DE102023209146A1 - Bauelementwafer-bearbeitungsverfahren - Google Patents

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Abstract

Ein Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren weist einen Schutzschicht-Ausbildungsschritt auf, in dem eine Schutzschicht ausgebildet wird, die eine Vorderseite eines Bauelements-Wafers abdeckt, und einen Maskenausbildungsschritt, in dem, nachdem der Schutzschichtausbildungsschritt ausgeführt wurde, ein Laserstrahl entlang von Straßen aufgebracht und in der Schutzschicht eine Maske gebildet wird, die Nuten aufweist, die sich entlang der Straßen erstrecken, einen Bauelementschicht-Plasmaätzschritt, bei dem nach dem Maskenausbildungsschritt ein Plasmaätzen an einer Bauelementschicht des Bauelementwafers durch Bauelementschichtgas durch die Maske ausgeführt wird, und einen Basiselement-Plasmaätzschritt, bei dem nach dem Ausführen des Bauelementschicht-Plasmaätzschritts ein Plasmaätzen an dem Basiselement durch Basiselementgas durch die Maske hindurch ausgeführt wird.

Description

  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren.
  • Beschreibung der verwandten Technik
  • In den letzten Jahren wurde im Zusammenhang mit höherer Integration von Bauelementen das Hybridverbinden entwickelt, wobei es sich um ein Verfahren handelt, bei dem Elektroden, die an Vorderseiten von Bauelementen ausgebildet sind, miteinander verbunden werden. Da beim Hybridverbinden die Vorderseiten der Bauelemente miteinander verbunden werden, könnte ein Anhaften von Fremdkörpern an den Vorderseiten der Bauelemente zu Verbindungsfehlern führen.
  • Daher wird ein Verfahren zur Vereinzelung des Wafers in einzelne Bauelemente, beispielsweise durch Plasmaätzen, als Verfahren zur Vereinzelung des Wafers in Bauelemente, die dem Hybridverbinden unterzogen werden sollen, untersucht (siehe beispielsweise die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2018-098318 ) .
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Bei dem in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2018-098318 beschriebenen Bearbeitungsverfahren für Wafer wird eine Vorderseite eines Bauelements-Wafers mit wasserlöslichem Kunststoff abgedeckt, und ein Laserstrahl wird aufgebracht, wodurch eine Schutzschicht und eine Bauelementschicht entlang von Straßen entfernt und eine Maske ausgebildet wird, die zum Zeitpunkt des Plasmaätzens verwendet wird.
  • Wenn jedoch Laserbearbeitungsnuten durch eine Laserstrahlaufbringung ausgebildet werden, werden Schmutzpartikel der Bauelementschicht an Rändern der Laserbearbeitungsnuten ausgebildet. Die Schmutzpartikel erstrecken sich ein einer solchen Weise, dass sie von einer oberen Oberfläche der Bauelementschicht nach oben vorstehen, und stellen ein Problem beim Verbinden der Bauelemente beim anschließenden Hybridverbinden dar.
  • Dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren bereitzustellen, welches hemmen kann, dass Schmutzpartikel von einer oberen Oberfläche einer Bauelementschicht vorstehen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren für einen Bauelementwafer bereitgestellt, bei dem eine Bauelement-Schicht, die Bauelemente ausgestaltet, an einem Basiselement geschichtet ist, und bei dem jedes der Bauelemente in einem jeweiligen Bereich an einer Vorderseite ausgebildet ist, die durch mehrere kreuzweise angeordnete Straßen unterteilt sind, wobei das Verfahren umfasst: einen Schutzschichtausbildungsschritt, um eine Schutzschicht auszubilden, welche die Vorderseite des Bauelementwafers abdeckt, einen Maskenausbildungsschritt, nach dem Ausführen des Schutzschichtausbildungsschritts, eines Aufbringens eines Laserstrahls entlang der Straßen und eines Ausbildens einer Maske, die Nuten aufweist, die sich entlang der Straßen erstrecken, in der Schutzschicht, einen Bauelementschicht-Plasmaätzschritt, nachdem der Maskenausbildungsschritt ausgeführt wurde, eines Durchführens von Plasmaätzen an der Bauelementschicht des Bauelementwafers durch Bauelementschichtgas durch die Maske und einen Basiselement-Plasmaätzschritt, nachdem der Bauelementschicht-Plasmaätzschritt ausgeführt wurde, eines Durchführens von Plasmaätzen an dem Basiselement durch Basiselementgas durch die Maske.
  • Bevorzugt werden in dem Bauelementschicht-Plasmaätzschritt Ätznuten, die eine obere Oberfläche des Basiselements nicht erreichen, in der Bauelementschicht ausgebildet, und ein verbleibender Abschnitt der Bauelementschicht wird an einer unteren Seite jeder der Ätznuten ausgebildet, und umfasst das Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren ferner einen Laserbearbeitungsschritt, nachdem der Bauelementschicht-Plasmaätzschritt ausgeführt ist, aber bevor der Basisschicht-Plasmaätzschritt durchgeführt wird, eines Aufbringens eines Laserstrahls auf den verbleibenden Abschnitt der Bauelementschicht und eines Ausbildens von Laserbearbeitungsnuten, die den verbleibenden Abschnitt teilen und das Basiselement erreichen. Weiter bevorzugt wird eine Nutbreite jeder der Laserbearbeitungsnuten so ausgebildet, dass sie schmaler ist als eine Nutbreite jeder der Ätznuten, und wird eine Tiefe jeder der Ätznuten auf eine solche Tiefe festgelegt, dass Schmutzpartikel, die in dem Laserbearbeitungsschritt ausgebildet werden, nicht von einer oberen Oberfläche der Bauelementschicht vorstehen.
  • Die vorliegende Erfindung erzeugt einen Effekt dahingehend, dass vermieden wird, dass Schmutzpartikel von einer oberen Oberfläche einer Bauelementschicht vorstehen.
  • Die obigen und andere Objekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art und Weise ihrer Verwirklichung werden deutlicher, und die Erfindung selbst wird am besten durch ein Studium der folgenden Beschreibung und der beigefügten Ansprüche mit Bezug auf die angebrachten Zeichnungen, die einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen, verstanden werden.
  • KURZE FIGURENBESCHREIBUNG
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines Werkstücks darstellt, das durch ein Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu bearbeiten ist;
    • 2 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf des Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
    • 3 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch einen Zustand darstellt, in dem ein Band an einer Rückseite eines Bauelementwafers befestigt ist und ein ringförmiger Rahmen an einem Außenrandabschnitt des Bandes in einem Schuzschichtasbildungsschritt des in 2 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens befestigt ist;
    • 4 ist eine schematische QuerschnittsSeitenansicht, die einen Zustand darstellt, in dem ein wasserlöslicher Kunststoff auf eine gesamte Vorderseite des Bauelementwafers in dem Schutzschichtausbildungsschritt des in 2 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens aufgebracht wird;
    • 5 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Teil des Bauelementwafers darstellt, der eine Schutzschicht aufweist, die an der Vorderseite davon in dem Schutzschichtausbildungsschritt des in 2 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens ausgebildet ist;
    • 6 ist eine schematische Querschnittsseitenansicht, die einen Maskenausbildungsschritt des in 2 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens darstellt;
    • 7 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Teil des Bauelementwafers darstellt, der den Maskenausbildungsschritt des in 2 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens durchlaufen hat;
    • 8 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Ausgestaltungsbeispiel einer Plasmaätzvorrichtung darstellt, die einen Bauelementschicht-Plasmaätzschritt und einen Basiselement-Plasmaätzschritt des in 2 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens durchführt;
    • 9 ist eine Querschnittsansicht eines Teils des Bauelementwafers, die schematisch den Bauelement-Schicht-Plasmaätzschritt des in 2 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens darstellt;
    • 10 ist eine Querschnittsansicht eines Teils des Bauelementwafers, die schematisch den Basiselement-Plasmaätzschritt des in 2 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens darstellt;
    • 11 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Teil des Bauelementwafers darstellt, der einen MaskenEntfernungsschritt des in 2 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens durchlaufen hat;
    • 12 ist ein Flussdiagramm, das eine Abfolge des Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
    • 13 ist eine Querschnittsansicht eines Teils des Bauelementwafers, die schematisch den Bauelementschicht-Plasmaätzschritt des in 12 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens darstellt;
    • 14 ist eine Querschnittsansicht eines Teils des Bauelementwafers, die schematisch einen Laserbearbeitungsschritt des in 12 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens darstellt;
    • 15 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Teil des Bauelementwafers darstellt, der den Laserbearbeitungsschritt des in 12 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens durchlaufen hat; und
    • 16 ist eine Querschnittsansicht eines Teils des Bauelementwafers, die schematisch den Basiselement-Plasmaätzschritt des in 12 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens darstellt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben. Die in den folgenden Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelheiten schränken die vorliegende Erfindung in keiner Weise ein. Ferner beinhalten die nachstehend beschriebenen Komponenten solche, die für den Fachmann leicht vorstellbar sind, und solche, die im Wesentlichen identisch sind. Darüber hinaus können die nachstehend beschriebenen Ausgestaltungen in geeigneter Weise miteinander kombiniert werden. Darüber hinaus können verschiedene Auslassungen, Austausche oder Modifikationen der Ausgestaltung innerhalb des Bereichs durchgeführt werden, der nicht vom Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abweicht.
  • Ein Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines Werkstücks darstellt, das mit dem Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform bearbeitet wird. 2 ist ein Flussdiagramm, das die Abfolge des Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
  • Das Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform ist ein Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren für einen in 1 dargestellten Bauelementwafer 1. In der ersten Ausführungsform ist der Bauelementwafer 1 ein Wafer wie ein Halbleiter-Wafer, der ein aus Silizium oder dergleichen ausgebildetes Basiselement 2 aufweist und bei dem eine Bauelement-Schicht 3 auf dem Basiselement 2 geschichtet ist. Wie in 1 dargestellt, weist der Bauelementwafer 1 Bauelemente 6 auf, die in den Bereichen einer Vorderseite 4 ausgebildet sind, die in einem Gittermuster durch mehrere kreuzweise angeordnete Straßen 5 abgegrenzt sind.
  • Jedes der Bauelemente 6 ist beispielsweise ein integriertes Schaltungselement wie ein integrierter Schaltkreis (IC) oder eine Large-Scale-Integration (LSI)-Schaltung oder ein Speicher (Halbleiterspeicherbauelement). In der ersten Ausführungsform weist die Bauelementschicht 3 beispielsweise mehrere dielektrische Folien auf, die aus SiO2 ausgebildet und übereinander geschichtet sind, sowie eine Schaltungsschicht, die aus leitendem Metall ausgebildet und zwischen den dielektrischen Folien angeordnet ist.
  • Das Bauelement 6 ist so ausgestaltet, dass die dielektrischen Zwischenfolien und die Schaltungsschicht der Bauelementschicht 3 aufeinander geschichtet sind. Beachte, dass in den Straßen 5 die Bauelementschicht 3 nur aus den dielektrischen Zwischenfolien ausgebildet ist. Ferner weist das Bauelement 6 unillustrierte Elektroden auf, die an seiner Vorderseite ausgebildet sind. Jede der Elektroden ist flach und ist in der ersten Ausführungsform vorzugsweise so positioniert, dass sie bündig mit der Vorderseite des Bauelements 6 ist. Die Elektrode weist ein leitfähiges Metall wie beispielsweise eine Kupferlegierung auf und wird verwendet, um das Bauelement 6 des Bauelementwafers 1 mit einem Bauelement eines anderen Wafers oder einem Bauelementchip zu verbinden.
  • Konkret handelt es sich bei der ersten Ausführungsform bei dem Bauelementwafer 1 um einen Wafer, bei dem ein Bauelement eines anderen Wafers oder ein Bauelement eines Bauelementchips auf das Bauelement 6 aufgesetzt ist und die Elektroden des Bauelements 6 mit den Elektroden des Bauelements des anderen Wafers oder des Bauelements des betreffenden Bauelementchips verbunden sind. Wie oben beschrieben, handelt es sich in der ersten Ausführungsform bei dem zu bearbeitenden Bauelementwafer 1 um einen Wafer, der im Wesentlichen dem so genannten Hybridverbinden unterzogen werden soll. Der Wafer, auf den die vorliegende Erfindung anwendbar ist, ist jedoch nicht auf einen Wafer beschränkt, der dem Hybridverbinden unterzogen werden soll.
  • Das Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform ist ein Verfahren zum Teilen des Bauelementwafers 1 in einzelne Bauelementchips 10 entlang der Straßen 5. Beachte, dass jeder der Bauelementchips 10 einen Teil des Basiselements 2 und das Bauelement 6 an dem Basiselement 2 aufweist.
  • Das Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform ist ein Verfahren zum Teilen des Bauelementwafers 1 in Bauelementchips 10 durch Plasmaätzen, d.h. ein Verfahren zum Teilen des Bauelementwafers 1 in Bauelementchips 10 durch das, was im Wesentlichen als Plasmateilen bezeichnet wird. Wie in 2 dargestellt, weist das Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform einen Schutzschichtausbildungsschritt 1001, einen Maskenausbildungsschritt 1002, einen Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003, einen Basiselement-Plasmaätzschritt 1004 und einen Maskenentfernungsschritt 1005 auf.
  • (Schutzschichtausbildungsschritt)
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch einen Zustand darstellt, in dem ein Band an einer Rückseite eines Bauelementwafers befestigt ist und ein ringförmiger Rahmen an einem äußeren Randabschnitt des Bandes in einem Schutzschichtausbildungsschritt des in 2 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens befestigt ist. 4 ist eine schematische QuerschnittsSeitenansicht, die einen Zustand darstellt, in dem wasserlöslicher Kunststoff auf eine gesamte Vorderseite des Bauelementwafers in dem Schutzschichtausbildungsschritt des in 2 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens aufgebracht wird. 5 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Teil des Bauelementwafers darstellt, der eine Schutzschicht aufweist, die an der Vorderseite davon im Schutzschichtausbildungsschritt des in 2 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens ausgebildet ist. Es ist zu beachten, dass die Bauelementschicht 3 in 4 nicht dargestellt ist.
  • Der Schutzschichtausbildungsschritt 1001 ist ein Schritt zum Ausbilden einer Schutzschicht 12, die die gesamte Vorderseite 4 des Bauelementwafers 1 abdeckt. Im Schutzschichtausbildungsschritt 1001 gemäß der ersten Ausführungsform wird zunächst, wie in 3 dargestellt, ein mittlerer Abschnitt eines kreisförmigen plattenförmigen Bandes 8, das einen größeren Durchmesser als der Bauelementwafer 1 aufweist, an einer Rückseite 7 des Bauelementwafers 1 befestigt, und ein ringförmiger Rahmen 9, der einen größeren Innendurchmesser als den Außendurchmesser des Bauelementwafers 1 aufweist, wird an einem Außenrandabschnitt des Bandes 8 befestigt. Beachte, dass in der ersten Ausführungsform das Band 8 entweder ein Haftband ist, das ein Basismaterial aufweist, das aus einem nichthaftenden, aber flexiblen Kunststoff ausgestaltet ist, und eine Haftmittelschicht, die auf dem Basismaterial geschichtet ist und aus einem haftenden und flexiblen Kunststoff ausgestaltet ist, wobei die Haftmittelschicht an dem Bauelement am Bauelementwafer 1 und dem Ringrahmen 9 befestigt wird, oder eine Folie, die kein Haftmittel aufweist und nur aus dem Basismaterial ausgestaltet ist, das einen thermoreversiblen Kunststoff aufweist mit dem Bauelementwafer 1 und dem Ringrahmen 9 thermokompressionsverbunden wird.
  • In dem Schutzschichtausbildungsschritt 1001 gemäß der ersten Ausführungsform platziert eine in 4 dargestellte Schutzschichtbeschichtungsvorrichtung 20 die Rückseite 7 des Bauelementwafers 1 über das Band 8 an einer Halteoberfläche 22 eines Haltetisches 21, hält die Rückseite 7 des Bauelementwafers 1 über das Band 8 unter Ansaugung an der Halteoberfläche 22 und klemmt den Ringrahmen 9 durch Klemmen 23, die um den Haltetisch 21 vorgesehen sind. Im Schutzschichtausbildungsschritt 1001 gemäß der ersten Ausführungsform, wie in 4 dargestellt, bringt die Schutzschichtbeschichtungsvorrichtung 20 wasserlöslichen Kunststoff 11 in flüssiger Form auf eine Mitte der Vorderseite 4 des Bauelementwafers 1 aus einer an einer oberen Seite des Bauelementwafers 1 angeordneten Düse 24 auf, während sie den Drehtisch 21 um seine Achse dreht. Dann verteilt sich der auf die Vorderseite 4 des Bauelementwafers 1 aufgebrachte wasserlösliche Kunststoff 11 durch die durch die Drehung des Drehtisches 21 erzeugte Zentrifugalkraft in Richtung einer Außenrandseite des Bauelementwafers 1 und bedeckt die gesamte Vorderseite 4 des Bauelementwafers 1.
  • Auf diese Weise wird in dem Schutzschichtausbildungsschritt 1001 gemäß der ersten Ausführungsform der wasserlösliche Kunststoff 11 durch das im Wesentlichen als Rotationsbeschichtung bezeichnete Zuführen und Aufbringen des wasserlöslichen Kunststoffs 11 auf den am Drehtisch 21 gehaltenen Bauelementwafer 1, der sich um seine Achse dreht, aufgebracht. In dem Schutzschichtausbildungsschritt 1001 gemäß der ersten Ausführungsform wird das wasserlösliche Kunststoff 11 getrocknet und die Schutzschicht 12 ausgebildet, die die gesamte Vorderseite 4 des Bauelementwafers 1 abdeckt, wie in 5 dargestellt.
  • Es ist zu beachten, dass in der ersten Ausführungsform der wasserlösliche Kunststoff 11 beispielsweise einen wasserlöslichen Kunststoff wie Polyvinylalkohol (PVA) oder Polyvinylpyrrolidon (PVP) aufweist. Ferner weist die aus dem wasserlöslichen Kunststoff 11 ausgestaltete Schutzschicht 12 eine Beständigkeit gegenüber dem in Plasmagas umgewandelten Bauelement-Gas 581, das in dem Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 verwendet wird, und dem in Plasmagas umgewandelten Basiselement-Gas 582, das in dem Basiselement-Plasmaätzschritt 1004 verwendet wird, auf. Ferner weist der wasserlösliche Kunststoff 11 gemäß der ersten Ausführungsform lichtabsorbierende Materialien darin verteilt auf, die einen Laserstrahl 36 mit einer Wellenlänge von 355 nm absorbieren, der in dem Maskenausbildungsschritt 1002 aufgebracht wird, aber es ist nicht erforderlich, dass der wasserlösliche Kunststoff 11 gemäß der vorliegenden Erfindung lichtabsorbierende Materialien aufweist. Als lichtabsorbierendes Material wird beispielsweise Ruß oder Phthalocyanin verwendet.
  • Die Schutzschicht 12, die an der gesamten Vorderseite 4 des Bauelementwafers 1 durch Trocknung des wasserlöslichen Kunststoffs 11 ausgebildet ist, ist aus dem oben beschriebenen wasserlöslichen Kunststoff 11 ausgestaltet, und somit ist die Schutzschicht 12 aus einem Material ausgestaltet, das eine Beständigkeit gegenüber dem Bauelement-Schichtgas 581, das in Plasmagas umgewandelt wurde und in dem Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 verwendet wird, und dem Basiselement-Gas 582, das in Plasmagas umgewandelt wurde und in dem Basiselement-Plasmaätzschritt 1004 verwendet wird, aufweist, und ist so ausgebildet, dass sie eine gleichmäßige Dicke aufweist, die eine Beständigkeit gegenüber dem Gas 581 und dem Gas 582, die jeweils in Plasmagas umgewandelt wurden, aufweist.
  • (Maskenausbildungsschritt)
  • 6 ist eine schematische QuerschnittsSeitenansicht, die den Maskenausbildungsschritt des in 2 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens darstellt. 7 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Teil des Bauelementwafers darstellt, das den Maskenausbildungsschritt des in 2 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens durchlaufen hat. Man beachte, dass die Bauelementschicht 3 in der Darstellung in 6 weggelassen wurde. Der Maskenausbildungsschritt 1002 besteht darin, nach dem Ausführen des Schutzschichtausbildungsschritts 1001 den Laserstrahl 36 (dargestellt in 6) entlang der Straßen 5 aufzubringen und in der Schutzschicht 12 eine Maske 13 (dargestellt in 7) auszubilden, in der eine Nut oder Öffnung 131 (dargestellt in 7) ausgebildet ist, die sich entlang der Straße 5 erstreckt.
  • In dem Maskenausbildungsschritt 1002 gemäß der ersten Ausführungsform hält eine in 6 dargestellte Laserbearbeitungsvorrichtung 30 die Rückseite 7 des Bauelementwafers 1 über das Band 8 an einer Halteoberfläche 32 eines Einspanntisches 31 unter Ansaugung und klemmt den ringförmigen Rahmen 9 durch Klemmen 37, die um den Einspanntisch 31 herum vorgesehen sind. In dem Maskenausbildungsschritt 1002 gemäß der ersten Ausführungsform nimmt die Laserbearbeitungsvorrichtung 30 eine Abbildung der Vorderseite 4 des Bauelementwafers 1 durch eine Abbildungskamera auf und führt eine Ausrichtung eines Ausrichtens der Positionen der Straßen 5 des Bauelementwafers 1 und einer Kondensorlinse 34 einer Laserstrahl-Aufbringungseinheit 33 durch.
  • In dem Maskenausbildungsschritt 1002 gemäß der ersten Ausführungsform, wie in 7 dargestellt ist, legt die Laserbearbeitungsvorrichtung 30, während sie der Einspanntisch 31 und die Laserstrahl-Aufbringungseinheit 33 relativ zueinander entlang der Straßen 5 bewegt werden, einen Fokuspunkt des Laserstrahls 36 auf eine Vorderseite der Schutzschicht 12 an jeder der Straßen 5 fest und bringt den Laserstrahl 36 mit einer Wellenlänge (beispielsweise 355 nm), die von der Schutzschicht 12 absorbiert werden kann und von einem Laseroszillator 35 emittiert wird, auf die Schutzschicht 12 an jeder der Straßen 5 auf, um dadurch die Schutzschicht 12 an jeder der Straßen 5 zu entfernen. In dem Maskenausbildungsschritt 1002 gemäß der ersten Ausführungsform bildet die Laserbearbeitungsvorrichtung 30 die Nuten oder Öffnungen 131 aus, die sich entlang der Straßen 5 über die gesamte Länge jeder der Straßen 5 erstrecken, und bildet in der Schutzschicht 12 die Maske 13 aus, in der jede der in 7 dargestellten Nuten oder Öffnungen 131 ausgebildet ist. Es ist zu beachten, dass an den Unterseiten der Nuten oder Öffnungen 131 die Straßen 5 freiliegen.
  • Es ist zu beachten, dass in dem Maskenausbildungsschritt 1002 gemäß der ersten Ausführungsform die Schutzschicht 12 auf den Straßen 5 durch die Laserbearbeitungsvorrichtung 30 in der Dickenrichtung vollständig entfernt wird, aber gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Schutzschicht 12 am Boden der Nut oder der Öffnung 131 geringfügig belassen werden. Es ist zu beachten, dass die Schutzschicht 12, die geringfügig am Boden der Nut oder Öffnung 131 verbleibt, geätzt und im nächsten Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 entfernt wird. Auf diese Weise entfernt die Laserbearbeitungsvorrichtung 30 in dem Maskenausbildungsschritt 1002 gemäß der vorliegenden Erfindung die Schutzschicht 12 an jeder der Straßen 5 und bringt den Laserstrahl 36 auf den Bauelementwafer 1 unter solchen Bearbeitungsbedingungen auf, dass eine Entfernung der Bauelementschicht 3 auf jeder der Straßen 5 eingeschränkt ist, um dadurch die Maske 13 auf dem Bauelementwafer 1 auszubilden.
  • (Plasma-Ätzvorrichtung)
  • Als nächstes wird eine Plasmaätzvorrichtung 50 beschrieben, die den Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 und den Basiselement-Plasmaätzschritt 1004 durchführt. 8 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Ausgestaltungsbeispiel der Plasmaätzvorrichtung darstellt, die den Bauelementschicht-Plasmaätzschritt und den Basiselement-Plasmaätzschritt des in 2 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens durchführt. Die Plasmaätzvorrichtung 50 weist, wie in 8 dargestellt, eine parallelepipedische Kammer 51, eine Halteeinheit 52, eine obere Elektrode 53 und eine Steuerungseinrichtung 55 auf.
  • Die Kammer 51 weist in ihrem Inneren einen Bearbeitungsraum 511 auf, in dem die Plasmaätzung durchgeführt wird. Die Kammer 51 ist an einer Seitenwand 512 mit einer Nut oder Öffnung 513 zum Be- und Entladen des Bauelementwafers 1 und einer Öffnungs-/Schließtür 514 zum Öffnen oder Schließen der Nut oder Öffnung 513 vorgesehen. Die Öffnungs-/Schließtür 514 öffnet oder schließt die Nut oder Öffnung 513, indem sie durch einen Öffnungs-/Schließmechanismus 515, der beispielsweise einen Luftzylinder aufweist, angehoben oder abgesenkt wird.
  • Ferner ist die Kammer 51 mit einer Öffnung 517 an einer Bodenwand 516 vorgesehen. Die Öffnung 517 bildet eine Verbindung zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Kammer 51. Die Öffnung 517 ist mit einem Absaugmechanismus 510, wie beispielsweise einer Vakuumpumpe, verbunden.
  • Die Halteeinheit 52 und die obere Elektrode 53 sind so angeordnet, dass sie einander im Bearbeitungsraum 511 der Kammer 51 zugewandt sind. Eine obere Oberfläche der Halteeinheit 52 ist eine Halteoberfläche 524 zum Halten des Bauelementwafers 1 über das Band 8. Ferner ist die Halteeinheit 52 aus einem leitfähigen Material ausgestaltet und fungiert auch als untere Elektrode.
  • Die Halteeinheit 52 weist einen scheibenförmigen Halteabschnitt 521 und eine zylindrischen Trageinrichtung 520 auf, die auf einer unteren Oberfläche des Halteabschnitts 521 von einem zentralen Teil nach unten vorsteht. Die Trageinrichtung 520 ist in eine Nut oder Öffnung 522 eingebracht, die in der Bodenwand 516 der Kammer 51 ausgebildet ist. In der Nut oder Öffnung 522 ist ein ringförmiges Isolierelement 523 zwischen der Bodenwand 516 und dem Halteelement 520 angeordnet, und die Kammer 51 und die Halteeinheit 52 sind elektrisch voneinander isoliert. Ferner ist die Halteeinheit 52 mit einer Hochfrequenzstromquelle 56 außerhalb der Kammer 51 verbunden.
  • In dem Halteabschnitt 521 der Halteeinheit 52 ist eine Elektrode 526 vorgesehen, die mit einer nicht dargestellten Hochfrequenzstromquelle verbunden ist. Wenn elektrische Energie von der Hochfrequenz-Energiequelle auf die Elektrode 526 aufgebracht wird, tritt ein dielektrisches Polarisationsphänomen zwischen der Halteoberfläche 524 und dem Bauelementwafer 1 auf, und die Halteeinheit 52 hält den Bauelementwafer 1 auf der Halteoberfläche 524 durch elektrostatische Anziehungskraft, die durch Polarisation von Ladungen erzeugt wird, unter Anziehung.
  • Ferner ist innerhalb des Halteabschnitts 521 und des Trageinrichtungsabschnitts 520 der Halteeinheit 52 ein Kühlkanal 527 ausgebildet, in dem ein Kühlfluid zum Kühlen der Halteeinheit 52 strömt. Beide Enden des Kühlkanals 527 sind mit einem Kühlmittelzirkulationsmechanismus 528 verbunden. Wenn der Kältemittelzirkulationsmechanismus 528 betätigt wird, zirkuliert und strömt ein Kühlfluid, z. B. Wasser, im Kühlkanal 527 und kühlt die Halteeinheit 52.
  • Die obere Elektrode 53 ist aus einem leitfähigen Material ausgebildet und weist einen scheibenförmigen Gasausstoßabschnitt 531 und eine zylindrische Trageinrichtung 530 auf, die von einem zentralen Teil auf einer oberen Oberfläche des Gasausstoßabschnitts 531 nach oben vorsteht. Die Trageinrichtung 530 ist in eine Nut oder Öffnung 532 eingebracht, die in einer oberen Wand 518 der Kammer 51 ausgebildet ist. Innerhalb der Nut oder Öffnung 532 ist ein ringförmiges Isolierelement 533 zwischen der oberen Wand 518 und dem Trageinrichtungsteil 530 angeordnet, und die Kammer 51 und die obere Elektrode 53 sind elektrisch voneinander isoliert.
  • Die obere Elektrode 53 ist mit einer Hochfrequenzstromquelle 57 außerhalb der Kammer 51 verbunden. An einem oberen Endabschnitt des Trageabschnitts 530 ist ein Tragarm eines Anhebe-/Absenkmechanismus 534 angebracht. Die obere Elektrode 53 wird durch den Anhebe-/Absenkmechanismus 534 angehoben und abgesenkt.
  • An einer unteren Oberfläche des Gasausstoßabschnitts 531 sind mehrere Ausstoßöffnungen 535 vorgesehen. Die Ausstoßöffnungen 535 sind über einen in dem Gasausstoßabschnitt 531 und der Trageinrichtung 530 ausgebildeten Strömungskanal 536 mit einer ersten Gaszuführungsquelle 58 und einer zweiten Gaszuführungsquelle 59 für das Ätzgas verbunden. Die erste Gaszuführquelle 58 liefert das Gas 581 und das Gas 582 von den Ausstoßöffnungen 535 durch den Strömungskanal 536 in das Innere der Kammer 51. In der ersten Ausführungsform liefert die erste Gaszuführquelle 58 als das Gas 581 und das Gas 582 ein Gas auf Fluorbasis in das Innere der Kammer 51, wenn das Basiselement 2 des Bauelementwafers 1 aus Silizium ausgebildet ist. Die zweite Gaszuführquelle 59 führt dem Inneren der Kammer 51 von den Ausstoßöffnungen 535 durch den Strömungskanal 536 Ätzgas zu. In der ersten Ausführungsform liefert die zweite Gaszuführquelle 59 als Gas Sauerstoffgas in das Innere der Kammer 51.
  • Die Steuerungseinrichtung 55 steuert die Komponenten der Plasmaätzvorrichtung 50 und veranlasst die Plasmaätzvorrichtung 50, eine Plasmaätzung an dem Bauelementwafer 1 durchzuführen. Es ist zu beachten, dass die Steuerungseinrichtung 55 ein Computer ist, der eine arithmetische Bearbeitungsvorrichtung mit einem Mikroprozessor, z. B. einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), eine Speichereinheit mit einem Speicher, z. B. einem Festspeicher (ROM) oder einem Arbeitsspeicher (RAM), und eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinrichtung aufweist. Die arithmetische Bearbeitungsvorrichtung der Steuerungseinrichtung 55 führt eine arithmetische Verarbeitung gemäß einem in der Speichereinrichtung gespeicherten Computerprogramm durch und gibt über die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinrichtung Steuersignale zur Steuerung der Plasmaätzvorrichtung 50 an die Bauelemente der Plasmaätzvorrichtung 50 aus.
  • Ferner ist die Steuerungseinrichtung 55 mit einer Anzeigeeinheit verbunden, die als Flüssigkristall-Anzeigeelement oder dergleichen ausgestaltet ist, das verschiedene Arten von Informationen, Abbildungen und dergleichen anzeigt, sowie mit einer Eingabeeinheit, die von einem Bediener zur Registrierung und Bearbeitung von Inhaltsinformationen und dergleichen verwendet wird. Die Eingabeeinheit weist zumindest ein an der Anzeigeeinheit vorgesehenes Touchpanel oder eine externe Eingabevorrichtung wie beispielsweise eine Tastatur auf.
  • (Bauelementschicht-Plasmaätzschritt)
  • 9 ist eine Querschnittsansicht eines Teils des Bauelementwafers, die schematisch den Bauelementschicht-Plasmaätzschritt des in 2 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens darstellt. Der Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 ist ein Schritt, bei dem nach dem Maskenausbildungsschritt 1002 ein Plasmaätzen an der Bauelementschicht 3 des Bauelementwafer 1 durch die Maske 13 mittels des Bauelementschichtgases 581 (das Ätzgas entspricht), das in Plasmagas umgewandelt wurde, durchgeführt wird.
  • In dem Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 gemäß der ersten Ausführungsform hebt die Plasmaätzvorrichtung 50 die obere Elektrode 53 durch den Anhebe-/Absenkmechanismus 534 an und senkt dann die Öffnungs-/Schließtür 514 durch den Öffnungs-/Schließmechanismus 515 in einem Zustand ab, in dem eine Rahmenklemmplatte 542 durch einen Anhebe-/Absenkmechanismus angehoben ist, um die Nut oder Öffnung 513 zu öffnen.
  • Im Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 veranlasst die Plasmaätzvorrichtung 50 eine nicht dargestellte Zuführeinheit, den Bauelementwafer 1, in dem die Maske 13 im Maskenausbildungsschritt 1002 ausgebildet worden ist, in das Innere des Bearbeitungsschritts 511 zu laden und die Rückseite 7 des Bauelementwafers 1 über das Band 8 auf der Halteoberfläche 524 der Halteeinheit 52 zu platzieren. Im Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 veranlasst die Plasmaätzvorrichtung 50 die Hochfrequenzstromquelle, elektrischen Strom auf die Elektrode 526 aufzubringen, und hält die Rückseite 7 des Bauelementwafers 1 über das Band 8 an der Halteoberfläche 524.
  • Im Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 veranlasst die Plasmaätzvorrichtung 50 den Öffnungs-/Schließmechanismus 515, die Öffnungs-/Schließtür 514 anzuheben und die Nut oder Öffnung 513 zu schließen, und betätigt den Absaugmechanismus 510, um den Druck innerhalb der Kammer 51 zu verringern und einen vakuumierten Zustand (Niederdruckzustand) im Bearbeitungsraum 511 zu realisieren. Die Plasmaätzvorrichtung 50 betätigt ferner den Kühlmittelzirkulationsmechanismus 528, um das Kühlfluid, beispielsweise Wasser, innerhalb des Kühlkanals 527 zirkulieren zu lassen und dadurch einen irregulären Temperaturanstieg in der Halteeinheit 52 zu verhindern. In dem Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 veranlasst die Plasmaätzvorrichtung 50 den Anhebe-/Absenkmechanismus 534, die obere Elektrode 53 abzusenken und den Abstand zwischen der unteren Oberfläche der oberen Elektrode 53 und dem von der Halteeinheit 52 ausgestalteten Bauelementwafer 1 auf einen vorgegebenen, für das Plasmaätzen geeigneten Zwischenelektrodenabstand einzustellen.
  • Im Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 liefert die Plasmaätzvorrichtung 50 das Bauelementschichtgas 581 von der ersten Gaszuführquelle 58 mit einer vorgegebenen Strömungsrate und stößt das Bauelementschichtgas 581 in Richtung des an der Halteeinheit 52 gehaltenen Bauelementwafers 1 aus der Mehrzahl von Öffnungen 535 des Gasausstoßabschnitt 531 aus. In dem Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 bringt die Plasmaätzvorrichtung 50 in einem Zustand, in dem das Bauelementschichtgas 581 von der ersten Ätzgaszuführquelle 58 zugeführt wird, Hochfrequenzstrom, der Plasma erzeugt und aufrechterhält, von der Hochfrequenzstromquelle 57 auf die obere Elektrode 53 auf und bringt ferner Hochfrequenzstrom zum Anziehen von Ionen von der Hochfrequenzstromquelle 56 auf die Halteeinheit 52 auf, die als untere Elektrode dient.
  • In dem Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 wird das Bauelementschichtgas 581, das in dem Raum zwischen der Halteeinheit 52 und der oberen Elektrode 53 vorhanden ist, in der Plasmaätzvorrichtung 50 in Plasmagas umgewandelt, und wie in 9 dargestellt, wird das so in Plasmagas umgewandelte Bauelementschichtgas 581 zu der Seite des Bauelementwafers 1 angezogen und ätzt die Vorderseite 4 an den Straßen 5, die von der Nut oder Öffnung 131 der Maske 13 an dem Bauelementwafer 1 freiliegen (unterzieht sie dem, was im Wesentlichen als Plasmaätzen bezeichnet wird). Im Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 bildet die Plasmaätzvorrichtung 50 Ätznuten 14 (in 9 dargestellt) in der Bauelementschicht 3 an den Straßen 5 aus und veranlasst, dass sich die Ätznuten 14 in Richtung der Rückseite 7 des Bauelementwafers 1 bewegen. Auf diese Weise wird in dem Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 gemäß der ersten Ausführungsform ein Plasmaätzen an der Bauelementschicht 3 des Bauelementwafers 1 durch die Maske 13 durchgeführt.
  • Es ist zu beachten, dass in der ersten Ausführungsform in dem Fall, in dem die Bauelementschicht 3 auf den Straßen 5 aus SiO2 ausgebildet ist, Gas auf Fluorbasis, wie beispielsweise CF4, als Bauelementschichtgas 581 verwendet wird, aber gemäß der vorliegenden Erfindung könnte alternativ auch C4F8 verwendet werden. In dem Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 gemäß der ersten Ausführungsform ist bei der Plasmaätzvorrichtung 50 eine vorgegebene Zeitdauer im Vorhinein eingestellt, um die Bauelementschicht 3 des Bauelementwafers 1 dem Plasmaätzen zu unterziehen, gemäß der Dicke der Bauelementschicht 3 des Bauelementwafers 1.
  • In dem Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 bringt die Plasmaätzvorrichtung 50 Hochfrequenzenergie auf die Halteeinheit 52 und die obere Elektrode 53 auf, während sie das Bauelementschichtgas 581 für eine vorgegebene Zeitdauer zuführt, und entfernt, wie in 9 dargestellt, die freiliegende Bauelementschicht 3 vollständig aus der Nut oder Öffnung 131 der Maske 13 an der Straße 5, wodurch die Bauelementschicht 3 des Bauelementwafers 1 entlang der Nut oder Öffnung 131, d.h. der Ätznut 14, geteilt wird. Mit anderen Worten, in dem Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 entfernt die Plasmaätzvorrichtung 50 die Bauelementschicht 3 an jeder Straße 5 des Bauelementwafers 1 über ihre gesamte Länge.
  • (Basiselement-Plasmaätzschritt)
  • 10 ist eine Querschnittsansicht eines Teils des Bauelementwafers, die schematisch den Basiselementschicht-Plasmaätzschritt des in 2 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens veranschaulicht. Der Basiselement-Plasmaätzschritt 1004 ist ein Schritt, bei dem nach dem Ausführen des Bauelementschicht-Plasmaätzschritts 1003 ein Plasmaätzen des Basiselements 2 des Bauelementwafers 1 durch die Maske 13 mit dem Basiselementgas 582 (das einem Ätzgas entspricht), das in Plasmagas umgewandelt wurde, durchgeführt wird.
  • Im Basiselement-Plasmaätzschritt 1004 liefert die Plasmaätzvorrichtung 50 das Basiselementgas 582 von der ersten Gaszuführquelle 58 mit einer vorgegebenen Strömungsrate und führt das Basiselementgas 582 aus den mehreren Ausstoßöffnungen 535 des Gasausstoßabschnitts 531 auf den an der Halteeinheit 52 gehaltenen Bauelementwafer 1 zu. Im Basiselement-Plasmaätzschritt 1004 bringt die Plasmaätzvorrichtung 50 in einem Zustand, in dem das Basiselementgas 582 von der ersten Gaszuführquelle 58 zum Ätzen zugeführt wird, Hochfrequenzstrom auf, der Plasma erzeugt und an der oberen Elektrode 53 von der Hochfrequenzstromquelle 57 aufrechterhält, und bringt Hochfrequenzstrom zum Anziehen von Ionen von der Hochfrequenzstromquelle 56 auf die Halteeinheit 52 auf, die als untere Elektrode dient.
  • Im Basiselement-Plasmaätzschritt 1004 wird das Basiselementgas 582, das in dem Raum zwischen der Halteeinheit 52 und der oberen Elektrode 53 vorhanden ist, in der Plasmaätzvorrichtung 50 in Plasmagas umgewandelt, und wie in 10 dargestellt, wird das Basiselementgas 582, das so in Plasmagas umgewandelt wird, zu der Seite des Bauelementwafers 1 angezogen und ätzt den Boden der Ätznut 14, die von der Nut oder Öffnung 131 der Maske 13 des Bauelementwafers 1 freiliegt, d. h. das Basiselement 2 (unterzieht es dem, was im Wesentlichen als Plasmaätzen bezeichnet wird). Im Basiselement-Plasmaätzschritt 1004 veranlasst die Plasmaätzvorrichtung 50, dass sich die Ätznut 14 in Richtung der Rückseite 7 des Bauelementwafers 1 bewegt. Wie oben beschrieben, wird in dem Basiselement-Plasmaätzschritt 1004 gemäß der ersten Ausführungsform das Plasmaätzen am Basiselement 2 des Bauelementwafers 1 durch die Maske 13 hindurch durchgeführt.
  • Beachte, dass in der ersten Ausführungsform in einem Fall, in dem das Basiselement 2 aus Silizium ausgebildet ist, das zu verwendende Basiselementgas 582 ein Gas auf Fluorbasis wie SF6, C4F8 oder CF4 ist, aber das Basiselementgas 582 ist nicht auf solche Gasarten beschränkt. Ferner führt im Basiselement-Plasmaätzschritt 1004 gemäß der ersten Ausführungsform die Plasmaätzvorrichtung 50 ein Plasmaätzen an dem Basiselement 2 des Bauelementwafers 1 nach der Bosch-Methode durch, bei der abwechselnd ein Plasmaätzen durch Zufuhr von SF6 und das Ablagern einer Schutzschicht an einer inneren Oberfläche und dergleichen der Ätznut 14 durch Zufuhr von C4F8 wiederholt wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung könnte das Plasmaätzen jedoch durch Zufuhr einer einzigen Art von Ätzgas durchgeführt werden.
  • Im Basiselement-Plasmaätzschritt 1004 ist in der Plasmaätzvorrichtung 50 eine vorgegebene Zeitdauer im Vorhinein festgelegt, um das Plasmaätzen am Basiselement 2 des Bauelementwafers 1 gemäß der Dicke des Basiselements 2 des Bauelementwafers 1 durchzuführen. In dem Basiselement-Plasmaätzschritt 1004 legt die Plasmaätzvorrichtung 50 Hochfrequenzstrom an die Halteeinheit 52 und die obere Elektrode 53 an, während sie das Basiselementgas 582 für eine vorgegebene Zeitdauer zuführt, und entfernt, wie in 10 dargestellt, das Basiselement 2, das von der Nut oder Öffnung 131 der Maske 13 an der Straße 5 freiliegt, vollständig, wodurch der Bauelementwafer 1 entlang der Nut oder Öffnung 131, d.h. der Ätznut 14, in einzelne Bauelementchips 10 geteilt wird. Genauer gesagt wird im Basiselement-Plasmaätzschritt 1004 jede der Ätznuten 14 veranlasst, den Bauelementwafer 1 über die gesamte Länge jeder der Straßen 5 zu durchdringen.
  • (Maskenentfernungsschritt)
  • 11 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Teil des Bauelementwafers darstellt, der den Maskenentfernungsschritt des in 2 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens durchlaufen hat. Der Maskenentfernungsschritt 1005 ist ein Schritt, bei dem, nachdem der Basiselement-Plasmaätzschritt 1004 ausgeführt wurde, die Maske 13 von der Vorderseite 4 des Bauelementwafers 1 entfernt wird.
  • In dem Maskenentfernungsschritt 1005 gemäß der ersten Ausführungsform platziert eine nicht dargestellte Reinigungsvorrichtung die Rückseite 7 des Bauelementwafers 1 über das Band 8 an einer Halteoberfläche eines Drehtisches, hält die Rückseite 7 des Bauelementwafers 1 über das Band 8 unter Ansaugung an der Halteoberfläche und klemmt den Ringrahmen 9 durch um den Drehtisch vorgesehene Klemmen. Im Maskenentfernungsschritt 1005 gemäß der ersten Ausführungsform führt die Reinigungsvorrichtung eine Reinigungsflüssigkeit, die beispielsweise gereinigtes Wasser ist, der Mitte der Vorderseite 4 des Bauelementwafers 1 aus einer an der Oberseite des Bauelementwafers 1 angeordneten Düse zu, während der Drehtisch um seine Achse rotiert. Dann strömt das Reinigungswasser, das der Vorderseite 4 des Bauelementwafers 1 zugeführt wird, durch die Zentrifugalkraft, die durch die Drehung des Drehtisches erzeugt wird, in Richtung der äußeren Randseite des Bauelementwafers 1 und wäscht, wie in 11 dargestellt, die Maske 13 von der Vorderseite 4 des Bauelementwafers 1 ab.
  • Auf diese Weise wird in dem Maskenentfernungsschritt 1005 gemäß der ersten Ausführungsform die im Wesentlichen als Drehreinigung bezeichnete Reinigung des Bauelementwafers 1 durch Zuführung einer Reinigungsflüssigkeit zu dem am Drehtisch gehaltenen Bauelement 1, das sich um seine Achse dreht, durchgeführt. Im Maskenentfernungsschritt 1005 gemäß der ersten Ausführungsform wird der Bauelementwafer 1 getrocknet, und das Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren wird beendet.
  • Gemäß dem oben beschriebenen Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren der ersten Ausführungsform entfernt die Laserbearbeitungsvorrichtung 30 im Maskenausbildungsschritt 1002 die Schutzschicht 12 an jeder der Straßen 5 und bildet die Maske 13 an dem Bauelementwafer 1 durch Aufbringen des Laserstrahls 36 unter solchen Bearbeitungsbedingungen aus, die eine Entfernung der Bauelement-Schicht 3 an jeder der Straßen 5 verhindern, so dass die Ausbildung von Schmutzpartikeln, die von der Bauelement-Schicht 3 an der Vorderseite 4 des Bauelementwafers 1 nach dem Maskenausbildungsschritt 1002 hervorstehen, gehemmt werden kann. Ferner wird gemäß dem Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren der ersten Ausführungsform die Bauelementschicht 3 an jeder der Straßen 5 in dem Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 entfernt.
  • Folglich erzeugt das Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform einen solchen Effekt, dass Schmutzpartikel daran gehindert werden, an der oberen Oberfläche der Bauelementschicht 3 in jedem der einzelnen Bauelementchips 10 vorzustehen.
  • Als nächstes wird das Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 12 ist ein Flussdiagramm, das eine Abfolge des Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 13 ist eine Querschnittsansicht eines Teils des Bauelementwafers, die schematisch den Bauelementschicht-Plasmaätzschritt des in 12 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens darstellt. 14 ist eine Querschnittsansicht eines Teils des Bauelementwafers, die schematisch einen Laserbearbeitungsschritt des in 12 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens darstellt. 15 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Teil des Bauelementwafers zeigt, der dem Laserbearbeitungsschritt des in 12 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens unterzogen wurde. 16 ist eine Querschnittsansicht eines Teils des Bauelementwafers, die schematisch den Basiselementschicht-Plasmaätzschritt im Rahmen des in 12 dargestellten Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens darstellt. Beachte, dass in den 12, 13, 14, 15 und 16 Abschnitte, die mit denen der ersten Ausführungsform identisch sind, durch identische Bezugszeichen gekennzeichnet sind und ihre Beschreibung weggelassen wird.
  • Das Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform ist das gleiche wie das der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass es den Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 und den Basiselement-Plasmaätzschritt 1004 aufweist, die sich von denen der ersten Ausführungsform unterscheiden, und ferner einen Laserbearbeitungsschritt 1010 aufweist, wie in 12 dargestellt. Bei der zweiten Ausführungsform werden der Schutzschichtausbildungsschritt 1001 und der Maskenausbildungsschritt 1002 auf ähnliche Weise wie bei der ersten Ausführungsform durchgeführt.
  • Im Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 des Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens gemäß der zweiten Ausführungsform bringt die Plasmaätzvorrichtung 50 Hochfrequenzenergie auf die Halteeinheit 52 und die obere Elektrode 53 auf, während das Bauelementschichtgas 581 über eine zweite vorgegebene Zeitspanne zuführt, die kürzer ist als die vorgegebene Zeitdauer für das Entfernen der Bauelementschicht 3 des Bauelementwafers 1 über die gesamte Dickenrichtung durch das in Plasmagas umgewandelte Bauelementschichtgas 581, Plasmaätzen an dem Bauelementwafer 1 durch die Maske 13 hindurch durchführt und dadurch die Ätznut 14 in der Bauelementschicht 3 an jeder der Straßen 5 des Bauelementwafers 1 ausbildet.
  • Auf diese Weise bildet die Plasmaätzvorrichtung 50 in dem Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 des Vorrichtungswafer-Bearbeitungsverfahrens gemäß der zweiten Ausführungsform in der Vorrichtungsschicht 3 an jeder der Straßen 5 die Ätznut 14 aus, die die obere Oberfläche des Basiselements 2 nicht erreicht, d.h. die Ätznut 14, in der die Bauelementschicht 3 an ihrem Boden verbleibt, wie in 13 dargestellt. In dem Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 des Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahrens gemäß der zweiten Ausführungsform bildet die Plasmaätzvorrichtung 50 einen verbleibenden Abschnitt 141 der Bauelementschicht 3 an der unteren Seite der Ätznut 14 aus, die in der Bauelementschicht 3 an jeder der Straßen 5 des Bauelementwafers 1 ausgebildet ist.
  • Der Laserbearbeitungsschritt 1010 ist ein Schritt, bei dem, nachdem der Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 ausgeführt wurde, aber bevor der Basiselement-Plasmaätzschritt 1004 durchgeführt wird, ein Laserstrahl 62 (dargestellt in 14) auf den verbleibenden Abschnitt 141 der Bauelementschicht 3 aufgebracht wird, um den verbleibenden Abschnitt 141 zu teilen und eine Laserbearbeitungsnut 15 (dargestellt in 15) auszubilden, die das Basiselement 2 erreicht. In dem Laserbearbeitungsschritt 1010 gemäß der zweiten Ausführungsform hält eine in 14 dargestellte Laserbearbeitungsvorrichtung 60 die Rückseite 7 des Bauelementwafers 1 über das Band 8 an einer Halteoberfläche eines Einspanntisches fest und klemmt den ringförmigen Rahmen 9 durch um den Einspanntisch vorgesehene Klemmen.
  • In dem Laserbearbeitungsschritt 1010 gemäß der zweiten Ausführungsform nimmt die Laserbearbeitungsvorrichtung 60 eine Abbildung der Vorderseite 4 des Bauelementwafers 1 mit einer Abbildungseinheit auf und führt eine Ausrichtung der Positionen der in den Straßen 5 des Bauelementwafers 1 ausgebildeten Ätznuten 14 und einer Kondensorlinse einer Laserstrahl-Aufbringungseinheit 61 durch. In dem Laserbearbeitungsschritt 1010 gemäß der zweiten Ausführungsform stellt die Laserbearbeitungsvorrichtung 60 den Fokuspunkt des Laserstrahls 62 auf eine Vorderseite des verbleibenden Abschnitts 141 am Boden der Ätznut 14 ein, während sie den Einspanntisch und die Laserstrahl-Aufbringungseinheit 61 relativ zueinander entlang der in jeder der Straßen 5 ausgebildeten Ätznut 14 bewegt, und bringt den Laserstrahl 62, der eine von der Bauelementschicht 3 absorbierbare Wellenlänge aufweist, auf den Boden jeder der in den Straßen 5 ausgebildeten Ätzrillen 14 auf. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 60 entfernt dadurch den verbleibenden Abschnitt 141 an dem Boden jeder der in den Straßen 5 ausgebildeten Ätznuten 14 und bildet die Laserbearbeitungsnut 15, welche die Bauelementschicht 3 teilt und das Basiselement 2 an dem Boden des verbleibenden Abschnitts 141 erreicht, um die Bauelementschicht 3 entlang der Straßen 5 zu teilen. Es ist zu beachten, dass eine Nutbreite 152 der Laserbearbeitungsnut 15 schmaler ist als eine Nutbreite 142 der Ätznut 14.
  • Im Laserbearbeitungsschritt 1010 haften, wenn der an dem Boden der Ätznut 14 in jeder der Straßen 5 ausgebildete verbleibende Abschnitt 141 geteilt wird, wie in 15 dargestellt, Schmutzpartikel 151, die von der Bauelementschicht 3 ausgebildet werden und vom Boden der Laserbearbeitungsnut 15 vorstehen, an beiden Rändern der Laserbearbeitungsnut 15 in deren Breitenrichtung. In dem Laserbearbeitungsschritt 1010 gemäß der zweiten Ausführungsform bildet die Laserbearbeitungsvorrichtung 60 an dem Boden jeder der in den Straßen 5 ausgebildeten Ätznuten 14 die Laserbearbeitungsnut 15 aus, die eine Nutbreite 152 aufweist, die schmaler ist als die Nutbreite 142 der Ätznut 14, und die das Basiselement 2 erreicht, und bringt den Laserstrahl 62 auf den Bauelementwafer 1 unter solchen Bearbeitungsbedingungen auf, dass eine Höhe 153 der Schmutzpartikel 151 vom Boden der Ätznut 14 kleiner ist als eine Tiefe 143 der Ätznut 14 von der Vorderseite 4 aus, um die Bauelementschicht 3 an jeder der Straßen 5 des Bauelementwafers 1 zu teilen. Wie oben beschrieben, ist in der zweiten Ausführungsform die Nutbreite 152 der Laserbearbeitungsnut 15 schmaler ausgebildet als die Nutbreite 142 der Ätznut 14, und die Tiefe 143 der Ätznut 14 ist auf eine solche Tiefe festgelegt, dass die in dem Laserbearbeitungsschritt 1010 ausgebildeten Schmutzpartikel 151 nicht von der oberen Oberfläche der Bauelementschicht 3 vorstehen (d.h. die Schmutzpartikel 151 werden am Vorstehen gehindert).
  • Im Basiselement-Plasmaätzschritt 1004 gemäß der zweiten Ausführungsform führt die Plasmaätzvorrichtung 50 ein Ätzen (was im Wesentlichen als Plasmaätzen bezeichnet wird) an dem Basiselement 2 durch, das an dem Boden der Laserbearbeitungsnut 15 freiliegt, indem das Basiselementgas 582, das in Plasmagas umgewandelt wurde, wie in 16 dargestellt, eine zweite Ätznut 16 an dem Boden der Laserbearbeitungsnut 15 ausbildet und bewirkt, dass sich die zweite Ätznut 16 in Richtung der Rückseite 7 des Bauelementwafers 1 bewegt. Beachte, dass in dem Basiselement-Plasmaätzschritt 1004 gemäß der zweiten Ausführungsform, wie in der ersten Ausführungsform, das Basiselement 2 des Bauelementwafers 1 durch das Bosch-Verfahren einem Plasmaätzen unterzogen wird und das von der Laserbearbeitungsnut 15 in jeder der Straßen 5 freiliegende Basiselement 2 vollständig entfernt wird, so dass der Bauelementwafer 1 entlang der Laserbearbeitungsnut 15, d.h. der zweiten Ätznut 16, in einzelne Bauelementchips 10 geteilt wird.
  • Das Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform führt den Maskenentfernungsschritt 1005 durch, nachdem der Basiselement-Plasmaätzschritt 1004 durchgeführt wurde, wie in der ersten Ausführungsform.
  • Gemäß dem Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform bringt die Laserbearbeitungsvorrichtung 30 den Laserstrahl 36 auf, um die Maske 13 an dem Bauelementwafer 1 im Maskenausbildungsschritt 1002 auszubilden, und führt Plasmaätzen an der Bauelementschicht 3 an jeder der Straßen 5 im Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 durch. Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform bewirkt die zweite Ausführungsform daher, dass Schmutzpartikel davon abgehalten werden, von der oberen Oberfläche der Bauelementschicht 3 in den einzelnen Bauelementchips 10 vorzustehen.
  • Ferner, obwohl das Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform Zeit benötigt, um das Plasmaätzen an der Bauelementschicht 3 durchzuführen, führt der Bauelementschicht-Plasmaätzschritt 1003 das Plasmaätzen durch, bis ein Mittelpunkt der Bauelementschicht 3 erreicht ist und der Laserbearbeitungsschritt 1010 den verbleibenden Abschnitt 141 durch Aufbringung des Laserstrahls 62 teilt, so dass die Bearbeitungszeit im Vergleich zu einem Fall, in dem das Plasmaätzen auf der gesamten Dicke der Bauelementschicht 3 durchgeführt wird, reduziert werden kann.
  • Ferner ist bei dem Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform die Nutbreite 152 der in dem verbleibenden Abschnitt 141 ausgebildeten Laserbearbeitungsnut 15 schmaler als die Nutbreite 142 der Ätznut 14, und die in dem Laserbearbeitungsschritt 1010 ausgebildeten Schmutzpartikel 151 werden an dem verbleibenden Abschnitt 141 der Bauelementschicht 3 am Boden der Ätznut 14 ausgebildet. Darüber hinaus wird bei dem Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform die Tiefe 143 der Ätzrille 14 so festgelegt, dass sie größer ist als die Höhe 153 der Schmutzpartikel 151. Folglich kann das Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform die im Laserbearbeitungsschritt 1010 ausgebildeten Schmutzpartikel 151 daran hindern, von der oberen Oberfläche der Bauelementschicht 3 vorzustehen.
  • Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben genannten Ausführungsformen beschränkt ist. Das heißt, die vorliegende Erfindung kann mit verschiedenen Modifikationen innerhalb eines Umfangs umgesetzt werden, der nicht vom Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abweicht. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung könnte die Schutzschicht 12 beispielsweise eine nicht wasserlösliche Schicht wie eine Resistschicht sein. In diesem Fall wird die Schutzschicht 12 durch Veraschung unter Verwendung von Sauerstoffgas, beispielsweise im Maskenentfernungsschritt 1005, entfernt.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Der Umfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert, und alle Änderungen und Modifikationen, die dem Umfang der Ansprüche entsprechen, 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 2018098318 [0003, 0004]

Claims (2)

  1. Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren für einen Bauelementwafer, bei dem eine Bauelement-Schicht, die Bauelemente ausgestaltet, auf einem Basiselement geschichtet ist, und bei dem jedes der Bauelemente in einem jeweiligen Bereich an einer Vorderseite ausgebildet ist, die durch mehrere kreuzweise angeordnete Straßen unterteilt sind, wobei das Verfahren umfasst: einen Schutzschichtausbildungsschritt, um eine Schutzschicht auszubilden, welche die Vorderseite des Bauelementwafers abdeckt; einen Maskenausbildungsschritt, nach dem Ausführen des Schutzschichtausbildungsschritts, eines Aufbringens eines Laserstrahls entlang der Straßen und eines Ausbildens einer Maske, die Nuten aufweist, die sich entlang der Straßen erstrecken, in der Schutzschicht; einen Bauelementschicht-Plasmaätzschritt, nachdem der Maskenausbildungsschritt ausgeführt wurde, eines Durchführens von Plasmaätzen an der Bauelementschicht des Bauelementwafers durch Bauelementschichtgas durch die Maske; und einen Basiselement-Plasmaätzschritt, nachdem der Bauelementschicht-Plasmaätzschritt ausgeführt wurde, eines Durchführens von Plasmaätzen an dem Basiselement durch Basiselementgas durch die Maske.
  2. Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei in dem Bauelementschicht-Plasmaätzschritt Ätznuten, die eine obere Oberfläche des Basiselements nicht erreichen, in der Bauelementschicht ausgebildet werden, und ein verbleibender Abschnitt der Bauelementschicht an einer unteren Seite jeder der Ätznuten ausgebildet wird, das Bauelementwafer-Bearbeitungsverfahren ferner einen Laserbearbeitungs-Schritt umfasst, nachdem der Bauelementschicht-Plasmaätzschritt ausgeführt ist, aber bevor der Basisschicht-Plasmaätzschritt durchgeführt wird, eines Aufbringens eines Laserstrahls auf den verbleibenden Abschnitt der Bauelementschicht und eines Ausbildens von Laserbearbeitungsnuten, die den verbleibenden Abschnitt teilen und das Basiselement erreichen, und eine Nutbreite jeder der Laserbearbeitungsnuten so ausgebildet ist, dass sie schmaler ist als eine Nutbreite jeder der Ätznuten, und eine Tiefe jeder der Ätznuten auf eine solche Tiefe festgelegt ist, dass Schmutzpartikel, die in dem Laserbearbeitungsschritt ausgebildet werden, nicht von einer oberen Oberfläche der Bauelementschicht vorstehen.
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JP2018098318A (ja) 2016-12-12 2018-06-21 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法

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