DE102018205027A1 - Bearbeitungsverfahren für ein werkstück - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zum Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstücks, das geschichtete Körper, die Metall enthalten, die in einer überlagernden Beziehung zu projizierten Teilungslinien ausgebildet sind, beinhaltet, beinhaltet die Schritte zum Halten des Werkstücks an einem ersten Haltetisch, sodass die geschichteten Körper freiliegen, danach Schneiden des Werkstücks entlang der projizierten Teilungslinien mit einer Schneidklinge, um geschnittenen Nuten auszubilden, welche die geschichteten Körper teilen, danach Halten des Werkstücks an einem zweiten Haltetisch, sodass eine Maske, die in Bereichen, welche die projizierten Teilungslinien auslässt, angeordnet ist, freiliegt, und danach Durchführen eines Trockenätzens an dem Werkstück durch die Maske, um das Werkstück entlang der projizierten Teilungslinien zu teilen. Der Schritt des Schneidens des Werkstücks beinhaltet den Schritt des Schneidens des Werkstücks, während ein Schneidfluid, das eine organische Säure und ein Oxidationsmittel enthält, zu dem Werkstück zugeführt wird.
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bearbeitungsverfahren für ein plattenförmiges Werkstück, das geschichtete Körper, die Metall enthalten, der in einer überlagernden Beziehung zu projizierten Teilungslinien ausgebildet ist, beinhaltet.
- Beschreibung des Stands der Technik
- Elektronische Ausstattungen, typischerweise Mobiltelefone und Personalcomputer verwenden als zwingend notwendige Komponenten Bauelementchips, die Bauelemente wie elektronische Schaltungen usw. daran ausgebildet aufweisen. Ein Bauelementchip wird durch Aufteilen der Flächenseite eines Wafers, der aus einem Halbleitermaterial wie Silizium oder dergleichen hergestellt ist, in mehrere Bereiche mit mehreren projizierten Teilungslinien, die auch als Straßen bekannt sind, Ausbilden der Bauelemente in den jeweiligen Bereichen und dann Teilen des Wafers in einzelne Bauelementchips entsprechend den Bauelementen entlang der projizierten Teilungslinien hergestellt.
- In den vergangenen Jahren sind oft Bewertungselemente, die als TEG (Testelementgruppe) bezeichnet werden, zum Bewerten elektrischer Eigenschaften der Bauelemente an projizierten Teilungslinien an Wafern wie oben beschrieben ausgebildet (siehe zum Beispiel die
japanische Offenlegungsschrift Nr. Hei 6-349926 japanische Offenlegungsschrift Nr. 2005 21940 - DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
- Wenn geschichtete Körper, die Metall enthalten, wie TEG durch eine Schneidklinge geschnitten und entfernt werden, die aus einem Bindemittel mit darin fixierten abrasiven Körnern ausgebildet ist, wird das Metall, das in den geschichteten Körpern enthalten ist, verlängert, sodass Vorsprünge entstehen, die „Grate“ genannt werden, aufgrund des Kontakts mit der Schneidklinge. Falls die Schneidklinge den Wafer mit einer erhöhten Geschwindigkeit bearbeitet, wird mehr Wärme generiert, was dazu führt, dass größere Grate gebildet werden. Darum entsprechend dem Bearbeitungsverfahren unter Verwendung der Schneidklinge ist es notwendig, die Bearbeitungsgeschwindigkeit zu reduzieren, um die Qualität der Bearbeitung des Wafers nicht abzusenken.
- Es ist darum ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstücks, das geschichtete Körper beinhaltet, die Metall enthalten, die in einer überlagernden Beziehung zu projizierten Teilungslinien ausgebildet sind, mit einer erhöhten Geschwindigkeit bereitzustellen, während die Qualität der Bearbeitung des Werkstücks beibehalten werden soll.
- In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstücks, das geschichtete Körper, die Metall enthalten, die in einer überlagernden Beziehung mit projizierten Teilungslinien ausgebildet sind, beinhaltet, dass die Schritte des Haltens des Werkstücks an einem ersten Haltetisch, sodass die geschichteten Körper freiliegen, danach Schneiden des Werkstücks entlang projizierter Teilungslinien mit einer Schneidklinge, um geschnittene Nuten auszubilden, welche die geschichteten Körper teilen, sodass eine Maske, die in Bereichen angeordnet ist, die projizierte Teilungslinien auslassen, freiliegt und danach Durchführen eines Trockenätzens an dem Werkstück durch die Maske, um das Werkstück entlang der projizierten Teilungslinie zu teilen, wobei der Schritt des Schneidens der des Werkstücks den Schritt des Schneidens des Werkstücks beinhaltet, während ein Schneidfluid, das eine organische Säure und ein Oxidationsmittel beinhaltet, zu dem Werkstück zugeführt wird.
- Entsprechend dem Verfahren in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Schneidfluid, das die organische Säure und das Oxidationsmittel enthält, zu dem Werkstück zugeführt, während die geschnittenen Nuten, welche die geschichteten Körper teilen, die Metall enthalten, in dem Werkstück ausgebildet werden. Die organische Säure und das Oxidationsmittel sind effektiv, um das Metall, das in den geschichteten Körpern enthalten ist, zu modifizieren, wodurch die Duktilität des Metalls abgesenkt wird, während die Schneidklinge die geschichteten Körper teilt. Das Metall wird so daran gehindert Grate auszubilden, sogar wenn das Werkstück mit einer höheren Geschwindigkeit bearbeitet wird. In anderen Worten die Geschwindigkeit, mit der das Werkstück bearbeitet wird, kann erhöht werden, während die Qualität der Bearbeitung des Werkstücks beibehalten bleibt.
- Entsprechend dem Verfahren in Übereinstimmung mit dem Aspekt der vorliegenden Erfindung, wird ferner nachdem die geschnittenen Nuten, welche die geschichteten Körper teilen, in dem Werkstück ausgebildet wurden Trockenätzen an dem Werkstück durchgeführt, um das Werkstück gleichzeitig entlang allen den projizierten Teilungslinien zu teilen. Darum wird die Zeit, die benötigt wird, um das Werkstück pro projizierte Teilungslinie zu bearbeiten, verkürzt, während die Qualität der Bearbeitung des Werkstücks beibehalten wird, insbesondere wenn die Anzahl der projizierten Teilungslinie in dem Werkstück groß ist. Folglich kann die Geschwindigkeit, mit welcher das Werkstück bearbeitet wird, erhöht werden, während die Qualität der Bearbeitung des Werkstücks beibehalten bleibt.
- Das obige und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Weise des Realisierens dieser wird klarer und die Erfindung selbst am besten durch ein Studieren der folgenden Beschreibung beigefügten Ansprüche mit Bezug zu den angehängten Figuren verstanden, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen.
- Figurenliste
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1A ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein Werkstück beispielhaft zeigt; -
1B ist eine vergrößerte Aufsicht einer Flächenseite des Werkstücks; -
2A ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch das Werkstück zeigt, an welchem ein Teilungsband usw. angebracht ist; -
2B ist eine seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, die einen ersten Halteschritt eines Bearbeitungsverfahrens für ein Werkstück entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; -
3A ist eine partielle seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, die einen Schneidschritt eines Bearbeitungsverfahrens für ein Werkstück zeigt; -
3B ist eine partielle seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, die einen Ausbildungsschritt einer Maske des Bearbeitungsverfahrens für ein Werkstück zeigt; -
4A ist eine Aufsicht im Querschnitt, die schematisch eine Vorrichtung zum Trockenätzen zeigt; -
4B ist eine partielle seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, die schematisch das Werkstück, das geschnitten wurde, bei einem Schritt des Trockenätzens des Bearbeitungsverfahrens für ein Werkstück zeigt; und -
5 ist eine seitliche Aufsicht einer Düse zum Zuführen eines Schneidfluides entsprechend einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
- Ein Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug zu den begleitenden Figuren beschrieben. Das Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks entsprechend der vorliegenden Erfindung wird auch als „Werkstückbearbeitungsverfahren“ bezeichnet und ist ein Verfahren zum Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstücks, das geschichtete Körper, die Metall enthalten, die in einer überlagernden Beziehung zu projizierten Teilungslinien ausgebildet sind, beinhaltet, und beinhaltet einen ersten Halteschritt (siehe
2B ), einen Schneidschritt (siehe3A ), Ausbildungsschritt für eine Maske (siehe3B ), einen zweiten Halteschritt (siehe4A ) und einen Schritt zum Trockenätzen (siehe4B ). - In dem ersten Halteschritt wird das Werkstück an einem Einspanntisch (ersten Haltetisch) einer Schneidvorrichtung gehalten, sodass die geschichteten Körper, die in einer überlagernden Beziehung mit den projizierten Teilungslinien ausgebildet sind, freiliegen. In dem Schneidschritt wird das Werkstück entlang der projizierten Teilungslinien geschnitten, um geschnittenen Nuten in dem Werkstück auszubilden, welche die geschichteten Körper teilen, während ein Schneidfluid, das eine organische Säure und ein Oxidationsmittel enthält, zu dem Werkstück zugeführt wird. In dem Ausbildungsschritt für eine Maske wird eine Maske in Bereichen des Werkstücks ausgebildet, wobei die projizierten Teilungslinien ausgelassen werden. In dem zweiten Halteschritt wird das Werkstück an einer elektrostatischen Einspannung (zweiter Haltetisch) einer Vorrichtung zum Trockenätzen gehalten, sodass die Maske freiliegt. In dem Schritt zum Trockenätzen wird ein Trockenätzprozess an dem Werkstück durch die Maske durchgeführt, wodurch das Werkstück entlang der projizierten Teilungslinien geschnitten wird. Das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück entsprechend der vorliegenden Ausführungsform wird im Folgenden detailliert beschrieben.
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1A ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein Werkstück11 als ein Beispiel zeigt, das durch das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück entsprechend der vorliegenden Ausführungsform bearbeitet werden soll, und1B ist eine vergrößerte partielle Aufsicht einer Flächenseite11a des Werkstücks11 . Wie in1A gezeigt beinhaltet das Werkstück11 einen scheibenförmigen Wafer, der aus einem Halbleitermaterial wie Silizium (Si) oder dergleichen ausgebildet ist und die Flächenseite davon 11a ist in einen zentralen Bauelementbereich und einen äußeren umfänglichen Randbereich, der den zentralen Bauelementbereich umgibt, geteilt. - Der zentrale Bauelementbereich ist ferner in mehrere Bereiche durch ein Gitter aus projizierten Teilungslinien oder Straßen
13 aufgeteilt, wobei Bauelemente15 wie ICs (integrierte Schaltungen) oder dergleichen in den jeweiligen Bereichen ausgebildet sind. Wie in1B gezeigt, sind die mehreren geschichteten Körper17 , die Metall enthalten, an den projizierten Teilungslinien13 angeordnet. Die geschichteten Körper17 sind als Bewertungselemente, die als TEG (Testelementgruppe) zum Beispiel bezeichnet werden, bereitgestellt. - Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist das Werkstück
11 dargestellt, das einen scheibenförmigen Wafer beinhaltet, der aus einem Halbleiter wie Silizium oder dergleichen ausgebildet ist. Jedoch ist es Werkstück11 nicht auf bestimmte Materialien, Formen, Strukturen, Größen usw. beschränkt. Ähnlich sind die Bauelemente15 und die geschichteten Körper17 nicht auf bestimmte Sorten, Mengen, Formen, Strukturen, Größen, Anordnungen usw. beschränkt. Zum Beispiel kann ein verpacktes Substrat, an dem die geschichteten Körper17 , die als Elektroden dienen, entlang der projizierten Teilungslinien13 ausgebildet sind, als das Werkstück11 verwendet werden. -
2A ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch das Werkstück11 darstellt, an welchem das Teilungsband21 angebracht ist. Wie in2A gezeigt, bevor das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück entsprechend der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird, wird das Teilungsband21 , das größer in seinem Durchmesser als das Werkstück11 ist, an einer hinteren Seite11b des Werkstücks11 angebracht. Der ringförmige Rahmen23 ist an einem äußeren umfänglichen Abschnitt des Teilungsbands21 fixiert. - Das Werkstück
11 ist so an dem ringförmigen Rahmen23 durch das Teilungsband21 getragen. Obwohl ein Beispiel, in welchen das Werkstück11 an dem ringförmigen Rahmen23 durch das Teilungsband21 getragen ist, im Folgenden der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wird, kann das Werkstück11 bearbeitet werden, ohne dass das Teilungsband21 und der Rahmen23 verwendet werden. - In dem Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück entsprechend der vorliegenden Ausführungsform wird der erste Haltschritt durchgeführt, um das Werkstück
11 an einem Einspanntisch (ersten Haltetisch) einer Schneidvorrichtung2 zu halten.2B ist eine seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, welche den ersten Halteschritt darstellt. Der erste Haltschritt wird unter Verwendung einer Schneidvorrichtung2 , die in2B gezeigt ist, zum Beispiel durchgeführt. Die Schneidvorrichtung2 beinhaltet einen Einspanntisch (ersten Haltetisch) 4 zum Halten des Werkstücks11 unter einem Saugen. - Der Einspanntisch
4 ist mit einem Drehaktor, der nicht dargestellt ist, wie einem Motor oder dergleichen verbunden, sodass dieser um eine Achse im Wesentlichen parallel zu einer vertikalen Richtung gedreht werden kann. Der Einspanntisch4 ist oberhalb des Bearbeitungszufuhrmechanismus, der nicht dargestellt ist, angeordnet, der den Einspanntisch4 in einer Bearbeitungszufuhrrichtung bewegt. - Der Einspanntisch
4 weist eine obere Oberfläche auf, ein Teil dieser dient als eine Halteoberfläche4a zum Halten des Werkstücks11 , d. h. des Teilungsbands21 unter einem Saugen. Die Halteoberfläche4a ist mit einer Saugquelle, die nicht dargestellt ist, durch einen Saugkanal, der nicht dargestellt ist, der in dem Einspanntisch4 ausgebildet ist, verbunden. Wenn ein negativer Druck von der Saugquelle dazu gebracht wird, an der Halteoberfläche4a zu wirken, wird das Werkstück11 unter einem Saugen an dem Einspanntisch4 gehalten. Mehrere Klemmen6 zum Sichern des ringförmigen Rahmens23 sind an einem äußeren umfänglichen Bereich des Einspanntischs4 bereitgestellt. - In dem ersten Halteschritt ist das Teilungsband
21 , das an der hinteren Seite11b des Werkstücks11 anhaftet, in Kontakt mit der Halteoberfläche4a des Einspanntischs4 gehalten und ein negativer Druck von der Saugquelle wird dazu gebracht, an dem Teilungsband21 zu wirken. Gleichzeitig wird der Rahmen23 durch die Klemmen6 gesichert. Das Werkstück11 ist folglich sicher durch den Einspanntisch4 gehalten und die Klemmen6 gehalten, wobei die die geschichteten Körper17 an der Flächenseite11a nach oben frei liegen. - Nach dem ersten Halteschritt wird der Schneidschritt durchgeführt, um Nuten in dem Werkstück
11 auszubilden, um die geschichteten Körper17 zu zerteilen.3A ist eine partielle seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, die den Schneidschritt darstellt. Der Schneidschritt wird auch unter Verwendung der Schneidvorrichtung2 durchgeführt. Wie in3A gezeigt, beinhaltet die Schneidvorrichtung2 ferner eine Schneideinheit8 , die oberhalb des Einspanntischs4 angeordnet ist. - Die Schneideinheit
8 beinhaltet eine Spindel, die nicht dargestellt ist, die als eine Welle dient, die im Wesentlichen senkrecht zu der Bearbeitungszufuhrrichtung ist. Eine ringförmige Schneidklinge10 , die aus einem Bindemittel mit abrasiven Körnern, die darin des dispergiert sind, ausgebildet ist, ist an einem Ende der Spindel montiert. Das andere Ende der Spindel ist mit einem Drehaktor, der nicht dargestellt ist, wie einem Motor oder dergleichen gekoppelt. Die Schneidklinge10 an dem einen Ende der Spindel ist um ihre eigene Achse durch Kräfte drehbar, die von dem Drehaktor übertragen werden, getragen. - Die Spindel ist an einem Bewegungsmechanismus, der nicht dargestellt ist, getragen, der die Schneidklinge
10 in der Index-Zufuhrrichtung senkrecht zu der Bearbeitungszufuhrrichtung und einer vertikalen Richtung senkrecht zu der Bearbeitungszufuhrrichtung und der Index-Zufuhrrichtung bewegen kann. Ein Paar Düsen12 ist an beiden Seiten der Schneidklinge10 angeordnet, die folglich zwischen den Düsen12 angeordnet ist. Die Düsen12 sind angeordnet, sodass sie Schneidfluid14 zu der Schneidklinge10 und dem Werkstück11 zuführen. - In dem Schneidschritt wird der Einspanntisch
4 um seine eigene Achse gedreht, um eine projizierte Zielteilungslinie13 ) in Ausrichtung mit der Bearbeitungszufuhrrichtung der Schneidvorrichtung2 zu bringen. Der Einspanntisch4 und die Schneideinheit8 werden relativ zueinander bewegt, um die Ebene der Schneidklinge10 in Ausrichtung mit einer Erstreckung der projizierten Zielteilungslinie13 zu positionieren. Danach wird das untere Ende der Schneidklinge10 bewegt, um sie tiefer als untere Oberflächen der geschichteten Körper17 zu positionieren. - Danach, während die Schneidklinge
10 um ihre eigene Achse gedreht wird, wird der Einspanntisch4 in der Bearbeitungszufuhrrichtung bewegt. Gleichzeitig führen die Düsen12 das Schneidfluid14 , das eine organische Säure und ein Oxidationsmittel enthält, zu der Schneidklinge10 und dem Werkstück11 . Die Schneidklinge10 schneidet in das Werkstück11 entlang der projizierten Zielteilungslinie13 , wodurch in der Flächenseite11a des Werkstücks11 eine geschnittene Nut19a ausgebildet wird, welche die geschichteten Körper17 an der projizierten Zielteilungslinie vollständig teilt. - In der oben beschriebenen Ausführungsform modifiziert die organische Säure, die in dem Schneidfluid
14 enthalten ist, das Metall in den geschichteten Körpern17 , um seine Duktilität zu reduzieren. Das Oxidationsmittel, das in dem Schneidfluid14 enthalten ist, macht es einfacher, das Metall in den geschichteten Körpern17 an seiner Oberfläche zu oxidieren. Als ein Ergebnis wird die Duktilität des Metalls in dem geschichteten Körper17 ausreichend abgesenkt, um die Bearbeitbarkeit des Werkstücks11 zu erhöhen. - Als die organische Säure, die in dem Schneidfluid
14 enthalten ist, kann zum Beispiel eine Verbindung verwendet werden, die mindestens eine Carboxygruppe und mindestens eine Aminogruppe in ihrem Molekül aufweist. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass mindestens eine der Aminogrupppen eine sekundäre oder tertiäre Aminogruppe ist. Zusätzlich kann die Verbindung, die in der organischen Säure verwendet wird, ein Substituentengruppe aufweisen. - Als die organische Säure können Aminosäuren verwendet werden. Beispiele der hier verwendbaren Aminosäuren umfassen Glycin, Dihydroxyethylglycin, Glycylglycin, Hydroxyethylglycin, N-Methylglycin, β-Alanin, L-Alanin, L-2-Aminobuttersäure, L-Norvalin, L-Valin, L-Leucin, L-Norleucin, L-Alloisoleucin, L-Isoleucin, L-Phenylalanin, L-Prolin, Sarcosin, L-Ornithin, L-Lysin, Taurin, L-Serin, L-Threonin, L-Allothreonin, L-Homoserin, L-Thyroxin, L-Tyrosin, 3,5-Diiodo-L-tyrosin, β-(3,4-Dihydroxyphenyl)-L-Alanin, 4-Hydroxy-L-Prolin, L-Cystein, L-Methionin, L-Ethionin, L-Lanthionin, L-Cystathionin, L-Cystin, L-Cystinsäure, L-Glutaminsäure, L-Asparaginsäure, S-(Carboxymethyl)-L-Cystein, 4-Aminobuttersäure, L-Asparagin, L-Glutamin, Azaserin, L-Canavanin, L-Citrullin, L-Arginin, δ-Hydroxy-L-Lysin, Kreatin, L-Kynurenin, L-Histidin, 1-Methyl-L-Histidin, 3-Methyl-L-Histidin, L-Tryptophan, Actinomycin C1, Ergothionein, Apamin, Angiotensin I, Angiotensin II, Antipain usw. Unter anderem sind Glycin, L-Alanin, L-Prolin, L-Histidin, L-Lysin, und Dihydroxyethylglycin besonders bevorzugt.
- Auch können Aminopolysäuren als die organische Säure verwendet werden. Beispiele der hier verwendbaren Aminopolysäuren umfassen Iminodiessigsäure, Nitrilotriessigsäure, Diethylentriaminpentaessigsäure, Ethylendiamintetraessigsäure, Hydroxyethyliminodiessigsäure, Nitrilotrismethylenphosphonsäure, Ethylendiamin-N,N,N',N'tetramethylensulfonsäure, 1,2-Diaminopropantetraessigsäure, Glycoletherdiamintetraessigsäure, Transcyclohexandiamintetraessigsäure, Ethylendiamineorthohydroxyphenylessigsäure, Ethylendiamindibernsteinsäure (SS isomer), β-Alanindiessigsäure, N-(2-Carboxyatoethyl)-L-Asparaginsäure, N-N'-Bis(2-Hydroxybenzyl)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure usw.
- Ferner können Carbonsäuren als die organische Säure verwendet werden. Beispiele der hier verwendbaren Carbonsäuren umfassen gesättigte Carbonsäuren wie Ameisensäure, Glycolsäure, Propionsäure, Essigsäure, Buttersäure, Valeriansäure, Capronsäure, Oxalsäure, Malonsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Äpfelsäure, Bernsteinsäure, Pimelinsäure, Mercaptoessigsäure, Glyoxylsäure, Chloressigsäure, Brenztraubensäure, Acetessigsäure usw., ungesättigte Carbonsäuren wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Mesaconsäure, Citraconsäure, Aconitsäure usw. und zyklische ungesättigte Carbonsäuren wie Benzoesäure, Toluylsäure, Phthalsäure, Naphthoesäuren, Pyromellithsäure, Naphthalsäure usw.
- Als Oxidationsmittel, die in dem Schneidfluid enthalten sein können, können dort, zum Beispiel, Wasserstoffperoxid, Peroxide, Nitrate, Iodate, Periodate, Hypochlorite, Chlorite, Chlorate, Perchlorate, Persulfate, Dichromate, Permanganate, Cerate, Vanadate, ozonisiertes Wasser, Silber(II) Salze, Eisen(III) Salze, und ihre organischen Komplexsalze verwendet werden.
- Darüber hinaus kann ein Korrosionsschutz in dem Schneidfluid
14 gemischt werden. Mischen des Korrosionsschutzes ermöglicht es Korrosion (Elution) des Metalls, das in dem Werkstück11 beinhaltet ist, zu verhindern. Als Korrosionsschutz wird dort bevorzugt eine heterocyclische Ringverbindung verwendet, die wenigstens drei Stickstoffatome in ihrem Molekül hat und eine fusionierte Ringstruktur hat oder eine heterocyclische aromatische Ringverbindung, die wenigstens vier Stickstoffatome in ihrem Molekül hat. Ferner umfasst die aromatische Ringverbindung bevorzugt eine Carboxygruppe, Sulfogruppe, Hydroxygruppe, oder Alkoxygruppe. Spezifisch bevorzugte Beispiele der aromatischen Ringverbindung umfassen Tetrazolderivate, 1,2,3-Triazolderivate und 1,2,4-Triazolderivate. - Beispiele der Tetrazolderivate, die als Korrosionsschutz verwendbar sind, umfassen solche, die keine Substituentengruppe an den Stickstoffatomen, die den Tetrazolring bilden, haben und die eingefügt an der 5-Position des Tetrazols eine Substituentengruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Sulfogruppe, einer Aminogruppe, einer Carbamoylgruppe, einer Carbonamidgruppe, einer Sulfamoylgruppe und einer Sulfonamidgruppe oder einer Alkylgruppe, die mit wenigstens einer Substituentengruppe subsituiert ist, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer Carboxygruppe, einer Sulfogruppe, einer Aminogruppe, einer Carbamoylgruppe, einer Carbonamidgruppe, einer Sulfamoylgruppe und einer Sulfonamidgruppe haben.
- Beispiele der 1,2,3-Triazolderivate, die als Korrosionsschutz verwendbar sind, umfassen solche, die keine Substituentengruppe an den Stickstoffatomen, die den 1,2,3-Triazolring bilden, haben und die, eingefügt an der 4-Position und/oder der 5-Position des 1,2,3-triazol, eine Substituentengruppe haben, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer Carboxygruppe, einer Sulfogruppe, einer Aminogruppe, einer Carbamoylgruppe, einer Carbonamidgruppe, einer Sulfamoylgrupe und einer Sulfonamidgruppe, oder einer Alkyl- oder Arylgruppe, die mit wenigstens einer Substituentengruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer Carboxygruppe, einer Sulfogruppe, einer Aminogruppe, einer Carbamoylgruppe, einer Carbonamidgruppe, einer Sulfamoylgruppe und einer Sulfonamidgruppe, subsitutiert ist.
- Darüber hinaus umfassen Beispiele der 1,2,4-Triazolderivate, die als Korrosionsschutz verwendbar sind, solche, die keine Substituentengruppe an den Stickstoffatomen, die den 1,2,4-Triazolring bilden und die, eingefügt an der 2-Position und/oder der 5-position des 1,2,4-Triazols, eine Substituentengruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Sulfogruppe, einer Carbamoylgruppe, einer Carbonamidgruppe, einer Sulfamoylgruppe und einer Sulfonamidgruppe oder eine Alkyl- oder Arylgruppe, die mit wenigstens einer Substituentengruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend auseiner Hydroxygruppe, einer Carboxygruppe, einer Sulfogruppe, einer Aminogruppe, einer Carbamoylgruppe, einer Carbonamidgruppe, einer Sulfamoylgruppe und einer Sulfonamidgruppe subsitutiert, haben.
- Der obige Prozess wird wiederholt, um zu schneiden, um geschnittene Nuten
19a entlang allen projizierten Teilungslinien13 auszubilden, worauf der Schneidschritt abgeschlossen ist. Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, wie oben beschrieben, wird das Schneidfluid14 , das eine organische Säure und ein Oxidationsmittel enthält, zu dem Werkstück11 zugeführt, sodass die geschichteten Körper17 , die das Metall enthalten, mit der Schneidklinge10 geteilt werden. Die organische Säure und das Oxidationsmittel sind effektiv, um das Metall, das in den geschichteten Körpern17 ausgebildet ist, zu modifizieren, wodurch die Duktilität des Metalls abgesenkt wird, während die Schneidklinge10 die geschichteten Körper17 teilt. Das Metall wird so daran gehindert, Grate auszubilden, sogar wenn das Werkstück11 mit einer erhöhten Geschwindigkeit bearbeitet wird. - Dem Schneidschritt folgt ein Ausbildungsschritt für eine Maske, um eine Maske zum Trockenätzen in einer überdeckten Beziehung an der Flächenseite
11a des Werkstücks11 auszubilden.3B ist eine partielle seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, die den Ausbildungsschritt für eine Maske und schematisch eine Maske25 darstellt, die an der Flächenseite11a des Werkstücks11 ausgebildet ist. - Die Maske
25 wird durch einen Prozess wie Fotolithographie oder dergleichen ausgebildet und weist mindestens einen bestimmten Grad einer Widerstandsfähigkeit gegen ein darauffolgendes Trockenätzen auf. Wie in3B gezeigt, wird die Maske25 ausgebildet, um die projizierten Teilungslinien13 freizulegen, d. h. die geschnittene Nuten19a . Anders ausgedrückt die Maske25 ist in Bereichen ausgebildet, welche die projizierten Teilungslinien13 , d. h. die geschnittenen Nuten19a auslassen. - Dem Ausbildungsschritt für eine Maske folgt der zweite Halteschritt zum Halten des Werkstücks
11 in einer elektrostatischen Entspannung (zweiter Haltetisch) einer Vorrichtung zum Trockenätzen (Plasmaätzvorrichtung)4A ist eine Aufsicht im Querschnitt, die schematisch eine Vorrichtung zum Trockenätzen (Vorrichtung zum Plasmaätzen) 22 zeigt. Die Vorrichtung22 zum Trockenätzen beinhaltet eine Vakuumkammer24 , die einen Bearbeitungsraum darin ausgebildet aufweist. Die Vakuumkammer24 beinhaltet eine Seitenwand, die eine Öffnung24a aufweist, die darin ausgebildet ist, durch welche das Werkstück11 in und aus dem Bearbeitungsraum in der Vakuumkammer24 eingeladen und entnommen werden kann. - Eine Klappe
26 ist außerhalb der Öffnung24a bereitgestellt, um die Öffnung24a wahlweise zu öffnen und zu schließen. Die Klappe26 ist mit einem Öffnungs-/Schließungsmechanismus, der nicht dargestellt ist, verbunden, der wahlweise die Klappe26 öffnet und schließt. Wenn die Klappe26 geöffnet ist, um die Öffnung24a freizugeben, kann das Werkstück11 durch die Öffnung24a in den Bearbeitungsraum in der Vakuumkammer24 geladen werden oder aus dem Bearbeitungsraum der Vakuumkammer24 entnommen werden. - Die Vakuumkammer
24 beinhaltet eine untere Wand, die eine Evakuierungsöffnung24b aufweist, die darin ausgebildet ist, die mit einer Evakuierungseinheit28 wie einer Vakuumpumpe oder dergleichen verbunden ist. Eine untere Elektrode30 ist in dem Bearbeitungsraum in der Vakuumkammer24 angeordnet. Die untere Elektrode30 weist eine Plattenform auf und ist aus einem elektrisch leitenden Material ausgebildet und ist elektrisch mit einer Hochfrequenz-Leistungsquelle32 verbunden, die außerhalb der Vakuumkammer24 angeordnet ist. - Eine elektrostatische Einspannung
34 ist an einer oberen Oberfläche der unteren Elektrode30 angeordnet. Die elektrostatische Einspannung34 weist mehrere Elektroden36a und36b , die voneinander isoliert sind, zum Beispiel auf. Die elektrostatische Einspannung34 zieht das Werkstück11 unter elektrischen Kräften, die zwischen Elektroden36a und36b und dem Werkstück11 generiert werden, an und hält dieses. Die elektrostatische Einspannung34 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist so angeordnet, dass die Elektrode36a mit dem positiven Anschluss der Gleichstrom-(DC)-Leistungsquelle 38a verbunden werden kann, wohingegen die Elektrode36b mit dem negativen Anschluss der DC-Leistungsquelle38b verbunden werden kann. - Eine obere Elektrode
40 , die eine Scheibenform aufweist und aus elektrisch leitendem Material ausgebildet ist, ist an einer Deckenwand der Vakuumkammer24 mit einem Isolator dazwischen eingefügt montiert. Die obere Elektrode40 weist mehrere Gaseinspritzlöcher40a auf, die in einer unteren Oberfläche davon ausgebildet sind, die mit einer Gaszufuhrquelle42 durch ein Gaszufuhrloch40b verbunden sind, das an einer oberen Oberfläche der oberen Elektrode40 ausgebildet ist. Darum kann die Gaszufuhrquelle42 ein Materialgas für ein Trockenätzen durch das Gaszufuhrloch40b und die Gaseinspritzlöcher40a in den Bearbeitungsraum in die Vakuumkammer24 zuführen. Die obere Elektrode40 ist elektrisch mit einer Hochfrequenz-Leistungsquelle44 verbunden, die außerhalb der Vakuumkammer24 angeordnet ist. - In dem zweiten Halteschritt senkt der Öffnungs-/Schließmechanismus die Klappe
26 , wodurch die Öffnung24a freiliegt. Danach wird das Werkstück11 durch die freiliegende Öffnung24a in den Bearbeitungsraum in der Vakuumkammer24 geladen und an der elektrostatischen Einspannung34 platziert. Insbesondere das Teilungsband21 , das an der hinteren Seite11b des Werkstücks11 anhaftet, ist in Kontakt mit der oberen Oberfläche der elektrostatischen Einspannung34 gehalten. Danach wird die elektrostatische Einspannung34 mit Energie versorgt, um das Werkstück11 anzuziehen und daran zu halten, während die Maske25 an der Flächenseite11a davon nach oben frei liegt. - Nach dem zweiten Halteschritt wird der Schritt zum Trockenätzen durchgeführt, um ein Trockenätzen (Plasmaätzen) an dem Werkstück
11 durch die Maske25 durchzuführen, um das Werkstück entlang der projizierten Teilungslinien13 zu schneiden. Der Schritt zum Trockenätzen wird auch unter Verwendung der Vorrichtung22 zum Trockenätzen durchgeführt. - Insbesondere hebt der Öffnung/Schließmechanismus die Klappe
26 , wodurch der Bearbeitungsraum in der Vakuumkammer24 geschlossen wird. Danach wird die Evakuierungseinheit28 betätigt, um den Bearbeitungsraum zu evakuieren. Während das Materialgas zum Trockenätzen von der Gaszufuhrquelle42 mit einer vorbestimmten Flussrate zugeführt wird, führen die Hochfrequenz-Leistungsquellen32 und34 geeignet eine hochfrequente elektrische Leistung zu der unteren Elektrode30 und der oberen Elektrode40 jeweils zu, wodurch ein Plasma, das Radikale, Ionen usw. enthält, zwischen der unteren Elektrode30 in der oberen Elektrode40 ausgebildet wird. - Die Abschnitte der Flächenseite
11a des Tages Werkstück11 , die nicht mit der Maske25 bedeckt sind, d. h. die projizierten Teilungslinien13 oder die geschnittene Nuten19b sind dem Plasma ausgesetzt, welches das Werkstück11 bearbeitet. Das Materialgas zum Trockenätzen, das von der Gaszufuhrquelle42 zugeführt wird, kann ein geeignetes Gas sein, das vom Material usw. des Werkstücks11 abhängt. Der Schritt des Trockenätzens wird fortgeführt, bis das Werkstück11 vollständig entlang der projizierten Teilungslinien13 geteilt ist. -
4B ist eine partielle seitliche Aufsicht, teilweise im Querschnitt, welche das Werkstück11 schematisch zeigt, das in dem Schritt des Trockenätzens geschnitten wurde. Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, da die geschichteten Körper17 , die an der Flächenseite11a in einer überlagernden Beziehung zu den projizierten Teilungslinien13 ausgebildet sind, abgeschnitten wurden, kann das Werkstück vollständig in mehrere Bauelementchips in dem Schritt des Trockenätzens, wie in4B gezeigt ist, geteilt werden. - In dem Schritt des Trockenätzens, da das Werkstück
11 entlang all den projizierten Teilungslinien13 gleichzeitig geteilt wird, wird die benötigte Bearbeitungszeit, um das Werkstück11 pro projizierter Teilungslinie13 zu bearbeiten, verkürzt, während die Bearbeitungsqualität des Werkstücks11 beibehalten bleibt, insbesondere falls die Anzahl der projizierten Teilungslinien13 in dem Werkstück11 groß ist. Flächen, die neu in dem Werkstück11 in dem Schritt des Trockenätzens generiert werden, dienen als Seitenflächen19b der Bauelementchips. Nach dem Schritt des Trockenätzens wird die Maske25 durch veraschen oder dergleichen entfernt. - In dem Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück entsprechend der vorliegenden Ausführungsform wird, wie oben beschrieben, das Schneidfluid
14 , das eine organische Säure und ein Oxidationsmittel enthält, zu der Schneidklinge10 und dem Werkstück11 beim Ausbilden der geschnittenen Nuten19a , welche die geschichteten Körper17 , die Metall enthalten, teilen, zugeführt. Die organische Säure und das Oxidationsmittel sind effektiv, um das Metall, das in den geschichteten Körpern17 enthalten ist, zu modifizieren, wodurch die Duktilität des Metalls abgesenkt wird, während die Schneidklinge10 die geschichteten Körper17 zerteilt. Das Metall wird folglich daran gehindert, Grate auszubilden, sogar wenn das Werkstück11 mit einer erhöhten Geschwindigkeit bearbeitet wird. Anders ausgedrückt kann die Geschwindigkeit, mit welcher das Werkstück11 bearbeitet wird, erhöht werden, während die Qualität der Bearbeitung des Werkstücks11 beibehalten wird. - Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt, sondern verschiedene Änderungen und Modifikationen können darin gemacht werden. Zum Beispiel, wenn das Werkstück
11 , in welchem die geschichtete Körper17 , die Metall enthalten, an der Flächenseite11b davon in der obigen Ausführungsform bearbeitet wird, kann ein Werkstück, in welchem ein geschichteter Körper, der Metall enthält, an der hinteren Seite davon ausgebildet ist, bearbeitet werden. Entsprechend einer solchen Modifikation wird das Werkstück von der hinteren Seite davon geschnitten. Das Werkstück kann einen Wafer oder dergleichen beinhalten, in welchem geschichtete Körper, z.B. Multischicht-Metallfilme aus Titan (Ti), Nickel (Ni), Gold (Au) usw., die als Elektroden dienen und eine Dicke von ungefähr mehreren Mikrometern aufweisen, an der hinteren Seite davon bereitgestellt sind. - In der obigen Ausführungsform wird ein Schritt des Trockenätzens von der Flächenseite
11a davon durchgeführt. Jedoch kann der Schritt des Trockenätzens an dem Werkstück11 von der hinteren Seite11b davon durchgeführt werden. Entsprechend einer solchen Modifikation kann eine Maske an diesen Abschnitten der hinteren Seite11b des Werkstücks11 bereitgestellt sein, welche die projizierten Teilungslinien auslassen, d. h. nicht mit diesen ausgerichtet sind. - In der obigen Ausführungsform wird der Ausbildungsschritt für eine Maske nach dem Schneidschritt durchgeführt. Jedoch kann der Schneidschritt durchgeführt werden, nachdem der Schritt zum Ausbilden einer Maske durchgeführt wurde. Entsprechend einer solchen Modifikation, da die Maske sowie die geschichteten Körper unter Verwendung der Schneidklinge bearbeitet werden können, ist es nicht notwendig, einen Prozess wie Fotolithographie oder dergleichen zum Ausbilden des Maskenmusters verwenden.
- In dem obigen Schneidschritt wird das Schneidfluid von den Düsen
12 zugeführt, die an beiden Seiten der Schneidklinge10 angeordnet sind. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine bestimmte Düsenkonfiguration zum Zuführen des Schneidfluides14 beschränkt.5 ist eine seitliche Aufsicht einer Düse zum Zuführen des Schneidfluides14 entsprechend einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung. Wie in5 gezeigt beinhaltet eine Schneideinheit8 als eine Modifikation zusätzlich zu der Schneidklinge10 und dem Paar Düsen12 eine Duschdüse16 , die vor oder hinter der Schneidklinge10 angeordnet ist. - Die Düse
16 macht es einfacher das Schneidfluid14 in die geschnittene Nut19a zuzuführen, um das Metall, das in den geschichteten Körpern17 enthalten ist, effizienter zu modifizieren. Insbesondere weist die Düse16 eine Ausstoßöffnung auf, die nach unten geneigt zu einem Bereich orientiert ist, in dem die Schneidklinge10 das Werkstück11 bearbeitet, wie in5 gezeigt ist, sodass die geschnittene Nut19a mit einer erhöhten Menge des Schneidfluides14 versorgt und gefüllt wird, um das Metall, das in den geschichteten Körpern17 enthalten ist, effizienter zu modifizieren. Obwohl beide Düse12 und Düse16 in5 verwendet werden, können die Düsen12 ausgelassen werden und nur die Düse16 kann alleine verwendet werden. - Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Umfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert und alle Änderungen und Modifikationen, die in das äquivalente des Umfangs der Ansprüche fallen, werden dadurch durch die Erfindung umfasst.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- JP 21940 [0003]
Claims (1)
- Verfahren zum Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstücks, das geschichtete Körper, die Metall enthalten, die in einer überlagernden Beziehung mit projizierten Teilungslinien ausgebildet sind, beinhaltet, die folgenden Schritte umfassend: Halten des Werkstücks an einem ersten Haltetisch, sodass die geschichteten Körper freiliegen; danach Schneiden des Werkstücks entlang der projizierten Teilungslinien mit einer Schneidklinge, um geschnittene Nuten auszubilden, welche die geschichteten Körper teilen; danach Halten des Werkstücks an einem zweiten Haltetisch, sodass eine Maske, die in Bereichen ausgebildet ist, welche die projizierten Teilungslinien auslassen, freiliegt; und danach Durchführen eines Trockenätzens an dem Werkstück durch die Maske, um das Werkstück entlang der projizierten Teilungslinien zu teilen; wobei der Schritt des Schneidens des Werkstücks den Schritt des Schneidens des Werkstücks beinhaltet, während ein Schneidfluid, das eine organische Säure und ein Oxidationsmittel enthält, zu dem Werkstück zugeführt wird.
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