JP7176058B2 - 基板処理方法 - Google Patents

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Description

本発明は、少なくとも１つの分割ラインが形成された第１面と、第１面の反対側の第２面と、を有する基板を処理する方法に関する。
例えば半導体ウエハ等のウエハの基板に、集積回路（ＩＣ）、大規模集積回路（ＬＳＩ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）等のデバイスが、基板の前面にデバイスエリアを設けることにより形成される。基板は、例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、シリコン（Ｓｉ）等からなるウエハであり得る。デバイスは、例えば、省電力製品用に設計されたパワー半導体用の半導体デバイスであり得る。
半導体デバイスの製造プロセスにおいて、複数の分割ライン（「ストリート」とも呼ばれる）により仕切られた複数のデバイスを持つデバイスエリアを有するウエハが、個々のダイスに分割される。この製造プロセスは、一般に、ウエハを分割ラインに沿って切断して個々のダイスを得る切断ステップを備える。ウエハは、分割ラインに沿って、その表側又は裏側から切断され得る。
光学デバイスの製造プロセスにおいて、例えば、ｎ型窒化物半導体層及びｐ型窒化物半導体層からなる光学デバイス層が、サファイア基板、炭化珪素基板又は窒化ガリウム基板等の単結晶基板の前面に形成される。光学デバイス層は、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザーダイオード等の光学デバイスがそれぞれ形成される個別の領域を画成する分割ラインにより仕切られる。光学デバイス層を単結晶基板の表側に設けることにより、光学デバイスウエハが形成される。光学デバイスウエハを、光学デバイスが形成された別個の領域に分割するための分割ラインに沿って分離、例えば切断することにより、チップやダイス等の個々の光学デバイスが得られる。
このような基板を分割する方法として、基板を分割ラインにそって、この分割ラインが形成されている表側から、例えばブレードダイシングやレーザーカットにより切断することが当業界において従来から行われている。このようにして、基板を切断するための切断手段を切断すべき分割ラインに対してアラインメント（位置合わせ／整列）することが非常に容易とされている。しかしながら、基板の表側にはデバイスエリアも形成されているため、デバイスの品質が切断プロセスにより影響を受ける場合がある。特に、表側及び／又は裏側のチッピングや、得られたチップやダイスのダイ強度の劣化等の問題が頻発する。
このような問題を回避するように、基板を分割ラインに沿ってその裏面から切断することが提案されてきた。しかしながら、このアプローチによれば、切断手段を切断すべき分割ラインに対して位置合わせすることが非常に困難になり、位置合わせ精度が著しく低下する。位置合わせ精度の低下は、一般に、切断線を幅広にすることで切断手段の位置合わせ許容誤差を大きくすることにより、埋め合わせ必要がある。しかしながら、このように切断ラインを幅広にすることにより、基板上に収容可能なデバイスの個数が少なくなり、生産効率に影響を及ぼすとともに基板材料が無駄になる。この問題は、ＳｉＣやＧａＡｓ等の高価な基板材料の場合に特に顕著である。
上述の問題は、金属層等の裏面層が基板の裏側に存在する場合に更に悪化する。一般に、このような裏面層の存在により、基板の裏側から分割ラインを検出すること、したがって切断手段を位置合わせすることが更に困難になる。特に、裏面層は、可視及び／又は赤外線（ＩＲ）範囲の光の透過を遮断し得る。例えば、切断手段を分割ラインに対して位置合わせすべく、２つの別個のカメラを使用して基板をその表側及び裏側から同時に撮像する場合、カメラを相互に正確に同期させることは非常に困難であり、不十分な位置合わせ精度しか得られないことが多い。
したがって、基板を正確且つ効率的な態様で処理することを可能にする基板処理方法が依然として必要とされている。
したがって、本発明の目的は、基板を正確且つ効率的な態様で処理することを可能にする基板処理方法を提供することである。この目標は、請求項１の技術的特徴を有する基板処理方法、及び請求項６の技術的特徴を有する基板処理方法により達成される。本発明の好適な実施形態は、従属請求項から得られる。
本発明は、少なくとも１つの分割ラインが形成された第１面と、第１面の反対側の第２面と、を有する基板を処理する方法を提供する。本方法は、保護シートを第１面に取り付けるステップと、レーザービームを保護シートに照射して、複数の位置合わせ用マークを保護シートに形成するステップと、基板材料を少なくとも１つの分割ラインに沿って第２面の側から基板材料除去手段を使用して除去するステップと、を備える。位置合わせ用マークは、基板材料除去手段を少なくとも１つの分割ラインに対して位置合わせするために使用される。
本発明の方法において、基板材料は、少なくとも１つの分割ラインに沿って第２面の側から除去される。したがって、第１面の完全性（integrity）が基板材料除去プロセスにより損なわれることが確実に回避され得る。特に、複数のデバイスを有するデバイスエリアが第１面に形成されている場合、デバイスの品質が基板材料の除去により影響を受け得るリスクを最小とすることができる。表側及び／又は裏側のチッピングや、得られるチップやダイスのダイス強度の低下等の問題の発生が防止され得る。
更に、レーザービームを保護シートに照射して、複数の位置合わせ用マークを保護シートに形成する。このようにして、位置合わせ用マークを、効率的且つ高精度に形成することができる。
このようにして形成された位置合わせ用マークは、基板材料除去手段を少なくとも１つの分割ラインに対して位置合わせするために使用される。したがって、基板材料除去手段を、分割ラインに対してより高い位置合わせ精度で位置合わせすることができ、これにより、基板材料除去プロセスを高精度で実施することができる。したがって、少なくとも１つの分割ラインの幅を狭くすることができるため、より多くの要素、例えばデバイスを第１面上に収容することができる。このようにして、生産効率が大幅に上昇するとともに、基板材料が無駄になることが回避される。これは、ＳｉＣやＧａＡｓ等の高価な基板材料の場合に特に有利である。
したがって、本発明の処理方法により、基板を正確且つ効率的な態様で処理することができる。
複数の位置合わせ用マークを保護シートに形成するように保護シートに照射されるレーザービームは、パルスレーザービームであり得る。パルスレーザービームは、例えば１ｆｓ乃至３００ｎｓの範囲のパルス幅を有し得る。
保護シートを第１面に取り付けるステップの後に、レーザービームを保護シートに照射して複数の位置合わせ用マークが保護シートに形成され得る。このようにして、保護シートの位置合わせ用マークを少なくとも１つの分割ラインに対して位置決めする精度を、更に向上させ得る。
レーザービームは、保護シートに基板の第１面の側から照射され得る。
位置合わせ用マークの形状及び配置は特に限定されない。例えば、各位置合わせ用マーク又は一部の位置合わせ用マークは、例えば単数又は複数のドット、又は単数又は複数のライン、例えば、湾曲ライン及び／又は直線ラインの形態であり得る。
複数の分割ラインが、基板の第１面に形成され得る。本方法は、基板材料を、単数又は複数、好適には全ての分割ラインに沿って、基板材料除去手段を使用して除去するステップを含み得る。この場合、位置合わせ用マークは、基板材料除去手段を、単数又は複数の分割ラインであって、これ（ら）に沿って基板材料が除去される分割ラインに対して位置合わせするために使用される。
複数のデバイスを有するデバイスエリアが、基板の第１面に形成され得る。デバイスは、少なくとも１つの分割ラインにより仕切られ得る。デバイスエリアは、電子デバイス、半導体デバイス、例えばパワー半導体デバイス、特にエネルギー効率の高いパワー半導体デバイス等のデバイスを含み得る。デバイスは、例えば、ＳｉＣ ＭＯＳＦＥＴ等のＭＯＳＦＥＴ、又は絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等のトランジスタ、又はショットキーバリアダイオード等のダイオードを含み得る、又はこれらであり得る。
保護シートは、デバイスエリアに形成されたデバイスを覆うように基板の第１面に取り付けられ得る。保護シートは、第１基板面、特にデバイスエリアに形成されたデバイスを、例えば汚染及び／又は損傷から保護し得る。
基板は、例えば、半導体、ガラス、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、アルミナセラミック等のセラミック、石英、ジルコニア、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）、ポリカーボネート、光学結晶材料等で作製され得る。基板は、半導体ウエハ等のウエハであり得る。
特に、基板は、例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）、シリコン（Ｓｉ）、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、ヒ化インジウム（ＩｎＡｓ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、窒化珪素（ＳｉＮ）、タンタル酸リチウム（ＬＴ）、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化珪素（ＳｉＯ２）等で作製され得る。特に好適には、基板はＳｉＣで作製される。
基板は、単結晶基板、ガラス基板、化合物半導体基板等の化合物基板、ＳｉＣ、ＧａＡｓ又はＧａＮ基板等の半導体基板、又はセラミック基板等の多結晶基板であり得る。
少なくとも１つの分割ラインの幅は、１μｍ以下であり得る。少なくとも１つの分割ラインの幅は、１μｍ乃至２００μｍの範囲、１０μｍ乃至１００μｍの範囲、又は１０μｍ乃至５０μｍの範囲にあり得る。
保護シートの一部分は、基板の第１面を超えて横方向又は径方向に延在し得る。基板の横方向又は径方向は、基板の厚さ方向に対して垂直である。基板の厚さ方向は、第１基板面から第２基板面に向かって延在する。基板の第１面を超えて横方向又は径方向に延在する保護シートの一部分は、基板の第１面を取り囲み得る、特に周方向に取り囲み得る。
保護シートの一部分は、基板の第１面を、例えば１０μｍ乃至１０００μｍ、又は１０００μｍ以上超えて横方向又は径方向に延在し得る。保護シートの一部分は、基板の外縁を、例えば１０μｍ乃至１０００μｍ、又は１０００μｍ以上超えて横方向又は径方向に延在し得る。
少なくとも１つの位置合わせ用マーク、好適にはいくつかの位置合わせ用マーク、特に好適には全ての位置合わせ用マークが、第１面を超えて横方向又は径方向に延在する保護シートの一部分に形成され得る。このようにして、基板材料除去手段を、少なくとも１つの分割ラインに対して特に高い位置合わせ精度で位置合わせすることができ、これにより、基板材料除去プロセスを特に高精度で実施することができる。
第１面を超えて横方向又は径方向に延在する保護シートの一部分は、基板の厚さ方向に沿って、第１面から第２面に向かって延在し得る。第１面を超えて横方向又は径方向に延在する保護シートの一部分は、第１面から第２面に向かって、基板の厚さの１０％以上、２０％以上、３０％以上、４０％以上、５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上、又は９０％以上に沿って延在し得る。第１面を超えて横方向又は径方向に延在する保護シートの一部分は、第１面から第２面に向かって、基板の実質的に全厚さに沿って延在し得る。
少なくとも１つの位置合わせ用マーク、好適にはいくつかの位置合わせ用マーク、特に好適には全ての位置合わせ用マークが、第１面を超えて横方向又は径方向に延在する保護シートの一部分において、第１面より第２面に近い位置に形成され得る。このようにして、基板材料除去手段を少なくとも１つの分割ラインに対して位置合わせできる位置合わせ精度を、更に向上させ得る。
少なくとも１つの位置合わせ用マーク、好適にはいくつかの位置合わせ用マーク、特に好適には全ての位置合わせ用マークが、第１面を超えて横方向又は径方向に延在する保護シートの一部分において、第２距離と第１距離との比率が０．９以下、０．８以下、０．７以下、０．６以下、０．５以下、０．４以下、０．３以下、０．２以下、又は０．１以下である位置に形成され得る。第２距離は、基板厚さ方向における当該位置と第２面との間の距離であり、第１距離は、基板厚さ方向における当該位置と第１面との間の距離である。少なくとも１つの位置合わせ用マーク、好適にはいくつかの位置合わせ用マーク、特に好適には全ての位置合わせ用マークが、基板の第２面に少なくとも実質的に配設された位置に形成され得る。
裏面層が、基板の第２面に形成され得る。裏面層は導電層であり得る。例えば、裏面層は金属層であり得る。裏面層は、可視及び／又は赤外（ＩＲ）範囲の光に対して少なくとも実質的に不透過性を有する金属等の材料から形成され得る。
本発明の方法において、保護シートに形成された位置合わせ用マークは、基板材料除去手段を少なくとも１つの分割ラインに対して位置合わせするために使用される。したがって、位置合わせするプロセスが裏面層の存在により損なわれることがないため、高精度で実施され得る。このため、本方法は、金属層等の裏面層を第２基板面に有する基板を処理するのに特に有利である。
金属層等の裏面層は、基板の第２面の全体を少なくとも実質的に覆い得る。本例においても、基板材料除去手段を少なくとも１つの分割ラインに対して、保護シートの位置合わせ用マークを使用して確実且つ正確に位置合わせすることができる。
金属層等の裏面層は、基板の第２面の一部のみを覆い得る。特に、裏面層は、第２面の中央部分のみに設けられ得る。この場合、裏面層は、第２面の中央部分を取り囲む、すなわち周方向に取り囲む第２面の周縁又は周方向部分に存在しなくてよい。第２面の周縁又は周方向部分は、０．１ｍｍ乃至３ｍｍの幅、例えばリング幅を有し得る。裏面層は、第１面上に形成されたデバイスエリアに対応する第２面のエリアにのみ存在し得る。
基板は、第１面に周辺縁エリアを有し得る。周辺縁エリアは、デバイスを有さず、デバイスエリアの周囲に、すなわちこれを取り囲むように形成される。裏面層は、第１面の周辺縁エリアに対応する第２面のエリアに存在しないように配設され得る。
保護シートは、保護フィルムを含み得る、又はこれからなり得る。
保護フィルムは、保護フィルムの前面全体が第１面と直接的に接触するように第１面に適用され得る。この場合、材料、特に接着剤が保護フィルムの前面と第１面との間に存在しない。
したがって、例えば基板における接着剤層又は接着剤残留物の接着力を原因とする第１面の汚染や損傷のリスクが、確実に排除され得る。
保護フィルムを第１面に適用するステップにおいて、及び／又はその後に、保護フィルムに外的刺激を印加することにより、保護フィルムは第１面に取り付けられ得る。外的刺激を保護フィルムに印加するステップは、保護フィルムを加熱するステップ、及び／又は保護フィルムを冷却するステップ、及び／又は保護フィルムに真空を印加するステップ、及び／又は例えばレーザービームを使用して保護フィルムに光等の放射線を照射するステップを含み得る、又はこれらからなり得る。外的刺激は、化学化合物、及び／又は電子又はプラズマ照射、及び／又は圧力、摩擦又は超音波印加等の機械的処理、及び／又は静電気を含み得る、又はこれらであり得る。
代替的に又は追加的に、保護フィルムには接着剤層が設けられ得る。接着剤層は、保護フィルムの前面の周縁エリアにのみ設けられ得る。周縁エリアは、保護フィルムの前面の中央エリアを取り囲む。本例において、保護フィルムの前面の中央エリアには接着剤が存在しない。保護フィルムの前面の中央エリアにおいて、保護フィルムの前面と第１面とは互いに直接的に接触する。保護フィルムは、接着剤層が第１面の周縁部分のみに接触するようにして第１面に適用され得る。接着剤層が接触する第１面の周縁部分は、例えばデバイスが存在しない第１面の周辺縁エリアであり得る。
したがって、例えば基板における接着剤層又は接着剤残留物の接着力を原因とする第１面の汚染や損傷のリスクが、顕著に低減され得る、又は排除され得る。
保護フィルムは、単一の材料、特に単一の均質な材料で作製され得る。
保護フィルムは、ポリマー等のプラスチック材料で作製され得る。例えば、保護フィルムは、ポリオレフィンで作製され得る。特に、保護フィルムは、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、又はポリブチレン（ＰＢ）で作製され得る。
保護フィルムは、最大で１８０℃以上の温度、好適には最大で２２０℃以上の温度、より好適には最大で２５０℃以上の温度、更に好適には最大で３００℃の温度に対する耐熱性を有し得る。
保護フィルムは、５乃至２００μｍ、好適には８乃至１００μｍ、より好適には１０乃至８０μｍ、更に好適には１２乃至５０μｍの範囲の厚さを有し得る。
保護シートは、クッション層を含み得る、又はこれからなり得る。保護シートは、保護フィルムとクッション層とを含み得る、又はこれらからなり得る。
クッション層は、保護フィルムの前面の反対側の後面に取り付けられ得る。クッション層が保護フィルムの後面に取り付けられる場合、基板の厚さ方向に沿って第１面から突出する凸部がクッション層に埋設され得る。
保護シート、特にクッション層を含む、又はこれからなる保護シートは、基板材料を少なくとも１つの分割ラインに沿って第２面の側から基板材料除去手段を使用して除去するステップにおいて、基板を支持するキャリアとして機能し得る。このようにして、基板又は基板から得られるチップやダイス等の要素が不所望にずれることが、確実に回避され得る。
クッション層の材料は特に限定されない。特にクッション層は、基板の厚さ方向に沿って突出する凸部を埋設可能な任意のタイプの材料から形成され得る。例えば、クッション層は、樹脂、接着剤、ゲル等から形成され得る。
クッション層は、紫外線、熱、電場、及び／又は化学剤等の外的刺激により硬化可能であり得る。この場合、クッション層は、外的刺激の印加により、少なくともある程度硬化する。例えば、クッション層は、硬化性樹脂、硬化性接着剤、硬化性ゲル等から形成され得る。
クッション層は、最大で１８０℃以上の温度、好適には最大で２２０℃以上の温度、より好適には最大で２５０℃以上の温度、更に好適には最大で３００℃の温度に対する耐熱性を有し得る。
クッション層は、１０乃至３００μｍ、好適には２０乃至２５０μｍ、より好適には５０乃至２００μｍの範囲の厚さを有し得る。
保護シートは、ベースシートを含み得る、又はこれからなり得る。保護シートは、クッション層とベースシートとを含み得る、又はこれらからなり得る。保護シートは、保護フィルムとクッション層とベースシートとを含み得る、又はこれらからなり得る。
ベースシートは、クッション層の前面の反対側の後面に取り付けられ得る。クッション層の前面は、保護フィルムに取り付けられている。
ベースシートの材料は特に限定されない。ベースシートは、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）又はポリオレフィン等のポリマー材料等の軟質又は柔軟な材料で作製され得る。
或いは、ベースシートは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、及び／又はシリコン、及び／又はガラス、及び／又はステンレス鋼（ＳＵＳ）等の剛性又は硬質の材料で作製され得る。
また、ベースシートを、上に列挙した材料を組み合わせて形成してもよい。
ベースシートは、最大で１８０℃以上の温度、好適には最大で２２０℃以上の温度、より好適には最大で２５０℃以上の温度、更に好適には最大で３００℃の温度に対する耐熱性を有し得る。
ベースシートは、３０乃至１５００μｍ、好適には４０乃至１２００μｍ、より好適には５０乃至１０００μｍの範囲の厚さを有し得る。
ベースシートの前面は、クッション層の後面と接触し得る。ベースシートの前面の反対側のその後面は、基板の第２面に対して実質的に平行であり得る。したがって、基板材料を少なくとも１つの分割ラインに沿って第２面の側から基板材料除去手段を使用して除去する際、例えばベースシートの後面をチャックテーブルに載置することにより、この後面に適切な対向する圧力を付与することができる。
保護シートは、レーザービームに対して、すなわち、複数の位置合わせ用マークを保護シートに形成するように照射されるレーザービームに対して透過性を有する材料で作製され得る。保護フィルムは、レーザービームに対して透過性を有する材料で作製され得る。クッション層は、レーザービームに対して透過性を有する材料で作製され得る。ベースシートは、レーザービームに対して透過性を有する材料で作製され得る。
複数の位置合わせ用マークのうちの１つ、いくつか、又は全てを保護フィルム、及び／又はクッション層、及び/又はベースシートに形成するように、レーザービームは保護シートに照射され得る。
第１面を超えて横方向又は径方向に延在するとともに、基板の厚さ方向に沿って第１面から第２面に向かって延在する保護シートの一部分は、少なくとも実質的に、クッション層の一部分であり得る。
本発明は、更に、少なくとも１つの分割ラインが形成された第１面と、第１面の反対側の第２面と、を有する基板であって、裏面層が第２面に形成されている基板を処理する方法を提供する。本方法は、レーザービームを基板に第１面の側から照射するステップであって、基板は、レーザービームに対して透過性を有する材料で作製され、レーザービームの焦点を基板の内部の位置であって、第１面より第２面に近い位置に配置した状態で、レーザービームを基板に照射することにより、複数の位置合わせ用マークが、裏面層及び／又は裏面層が存在しない第２面の領域に形成されるステップを含む。本方法は、更に、基板材料を少なくとも１つの分割ラインに沿って第２面の側から基板材料除去手段を使用して除去するステップを含む。位置合わせ用マークは、基板材料除去手段を少なくとも１つの分割ラインに対して位置合わせするために使用される。
基板、少なくとも１つの分割ライン、裏面層、及び位置合わせ用マークは、上述のように、同一の特徴、特性及び性質を有し得る。
本発明の方法において、基板材料は、少なくとも１つの分割ラインに沿って第２面の側から除去される。したがって、第１面の完全性が基板材料除去プロセスにより損なわれることが確実に回避され得る。特に、複数のデバイスを有するデバイスエリアが第１面に形成されている場合、デバイスの品質が基板材料の除去により影響を受け得るリスクを最小とすることができる。表側及び／又は裏側のチッピングや、得られるチップやダイスのダイス強度の低下等の問題の発生が防止され得る。
更に、レーザービームの焦点を基板の内部の位置であって、第１面より第２面に近い位置に配置した状態で、レーザービームを基板に照射することにより、複数の位置合わせ用マークが、裏面層及び／又は裏面層が存在しない第２面の領域に形成される。このようにして、位置合わせ用マークを、効率的且つ高精度に形成することができる。特に、レーザービームの焦点を基板の内部の位置であって、第１面より第２面に近い位置に配置することにより、位置合わせ用マークが第２面の側からはっきりと見えることが確実に保証され得る。
このようにして形成された位置合わせ用マークは、基板材料除去手段を少なくとも１つの分割ラインに対して位置合わせするために使用される。したがって、基板材料除去手段を、少なくとも１つの分割ラインに対して高い位置合わせ精度で位置合わせすることができ、これにより、基板材料除去プロセスを高精度で実施することができる。したがって、少なくとも１つの分割ラインの幅を狭くすることができるため、より多くの要素、例えばデバイスを第１面上に収容することができる。このようにして、生産効率が大幅に上昇するとともに、基板材料が無駄になることが回避される。これは、ＳｉＣやＧａＡｓ等の高価な基板材料の場合に特に有利である。
したがって、本発明の処理方法により、基板を正確且つ効率的な態様で処理することができる。
レーザービームの焦点は、基板の内部の位置であって、第２距離と第１距離との比率が０．９以下、０．８以下、０．７以下、０．６以下、０．５以下、０．４以下、０．３以下、０．２以下、又は０．１以下である位置に形成され得る。第２距離は、基板厚さ方向における当該位置と第２面との間の距離であり、第１距離は、基板厚さ方向における当該位置と第１面との間の距離である。レーザービームの焦点は、基板の内部の位置であって、少なくとも実質的に基板の第２面に配設された位置に配置され得る。レーザービームの焦点は、基板の内部の位置であって、基板の第２面と裏面層との界面に少なくとも実質的に配設された位置に配置され得る。
レーザービームの焦点は、基板の内部の位置であって、第１面より第２面に近い位置に配置されるため、レーザービームの大部分が、第２基板面において、及び/又はその付近で、例えば、第２基板面と裏面層との界面において、及び/又はその付近で吸収されることが確実になる。したがって、位置合わせ用マークを、特に第２面の側からはっきりと見えるように効率的且つ高精度に形成することができる。例えば、位置合わせ用マークは、少なくとも部分的に裏面層を溶融させることにより裏面層に形成され得る。
複数の位置合わせ用マークを裏面層及び／又は裏面層が存在しない第２面の領域に形成するように基板に照射されるレーザービームは、パルスレーザービームであり得る。パルスレーザービームは、例えば１ｆｓ乃至３００ｎｓの範囲のパルス幅を有し得る。
位置合わせ用マークの形状及び配置は特に限定されない。例えば、各位置合わせ用マーク又はいくつかの位置合わせ用マークは、例えば単数又は複数のドット、又は単数又は複数のライン、例えば、湾曲ライン及び／又は直線ラインの形態であり得る。
複数の分割ラインが、基板の第１面に形成され得る。本方法は、基板材料を、単数又は複数、好適には全ての分割ラインに沿って、基板材料除去手段を使用して除去するステップを含み得る。この場合、位置合わせ用マークは、基板材料除去手段を、単数又は複数の分割ラインであって、これ（ら）に沿って基板材料が除去される分割ラインに対して位置合わせするために使用される。
複数のデバイスを有するデバイスエリアが、基板の第１面に形成され得る。デバイスは、少なくとも１つの分割ラインにより仕切られ得る。デバイスエリアは、電子デバイス、半導体デバイス、例えばパワー半導体デバイス、特にエネルギー効率の高いパワー半導体デバイス等のデバイスを含み得る。デバイスは、例えば、ＳｉＣ ＭＯＳＦＥＴ等のＭＯＳＦＥＴ、又は絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等のトランジスタ、又はショットキーバリアダイオード等のダイオードを含み得る、又はこれらであり得る。
裏面層は、導電層であり得る。例えば、裏面層は金属層であり得る。裏面層は、可視及び／又は赤外（ＩＲ）範囲の光に対して少なくとも実質的に不透過性を有する金属等の材料から形成され得る。
本発明の方法において、裏面層及び／又は裏面層が存在しない第２面の領域に形成された位置合わせ用マークは、基板材料除去手段を少なくとも１つの分割ラインに対して位置合わせするために使用される。したがって、位置合わせするプロセスが裏面層の存在により損なわれることがないため、高精度で実施され得る。
金属層等の裏面層は、基板の第２面の全体を少なくとも実質的に覆い得る。裏面層が第２基板面の全体を覆う場合、全ての位置合わせ用マークは裏面層に形成される。この場合、裏面層の位置合わせ用マークを使用して、基板材料除去手段を少なくとも１つの分割ラインに対して確実且つ正確に位置合わせすることができる。
金属層等の裏面層は、基板の第２面の一部のみを覆い得る。特に、裏面層は、第２面の中央部分のみに設けられ得る。この場合、裏面層は、第２面の中央部分を取り囲む、すなわち周方向に取り囲む第２面の周縁又は周方向部分に存在しなくてよい。裏面層は、第１面上に形成されたデバイスエリアに対応する第２面のエリアにのみ存在し得る。
基板は、第１面に周辺縁エリアを有し得る。周辺縁エリアは、デバイスを有さず、デバイスエリアの周囲に、すなわちこれを取り囲むように形成される。裏面層は、第１面の周辺縁エリアに対応する第２面のエリアに存在しないように配設され得る。
裏面層が第２基板面の一部のみを覆う場合、全ての位置合わせ用マークは裏面層に形成され得る、全ての位置合わせ用マークは裏面層が存在しない第２面の領域に形成され得る、又は、位置合わせ用マークの一部が裏面層に形成され得るとともに、位置合わせ用マークの一部が裏面層に存在しない第２面の領域に形成され得る。いずれの場合においても、位置合わせ用マークを使用して、基板材料除去手段を少なくとも１つの分割ラインに対して確実且つ正確に位置合わせすることができる。
本方法は、更に、保護シートを第１面に取り付けるステップを含み得る。保護シートは、レーザービームに対して、すなわち、複数の位置合わせ用マークを裏面層及び／又は裏面層が存在しない第２面の領域に形成するように照射されるレーザービームに対して透過性を有する材料で作製され得る。保護シートは、レーザービームを基板に照射するステップの前に、第１面に取り付けられ得る。レーザービームは、基板に保護シートを介して照射され得るため、すなわちレーザービームは保護シートを透過する。
保護シートは、デバイスエリアに形成されたデバイスを覆うように基板の第１面に取り付けられ得る。保護シートは、第１基板面、特にデバイスエリアに形成されたデバイスを、例えば汚染及び／又は損傷から保護し得る。
保護シートは、上述のように、同一の特徴、特性及び性質を有し得る。特に、上述のように、保護シートは、保護フィルム、及び/又はクッション層、及び/又はベースシートを含み得る、又はこれらからなり得る。
本発明の方法は、更に、レーザービームを基板に第１面の側から照射するステップを含み得る。基板は、レーザービームに対して透過性を有する材料で作製される。レーザービームを、少なくとも１つの分割ラインに沿った複数の位置において基板に照射することにより、複数の改質領域が基板に形成される。
複数の改質領域を基板に形成するように基板に照射されるレーザービームは、パルスレーザービームであり得る。パルスレーザービームは、例えば１ｆｓ乃至３００ｎｓの範囲のパルス幅を有し得る。
基板に複数の改質領域を形成するように基板に照射されるパルスレーザービームは、複数の位置合わせ用マークを保護シートに形成するように保護シートに照射されるレーザービームと同一のレーザービームであっても、異なるレーザービームであってもよい。
基板に複数の改質領域を形成するように基板に照射されるパルスレーザービームは、複数の位置合わせ用マークを裏面層及び／又は裏面層が存在しない第２面の領域に形成するように基板に照射されるレーザービームと同一のレーザービームであっても、異なるレーザービームであってもよい。
複数の位置合わせ用マークを裏面層及び／又は裏面層が存在しない第２面の領域に形成するためのレーザービームを基板に照射するステップの後に、複数の改質領域を基板に形成するためのレーザービームが、基板に照射され得る。このようにして、位置合わせ用マークを特に高精度に形成することが保証され得る。特に、基板に形成された改質領域が、位置合わせ用マークを裏面層及び／又は裏面層が存在しない第２面の領域に形成するようにパルスレーザービームを照射するプロセスを妨げることが確実に回避され得る。
或いは、位置合わせ用マークを裏面層及び／又は裏面層が存在しない第２面の領域に形成するためのレーザービームを基板に照射するステップの前に、複数の改質領域を基板に形成するためのレーザービームを基板に照射してもよい。
複数の位置合わせ用マークを保護シートに形成するためのレーザービームを保護シートに照射するステップの後に、複数の改質領域を基板に形成するためのレーザービームを基板に照射してもよい。
或いは、複数の位置合わせ用マークを保護シートに形成するためのレーザービームを保護シートに照射するステップの前に、複数の改質領域を基板に形成するためのレーザービームを基板に照射してもよい。
複数の分割ラインが第１基板面に形成されている場合、本方法は、レーザービームを基板に第１面の側から、単数又は複数、好適には全ての分割ラインに沿った少なくとも複数の位置において、照射するステップを含み得る。この場合、複数の改質領域が、基板において、単数又は複数、好適には全ての分割ラインに沿った少なくとも複数の位置に形成される。
レーザービームの焦点が、第１面から第２面に向かう方向において第１面から距離を置いて位置する状態で、レーザービームは、基板に、少なくとも１つの分割ラインに沿った少なくとも複数の位置において照射され得る。或いは、レーザービームの焦点が、第１面から第２面に向かう方向と反対の方向において第１面から距離を置いて位置する状態で、レーザービームは、基板に、少なくとも１つの分割ラインに沿った少なくとも複数の位置において照射され得る。
各改質領域は、基板の容積内に、すなわち基板の内部に完全に配設され得る。この場合、改質領域は、第１面までいっぱいに、すなわち、第１面に到達するように、延在していない。また、改質領域は、第２面までいっぱいに、すなわち、第２面に到達するように、延在していない。或いは、改質領域のうちに少なくとも１つ、一部、又は全部が、第１及び/又は第２面まで延在し得る。
改質領域は、パルスレーザービーム等のレーザービームの照射により改質された基板の領域である。例えば、改質領域は、レーザービームの照射により基板材料の構造が改質された基板の領域であり得る。
改質領域は、アモルファス領域、又は亀裂が形成された領域を含み得る、又はそれであり得る。改質領域は、基板材料の内部にキャビティ等の空間を含み得る、又はこれからなり得る。この空間は、アモルファス領域又は亀裂が形成された領域により取り囲まれる。
改質領域が、亀裂が形成されている領域を含む場合、すなわち亀裂が形成された領域を含む場合、又は当該領域である場合、亀裂は微小亀裂であり得る。亀裂は、μｍ範囲の長さ及び／又は幅等の寸法を有し得る。例えば、亀裂は、０．１μｍ乃至１００μｍの範囲の幅、及び／又は１μｍ乃至１０００μｍの範囲の長さを有し得る。
少なくとも１つの分割ラインの延在方向において隣接する改質領域の中心同士の間の距離が、０．１μｍ乃至５０μｍ、好適には０．１μｍ乃至３０μｍ、より好適には０．１μｍ乃至１５μｍの範囲にあるようにして、複数の改質領域が基板に形成され得る。
改質領域は、少なくとも１つの分割ラインの延在方向において、等距離を置いて離間し得る。或いは、隣接する又は近隣の改質領域の一部又は全部が、少なくとも１つの分割ラインの延在方向において互いに異なる距離を有し得る。
改質領域は、０．１μｍ乃至３０μｍ、好適には０．１μｍ乃至２０μｍ、より好適には０．１μｍ乃至１０μｍの範囲の直径を有し得る。
隣接する又は近隣の改質領域が互いに重ならないようにして、複数の改質領域は基板に形成され得る。このようにして、特に少なくとも１つの分割ラインに沿って基板材料を除去するステップにおいて、基板が十分な強度又は堅牢性を維持してその更なる取扱いや処理が効率的になることが確実に保証され得る。
少なくとも１つの分割ラインの幅方向、及び/又は少なくとも１つの分割ラインの延在方向において隣接する又は近隣の改質領域の外縁間の距離は、少なくとも１μｍであり得る。
例えば、少なくとも１つの分割ラインの幅方向、及び/又は少なくとも１つの分割ラインの延在方向において隣接する又は近隣の改質領域が少なくとも部分的に重なるようにして、複数の改質領域は基板に形成され得る。
改質領域は、基板の厚さの一部のみに沿って、第１面から第２面に向かう方向において延在するように形成され得る。改質領域の一部又は全部は、基板の厚さの５％以上６０％以下、好適には１０％以上４０％以下、より好適には１５％以上３０％以下に沿って延在するように形成され得る。
基板の厚さに沿った大きい延在部を有する改質領域を形成することは、基板材料除去手段、特にブレード又はソーの耐用年数の向上という観点から特に好適である。
例えば、基板をその厚さに沿って全部又は一部切断することにより基板の厚さに沿って基板材料を全部又は一部除去することが意図されているかに応じて、一部又は全部の改質領域の基板の厚さに沿った延在量を適切に選択することができる。
例えば、レーザービームの焦点を例えば第１面から第２面に向かう方向において第１面から適切な距離をおいて配置することにより、改質領域の基板の厚さに沿った延在量、及び改質領域の基板の厚さに沿った位置が、正確に制御され得る。
本発明の一部の実施形態において、レーザービームが照射される少なくとも１つの分割ラインに沿った複数の位置のそれぞれにおいて、複数の改質領域、例えば、２以上、３以上、４以上、５以上、又は６以上の改質領域が形成され得る。複数の改質領域は、第１面から第２面に向かう方向において、すなわち、基板の厚さ方向に沿って互いに並んで配設され得る。このようにして、複数層の改質領域が形成され、複数の層は基板の厚さ方向に沿って積層されている。このような改質領域の積層体は、基板の厚さの３０％以上、４０％以上、５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上、又は９０％以上に亘って延在し得る。
本発明の方法において、基板材料は、少なくとも１つの分割ラインに沿って機械的に除去され得る。特に、基板材料は、少なくとも１つの分割ラインに沿って基板を機械的に切断することにより、少なくとも１つの分割ラインに沿って除去され得る。
基板材料は、少なくとも１つの分割ラインに沿って基板を切断することにより除去され得る。例えば、基板材料除去手段としてブレード又はソー等の機械的切断手段を使用して、基板を切断し得る。基板材料は、基板材料除去手段としてレーザーカット手段を使用するレーザーカット、特にレーザーアブレーションにより除去され得る。基板材料は、基板材料除去手段として例えばプラズマ源等を使用するプラズマカットにより除去され得る。基板の切断は、基板材料を少なくとも１つの分割ラインに沿って除去する特に効率的で単純且つ信頼性の高い方法である。
複数の改質領域を基板に少なくとも１つの分割ラインに沿って形成することにより、改質領域が形成されたエリアにおいて基板の強度が低下する。したがって、基板にこのような改質領域を形成することにより、少なくとも１つの分割ラインに沿った基板材料の除去が顕著に容易となり得る。特に、少なくとも１つの分割ラインに沿った基板材料の機械的除去、例えば基板の機械的切断が、例えば速い処理速度でより効率的に実施され得る。ブレード又はソーによるダイシングプロセスの場合、ブレード又はソーのダイシング速度を大幅に加速することができる。
本発明の方法において、基板材料は、基板の厚さの一部のみに沿って、第２面から第１面に向かう方向において除去され得る。基板材料は、基板の厚さの３０％以上、好適には４０％以上、より好適には５０％以上、更に好適には６０％以上、より更に好適には７０％以上に沿って除去され得る。
基板材料は、基板の厚さ全体に沿って除去され得る。このようにして、基板は、基板材料除去プロセスにより、少なくとも１つの分割ラインに沿って分割される。
基板材料は、改質領域の延在部全体に沿って第１面から第２面に向かう方向において、又は当該延在部の一部のみに沿って除去され得る。基板材料を改質領域の延在部全体に沿って除去することにより、基板から得られるチップやダイス等の要素のダイス強度を更に高めることができる。基板材料は、改質領域の延長部の３０％以上、好適には４０％以上、より好適には５０％以上、更に好適には６０％以上、より更に好適には７０％以上に沿って除去され得る。
本発明の方法は、更に、基板材料を少なくとも１つの分割ラインに沿って除去するステップの後に、外力を基板に付与して基板を少なくとも１つの分割ラインに沿って分割するステップを含み得る。
例えば、保護シートを径方向に拡張することにより、すなわち保護シートを拡張テープとして使用することにより、外力を基板に付与することができる。
或いは、例えば、保護シートが使用されない場合、拡張テープを第１基板面に取り付けてもよい。続いて、拡張テープを径方向に拡張することにより、基板を少なくとも１つの分割ラインに沿って分割してもよい。
以下に、本発明の非限定的な例を、図面を参照して説明する。
本発明の方法の実施形態により処理される基板としてのウエハを示す断面図。 本発明の方法の第１実施形態によるレーザービームを基板に照射するステップを示す断面図。 図２に示すレーザービームを基板に照射するステップの結果を示す断面図。 本発明の方法の第１実施形態による基板をシートに取り付けるステップの結果を示す断面図。 本発明の方法の第１実施形態による基板を切断するステップを示す断面図。 図５に示す基板を切断するステップの結果を示す断面図。 本発明の方法の第１実施形態による外力を基板に付与するステップの結果を示す断面図。 本発明の方法の第２実施形態によるレーザービームを基板に照射するステップを示す断面図。 本発明の方法の第２実施形態の変形例によるレーザービームを基板に照射するステップを示す断面図。 本発明の方法の第３実施形態によるレーザービームを基板に照射するステップを示す断面図。 本発明の方法の第３実施形態の変形例によるレーザービームを基板に照射するステップを示す断面図。 本発明の方法の第４実施形態による保護シートを基板に取り付けるステップの結果を示す断面図。 本発明の方法の第４実施形態によるレーザービームを基板に照射するステップを示す断面図。 本発明の方法の第４実施形態による基板をシートに取り付けるステップの結果を示すとともに、基板を切断するステップを示す断面図。 本発明の方法の第４実施形態の変形例による保護シートを基板に取り付けるステップの結果を示す断面図。 本発明の方法の第４実施形態の変形例によるレーザービームを基板に照射するステップを示す断面図。 本発明の方法の第４実施形態の変形例による基板を切断するステップを示す断面図。 本発明の方法の第５実施形態による保護シートを基板に取り付けるステップの結果を示す断面図。 本発明の方法の第５実施形態によるレーザービームを基板に照射するステップを示す断面図。 本発明の方法の第５実施形態による基板を切断するステップを示す断面図。
以下、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明する。好適な実施形態は、基板としてウエハを処理する方法に関する。
図１は、本発明の方法の実施形態により処理される基板２の断面図である。基板２は、半導体ウエハ、特にＳｉＣウエハである。但し、上述のように異なるタイプの基板、特に異なる基板材料を使用することができる。
図１に示すように、基板２は、第１面４と、第１表面４の反対側の第２面６と、を有する。第１面４と第２面６とは、互いに実質的に平行である。第１面４上に、複数のデバイス１０を有するデバイスエリア８が形成されている。デバイス１０は、同様に第１表面４上に形成された複数の分割ライン１２により仕切られている。分割ライン１２は、実質的に格子パターン状に配置されている。デバイス１０は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ又は絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等のトランジスタ、又は、ショットキーバリアダイオード等のダイオードを含み得る、又はこれらであり得る。
裏面層１４が第２面６に形成されている。裏面層１４は、可視及び赤外線（ＩＲ）範囲の光に対して少なくとも実質的に不透過性を有する金属層である。裏面層１４は、第２面６のわずかな周縁部分を除き、第２面６のほぼ全体を覆う（図１参照）。
以下では、本発明の方法の第１実施形態を、図２乃至７を参照して説明する。
図２の矢印で示すように、パルスレーザービームＬＢが、基板２に第１面４の側から照射される。パルスレーザービームＬＢは、例えば、１ｆｓ乃至３００ｎｓの範囲にあるパルス幅を有し得る。基板２の材料、特にＳｉＣは、パルスレーザービームＬＢに対して透過性を有するため、パルスレーザービームＬＢは基板２を透過する。パルスレーザービームＬＢの焦点を基板２の第２面６と裏面層１４との界面に少なくとも実質的に配設された位置に配置した状態で、パルスレーザービームＬＢは基板２に照射される。このような焦点の配置は図２に示されない。焦点を基板２の第２面６と裏面層１４との界面に少なくとも実質的に配置することにより、パルスレーザービームＬＢの大部分がこの界面で吸収されるため、少なくとも部分的に裏面層１４が溶融する。このようにして、位置合わせ用マーク１６が裏面層１４に形成される（図２参照）。続いて、パルスレーザービームＬＢの焦点を、基板２の横方向に移動させて、裏面層１４の異なる位置に別の位置合わせ用マーク１６を形成する。パルスレーザービームＬＢをこのように使用することにより、複数の位置合わせ用マーク１６を、特に第２面６の側からはっきりと見えるように、裏面層１４に効率的且つ高精度に形成することができる。
例えば、複数の位置合わせ用マーク１６を形成するように基板２に照射されるパルスレーザービームＬＢは、以下の特性を有し得る。
波長：３００乃至１１００ｎｍ
パルス幅：１０乃至１００ｎｓ
パルスエネルギー：１乃至１０μＪ
パルスピッチ（中心から中心）：０．５乃至４μｍ
第１実施形態において、位置合わせ用マーク１６は、少なくとも１つの位置合わせ用マーク１６が、各分割ライン１２の幅方向中央に実質的に配設されるように設けられる（図３参照）。位置合わせ用マーク１６は、例えば単数又は複数のドット、又は単数又は複数のラインの形態とすることができる。但し、上述のように、位置合わせ用マーク１６の形状及び配置は、特に限定されない。
裏面層１４に位置合わせ用マーク１６を形成した後、パルスレーザービームＬＢを、基板２に第１面４の側から各分割ライン１２に沿った複数の位置において照射し、基板２に複数の改質領域１８を形成する（図２及び３参照）。複数の改質領域１８を形成するように基板２に照射されるパルスレーザービームＬＢは、複数の位置合わせ用マーク１６を形成するように基板２に照射されたレーザービームＬＢと同一であり得る。或いは、これらの目的のために２つの異なるレーザービームを使用してもよい。
例えば、複数の改質領域１８を形成するように基板２に照射されるパルスレーザービームＬＢは、以下の特性を有し得る。
波長：３００乃至１１００ｎｍ
パルス幅：１０乃至１００ｎｓ
パルスエネルギー：５乃至４０μＪ
パルスピッチ（中心から中心）：６乃至２４μｍ
位置合わせ用マーク１６を形成した後に改質領域１８を形成することにより、位置合わせ用マーク１６を特に高精度で形成することが保証され得る。特に、改質領域１８が、位置合わせ用マーク１６を形成するようにパルスレーザービームＬＢを照射するプロセスを妨げることが確実に回避され得る。
改質領域１８は、パルスレーザービームＬＢの照射により改質された基板２の領域である。例えば、改質領域１８は、アモルファス領域及び／又は亀裂が形成される領域を含み得る、又はこれらであり得る。上述のように、亀裂はμｍ範囲の長さ及び／又は幅等の寸法を有し得る。
本実施形態において、図２及び３に示すように、各改質領域１８は、基板２の容積内に完全に配置される。したがって、各改質領域１８は、基板２の厚さの一部のみに沿って、第１面４から第２面６に向かう方向において延在している。改質領域１８の基板厚さに沿った延在量、及び改質領域１８の基板厚さに沿った位置は、例えば、パルスレーザービームＬＢの焦点を第１表面４から適切な距離を置いて配置することにより正確に制御することができる。
図２及び３に示すように、分割ライン１２に沿った複数の位置のそれぞれにおいて、複数の、すなわち３つの改質領域１８が形成される。改質領域１８は、基板２の厚さ方向に沿って互いに並んで配設される。このようにして、基板厚さに沿って積層した複数層の改質領域１８が形成される。但し、改質領域１８の個数、配置、延在部、及び形状は特に限定されない。
改質領域１８を基板２に形成することにより、改質領域１８が形成されたエリアにおいて基板２の強度が低下する。したがって、後述する分割ライン１２に沿った基板材料の除去が顕著に容易となり得る。特に、分割ライン１２に沿った基板材料の機械的除去、例えば基板２の機械的切断が、例えば速い処理速度でより効率的に実施され得る。ブレード又はソーによるダイシングプロセスの場合、ブレード又はソーのダイシング速度を大幅に速くすることができる。
本実施形態において、全ての改質領域１８は基板２の完全に内側に配置されているが、亀裂２０は改質領域１８から特に第１面４に向かって延在している。図２及び３に示すように、選択的に、亀裂２０は、第１面４までいっぱいに延在し得る。基板２内のこれらの亀裂２０は、改質領域１８において基板材料が改質することにより生じる。亀裂２０の存在により、後述のように、分割ライン１２に沿って基板２を分割するプロセスが更に容易になる。
全ての位置合わせ用マーク１６及び改質領域１８が形成された後（図３参照）、基板２はシート２２に取り付けられる。具体的には、基板２の第１面４がシート２２に取り付けられることにより、シート２２は、デバイスエリア８に形成されたデバイス１０を覆う（図４参照）。シート２２は、従来のダイシングテープ、又は上述の保護シートであり得る。例えば、上述のように、シート２２は、保護フィルム、及び／又はクッション層、及び／又はベースシートを含み得る、又はこれらからなり得る。シート２２はその周縁部分において環状フレーム２４に支持され、環状フレーム２４の内側開口がシート２２により閉鎖される。
シート２２には、シート２２を基板２の第１面４に取り付けるための接着剤層（図示せず）が設けられ得る。接着剤層は、シート２２の前面の周縁エリアのみに配置され得る。この場合、シート２２の前面の中央エリアにおいて、シート２２の前面と第１面４とは、互いに直接的に接触する。したがって、例えば基板２における接着剤層又は接着剤残留物の接着力を原因とする第１面４、特にデバイス１０の汚染や損傷のリスクが、顕著に低減され得る、又は排除され得る。
基板２をシート２２に取り付けた後、図５に示すように、基板材料を、分割ライン１２に沿って基板２の第２面６の側から除去する。基板材料除去手段としてダイシングブレード２６を使用して基板２を分割ライン１２に沿って機械的に切断することにより、基板材料は除去される。或いは、例えば、基板材料除去手段としてレーザーカット手段を使用するレーザーカット、特にレーザーアブレーションにより、基板材料を除去してもよい。基板２は、分割ライン１２に沿って裏面層１４を介して切断される（図５参照）。したがって、位置合わせ用マーク１６は、切断プロセスにおいて除去される。
基板２は、シングルカットにより、又は、例えば、異なる切断幅を有するダイシングブレードを採用した切断ステップ等の異なる切断プロセスの組み合わせを利用したステップカットにより、切断され得る。上述のように、基板２を切断するプロセスは、改質領域１８の存在により非常に容易となる。
裏面層１４に形成された位置合わせ用マーク１６は、ダイシングブレード２６を、切断すべき分割ライン１２に対して位置合わせするために使用される。したがって、ダイシングブレード２６を、分割ライン１２に対して高い位置合わせ精度で位置合わせすることができ、これにより、基板切断プロセスを高精度で実施することができる。したがって、分割ライン１２の幅を狭くすることができるため、より多くのデバイス１０を第１面４上に収容することができる。このようにして、生産効率が大幅に上昇するとともに、基板材料が無駄になることが回避される。これは、ＳｉＣやＧａＡｓ等の高価な基板材料の場合に特に有利である。
図５に示すように、基板２は、基板２の厚さの一部のみに沿って切断される。特に、基板２は、改質領域１８の延在部全体に沿って、第２面６から第１面４に向かう方向において切断される。このようにして、改質領域１８は、基板切断プロセスにおいて除去される。したがって、基板２から得られるダイス（図７参照）のダイス強度を更に向上させ得る。
基板切断プロセスにおいてダイシングブレード２６により基板２に付与される力は、亀裂２０の伝播を高め得る。例えば、この力により、亀裂２０の一部が第１面４までいっぱいに延在し得る。このようにして、基板２を分割ライン１２に沿って分割するプロセスが更に容易とされ得る。
図６に示すように、基板２が分割ライン１２に沿って切断された後、シート２２は、例えば拡張ドラム等を使用することにより径方向に拡張される。このようにして、径方向の外力が基板２に付与されることで、基板２が分割ライン１２に沿って個々のダイス２８に分割される（図７参照）。具体的には、基板２は分割ライン１２に沿って分割されるが、分割ライン１２において、基板切断工程において形成された部分的な切欠の存在により基板２の強度は低下している。第１面４に向かって、特に第１面４までいっぱいに延在する亀裂２０により基板２が分割ライン１２に沿って更に弱化している場合、基板２を分割するプロセスは更に容易となる。
このようにして基板２を完全に分割した後、個々のダイス２８を、シート２２から、例えばピックアップ装置（図示せず）を使用して獲得することができる。
本実施形態の方法において、基板２は、その厚さの一部のみに沿って切断され、外力を付与することにより完全に分割されるため、分割ライン１２の幅を更に狭くすることができる。特に、このような幅は、ダイシングブレード２６の切断幅より小さくなるように選択され得る。例えば、分割ラインの幅は、３０μｍ以下、好適には２０μｍ以下であり得る。
以下では、本発明の方法の第２実施形態について、図８及び９を参照して説明する。
第２実施形態の方法は、パルスレーザービームＬＢを基板２に照射する前に、保護シート３０（図８及び９参照）が基板２の第１面４に取り付けられるという点においてのみ、第１実施形態の方法と異なる。
パルスレーザービームＬＢを基板２に照射して、第１実施形態の方法と実質的に同一の態様において位置合わせ用マーク１６及び改質領域１８を形成する（図８参照）。但し、パルスレーザービームＬＢは、保護シート３０を介して照射される。保護シート３０は、パルスレーザービームＬＢが保護シート３０を透過するように、パルスレーザービームＬＢに対して透過性を有する材料から構成され得る。或いは、パルスレーザービームＬＢは、保護シート３０を通過して第１基板面４に到達し得る。
保護シート３０は、デバイスエリア８に形成されたデバイス１０を覆うように第１面４に取り付けられる。したがって、デバイス１０は、保護シート３０により、例えば、ごみ、ダスト粒子等の汚染物質及びダメージから確実に保護される。
保護シート３０は、上述の特徴、特性及び性質を有し得る。特に、上述のように、保護シート３０は、保護フィルム、及び／又はクッション層、及び／又はベースシートを含み得る、又はこれらからなり得る。
保護シート３０には、保護シート３０を基板２の第１面４に取り付けるための接着剤層（図示せず）が設けられ得る。接着剤層は、保護シート３０の前面の周縁エリアにのみ配設され得る。この場合、保護シート３０の前面の中央エリアにおいて、保護シート３０の前面と第１面４とは、互いに直接的に接触する。したがって、例えば基板２における接着剤層又は接着剤残留物の接着力を原因とする第１面４、特にデバイス１０の汚染や損傷のリスクが、顕著に低減され得る、又は排除され得る。
或いは、保護シート３０の前面全体が第１面４に直接的に接触するように、保護シート３０を第１面４に適用してもよい。この場合、保護シート３０の前面と第１面４との間に、材料、特に接着剤が存在しない。したがって、第１面４の汚染や損傷のリスクが確実に排除され得る。
本発明の方法の第２実施形態の変形例を図９に示す。本変形例において、第２実施形態は、環状フレーム３２により保護シート３０の周縁部分を支持して（図９参照）、保護シート３０により環状フレーム３２の内側開口を閉鎖することによって、変形されている。第２実施形態の変形例においても、パルスレーザービームＬＢを基板２に照射して、第１実施形態の方法と実質的に同一の態様において位置合わせ用マーク１６及び改質領域１８を形成する（図９参照）。
環状フレーム３２を設けることにより、基板処理ステップにおける基板２の取り扱いが更に容易となり得るとともに、より効率的になり得る。特に、このようにして、基板２を切断する前に基板２をシート２２に取り付けるステップ（図４参照）を省くことができる。
第２実施形態及びその変形例において、基板２を分割ライン１２に沿って切断及び分割する後続のステップは、第１実施形態の方法と実質的に同一の態様において実施される（図５、６及び７参照）。特に、第２実施形態の変形例において、保護シート３０は、例えば拡張ドラム等を使用することにより径方向に拡張される。このようにして、径方向の外力が基板２に付与されることで、基板２が分割ライン１２に沿って個々のダイス２８に分割される（図７参照）。
このようにして基板２を完全に分割した後、個々のダイス２８を、例えばピックアップ装置（図示せず）を使用して獲得することができる。
以下では、本発明の方法の第３実施形態について、図１０及び１１を参照して説明する。
第３実施形態の方法は、位置合わせ用マーク１６が、裏面層１４が存在しない第２面６の領域に形成される（図１０及び１１参照）という点において、第１実施形態の方法と異なる。
図１０に示すように、裏面層１４は、基板２の第２面６の一部のみを覆う。特に、裏面層１４は、第２面６の中央部分にのみ設けられる。したがって、裏面層１４は、第２面６の中央部分を取り囲む第２面６の周縁部分３４には存在しない。周縁部分３４は、少なくとも実質的に環状の形状を有し得る。周縁部分３４は、０．１ｍｍ乃至３ｍｍの幅、例えばリング幅を有し得る。本実施形態において、裏面層１４は、第１面４に形成されたデバイスエリア８に対応する第２面６のエリアにのみ存在する。
第３実施形態の方法において、全ての位置合わせ用マーク１６は、裏面層１４が存在しない第２面６の周縁部分３４に形成される（図１０参照）。特に、位置合わせ用マーク１６は、パルスレーザービームＬＢの焦点を、第２面６において少なくとも実質的にその周縁部分３４に配設された位置に配置することにより形成される（図１０参照）。焦点を少なくとも実質的に第２面６に配置することにより、パルスレーザービームＬＢの大部分がこの表面で吸収されるため、第２面６の側からはっきりと見える位置合わせ用マーク１６が周縁部分３４に形成される。
これらの位置合わせ用マーク１６を使用することにより、基板２を分割ライン１２に沿って切断する後続のステップのために、ダイシングブレード２６を分割ライン１２に対して確実且つ正確に位置合わせすることができる。
第３実施形態の方法において、第１実施形態の方法と同一の態様で、基板２に改質領域１８が形成される。複数の改質領域１８を形成するように基板２に照射されるパルスレーザービームＬＢは、複数の位置合わせ用マーク１６を形成するように基板２に照射されたレーザービームＬＢと同一であり得る。或いは、これらの目的のために２つの異なるレーザービームを使用してもよい。
本発明の方法の第３実施形態の変形例を図１１に示す。本変形例において、第３実施形態は、基板２の第２面６をシート３６に取り付ける（図１１参照）ことにより、変形されている。シート３６の周縁部分は、環状フレーム３８により支持され（図１１参照）、環状フレーム３８の内側開口がシート３６により閉鎖される。
シート３６は、従来のダイシングテープ、又は上述の保護シート３０等の保護シートであり得る。
基板２の第２面６を環状フレーム３８に支持されたシート３６に取り付けることにより、基板処理ステップにおける基板２の取り扱いが更に容易となり得るとともに、より効率的になり得る。
第３実施形態及びその変形例において、基板２を分割ライン１２に沿って切断及び分割する後続のステップは、第１実施形態の方法と実質的に同一の態様において実施される（図５、６及び７参照）。
このようにして基板２を完全に分割した後、個々のダイス２８を、例えばピックアップ装置（図示せず）を使用して獲得することができる。
以下では、本発明の方法の第４実施形態について、図１２乃至１７を参照して説明する。
第４実施形態の方法は、位置合わせ用マーク１６が保護シートに形成されるという点において、第１実施形態の方法と実質的に異なる。
第４実施形態の方法において、パルスレーザービームＬＢを基板２に照射する前に、保護シートが基板２の第１面４に取り付けられる。本実施形態において、保護シートは保護シート３０であり、上述の特徴、特性及び性質を有し得る。特に、保護シート３０は、上述のように、接着剤層（図示せず）を使用して、又は使用せずに、第１面４に取り付けられ得る。
保護シート３０は、デバイスエリア８に形成されたデバイス１０を覆うように、第１面４に取り付けられる。保護シート３０は、第１面４、特にデバイス１０を汚染や損傷から保護する。
図１２に示すように、保護シート３０の一部分４０は、第１面４を超えて横方向に延在している。保護シート３０の一部分４０は、第１面４を取り囲む。一部分４０は、実質的に環状の形状を有し得る。他の実施形態において、例えば、基板が矩形又は正方形の形状を有する場合、一部分４０は、少なくとも実質的に、開口した矩形形状又は開口した正方形形状、すなわち、その中央に開口を有する矩形又は正方形の形状を有し得る。
保護シート３０を第１面４に取り付けた後に、図１３に示すように、改質領域１８が基板２に形成されるとともに、位置合わせ用マーク１６が保護シート３０に形成される。これら２つのステップの順序は特に限定されない。例えば、改質領域１８を位置合わせ用マーク１６の前に形成してよい。或いは、位置合わせ用マーク１６を改質領域１８の前に形成してもよい。
パルスレーザービームＬＢを基板２に照射して、第２実施形態の方法と実質的に同一の態様において改質領域１８を基板２に形成する（図８及び１３参照）。特に、パルスレーザービームＬＢは、保護シート３０を介して照射される。保護シート３０は、パルスレーザービームＬＢが保護シート３０を透過するように、パルスレーザービームＬＢに対して透過性を有する材料から構成され得る。或いは、パルスレーザービームＬＢは、保護シート３０を通過して第１基板表面４に到達し得る。
パルスレーザービームＬＢは、保護シート３０に位置合わせ用マーク１６を形成するように保護シート３０に照射される。特に、位置合わせ用マーク１６は、パルスレーザービームＬＢの焦点を、保護シート３０において位置合わせ用マーク１６を形成すべき位置に配置することにより、保護シート３０に形成される。全ての位置合わせ用マーク１６は、第１面４を超えて横方向に延在する保護シート３０の一部分４０に形成される（図１３参照）。このようにして、ダイシングブレード２６を、特に高い位置合わせ精度で分割ライン１２に対して位置合わせすることができるため、基板切断プロセス（図１４参照）が特に高い精度で実施され得る。
本実施形態において、改質領域１８を形成するように基板２に照射されるパルスレーザービームＬＢは、位置合わせ用マーク１６を形成するように保護シート３０に照射されたパルスレーザービームＬＢと同一であり得る。或いは、これらの目的のために２つの異なるレーザービームを使用してもよい。
全ての位置合わせ用マーク１６及び改質領域１８が形成された後、基板２を更なるシート４２に取り付ける（図１４参照）。具体的には、保護シート３０が設けられた基板２の第１面４をシート４２に取り付ける。シート４２は、従来のダイシングテープであり得る。図１４に示すように、シート４２は、その周縁部分において環状フレーム４４により支持され、環状フレーム４４の内側開口がシート４２により閉鎖される。このようにして、基板処理ステップにおける基板２の取り扱いが更に容易となり得る。
基板２をシート４２に取り付けた後、基板２を、分割ライン１２に沿って第２面６の側からダイシングブレード２６を使用して（図１４参照）、第１実施形態の方法と実質的に同一の態様において切断する。特に、基板２は、分割ライン１２に沿って裏面層１４を介して切断される。
保護シート３０の一部分４０に形成された、第２面６の側からはっきりと見える位置合わせ用マーク１６（図１４参照）は、ダイシングブレード２６を切断すべき分割ライン１２に対して位置合わせするために使用される。したがって、ダイシングブレード２６を、分割ライン１２に対して高い位置合わせ精度で位置合わせすることができ、これにより、基板切断プロセスを高精度で実施することができる。したがって、分割ライン１２の幅を狭くすることができるため、より多くのデバイス１０を第１面４上に収容することができる。このようにして、生産効率が大幅に上昇するとともに、基板材料が無駄になることが回避される。
基板２が全ての分割ライン１２に沿って切断された後、シート４２は、例えば拡張ドラム等を使用することにより径方向に拡張される。このようにして、径方向の外力が基板２に付与されることで、第１実施形態の方法と実質的に同一の態様において（図７参照）、基板２が分割ライン１２に沿って個々のダイス２８に分割される。
このようにして基板２を完全に分割した後、個々のダイス２８を、例えばピックアップ装置（図示せず）を使用して獲得することができる。
本発明の方法の第４実施形態の変形例を、図１５乃至１７に示す。本変形例において、第４実施形態は、第４実施形態の保護シート３０よりも、第１面４を超えて更に横方向に延在する保護シート３０を使用し、且つ、保護シート３０の横方向において最も外側の部分を環状フレーム４６に取り付ける（図１５参照）ことにより、変形されている。保護シート３０が環状フレーム４６に取り付けられることにより、環状フレーム４６の内側開口が保護シート３０により閉鎖される。
このように環状フレーム４６を設けることにより、基板処理ステップにおける基板２の取り扱いが更に容易となり得るとともに、より効率的になり得る。特に、このようにして、基板２を切断する前に基板２をシート４２に取り付けるステップ（図１４参照）を、省くことができる。
保護シート３０を第１面４に取り付けた後、第４実施形態の方法と実質的に同一の態様において（図１３及び１６参照）、改質領域１８が基板２に形成されるとともに、位置合わせ用マーク１６が保護シート３０に形成される。
全ての位置合わせ用マーク１６及び改質領域１８が形成された後、基板２を、分割ライン１２に沿って第２面６の側からダイシングブレード２６を使用して、第４実施形態の方法と実質的に同一の態様において切断する（図１４及び１７参照）。
続いて、基板２が全ての分割ライン１２に沿って切断された後、保護シート３０は、例えば拡張ドラム等を使用することにより径方向に拡張される。このようにして、径方向の外力が基板２に付与されることで、基板２が分割ライン１２に沿って個々のダイス２８に分割される（図７参照）。第４実施形態の変形例の方法において、１つのシート、すなわち保護シート３０のみが、基板２の第１表面４に取り付けられる。したがって、保護シート３０を径方向に拡張することにより、基板２を分割するプロセスが、特に効率的に且つ信頼性高く実施され得る。
このようにして基板２を完全に分割した後、個々のダイス２８を、例えばピックアップ装置（図示せず）を使用して獲得することができる。
以下では、本発明の方法の第５実施形態を、図１８乃至２０を参照して説明する。第５実施形態の方法は、保護シート３０の構成において第４実施形態の変形例の方法と異なる。
特に、第５実施形態の方法において、保護シート３０は、ベースシート４８とクッション層５０とを含む（図１８参照）。クッション層５０は、第１表面４に取り付けられる。更に、上述のように、保護フィルム（図示せず）が、第１面４とクッション層５０との間に配置されるように設けられる。また、保護フィルムは、基板２の側壁とクッション層５０との間にも配置される。保護フィルムを設けることにより、クッション層５０の材料で基板２が汚染されるリスクが確実に防止される。上述のように、保護フィルムは、第１面４に接着剤層を使用して、又は使用せずに取り付けられ得る。
実質的に基板２の全体が、クッション層５０に埋設される。但し、裏面層１４の後面５２は露出している。すなわち、クッション層５０で覆われていない（図１８参照）。クッション層５０は、基板２の厚さと実質的に同一の厚さ、例えば１００乃至１５０μｍの厚さを有し得る。
第１面４を超えて横方向に延在する保護シート３０の一部分４０であって、クッション層５０に大部分が形成される一部分４０は、第１面４から第２面６に向かって、基板２の実質的に全厚さに沿って延在している（図１８参照）。
ベースシート４８とクッション層５０と保護フィルムとを含む保護シート３０は、基板切断及び分割プロセスにおいて、基板２を支持するための特に確実なキャリアとして機能する。基板２又は得られるダイス２８（図７参照）が不所望にずれることが、確実に回避され得る。
ベースシート４８の前面は、クッション層５０の後面と接触している。ベースシート４８の前面の反対側の後面は、基板の第２面６と実質的に平行であり得る。したがって、基板２を分割ライン１２に沿って第２表面６の側からダイシングブレード２６を使用して切断する際に、例えばベースシート４８の後面をチャックテーブル（図示せず）に載置することにより、この後面に適切な対向する圧力が付与され得る。
ベースシートの材料は、特に限定されない。例えば、ベースシートは、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、又はポリオレフィン等のポリマー材料で作製され得る。
クッション層の材料は、特に限定されない。例えば、クッション層は、樹脂、接着剤、ゲル等から形成され得る。
保護フィルムの材料は、特に限定されない。例えば、保護フィルムは、ポリオレフィン等のポリマー等のプラスチック材料で作製され得る。特に、保護フィルムは、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、又はポリブチレン（ＰＢ）で作製され得る。
ベースシート４８、クッション層５０、及び保護フィルムは、パルスレーザービームＬＢがベースシート４８、クッション層５０、及び保護フィルムを透過するように、パルスレーザービームＬＢに対して透過性を有する材料から構成される。
保護シート３０を第１面４に取り付けた後、図１９に示すように、改質領域１８が基板２に形成されるとともに、位置合わせ用マーク１６が保護シート３０に形成される。これら２つのステップの順序は特に限定されない。例えば、改質領域１８を位置合わせ用マーク１６の前に形成してよい。或いは、位置合わせ用マーク１６を改質領域１８の前に形成してもよい。
パルスレーザービームＬＢを基板２に照射して、第２実施形態の方法と実質的に同一の態様において改質領域１８を基板２に形成する（図８及び１９参照）。特に、パルスレーザービームＬＢは、パルスレーザービームＬＢに対して透過性を有する保護シート３０を介して照射される。
パルスレーザービームＬＢを保護シート３０に照射して、位置合わせ用マーク１６を保護シート３０に形成する。全ての位置合わせ用マーク１６は、第１面４を超えて横方向に延在する保護シート３０の一部分４０に形成される。具体的には、全ての位置合わせ用マーク１６は、クッション層５０において、基板２の第２面６に少なくとも実質的に配設された位置に形成される（図１９参照）。このようにして、ダイシングブレード２６を分割ライン１２に対して位置合わせできる位置合わせ精度を（図２０参照）、更に向上させ得る。
本実施形態において、改質領域１８を形成するように基板２に照射されるパルスレーザービームＬＢは、位置合わせ用マーク１６を形成するように保護シート３０に照射されたレーザービームＬＢと同一であり得る。或いは、これらの目的のために２つの異なるレーザービームを使用してもよい。
全ての位置合わせ用マーク１６及び改質領域１８が形成された後、基板２を、分割ライン１２に沿って第２面６の側からダイシングブレード２６を使用して（図２０参照）、第１実施形態の方法と実質的に同一の態様において切断する。特に、基板２は、分割ライン１２に沿って裏面層１４を介して切断される。
保護シート３０のクッション層５０に形成された、第２面６の側から特にはっきりと見える位置合わせ用マーク１６（図２０参照）は、ダイシングブレード２６を切断すべき分割ライン１２に対して位置合わせするために使用される。したがって、ダイシングブレード２６を、分割ライン１２に対してさらに高い位置合わせ精度で位置合わせすることができ、これにより、基板切断プロセスを特に高精度で実施することができる。
基板２が全ての分割ライン１２に沿って切断された後、保護シート３０は、例えば拡張ドラム等を使用することにより径方向に拡張される。このようにして、径方向の外力が基板２に付与されることで、第１実施形態の方法と実質的に同一の態様において（図７参照）、基板２が分割ライン１２に沿って個々のダイス２８に分割される。
このようにして基板２を完全に分割した後、個々のダイス２８を、例えばピックアップ装置（図示せず）を使用して獲得することができる。

Claims (8)

  1. 少なくとも１つの分割ライン（１２）が形成された第１面（４）と、前記第１面（４）の反対側の第２面（６）と、を有する基板（２）であって、裏面層（１４）が前記第２面（６）に形成されている基板（２）を処理する方法であって、
    レーザービーム（ＬＢ）を前記基板（２）に前記第１面（４）の側から照射するステップであって、前記基板（２）は、前記レーザービーム（ＬＢ）に対して透過性を有する材料で作製され、前記レーザービーム（ＬＢ）の焦点を前記基板（２）の内部の位置であって、前記第１面（４）より前記第２面（６）に近い位置に配置した状態で、前記レーザービーム（ＬＢ）を前記基板（２）に照射することにより、複数の位置合わせ用マーク（１６）が、前記裏面層（１４）及び／又は前記裏面層（１４）が存在しない前記第２面（６）の領域に形成されるステップと、
    基板材料を前記少なくとも１つの分割ライン（１２）に沿って前記第２面（６）の側から基板材料除去手段（２６）を使用して除去するステップと、
    を備える方法において、
    前記位置合わせ用マーク（１６）は、前記基板材料除去手段（２６）を前記少なくとも１つの分割ライン（１２）に対して位置合わせするために使用される、
    方法。
  2. 前記裏面層（１４）は、金属層である、
    請求項１に記載の方法。
  3. 保護シート（３０）を前記第１面（４）に取り付けるステップを更に備え、
    前記保護シート（３０）は、前記レーザービーム（ＬＢ）に対して透過性を有する材料で作製され、
    前記レーザービーム（ＬＢ）は、前記基板（２）に前記保護シート（３０）を介して照射される、
    請求項１又は２に記載の方法。
  4. レーザービーム（ＬＢ）を前記基板（２）に前記第１面（４）の側から照射するステップを更に備え、
    前記基板（２）は、前記レーザービーム（ＬＢ）に対して透過性を有する材料で作製され、
    前記レーザービーム（ＬＢ）を、前記少なくとも１つの分割ライン（１２）に沿った複数の位置において前記基板（２）に照射することにより、複数の改質領域（１８）が前記基板（２）に形成される、
    請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 特に前記基板（２）を前記少なくとも１つの分割ライン（１２）に沿って機械的に切断することにより、前記基板材料は前記少なくとも１つの分割ライン（１２）に沿って機械的に除去される、
    請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記基板材料は、レーザーカットにより、特にレーザーアブレーションにより、前記少なくとも１つの分割ライン（１２）に沿って除去される、
    請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記基板材料は、前記基板（２）の厚さの一部のみに沿って、前記第２面（６）から前記第１面（４）に向かう方向において除去される、
    請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 基板材料を前記少なくとも１つの分割ライン（１２）に沿って除去するステップの後に、外力を前記基板（２）に付与して前記基板（２）を前記少なくとも１つの分割ライン（１２）に沿って分割するステップを更に備える、
    請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。
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