DE19846938A1 - Verfahren zur Abtrennung von Chips von einem Halbleiterwafer - Google Patents
Verfahren zur Abtrennung von Chips von einem HalbleiterwaferInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung liegt in dem Gebiet einer
Halbleiterherstellung und bezieht sich auf ein Verfahren
des Abtrennens einer großen Zahl von funktionellen Elemen
ten wie Halbleiterschaltungen, die auf einem Halbleiterwa
fer gebildet sind, durch Schneiden des Wafers in einzelne
Chips im Rahmen einer Halbleiterherstellung.
Bei einem Verfahren zur Herstellung von Halbleitern
wird eine große Zahl von benötigten Halbleiterschaltungen
auf einem Halbleiterwafer gebildet, welche untersucht und
danach in Chips geschnitten werden, wodurch Bauelemente ge
schaffen werden. Als Verfahren zum Abschneiden von Chips
von einem Halbleiterwafer gibt es das Anreißverfahren, bei
welchem eingeritzte Linien auf der Halbleiterwaferoberflä
che mittels einer Diamantkante oder einer scharfen Spitze
gezogen und die Chips durch Spalten des Wafers entlang der
eingeritzten Linien getrennt werden.
Ebenfalls ist ein Diceverfahren bekannt, bei welchem
ein Schlitz auf einer Halbleiterwaferoberfläche mittels ei
nes dünnen Diamantrades gebildet wird, welches mit einer
hohen Geschwindigkeit rotiert, während das Rad der Oberflä
che des Halbleiterwafers zugeführt wird, und das Rad ent
lang seiner Oberfläche vorbewegt wird, wodurch der Wafer in
Chips geschnitten wird.
Des weiteren ist kürzlich eine derartige Technik ent
wickelt worden, bei welcher ein Laserstrahl auf einen Wafer
gerichtet und entlang einer Anreißlinie bewegt wird, wo
durch die Halbleiterschicht zur Bildung einer Kerbe ge
schmolzen wird, welche den Wafer in Chips trennt.
Bei dem mechanischen Anreißverfahren (oder Diceverfah
ren) nach dem Stand der Technik wird nach dem Setzen eines
Halbleiterwafers auf einen Objekttisch einer Anreißvorrich
tung und dem Eingeben eines Chipsabschneiderastermaßes in
die Steuereinrichtung der Anreißvorrichtung eine große An
zahl von parallelen eingeritzten Linien oder Rillen in dem
Halbleiterwafer in Intervallen des Rastermaßes in X-Rich
tung gebildet, während eine große Zahl paralleler einge
ritzter Linien oder Schlitzen ähnlich in Y-Richtung gebil
det wird, welche senkrecht zu der X-Richtung ausgerichtet
ist, wonach die Chips getrennt werden und lediglich die ge
wünschten Chips aus den abgetrennten Chips gewählt werden.
Bei diesem Verfahren wird der Winkel zwischen der Bewe
gungsrichtung einer Diamantkante oder eines Diamantrades
und einer auf einer Halbleiterwafer, welche auf einen Ob
jekttisch gesetzt ist, gezogenen vertikalen oder horizonta
len Anreißlinie gemessen, während die Objekttischbewegung
und die Drehung davon und die Bewegung gesteuert werden,
wodurch ein Positionieren des Rands oder des Rades durchge
führt wird und der Winkel davon dementsprechend korrigiert
wird.
Eine Halbleiterchiptrennvorrichtung, welche einen La
serstrahl verwendet, ist in der japanischen Patentveröf
fentlichungsschrift JP-4-180649 offenbart. Bei dieser Vor
richtung wird ein Chip aus einem Halbleiterwafer als Analy
seprobe gewählt und durch Schneiden mittels eines Laser
strahls abgetrennt. Bei diesem Verfahren nimmt eine CCD-Ka
mera ein Bild der oberen Oberfläche des Halbleiterwafers
auf und zeigt das Bild auf einem Monitor an, wobei die Ko
ordinaten, welche das Profil eines abzutastenden gewünsch
ten Chips definieren, einer grafischen Darstellung des auf
dem Monitor angezeigten Wafers eingegeben werden, wodurch
ein Abtrennen lediglich des Chips durch Erhitzen der be
stimmten Blöcke mittels eines Laserstrahls während der Be
wegung der Laseroptik durchgeführt wird.
Es ist bekannt, daß sogar dann, wenn eine auf einem
Halbleiterwafer gezogene Anreißlinie direkt mit einem La
serstrahl bestrahlt wird, die Effizienz des Anreißens wegen
einer niedrigen Absorptionseffizienz von Laserenergie be
züglich des Halbleiterlasers sehr gering ist. Somit ist ei
ne Technik bekannte welche es erleichtert, Halbleiterchips
mittels eines Laserstrahls zu trennen. Die japanische Pa
tentveröffentlichung JP-A8-264491 offenbart beispielsweise
ein Verfahren, bei welchem eine Halbleiterschicht von
Trennlinien auf dem Halbleiterwafer entfernt wird, um eine
Metalleiterschicht auf der Rückseitenoberfläche des
Substrats bloßzulegen, und der Laserstrahl auf die Metallei
terschicht gerichtet wird, um sie zu schmelzen und in
Chips zu schneiden. Ähnlich offenbart eine internationale
PCT-Patentanmeldung (die von der Mitsubishi Electric Corp.
eingereichte internationale Veröffentlichung AP162763) ein
Verfahren, welches es erleichtert, einen Halbleiterwafer
mittels eines Laserstrahls zu schneiden, wobei eine Halb
leiterschicht von einem Halbleiterwafer entfernt wird, auf
dem funktionelle Elemente entlang von Anreißlinien gebildet
sind, wodurch Rillen gebildet werden, welche durch eine Me
tallschicht festgelegt sind, und der Laserstrahl auf die
Metalleiterschicht gerichtet wird, um sie zu schmelzen und
in Chips zu schneiden.
Jedoch sind diese mechanischen Anreißverfahren zur
Trennung von Chips durch Schneiden eines Wafers kontinuier
lich von einem Rand bis zu einem gegenüberliegenden Rand
geeignet, sie sind jedoch nicht zum Abtrennen lediglich ei
nes Chips geeignet, welcher an einer gewünschten Position
innerhalb des Wafers lokalisiert ist, da die eingeritzten
Linien oder Rillen durch Bewegen eines Anreißblattes
bzw. -messers oder eines Diamantrades entlang gerader Linien ge
bildet werden.
Während ein geeigneter Chip durch Anreißen nach der
Bildung einer großen Anzahl benötigter Halbleiterschaltun
gen auf einem Halbleiterwafer abgetrennt wurde und danach
die Halbleiterschaltungen untersucht wurden und der geeig
nete Chip, welcher die betreffenden Halbleiterschaltungen
trägt, identifiziert wurde, wird somit der benötigte Chip,
welcher die geeigneten Halbleiterschaltungen trägt, nach
dem Trennen aller Chips unabhängig davon, ob sie benötigt
werden oder nicht, aufgenommen.
Ebenfalls ist es in einem Fall, bei welchem zwei und
mehr Arten von Halbleiterschaltungen mit unterschiedlicher
Chipgröße auf einem Halbleiterwafer gebildet sind und ein
Abschneiden von lediglich einer Art von dem Halbleiterwafer
erfolgt, nicht möglich, Chips der anderen Art abzuschnei
den, und in diesem Fall müssen die Chips einer anderen Art
von einem anderen Halbleiterwafer abgeschnitten werden. Das
Abschneiden von zwei oder mehr Arten von Halbleiterschal
tungen von einem Halbleiterwafer erfordert es, die Halblei
terschaltungen in einem speziellen Layout anzuordnen, was
nicht immer durchgeführt werden kann.
Das Chipabtastverfahren unter Verwendung des Laser
strahls, welches in der japanischen Patentveröffentli
chungsschrift JP-A4-180649 offenbart ist, und dieses Ver
fahren sind anwendbar, wenn lediglich bestimmte Chips von
dem Wafer abzuschneiden sind. Jedoch benötigt dieses Ver
fahren bezüglich der Festlegung der Koordinaten zuviel
Zeit, was zu einer Verringerung der Effizienz führt, wenn
lediglich benötigte Chips in einer großen Zahl von einer
Zahl von Halbleiterwafern abzutrennen sind, und ist nicht
für eine Massenherstellung praktisch geeignet.
Da in dem Fall des Trennens der Chips mittels eines La
serstrahls die Effizienz des Laserstrahls beim Erhitzen ei
nes Wafersubstratmaterials niedrig ist und insbesondere ei
ne Metallschicht den Laserstrahl reflektiert und eine ge
ringe Effizienz bezüglich des Absorbierens von Laserenergie
zeigt, wird die Entwicklung einer neuen Technologie des An
reißens mit hoher Geschwindigkeit benötigt. Diesbezüglich
wird im folgenden eine Technologie vorgeschlagen, bei wel
cher Anreißrillen im voraus auf einem Halbleiterwafer vor
dem Abschneiden von Chips geschrieben werden, so daß es
leicht gemacht wird, die Anreißrillen durch den Laserstrahl
zu schneiden oder zu schmelzen, wodurch die Geschwindigkeit
des Abschneidens von Chips erhöht wird (japanische Patent
anmeldung Nr. 8-173960).
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Be
rücksichtigung der oben beschriebenen Schwierigkeiten ein
Verfahren zum Schneiden eines Halbleiterwafers in Chips be
reitzustellen, wobei das Verfahren zum Festlegen der Koor
dinaten der Chips für ein effizientes Abschneiden einer
großen Zahl von Chips von dem Halbleiterwafer während des
Anreißens mit einem Laserstrahl geeignet ist.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Ab
schneiden einer kleinen Zahl von bestimmten Chips von einem
Halbleiterwafer bereit.
Des weiteren stellt die vorliegende Erfindung ein
Chipabtrennverfahren bereit, welches zum Abschneiden von
zwei oder mehr Arten von Halbleiterschaltungschips mit un
terschiedlicher Gestalt bzw. Struktur, die auf einem Halb
leiterwafer gebildet sind, während des Klassifizierens der
Chips in die Art geeignet ist.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Ab
trennung bestimmter Chips von einem Halbleiterwafer durch
Bestrahlen der Anreißlinien, welche auf dem Halbleiterwafer
gezogen sind, mit einem Laserstrahl bereit, welcher zur Ab
tastung über eine X-Y-Koordinatenebene durch eine Abtast
steuereinrichtung gesteuert wird, welche eine numerische
Steuerung des Positionierens des Laserstrahls zur Abtastung
des Halbleiterwafers durchführt.
Das Verfahren der Erfindung weist die Schritte auf:
- a) Eingeben von Abschneiderastermaßen entlang der X- Achse und der Y-Achse entsprechend den Dimensionen der Chips auf dem Halbleiterwafer, wodurch imaginäre Anreißli nien auf der Koordinatenebene gebildet werden;
- b) Eingeben von X-Y-Koordinatenwerten eines Nichtan reißlinienbereichs in Beziehung zu den imaginären Anreißli nien der Abtaststeuereinrichtung; und
- c) Abtasten mit einem Laserstrahl des Halbleiterwafers entsprechend dem Rastermaß, welches für die Richtungen in der X- und Y-Achse bestimmt wird, unter der Steuerung der Laserstrahlabtaststeuereinrichtung während des Bestrahlens der Anreißlinien außer dem Nichtanreißlinienbereich, wo durch Schlitze bzw. Rillen in dem Wafer gebildet werden und der Wafer in Chips geschnitten wird.
Entsprechend dem Chipabtrennverfahren der vorliegenden
Erfindung führt der Laserstrahl eine Abtastung entlang der
Richtungen der X- und Y-Achse auf der X-Y-Koordinatenebene
durch, und der Anreißlinienbereich wird zum Abschneiden mit
dem Laserstrahl bestrahlt. Daher werden die Rasterabstände
für die Richtungen der X-Achse und der Y-Achse unter der
Voraussetzung bzw. Annahme der Anreißlinien eingegeben,
während die Rasterabstände entsprechend der Länge und der
Breite des Chips bestimmt werden. Danach wird der nicht mit
dem Laserstrahl zu bestrahlende Bereich, nämlich die Koor
dinaten des Nichtanreißlinienbereichs derart bestimmt, daß
die Bestrahlung mit dem Laserstrahl in dem bestimmten Be
reich gestoppt wird, während die Anreißlinien in anderen
Bereichen mit dem Laserstrahl bestrahlt werden, wodurch
Chips abgeschnitten werden. In diesem Fall wird ein Bereich
der Anreißlinien, in welchem benachbarte Chips nicht von
einander ohne Bestrahlung mit dem Laserstrahl abgetrennt
werden, als Nichtanreißlinienbereich gewählt. Bei diesem
Verfahren verringert sich der Arbeitsaufwand des Bestimmens
der Koordinaten des Bereichs beim Abschneiden einer großen
Zahl von Chips, wodurch es ermöglicht wird, rasch eine
große Zahl gewünschter Chips von einem Halbleiterwafer ab
zuschneiden.
Die Laserstrahlabtaststeuereinrichtung enthält einen
Mechanismus, welcher die relative Position der optischen
Achse des Laserstrahls bezüglich der oberen Oberfläche des
Halbleiterwafers steuert, welcher auf dem Objekttisch pla
ziert ist. Zu diesem Zweck kann ein Mechanismus verwendet
werden, wobei ein Laserstrahl-Emissionsende festgelegt ist
und der Objekttisch, auf welchem der Wafer plaziert ist,
zur Bewegung gesteuert wird, und es kann ebenfalls ein Me
chanismus verwendet werden, welcher die Bewegung des Laser
strahls steuert. Bezüglich der Steuereinrichtung kann eben
falls ein Mechanismus des Ablenkens des Laserstrahls zur
Änderung des Einfallswinkels als Ersatzeinrichtung verwen
det werden.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung enthält die
Schritte des Eingebens der Rasterabstände als Blockraster
abstand, welcher zwei oder mehr Chips umfaßt, zur Bildung
eines Blockgebiets auf der Koordinatenebene und des Bestim
mens der Rasterabstände jedes Chips in jedem Blockgebiet.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung beinhaltet des
weiteren den Schritt des Bestimmens eines weiträumigen An
reißbereichs, welcher eine Vielzahl von Chips enthält, bei
der Bestimmung des Nichtanreißlinienbereichs. In diesem
Schritt werden die Anreißlinien, welche außerhalb des
weiträumigen Anreißbereichs liegen, als Gebiet definiert,
welches nicht dem abtastenden Laserstrahl bestrahlt werden
sollte.
Wenn die Funktion des Bestimmens des weiträumigen An
reißbereichs verwendet wird, wird der Bereich außerhalb des
großen Anreißbereichs nicht mit dem Laserstrahl bestrahlt,
und es kann daher der Nichtanreißlinienbereich lediglich
innerhalb des großen Anreißbereichs bestimmt werden.
Wenn ein weiträumiger Anreißbereich innerhalb des Be
reichs des Wafers, auf welchem Chips gebildet sind, be
schränkt wird, kann der Bereich des Wafers nahe dem Rand
davon, an welchem die Chips nicht gebildet sind, von dem zu
bestrahlenden Bereich ausgeschlossen werden, wodurch es
möglich gemacht wird, die Effizienz der Koordinatenbestim
mungsoperation zu verbessern.
Die Koordinatenbestimmungsoperation für den Bereich
kann vorzugsweise beim Abschneiden eines Chips oder von we
nigen bestimmten Chips von dem Wafer verwendet werden, wo
durch die Koordinatenbestimmungsoperation vereinfacht wird.
Das Verfahren des Abtrennens von Chips von einem Halb
leiterwafer entsprechend der vorliegenden Erfindung bein
haltet des weiteren die Schritte:
- d) Eingeben der Koordinaten zweier Positionierungsmar kierungen, welche auf dem Halbleiterwafer vorgesehen sind, der Abtaststeuereinrichtung im voraus;
- e) Erfassen der zwei Positionierungsmarkierungen, wel che auf dem Halbleiterwafer vorgesehen sind, der auf dem Objekttisch angebracht ist, mittels einer Positionserfas sungseinrichtung, wodurch die X- und Y-Koordinaten der Mar kierungen bestimmt werden;
- f) Vergleichen der bestimmten Koordinaten der Markie rungen und der erfaßten Koordinaten der Markierungen, wo durch eine Verschiebung und ein Drehwinkel der Abtastkoor dinaten des Laserstrahls bezüglich der Waferkoordinaten be stimmt werden; und
- g) Abtastung durch den Laserstrahl entlang der X-Achse und der Y-Achse gleichzeitig in einer Richtung, welche um einen Drehwinkel geneigt ist, in dem Schritt c), wobei die Schlitze bzw. Rillen durch die Laserstrahlabtastung gebil det werden.
Da es hierdurch ermöglicht wird, die Koordinaten in dem
Verfahren der Laserstrahlabtastung mit dem Drehwinkel θ zu
korrigieren, weicht die optische Achse des Laserstrahls
nicht von der Anreißlinie auf dem Wafer ab, und es wird da
her eine Einstellung des Drehwinkels θ durch Drehen des Wa
fers oder des Objekttisches wie bei dem Stand der Technik
benötigt.
Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Be
anreißung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
Fig. 1A stellt die Koordinaten unter der Bedingung dar,
daß ein Nichtanreißlinienbereich für imaginäre Anreißli
nien durch Eingeben von Rasterabständen auf einer Koordina
tenebene in dem Verfahren des Abtrennens von Chips entspre
chend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung be
stimmt wird. Fig. 1B stellt die obere Oberfläche einer ge
teilten Wafer nach der Bestrahlung von Anreißlinien dar,
welche nicht in dem Nichtanreißlinienbereich auf dem Wafer
während des Chipabtrennverfahrens ähnlich Fig. 1A bestimmt
wurden.
Fig. 2A stellt die obere Oberfläche eines Wafers dar,
wobei ein Verfahren des Bestrahlens des Wafers mit dem La
serstrahl angezeigt wird, wobei sich die optische Achse des
Laserstrahls entlang der Richtung der X-Achse bewegt, wo
durch in dem Verfahren des Abtrennens von Chips entspre
chend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung An
reißlinien gebildet werden. Fig. 2B stellt die obere Ober
fläche des Wafers dar, wobei ein Verfahren der Abtastung in
Richtung der Y-Achse nach der Bestrahlung mit dem in Fig.
2A dargestellten Laserstrahl angezeigt wird.
Fig. 3 stellt die Koordinaten der Korrektur der Koordi
naten des Wafers von dem Objekttisch aus betrachtet in dem
Verfahren des Abtrennens von Chips entsprechend einer Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung dar.
Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm, welches das Verfahren
des Abtrennens von Chips entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 5 stellt die obere Oberfläche eines Wafers dar,
wobei ein weiträumiger Anreißbereich angezeigt wird, der
beim Bestimmen des Nichtanreißlinienbereichs entsprechend
einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet
wird.
Fig. 6A zeigt eine Querschnittsansicht eines Wafers,
welcher in dem Verfahren des Abtrennens von Chips entspre
chend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ver
wendet wird, und Fig. 6B zeigt eine Draufsicht auf den in
Fig. 6A dargestellten Wafer.
Um bei dem Verfahren des Abtrennens von Chips der vor
liegenden Erfindung eine große Zahl von funktionellen Ele
menten wie integrierten Schaltungen oder anderen elektroni
schen Schaltungen, die auf einem Wafer gebildet sind, in
einzelne Chips, welche jeweils ein Element tragen, zu tren
nen, werden Anreißlinien zwischen Chips mit einem Laser
strahl bestrahlt, wodurch ein automatisches Linieneinritzen
bei Chips durchgeführt wird. Bei diesem Verfahren wird eine
Abtastposition der optische Achse eines Laserstrahls durch
eine Abtaststeuereinrichtung unter Verwendung einer numeri
schen Steuerung gesteuert, wodurch gewünschte Chips von dem
Halbleiterwafer mittels eines Laserstrahls abgetrennt wer
den, dessen Abtastung in X-und Y-Richtung gesteuert wird.
Als Verfahren der mechanischen bzw. maschinellen An
reißbearbeitung, welche bei der vorliegenden Erfindung ver
wendet werden kann, gibt es ein Verfahren des direkten Ab
tastens eines Laserstrahls über die obere Oberfläche des
Wafers, welcher festgelegt ist und ein Verfahren des Bewe
gens des Wafers und des Objekttisches zusammen bezüglich
des festgelegten Laserstrahls. Das erstgenannte Verfahren
des direkten Abtastens durch den Laserstrahl ist in ein
Verfahren des Bewegens einer Laservorrichtung mittels eines
Skanners und in ein Verfahren des Ablenkens des Laser
strahls von einer Laservorrichtung unterteilt.
Während die vorliegende Erfindung auf beide oben be
schriebene Verfahren anwendbar ist, wird das Verfahren des
Ansteuerns des Wafers und des Objekttisches zusammen für
die Abtastung in der folgenden Beanreißung verwendet.
Bei dem Verfahren der mechanischen bzw. maschinellen
Anreißbearbeitung des Objekttischansteuerungstyps wird ein
auf einem Objekttisch, welcher auf einer X-Y-Abtastvorrich
tung (Skanner) angebracht ist, plazierter Wafer in X- und
Y-Richtung bewegt, während eine Laservorrichtung über dem
Objekttisch festgelegt ist, und es wird die obere Oberflä
che des Wafers mit einem von der Laservorrichtung emittier
ten Laserstrahl bestrahlt, so daß eine kontinuierliche an
gerissene Rille auf dem bewegten Wafer gebildet wird, wo
durch Chips entlang den angerissenen Rillen getrennt wer
den.
Die X-Y-Abtastvorrichtung auf dem Objekttisch wird
durch die Abtaststeuereinrichtung gesteuert, welche mit ei
nem Computer, der zur numerischen Steuerung geeignet ist,
versehen ist und eine Positionssteuerung der X-Y-Abtastvor
richtung entsprechend den Koordinatendaten durchführt, wel
che eingegeben worden sind. Die Abtaststeuereinrichtung be
sitzt einen Monitor, welcher zur Anzeige von Bildern, ins
besondere von Koordinaten, mit dem Computer verbunden ist,
und eine Positionserfassungseinrichtung zur Erfassung des
Wafers auf dem Objekttisch und zur Anzeige des Wafers auf
dem Monitor. Für die Positionserfassungseinrichtung wird
üblicherweise zur Anzeige des Wafers auf dem Monitor und
insbesondere zur Anzeige der zwei Positionierungsmarkierun
gen, welche erfaßt worden sind, und des Bilds der angeris
senen Rille auf der Koordinatenebene der Abtaststeuerein
richtung, welche im voraus gebildet worden ist, zum Ver
gleich eine Videokamera verwendet.
Bei dem Verfahren des Abtrennens von Chips von dem
Halbleiterwafer entsprechend der vorliegenden Erfindung
wird ein X-Y-Koordinatensystem als X-Y-Ebene auf der oberen
Oberfläche des Wafers in der Abtaststeuereinrichtung wie in
Fig. 1A und Fig. 1B dargestellt definiert. Beispielsweise
wird der Ursprung 0 des X-Y-Koordinatensystems auf die
Mitte des Wafers bezogen, während die X-Achse auf die län
gere Seite des abzutrennenden Chips bezogen wird und die Y-
Achse senkrecht zu der X-Achse bestimmt wird. Die X-Achse
und die Y-Achse können vertauscht werden.
In dem Schritt a) werden Abschneiderasterabstände Px
und Py entlang der X-Achse und der Y-Achse, welche den Di
mensionen eines Chips auf dem Halbleiterwafer entsprechen,
der Abtaststeuereinrichtung eingegeben. Üblicherweise wird
die Länge des Chips 4 entlang der längeren Seite als Ra
sterabstand Px in X-Richtung und die Länge des Chips 4 ent
lang der kürzeren Seite als Rasterabstand Py in Y-Richtung
genommen. Diese Rasterabstände können Dimensionen eines
Chips sein. Dadurch wird eine Vielzahl von imaginären An
reißlinien 2 (21, 22) ermöglicht, welche in rechten Winkeln
zueinander auf die Koordinatenebene gezogen werden, wodurch
die Koordinaten der Zwischenabschnitte der angerissenen Li
nien bestimmt werden.
In dem Schritt b) werden Koordinatenwerte eines Nicht
anreißlinienbereichs der Abtaststeuereinrichtung für die
imaginären Anreißlinien 2 (21, 22) eingegeben, welche durch
die Eingabe in dem vorausgehenden Verfahren definiert wor
den sind. Die Koordinaten werden nicht durch Bestimmen der
maschinell bzw. mechanisch zu bearbeitenden imaginären An
reißlinien sondern durch Bestimmen des Bereichs der nicht
maschinell bzw. nichtmechanisch zu bearbeitenden imaginären
Anreißlinien bestimmt. Der Bereich der Anreißlinien wird
durch die Anreißlinie in Richtung der X-Achse und die An
reißlinie in Richtung der Y-Achse üblicherweise durch Ein
geben der Koordinaten 21 (x, y), 21 (x, y) der Zwischenab
schnitte der Anreißlinien definiert.
Danach wird der Wafer an einer bestimmten Position des
Objekttisches plaziert und zwischenzeitlich befestigt.
In dem Schritt c) tastet ein Laserstrahl den Halblei
terwafer 1 an den bestimmten Rasterabständen entlang entwe
der der X- oder der Y-Richtung ab, er führt beispielsweise
zuerst eine Abtastung entlang der Richtung der X-Achse
(Fig. 2(A)) mit dem bestimmten Rasterabstand und danach ei
ne Abtastung entlang der Richtung der Y-Achse (Fig. 2(B))
in dem bestimmten Rasterabstand durch die Abtaststeuerein
richtung durch. Während dieses Abtastverfahrens werden die
maschinell bzw. mechanisch bearbeiteten Anreißlinienberei
che 21a, 22a nicht von dem Laser, welcher ausgeschaltet
ist, bestrahlt, während der Laserstrahl an der Bestrah
lungsposition 90 in den Anreißlinienbereichen 21b, 22b ein
geschaltet wird, welche nicht bestimmt sind, wodurch Rillen
auf den Anreißlinien des Halbleiterwafers gebildet werden.
Bei dem Abtastschritt c) dieser Ausführungsform ist die
optische Achse des Laserstrahls im wesentlichen in rechten
Winkeln zu der Waferoberfläche ausgerichtet, und die Ab
taststeuereinrichtung steuert die Position der X-Y-Abtast
vorrichtung derart, daß die X-Y-Abtastvorrichtung den
Halbleiterwafer zweidimensional entlang der X-Richtung und
der Y-Richtung bewegt.
In diesem Fall wird wie in Fig. 2A dargestellt die er
ste Abtastung in Richtung der X-Achse durchgeführt, wobei
die optische Achse 90 des Laserstrahls sich in Richtung der
X-Achse über den Wafer von einem Startpunkt 91a, welcher an
der Spitze der linken Außenseite des Wafers 1 lokalisiert
ist, wiederholt bewegt, während ein Abtasten in Richtung
der Y-Achse von einem Ende (einem der Ränder) in einem be
stimmten Rasterabstand über die Mitte zu dem anderen Ende
(dem anderen Rand) wiederholt durchgeführt wird, wobei ei
ner Spur einer großen Zahl paralleler Anreißlinien aufein
ander folgend in Richtung der X-Achse gefolgt wird und
eventuell der Endpunkt 92a erreicht wird.
Danach führt der Laserstrahl eine Abtastung entlang der
Richtung der Y-Achse durch, wobei die optische Achse 90 des
Laserstrahls wiederholt in die Richtung der Y-Achse über
den Wafer von einem Startpunkt 91b an dem unteren rechten
Ende wiederholt bewegt wird, während ein Abtasten in Rich
tung der X-Achse von einem Ende (einem der Ränder) in einem
vorbestimmten Rasterabstand über die Mitte bis zu dem ande
ren Ende (dem anderen Rand) wiederholt durchgeführt wird
und einer großen Zahl von parallelen Anreißlinien aufein
ander folgend in Richtung der Y-Achse gefolgt wird, bis der
Endpunkt 92b erreicht wird.
Bei dem Abtasten in Richtung der X-Achse wird die große
Zahl von parallelen Anreißlinien 21 in Richtung der X-Achse
außer für das bestimmte Gebiet 21a mit dem Laserstrahl zur
Bildung von Anreißrillen 31 bestrahlt, und wenn die nächste
Abtastung in Richtung der Y-Achse durchgeführt wird, werden
die in der großen Zahl vorhandenen parallelen Anreißlinien
22 in Richtung der Y-Achse außer in dem bestimmten Bereich
22a mit dem Laserstrahl zur Bildung von Anreißrillen 32 be
strahlt. Auf diese Weise wird ein Teil, welcher von den An
reißrillen 31, 32 umgeben ist, welche einander in X- und Y-
Richtung kreuzen, als Chip 4 abgetrennt.
Diese Ausführungsform beinhaltet des weiteren ein Ver
fahren zur Korrektur der Abweichung zwischen dem X-Y-Koor
dinatensystem, welches von der Abtaststeuereinrichtung auf
dem Objekttisch gebildet wird, und dem X'-Y'-Koordinatensy
stem auf dem Wafer 1.
Zum Zwecke der Korrektur der Koordinaten werden die un
ten beschriebenen Schritte vor dem Ablastschritt c) durch
geführt. Das Verfahren, welches das Verfahren der Korrektur
der Koordinaten beinhaltet, ist in dem Flußdiagramm von
Fig. 4 dargestellt, und das Verfahren der Korrektur ist in
Fig. 3 dargestellt.
In dem Schritt d) werden wie in Fig. 2 dargestellt X- und
Y-Koordinaten (X'-Y'-Koordinatensystem auf dem Wafer)
der zwei Positionierungsmarken Ma, Mb auf dem Halbleiterwa
fer 1 der Abtaststeuereinrichtung im voraus eingegeben. Für
die zwei Positionierungsmarkierungen Ma, Mb werden in einem
bestimmten Chip gedruckte Ausrichtungsmarkierungen bei
spielsweise verwendet.
In dem Schritt e) werden wie in Fig. 2 dargestellt zwei
Positionierungsmarkierungen Ma', Mb'
(Ausrichtungsmarkierungen) auf dem Halbleiterwafer 1, der
auf dem Objekttisch angebracht ist, durch die Positionser
fassungseinrichtung erfaßt, wodurch die Koordinaten der
Markierungen aus Sicht des Objekttisches (X-Y-Koordinaten-
System des Objekttisches) bestimmt werden, die der Abtast
steuereinrichtung eingegeben werden.
Für die Positionserfassungseinrichtung wird üblicher
weise eine Videokamera zur Aufnahme des Bilds des Wafers
verwendet, welches auf dem Monitor angezeigt wird. Die zwei
Positionierungsmarkierungen werden mit den Koordinaten der
Abtaststeuereinrichtung, nämlich den Koordinaten des Ob
jekttisches verglichen, welche im voraus auf dem Monitor
festgesetzt wurden, und werden der Abtaststeuereinrichtung
eingegeben.
In dem Schritt f) werden die bestimmten Koordinaten Ma,
Mb der Markierung auf dem Wafer und die erfaßten Koordina
ten Ma', Mb' der Markierung aus Sicht von dem Objekttisch
verglichen, um Verschiebungen Δx, Δy in X-Richtung und Y-
Richtung und den Drehwinkel θ der Waferkoordinaten in Bezug
zu den Objekttischkoordinaten (welche ebenfalls die Abtast
koordinaten des Laserstrahls sind) zu berechnen. Diese Da
ten werden bei der Koordinatenumwandlung der imaginären An
reißlinien 21 in die Waferkoordinaten aus Sicht des Objekt
tischekoordinatensystems verwendet, wodurch die Gleichung
der imaginären Anreißlinien 21' aus Sicht des umgewandelten
Objekttischekoordinatensystems (X-Y-Koordinatensystems)
formuliert wird.
In dem Schritt g) kann die optische Achse des Laser
strahls einer Spur über die Anreißlinien auf der aktuellen
Wafer in dem Fall folgen, bei welchem der Objekttisch ent
sprechend der Gleichung der imaginären Anreißlinien nach
der Umwandlung in dem Verfahren des Bildens der Rillen
durch Abtasten des Laserstrahls in dem Schritt c) abgeta
stet wird, und es werden geeignete Rillen durch Bestrahlung
mit dem Laserstrahl in dem Anreißlinienbereich, welcher
nicht bestimmt wurde, ohne Abweichung von den Anreißlinien,
welche zu dem Chip 4 führen, durch die Reihe von Operatio
nen in dem Schritt c) gebildet.
Da der Drehwinkel θ des auf den Objekttisch plazierten
Wafers in dem Verfahren des Abtastens durch den Laserstrahl
korrigiert werden kann, wird ein Einstellung des Drehwin
kels θ durch Drehen des Wafers oder des Objekttisches wie
bei dem Stand der Technik nicht benötigt.
Fig. 4 stellt ein Flußdiagramm eines Beispiels dieser
Ausführungsform dar. In dem ersten Schritt dieses Verfah
rens werden nach dem Eingeben der Rasterabstände in X-Rich
tung und Y-Richtung der Abtaststeuereinrichtung imaginäre
Anreißlinien gebildet, und es wird ein Nichtanreißlinienbe
reich auf den Anreißlinien in X-Richtung und Y-Richtung be
stimmt, und danach werden die Koordinaten der Positionie
rungsmarkierungen eingegeben.
In dem nächsten Schritt wird der Wafer auf dem Objekt
tisch plaziert und befestigt, es wird die Positionierungs
marke auf der oberen Oberfläche des Wafers von der Erfas
sungsvorrichtung mit den eingegebenen Koordinaten in dem
Waferkoordinatensystem erfaßt, und es wird zu dem Zeit
punkt, zu welchem die Koordinaten korrigiert werden, die
Gleichung der Anreißlinie aus Sicht des Objekttischkoordi
natensystems bestimmt.
In dem nächsten Schritt folgt die optische Achse des
Laserstrahls der Spur der Anreißlinie durch Abtasten in X-
Richtung des Objekttisches. Die Anreißlinie in X-Richtung
außer dem Nichtanreißlinienbereich wird mit dem Laser
strahl bestrahlt.
Nach dem Abtasten in X-Richtung wird die Anreißlinie in
Y-Richtung mit dem Laserstrahl bestrahlt.
An dem Ende dieses Verfahrens wird der Chip abgetrennt.
Bei dieser Ausführungsform beinhaltet der Schritt des
Eingebens der Rasterabstände in dem Schritt a) ein Verfah
ren des Eingebens der Blockrasterabstände von zwei oder
mehreren Chips, wodurch ein Blockbereich in der Koordina
tenebene gebildet wird.
In dem Schritt a) werden Abschneiderasterabstände ent
lang der X-Achse und der Y-Achse, welche den Dimensionen
eines Chips auf dem Halbleiterwafer entsprechen, der Ab
taststeuereinrichtung eingegeben. In diesem Schritt werden
Rasterabstände als Blockrasterabstand, welcher zwei oder
mehrere Chips beinhaltet, zur Bildung von zwei oder mehre
ren Blockgebieten auf der Koordinatenebene eingegeben.
Jeder Block wird derart bestimmt, daß er eine geeig
nete Zahl von Chips enthält, durch Eingeben des Blockab
stands in X-Richtung und des Blockrasterabstands in Y-Rich
tung.
In jedem Block wird die Länge des Chips entlang der
längeren Seite als Rasterabstand in X-Richtung und die
Länge des Chips entlang der kürzeren Seite als Rasterab
stand in Y-Richtung genommen. Diese Rasterabstände können
die Dimensionen eines Chips sein. Dadurch wird ermöglicht,
eine große Zahl von imaginären Anreißlinien, welche sich
zueinander in einem rechten Winkel befinden, auf der Koor
dinatenebene zu ziehen, wodurch die Koordinaten von Zwi
schenabschnitten der Anreißlinien bestimmt werden.
In dem Schritt b) werden Koordinatenwerte eines Nicht
anreißlinienbereichs der Abtaststeuereinrichtung für die
imaginären Anreißlinien eingegeben, welche durch Eingeben
in dem vorausgehenden Schritt definiert worden sind. Der
Bereich der Anreißlinien wird zuerst durch Bestimmen des
Blocks und danach durch Eingeben der Koordinaten des An
reißlinienbereichs in Richtung der X-Achse und des Anreiß
linienbereichs in Richtung der Y-Achse definiert.
Die Bildung des Blockgebiets ist zur Bestimmung des
Nichtanreißlinienbereichs vorteilhaft. In dem Fall, bei
welchem insbesondere ein Wafer 100 Rasterabstände in X-
Richtung (100 Anreißlinien in X-Richtung) und 200 Rasterab
stände in Y-Richtung (200 Anreißlinien in Y-Richtung) ent
hält, werden die Koordinaten in der Einheit von Blöcken ge
zählt, und es können daher Fehler bei der Eingabe der Koor
dinaten wirksam verhindert werden. Auf ähnliche Weise kann
ein Chip, welcher zwei Positionierungsmarkierungen besitzt,
ebenfalls leicht bestimmt werden.
Der darauffolgende Schritt (C) kann auf ähnliche Weise
wie in dem Fall der ersten Ausführungsform durchgeführt
werden.
Diese Ausführungsform stellt ein Verfahren zur Bestim
mung der Koordinaten eines großen Anreißbereichs in dem
Schritt des Bestimmens des Nichtanreißlinienbereichs in dem
Schritt b) bereit.
D.h. der Nichtanreißlinienbereich wird als weiträumiger
Bereich vor dem Bestimmen des Bereichs auf den Anreißlinien
bestimmt. Durch Ansehen des Bereichs außerhalb des bestimm
ten Bereichs als Nichtanreißlinienbereich kann eine weit
schweifige Operation des Bestimmens der Koordinatenwerte in
dem Fall eines großen Nichtanreißlinienbereichs ausgelassen
werden.
Bei dieser Ausführungsform werden die folgenden Schrit
te durchgeführt.
In dem Schritt a) werden Abschneiderasterabstände ent
lang der X-Achse und der Y-Achse, welche den Dimensionen
eines Chips auf dem Halbleiterwafer entsprechen, der Ab
taststeuereinrichtung eingegeben. Die Länge des Chips ent
lang der längeren Seite wird als Rasterabstand in X-Rich
tung und die Länge des Chips entlang der kürzeren Seite als
Rasterabstand in der Y-Richtung genommen. Diese Rasterab
stände können die Dimensionen eines Chips sein. Dadurch
wird es ermöglicht, daß eine große Zahl von imaginären An
reißlinien, welche in einem rechten Winkel zueinander aus
gerichtet sind, auf der Koordinatenebene gezogen werden,
wodurch die Koordinaten von Zwischenabschnitten der Anreiß
linien bestimmt werden.
In dem Schritt b) werden Koordinatenwerte eines Nicht
anreißlinienbereichs der Abtaststeuereinrichtung für die
imaginären Anreißlinien eingegeben, welche durch Eingabe in
dem vorausgehenden Schritt definiert worden sind. Bei die
ser Ausführungsform werden die Koordinaten für einen oder
mehrere weiträumige Anreißbereiche bestimmt, welche einen
oder mehrere Chips bezüglich eines Bereichs enthalten, der
von einer durch die Koordinaten bestimmten geschlossenen
Linie umgeben ist. Beispielsweise werden in dem Fall, bei
welchem der Bereich wie in Fig. 5 dargestellt rechteckig
ist, vier Koordinaten 30a, 30b, 30c, 30d der vier Scheitel
punkte bestimmt. Jedoch ist der weiträumige Anreißbereich
nicht auf eine rechtwinklige Struktur beschränkt und kann
als Polygon mit einer Stufen- oder Kreuzform ausgebildet
sein, wobei die Koordinaten der äußeren Ecken 301 und der
inneren Ecken 302 des Profils bestimmt werden.
Imaginäre Anreißlinien außerhalb des weiträumigen An
reißbereichs 30 werden als solche definiert, die nicht me
chanisch bzw. maschinell bearbeitet werden. Demgegenüber
ist es praktisch, alle innen befindlichen Anreißlinien zu
definieren, welche mechanisch bzw. maschinell bearbeitet
werden sollen. Während das Attribut einer Anreißlinie als
in einem Fall einer durch zwei Sätze von Koordinaten, wel
che einen Bereich entsprechend einer imaginären Anreißlinie
bestimmen, definierten Liniensegment benötigt definiert
werden kann, ist es praktisch, das Liniensegment mechanisch
bzw. maschinell zu bearbeiten. In diesem Fall werden alle
Anreißlinien innerhalb des weiträumigen Anreißbereichs me
chanisch bzw. maschinell bearbeitet. Wenn somit der
weiträumige Anreißbereich des weiteren einen Nichtanreißli
nienbereich enthält, wird dieser Bereich von neuem durch
Eingeben der Koordinaten davon bestimmt.
Der Nichtanreißlinienbereich ist dann praktisch, wenn
ein Bereich von nichtbenötigten Chips, welche nahe dem Rand
des Halbleiterwafers oder einem Bereich außerhalb der theo
retisch erzielbaren Chips, die auf der Halbleiterwafer ge
bildet sind, lokalisiert sind, auszuschließen ist. Wenn ein
2-Zoll-Wafer auf einer Vorrichtung verarbeitet wird, die
zum Abschneiden von einer 4-Zoll-Wafer geeignet ist, ist es
beispielsweise nötig, den gesamten Bereich außerhalb des 2-
Zoll-Wafers als Nichtanreißlinienbereich zu bestimmen. Bei
dieser Ausführungsform genügt es jedoch, lediglich den Be
reich des 2-Zoll-Wafers, auf welchem die Chips im wesentli
chen gebildet werden, als einen weiträumigen Anreißbereich
zu bestimmen, wodurch es ermöglicht wird, die weitschweifi
ge Operation des Bestimmens des Nichtanreißlinienbereichs
in dem äußeren Bereich zu vermeiden.
Der weiträumige Anreißbereich macht es ebenfalls unnö
tig, einen Nichtanreißlinienbereich zu bestimmen, wenn ein
mal ein weiträumiger Anreißbereich bestimmt ist, falls der
Nichtanreißlinienbereich einen großen Bereich besitzt, wo
bei kein Chip von dem Wafer abgeschnitten ist. Eine Mehr
zahl von weiträumigen Anreißbereichen kann auf der Koordi
natenebene bestimmt werden. Einmal wird der weiträumige An
reißbereich, welcher bestimmt worden ist, mit einem Laser
strahl bestrahlt und in Chips geschnitten.
Des weiteren kann das Bestimmen eines weiträumigen An
reißbereichs beim Bestimmen eines Bereichs verwendet wer
den, welcher eine Mehrzahl von Chips beinhaltet, und kann
ebenfalls zur Bestimmung lediglich eines Chips verwendet
werden.
In dem Schritt c) tastet die optische Achse des Laser
strahls den Halbleiterwafer 1 in den bestimmten Rasterab
ständen entweder entlang der X- oder der Y-Richtung ab, es
wird beispielsweise zuerst eine Ablastung entlang der Rich
tung der X-Achse in dem bestimmten Rasterabstand und danach
eine Abtastung entlang der Richtung der Y-Achse in dem be
stimmten Rasterabstand durch Abtasten des von der X-Y-Ab
tastvorrichtung gesteuerten Objekttisches und der Steuerung
der Abtaststeuereinrichtung durchgeführt. Während dieses
Abtastschrittes werden die Anreißlinien als Nichtanreißli
nienbereich angesehen und nicht von dem Laser bestrahlt,
welcher ausgeschaltet ist, wenn sich die optische Achse des
Laserstrahls außerhalb des weiträumigen Anreißbereichs be
findet. Wenn der Laserstrahl innerhalb des weiträumigen An
reißbereichs eine Abtastung durchführt, wird der Laser ein
geschaltet, so daß die Anreißlinien mit dem Laserstrahl
bestrahlt werden und Rillen gebildet werden. Jedoch wird
ein Bereich, in welchem ein Nichtanreißlinienbereich be
stimmt ist, innerhalb des weiträumigen Anreißbereichs nicht
mit dem Laserstrahl bestrahlt, welcher ausgeschaltet ist.
Somit wird das Innere des weiträumigen Anreißbereichs auf
dem Wafer außer dem Nichtanreißlinienbereich entlang der
Anreißrillen in Chips geschnitten, während der Bereich au
ßerhalb des weiträumigen Anreißbereichs ohne mechanische
bzw. maschinelle Bearbeitung verbleibt.
Bei der vierten Ausführungsform wird das Verfahren der
obigen Ausführungsform zweimal oder öfter für einen Halb
leiterwafer wiederholt. Bei dieser Ausführungsform werden
von demselben Halbleiterwafer wie die durch diese Schritte
abgeschnittenen Chips andere Chips des weiteren durch die
Schritte abgetrennt. Dies dient dem Zweck der Verarbeitung
des Halbleiterwafers, von welchem die Chips in dem Verfah
ren der vorausgehenden Ausführungsform abgetrennt worden
sind, um die verbleibenden Chips abzutrennen, welche vor
ausgehend nicht verarbeitet wurden.
Als erstes Beispiel wird ein derartiges Verfahren be
schrieben, welches in einem Fall verwendet wird, bei wel
chem ein Halbleiterwafer zwei oder mehrere Arten von Chips
mit unterschiedlichen Dimensionen, insbesondere darauf an
geordnete Rasterabstände enthält.
Bei dem ersten Abtrennverfahren werden erste Abschnei
derasterabstände entlang der X-Achse und der Y-Achse, wel
che den Dimensionen des ersten Chips entsprechen, der Ab
taststeuereinrichtung in dem Rasterabstandeingabeschritt a)
eingegeben. Koordinaten der Zwischenabschnitte der imaginä
ren Anreißlinien sind auf der Koordinatenebene definiert.
In dem Schritt b) werden alle Bereiche außerhalb des Ge
biets, in welchem die Chips der ersten Art angeordnet sind,
als nicht Anreißlinienbereiche betrachtet, und die Koordi
natenwerte des Nichtanreißlinienbereichs werden der Abtast
steuereinrichtung für die imaginären Anreißlinien eingege
ben, welche durch die Eingabe in dem vorausgehenden Schritt
definiert worden sind. In dem Schritt c) tastet die opti
sche Achse des Laserstrahls den Halbleiterwafer in den er
sten Abschneiderasterabständen zuerst entlang der X-Rich
tung und danach entlang der Y-Richtung ab. Während dieses
Abtastschrittes wird der Nichtanreißlinienbereich nicht mit
dem Laser bestrahlt, welcher ausgeschaltet ist, während der
Laserstrahl in den Anreißlinienbereichen eingeschaltet ist,
welche nicht bestimmt sind, nämlich in dem Bereich, in wel
chem die Chips der ersten Art angeordnet sind, wodurch die
Chips der ersten Art von dem Halbleiterwafer durch Laserbe
strahlung abgetrennt werden und ein Wafer mit Chips der
zweiten Art darauf zurückbleibt.
In dem zweiten Abtrennschritt werden zweite Abschnei
derasterabstände entlang der X-Achse und der Y-Achse, wel
che den Dimensionen des zweiten Chips entsprechen, der Ab
taststeuereinrichtung in dem Rasterabstandeingabeschritt a)
eingegeben. In dem Schritt b) werden alle Bereiche außer
halb des Gebiets, in welchem die Chips der zweiten Art an
geordnet sind, als Nichtanreißlinienbereiche angesehen, und
die Koordinatenwerte davon werden der Abtaststeuereinrich
tung für die imaginären Anreißlinien eingegeben. In dem
Schritt c) führt die optische Achse des Laserstrahls eine
Abtastung des Halbleiterwafers in den bestimmten zweiten
Abschneiderasterabständen zuerst entlang der X-Richtung und
danach entlang der Y-Richtung durch. Während dieses Abtast
schrittes wird der Nichtanreißlinienbereich nicht mit dem
Laser bestrahlt, welcher ausgeschaltet ist, während der La
serstrahl in den nichtbestimmten Anreißlinienbereichen ein
geschaltet ist, nämlich in dem Bereich, in welchem die
Chips der zweiten Art angeordnet sind, wodurch die Chips
der zweiten Art von dem Halbleiterwafer durch Laserbestrah
lung abgetrennt werden, wodurch die Chips der zwei Arten
abgetrennt werden.
In dem Fall, bei welchem der Wafer mehr als zwei Arten
von darauf gebildeten Chips mit unterschiedlichen Rasterab
ständen besitzt, wird die oben beschriebene Abtrennoperati
on entsprechend der Zahl der Arten von Chips wiederholt.
Als nächstes Beispiel wird ein Schritt für einen Fall
beschrieben, bei welchem ein Halbleiterwafer zwei Arten von
Chips unterschiedlicher Dimensionen bzw. unterschiedlicher
Rasterabstände enthält, die darauf angeordnet sind.
In dem ersten Abtrennschritt werden nach dem Eingeben
der ersten Abschneiderasterabstände entlang der X-Achse und
der Y-Achse, welche den Dimensionen der ersten Art von Chip
entsprechen, der Abtaststeuereinrichtung in dem Rasterab
standeingabeschritt a) die Koordinaten der Zwischenab
schnitte der imaginären Anreißlinien in dem Schritt b) ein
gegeben, um den Bereich, in welchem die Chips der ersten
Art angeordnet sind, als weiträumigen Anreißbereich zu de
finieren. In dem Schritt c) führt die optische Achse des
Laserstrahls über dem Halbleiterwafer mittels der Abtast
steuereinrichtung in den ersten Abschneiderasterabständen
beispielsweise zuerst entlang der X-Richtung und danach
entlang der Y-Richtung durch. Während dieses Abtastschrit
tes werden Bereiche außerhalb des weiträumigen Anreißbe
reichs nicht mit dem Laser bestrahlt, welcher ausgeschaltet
ist, während der Laserstrahl innerhalb des weiträumigen An
reißbereichs eingeschaltet ist, wodurch die Chips der er
sten Art von dem Halbleiterwafer durch Laserbestrahlung ab
getrennt werden und eine Wafer mit darauf verbliebenen
Chips der zweiten Art gebildet wird.
In dem zweiten Abtrennschritt werden nach der Eingabe
der zweiten Abschneiderasterabstände entlang der X-Achse
und der Y-Achse, welche den Dimensionen der zweiten Chipart
entsprechen, der Abtaststeuereinrichtung in dem Rasterab
standeingabeschritt a) Koordinaten der Zwischenabschnitte
der imaginären Anreißlinien in dem Schritt b) eingegeben,
um den Bereich, in welchem die Chips der zweiten Art ange
ordnet sind, als weiträumigen Anreißbereich zu definieren.
In dem Schritt c) führt die optische Achse des Laserstrahls
mittels der Abtaststeuereinrichtung eine Abtastung der
Halbleiterwafer in den bestimmten zweiten Abschneideraster
abständen zuerst entlang der X-Richtung und danach entlang
der Y-Richtung durch. Während dieses Abtastschrittes werden
Bereiche außerhalb des weiträumigen Anreißbereichs nicht
mit dem Laser bestrahlt, welcher ausgeschaltet ist, während
der Laserstrahl in den Anreißlinienbereichen, welche nicht
bestimmt sind, eingeschaltet ist, nämlich in dem weiträumi
gen Anreißbereich, wodurch die Chips der zweiten Art von
dem Halbleiterwafer durch Laserbestrahlung abgetrennt wer
den, wodurch die Chips der zwei Arten abgetrennt werden.
Derartige Abtrennoperationen werden entsprechend der
Zahl von Chiparten mit unterschiedlichen Rasterabständen
wiederholt.
Bei dieser Ausführungsform ist der Halbleiterwafer mit
Rillen, nämlich mit Anreißrillen, versehen, welche auf den
Anreißlinien, entlang denen der Wafer in Chips gebrochen
wird, im voraus in dem oben beschriebenen Abtrennschritt
gebildet sind. Wie in Fig. 6(A, B) dargestellt werden die
Anreißrillen 20 durch Entfernen eines schmalen Streifens
einer Halbleiterschicht 12 des Halbleiterwafers 1 durch Ät
zen gebildet, während eine Elektrodenmetallschicht auf der
Rückseite des Halbleiterwafers als Boden der Rille zurück
bleibt. Die mechanische bzw. maschinelle Bearbeitungsrate
durch Laserbestrahlung des Halbleiterwafers, welcher die
darauf gebildeten Anreißrillen aufweist, kann erhöht wer
den, wenn die Halbleiterschicht entfernt worden ist. Da wie
in einer anderen Anmeldung (der japanischen Patentanmeldung
Nr. 8-173960) herausgestellt die Elektrodenmetallschicht
11, welche den Boden der Anreißrille bildet, beispielsweise
eine Schicht aus Gold oder einer Legierung davon, einen ho
hen Reflektionskoeffizienten bezüglich eines Laserstrahls
und dementsprechend eine geringe Erwärmungsneigung zeigt,
wird eine Metallschicht 23 mit einem hohen Reflektionskoef
fizienten bezüglich eines Laserstrahls, welcher entlang der
Anreißrille aufgeschichtet ist, als Boden der Rille verwen
det. Es kann Ni für die Metallschicht 23 verwendet werden.
Vorzugsweise werden Rillen ebenfalls auf der Rückseite der
Elektrodenmetallschicht 11 gebildet, wodurch Teile der
Elektrodenmetallschicht 11, welche mit dem Laserstrahl be
strahlt werden sollen, dünner gemacht werden und es somit
ermöglicht wird, weiter die maschinelle bzw. mechanische
Bearbeitungsrate durch den Laserstrahl zu verbessern.
Durch Bilden der Anreißrille 20, welche mit einer Ni-
Schicht als Metallschicht 23 bedeckt ist, auf den Anreißli
nien auf der Oberseite des Halbleiterwafers im voraus kann
die Rate der mechanischen bzw. maschinellen Bearbeitung mit
dem Laserstrahl deutlich erhöht werden, wodurch die Chips
abtrennoperation effizienter gemacht wird.
Zu diesem Zweck wird die Halbleiterschicht 12 auf den
Anreißlinien zwischen Schaltungselementen, entlang welchen
der Halbleiterwafer abgetrennt werden soll, zur Bildung von
Rillen geätzt, danach wird die Metallschicht an dem Boden
der Rillen mit der Ni-Schicht 23 durch Aufdampfung oder ei
nem ähnlichen Schritt zur Bildung der Anreißrillen 20 be
deckt, und es wird danach das Verfahren des Abtrennens von
Chips entsprechend der ersten oder vierten Ausführungsform
angewandt. Die Anreißrillen 20 wie oben beschrieben können
auf alle Verfahren der vorliegenden Erfindung angewandt
werden.
Das Verfahren des Chipabtrennens der vorliegenden Er
findung zum Zwecke des Abtrennens von gewünschten Chips von
dem Halbleiterwafer durch Bestrahlung des Wafers mit einem
Laserstrahl, welcher zur Abtastung in Richtungen einer X-
Achse und einer Y-Achse mittels einer Abtaststeuereinrich
tung gesteuert wird, enthält die Schritte a) Eingeben der
Abschneiderasterabstände entlang der X-Achse und der Y-
Achse, welche den Dimensionen von Chips entsprechen, b) Be
stimmen der Koordinatenwerte eines Nichtanreißlinienbe
reichs und c) Abtastung durch den Laserstrahl des Halblei
terwafers in den bestimmten Rasterabständen in X- oder Y-
Richtung unter der Steuerung der Laserstrahlabtaststeuer
einrichtung während der Bestrahlung der Anreißlinien außer
dem Nichtanreißlinienbereich, wodurch Rillen gebildet wer
den und der Wafer in Chips geschnitten wird. Daher kann ei
ne große Zahl von Chips rasch und effizient abgetrennt wer
den, ohne das eine einzelne Bestimmung über ein weites Ge
biet erfolgt.
Da bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung die Ra
sterabstände als Blockrasterabstände eingegeben werden,
welche jeweils zwei oder mehr Chips enthalten, um Blockge
biete auf der Koordinatenebene in dem Rasterabstandseinga
beschritt zu definieren, wird es leichter gemacht, die Ko
ordinaten des Nichtabtastlinienbereichs in dem darauf fol
genden Schritt zu bestimmen, und es wird des weiteren er
leichtert, Koordinaten von zwei Positionierungsmarkierungen
zu bestimmen und zu erfassen. Da entsprechend dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung die Koordinaten von weiträumigen
Anreißbereichen in dem Schritt des Bestimmens des Nichtan
reißlinienbereichs bestimmt werden, kann eine Trennung von
Chips von einem bestimmten Bereich leichter durch eine Ab
tastung durch den Laserstrahl durchgeführt werden, und es
kann leichter eine Identifizierung von Chips von zwei oder
mehr Arten unterschiedlicher Rasterabstände durchgeführt
werden, wodurch es ermöglicht wird, rasch und effizient ei
ne kleine Zahl von Chips verschiedener Arten, welche auf
dem Wafer angeordnet sind, abzutrennen. Da der weiträumige
Anreißbereich derart bestimmt werden kann, daß ein Bereich
nicht benötigter Chips, welche nahe dem Rand des Halblei
terwafers lokalisiert sind, oder ein Bereich außerhalb
theoretisch erzielbarer Chips, die auf dem Halbleiterwafer
bereich gebildet sind, ausgeschlossen ist, kann eine weit
schweifige Operation des Bestimmens des Nichtanreißlinien
bereichs aufgehoben werden.
Da entsprechend dem Verfahren der vorliegenden Erfin
dung der weiträumige Anreißbereich in Chipeinheiten be
stimmt werden kann und derart bestimmt werden kann, daß er
eine Mehrzahl von Chips enthält, kann eine Operation des
Abtastens eines einzigen Chips auf dem Wafer sehr leicht
gemacht werden.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann bezüglich
eines Wafers zweimal oder mehrere Male wiederholt werden
und ist zur Abtrennung von Chips unterschiedlicher Struktu
ren effektiv.
Des weiteren wird es bei dem Verfahren der vorliegenden
Erfindung durch Bestimmen der Koordinaten zweier Positio
nierungsmarkierungen auf dem Halbleiterwafer und durch Er
fassen der Markierungen auf dem Wafer, der auf einem Ob
jekttisch angebracht ist, durch Koordinatenumwandlung er
möglicht, daß der Laserstrahl eine Abtastung in einer
Richtung, wobei die X-Achse und die Y-Achse um einen Dreh
winkel gekippt sind, in dem Schritt c) der Bildung der Ril
len durchführt, wodurch eine Feineinstellung des Waferwin
kels auf dem Drehtisch nicht mehr benötigt wird.
Da der Halbleiterwafer mit Anreißrillen zur Trennung
von darauf gebildeten Chips im voraus versehen ist und ins
besondere der Boden der Anreißrillen mit einer Metall
schicht bedeckt ist, welche eine hohe Effizienz des Absor
bierens eines Laserstrahls besitzt, kann eine Anreißopera
tion mittels des Laserstrahls schneller durchgeführt wer
den, wodurch das Verfahren durch Verbessern der Operations
effizienz effektiver gemacht wird.
Vorstehend wurde ein Verfahren zum Schneiden eines
Halbleiterwafers in Chips offenbart, welches zum effizien
ten Festlegen von Koordinaten zum Abschneiden einer großen
Zahl von Chips von dem Halbleiterwafer während des Anrei
ßens einer großen Zahl von funktionellen Elementen wie auf
dem Halbleiterwafer gebildeten Halbleiterschaltungen mit
dem Laserstrahl im Rahmen einer Halbleiterherstellung ge
eignet ist. Die Chips werden getrennt durch Versehen der
Abtaststeuereinrichtung mit Abschneiderasterabständen ent
lang einer X-Achse und einer Y-Achse, durch Bestimmen der
Koordinatenwerte eines Nichtanreißlinienbereichs für ima
ginäre Anreißlinien bezüglich der Abtaststeuereinrichtung,
während die Abtaststeuereinrichtung eine Laserstrahlabta
stung des Halbleiterwafers in den bestimmten Rasterabstän
den entlang der X-Richtung und danach entlang der Y-Rich
tung durchführt; es wird somit eine Bestrahlung der Anreiß
linien außer an dem Nichtanreißlinienbereich durchgeführt,
wodurch Rillen gebildet werden und der Wafer in Chips ge
schnitten wird.
Claims (10)
1. Verfahren zur Abtrennung von gewünschten Chips von ei
nem Halbleiterwafer durch Bestrahlung des Wafers mit einem
Laserstrahl, dessen optische Achse zur Abtastung der X-Y-
Ebene von einer Abtaststeuereinrichtung gesteuert wird,
welche eine numerische Steuerung der Abtastposition durch
führt, mit den Schritten:
Eingeben von Abschneiderastersabständen entlang einer X-Achse und einer Y-Achse, welche den Dimensionen von Chips auf dem Halbleiterwafer entsprechen, einer Abtaststeuerein richtung;
Bestimmen von Koordinaten eines Nichtanreißlinienbe reichs bezüglich der Abtaststeuereinrichtung für in dem Schritt des Eingebens der Rasterabstände gebildete ima ginäre Anreißlinien; und
Bilden von Anreißrillen durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl von Anreißlinien außer an dem bestimmten Nicht anreißlinienbereich, wobei die Abtaststeuereinrichtung eine Abtastung der optischen Achse des Laserstrahls über dem Halbleiterwafer in dem bestimmten Rasterabstand entlang ei ner Richtung der X- und Y-Richtungen durchführt und danach die optische Achse eine Abtastung in der anderen Richtung in dem bestimmten Rasterabstand durchführt, wodurch die Chips abgetrennt werden.
Eingeben von Abschneiderastersabständen entlang einer X-Achse und einer Y-Achse, welche den Dimensionen von Chips auf dem Halbleiterwafer entsprechen, einer Abtaststeuerein richtung;
Bestimmen von Koordinaten eines Nichtanreißlinienbe reichs bezüglich der Abtaststeuereinrichtung für in dem Schritt des Eingebens der Rasterabstände gebildete ima ginäre Anreißlinien; und
Bilden von Anreißrillen durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl von Anreißlinien außer an dem bestimmten Nicht anreißlinienbereich, wobei die Abtaststeuereinrichtung eine Abtastung der optischen Achse des Laserstrahls über dem Halbleiterwafer in dem bestimmten Rasterabstand entlang ei ner Richtung der X- und Y-Richtungen durchführt und danach die optische Achse eine Abtastung in der anderen Richtung in dem bestimmten Rasterabstand durchführt, wodurch die Chips abgetrennt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt des Eingebens der Rasterabstände die
Schritte aufweist:
Eingeben von Blockeinheitsrasterabständen eines Blocks, welcher zwei oder mehr Chips enthält, die ein Blockgebiet auf der Koordinatenebene bilden; und
danach Eingeben der Abschneiderasterabstände innerhalb es Blockgebiets.
Eingeben von Blockeinheitsrasterabständen eines Blocks, welcher zwei oder mehr Chips enthält, die ein Blockgebiet auf der Koordinatenebene bilden; und
danach Eingeben der Abschneiderasterabstände innerhalb es Blockgebiets.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt des Bestimmens des Nichtanreißlinienbe
reichs das Bestimmen der Koordinaten von einem oder mehre
ren weiträumigen Anreißbereichen, welche einen oder mehrere
Chips enthalten, und das Bestimmen des Nichtanreißlinienbe
reichs in jedem der weiträumigen Anreißbereiche beinhaltet;
und
der gesamte Bereich außerhalb des weiträumigen Anreiß bereichs als Nichtanreißlinienbereich definiert wird.
der gesamte Bereich außerhalb des weiträumigen Anreiß bereichs als Nichtanreißlinienbereich definiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der weiträumige Anreißbereich derart bestimmt wird,
daß ein Bereich nicht benötigter Chips, welche nahe dem
Rand des Halbleiterwafers lokalisiert sind, oder ein Be
reich außerhalb von theoretisch erzielbaren Chips, die auf
dem Halbleiterwafer gebildet sind, ausgeschlossen ist.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der weiträumige Anreißbereich in der Einheit von Chips
bestimmt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der weiträumige Anreißbereich derart bestimmt wird,
daß eine Mehrzahl von Chips enthalten ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß von demselben Wafer, von welchem durch die Schritte
Chips abgetrennt worden sind, durch die Schritte andere
Chips abgetrennt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die
weiteren Schritte:
Bestimmen der Koordinaten von zwei oder mehreren Posi tionierungsmarkierungen auf dem Halbleiterwafer bezüglich der Abtaststeuereinrichtung im voraus;
Erfassen der zwei oder der mehreren Positionierungs markierungen auf dem Halbleiterwafer, welcher auf dem Ob jekttisch angebracht ist, mittels einer Positionserfas sungseinrichtung, wodurch die X-Y-Koordinaten der Markie rungen bestimmt werden;
Vergleichen der Koordinatendaten der Markierungen, wo durch ein Drehwinkel der Koordinatenachse bezüglich des Wa fers erfaßt wird; und
Abtasten in Richtungen, wobei die X-Richtung und die Y-Richtung um den Drehwinkel gekippt sind, in dem Schritt des Bildens der Rillen durch Laserstrahlabtastung.
Bestimmen der Koordinaten von zwei oder mehreren Posi tionierungsmarkierungen auf dem Halbleiterwafer bezüglich der Abtaststeuereinrichtung im voraus;
Erfassen der zwei oder der mehreren Positionierungs markierungen auf dem Halbleiterwafer, welcher auf dem Ob jekttisch angebracht ist, mittels einer Positionserfas sungseinrichtung, wodurch die X-Y-Koordinaten der Markie rungen bestimmt werden;
Vergleichen der Koordinatendaten der Markierungen, wo durch ein Drehwinkel der Koordinatenachse bezüglich des Wa fers erfaßt wird; und
Abtasten in Richtungen, wobei die X-Richtung und die Y-Richtung um den Drehwinkel gekippt sind, in dem Schritt des Bildens der Rillen durch Laserstrahlabtastung.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Halbleiterwafer mit darin gebildeten Anreißrillen
im voraus zur Abtrennung der Chips versehen ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anreißrillen mit einer auf dem Boden davon gebil
deten Metallschicht bedeckt sind, welche eine größere Effi
zienz der Laserstrahlabsorbierung aufweist.
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