwafer ausgebildet sind, appliziert, um dadurch die zwei laserbearbeiteten Rillen auszubilden, welche die Funktionsschicht entlang jeder Aufteilungslinie teilen. Anschließend wird die Schneidklinge zwischen den inneren Seitenwänden der zwei laserbearbeiteten Rillen entlang jeder Aufteilungslinie angeordnet und anschließend betrieben, um den Halbleiterwafer entlang jeder Aufteilungslinie zu zerschneiden. Das herkömmliche Verfahren weist demnach folgende Probleme auf.
    • (1) Mindestens zwei laserbearbeitete Rillen müssen entlang jeder Aufteilungslinie ausgebildet werden, um die Funktionsschicht in dem Zustand, bei dem der Abstand zwischen den zwei laserbearbeiteten Rillen größer als die Breite der Schneidklinge ist, zu zerteilen. Folglich wird die Produktivität verringert.
    • (2) Wenn die Zerteilung der Funktionsschicht beim Ausbilden der laserbearbeiteten Rillen nicht ausreichend ist, kann dies zum Ablenken oder Neigen oder ungleichmäßigen Abnutzen der Schneidklinge führen.
    • (3) Wenn der Laserstrahl auf den Wafer von der Vorderseite davon appliziert wird, um die laserbearbeiteten Rillen auszubilden, werden Trümmer (Debris) verteilt und haften an der Vorderseite des Wafers an. Folglich muss ein Schutzfilm auf der Vorderseite des Wafers ausgebildet werden.
    • (4) Um die zwei laserbearbeiteten Rillen entlang jeder Aufteilungslinie auszubilden, wird der Laserstrahl in zwei Durchläufen entlang jeder Aufteilungslinie appliziert. Folglich verbleibt thermische Spannung in dem Wafer, was zu einer Verringerung in der Festigkeit von jeder Einrichtung führt.
    • (5) Da der Abstand zwischen den zwei laserbearbeiteten Rillen entlang jeder Aufteilungslinie größer als die Breite der Schneidklinge ist, muss die Breite von jeder Aufteilungslinie vergrößert werden, was wiederum zu einer Verringerung in der Anzahl von Einrichtungen, die auf dem Wafer ausgebildet werden können, führt.
    • (6) Ein Passivierungsfilm aus SiO2, SiN etc. ist auf der Vorderseite der Funktionsschicht ausgebildet. Wenn ein Laserstrahl auf den Wafer von der Vorderseite davon appliziert wird, geht der Laserstrahl demnach durch den Passivierungsfilm hindurch, um das Innere der Funktionsschicht zu erreichen. Im Ergebnis wird die Energie des Laserstrahls zeitweise in der Funktionsschicht durch den Passivierungsfilm eingeschlossen, sodass ein sogenannter Unterschnitt auftreten kann, bei dem sich die Bearbeitung mit dem Laserstrahl auf die Funktionsschicht in jeder Einrichtung ausbreiten kann, wo die Stromkreise ausgebildet sind und die Dichte gering ist.
  • Es ist demnach eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Waferbearbeitungsverfahren bereitzustellen, welches einen Wafer in eine Vielzahl von einzelnen Einrichtungen entlang einer Vielzahl von sich schneidenden Aufteilungslinien ohne die oben erwähnten Probleme aufteilen kann, wobei der Wafer ein Substrat und eine Funktionsschicht, die auf der Vorderseite des Substrats ausgebildet ist, aufweist und die Aufteilungslinien auf der Vorderseite der Funktionsschicht ausgebildet sind, um dadurch eine Vielzahl von getrennten Bereichen, wo die Einrichtungen entsprechend ausgebildet sind, festzulegen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Waferbearbeitungsverfahren zum Aufteilen eines Wafers in eine Vielzahl von einzelnen Einrichtungen entlang einer Vielzahl von sich schneidenden Aufteilungslinien bereitgestellt, wobei der Wafer aus einem Substrat und einer Funktionsschicht, die auf einer Vorderseite des Substrats ausgebildet ist, ausgestaltet ist und die Aufteilungslinien auf einer Vorderseite der Funktionsschicht ausgebildet sind, um dadurch eine Vielzahl von getrennten Bereichen festzulegen, wo die Einrichtungen entsprechend ausgebildet sind, wobei das Waferbearbeitungsverfahren umfasst: ein Schutzelementanbringschritt zum Anbringen eines Schutzelements an der Vorderseite der Funktionsschicht des Wafers; einen Höhenaufnahmeschritt nach Ausführen des Schutzelementanbringschritts zum Halten des Wafers auf einem Spanntisch in einem Zustand, bei dem das Schutzelement mit dem Spanntisch in Kontakt ist, zum Detektieren einer Höhe einer Rückseite des Wafers, der auf dem Spanntisch gehalten wird, in einer Z-Richtung in einem Bereich, welcher mit jeder Aufteilungslinie korrespondiert, während der Spanntisch in eine X-Richtung bewegt wird, und zum Aufnehmen einer X-Koordinate auf jeder Aufteilungslinie und einer Z-Koordinate, die mit der X-Koordinate korrespondiert; einen Schneidrillenausbildungsschritt nach Ausführen des Höhenaufnahmeschritts zum Positionieren einer Schneidklinge auf einer Rückseite des Substrats des Wafers in einem Bereich, welcher mit jeder Aufteilungslinie korrespondiert, und zum Relativbewegen des Spanntisches und der Schneidklinge in die X-Richtung, um dadurch eine Schneidrille mit einer Tiefe auszubilden, welche die Funktionsschicht nicht erreicht, sodass ein Teil des Substrats zwischen einer Unterseite der Schneidrille und der Funktionsschicht belassen wird; und einen Laserbearbeitungsschritt nach Ausführen des Schneidrillenausbildungsschritts zum Applizieren eines Laserstrahls auf den Wafer von der Rückseite davon entlang der Unterseite der Schneidrille, wodurch der Wafer entlang jeder Aufteilungslinie unterteilt wird. Der Schneidrillenausbildungsschritt bewegt die Schneidklinge in die Z-Richtung in Abhängigkeit der X-Koordinate und der Z-Koordinate, welche in dem Höhenaufnahmeschritt aufgenommen wurden, um dadurch eine einheitliche Dicke (h) des Teils des Substrats, welcher zwischen der Unterseite der Schneidrille und der Funktionsschicht belassen wird, in die X-Richtung herbeizuführen.
  • Bevorzugt umfasst der Höhenaufnahmeschritt einen Höhenmessschritt zum Messen einer Höhe (H) der Rückseite des Wafers, der auf dem Spanntisch gehalten wird, unter Verwendung eines Höhenmessmittels, einen Dickenmessschritt zum Messen einer Dicke (t) des Wafers unter Verwendung eines Dickenmessmittels und einen Z-Koordinatenberechnungsschritt zum Berechnen einer Höhe (H – t) der Vorderseite des Wafers in dem Bereich, welcher mit jeder Aufteilungslinie korrespondiert, in Abhängigkeit der Höhe (H) und der Dicke (t) und zum Addieren der gleichförmigen Dicke (h) zu der Höhe (H – t), um eine Z-Koordinate (H – t + h) zu erhalten, bei welcher ein äußerer Umfang der Schneidklinge zu positionieren ist.
  • Bevorzugt wird der Höhenaufnahmeschritt an der gleichen X-Koordinate wie der X-Koordinate ausgeführt, bei welcher die Schneidklinge in dem Schneidrillenausbildungsschritt anzuordnen ist.
  • Das Waferbearbeitungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann die folgenden Effekte aufweisen.
    • (1) Es ist nicht erforderlich eine Vielzahl von laserbearbeiteten Rillen zum Aufteilen der Funktionsschicht entlang jeder Aufteilungslinie auszubilden, sodass die Produktivität verbessert werden kann.
    • (2) Es wird keine laserbearbeitete Rille in der Funktionsschicht vor dem Schneiden des Substrats mit der Schneidklinge ausgebildet. Demnach bestehen keine Möglichkeit, dass die Schneidklinge abgelenkt oder geneigt werden kann, und ferner keine Möglichkeit einer ungleichmäßigen Abnutzung der Schneidklinge.
    • (3) Da der Laserstrahl nicht von der Vorderseite der Wafers appliziert wird, ist ein Schutzfilm zum Bedecken der Vorderseite des Wafers nicht erforderlich.
    • (4) Da der Laserstrahl entlang der Unterseite von jeder Schneidrille appliziert wird, ist die Energie des applizierten Laserstrahls gering und verbleibt keine thermische Spannung in dem Wafer, sodass die Chipfestigkeit von jeder Einrichtung nicht verringert wird.
    • (5) Da die Schneidrille auf der Rückseite des Substrats entlang jeder Aufteilungslinie ausgebildet wird, ist es nicht erforderlich, die Breite von jeder Aufteilungslinie zu vergrößern, sodass die Anzahl von Einrichtungen, welche auf dem Wafer ausgebildet werden kann, vergrößert werden kann.
    • (6) Da der Laserstrahl nicht von der Vorderseite des Wafers appliziert wird besteht nicht die Möglichkeit, dass der Laserstrahl durch den Passivierungsfilm hindurchgehen kann, um die Funktionsschicht zu bearbeiten, und die wärme, welche in der Funktionsschicht erzeugt wird, temporär durch den Passivierungsfilm eingeschlossen wird, um die Abtrennung der Funktionsschicht in jeder Einrichtung hervorzurufen.
  • Die obere und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art und Weise diese umzusetzen sowie die Erfindung selbst werden am besten durch ein Studium der folgenden Beschreibung und begleitenden Ansprüche unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verstanden, welche eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1A ist eine perspektivische Ansicht eines Halbleiterwafers.
  • 1B ist eine vergrößerte Schnittansicht eines wesentlichen Teils des Halbleiterwafers, der in 1A gezeigt ist.
  • 2A und 2B sind perspektivische Ansichten zum Illustrieren eines Schutzelementanbringschritts.
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Schneidvorrichtung zum Ausführen eines Schneidrillenausbildungsschritts.
  • 4 ist ein Blockdiagramm eines Steuerungsmittels, welches in der Schneidvorrichtung, die in 3 gezeigt ist, vorgesehen ist.
  • 5A und 5B sind Seitenansichten zum Illustrieren eines Höhenmessschritts.
  • 6A und 6B sind Seitenansichten zum Illustrieren eines Dickenmessschritts.
  • 7 ist ein Steuerungsplan für eine Z–Koordinate (H – t + h), wo der äußere Umfang einer Schneidklinge zu positionieren ist, wobei die Z-Koordinate mit einer X-Position (X-Koordinate) auf der Vorderseite des Wafers entlang jeder Aufteilungslinie korrespondiert.
  • 8A bis 8D sind Ansichten zum Illustrieren des Schneidrillenausbildungsschritts.
  • 9 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil einer Laserbearbeitungsvorrichtung zum Ausführen eines Laserbearbeitungsschritts zeigt.
  • 10A bis 10D sind Ansichten zum Illustrieren des Laserbearbeitungsschritts.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Das Waferbearbeitungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun detaillierter unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In 1A und 1B wird ein Halbleiterwafer 10 gezeigt. Der Halbleiterwafer 10 ist aus einem Substrat 110, wie einem Siliziumsubstrat, und einer Funktionsschicht 120, die auf der Vorderseite 110a des Substrats 110 ausgebildet ist, ausgeformt. Das Substrat 110 weist beispielsweise eine Dicke von 140 μm auf. Die Funktionsschicht 120 ist aus einem Isolierfilm und einem Funktionsfilm, welcher auf dem Isolierfilm ausgebildet ist, ausgestaltet, wobei der Funktionsfilm eine Vielzahl von Schaltkreisen ausgebildet. Eine Vielzahl von sich schneidenden Aufteilungslinien 121 ist auf einer Vorderseite 120a der Funktionsschicht 120 ausgebildet, um dadurch eine Vielzahl von getrennten Bereichen festzulegen, wo eine Vielzahl an Einrichtungen 122, wie ICs und LSIs, entsprechend ausgebildet ist. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist der Isolierfilm, welcher die Funktionsschicht 120 ausgestaltet, durch einen SiO2-Film oder einen Isolierfilm mit geringer Permittivität (low-k-Film) vorgesehen. Beispiele des low-k-Films umfassen einen anorganischen Film aus SiOF, BSG (SiOB) etc. und einen organischen Film, wie einen Polymerfilm aus Polyimid Parylene etc. Die Dicke der Funktionsschicht 120 ist beispielsweise auf 10 μm festgelegt. Ein Passivierungsfilm aus SiO2, SiN, etc. ist auf der Vorderseite 120a der Funktionsschicht 120 ausgebildet.
  • Das Waferbearbeitungsverfahren zum Aufteilen des Wafers 10 entlang der Aufteilungslinien 121 wird nun beschrieben. Als erstes wird, wie in 2A und 2B gezeigt, ein Schutzelement 11 zum Schützen der Einrichtungen 122 an der Vorderseite 120a der Funktionsschicht 120 angebracht, die auf dem Substrat 110 des Halbleiterwafers 10 ausgebildet ist (Schutzelementanbringschritt). Beispiele des Schutzelements 11 umfassen eine Harzfolie, wie einen Polyethylenfilm, und eine harte Platte, die eine Festigkeit wie ein Glassubstrat aufweist.
  • Nach Ausführen des Schutzelementanbringschritts wird ein Schneidrillenausbildungsschritt in solch einer Art und Weise ausgeführt, dass der Halbleiterwafer 10 auf einem Spanntisch in dem Zustand gehalten wird, bei dem das Schutzelement 11 mit dem Spanntisch in Kontakt ist, wobei eine Schneidklinge auf einer Rückseite 110b des Substrats 110 des Halbleiterwafers 10 in einem Bereich, welcher mit jeder Aufteilungslinie 121 korrespondiert, positioniert wird, um eine Schneidrille mit einer Tiefe auszubilden, welche die Funktionsschicht 120 nicht erreicht, sodass ein Teil des Substrats 110 zwischen der Unterseite der Schneidrille und der Funktionsschicht 120 verbleibt. Dieser Schneidrillenausbildungsschritt wird unter Verwendung einer Schneidvorrichtung 2 ausgeführt, die in 3 gezeigt ist. Die Schneidvorrichtung 2, die in 3 gezeigt ist, umfasst eine stationäre Basis 20. Auf der stationären Basis 20 ist ein Spanntischmechanismus 3 zum Halten eines Werkstücks und Bewegen desselben in eine Zuführrichtung (X-Richtung), die durch einen Pfeil X in 3 gezeigt ist, vorgesehen.
  • Der Spanntischmechanismus 3 weist ein Paar von Führungsschienen 31 auf, das auf der oberen Fläche der stationären Basis so vorgesehen ist, dass dieses sich in die X-Richtung erstreckt. Ein Stützblock 32 ist auf den Führungsschienen 31 so vorgesehen, dass dieser entlang der Führungsschienen 31 bewegbar ist. Ein Zylinderelement 33 ist auf dem Stützblock 32 vorgesehen, wobei ein Spanntisch 34 mit einer Haltefläche 34a als Werkstückhaltemittel rotatorisch auf dem oberen Ende des Zylinderelements 33 vorgesehen ist. Das Werkstück, welches auf der Haltefläche 34a des Spanntischs 34 angeordnet ist, ist eingerichtet, unter Saugen durch Betreiben eines Saugmittels (nicht gezeigt) gehalten zu werden. Der Spanntisch 34 ist eingerichtet, geeignet durch einen Stellmotor (nicht gezeigt) gedreht zu werden, welcher in dem Zylinderelement 33 vorgesehen ist.
  • Erneut Bezugnehmend auf 3 umfasst der Spanntischmechanismus 3 ferner ein Zuführmittel 35 zum Bewegen des Spanntisches 34 in die X-Richtung entlang der Führungsschienen 31. Das Zuführmittel 35 wird durch einen Kugelgewindespindelmechanismus, der aus dem Stand der Technik bekannt ist, bereitgestellt.
  • Die Schneidvorrichtung 2 weist ein X-Positionsdetektionsmittel 36 zum Detektieren der X-Position des Spanntisches 34 auf. Das X-Positionsdetektionsmittel 36 umfasst eine Linearskala 361, die sich entlang einer der Führungsschienen 31 erstreckt, und einen Lesekopf 362, der auf dem Stützblock 32 vorgesehen und entlang der Linearskala 361 zusammen mit dem Stützblock 32 bewegbar ist. Der Lesekopf 362 des X-Positionsdetektionsmittels 36 überträgt jeden 1 μm ein Pulssignal von einem Puls in dieser bevorzugten Ausführungsform zu einem Steuermittel, welches im Folgenden beschrieben wird. Das Steuermittel zählt die Anzahl von Pulsen als das Pulssignal, welches von dem Lesekopf 362 eingegeben wird, um dadurch die X-Position des Spanntisches 34 zu detektieren.
  • Die Schneidvorrichtung 2 weist einen doppelsäulenartigen Stützrahmen 4 auf, der auf der stationären Basis 20 so vorgesehen ist, dass dieser die Führungsschienen 31 überspannt. Der doppelsäulenartige Stützrahmen 4 ist aus einem ersten Säulenabschnitt 41, einem zweiten Säulenabschnitt 42 und einem Stützabschnitt 43 ausgebildet, welcher das obere Ende des ersten Säulenabschnitts 41 und das obere Ende des zweiten Säulenabschnitts 42 so verbindet, dass dieser sich in einer Verstellrichtung (Y-Richtung), die durch einen Pfeil Y in 3 gezeigt ist, erstreckt, wobei die Y-Richtung senkrecht zu der X-Richtung ist. Eine Öffnung 44, welche die Bewegung des Spanntisches 34 ermöglicht, ist zwischen dem ersten Säulenabschnitt 41 und dem zweiten Säulenabschnitt 42 unterhalb des Stützabschnitts 43 ausgebildet. Ein Paar von Führungsschienen 431 ist auf einer Seitenfläche des Stützabschnitts 43 so vorgesehen, dass diese sich in die Y-Richtung erstreckt.
  • Die Schneidvorrichtung 2 umfasst ein Schneidmittel 5, welches bewegbar auf den Führungsschienen 431 des Stützabschnittes 43 des Stützrahmens 4 so vorgesehen ist, dass dieses entlang der Führungsschienen 431 bewegbar ist. Das Schneidmittel 5 umfasst einen Verstellblock 51, einen Schneidblock 52, der an dem Verstellblock 51 so gelagert ist, dass dieser in die Schneidrichtung (Z-Richtung), die durch einen Pfeil Z in 3 gezeigt ist, bewegbar ist, ein Spindeleinheitsstützelement 53, das an dem Schneidblock 52 angebracht ist, und eine Spindeleinheit 54, die an dem Spindeleinheitsstützelement 53 angebracht ist. Der Verstellblock 51 ist in die Y-Richtung entlang der Führungsschienen 431 durch ein Verstellmittel 510 verstellbar, das durch einen bekannten Kugelumlaufspindelmechanismus bereitgestellt ist. Der Schneidblock 52 ist in die Z-Richtung entlang der Führungsrillen (nicht gezeigt), die an dem Verstellblock 51 ausgebildet sind, durch ein Schneidblockbewegungsmittel 520 bewegbar, welches durch einen bekannten Kugelumlaufspindelmechanismus bereitgestellt ist. Das Spindeleinheitsstützelement 53 ist aus einem Vertikalabschnitt 531 und einem Horizontalabschnitt 532, welcher sich horizontal von dem unteren Ende des Vertikalabschnitts 531 erstreckt, ausgebildet. Der Vertikalabschnitt 531 ist an dem Schneidblock 52 angebracht. Die Spindeleinheit 54 ist an der unteren Fläche des Horizontalabschnitts 532 des Spindeleinheitsstützelements 53 angebracht.
  • Die Spindeleinheit 54 umfasst ein Spindelgehäuse 541, eine Rotationsspindel 542, die drehbar an dem Spindelgehäuse 541 gelagert ist, eine Schneidklinge 543, die an einem Ende der Rotationsspindel 542 angebracht ist, und einen Servomotor 544 zum rotatorischen Antreiben der Rotationsspindel 542. Die Rotationsachse der Rotationsspindel 542 erstreckt sich in die Y-Richtung.
  • Die Schneidvorrichtung 2 weist ein Y-Positionsdetektionsmittel 55 zum Detektieren der Y-Position des Schneidmittels 5 auf. Das Y-Positionsdetektionsmittel 55 umfasst eine Linearskala 551, die sich entlang einer der Führungsschienen 431 erstreckt, und einen Lesekopf 552, der an dem Verstellblock 51 vorgesehen und entlang der Linearskala 551 zusammen mit dem Verstellblock 51 bewegbar ist. Der Lesekopf 552 des Y-Positionsdetektionsmittels 55 überträgt jeden 1 μm ein Pulssignal von einem Puls in dieser bevorzugten Ausführungsform an das Steuermittel. Das Steuermittel zählt die Anzahl von Pulsen als das Pulssignal, welches von dem Lesekopf 552 eingegeben wird, um dadurch die Y-Position des Schneidmittels 5 zu detektieren.
  • Die Schneidvorrichtung 2 umfasst ferner ein Z-Positionsdetektionsmittel 56 zum Detektieren der Z-Position des Spindeleinheitsstützelementes 53, an welchem die Spindeleinheit 54 angebracht ist. Das Z-Positionsdetektionsmittel 56 umfasst eine Linearskala 561, die an einer Seitenfläche des Verstellblocks 51 so vorgesehen ist, dass diese sich in die Z-Richtung erstreckt, und einen Lesekopf 562, der an dem Spindeleinheitsstützelement 53 vorgesehen und entlang der Linearskala 561 zusammen mit dem Spindeleinheitsstützelement 53 bewegbar ist. Der Lesekopf 562 des Z-Positionsdetektionsmittels 56 überträgt jeden 1 μm ein Pulssignal von einem Puls in dieser bevorzugten Ausführungsform an das Steuermittel. Das Steuermittel zählt die Anzahl von Pulsen als das Pulssignal, welches von dem Lesekopf 562 eingegeben wird, um dadurch die Z-Position der Spindeleinheit 54 zu detektieren.
  • Die Schneidvorrichtung 2 weist ein Messmittel 6 auf, welches bewegbar auf den Führungsschienen 431 des Stützabschnittes 43 des Stützrahmens 4 so vorgesehen ist, dass dieses entlang der Führungsschienen 431 bewegbar ist. Das Messmittel 6 umfasst einen Y-Bewegungsblock 61, einen Z-Bewegungsblock 62, der an dem Y-Bewegungsblock 61 so gelagert ist, dass dieser in die Z-Richtung bewegbar ist, ein Messeinheitsstützelement 63, das an dem Z-Bewegungsblock 62 angebracht ist, und eine Messeinheit 64, das an dem Messeinheitsstützelement 63 angebracht ist. Der Y-Bewegungsblock 61 ist in die Y-Richtung entlang der Führungsschienen 431 durch ein Y-Bewegungsmittel 610 bewegbar, welches durch einen bekannten Kugelumlaufspindelmechanismus bereitgestellt wird. Der Z-Bewegungsblock 62 ist in die Z-Richtung entlang der Führungsrillen (nicht gezeigt), die an dem Y-Bewegungsblock 61 ausgebildet sind, durch ein Z-Bewegungsmittel 620 bewegbar, das durch einen bekannten Kugelumlaufspindelmechanismus bereitgestellt wird. Das Messeinheitsstützelement 63 ist aus einem Vertikalabschnitt 631 und einem Horizontalabschnitt 632, der sich horizontal von dem unteren Ende des Vertikalabschnitts 631 erstreckt, ausgestaltet. Der Vertikalabschnitt 631 ist an dem Z-Bewegungsblock 62 angebracht. Die Messeinheit 64 ist an der unteren Fläche des Horizontalabschnitts 632 des Messeinheitsstützelements 63 angebracht.
  • Die Messeinheit 64 umfasst ein Einheitsgehäuse 641, ein Höhenmessmittel 642, das an dem Einheitsgehäuse 641 vorgesehen ist, und ein Dickenmessmittel 643, das an dem Einheitsgehäuse 641 in der Umgebung des Höhenmessmittels 642 vorgesehen ist. Das Höhenmessmittel 642 kann beispielsweise durch ein Höhenmessmittel bereitgestellt werden, welches in dem japanischen Patent mit der Veröffentlichungsnummer 2009-262219 beschrieben ist. Andere Beispiele des Höhenmessmittels 642 umfassen ein Laserverschiebungsmessgerät, einen Gegendrucksensor und ein Mikromessgerät. Das Dickenmessmittel 643 kann beispielsweise durch das Dickenmessmittel bereitgestellt werden, welches in dem japanischen Patent mit der Veröffentlichungsnummer 2006-38744 offenbart ist. Andere Beispiele des Dickenmessmittels 643 umfassen ein Ultraschalldickenmessgerät und ein Laserinterferometer.
  • Die Schneidvorrichtung 2 weist ein Steuermittel 7 auf, welches in 4 gezeigt ist. Das Steuermittel 7 ist durch einen Computer ausgestaltet und umfasst eine Zentraleinheit (CPU) 71 zum Ausführen von Betriebsverarbeitungen gemäß einem Steuerprogramm, einen Festwertspeicher (ROM) 72 zum vorausgehenden Speichern des Steuerprogramms, einen Schreib-Lese-Speicher (RAM) 73 zum Speichern der Ergebnisse der Berechnungen etc., eine Eingabeschnittstelle 74 und eine Ausgabeschnittstellt 75. Detektionssignale des Lesekopfs 362 des X-Positionsdetektionsmittels 36, des Lesekopfs 552 des Y-Positionsdetektionsmittels 55, des Lesekopfs 562 des Z-Positionsdetektionsmittels 56, des Höhenmessmittels 642 und des Dickenmessmittels 643 werden in die Eingabeschnittstelle 74 des Steuermittels 7 eingegeben. Auf der anderen Seite werden Steuersignale von der Ausgabeschnittstelle 75 des Steuermittels 7 an das Zuführmittel 35, das Verstellmittel 510, das Schneidblockbewegungsmittel 520, das Y-Bewegungsmittel 610 und das Z-Bewegungsmittel 620 ausgegeben.
  • Der Schneidrillenausbildungsschritt, welcher die Schneidvorrichtung 2, die oben erwähnt wurde, verwendet, wird nun beschrieben, wobei die Schneidklinge 543 auf der Rückseite 110b des Substrats 110 des Halbleiterwafers 10 in einem Bereich positioniert wird, welcher mit jeder Aufteilungslinie 121 korrespondiert, um eine Schneidrille in diesem Bereich auszubilden, die eine Tiefe aufweist, welche die Funktionsschicht 120 nicht erreicht, sodass ein Teil des Substrats 110 zwischen der Unterseite der Schneidrille und der Funktionsschicht 120 verbleibt. Als erstes wird der Halbleiterwafer 10 auf dem Spanntisch 34 der Schneidvorrichtung 2, die in 3 gezeigt ist, in dem Zustand angeordnet, bei dem das Schutzelement 11, welches an der Vorderseite 120a der Funktionsschicht 120, die auf dem Substrat 110 ausgebildet ist, angebracht ist, wie in 2A und 2B gezeigt, mit der oberen Fläche des Spanntisches 34 in Kontakt ist. Anschließend wird das Saugmittel (nicht gezeigt), das mit dem Spanntisch 34 verbunden ist, betrieben, um den Halbleiterwafer 10 durch das Schutzelement 11 auf dem Spanntisch 34 unter Saugen zu halten. Demnach wird der Halbleiterwafer 10 auf dem Spanntisch 34 in dem Zustand gehalten, bei dem die Rückseite 110b des Substrats 110 nach oben orientiert ist. Nachdem der Halbleiterwafer 10 durch das Schutzelement 11 so auf dem Spanntisch 34 unter Saugen gehalten wird, wird ein bekannter Ausrichtungsbetrieb ausgeführt, um dabei die Aufteilungslinien 121, die sich in eine erste Richtung erstrecken, parallel zu der X-Richtung auszurichten.
  • Anschließend wird der Spanntisch 34, welcher den Halbleiterwafer 10 hält, zu einer Bearbeitungsregion bewegt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Messmittel 6 an der Bearbeitungsregion angeordnet. Wie in 5A gezeigt wird die Fläche, die mit einer Vorbestimmten der Aufteilungslinien 121, die sich in die erste Richtung erstrecken, korrespondiert, direkt unterhalb des Höhenmessmittels 642 des Messmittels 6 angeordnet. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Ende (linkes Ende in 5A) der Fläche, die mit der vorbestimmten Aufteilungslinie 121 korrespondiert, direkt unterhalb des Höhenmessmittels 642 angeordnet, wie in 5A gezeigt. Anschließend werden das Höhenmessmittel 642 und das Zuführmittel 35 betrieben, um den Spanntisch 34 in die Richtung, die durch einen Pfeil X1 in 5A gezeigt ist, zu bewegen. Wenn das andere Ende (rechtes Ende in 5B) der Fläche, die mit der vorbestimmten Aufteilungslinie 121 korrespondiert, die Position direkt unterhalb des Höhenmessmittels 642 erreicht, wie in 5B gezeigt, werden der Betrieb des Zuführmittels 35 gestoppt und der Betrieb des Höhenmessmittels 642 gestoppt (Höhenmessschritt). Durch Ausführen dieses Höhenmessschritts wird die Höhe (H) der Rückseite 110b des Substrats 110 in der Fläche, die mit der vorbestimmten Aufteilungslinie 121 des Halbleiterwafers 10 korrespondiert, der auf dem Spanntisch 34 gehalten wird, durch das Höhenmessmittel 642 detektiert. Ein Höhensignal, welches die Höhe (H), die wie oben detektiert wurde, anzeigt, wird von dem Höhenmessmittel 642 an das Steuermittel 7 übertragen. Zu dieser Zeit wird ein Detektionssignal, welches die X-Position des Spanntisches 34 anzeigt, von dem X-Positionsdetektionsmittel 36 an das Steuermittel 7 übertragen. Die Höhe (H), die mit der X-Position korrespondiert, wird in dem Schreib-Lese-Speicher (RAM) 73 des Steuermittels 7 gespeichert. Der Höhenmessschritt, der oben erwähnt wurde, wird in ähnlicher Art und Weise für die Flächen, die mit all den anderen Aufteilungslinien 121 des Halbleiterwafers 10 korrespondieren, ausgeführt.
  • Nach Ausführen des Höhenmessschritts, der oben erwähnt wurde, wird die Fläche, die mit der vorbestimmten Aufteilungslinie 121 des Halbleiterwafers 10, der auf dem Spanntisch 34 gehalten wird, korrespondiert, direkt unterhalb des Dickenmessmittels 643 des Messmittels 6 angeordnet, wie in 6A gezeigt. Zu dieser Zeit wird ein Ende (linkes Ende in 6A) der Fläche, die mit der vorbestimmten Aufteilungslinie 121 korrespondiert, direkt unterhalb des Dickenmessmittels 643 angeordnet, wie in 6A gezeigt. Anschließend wird das Dickenmessmittel 643 betrieben und wird das Zuführmittel 35 betrieben, um den Spanntisch 34 in die Richtung, die durch einen Pfeil X1 in 6A gezeigt ist, zu bewegen. Wenn das andere Ende (rechtes Ende in 6B) der Fläche, die mit der vorbestimmten Aufteilungslinie 121 korrespondiert, die Position direkt unterhalb des Dickenmessmittels 643 erreicht, werden der Betrieb des Zuführmittels 35 unter der Betrieb des Dickenmessmittels 643 gestoppt (Dickenmessschritt). Durch Ausführen dieses Dickenmessschritts wird die Dicke (t) der Fläche, die mit der vorbestimmten Aufteilungslinie 121 des Halbleiterwafer 10, der auf dem Spanntisch 34 gehalten wird, korrespondiert, durch das Dickenmessmittel 643 detektiert. Ein Dickensignal, welches die Dicke (t), die wie oben detektiert wurde, anzeigt, wird von dem Dickenmessmittel 643 an das Steuermittel 7 übertragen. Zu dieser Zeit wird ein Detektionssignal, welches die X-Position des Spanntisches 34 anzeigt, von dem X-Positionsdetektionsmittel 36 an das Steuermittel 7 übertragen. Die Dicke (t), die zu der X-Position gehört, wird in dem Schreib-Lese-Speicher (RAM) 73 des Steuermittels 7 gespeichert. Der Dickenmessschritt, der oben erwähnt wurde, wird in ähnlicher Art und Weise für die Flächen, die mit all den anderen Aufteilungslinien 121 des Halbleiterwafers 10 korrespondieren, ausgeführt.
  • Nach Ausführen des Höhenmessschritts und des Dickenmessschritts, die oben erwähnt wurden, wird ein Z-Koordinatenberechnungsschritt in solch einer Art und Weise ausgeführt, dass die Höhe der Vorderseite 110a des Substrats 110 an der Fläche, die mit jeder Aufteilungslinie 121 korrespondiert, in die Z-Richtung in Abhängigkeit der Höhe (H) und der Dicke (t), die in den Schreib-Lese-Speicher (RAM) 73 des Steuermittels 7 gespeichert sind, berechnet wird (Höhe in die Z-Richtung = H – t), wobei eine gleichförmige Dicke (h) als die Dicke eines Teils des Substrats 10, die zwischen der Unterseite der Schneidrille und der Funktionsschicht 120 zu belassen ist, anschließend zu der Höhe (H – t), die wie oben berechnet wurde, hinzuaddiert wird, wodurch eine Z-Koordinate berechnet wird, wo der äußere Umfang (unteres Ende) der Schneidklinge 543 anzuordnen ist (Z-Koordinate = H – t + h). Das untere Ende der Schneidklinge 543 wird zu einer Vertikalposition festgelegt, welche die Funktionsschicht 120 nicht erreicht (beispielsweise bei einer Höhe von 10 μm von der Vorderseite 110a des Substrats 10 in Richtung der Rückseite 110b davon).
  • Demnach wird die Z-Koordinate, wo der äußere Umfang (unteres Ende) der Schneidklinge 543 anzuordnen ist, als eine Höhe von 20 μm von der Vorderseite 120a der Funktionsschicht 120, die eine Dicke von 10 μm aufweist, in Richtung der Rückseite 110b des Substrats 110 berechnet. Nach Berechnen der Höhe (H – t) der Vorderseite 110a des Substrats 110 an der Fläche, die mit jeder Aufteilungslinie 121 korrespondiert, in die Z-Richtung in Abhängigkeit der Höhe (H) und der Dicke (t), die in dem Schreib-Lese-Speicher (RAM) 73 gespeichert sind, und dem anschließenden Addieren der gleichförmigen Dicke (h) eines Teils des Substrats 110, um dadurch die Z-Koordinate (H – t + h) zu erhalten, wo der äußere Umfang (unteres Ende) der Schneidklinge 543 anzuordnen ist, bereitet das Steuermittel 7 einen Steuerplan für jede Aufteilungslinie 121 vor, wie in 7 gezeigt, wobei die Werte für die Z-Koordinate (H – t + h) zum Anordnen des äußeren Umfangs (unteres Ende) der Schneidklinge 543 entsprechend mit den Werten für die X-Position (X-Koordinate) auf der Vorderseite der Fläche, die mit jeder Aufteilungslinie 121 korrespondiert, korrespondieren. Der Steuerplan, der so vorbereitet wird, wird in dem Schreib-Lese-Speicher (RAM) 73 gespeichert.
  • Der Höhenmessschritt, der Dickenmessschritt und der Z-Koordinatenberechnungs schritt gestalteten einen Höhenaufnahmeschritt zum Aufnehmen der X-Koordinate auf jeder Aufteilungslinie 121 und der Z-Koordinate, die mit der X-Koordinate korrespondiert, aus. Nach Ausführen des Höhenaufnahmeschritts, der oben erwähnt wurde, wird ein Schneidrillenausbildungsschritt in solch einer Art und Weise ausgeführt, dass die Schneidklinge 543 auf der Rückseite 110b des Substrats 110 des Halbleiterwafers 10 an der Fläche, die mit jeder Aufteilungslinie 121 korrespondiert, angeordnet wird, wobei der Spanntisch 34 und die Schneidklinge 543 relativ in die X-Richtung bewegt werden, um dadurch eine Schneidrille an dieser Fläche auszubilden, wobei die Schneidrille eine Tiefe aufweist, welche die Funktionsschicht 120 nicht erreicht, sodass ein Teil des Substrats 110 zwischen der Unterseite der Schneidrille und der Funktionsschicht 120 belassen wird.
  • Beim Ausführen des Schneidrillenausbildungsschritts bewegt das Steuermittel 7 das Messmittel 6 von dem Bearbeitungsbereich zu einer Rückzugsposition und anschließend das Schneidmittel 5 zum Bearbeitungsbereich. Danach betreibt das Steuermittel 7 das Zuführmittel 35, um den Spanntisch 34, welcher den Halbleiterwafer 10 hält, zu einer Schneidstartposition im Bearbeitungsbereich zu bewegen. Zu dieser Zeit ist, wie in 8A gezeigt, ein Ende (linkes Ende in 8A) der Fläche, die mit der vorbestimmten Aufteilungslinie 121 korrespondiert, um eine vorbestimmte Menge auf der rechten Seite einer Position direkt unterhalb der Schneidklinge 543 angeordnet.
  • In dem Zustand, bei dem der Spanntisch 34 in dem Bearbeitungsbereich zu der Schneidstartposition eingestellt ist, wie weiter oben beschrieben, wird die Schneidklinge 543 von einer Standby-Position, die in 8 durch eine durchsichtige Linie gezeigt ist, zu einer Bearbeitungsposition, die durch eine durchgezogene Linie in 8 gezeigt ist, abgesenkt, wie durch einen Pfeil Z1 in 8A gezeigt. Diese Bearbeitungsposition ist in 8C durch eine gebrochene Linie dargestellt. Wie in 8A und 8C gezeigt, ist diese Bearbeitungsposition an einer Z-Koordinate (H – t + h) festgelegt, die in dem Höhenaufnahmeschritt, der oben erwähnt wurde, berechnet wurde (beispielsweise bei einer Höhe von 10 μm von der Vorderseite 110a des Substrats 110 in Richtung der Rückseite 110b davon, in anderen Worten bei einer Höhe von 20 μm von der Vorderseite 120a der Funktionsschicht 120, die eine Dicke von 10 μm aufweist, in Richtung der Rückseite 110b des Substrats 110).
  • Anschließend wird die Schneidklinge 543 in die Richtung, die durch einen Pfeil 543a in 8A gezeigt ist, mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit gedreht, wobei der Spanntisch 34 in die Richtung, die durch einen Pfeil X1 in 8A gezeigt ist, mit einer vorbestimmten Zuführgeschwindigkeit bewegt wird. Wenn das andere Ende (rechtes Ende in 8B) der Fläche, die mit der vorbestimmten Aufteilungslinie 121 korrespondiert, eine Position mit einer vorbestimmten Menge auf der linken Seite der Position direkt unterhalb der Schneidklinge 543 erreicht, wie in 8B gezeigt, wird die Bewegung des Spanntisches 34 gestoppt (Schneidrillenausbildungsschritt). In diesem Schneidrillenausbildungsschritt steuert das Steuermittel 7 das Schneidblockbewegungsmittel 520 zum Bewegen des Schneidblocks 52 (welcher das Spindeleinheitsstützelement 53 stützt, auf dem die Spindeleinheit 54 mit der Schneidklinge 543 angebracht ist) in die Z-Richtung in Abhängigkeit der Detektionssignale von dem X-Positionsdetektionsmittel 36 und dem Z-Positionsdetektionsmittel 56 und dem Steuerplan (7), der in dem Schreib-Lese-Speicher (RAM) 73 zum Festlegen der Z-Koordinate (H – t + h) gespeichert ist.
  • Durch das Steuern des Schneidblockbewegungsmittels 520 in Abhängigkeit der Detektionssignale von dem X-Positionsdetektionsmittel 36 und dem Z-Positionsdetektionsmittel 56 und dem Steuerplan (7) zum Festlegen der Z-Koordinate (H – t + h) wird das Substrat 110 des Halbleiterwafers 10 in der Fläche, die mit der vorbestimmten Aufteilungslinie 121 korrespondiert, durch die Schneidklinge 543 geschnitten, um eine Schneidrille 112 mit einer Tiefe auszubilden, welche die Funktionsschicht 120 nicht erreicht, sodass ein Teil 111 des Substrats 110 zwischen der Unterseite der Schneidrille 112 und der Funktionsschicht 120 belassen wird, wie in 8D gezeigt, wobei dieser Teil 111 eine gleichförmige Dicke (h), wie zuvor erwähnt, aufweist (Schneidrillenausbildungsschritt). In dieser bevorzugten Ausführungsform wird die Arbeitsposition der Schneidklinge 543 (das untere Ende der Schneidklinge 543) zu einer Höhe von 20 μm von der Vorderseite 120a der Funktionsschicht 120, die eine Dicke von 10 μm aufweist, in Richtung der Rückseite 110b des Substrats 110 festgelegt. Demnach wird die Schneidrille 112 auf der Rückseite 110b des Substrats 110 so ausgebildet, dass der Teil 111 mit einer Dicke von 10 μm zwischen der Unterseite der Schneidrille 112 und der Funktionsschicht 120 belassen wird. Insbesondere wird der Höhenmessschritt, der oben erwähnt wurde, an der gleichen X-Koordinate wie jener X-Koordinate ausgeführt, wo die Schneidklinge 543 in dem Schneidrillenausbildungsschritt in dem Zustand positioniert wird, wo der Halbleiterwafer 10 auf dem Spanntisch 34 gehalten wird. Demnach kann selbst dann, wenn ein Verschwenken des Spanntisches 34 in die Vertikalrichtung (Z-Richtung) aufgrund der Struktur des Zuführmittels 35, das durch einen Kugelumlaufspindelmechanismus bereitgestellt ist, auftritt oder es Variationen in der Dicke des Schutzelementes 11, das an der Vorderseite 120a der Funktionsschicht 120, die auf dem Substrat 110 des Halbleiterwafers 10 ausgebildet ist, angebracht ist, gibt, die Schneidrille 112 so ausgebildet werden, dass diese eine Tiefe aufweist, welche die Funktionsschicht 120 nicht erreicht und der Teil 111 des Substrats 110 zwischen der Unterseite der Schneidrille 112 und der Funktionsschicht 120 belassen wird, wobei dieser Teil 111 eine gleichförmige Dicke aufweist, die gleichförmig in die X-Richtung ist.
  • Anschließend betreibt das Steuermittel 7 das Schneidblockbewegungsmittel 520, um die Schneidklinge 543 von der Arbeitsposition zu der Standby-Position anzuheben, wie durch einen Pfeils Z2 in 8B gezeigt, wobei das Steuermittel 7 anschließend das Zuführmittel 35 betreibt, um den Spanntisch 34 in die Richtung, welche durch einen Pfeil X2 in 8B gezeigt ist, zu der Position, die in 8A gezeigt ist, zu bewegen. Anschließend betreibt das Steuermittel 7 das Verstellmittel 510, um die Schneidklinge 543 in die Richtung (Verstellrichtung), die senkrecht zu der Blattebene von 8A ist, um eine Menge zu bewegen, die mit dem Abstand der Aufteilungslinien 121 korrespondiert, wodurch die Schneidklinge 543 mit der Fläche, die mit der nächsten Aufteilungslinie 121 korrespondiert, ausgerichtet wird. In diesem Zustand, bei dem die Schneidklinge 543 mit der Fläche ausgerichtet ist, die mit der nächsten Aufteilungslinie 121 korrespondiert, wie oben erwähnt, wird der Schneidrillenausbildungsschritt in ähnlicher Art und Weise ausgeführt. In dieser Art und Weise wird der Schneidrillenausformungsschritt, der oben erwähnt wurde, in ähnlicher Art und Weise entlang der Flächen ausgeführt, die mit all den Aufteilungslinien 121 des Halbleiterwafers 10 korrespondieren.
  • Beispielsweise wird der Schneidrillenausbildungsschritt unter folgenden Bearbeitungsbedingungen ausgeführt.
    Schneidklinge: Außendurchmesser 52 mm
    Dicke 40 μm
    Drehgeschwindigkeit von Schneidklinge: 30000 UPM
    Bearbeitungszuführgeschwindigkeit: 50 mm/Sekunde
  • Nach Ausführen des Schneidrillenausformungsschritts, der oben erwähnt wurde, wird ein Laserbearbeitungsschritt in solch einer Art und Weise ausgeführt, dass ein Laserstrahl von der Rückseite 110b des Substrats 110 des Halbleiterwafers 10 entlang der Unterseite von jeder Schneidrille 112 appliziert wird, wodurch der Halbleiterwafer 10 entlang jeder Aufteilungslinie 121 aufgeteilt wird. Dieser Laserbearbeitungsschritt wird unter Verwendung einer Laserbearbeitungsvorrichtung 8, die in 9 gezeigt ist, ausgeführt. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 8, die in 9 gezeigt ist, umfasst einen Spanntisch 81 zum Halten eines Werkstücks, ein Laserstrahlapplizierungsmittel 82 zum Applizieren eines Laserstrahls auf das Werkstück, das auf dem Spanntisch 81 gehalten wird, und ein Abbildungsmittel 83 zum Abbilden des Werkstücks, das auf dem Spanntisch 81 gehalten wird. Der Spanntisch 81 weist eine obere Fläche als eine Haltefläche zum Halten des Werkstücks darauf unter Saugen auf. Der Spanntisch 81 ist sowohl in die Zuführrichtung, die durch einen Pfeil X in 9 gezeigt ist, durch ein Zuführmittel (nicht gezeigt), als auch in die Verstellrichtung, die durch einen Pfeil Y in 9 gezeigt ist, durch ein Verstellmittel (nicht gezeigt) bewegbar.
  • Das Laserstrahlapplizierungsmittel 82 umfasst ein zylindrisches Gehäuse 821, welches sich im Wesentlichen in eine horizontale Richtung erstreckt. Obwohl nicht gezeigt, umfasst das Gehäuse 821 ein gepulstes Laserstrahloszillationsmittel mit einem gepulsten Laserstrahloszillator und einem Wiederholfrequenzeinstellmittel. Das Laserstrahlapplizierungsmittel 82 umfasst ferner ein Fokussiermittel 822, das an dem vorderen Ende des Gehäuses 821 zum Fokussieren eines gepulsten Laserstrahls, der durch das gepulste Laserstrahloszillationsmittel in Schwingung versetzt wurde, angebracht ist. Das Laserstrahlapplizierungsmittel 82 umfasst ferner ein Brennpunktanpassungsmittel (nicht gezeigt) zum Anpassen des Brennpunktes des gepulsten Laserstrahls, der durch das Fokussiermittel 822 zu fokussieren ist.
  • Das Abbildungsmittel 83 ist an einem vorderen Endabschnitt des Gehäuses 821 angebracht, welches das Laserstrahlapplizierungsmittel 82 ausgestaltet und weist ein Beleuchtungsmittel zum Beleuchten des Werkstücks, ein optisches System zum Erfassen einer Fläche, die durch das Beleuchtungsmittel beleuchtet wird, und eine Abbildungseinrichtung (CCD) zum Abbilden der Fläche, die durch das optische System erfasst wird, auf. Ein Abbildsignal, das von dem Abbildungsmittels 83 ausgegeben wird, wird an ein Steuermittel (nicht gezeigt) übertragen.
  • Beim Ausführen des Laserbearbeitungsschrittes zum Applizieren eines Laserstrahls von der Rückseite 110b des Substrats 110 des Halbleiterwafers 10 entlang der Unterseite von jeder Schneidrille 112 unter Verwendung der Laserbearbeitungsvorrichtung 8, die oben erwähnt wurde, wodurch der Halbleiterwafer 10 entlang jeder Aufteilungslinie 121 unterteilt wird, wird der Halbleiterwafer 10 als erstes auf dem Spanntisch 81 der Laserbearbeitungsvorrichtung 8, die in 9 gezeigt ist, in dem Zustand angeordnet, bei dem das Schutzelement 11, das an der Vorderseite 120a der Funktionsschicht 120 angebracht ist, die auf dem Substrat 110 des Halbleiterwafers 10 ausgebildet ist, mit der oberen Fläche des Spanntisches 81 in Kontakt ist, wie in 9 gezeigt ist. Anschließend wird ein Saugmittel (nicht gezeigt) betrieben, um den Halbleiterwafer 10 durch das Schutzelement 11 auf dem Spanntisch 81 unter Saugen zu halten (Waferhalteschritt). Demnach ist die Rückseite 110b des Substrats 110 des Halbleiterwafers 10, der auf dem Spanntisch 81 gehalten wird, nach oben ausgerichtet. Anschließend wird der Spanntisch 81, welcher den Halbleiterwafer 10 hält, zu einer Position direkt unterhalb des Abbildungsmittels 83 durch Betreiben des Zuführmittels (nicht gezeigt) bewegt.
  • In dem Zustand, bei dem der Spanntisch 81 direkt unterhalb des Abbildungsmittels 83 angeordnet ist, wird ein Ausrichtbetrieb durch das Abbildungsmittel 83 und das Steuermittel (nicht gezeigt) ausgeführt, um eine Gegenstandsfläche des Halbleiterwafers 10, welche Laser zu bearbeiten ist, zu detektieren. Genauer gesagt führen das Abbildungsmittel 83 und das Steuermittel eine Abbildbearbeitung, wie ein Mustervergleich, zum Ausrichten der Schneidrillen 112, die sich in eine ersten Richtung erstrecken, und des Fokussiermittels 822 des Laserstrahlapplizierungsmittels 82 zum Applizieren des Laserstrahls auf den Halbleiterwafer 10 entlang der Schneidrillen 112 von der Rückseite 110b des Substrats 110 aus, wodurch die Ausrichtung einer Laserstrahlapplizierungsposition ausgeführt wird (Ausrichtungsschritt). In ähnlicher Art und Weise wird die Ausrichtung einer Laserstrahlapplizierungsposition für die anderen Schneidrillen 112, die sich in eine zweite Richtung erstrecken, ausgeführt, welche senkrecht zu der ersten Richtung auf dem Halbleiterwafer 10 ist.
  • Nach dem Ausführen des Ausrichtungsschritts, der oben erwähnt wurde, wird der Spanntisch 81 zu einer Laserstrahlapplizierungsfläche bewegt, bei welcher das Fokussiermittel 822 des Laserstrahlapplizierungsmittels 82 wie in 10A gezeigt angeordnet ist, wodurch eine Vorbestimmte der Schneidrillen 112, die sich in eine erste Richtung erstrecken, direkt unterhalb des Fokussiermittels 822 angeordnet wird. Zu dieser Zeit wird ein Ende (linkes Ende in 10A) der vorbestimmten Schneidrille 112 direkt unterhalb des Fokussiermittels 822 angeordnet, wie in 10A gezeigt. Ferner wird der Brennpunkt P eines gepulsten Laserstrahls LB, der von dem Fokussiermittel 822 zu applizieren ist, in der Nähe der unteren Fläche der vorbestimmten Schneidrille 112 festgelegt, wie in 10C gezeigt. Anschließend wird der gepulste Laserstrahl LB mit einer Absorptionswellenlänge hinsichtlich des Substrats 10 und der Funktionsschicht 120 von dem Fokussiermittel 822 auf den Halbleiterwafer 10 appliziert, wobei der Spanntisch 81 in die Richtung, die durch einen Pfeil X1 in 10A gezeigt ist, mit einer vorbestimmten Zuführgeschwindigkeit bewegt wird. Wenn das andere Ende (rechtes Ende in 10B) der vorbestimmten Schneidrille 112 die Position direkt unterhalb des Fokussiermittels 822 erreicht, wie in 10B gezeigt, werden die Applikation des gepulsten Laserstrahls LB und die Bewegung des Spanntisches 81 gestoppt (Laserbearbeitungsschritt).
  • Anschließend wird der Spanntisch 81 in die Richtung (Verstellrichtung), die senkrecht zu der Blattebene von 10B ist, um den Abstand der Schneidrillen 112 (entspricht dem Abstand der Aufteilungslinien 121) bewegt. Danach wird der gepulste Laserstrahl LB von dem Fokussiermittel 822 auf den Halbleiterwafer 10 appliziert, wobei der Spanntisch 81 in die Richtung, die durch einen Pfeil X2 in 10B gezeigt ist, mit einer vorbestimmten Zuführgeschwindigkeit bewegt wird, wodurch der gepulste Laserstrahl LB entlang der nächsten Schneidrille 112, welche sich in die erste Richtung erstreckt, appliziert wird. Wenn das linke Ende der nächsten Schneidrille 112, betrachtet wie in 10B, die Position direkt unterhalb des Fokussiermittels 822 erreicht, werden die Applikation des gepulsten Laserstrahls LB und die Bewegung des Spanntisches 81 gestoppt.
  • Durch Ausführen des Laserbearbeitungsschritts, der oben erwähnt wurde, wird eine laserbearbeitete Rille 130 durch den Teil 111 des Substrats 110 und die Funktionsschicht 120 des Halbleiterwafers 10 so ausgebildet, dass diese sich entlang jeder Schneidrille 112 erstreckt, wie in 10D gezeigt. Im Ergebnis werden der Teil 111 des Substrats 110 und die Funktionsschicht 120 durch die laserbearbeitete Rille 130 getrennt. Der Teil 111 des Substrats 110, der in dem Schneidrillenausbildungsschritt übriggelassen wurde, weist eine gleichförmige Dicke auf, welche gleichförmig in die X-Richtung ist, wie weiter oben beschrieben, sodass die Funktionsschicht 120 gleichförmig durch die Applikation des Laserstrahls unterteilt werden kann, wodurch die Qualität von jeder Einrichtung stabilisiert wird.
  • Der Laserbearbeitungsschritt, der oben erwähnt wurde, kann beispielsweise unter folgenden Bearbeitungsbedingungen aufgeführt werden.
    Wellenlänge des Laserstrahls: 355 nm
    Wiederholfrequenz: 200 kHz
    Energie: 1,5 W
    Brennfleckdurchmesser: 10 μm
    Bearbeitungszuführgeschwindigkeit: 300 mm/Sekunde
    Anzahl von Durchläufen des Laserstrahls pro
    Aufteilungslinie: 1
  • Nach Ausführen des Laserbearbeitungsschritts entlang der vorbestimmten Aufteilungslinie 121 und der nächsten Aufteilungslinie 121, wie oben erwähnt, wird der Spanntisch 81 in die Verstellrichtung des Pfeils Y in 9 um den Abstand der Aufteilungslinien 121 bewegt (Verstellschritt), um den Laserbearbeitungsschritt in ähnlicher Art und Weise auszuführen. Nach Ausführen des Laserbearbeitungsschritts entlang all der Aufteilungslinien 121, die sich in die erste Richtung erstrecken, wird der Spanntisch 81 um 90° gedreht, um in ähnlicher Art und Weise den Laserbearbeitungsschritt entlang aller anderen Aufteilungslinien 121 auszuführen, welche sich in die zweite Richtung erstrecken, die senkrecht zur ersten Richtung ist.
  • Die laserbearbeitete Rille 130, welche durch den Teil 111 des Substrats 110 und die Funktionsschicht 120 entlang jeder Aufteilungslinie 121 in dem Laserbearbeitungsschritt ausgebildet wird, weist eine Breite auf, welche geringer als die Breite der Schneidrille 112 ist, die in dem Substrat 110 entlang jeder Aufteilungslinie 121 ausgebildet ist. Demnach ist es nicht erforderlich, eine laserbearbeitete Rille mit einer Breite auszubilden, welche größer als die Breite der Schneidklinge 543 ist, sodass die Breite von jeder Aufteilungslinie 121 verringert werden kann, wodurch die Anzahl von Einrichtungen erhöht wird, die auf dem Wafer ausgebildet werden kann.
  • Ferner kann, obwohl der Passivierungsfilm aus SiO2, SiN, etc. auf der Vorderseite 120a der Funktionsschicht 120 in der bevorzugten Ausführungsform ausgebildet ist, die Energie des Laserstrahls, der auf die Funktionsschicht 120 entlang jeder Aufteilungslinie 121 in dem Laserbearbeitungsschritt appliziert wird, an die Schneidrille 112, die auf der Rückseite 110b des Substrats 110 entlang jeder Aufteilungslinie 121 ausgebildet ist, freigegen werden, sodass das Problem des sogenannten Unterschnitts gelöst werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Umfang der Erfindung wird durch die begleitenden Ansprüche definiert, wobei alle Veränderungen und Modifikationen, welche in die Äquivalenz des Umfangs der Ansprüche fallen, durch die Erfindung umfasst sind.
  • 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.
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Claims (3)

  1. Waferbearbeitungsverfahren zum Aufteilen eines Wafers in eine Vielzahl von einzelnen Einrichtungen entlang einer Vielzahl von sich schneidenden Aufteilungslinien, wobei der Wafer aus einem Substrat und einer Funktionsschicht, die auf einer Vorderseite des Substrats ausgebildet ist, ausgestaltet ist und die Aufteilungslinien auf einer Vorderseite der Funktionsschicht ausgebildet sind, um dadurch eine Vielzahl von getrennten Bereichen festzulegen, wo die Einrichtungen entsprechend ausgebildet sind, wobei das Waferbearbeitungsverfahren umfasst: einen Schutzelementanbringschritt zum Anbringen eines Schutzelements an der Vorderseite der Funktionsschicht des Wafers; einen Höhenaufnahmeschritt nach Ausführen des Schutzelementanbringschritts zum Halten des Wafers auf einem Spanntisch in einem Zustand, bei dem das Schutzelement mit dem Spanntisch in Kontakt ist, zum Detektieren einer Höhe einer Rückseite des Wafers, der auf dem Spanntisch gehalten wird, in einer Z-Richtung an einer Fläche, die mit jeder Aufteilungslinie korrespondiert, während der Spanntisch in eine X-Richtung bewegt wird, und zum Aufnehmen einer X-Koordinate auf jeder Aufteilungslinie und einer Z-Koordinate, die mit der X-Koordinate korrespondiert; einen Schneidrillenausbildungsschritt nach Ausführen des Höhenaufnahmeschritts zum Positionieren einer Schneidklinge auf einer Rückseite des Substrats des Wafers an der Fläche, die mit jeder Aufteilungslinie korrespondiert, und zum Relativbewegen des Spanntisches und der Schneidklinge in die X-Richtung, um dadurch eine Schneidrille mit einer Tiefe auszubilden, welche die Funktionsschicht nicht erreicht, sodass ein Teil des Substrats zwischen einer Unterseite der Schneidrille und der Funktionsschicht belassen wird; und einen Laserbearbeitungsschritt nach Ausführen des Schneidrillenausbildungsschritts zum Applizieren eines Laserstrahls auf den Wafer von der Rückseite davon entlang der Unterseite der Schneidrille, wodurch der Wafer entlang jeder Aufteilungslinie unterteilt wird; wobei der Schneidrillenausbildungsschritt die Schneidklinge in die Z-Richtung in Abhängigkeit der X-Koordinate und der Z-Koordinate, die in dem Höhenaufnahmeschritt aufgenommen werden, bewegt, um dadurch eine Dicke (h) des Teils des Substrats, welcher zwischen der Unterseite der Schneidrille und der Funktionsschicht belassen wird, in die X-Richtung gleichförmig auszubilden.
  2. Waferbearbeitungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem der Höhenaufnahmeschritt aufweist: einen Höhenmessschritt zum Messen einer Höhe (H) der Rückseite des Wafers, der auf dem Spanntisch gehalten wird, unter Verwendung eines Höhenmessmittels; einen Dickenmessschritt zum Messen einer Dicke (t) des Wafers unter Verwendung eines Dickenmessmittels; und einen Z-Koordinatenberechnungsschritt zum Berechnen einer Höhe (H – t) der Vorderseite des Wafers an der Fläche, die mit jeder Aufteilungslinie korrespondiert, in Abhängigkeit der Höhe (H) und der Dicke (t) und zum Addieren der gleichförmigen Dicke (h) zu der Höhe (H – t), um eine Z-Koordinate (H – t + h) zu erhalten, bei welcher ein äußerer Umfang der Schneidklinge anzuordnen ist.
  3. Waferbearbeitungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Höhenaufnahmeschritt bei der gleichen X-Koordinate wie jener X-Koordinate ausgeführt wird, wo die Schneidklinge in dem Schneidrillenausbildungsschritt anzuordnen ist.
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