DE102019208940A1

DE102019208940A1 - Waferbearbeitungsverfahren

Info

Publication number: DE102019208940A1
Application number: DE102019208940.2A
Authority: DE
Inventors: Jinyan ZHAO
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2018-06-22
Filing date: 2019-06-19
Publication date: 2019-12-24
Also published as: JP2019220657A; US20190393089A1; JP7049941B2; US11315833B2

Abstract

Ein Waferbearbeitungsverfahren umfasst einen Folienverbindungsschritt des Platzierens einer Polyolefin- oder Polyesterfolie an einer Vorderseite eines Wafers, der ein Bauelementgebiet aufweist, in dem Bauelemente so ausgebildet sind, dass sie von Teilungslinien getrennt sind, wobei die Folie eine Größe aufweist, die in der Lage ist, das Bauelementgebiet abzudecken, und als nächstes ein Durchführen eines Thermokompressionsverbindens, um die Folie mit der vorderen Seite des Wafers zu verbinden, wodurch die Vorderseite des Wafers mit der Folie geschützt wird. Das Verfahren umfasst ferner einen Testelementgruppen (TEG)-Schneidschritt des Aufbringens eines ersten Laserstrahls durch die Folie auf den Wafer entlang jeder Teilungslinie, um dadurch eine an jeder Teilungslinie ausgebildete TEG zu schneiden, und einen Ausbildungsschritt einer modifizierten Schicht des Aufbringens eines zweiten Laserstrahls auf eine Rückseite des Wafers entlang jeder Teilungslinie, wobei der zweite Laserstrahl eine Transmissionswellenlänge des Wafers aufweist, um dadurch eine modifizierte Schicht innerhalb des Wafers entlang jeder Teilungslinie auszubilden.

Description

TECHNISCHER HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Waferbearbeitungsverfahren zum Bearbeiten eines Wafers, bei dem an jeder Teilungslinie eine Testelementgruppe (TEG) ausgebildet ist.
Beschreibung der verwandten Technik
Mehrere Bauelemente wie beispielsweise integrierte Schaltkreise (ICs) und Large-Scale Integrated Circuits (LSIs) sind an einer Vorderseite eines Wafers einzeln in mehreren getrennten Bereichen, die durch mehrere Teilungslinien definiert werden, ausgebildet. Der Wafer, der somit die mehreren Bauelemente aufweist, wird beispielsweise unter Benutzung einer Laserbearbeitungsvorrichtung entlang der Teilungslinien geteilt. Das heißt, dass ein Laserstrahl so auf den Wafer aufgebracht wird, dass er innerhalb des Wafers in einem Bereich, der jeder Teilungslinie entspricht, fokussiert ist, wodurch er eine modifizierte Schicht innerhalb des Wafers entlang jeder Teilungslinie ausbildet. Danach wird eine externe Kraft auf den Wafer aufgebracht, um dadurch den Wafer entlang der Teilungslinien zu teilen, um somit mehrere einzelne Bauelementchips, die einzeln die mehreren Bauelemente aufweisen, zu erhalten. Die Bauelementchips werden in verschiedenen elektrischen Geräten wie beispielsweise Mobiltelefonen und Computern (siehe beispielsweise japanisches Patent Nr. 3408805 ) benutzt.
Ferner gibt es einen Fall, in dem eine TEG zur Benutzung bei einer Beurteilung und einer Analyse jedes Bauelements im Vorhinein an jeder Teilungslinie ausgebildet ist, wobei die TEG eine Gruppe von Metall enthaltenden Elementen ist. Im Fall des Teilens eines Wafers, an dem an jeder Teilungslinie eine solche TEG ausgebildet ist, ist es erforderlich, einen Laserstrahl in dem Zustand auf den Wafer aufzubringen, in dem ein Brennpunkt des Laserstrahls an einer oberen Oberfläche jeder Teilungslinie angeordnet ist, wodurch die TEG entlang jeder Teilungslinie geschnitten wird.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Bei einem Schneiden der TEG entlang jeder Teilungslinie durch Aufbringen eines Laserstrahls auf die Vorderseite des Wafers in dem Zustand, in dem der Brennpunkt des Laserstrahls an der TEG angeordnet ist, wodurch eine Ablation durchgeführt wird, tritt ein solches Problem auf, dass sich Schmutzpartikel von der Position, an der der Laserstrahl aufgebracht wird, verteilen, was eine Verschmutzung einer Fokussierlinse verursacht.
Um mit diesem Problem umzugehen, wird ein Schutzband so an der Vorderseite des Wafers angebracht, dass es das Verteilen der Schmutzpartikel unterdrückt, und ein Laserstrahl wird über das Schutzband auf die Vorderseite des Wafers aufgebracht. Allerdings tritt bei einem Abziehen des Schutzbandes von der Vorderseite des Wafers ein solches Problem auf, dass ein im Schutzband enthaltenes Haftmittel an der Vorderseite des Wafers verbleiben kann, was eine Verringerung einer Qualität jedes Bauelements verursacht. Insbesondere im Fall, in dem ein Laserstrahl benutzt wird, der eine Transmissionswellenlänge für den Wafer aufweist (wie beim Ausbilden einer modifizierten Schicht innerhalb des Wafers verwendet), um die Ablation durchzuführen und dadurch die TEG zu schneiden, ist es wahrscheinlich, dass das obige Verschmutzungsproblem auftritt.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Waferbearbeitungsverfahren bereitzustellen, das die Verschmutzung einer Fokussierlinse mit den Schmutzpartikeln bei einem Aufbringen eines Laserstrahls auf einen Wafer, an dem an jeder Teilungslinie eine TEG ausgebildet ist, wodurch die TEG geschnitten wird, verhindern kann und auch eine Verringerung der Qualität jedes Bauelements verhindern kann.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Waferbearbeitungsverfahren zum Teilen eines Wafers bereitgestellt, der an seiner Vorderseite ein Bauelementgebiet aufweist, wobei das Bauelementgebiet mehrere getrennte Bereiche aufweist, in denen mehrere Bauelemente einzeln so ausgebildet sind, dass sie durch mehrere Teilungslinien getrennt werden, wobei eine TEG an jeder Teilungslinie ausgebildet ist, wobei der Wafer entlang der Teilungslinien geteilt wird, um mehrere Bauelementchips zu erhalten, die einzeln die mehreren Bauelemente aufweisen. Das Waferbearbeitungsverfahren umfasst: einen Folienverbindungsschritt des Platzierens einer thermoplastischen Polymerfolie an der Vorderseite des Wafers, wobei die thermoplastische Polymerfolie eine Größe aufweist, die in der Lage ist, das Bauelementgebiet abzudecken, und als nächstes des Durchführens eines Thermokompressionsverbindens, um die Polymerfolie mit der Vorderseite des Wafers zu verbinden, wodurch die Vorderseite des Wafers mit der Polymerfolie geschützt wird; einen TEG-Schneidschritt des Aufbringens eines ersten Laserstrahls durch die Polymerfolie auf den Wafer entlang jeder Teilungslinie in einem Zustand, in dem ein Brennpunkt des ersten Laserstrahls an jeder Teilungslinie angeordnet ist, wodurch die an jeder Teilungslinie ausgebildete TEG geschnitten wird; einen Ausbildungsschritt einer modifizierten Schicht eines Aufbringens eines zweiten Laserstrahls auf eine Rückseite des Wafers entlang jeder Teilungslinie in einem Zustand, in dem ein Brennpunkt des zweiten Laserstrahls innerhalb des Wafers in einem Gebiet angeordnet ist, das jeder Teilungslinie entspricht, wobei der zweite Laserstrahl eine Transmissionswellenlänge für den Wafer aufweist, wodurch eine modifizierte Schicht innerhalb des Wafers entlang jeder Teilungslinie ausgebildet wird; und einen Waferteilungsschritt des Aufbringens einer äußeren Kraft auf den Wafer nach einem Durchführen des TEG-Schneidschrittes und des Ausbildungsschritts der modifizierten Schicht, um dadurch den Wafer entlang der Teilungslinien zu teilen, um die Bauelementchips zu erhalten.
Bevorzugt weist das Waferbearbeitungsverfahren ferner vor oder nach einem Durchführen des TEG-Schneidschritts einen Wafertragschritt des Tragens des Wafers über ein Teilungsband an einem ringförmigen Rahmen auf, der eine innere Öffnung aufweist, die in der Lage ist, den Wafer unterzubringen, wobei das Teilungsband an der Rückseite des Wafers und am ringförmigen Rahmen in einem Zustand angebracht ist, in dem der Wafer in der inneren Öffnung des ringförmigen Rahmens angeordnet ist, auf, wobei der zweite Laserstrahl im Ausbildungsschritt der modifizierten Schicht über das Teilungsband auf die Rückseite des Wafers aufgebracht wird. Bevorzugt umfasst das Waferbearbeitungsverfahren ferner einen Folienabziehschritt des Abziehens der Polymerfolie von der Vorderseite des Wafers vor einem Durchführen des Waferteilungsschritts. Bevorzugt ist der im TEG-Schneidschritt zu benutzende erste Laserstrahl der Gleiche wie der im Ausbildungsschritt der modifizierten Schicht zu benutzende zweite Laserstrahl.
Bevorzugt ist die thermoplastische Polymerfolie eine Polyolefinfolie oder eine Polyesterfolie.
Bevorzugt ist die Polyolefinfolie aus Polyethylen, Polypropylen oder Polystyren ausgebildet. Im Fall, dass die Polyolefinfolie aus Polyethylen ausgebildet ist, wird die Polyolefinfolie im Folienverbindungsschritt bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 120°C bis 140°C erwärmt. Im Fall, dass die Polyolefinfolie aus Polypropylen ausgebildet ist, wird die Polyolefinfolie im Folienverbindungsschritt bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 160°C bis 180°C erwärmt. Im Fall, dass die Polyolefinfolie aus Polystyren ausgebildet ist, wird die Polyolefinfolie im Folienverbindungsschritt bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 220°C bis 240°C erwärmt.
Bevorzugt ist die Polyesterfolie aus Polyethylenterephthalat oder Polyethylennaphthalat ausgebildet. Im Fall, dass die Polyesterfolie aus Polyethylenterephthalat ausgebildet ist, wird die Polyesterfolie im Folienverbindungsschritt bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 250°C bis 270°C erwärmt. Im Fall, dass die Polyesterfolie aus Polyethylennaphthalat ausgebildet ist, wird die Polyesterfolie im Folienverbindungsschritt bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 160°C bis 180°C erwärmt.
Das Waferbearbeitungsverfahren der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Teilen eines Wafers, der an seiner Vorderseite ein Bauelementgebiet aufweist. Das Bauelementgebiet weist mehrere getrennte Bereiche auf, in denen mehrere Bauelemente einzeln so ausgebildet sind, dass sie von mehreren Teilungslinien getrennt sind. Ferner ist im Vorhinein eine TEG an jeder Teilungslinie ausgebildet. Der Wafer wird durch dieses Verfahren entlang der Teilungslinien geteilt, wodurch mehrere Bauelementchips erhalten werden, die jeweils die mehreren Bauelemente aufweisen. Das Waferbearbeitungsverfahren weist einen Folienverbindungsschritt, einen TEG-Schneidschritt, einen Ausbildungsschritt einer modifizierten Schicht und einen Waferteilungsschritt auf. Im Folienverbindungsschritt wird eine thermoplastische Polymerfolie, die eine Größe aufweist, die in der Lage ist, das Bauelementgebiet des Wafers abzudecken, an der Vorderseite des Wafers platziert und als nächstes wird ein Thermokompressionsverbinden durchgeführt, um die Polymerfolie mit der Vorderseite des Wafers zu verbinden, wodurch die Vorderseite des Wafers mit der Polymerfolie geschützt wird. Im TEG-Schneidschritt wird ein erster Laserstrahl über die Polymerfolie entlang jeder Teilungslinie in dem Zustand auf den Wafer aufgebracht, in dem der Brennpunkt des ersten Laserstrahls an jeder Teilungslinie angeordnet wird, wodurch die an jeder Teilungslinie ausgebildete TEG geschnitten wird. Im Ausbildungsschritt der modifizierten Schicht wird ein zweiter Laserstrahl, der eine Transmissionswellenlänge für den Wafer aufweist, in dem Zustand auf die Rückseite des Wafers entlang jeder Teilungslinie aufgebracht, in dem der Brennpunkt des zweiten Laserstrahls innerhalb des Wafers in einem Gebiet angeordnet ist, das jeder Teilungslinie entspricht, wodurch innerhalb des Wafers entlang jeder Teilungslinie eine modifizierte Schicht ausgebildet wird. Im Waferteilungsschritt wird nach einem Durchführen des TEG-Schneidschritts und des Ausbildungsschritts der modifizierten Schicht eine äußere Kraft auf den Wafer aufgebracht, wodurch der Wafer entlang der Teilungslinien geteilt wird, um die Bauelementchips zu erhalten. Mit dieser Ausgestaltung kann bei einem Aufbringen des ersten Laserstrahls auf die TEG, um die TEG im TEG-Schneidschritt zu schneiden, ein Verteilen von vom Wafer erzeugten Schmutzpartikeln durch die im Folienverbindungsschritt an der Vorderseite des Wafers angebrachte Polymerfolie unterdrückt werden, sodass eine Verschmutzung einer Fokussierlinse mit den Schmutzpartikeln vermieden werden kann. Ferner wird die Polymerfolie im Folienverbindungsschritt durch ein Thermokompressionsverbinden mit dem Wafer verbunden. Demgemäß besteht keine Möglichkeit, dass bei einem Abziehen der Polymerfolie von der Vorderseite des Wafers beispielsweise ein Haftmittel, ein Wachs, ein flüssiger Kunststoff oder dergleichen an jedem Bauelement verbleibt, sodass eine Verminderung der Qualität jedes Bauelements vermieden werden kann.
Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art, diese zu realisieren, werden ersichtlicher und die Erfindung selbst wird am besten durch ein Studium der folgenden Beschreibung und der angehängten Ansprüche unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen, verstanden.
Figurenliste

1A ist eine Perspektivansicht, die eine Art eines Platzierens einer Folie an der Vorderseite eines Wafers in einem Folienanbringschritt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
1B ist eine Perspektivansicht, die einen Zustand darstellt, in dem die Folie an der Vorderseite des Wafers angeordnet ist;
2A, 2B und 2C sind teilweise Schnittseitenansichten zum Darstellen einer Art eines Verbindens der Folie mit der Vorderseite des Wafers durch ein Thermokompressionsverbinden im Folienverbindungsschritt;
3 ist eine Seitenansicht einer durch den Folienverbindungsschritt erhaltenen Wafereinheit;
4 ist eine Perspektivansicht zum Darstellen eines Wafertragschrittes gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform;
5A ist eine Perspektivansicht zum Darstellen eines TEG-Schneidschrittes gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform;
5B ist eine Perspektivansicht, die einen durch den TEG-Schneidschritt erhaltenen Zustand darstellt;
6 ist eine Perspektivansicht zum Darstellen eines Ausbildungsschritts einer modifizierten Schicht gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform;
7 ist eine Perspektivansicht zum Darstellen eines Folienabziehschrittes gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform;
8 ist eine teilweise Schnittseitenansicht zum Darstellen eines Waferteilungsschrittes gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform;
9A ist eine Perspektivansicht, die eine Abwandlung des Folienanverbindungsschrittes darstellt; und
9B ist eine vergrößerte Schnittansicht eines wesentlichen Teils der in 9A gezeigten Ausgestaltung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Eine bevorzugte Ausführungsform des Waferbearbeitungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun detailliert unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden.
Vor einem Durchführen des Waferbearbeitungsverfahren gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform werden ein kreisförmiger Wafer 10 und eine kreisförmige Folie 20 wie in 1A dargestellt vorbereitet. Der Wafer 10 ist aus Siliziumcarbid (SiC) ausgebildet. Der Wafer 10 weist eine Vorderseite 10a und eine Rückseite 10b auf. Mehrere sich schneidende Teilungslinien 14 sind an der Vorderseite 10a des Wafers 10 ausgebildet, um dadurch mehrere getrennte Bereiche, in denen mehrere Bauelemente 12 einzeln ausgebildet sind, zu definieren. Die mehreren Teilungslinien 14 bestehen aus mehreren parallelen Teilungslinien, die sich in einer ersten Richtung erstrecken, und mehreren parallelen Teilungslinien, die sich in einer zweiten, zur ersten Richtung senkrechten, Richtung erstrecken. Die mehreren Bauelemente 12 und die mehreren Teilungslinien 14 sind in einem zentralen Bauelementgebiet 10c an der Vorderseite 10a des Wafers 10 ausgebildet. Das Bauelementgebiet 10c wird von einem äußeren Randgebiet 10d, in dem keine Bauelemente ausgebildet sind, umgeben. Ferner ist, wie in einem eingekreisten Gebiet P in 1A dargestellt ist, wobei dieses Gebiet P eine vergrößerte Perspektivansicht eines Teils des Bauelementgebiets 10c des Wafers 10 ist, eine TEG 16 als eine Gruppe von Elementen zur Benutzung bei einem Beurteilen und einer Analyse jedes Bauelements 12 an einem Teil jeder Teilungslinie 14 ausgebildet. Die TEG 16 weist ein Metall auf. Die Folie 20 weist eine Vorderseite 20a und eine Rückseite 20b auf. Die Folie 20 weist im Wesentlichen die gleiche Größe (Durchmesser) wie diejenige des Wafers 10 auf. Die Folie 20 ist eine thermoplastische Polymerfolie wie beispielsweise eine Polyolefinfolie oder eine Polyesterfolie. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist eine Polyethylen (PE)-Folie als ein Beispiel für die Polyolefinfolie für die Folie 20 ausgewählt. In der vorliegenden Erfindung ist es nicht immer notwendig, die Größe der Folie 20 gleich wie die Größe des Wafers 10 auszugestalten, sondern es ist ausreichend, wenn die Folie 20 eine Größe aufweist, die in der Lage ist, mindestens das Bauelementgebiet 10c abzudecken.
(Folienverbindungsschritt)
Nach einem Vorbereiten des Wafers 10 und der Folie 20 wird ein kreisförmiger Tragtisch 40, der eine Vorderseite 40a aufweist, an der oberen Oberfläche einer rechteckigen Basis 50 an einem zentralen Abschnitt davon in dem Zustand vorgesehen, in dem die Vorderseite 40a des Tragtischs 40 wie in 1A dargestellt nach oben gerichtet ist. Die Folie 20 ist an der Vorderseite 40a des Tragtischs 40 an einem zentralen Abschnitt davon in dem Zustand platziert, in dem die Vorderseite 20a der Folie 20 nach oben gerichtet ist. Der Durchmesser des Tragtischs 40 ist größer als der Durchmesser der Folie 20 (siehe 1B). Ferner ist der Wafer 10 an der Vorderseite 20a der Folie 20 in dem Zustand platziert, in dem die Rückseite 10b des Wafers 10 nach oben gerichtet ist, das heißt, dass die Vorderseite 10a des Wafers 10 wie in 1A dargestellt nach unten gerichtet ist. Zu diesem Zeitpunkt ist der Wafer 10 mit der am Tragtisch 40 angeordneten Folie 20 ausgerichtet. Die Vorderseite (obere Oberfläche) 40a des Tragtischs 40 ist eben und ist mit einem Fluorkunststoff beschichtet. Wie in 2 dargestellt, weist der Tragtisch 40 eine elektrische Heizung 42 als ein Heizmittel auf und weist auch einen (nicht dargestellten) Temperatursensor auf. Die elektrische Heizung 42 und der Temperatursensor sind mit einer Steuerungseinheit und einer Leistungsquelle (beide nicht dargestellt) verbunden, wodurch die Temperatur des Tragtischs 40 auf eine gewünschte Temperatur eingestellt werden kann.
Nach einem Anordnen der Folie 20 am Tragtisch 40 und einem Anordnen des Wafers 10 an der Folie 20 in dem Zustand, in dem die Rückseite 10b des Wafers 10 wie in 1B nach oben gerichtet ist, wird ein Thermokompressionsverbinden durchgeführt, um die Folie 20 wie in 2A, 2B und 2C dargestellt mit dem Wafer 10 zu verbinden. Dieses Thermokompressionsverbinden wird nun detaillierter beschrieben.
Wie in 2A dargestellt, wird das Thermokompressionsverbinden unter Benutzung einer Thermokompressionsverbindungsvorrichtung 60 durchgeführt. Die Thermokompressionsverbindungsvorrichtung 60 weist ein umschließendes Abdeckelement 62 zum Ausbilden einer umschlossenen Umgebung zusammen mit der Basis 50 in dem Zustand auf, in dem der Tragtisch 40 in der umschlossenen Umgebung angeordnet ist. In 2A bis 2C ist zur einfacheren Darstellung der inneren Ausgestaltung nur das umschließende Abdeckelement 62 in einem vertikalen Schnitt dargestellt. Das umschließende Abdeckelement 62 ist ein kastenförmiges Element, das so ausgestaltet ist, dass es die gesamte obere Oberfläche der Basis 50 auf eine solche Weise abdeckt, dass der Wafer 10 und die auf dem an der Basis 50 vorgesehenen Tragtisch 40 platzierte Folie 20 vom umschließenden Abdeckelement 62 umgeben werden können. Das umschließende Abdeckelement 62 weist eine rechteckige obere Wand 62a und eine rechteckige zylindrische Seitenwand 62b, die sich vom äußeren Umfang der rechteckigen oberen Wand 62 nach unten erstreckt, auf. Das umschließende Abdeckelement 62 ist an seinem unteren Ende gegenüber der oberen Wand 62a offen. Die obere Wand 62a weist eine zentrale Öffnung 62c zum Einbringen eines Tragschafts 64a eines Drückelements 64 auf. Der Tragschaft 64a des Drückelements 64 ist vertikal beweglich durch die zentrale Öffnung 62c der oberen Wand 62a eingebracht. Ferner ist zwischen dem Tragschaft 64a und der oberen Wand 62a eine Dichtungsstruktur 62d so angeordnet, dass sie die Lücke dazwischen in der zentralen Öffnung 62c abdichtet. Die Dichtungsstruktur 62d lässt die vertikale Bewegung des Tragschafts 64a und die hermetische Dichtung eines Innenraumes S des umschließenden Abdeckelements 62 zur Ausbildung der umschlossenen Umgebung zu. Eine Druckaufbringplatte 64b ist mit dem unteren Ende des Tragschafts 64a verbunden. Somit besteht das Drückelement 64 aus dem Tragschaft 64a und der Druckaufbringplatte 64b. Die Druckaufbringplatte 64b ist in kreisförmiges Element, das im Wesentlichen einen Durchmesser aufweist, der größer ist als derjenige des Wafers 10. Bevorzugt ist der Durchmesser der Druckaufbringplatte 64b geringfügig größer festgelegt als derjenige des Tragtischs 40. Ferner ist ein elastisches Dichtungselement 62e an der unteren Endoberfläche der Seitenwand 62b des umschließenden Abdeckelements 62 so vorgesehen, dass es sich über den Umfang der Seitenwand 62b erstreckt. Das elastische Dichtungselement 62e wirkt so, dass es den Innenraum S des umschließenden Abdeckelements 62 zusammen mit der Basis 50 abdichtet. Auch wenn es nicht dargestellt ist, ist ein Antriebsmittel zum vertikalen Bewegen des Drückelements 64 oberhalb des Drückelements 64 vorgesehen.
Nachdem der Wafer 10 über die Folie 20 am an der Basis 50 angeordneten Tragtisch 40 in dem Zustand platziert worden ist, in dem die Rückseite 10b des Wafers 10 nach oben gerichtet ist, wird das umschließende Abdeckelement 62 so oberhalb der Basis 50 positioniert, dass es den Tragtisch 40 wie in 2A dargestellt umgibt. Danach wird das umschließende Abdeckelement 62 abgesenkt, bis die untere Endoberfläche der Seitenwand 62b an der oberen Oberfläche der Basis 50 anliegt, wie in 2B dargestellt. Somit wird das umschließende Abdeckelement 62 so an der oberen Oberfläche der Basis 50 platziert, dass es den Innenraum S, in dem der Wafer 10 und die Folie 20 am Tragtisch 40 angeordnet sind, umschließt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Druckaufbringplatte 64b wie in 2B dargestellt oberhalb der oberen Oberfläche des Wafers 10 positioniert. Wenn das umschließende Abdeckelement 62 an der Basis 50 platziert ist, kommt das elastische Dichtungselement 62e, das an der unteren Endoberfläche der Seitenwand 62b vorgesehen ist, in engen Kontakt mit der oberen Oberfläche der Basis 50 und bewirkt dadurch eine hermetische Dichtung. Die Basis 50 weist ein Ansaugloch 52 in der Nähe des Tragtischs 40 auf. Das Ansaugloch 52 ist mit einem (nicht dargestellten) Ansaugmittel zum Erzeugen eines Vakuums verbunden. Demgemäß ist der durch das umschließende Abdeckelement 62 gemeinsam mit der Basis 50 definierte Innenraum S über das Ansaugloch 52 mit dem Ansaugmittel verbunden.
Auf diese Weise wird das umschließende Abdeckelement 62 an der Basis 50 platziert, um dadurch den Innenraum S des umschließenden Abdeckelements 62 wie in 2B dargestellt zu einer umschlossenen Umgebung zu machen. Danach wird das Ansaugmittel betätigt, um die Luft im Innenraum S über das Ansaugloch 52 anzusaugen, um dadurch den Innenraum S, in dem der Wafer 10 vorliegt, zu evakuieren, um einen annähernden Vakuumzustand zu erhalten. Gleichzeitig wird die im Tragtisch 40 enthaltene Elektroheizung 42 betätigt, um die Folie, die so am Tragtisch 40 angeordnet ist, dass sie zwischen dem Wafer 10 und dem Tragtisch 40 angeordnet ist, zu erwärmen. Zu diesem Zeitpunkt wird die Temperatur des Tragtischs 40 durch den Temperatursensor und die Steuerungseinheit (beide nicht dargestellt) gesteuert, um die Folie auf eine Temperatur (120°C bis 140° C) in der Nähe des Schmelzpunkts von Polyethylen, das die Folie 20 in dieser bevorzugten Ausführungsform ausbildet, zu erwärmen. Beim Erwärmen der Folie 20 wie oben erwähnt wird die Druckaufbringplatte 64b abgesenkt, um einen gleichmäßigen Druck auf die gesamte obere Oberfläche (Rückseite 10b) des Wafers 10 wie in 2C dargestellt aufzubringen. Da der Innenraum S, in dem der Wafer 10 vorliegt, auf einen annähernden Vakuumzustand evakuiert worden ist, ist die zwischen dem Wafer 10 und der Folie 20 verbleibende Luft abgesaugt. Ferner ist die Folie 20 so auf die obigen Temperatur erwärmt worden, dass sie weich wird, wodurch sich die Haftung erhöht, sodass der Wafer 10 durch ein Thermokompressionsverbinden mit der Folie 20 verbunden wird, wodurch eine Wafereinheit W ausgebildet wird. Das heißt, dass die Wafereinheit W aus dem Wafer 10 und der Folie 20, die miteinander verbunden sind, besteht. Auf diese Weise wird der Folienverbindungsschritt abgeschlossen. Durch ein Durchführen des Folienverbindungsschritt wird mindestens das an der Vorderseite 10a des Wafers 10 ausgebildete Bauelementgebiet 10c mit der Folie 20 bedeckt. Das heißt, dass das Bauelementgebiet 10c von der Folie 20 geschützt wird.
Nach einem Beenden des Folienverbindungsschritts wird der Betrieb des Ansaugmittels angehalten und der Betrieb der Elektroheizung 42 wird ebenfalls angehalten. Danach wird die Druckaufbringplatte 64b angehoben und das umschließende Abdeckelement 62 wird ebenfalls angehoben. Wenn die Temperatur der Folie 20 auf eine Temperatur in der Nähe einer Raumtemperatur abgesenkt wird, kann die Wafereinheit W vom Tragtisch 40 genommen werden. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist die obere Oberfläche 40a des Tragtischs 40 mit einem Fluorkunststoff beschichtet. Demgemäß kann die Folie 20, selbst, wenn die Folie 20 erwärmt wird, sodass sich ihre Haftung erhöht, nach einem Durchführen des Folienverbindungsschritts einfach vom Tragtisch 40 abgezogen werden.
Die durch ein Durchführen des Folienverbindungsschritts ausgebildete Wafereinheit W wird nun detaillierter unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Wie oben beschrieben, wird die Folie 20 in einer umschlossenen Umgebung unter Vakuum erwärmt und dadurch im Folienverbindungsschritt erweicht. Ferner wird auf den Wafer 10 in dem Zustand, in dem die Folie 20 im Folienverbindungsschritt erweicht worden ist, ein Druck aufgebracht, sodass der Wafer 10 mit einer ausreichenden Tragkraft an der Folie 20 getragen wird, ohne, dass beispielsweise ein Haftmittel oder ein Wachs benutzt wird. Ferner kann die in der Nähe der TEG 16 verbleibende Luft, während die TEG in dieser bevorzugten Ausführungsform an jeder an der Vorderseite 10a des Wafers 10 ausgebildeten Teilungslinie 14 ausgebildet ist, im Folienverbindungsschritt auch komplett abgesaugt werden. Demgemäß können jedes Bauelement 12 und jede TEG 16, wie in 3 im eingekreisten Bereich Q dargestellt, wobei der eingekreiste Bereich Q eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils der Wafereinheit W ist, in die durch ein Erwärmen erweichte Folie 20 eingefügt werden, sodass die Folie 20 eng mit dem Wafer 10 verbunden werden kann. Das heißt, dass der Wafer 10 und die Folie 20 fest miteinander verbunden werden können, um die Wafereinheit W zu erhalten.
(TEG-Schneidschritt)
Nach einem Durchführen des Folienverbindungsschritts wird ein TEG-Schneidschritt durchgeführt, um die an jeder Teilungslinie 14 ausgebildete TEG 16 zu schneiden. Der TEG-Schneidschritt wird nun detaillierter beschrieben.
Vor einem Durchführen des TEG-Schneidschritts wird die vom Tragtisch 40 der Thermokompressionsverbindungsvorrichtung 60 abgezogene Wafereinheit W in dem Zustand an einem Teilungsband T angebracht, in dem die Rückseite 10b des Wafers 10 wie in 4 dargestellt nach unten gerichtet ist. Das Teilungsband T ist ein kreisförmiges Haftband und die Wafereinheit W ist an einem zentralen Abschnitt des Teilungsbandes T angebracht. Ferner ist ein äußerer Abschnitt des Teilungsbandes T an einem ringförmigen Rahmen F, der eine innere Öffnung Fa zum Aufnehmen der Wafereinheit W aufweist, angebracht. Somit ist die Wafereinheit W in dem Zustand über das Teilungsband T am ringförmigen Rahmen F getragen, in dem die Wafereinheit W in der inneren Öffnung Fa des ringförmigen Rahmens F angeordnet ist (Wafertragschritt). Das heißt, dass die Wafereinheit W in dem Zustand am Teilungsband T angebracht ist, in dem die mit der Vorderseite 10a des Wafers W verbundene Folie 20 nach oben gerichtet ist oder nach oben freiliegt.
Nach einem Durchführen des Wafertragschritts wird die über das Teilungsband T am ringförmigen Rahmen F getragene Wafereinheit W zu einer in 5A dargestellten bekannten Laserbearbeitungsvorrichtung 70 übertragen. In 5A ist ein Teil der Laserbearbeitungsvorrichtung 70 dargestellt. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 70 weist ein Haltemittel (nicht dargestellt) zum Halten der Wafereinheit W auf, die über das Teilungsband T in dem Zustand am ringförmigen Rahmen F getragen wird, in dem das Teilungsband T nach unten gerichtet ist, das heißt, dass die Folie 20 nach oben gerichtet ist. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 70 weist ferner ein Ausrichtungsmittel (nicht dargestellt), das eine Abbildungskamera zum Abbilden des Wafers 10 aufweist, und ein Laserstrahlaufbringmittel 72 zum Aufbringen eines Laserstrahls LB auf den Wafer 10 auf. In dem Zustand, in dem die über das Teilungsband T am ringförmigen Rahmen F getragene Wafereinheit W vom Haltemittel gehalten wird, wird eine Ausrichtung durch das Ausrichtungsmittel durchgeführt. Das heißt, dass die Fokusposition des vom Laserstrahlaufbringmittel 72 aufzubringenden Laserstrahls LB auf eine Vorgegebene der Teilungslinien 14, die sich in der ersten Richtung des Wafers erstrecken, ausgerichtet wird.
Nach einem Durchführen der obigen Ausrichtung wird der durch eine im Laserstrahlaufbringmittel 72 vorgesehene Fokussierlinse 72a zu fokussierende Brennpunkt des Laserstrahls LB an einer vorgegebenen Startposition an der vorgegebenen Teilungslinie 14 (z.B. an einem Ende der vorgegebenen Teilungslinie 14) am Wafer 10 angeordnet. Durch ein Durchführen der Ausrichtung werden die sich in der ersten Richtung erstreckenden Teilungslinien 14 parallel zur in 5A durch einen Pfeil X dargestellten X-Richtung ausgerichtet. Danach wird der Laserstrahl LB vom Laserstrahlaufbringmittel 72 auf den Wafer 10 aufgebracht und gleichzeitig wird das die Wafereinheit W haltende Haltemittel in der X-Richtung durch ein Bewegungsmittel (nicht dargestellt) bewegt. Demgemäß wird der Laserstrahl LB über die Folie 20 entlang der vorgegebenen Teilungslinie 14 auf den Wafer 10 aufgebracht. Das heißt, dass entlang der vorgegebenen Teilungslinien 14 eine Ablation durchgeführt wird, um eine laserbearbeitete Nut 100 wie in 5A dargestellt auszubilden. Gleichzeitig wird die an der vorgegebenen Teilungslinie 14 ausgebildete TEG 16 von der laserbearbeiteten Nut 100 geschnitten. Danach wird das Haltemittel durch das Bewegungsmittel in der Y-Richtung bewegt und der Laserstrahl LB wird entlang aller anderen Teilungslinien 14, die sich in der ersten Richtung erstrecken, ähnlich aufgebracht. Danach wird das Haltemittel um 90 Grad gedreht, um den Laserstrahl LB entlang aller anderen Teilungslinien 14, die sich in der zweiten, zur ersten Richtung senkrechten, Richtung erstrecken, ähnlich aufzubringen. Folglich werden mehrere laserbearbeitete Nuten 100 wie in 5B dargestellt entlang aller an der Vorderseite 10a des Wafers 10 ausgebildeten sich kreuzenden Teilungslinien 14 ähnlich ausgebildet, wodurch alle an allen sich kreuzenden Teilungslinien 14 ausgebildeten TEGs 16 geschnitten werden. Auf diese Weise wird der Laserstrahl LB im TEG-Schneidschritt über die Folie 20 entlang jeder Teilungslinie 14 auf die Vorderseite 10a des Wafers 10 aufgebracht, wobei die Folie 20 durch ein Thermokompressionsverbinden mit dem Wafer 10 verbunden worden ist. Demgemäß kann durch die Folie 20 einem Verteilen von beim Durchführen der Ablation vom Wafer 10 erzeugten Schmutzpartikeln vorgebeugt werden, wodurch eine Verschmutzung der Fokussierlinse 72a unterdrückt wird. Somit wird der TEG-Schneidschritt abgeschlossen.
Beispielsweise wird das Laserbearbeiten im TEG-Schneidschritt unter den folgenden Bedienungen durchgeführt.
Wellenlänge: 1064 nm
Wiederholungsfrequenz: 60 kHz
Durchschnittliche Leistung: 1 W
Zufuhrgeschwindigkeit: 600 mm/s
Nach einem Durchführen des TEG-Schneidschritts wird ein Ausbildungsschritt einer modifizierten Schicht durchgeführt, um eine modifizierte Schicht innerhalb des Wafers 10 auszubilden. Der Ausbildungsschritt der modifizierten Schicht wird nun detaillierter beschrieben.
(Ausbildungsschritt der modifizierten Schicht)
Der Ausbildungsschicht der modifizierten Schicht in dieser bevorzugten Ausführungsform kann unter Benutzung der oben erwähnten Laserbearbeitungsvorrichtung 70 durchgeführt werden. Nach einem Durchführen des TEG-Schneidschritts wird die über das Teilungsband T am ringförmigen Rahmen F getragene Wafereinheit W zunächst vom Haltemittel entfernt. Dann wird, wie in 6 dargestellt, die über das Teilungsband T am ringförmigen Rahmen F getragene Wafereinheit W umgedreht, sodass die Wafereinheit W nach unten gerichtet ist und das Teilungsband T nach oben gerichtet ist. Danach wird die so umgedrehte Wafereinheit W erneut vom Haltemittel gehalten. Nach einem Halten der Wafereinheit W am Haltemittel wird das Ausrichtmittel betätigt, um die Ausrichtung zwischen der Laseraufbringposition des Laserstrahls LB und einer Vorgegebenen der sich in der ersten Richtung erstreckenden Teilungslinien 14 auf dem Wafer 10 herbeizuführen. Wie in 6 dargestellt, wird der Laserstrahl LB im Ausbildungsschritt der modifizierten Schicht über das Teilungsband T auf die Rückseite 10b des Wafers 10 in dem Zustand aufgebracht, in dem die Vorderseite 10a des Wafers 10 nach oben gerichtet ist. Demgemäß weist das Ausrichtmittel ein Infrarotlichtaufbringmittel und ein Infrarotabbildungsmittel zum Abbilden der Teilungslinien 14 von der Rückseite 10b des Wafers 10 unter Benutzung von Infrarotlicht auf.
Nach einem Durchführen der Ausrichtung wird das Laserstrahlaufbringmittel 72 betätigt, um den Brennpunkt des Laserstrahls LB innerhalb des Wafers 10 in einem Bereich, der der vorgegebenen Teilungslinie 14 entspricht, zu positionieren. Danach wird der Laserstrahl LB über das Teilungsband T auf die Rückseite 10b des Wafers 10 aufgebracht. Gleichzeitig wird das Haltemittel, das die Wafereinheit W hält, in der in 6 durch einen Pfeil X dargestellten X-Richtung bewegt. Durch ein Durchführen der Ausrichtung wird die vorgegebene Teilungslinie 14, die sich in der ersten Richtung erstreckt, parallel zur X-Richtung ausgerichtet. Wie in den oben beschriebenen Laserbearbeitungsbedingungen dargestellt, weist der vom Laserstrahlaufbringmittel 72 aufzubringende Laserstrahl LB eine Transmissionswellenlänge (= 1064 nm) für SiC, das den Wafer 10 ausbildet, auf, sodass eine modifizierte Schicht 110 als ein Teilungsstartpunkt innerhalb des Wafers 10 entlang der vorgegebenen Teilungslinie 14 durch ein Aufbringen des Laserstrahls LB auf den Wafer 10 ausgebildet wird. Danach wird das Haltemittel in der in 6 durch einen Pfeil Y dargestellten Y-Richtung bewegt, um ähnlich mehrere modifizierte Schichten 110 innerhalb des Wafers 10 entlang aller anderen Teilungslinien 14, die sich in der ersten Richtung erstrecken, auszubilden. Danach wird das Haltemittel um 90 Grad gedreht, um mehrere modifizierte Schichten 110 innerhalb des Wafers 10 entlang aller anderen Teilungslinien 14, die sich in der zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung erstrecken, ähnlich auszubilden. Als ein Ergebnis werden die mehreren modifizierten Schichten 110 innerhalb des Wafers 10 entlang aller sich kreuzenden Teilungslinien 14, die an der Vorderseite 10a des Wafers 10 ausgebildet sind, ausgebildet. Somit wird der Ausbildungsschritt der modifizierten Schicht abgeschlossen.
(Waferteilungsschritt)
Nach einem Durchführen des Ausbildungsschritts der modifizierten Schicht wird ein Waferteilungsschritt durchgeführt, um den Wafer 10 durch ein Aufbringen einer äußeren Kraft auf den Wafer 10 in einzelne Bauelementchips (die Bauelemente 12) zu teilen. Der Waferteilungsschritt wird nun detaillierter beschrieben.
Vor einem Durchführen des Waferteilungsschritts wird ein Folienabziehschritt durchgeführt, um, wie in 7 dargestellt, die Folie 20 vom über das Teilungsband T am ringförmigen Rahmen F getragenen Wafer 10 abzuziehen. Beim Abziehen der Folie 20 wird die Folie 20 bevorzugt erwärmt, um sie zu erweichen, sodass die Folie 20 einfacherer abgezogen werden kann. Ferner gibt es einen Fall, in dem gemäß dem Material der Folie 20 die Haftung der Folie 20 durch ein Kühlen der Folie 20 reduziert wird. In diesem Fall kann die Folie 20 gekühlt werden, um ihre Haftung im Folienabziehschritt zu reduzieren. Demgemäß kann gemäß den Eigenschaften des Materials der Folie 20 ausgewählt werden, ob die Folie 20 zu erwärmen oder abzukühlen ist. In dieser bevorzugten Ausführungsform wird der Wafer 10 durch ein Thermokompressionsverbinden an der Folie 20 getragen. Das heißt, dass beispielsweise kein flüssiger Kunststoff, Haftmittel oder Wachs zwischen der Folie 20 und dem Wafer 10 vorliegt. Demgemäß besteht beim Abziehen der Folie 20 von der Vorderseite 10a des Wafers 10 keine Möglichkeit, dass ein solcher flüssiger Kunststoff, ein Haftmittel oder Wachs an jedem Bauelement 12 verbleibt, wodurch eine Verminderung der Qualität jedes Bauelements 12 verhindert wird.
Nach einem Abziehen der Folie 20 vom Wafer 10 wird der über das Teilungsband T am ringförmigen Rahmen F getragene Wafer zu einer Teilungsvorrichtung 80 zum Durchführen des Waferteilungsschritts wie in 8 dargestellt übertragen. Der Waferteilungsschritt unter Benutzung der Teilungsvorrichtung 80 wird nun detaillierter beschrieben.
Der Waferteilungsschritt wird durch die Teilungsvorrichtung 80 durchgeführt, von der ein Teil in einem Vertikalschnitt in 8 dargestellt ist. Die Teilungsvorrichtung 80 weist ein Rahmenhaltelement 81, das eine ringförmige Form aufweist, mehrere Klemmen 82, die am äußeren Umfang des Rahmenhalteelements 81 zum Klemmen des an der oberen Oberfläche des Rahmenhalteelements 81 platzierten ringförmigen Rahmens F vorgesehen sind, und eine zylindrische Aufweittrommel 83 auf, die vom Rahmenhalteelement 81 umgeben ist, um das Teilungsband T, das am von den Klemmen 82 gehaltenen ringförmigen Rahmen F angebracht ist, aufzuweiten. Die Aufweittrommel 83 ist an ihrem oberen Ende offen. Das Rahmenhalteelement 81 wird durch mehrere Tragelemente 84, die um die Aufweittrommel 83 angeordnet sind, vertikal beweglich getragen. Jedes Tragelement 84 besteht aus einem Luftzylinder 84a und einer Kolbenstange 84b, die sich vom Luftzylinder 84a nach oben erstreckt. Das obere Ende jeder Kolbenstange 84b ist an der unteren Oberfläche des Rahmenhaltelements 81 befestigt. Demgemäß wird das Rahmenhalteelement 81, wenn jeder Luftzylinder 84a so betätigt wird, dass er jede Kolbenstange 84b vertikal bewegt, durch jede Kolbenstange 84b vertikal bewegt.
Die Aufweittrommel 83 weist einen äußeren Durchmesser auf, der kleiner ist als der innere Durchmesser des ringförmigen Rahmens F und weist einen inneren Durchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser des Wafers 10, der über das Teilungsband T am ringförmigen Rahmen F getragen wird. Demgemäß ist das obere Ende der Aufweittrommel 83 unterhalb eines ringförmigen freiliegenden Bereichs des Teilungsbands T, der zwischen dem Wafer 10 und dem ringförmigen Rahmen F definiert ist, positioniert. Das Rahmenhalteelement 81 ist so eingerichtet, dass es durch das Tragmittel 84 so vertikal bewegt wird, dass es eine Anfangsposition, an der die obere Oberfläche des Rahmenhalteelements 81 im Wesentlichen auf dem gleichen Niveau liegt wie diejenige des oberen Endes der Aufweittrommel 83, wie in 8 durch eine gestrichelte Linie dargestellt, und eine Betriebsposition einnimmt, in der das Rahmenhalteelement 81 von der Anfangsposition so abgesenkt wird, dass es dadurch einen Zustand erreicht, in dem das obere Ende der Aufweittrommel 83 ein relativ höheres Niveau als die obere Oberfläche des Rahmenhalteelements 81 aufweist, wie durch eine durchgezogene Linie in 8 dargestellt.
Wenn das Rahmenhalteelement 81 von der Anfangsposition abgesenkt wird, um dadurch die Position des oberen Endes der Aufweittrommel 83 relativ von der durch die gestrichelte Linien dargestellten Position zur durch die durchgezogene Linie dargestellten Position zu ändern, wird das am ringförmigen Rahmen F getragene Teilungsband T durch das obere Ende der Aufweittrommel 83 aufgeweitet. Das heißt, dass das Teilungsband T ein aufweitbares Band ist, das so eingerichtet ist, dass es durch ein Aufbringen einer Zugkraft darauf aufgeweitet wird. Als ein Ergebnis wird eine äußere Kraft (Zugkraft) auf den am Teilungsband T angebrachten Wafer 10 in seiner Richtung nach radial auswärts aufgebracht. Demgemäß wird der Wafer 10 entlang jeder Teilungslinie 14 geteilt, an der die laserbearbeitete Nut 100 im TEG-Schneidschritt ausgebildet worden ist, und die modifizierte Schicht 110 im Ausbildungsschritt der modifizierten Schicht ausgebildet worden ist, wodurch mehrere Bauelementchips, die jeweils die mehreren Bauelemente 12 aufweisen, erhalten werden. Somit wird der Waferteilungsschritt abgeschlossen.
Durch ein Durchführen des Waferteilungsschritts wird der Wafer 10 in dem Zustand in die mehreren Bauelementchips geteilt, die jeweils die mehreren Bauelemente aufweisen, in dem alle benachbarten Bauelementchips voneinander auf dem Teilungsband T entfernt sind. In diesem Zustand wird eine Aufnehmeinrichtung 85 betätigt, um jeden Bauelementchip unter Ansaugung zu halten und dann jeden Bauelementchip vom Teilungsband T zu trennen. Danach wird jeder Bauelementchip zu einer Vorrichtung zum Durchführen des nächsten Schrittes übertragen oder in einem Speichergehäuse gespeichert. Somit ist das Waferbearbeitungsverfahren in dieser bevorzugten Ausführungsform abgeschlossen.
Während in der obigen bevorzugten Ausführungsform die Teilungsvorrichtung 80 benutzt wird, um eine äußere Kraft auf den Wafer 10 in seiner radial nach außen gerichteten Richtung aufzubringen und dadurch den Wafer 10 in die einzelnen Bauelementchips zu teilen, ist ein Mittel zum Aufbringen einer äußeren Kraft auf den Wafer 10, um den Wafer 10 in die einzelnen Bauelementchips zu teilen, nicht auf das obige beschränkt. Beispielsweise kann ein keilförmiges Element benutzt werden, um den Wafer 10 entlang jeder Teilungslinie 14 zu drücken, wodurch eine äußere Kraft auf den Wafer 10 aufgebracht wird, um den Wafer 10 entlang jeder Teilungslinie 14 zu teilen. Als ein weiteres Beispiel kann ein walzenförmiges Druckaufbringmittel benutzt werden, um den Wafer 10 von oben zu drücken, wodurch eine äußere Kraft auf den Wafer 10 aufgebracht wird, um den Wafer 10 entlang jeder Teilungslinie zu teilen.
Der TEG-Schneidschritt in dieser bevorzugten Ausführungsform setzt den gleichen Laserstrahl wie den im Ausbildungsschritt der modifizierten Schicht zu verwendenden Laserstrahl ein. Im TEG-Schneidschritt wird der Brennpunkt des Laserstrahls an der oberen Oberfläche jeder Teilungslinie 14 angeordnet, um eine Ablation durchzuführen, wodurch die an jeder Teilungslinie 14 ausgebildete TEG geschnitten wird. Das heißt, dass es nicht notwendig ist, ein gesondertes Laserstrahlaufbringmittel zum Durchführen des TEG-Schneidschritts zusätzlich zu dem Laserstrahlaufbringmittel 72 zum Durchführen des Ausbildungsschritts der modifizierten Schicht vorzubereiten, wodurch eine gute Wirtschaftlichkeit erreicht wird. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Das heißt, dass ein zusätzliches Laserstrahlaufbringmittel, das in der Lage ist, einen Laserstrahl mit einer anderen Wellenlänge, die den Schnitt der TEG ermöglicht, aufzubringen, vorbereitet werden kann, um den TEG-Schneidschritt durchzuführen.
Während in dieser bevorzugten Ausführungsform der Wafertragschritt des Tragens des Wafers 10 über das Teilungsband T am ringförmigen Rahmen F vor einem Durchführen des TEG-Schneidschritts durchgeführt wird, kann der Wafertragschritt nach einem Durchführen des TEG-Schneidschritts durchgeführt werden.
Während die Folie 20 in dieser bevorzugten Ausführungsform eine Polyethylenfolie ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Das heißt, dass die Folie 20, die in der Lage ist, die Vorderseite 10a des Wafers 10 ohne einen Bedarf an beispielsweise einem flüssigen Kunststoff, einem Haftmittel oder einem Wachs durch ein Thermokompressionsverbinden zu schützen, geeignet aus einer Polyolefinfolie und einer Polyesterfolie gewählt werden kann. Beispiele für die Polyolefinfolie beinhalten eine Polyethylen (PE)-Folie, eine Polypropylen (PP)-Folie und eine Polystyren (PS)-Folie. Ferner beinhalten Beispiele für die Polyesterfolie eine Polyethylenterephthalat (PET)-Folie und eine Polyethylennaphthalat (PEN)-Folie.
In dieser bevorzugten Ausführungsform wird die Folie 20 im Folienverbindungsschritt durch ein Thermokompressionsverbinden auf eine Temperatur (120°C bis 140°C) in der Nähe des Schmelzpunkts von Polyethylen erwärmt. Allerdings wird die Folie 20 im Fall, dass die Folie 20 irgendeine andere thermoplastische Polymerfolie als eine Polyethylenfolie ist, bevorzugt auf eine Temperatur in der Nähe des Schmelzpunkts des Materials der gewählten Folie erwärmt. Beispielsweise wird die Folie 20 im Folienverbindungsschritt im Fall, in dem die Folie 20 eine Polypropylenfolie ist, bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 160°C bis 180°C in der Nähe des Schmelzpunkts von Polypropylen erwärmt. Im Fall, dass die Folie 20 eine Polystyrenfolie ist, wird die Folie 20 im Folienverbindungsschritt bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 220°C bis 240°C in der Nähe des Schmelzpunkts von Polystyren erwärmt. Ferner wird die Folie 20 im Fall, dass die Folie 20 eine Polyethylenterephthalatfolie ist, im Folienverbindungsschritt bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 250°C bis 270°C in der Nähe des Schmelzpunkts von Polyethylenterephthalat erwärmt. Im Fall, dass die Folie 20 eine Polyethylennaphthalatfolie ist, wird die Folie 20 im Folienverbindungsschritt bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 160°C bis 180°C in der Nähe des Schmelzpunkts von Polyethylennaphthalat erwärmt.
Während das umschließende Abdeckelement 62 in dieser bevorzugten Ausführungsform benutzt wird, um eine umschlossene Umgebung auszubilden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Beispielsweise kann eine Modifikation wie in 9A und 9B dargestellt erfolgen. In dieser Modifikation wird ein Haltemittel 90, das eine Vakuumeinspanneinrichtung 91 aufweist, benutzt, wobei die Vakuumeinspanneinrichtung 91 einen Durchmesser aufweist, der größer ist als derjenige der Folie 20. Der Wafer 10 wird über die Folie 20 an der Vakuumeinspanneinrichtung 91 des Haltemittels 90 gehalten. Darüber hinaus ist die gesamte obere Oberfläche der Vakuumeinspanneinrichtung 91, die den Wafer 10 und die Folie 20 hält, mit einem Filmelement 200 bedeckt. Das heißt, dass sowohl der Wafer 10, die Folie 20, als auch die freiliegende obere Oberfläche der Vakuumeinspanneinrichtung 91 vollständig mit dem Filmelement 200 bedeckt sind. In diesem Zustand wird ein (nicht dargestelltes) Ansaugmittel betrieben, um ein Vakuum Vm wie in 9A dargestellt auf die Vakuumeinspanneinrichtung 91 aufzubringen, wodurch der Innenraum einer durch das Filmelement 200 gemeinsam mit der oberen Oberfläche der Vakuumeinspanneinrichtung 91 gebildeten Umgebung evakuiert wird. 9B ist eine vergrößerte Schnittansicht eines wesentlichen Teils der Ausgestaltung, die in 9A dargestellt ist. Wie in 9B dargestellt, wird eine Walze 210, die ein Heizmittel (nicht dargestellt) aufweist, benutzt, um einen Druck auf die gesamte Rückseite 10b des Wafers 10 über das Filmelement 200 aufzubringen, während die Folie 20 auf eine gewünschte Temperatur erwärmt wird, um dadurch im Folienverbindungsschritt ein Thermokompressionsverbinden der Folie 20 am Wafer 10 durchzuführen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Umfang der Erfindung wird durch die angehängten Patentansprüche definiert und alle Änderungen und Modifikationen, die in das Äquivalente des Schutzbereichs der Ansprüche fallen, sind daher von der 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

JP 3408805 [0002]

Claims

Waferbearbeitungsverfahren zum Teilen eines Wafers mit einem Bauelementgebiet an seiner Vorderseite, wobei das Bauelementgebiet mehrere getrennte Bereiche aufweist, in denen mehrere Bauelemente einzeln so ausgebildet sind, dass sie durch mehrere Teilungslinien getrennt sind, wobei eine Testelementgruppe an jeder Teilungslinie ausgebildet ist, wobei der Wafer entlang der Teilungslinien geteilt wird, um mehrere Bauelementchips, die jeweils die mehreren Bauelemente aufweisen, zu erhalten, wobei das Waferbearbeitungsverfahren umfasst: einen Folienverbindungsschritt des Platzierens einer thermoplastischen Polymerfolie an der Vorderseite des Wafers, wobei die thermoplastische Polymerfolie eine Größe aufweist, die in der Lage ist, das Bauelementgebiet abzudecken, und als nächstes des Durchführens eines Thermokompressionsverbindens, um die Polymerfolie mit der Vorderseite des Wafers zu verbinden, wodurch die Vorderseite des Wafers mit der Polymerfolie geschützt wird; einen Testelementgruppen-Schneidschritt des Aufbringens eines erstens Laserstrahls durch die Polymerfolie auf den Wafer entlang jeder Teilungslinie in einem Zustand, in dem ein Brennpunkt des ersten Laserstrahls an jeder Teilungslinie angeordnet ist, wodurch die an jeder Teilungslinie ausgebildete Testelementgruppe geschnitten wird; einen Ausbildungsschritt einer modifizierten Schicht des Aufbringens eines zweiten Laserstrahls auf eine Rückseite des Wafers entlang jeder Teilungslinie in einem Zustand, in dem ein Brennpunkt des zweiten Laserstrahls innerhalb des Wafers in einem Gebiet angeordnet wird, das jeder Teilungslinie entspricht, wobei der zweite Laserstrahl eine Transmissionswellenlänge für den Wafers aufweist, wodurch eine modifizierte Schicht innerhalb des Wafers entlang jeder Teilungslinie ausgebildet wird; und ein Waferteilungsschritt des Aufbringens einer äußeren Kraft auf den Wafer nach einem Durchführen des Testelementgruppen-Schneidschrittes und des Ausbildungsschritts der modifizierten Schicht, wodurch der Wafer entlang der Teilungslinien geteilt wird, um die Bauelementchips zu erhalten.
Waferbearbeitungsverfahren gemäß Anspruch 1, ferner umfassend: einen Wafertragschritt des Tragens des Wafers über ein Teilungsband an einem ringförmigen Rahmen, der eine innere Öffnung aufweist, die in der Lage ist, den Wafer unterzubringen, vor oder nach einem Durchführen des Testelementgruppen-Schneidschritts, wobei das Teilungsband in einem Zustand an der Rückseite des Wafers und am ringförmigen Rahmen angebracht ist, in dem der Wafer in der inneren Öffnung des ringförmigen Rahmens angeordnet ist, einen zweiten Laserstrahl, der im Ausbildungsschritt der modifizierten Schicht durch das Teilungsband auf die Rückseite des Wafers aufgebracht wird.
Waferbearbeitungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: einen Folienabziehschritt des Abziehens der Polymerfolie von der Vorderseite des Wafers vor einem Durchführen des Waferteilungsschritts.
Waferbearbeitungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der im Testelementgruppen-Schneidschritt zu benutzende erste Laserstrahl der Gleiche ist wie der im Ausbildungsschritt der modifizierten Schicht zu benutzende Laserstrahl.
Waferbearbeitungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die thermoplastische Polymerfolie aus einem Material ausgebildet ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyolefin und Polyester besteht.
Waferbearbeitungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die thermoplastische Polymerfolie eine Polyolefinfolie aufweist, die aus einem Material ausgebildet ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyethylen, Polypropylen und Polystyren besteht.
Waferbearbeitungsverfahren nach Anspruch 6, wobei die Polyolefinfolie aus Polyethylen ausgebildet ist und wobei die Polyolefinfolie im Folienverbindungsschritt auf eine Temperatur im Bereich von 120°C bis 140°C erwärmt wird.
Waferbearbeitungsverfahren nach Anspruch 6, wobei die Polyolefinfolie aus Polypropylen ausgebildet ist und wobei die Polyolefinfolie im Folienverbindungsschritt auf eine Temperatur im Bereich von 160°C bis 180°C erwärmt wird.
Waferbearbeitungsverfahren nach Anspruch 6, wobei die Polyolefinfolie aus Polystyren ausgebildet ist und wobei die Polyolefinfolie im Folienverbindungsschritt auf eine Temperatur im Bereich von 220°C bis 240°C erwärmt wird.
Waferbearbeitungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die thermoplastische Polymerfolie eine Polyesterfolie aufweist, die aus einem Material ausgebildet ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyethylenterephthalat und Polyethylennaphthalat besteht.
Waferbearbeitungsverfahren nach Anspruch 10, wobei die Polyesterfolie aus Polyethylenterephthalat ausgebildet ist und wobei die Polyesterfolie im Folienverbindungsschritt auf eine Temperatur im Bereich von 250°C bis 270°C erwärmt wird.
Waferbearbeitungsverfahren nach Anspruch 10, wobei die Polyesterfolie aus Polyethylennaphthalat ausgebildet ist und wobei die Polyesterfolie im Folienverbindungsschritt auf eine Temperatur im Bereich von 160°C bis 180°C erwärmt wird.