TWI790428B - 基板處理方法 - Google Patents

基板處理方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI790428B
TWI790428B TW109110665A TW109110665A TWI790428B TW I790428 B TWI790428 B TW I790428B TW 109110665 A TW109110665 A TW 109110665A TW 109110665 A TW109110665 A TW 109110665A TW I790428 B TWI790428 B TW I790428B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
laser beam
protective sheet
along
dividing line
Prior art date
Application number
TW109110665A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202040663A (zh
Inventor
卡爾 Ｈ 皮拉瓦瑟
特薩尼米爾 亞古洛夫
湯平泰吉
Original Assignee
日商迪思科股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商迪思科股份有限公司 filed Critical 日商迪思科股份有限公司
Publication of TW202040663A publication Critical patent/TW202040663A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI790428B publication Critical patent/TWI790428B/zh

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B23K26/0624—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses using ultrashort pulses, i.e. pulses of 1ns or less
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/0006—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/18—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using absorbing layers on the workpiece, e.g. for marking or protecting purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/362—Laser etching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/55—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for creating voids inside the workpiece, e.g. for forming flow passages or flow patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/57—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece the laser beam entering a face of the workpiece from which it is transmitted through the workpiece material to work on a different workpiece face, e.g. for effecting removal, fusion splicing, modifying or reforming
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67282—Marking devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L21/6836—Wafer tapes, e.g. grinding or dicing support tapes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
    • H01L21/76886—Modifying permanently or temporarily the pattern or the conductivity of conductive members, e.g. formation of alloys, reduction of contact resistances
    • H01L21/76892—Modifying permanently or temporarily the pattern or the conductivity of conductive members, e.g. formation of alloys, reduction of contact resistances modifying the pattern
    • H01L21/76894—Modifying permanently or temporarily the pattern or the conductivity of conductive members, e.g. formation of alloys, reduction of contact resistances modifying the pattern using a laser, e.g. laser cutting, laser direct writing, laser repair
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/544—Marks applied to semiconductor devices or parts, e.g. registration marks, alignment structures, wafer maps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/562—Protection against mechanical damage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/42—Printed circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys
    • B23K2103/05—Stainless steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/16—Composite materials, e.g. fibre reinforced
    • B23K2103/166—Multilayered materials
    • B23K2103/172—Multilayered materials wherein at least one of the layers is non-metallic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/30—Organic material
    • B23K2103/42—Plastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/52—Ceramics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/54—Glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/56—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26 semiconducting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68309—Auxiliary support including alignment aids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68327—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used during dicing or grinding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/6834—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used to protect an active side of a device or wafer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544—Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54426—Marks applied to semiconductor devices or parts for alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544—Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54453—Marks applied to semiconductor devices or parts for use prior to dicing
    • H01L2223/5446—Located in scribe lines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Dicing (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

本發明涉及一種處理基板的方法，基板具有在其上形成有至少一個分割線的第一表面，和與第一表面相對的第二表面。該方法包括將保護片材附接至第一表面，以及將雷射光束施用至保護片材，以便在保護片材中形成多個對準標記。本發明還涉及一種處理該基板的方法，基板在其第二表面上具有背側層。該方法包括將雷射光束從第一表面的側部施用至基板。基板由對雷射光束透明的材料製成，並且在雷射光束的焦點位於基板內部中、與第一表面相比更靠近第二表面的位置處，將雷射光束施加至基板，以便在背側層和/或第二表面的不存在背側層的區域形成多個對準標記。該方法還包括通過使用基板材料移除裝置，從第二表面的側部沿至少一條分割線來移除基板材料，其中，對準標記用於將基板材料移除裝置相對於至少一條分割線對準。

Description

基板處理方法
相關申請的交叉引用
本申請要求於2019年3月29日提交的、申請號為DE 10 2019 204 457.3的德國專利申請的優先權和權益，其全部內容通過引用結合在本申請中。 發明領域
本發明涉及一種處理基板的方法，該基板具有在其上形成有至少一條分割線的第一表面，和與第一表面相對的第二表面。
發明背景
在諸如晶圓、例如半導體晶圓的基板上，通過在基板的前表面上設置設備區來形成諸如積體電路(intergrated circuits, Ics)、大規模集成(large scale integrations, LSIs)和發光二極體(light emitting diodes, LEDs)的設備。該基板可以為由例如碳化矽(SiC)、氮化鎵(GaN)、砷化鎵(GaAs)、或矽(Si)等製成的晶圓。該設備可以為例如用於功率半導體的半導體設備，該功率半導體設計為用於功率節省產品。
在半導體設備製造工藝中，將具有設備區的晶圓劃分為單獨晶粒(individual dies)，該設備區具有通過多個分割線(也稱為“街道(streets)”劃分的多個設備。該製造工藝通常包括沿分割線切割晶圓的切割步驟，以獲得單獨晶粒。晶圓可以沿分割線從其前側或其背側進行切割。
在光學設備製造工藝中，例如由n型氮化物半導體層和p型氮化物半導體層構成的光學設備層形成在單晶基板、諸如藍寶石基板、碳化矽基板、或氮化鎵基板的前側。光學設備層由分割線劃分，以限定單獨區域，在該單獨區域中分別形成有光學設備、諸如發光二極體(LEDs)和雷射二極體。通過在單晶基板的前側設置光學設備層，形成了光學設備晶圓。光學設備晶圓沿分割線隔開、例如切割，以分隔在其中形成光學設備的單獨區域，從而獲得作為晶片或晶粒的單獨光學設備。
作為分隔這樣的基板的方法，在本領域中常規方法是例如通過刀片切割或雷射切割沿分割線從形成分割線的前表面來切割基板。以這種方式，極大地促進了用於切割基板的切割裝置相對於待切割的分割線的對準。然而，由於設備區也形成在基板前側，因此設備的品質可能會受切割工藝的影響。特別地，頻繁發生諸如前側和/或背側剝落(chipping)、以及產生的晶片或晶粒的晶粒強度退化的問題。
為了避免這些問題，已經提出了沿分割線從其背側切割基板。然而，該方法致使切割裝置相對於待切割的分割線的對準相當地更加困難，並相當大地降低了對準精度。對準精度的下降通常必須通過使分割線更寬來補償，從而增加切割裝置的位置公差。然而，這樣的分割線的加寬減少可以容納在基板上的設備的數量，因此影響生產效率並導致基板材料的浪費。對於昂貴的基板材料、諸如SiC和GaAs，該問題特別顯著。
如果在基板的背側存在諸如金屬層的背側層，則上述問題會進一步惡化。通常，這樣的背側層的存在致使從基板背側檢測到分割線，並且因此切割裝置的對準甚至更加困難。特別地，背側層可以阻擋可見光範圍和/或紅外範圍中的光的透射。例如，如果兩個單獨的相機用於從基板的前側和背側同時對基板成像，以便將相對於分割線對準切割裝置，精確地使相機彼此同步是非常困難的，通常導致差的對準精度。
因此，仍然需要一種處理基板的方法，該方法允許以精確和有效的方式來處理基板。
發明概要
因此，本發明的目的在於提供一種處理基板的方法，該方法允許以精確和有效的方式來處理基板。該目標通過使用請求項1的技術特徵的基板處理方法、以及通過使用請求項6的技術特徵的基板處理方法來實現。本發明的優選實施方案來自從屬請求項。
本發明提供一種處理基板的方法，該基板具有在其上形成有至少一個分割線的第一表面，和與該第一表面相對的第二表面。所述方法包括將保護片材附接至所述第一表面，將雷射光束施用至所述保護片材，以便在所述保護片材中形成多個對準標記，以及通過使用基板材料移除裝置，從所述第二表面的側部沿所述至少一條分割線移除基板材料。所述對準標記用於將基板材料移除裝置相對於所述至少一條分割線對準。
在本發明的方法中，從所述第二表面的側部沿所述至少一條分割線移除基板材料。因此，可以可靠地避免第一表面的完整性由基板材料移除工藝而損害。特別地，如果具有多個設備的設備區形成在第一表面上，則可以最小化設備品質受基板材料移除影響的風險。可以防止前側和/或背側剝落(chipping)、以及產生的晶片或晶粒的晶粒強度退化的問題的發生。
進一步地，將雷射光束施用至所述保護片材，以便在所述保護片材中形成多個對準標記。以這種方式，對準標記可以以有效的方式和高精度而形成。
因此形成的對準標記用於將基板材料移除裝置相對於所述至少一條分割線對準。因此，基板材料移除裝置可以相對於至少一條分割線以增強的對準精度對準，允許以高精確度執行基板材料移除工藝。因此，可以減小至少一條分割線的寬度，能夠在第一基板表面上容納增加數量的元件、例如設備。以這種方式，生產效率顯著提高，並且避免了基板材料的浪費。這對於昂貴的基板材料、諸如SiC和GaAs特別有利。
因此，本發明的處理方法允許以精確和有效的方式來處理基板。
施用至所述保護片材、以便在所述保護片材中形成多個對準標記的雷射光束可以為脈衝雷射光束。脈衝雷射光束可以具有例如在1 fs至300 ns範圍內的脈衝寬度。
可以將雷射光束施用至保護片材，以便在將保護片材附接至第一表面之後，在所述保護片材中形成多個對準標記。以這種方式，可以進一步提高保護片材中的對準標記相對於至少一條分割線的定位精度。
可以將雷射光束從基板的第一表面的側部施用至保護片材。
對準標記的形狀和佈置不受特別限制。例如，每個或一些對準標記可以為一個或多個點、或者一條或多條線的形式，例如，曲線和/或直線。
多條分割線可以形成在基板的第一表面上。該方法可以包括通過使用基板材料移除裝置，沿一條或多條、優選所有的分割線移除基板材料。在此情況下，對準標記用於使基板材料移除裝置相對於沿其移除基板材料的分割線、或線對準。
具有多個設備的設備區可以形成在基板的第一表面上。這些設備可以通過該至少一條分割線來劃分。設備區可以包括設備，諸如電子設備，或例如功率半導體設備、特別是節能功率半導體設備的半導體設備等。設備可以包括、或者例如是電晶體，例如諸如SiC MOSFET的MOSFET(金屬氧化物半導體場效應電晶體(Metal-Oxide -Semiconductor Field Effect Transistor))、或絕緣柵雙極型電晶體(insulated-gate bipolar transistor, IGBT)；或二極體、例如肖特基勢壘二極體(Schottky barrier diode)。
保護片材可以附接至基板的第一表面，以便覆蓋形成在設備區中的設備。保護片材可以保護第一基板表面，特別是形成在設備區中的設備，例如防止污染或損害。
基板可以例如，由半導體、玻璃、藍寶石(Al2 O3 )、諸如氧化鋁陶瓷的陶瓷、石英、氧化鋯、鋯鈦酸鉛(lead zirconate titanate, PZT)、聚碳酸酯、或光學晶體材料等製成。基板可以為晶圓、諸如半導體晶圓。
具體地，基板可以例如由碳化矽(SiC)、矽(Si)、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、磷化鎵(GaP)、砷化銦(InAs)、磷化銦(InP)、氮化矽(SiN)、鉭酸鋰(LT)、鈮酸鋰(LN)、氮化鋁(AlN)、或氧化矽(SiO2)等製成。特別優選地，基板由SiC製成。
基板可以為單晶基板，玻璃基板，化合物基板、例如諸如SiC、GaAs或GaN基板的化合物半導體基板，或多晶基板、諸如陶瓷基板。
至少一條分割線的寬度可以為1μm以下。至少一條分割線的寬度可以在1μm至200μm範圍內、10μm至100μm範圍內、或者10μm至50μm範圍內。
保護片材的部分可以橫向或徑向延伸超過基板的第一表面。基板的橫向或徑向方向垂直於基板的厚度方向。基板的厚度方向從第一基板表面朝向第二基板表面延伸。橫向或徑向延伸超過基板的第一表面的保護片材的部分，可以圍繞、特別是圓周圍繞基板的第一表面。
保護片材的部分可以橫向或徑向延伸超過基板的第一表面，例如10μm至1000μm、1000μm以上。保護片材的部分可以橫向或徑向延伸超過基板的外邊緣，例如10μm至1000μm、1000μm以上。
至少一個、優選一些、或特別優選所有的對準標記可以形成在保護片材的橫向或徑向延伸超過第一表面的部分中。以這樣的方式，基板材料移除裝置可以相對於至少一條分割線以特別高的對準精度對準，允許以極高的精確度執行基板材料移除工藝。
保護片材的橫向或徑向延伸超過第一表面的部分可以沿著基板的厚度方向從第一表面朝向所述第二表面延伸。保護片材的橫向或徑向延伸超過第一表面的部分可以沿基板的厚度的10%以上、20%以上、30%以上、40%以上、50%以上、60%以上、70%以上、80%以上或90%以上從第一表面朝向第二表面延伸。保護片材的橫向或徑向延伸超過第一表面的部分可以沿基板的基本上整個厚度從第一表面朝向第二表面延伸。
至少一個、優選一些、或特別優選所有的對準標記可以形成在保護片材的橫向或徑向延伸超過第一表面的部分中、與第一表面相比更靠近第二表面的位置處。以這種方式，提可以進一步提高基板材料移除裝置相對於至少一條分割線的對準精度。
至少一個、優選一些、或特別優選所有的對準標記可以形成在保護片材的橫向或徑向延伸超過第一表面的部分中的位置處，該位置與第二表面之間在基板的厚度方向上的第二距離、與該位置與第一表面之間在基板的厚度方向的第一距離的比例為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、或0.1以下。至少一個、優選一些、或特別優選所有的對準標記可以形成在至少基本上佈置在基板的第二表面處的位置中。
背側層可以形成在基板的第二表面上。背側層可以為導電層。例如，背側層可以為金屬層。背側層可以由對可見光和/或紅外範圍內的光至少基本上不透明的材料、例如金屬形成。
在本發明的方法中，形成在保護片材中的對準標記用於將基板材料移除裝置相對於所述至少一條分割線對準。因此，對準工藝不會因背側層的存在而被損害，並因此可以高精度執行。因此，該方法對於處理在第二基板表面上具有諸如金屬層的背側層的基板特別有利。
諸如金屬層的背側層可以至少基本上覆蓋基板的整個第二表面。而且在此情況下，通過使用保護片材中的對準標記，基板材料移除裝置可以相對於至少一條分割線可靠地且精確地對準。
諸如金屬層的背側層可以僅覆蓋基板的第二表面的一部分。特別地，背側層可以僅設置在第二表面的中心部分。在此情況下，背側層可以不存在於第二表面的圍繞、即圓周圍繞第二表面的中心部分的週邊或圓周部分。第二表面的週邊或圓周部分可以具有0.1mm至3mm範圍內的寬度、例如環寬度。背側層可以僅存在於第二表面的對應於形成在第一表面的設備區的區域中。
基板可以在第一表面上具有週邊邊緣區域，該週邊邊緣區域不具有設備且形成在設備區周圍、即、以便圍繞設備區。背側層可以佈置成不存在於對應於第一表面的週邊邊緣區的第二表面的區中。
保護片材可以包括或由保護膜組成。
保護膜可以施用至第一表面，使得保護膜的整個前表面與第一表面直接接觸。在此情況下，在保護膜的前表面和第一表面之間不存在任何材料、特別是黏合劑。
因此，可以可靠消除例如由於殘留在基板上的黏合層或黏合劑的黏合力而可能污染或損害第一表面的風險。
在將保護膜施用至第一表面期間或之後，可以通過將外部刺激施用至保護膜，將保護膜附接至第一表面。將外部刺激施用至保護膜可以包括或由加熱保護膜、和/或冷卻保護膜、和/或將真空施用保護膜、和/或利用諸如光的輻射、例如通過使用雷射光束來照射保護膜，而組成。外部刺激可以包括、或者是化合物和/或電子或等離子體照射，和/或機械處理、諸如壓力、摩擦力或超聲應用，和/或靜電。
可替代地或另外地，保護膜可以設有黏合層，其中，黏合層僅設置在保護膜的前表面的週邊區域，該週邊區域圍繞保護膜的前表面的中心區域。在此情況下，保護膜的前表面的中心區域不存在黏合劑。在保護膜的前表面的中心區域中，保護膜的前表面和第一表面彼此可以直接接觸。保護膜可以施用至第一表面，使得黏合層僅與第一表面的週邊部分接觸。與黏合劑層接觸的第一表面的週邊部分，可以例如為其中不存在設備的第一表面的外周邊緣區域。
因此，可以顯著減小或甚至消除例如由於殘留在基板上的黏合層或黏合劑的黏合力而可能污染或損害第一表面的風險。
保護膜可以由單一材料、特別單一均勻材料製成。
保護膜可以由塑膠材料、諸如聚合物製成。例如，保護膜可以由聚烯烴製成。特別地，保護膜可以由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、或聚丁烯(PB)製成。
保護膜可以耐熱高達180℃以上的溫度、優選高達220℃以上的溫度、更優選高達250℃以上的溫度、且甚至更優選高達300℃以上的溫度。
保護膜可以具有5至200μm、優選8至100μm、更優選10至80μm、甚至更優選12至50μm範圍內厚度。
保護片材可以包括或由緩衝層組成。保護片材可以包括或由保護膜和緩衝層組成。
緩衝層可以附接至保護膜的與其前表面相對的背表面。如果緩衝層附接至保護膜的背表面，則從第一表面沿基板的厚度方向突出的突出物可以嵌入緩衝層。
保護片材、特別是包括或由緩衝層組成的保護片材，可以在通過使用基板材料移除裝置從第二表面的側部沿至少一條分割線移除基板材料的過程中用作支承基板的載體。以這種方式，可以可靠地避免基板或從諸如晶片或晶粒的基板獲取的元件的不期望的移動。
緩衝層的材料不受特別限制。特別地，緩衝層可以由允許沿基板厚度方向突出的突出物嵌入緩衝層的任何類型的材料形成。例如，緩衝層可由樹脂、黏合劑、凝膠等形成。
緩衝層可通過外部刺激、諸如UV輻射、熱、電場和/或化學試劑來固化。在此情況下，當向緩衝層施用外部刺激時，緩衝層至少在某種程度上硬化。例如，緩衝層可由可固化樹脂、可固化黏合劑、可固化凝膠等形成。
緩衝層可以耐熱高達180℃以上的溫度、優選高達220℃以上的溫度、更優選高達250℃以上的溫度、且甚至更優選高達300℃以上的溫度。
緩衝層可具有10至300μm、優選20至250μm、更優選50至200μm的範圍內的厚度。
保護片材可以包括或由基片組成。保護片材可以包括或由緩衝層和基片組成。保護片材可以包括或由保護膜、緩衝層和基片組成。
基片可以附接至緩衝層的與附接至保護膜的緩衝層的前表面相對的背表面。
基片的材料不受特別限制。基片可以由柔軟的或柔韌的材料製成，諸如，例如聚合物材料、如聚氯乙烯(PVC)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)或聚烯烴。
可替代地，基片可以由剛性或硬質材料製成，諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、和/或矽、和/或玻璃、和/或不銹鋼(SUS)。
而且，基片可以由以上列出的材料的組合形成。
基片可以耐熱高達180℃以上的溫度、優選高達220℃以上的溫度、更優選高達250℃以上的溫度、且甚至更優選高達300℃以上的溫度。
基片可以具有30至1500μm、優選40至1200μm、更優選50至1000μm範圍內厚度。
基片的前表面可以與緩衝層背表面接觸，並且與基片的前表面相對的基片的背表面可以基本上與基板的第二表面平行。因此，當通過使用基板材料移除裝置從第二表面的側部沿至少一條分割線移除基板材料時，例如通過將該背表面放置在卡盤臺上，將適合的反壓力(counter pressure)施用至基片的背表面。
保護片材可以由對雷射光束透明的材料製成，即被施用雷射光束以便在保護片材中形成多個對準標記。保護膜可以由對雷射光束透明的材料製成。緩衝層可以由對雷射光束透明的材料製成。基片可以由對雷射光束透明的材料製成。
雷射光束可以施用至保護片材，以便在保護膜和/或緩衝層和/或基片中形成多個對準標記的一個、一些或全部。
保護片材的橫向或徑向延伸超過第一表面、且沿基板的厚度方向從第一表面朝向第二表面延伸的部分可以至少基本上為緩衝層的部分。
本發明提供一種處理基板的方法，所述基板具有在其上形成有至少一條分割線的第一表面，和與所述第一表面相對的第二表面，其中，在所述第二表面上形成有背側層。所述方法包括：將雷射光束從所述第一表面施用至所述基板，其中，所述基板由對雷射光束透明的材料製成，並且在所述雷射光束的焦點位於所述基板內部中、與所述第一表面相比更靠近所述第二表面的位置處的情況下，將所述雷射光束施用至所述基板，以便在背側層和/或所述第二表面的不存在所述背側層的區域中形成多個對準標記。該方法還包括通過使用基板材料移除裝置，從所述第二表面的側部沿著所述至少一條分割線移除基板材料。所述對準標記用於將基板材料移除裝置相對於所述至少一條分割線對準。
基板、至少一條分割線、背側層和對準標記可以具有如以上描述的相同的特徵、性質、和特性。
在本發明的方法中，從所述第二表面的側部沿所述至少一條分割線移除基板材料。因此，可以可靠地避免第一表面的完整性由基板材料移除工藝而損害。特別地，如果具有多個設備的設備區形成在第一表面上，則可以最小化設備品質受基板材料移除影響的風險。可以防止前側和/或背側剝落(chipping)、以及產生的晶片或晶粒的晶粒強度退化的問題的發生。
進一步地，在所述雷射光束的焦點位於所述基板的內部中、與所述第一表面相比更靠近所述第二表面的位置處的情況下，將所述雷射光束施用至所述基板，以便在背側層和/或所述第二表面的不存在所述背側層的區域形成多個對準標記。以這種方式，對準標記可以以有效的方式和高精度而形成。特別地，通過將雷射光束的焦點設置在基板內部中、與第一表面相比更靠近第二表面的位置處，可以可靠地確保對準標記從第二表面的側部清晰可見。
因此形成的對準標記用於將基板材料移除裝置相對於所述至少一條分割線對準。因此，基板材料移除裝置可以相對於至少一條分割線以增強的對準精度對準，允許以高精確度執行基板材料移除工藝。因此，可以減小至少一條分割線的寬度，能夠在第一基板表面上容納增加數量的元件、例如設備。以這種方式，生產效率顯著提高，並且避免了基板材料的浪費。這對於昂貴的基板材料、諸如SiC和GaAs特別有利。
因此，本發明的處理方法允許以精確和有效的方式來處理基板。
雷射光束的焦點可以位於基板的內部的位置處，其中，該位置與第二表面之間在基板的厚度方向上的第二距離、與該位置與第一表面之間在基板的厚度方向上的第一距離的比例為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、或0.1以下。雷射光束的焦點可以位於基板內部的至少基本上佈置在基板的第二表面處的位置處。雷射光束的焦點可以位於基板內部的至少基本上佈置在基板的第二表面和背側層之間的介面處的位置處。
由於雷射光束的焦點佈置在基板內部、與第一表面相比更靠近第二表面的位置處，因此可以確保相當大的部分的雷射光束在第二基板表面處和/或靠近第二基板表面處、例如在第二基板表面和背側層之間的介面處和/或靠近第二基板表面和背側層之間的介面處被吸收。因此，對準標記可以以有效的方式和高精度而形成，特別地，以便從第二表面的側部清晰可見。例如，對準標記可以通過至少部分地熔化背側層而形成在背側層中。
施用至基板以便在背側層和/或第二表面的不存在背側層的區域中形成多個對準標記的雷射光束可以為脈衝雷射光束。脈衝雷射光束可以具有例如在1 fs至300 ns範圍內的脈衝寬度。
對準標記的形狀和佈置不受特別限制。例如，每個或一些對準標記可以為一個或多個點、或者一條或多條線的形式，例如，曲線和/或直線。
多條分割線可以形成在基板的第一表面上。該方法可以包括通過使用基板材料移除裝置，沿一條或多條、優選所有的分割線移除基板材料。在此情況下，對準標記用於使基板材料移除裝置相對於沿其移除基板材料的分割線、或線對準。
具有多個設備的設備區可以形成在基板的第一表面上。這些設備可以通過該至少一條分割線來劃分。設備區可以包括設備，諸如電子設備，或例如功率半導體設備、特別是節能功率半導體設備的半導體設備等。設備可以包括、或者例如是電晶體，例如諸如SiC MOSFET的MOSFET、或絕緣柵雙極型電晶體(IGBT)；或二極體、例如肖特基勢壘二極體。
背側層可以為導電層。例如，背側層可以為金屬層。背側層可以由對可見光和/或紅外範圍內的光至少基本上不透明的材料、例如金屬形成。
在本發明的方法中，形成在背側層和/或在第二表面的不存在背側層的區域中的對準標記用於將基板材料移除裝置相對於至少一條分割線對準。因此，對準工藝不會因背側層的存在而被損害，並因此可以高精度執行。
諸如金屬層的背側層可以至少基本上覆蓋基板的整個第二表面。如果背側層覆蓋整個第二表面，則所有的對準標記形成在背側層中。在此情況下，通過使用背側層中的對準標記，將基板材料移除裝置相對於至少一條分割線可靠地且精確地對準。
諸如金屬層的背側層可以僅覆蓋基板的第二表面的一部分。特別地，背側層可以僅設置在第二表面的中心部分。在此情況下，背側層可以不存在於第二表面的圍繞、即圓周圍繞第二表面的中心部分的週邊或圓周部分。背側層可以僅存在第二表面的對應於形成在第一表面上的設備區的區域中。
基板可以在第一表面上具有週邊邊緣區域，該週邊邊緣區域不具有設備且形成在設備區周圍、即、以便圍繞設備區。背側層可以佈置成不存在於對應於第一表面的週邊邊緣區的第二表面的區中。
如果背側層僅覆蓋第二基板表面的一部分，則所有的對準標記可以形成在背側層中；所有的對準標記可以形成在第二表面的不存在背側層的區域中；或者一些對準標記可以形成在背側層中，且一些對準標記可以形成在第二表面的不存在背側層的區域中。而且在這些情況的任一種情況下，通過使用對準標記，基板材料移除裝置可以相對於至少一條分割線可靠地且精確地對準。
該方法還可以進一步地包括將保護片材附接至第一表面。保護片材可以由對雷射光束透明的材料製成，即將雷射光束施用至基板以便在背側層和/或在第二表面的不存在背側層的區域中形成多個對準標記。保護片材可以在將雷射光束施用至基板之前附接至第一表面。雷射光束可以通過保護片材施用至基板，即，使得雷射光束透射穿過保護片。
保護片材可以附接至基板的第一表面，以便覆蓋形成在設備區中的設備。保護片材可以保護第一基板表面，特別是形成在設備區中的設備，例如防止污染或損害。
保護片材可以具有以上描述的相同特徵、性能、合同特性。特別地，保護片材可以包括或由以上描述的保護膜和/或緩衝層和/或基片組成。
本發明的方法，還可以包括將所述雷射光束從所述第一表面的側部施用至所述基板，其中，所述基板由對所述雷射光束透明的材料製成，並且所述雷射光束至少在沿所述至少一條分割線的多個位置上而施用至所述基板，以便在所述基板中形成多個修改區域(modified regions)。
施用至基板、以便在基板中形成多個修改區域的雷射光束可以為脈衝雷射光束。脈衝雷射光束可以具有例如在1 fs至300 ns範圍內的脈衝寬度。
施用至基板以便在基板中形成多個修改區域的雷射光束，可以為與施用至保護片材以便在保護片材中形成多個對準標記的雷射光束相同的雷射光束、或不同的雷射光束。
施用至基板以便在基板中形成多個修改區域的雷射光束，可以為與施用至基板以便在背側層和/或在第二表面的不存在背側層的區域中形成多個對準標記的雷射光束相同的雷射光束、或不同的雷射光束。
用於在基板中形成多個修改區域的雷射光束，可以在將雷射光束施用至基板以在背側層和/或在第二表面的不存在背側層的區域中形成多個對準標記之後，施用至基板。以這種方式，可以確保以特別高的精確度形成對準標記。特別地，可以可靠地避免在基板中形成的修改區域干擾施用雷射光束以在背側層和/或在第二表面的不存在背側層的區域中形成多個對準標記的工藝。
可替代地，用於在基板中形成多個修改區域的雷射光束，可以在將雷射光束施用至基板以在背側層和/或在第二表面的不存在背側層的區域中形成多個對準標記之前，施用至基板。
用於在基板中形成多個修改區域的雷射光束，可以在將雷射光束施用至保護片材以在保護片材中形成多個對準標記之後，施用至基板。
可替代地，用於在基板中形成多個修改區域的雷射光束，可以在將雷射光束施用至保護片材以在保護片材中形成多個對準標記之前，施用至基板。
如果在第一基板表面上形成多個分割線，則該方法可以包括將雷射光束從第一表面的側部、沿一條或多條、優選所有的分割線、至少在多個位置施用至基板。在此情況下，在基板中，沿一條或多條、優選所有的分割線、至少在多個位置形成多個修改區域。
在雷射光束的焦點位於從第一表面朝向第二表面的方向上與第一表面相距一定距離的情況下，雷射光束可以沿至少一條分割線、至少在多個位置施用至基板。可替代地，在雷射光束的焦點位於從與第一表面朝向第二表面的方向相對的方向上與第一表面相距一定距離的情況下，雷射光束可以在沿至少一條分割線、至少在多個位置施用至基板。
各修改區域可以完全佈置在基板的主體(bulk)內，即基板的內部。在此情況下，修改區域不會一直延伸至第一表面、即達到第一表面，且修改區域不會一直延伸到第二表面、即達到第二表面。可替代地，至少一個、一些或所有的修改區域可以延伸至第一表面和/或第二表面。
修改區域為基板的通過施用諸如脈衝雷射光束的雷射光束而修改的區域。例如，修改區域可以為基板的區域，在該基板的區域中，基板材料的結構已經通過施用雷射光束而修改。
修改區域可以包括、或者是無定形(amorphous)區域或者在其中形成有裂紋的區域。修改區域可以包括或由基板材料內部的、例如腔的空間構成，該空間由無定形區域或在其中形成有裂紋的區域包圍。
如果修改區域包括或者是其中形成有裂紋、即已經形成裂紋的區域，則裂紋可以為微裂紋(microcracks)。該裂紋可以具有例如在微米(μm)範圍內的長度和/或寬度的尺寸。例如，裂紋可具有0.1μm至100μm範圍內的寬度，和/或1μm至1000μm範圍內的長度。
基板中可以形成有多個修改區域，使得在至少一條分割線的延長方向上鄰近修改區域的中心之間的距離在0.1μm至50μm、優選0.1μm至30μm、且更優選0.1μm至15μm的範圍內。
修改區域可以在至少一條分割線的延伸方向上等距間隔。可替代地，一些或所有的鄰近(adjacent)或相鄰(neighbouring)的修改區域可以在至少一條分割線的延伸方向上彼此具有不同的距離。
修改區域可以具有0.1μm至30μm、優選0.1μm至20μm、且更優選0.1μm至10μm範圍內的直徑。
可以在基板中形成多個修改區域，使得鄰近或相鄰的修改區域不會彼此重疊。以這種方式，可以特別可靠地確保基板保持足夠的強度或魯棒性(robustness)，以允許特別是在沿至少一條分割線移除基板材料的步驟中，對其進行有效的進一步操作和/或處理。
在至少一條分割線的寬度方向上、和/或在至少一條分割線的延伸方向上，鄰近或相鄰的修改區域的外邊緣之間的距離可以為至少1μm。
可以在基板中形成多個修改區域，使得鄰近或相鄰的修改區域例如在至少一條分割線的寬度方向上和/或在至少一條分割線的延伸方向上，至少部分地彼此重疊。
修改區域可以形成為在從基板的第一表面朝向第二表面的方向上、僅沿厚度的一部分延伸。一些或全部修改區域可以形成為沿基板的厚度的5%以上且60%以下、優選10%以上且40%以下、更優選15%以上且30%以下延伸。
考慮到基板材料移除裝置、特別是刀片或鋸的使用壽命的提高，沿基板的厚度形成具有大延伸的修改區域是特別優選的。
例如可以根據是否打算通過沿基板的厚度完全或部分地切割基板、以沿基板的厚度完全或部分地移除基板材料，而適當選擇一些或全部的修改區域沿基板厚度的延伸量。
例如，通過將雷射光束的焦點定位在例如在從第一表面朝向第二表面的方向上距第一表面適當的距離處，可以精確地控制修改區域沿基板厚度的延伸量、和修改區域沿基板的厚度的位置。
在本發明的一些實施方案中，沿施用雷射光束的至少一條分割線的多個位置的每個中，可以形成多個修改區域，例如兩個以上、三個以上、四個以上、五個以上、或六個以上的修改區域，並且多個修改區域可以沿從第一表面朝向第二表面的方向、即沿基板的厚度方向彼此相鄰佈置。以這種方式，可以形成修改區域的多個層，其中，該多個層沿基板的厚度方向堆疊。這樣修改區域的疊層可以延伸超過基板厚度的30%以上、40%以上、50%以上、60%以上、70%以上、80%以上、或90%以上。
在本發明的方法中，可以沿至少一條分割線機械地移除基板材料。特別地，可以通過沿至少一條分割線機械切割基板，來沿至少一條分割線移除基板材料。
可以沿至少一條分割線切割基板來移除基板材料。例如，可以通過使用諸如刀片或鋸的機械切割裝置作為基板材料移除裝置來切割基板。使用雷射切割裝置作為基板材料移除裝置，可以通過雷射切割、特別是通過雷射燒蝕來移除基板材料。可以通過等離子體切割、例如使用等離子體源等作為基板材料移除裝置來移除基板材料。切割基板是沿至少一條分割線移除基板材料的特別有效、簡單和可靠的方式。
沿至少一條分割線在基板中形成多個修改區域，減小了形成有修改區域的區域中基板的強度。因此，通過在基板中形成這樣的修改區域，可以很大程度地促進沿至少一條分割線的基板材料的移除。特別地，可以以多種有效方式、例如以增加處理速度，執行沿至少一條分割線的基板材料的機械移除、例如基板的機械切割。例如，對於刀片或鋸的切割(dicing)工藝，可以顯著增加刀片或鋸的切割速度。
在本發明的方法中，可以在從第二表面朝向第一表面的方向、僅沿基板的厚度的一部分移除基板材料。可以沿基板的厚度的30%以上、優選40%以上、更優選50%以上、甚至更優選60%以上、再甚至更優選70%以上移除基板材料。
可以沿基板的整個厚度移除基板材料。以這種方式，通過基板材料移除工藝沿至少一條分割線分割基板。
可以在從第二表面朝向第一表面的方向、沿修改區域的整個延伸、或僅沿該延伸的一部分，移除基板材料。通過沿修改區域的整個延伸移除基板材料，可以進一步增加從基板獲得的諸如晶片或晶粒的元件的晶粒強度。可以沿修改區域的延伸的30%以上、優選40%以上、更優選50%以上、甚至更優選60%以上、再甚至更優選70%以上移除基板材料。
本發明的方法還可以包括在沿所述至少一條分割線移除基板材料之後，將外力施用至所述基板，以便沿所述至少一條分割線分割所述基板。
例如，可以通過徑向擴張保護片材、即通過使用保護片材作為擴張帶以將外力施用至基板。
可替代地，例如，如果不使用保護片材，則可以將擴張帶附接至第一基板表面。隨後，可以通過徑向擴張該擴張帶，來沿至少一條分割線分割基板。
較佳實施例之詳細說明
現將參照附圖描述本發明的優選實施方案。優選的實施方案涉及處理作為基板的晶圓的方法。
圖1為通過本發明的方法的實施方案待處理的基板2的截面圖。基板2為半導體晶圓，特別是SiC晶圓。然而，如以上已經詳述的，可以使用不同類型的基板、並且特別是不同的基板材料。
如圖1所示，基板2具有第一表面4和與第一表面4相對的第二表面6。第一表面4第二表面6基本上彼此平行。在第一表面4上，形成有具有多個設備10的設備區8。設備10通過也形成在第一表面4上的多條分割線來劃分。分割線12基本上以晶格圖案佈置。設備10可以包括、或者可以為，例如電晶體、諸如MOSFET或絕緣柵雙極型電晶體(IGBT)，或二極體、例如肖特基勢壘二極體。
背側層14形成在第二表面6上。背側層14為金屬層，該金屬層至少基本上對可見光和/或紅外範圍內的光不透明。背側層14幾乎覆蓋整個第二表面6，除了第二表面6的少的週邊部分(見圖1)。
在下文中，將參照圖2至圖7描述本發明的第一實施方案。
如圖2中箭頭所指示的，脈衝雷射光束LB從第一表面的側部施用至基板2。脈衝雷射光束LB可以具有例如在1 fs至300 ns範圍內的脈衝寬度。基板2的材料、特別是SiC，對於脈衝雷射光束LB透明，使得脈衝雷射光束LB透射穿過基板2。在脈衝雷射光束LB的焦點位於至少基本上佈置在基板2第二表面6和背側層14之間的介面處的位置的條件下，脈衝雷射光束LB施用至基板2。該焦點的這種佈置在圖2中並未示出。通過將焦點至少基本上定位在基板2的第二表面6和背側層14之間的介面處，脈衝雷射光束LB的相當大的一部分在該介面處被吸收，因此至少部分地熔化了該背側層14。以這種方式，背側層14中形成對準標記16(參見圖2)。隨後，脈衝雷射光束LB的焦點在基板的橫向方向上運動，以便在背側層14中的不同位置處形成另外的對準標記16。通過以方式使用脈衝雷射光束LB，可以以有效的方式和高精度在背側層14中形成多個對準標記16，特別地，以便從第二表面6的側部清晰可見。
例如，施用至基板2以形成多個對準標記16的脈衝雷射光束LB可以具有以下性質： 波長：300至1100 nm， 脈寬：10至100 ns， 脈衝能量：1至10 µJ， 脈衝間距(中心到中心)：0.5至4μm。
在第一實施方案中，對準標記16設置成使得至少一個對準標記16基本上佈置在各分割線12的橫向(widthwise)中心處(參見圖3)。對準標記16可以例如以一個或多個點、或者一條或多條線的形式。然而，如上已經詳述的，對準標記16的形狀和佈置不受特別限制。
在背側層14中形成對準標記16之後，將脈衝雷射光束LB從第一表面4的側部、在沿各分割線12的多個位置中施用至基板2，以便在基板2中形成多個修改區域18(參見圖2和圖3)。施用至基板2以便形成多個修改區域18的脈衝雷射光束LB可以與施用至基板2以形成多個對準標記16的脈衝雷射光束LB相同。可替代地，兩種不同的雷射光束可以用於這些目的。
例如，施用至基板2以形成多個修改區域18的脈衝雷射光束LB可以具有以下性質： 波長：300至1100 nm， 脈寬：10至100 ns， 脈衝能量：5至40 µJ， 脈衝間距(中心到中心)：6至24μm。
通過在形成對準標記16之後形成修改區域18，可以確保以特別高的精度形成對準標記16。特別地，可以可靠地避免修改區域18干擾施用脈衝雷射光束LB以形成對準標記16的過程。
修改區域18是基板2的已經通過施用脈衝雷射光束LB而修改的區域。例如，修改區域18可以包括或者是無定形區域、和/或在其中形成有裂紋的區域。如上已經詳述的，該裂紋可以具有微米(μm)範圍內的例如長度和/或寬度的尺寸。
在本實施方案中，各修改區域18完全佈置在基板2的主體(bulk)內，如圖2和圖3所示。因此，在第一表面4朝向第二表面6的方向上，各修改區域18僅沿基板2的厚度的一部分延伸。例如，通過將脈衝雷射光束LB地焦點定位在距第一表面4適當的距離，可以精確地控制修改區域18沿基板厚度的延伸量、和修改區域18沿基板厚度的位置。
如圖2和圖3所示，在沿分割線12的多個位置中的每個中，形成有多個、即三個修改區域18，並且該修改區域18沿基板2的厚度方向彼此相鄰佈置。以這種方式，形成有沿基板厚度堆疊的多層修改區域18。然而，修改區域18的數量、佈置、延伸、和形狀不受特別限制。
基板2中修改區域18的形成減小了基板2的形成有修改區域18的區域中的強度。因此，可以非常地幫助將在下面詳細描述的沿分割線12的基板材料的移除。具體地，可以以更有效方式、例如以增加的處理速度，執行沿分割線12的基板材料的機械移除、例如基板2的機械切割。對於刀片或鋸切割工藝的情況，可以顯著增加刀片或鋸切割速度。
在本實施方案中，在所有的修改區域18全部佈置在基板2內側的情況下，裂紋20從修改區域18延伸，特別是朝向第一表面4延伸。如圖2和圖3所示，可選地，裂紋20可以一直延伸至第一表面4。基板2中的這些裂紋20是通過修改區域18中基板材料的修改而產生的。如將在下面詳述的，這些裂紋20的存在有助於進一步促進沿分割線12分隔基板的工藝。
在形成了所有的對準標記16和修改區域18之後，基板2附接至片材22。具體地，基板2的第一表面4附接至片材22，使得片材22覆蓋形成在設備區8中的設備10(參見圖4)。片材22可以為傳統的切割帶、或以上詳述的保護片材。例如，片材22可以包括或由以上詳述的保護膜和/或緩衝層和/或基片組成。片材22在其週邊部分通過環形框架24支承，以便通過片材22關閉環形框架24的內部開口。
片材22可以設置有用於將片材22附接至基板2的第一表面4的黏合層(未示出)。黏合層可以僅佈置在片材22的前表面的週邊區域中。在此情況下，在片材22的前表面的中心區域中，片材22的前表面和第一表面4彼此直接接觸。因此，可以顯著減小或甚至消除例如由於殘留在基板2上的黏合層或黏合劑的黏合力而可能污染或損害第一表面、特別是設備10的風險。
如圖5所示，在將基板2附接至片材22之後，沿分割線12從基板2的第二表面6移除基板材料。使用切割刀片26作為基板材料移除裝置，通過沿分割線12，機械切割基板2來移除基板材料。可替代地，例如，可以通過雷射切割、特別是通過雷射燒蝕，使用雷射切割裝置作為基板材料移除裝置來移除基板材料。沿分割線12通過背側層14來切割基板2(參見圖5)。因此，在切割過程中移除對準標記16。
基板2可以通過單一切割或階梯切割來切割，例如使用不同切割工藝的組合、諸如採用具有不同切割寬度的切割刀片的切割步驟。如以上已經詳述的，通過存在修改區域18，極大地促進了切割基板2的工藝。
形成在背側層14中的對準標記16用於將切割刀片26相對於待切割的分割線對準。因此，切割刀片26可以以增強的對準精度相對於分割線12對準，允許以高精確度執行基板切割工藝。因此，可以減小分割線12的寬度，能夠在第一表面4上容納增加數量的設備10。以這種方式，生產效率顯著提高，並且避免了基板材料的浪費。這對於昂貴的基板材料、諸如SiC和GaAs特別有利。
如圖5所示，僅沿基板2的厚度的一部分切割基板2。特別地，在從第二表面6朝向第一表面4的方向上、沿修改區域18的整個延伸切割基板2。以這種方式，在基板切割工藝中移除修改區域18。因此，可以進一步增加待從基板2獲取的晶粒的晶粒強度(參見圖7)。
在基板切割工藝中，通過切割刀片26施用至基板2的力可以增強裂紋20的傳播。例如，該力可以使得一些裂紋20一直延伸至第一表面4。以這種方式，可以進一步促進沿分割線12分割基板2的工藝。
如圖6所示，在沿所有分割線12切割基板2之後，例如通過使用擴張滾筒等來徑向擴張片材22。以這種方式，將徑向外力施用至基板2，以便沿分割線12將基板2分割為單獨晶粒28(參見圖7)。具體地，沿分割線12分割基板2，其中，通過基板切割步驟中形成的部分切口的存在，減小了基板2的強度。如果沿分割線12通過朝向第一表面4延伸、特別是一直到第一表面4的裂紋20，進一步削弱基板2，則更加促進了分割基板2的工藝。
在以這種方式完全分割基板2之後，可以從片材22中，例如通過使用拾取設備(未示出)來拾取單獨晶粒。
在本實施方案的方法中，由於基板2僅沿其厚度的一部分而切割、並且通過向基板施用外力而被完全分割，因此可以進一步減小分割線12的寬度。特別地，這些寬度可以選擇成小於切割刀片26的切割寬度。例如，分割線寬度可以為30μm以下、優選地20μm以下。
在下文中，將參照圖8和圖9描述本發明的第二實施方案。
第二實施方案的方法與第一實施方案的方法不同之處僅在於，在將脈衝雷射光束LB施用至基板2之前，將保護片材30(參見圖8和圖9)附接至第一表面4。
將脈衝雷射光束LB施用至基板2，以便以與第一實施方案的方法基本上相同的方式形成對準標記16和修改區域18(參見圖8)。然而，將脈衝雷射光束LB穿過保護片材30而施用。保護片材30可以由對於脈衝雷射光束LB透明的材料製成，使得脈衝雷射光束LB透射穿過保護片材30。可替代地，脈衝雷射光束LB可以切割穿過保護片材30，從而到達第一基板表面4。
保護片材30可以附接至第一表面4，以便覆蓋形成在設備區8中的設備10。因此可以通過保護片材30可靠地保護設備10，免受例如碎屑、灰塵顆粒等的污染和損傷。
保護片材30可以具有以上詳述的特徵、性能和特性。特別地，保護片材30可以包括或由以上描述的保護膜和/或緩衝層和/或基片組成。
保護片材30可以設置有用於將保護片材30附接至基板2的第一表面4的黏合層(未示出)。黏合層可以僅佈置在保護片材30的前表面的週邊區域。在此情況下，在保護片材30的前表面的中心區域中，保護片材30的前表面和第一表面4彼此直接接觸。因此，可以顯著減小或甚至消除例如由於殘留在基板2上的黏合層或黏合劑的黏合力而可能污染或損害第一表面、特別是設備10的風險。
可替代地，保護片材30可以施用至第一表面4，使得保護片材30的整個前表面直接與第一表面4直接接觸。在此情況下，保護片材30的前表面和第一表面4之間不存在材料、特別是黏合劑。因此，可以可靠地消除可能污染或損害第一表面4的風險。
本發明的方法的第二實施方案的修改在圖9中示出。在該修改中，通過由環形框架32支承保護片材30的週邊部分，來修改第二實施方案(參見圖9)，以便通過保護片材30關閉環形框架32的內部開口。同樣在第二實施方案的修改中，脈衝雷射光束LB施用至基板2，以便以與第一實施方案的方法基本上相同的方式形成對準標記16和修改區域18(參見圖9)。
通過設置環形框架32，基板處理步驟中的基板2的操作可以進一步促進和甚至變得更有效。特別地，以這種方式，可以省略在切割基板2之前，將基板2附接至片材22的步驟(參見圖4)。
在第二實施方案和其修改中，以與第一實施方案基本上相同的方式執行沿分割線12切割和分割基板2的後續步驟(參見圖5、圖6和圖7)。特別地，在第二實施方案的修改中，例如通過使用擴張滾筒等來徑向擴張保護片材30。以這種方式，將徑向外力施用至基板2，以便沿分割線12將基板2分割為單獨的晶粒28(參見圖7)。
在以這種方式完全分割基板2之後，可以例如通過使用拾取設備(未示出)來拾取單獨的晶粒28。
在下文中，將參照圖10和圖11描述本發明的第三實施方案。
第三實施方案的方法與第一實施方案的方法不同之處在於，對準標記16形成在第二表面6的不存在背側層14的區域中(參見圖10和11)。
如圖10所示，背側層14僅覆蓋基板2的第二表面6的一部分。特別地，背側層14可以僅設置在第二表面6的中心部分。因此，背側層14不存在於第二表面6的週邊部分34，該週邊部分34圍繞第二表面6的中心部分。週邊部分34可以具有至少基本上為環形的形狀。週邊部分34可以具有0.1mm至3mm範圍內的寬度、例如環寬度。在本實施方案中，背側層14基本上僅存在於第二表面6的對應於形成在第一表面4的設備區8的區域中。
在第三實施方案的方法中，所有對準標記16形成在第二表面6的週邊部分34中，該週邊部分34中不存在背側層14(參見圖10)。特別地，對準標記16通過將脈衝雷射光束LB的焦點定位在一位置處來形成，該位置至少基本上佈置在第二表面6的週邊部分34中的第二表面6處(參見圖10)。通過將焦點至少基本上定位在第二表面6處，脈衝雷射光束LB的相當大部分在該表面處吸收，從而在週邊部分34中形成從第二表面6的側部清晰可見的對準標記16。
通過使用這些對準標記16，切割刀片26可以相對於分割線12來可靠且精准地地對準，以用於沿分割線12切割基板的後續步驟。
在第三實施方案的方法中，修改區域18以與第一實施方案的方法相同的方式形成在基板2中。施用至基板2以便形成多個修改區域18的脈衝雷射光束LB可以與施用至基板2以形成多個對準標記16的脈衝雷射光束LB相同。可替代地，兩種不同的雷射光束可以用於這些目的。
本發明的方法的第三實施方案的修改在如圖11示出。在該修改中，通過將基板2的第二表面6附加至片材36來修改第三實施方案(參見圖11)。通過環形框架38支承片材36的週邊部分(參見圖11)，以便通過保護片材36關閉環形框架38的內部開口。
片材36可以為傳統的切割帶或保護片材，諸如以上描述的保護片材30。
通過將基板2的第二表面6附接至由環形框架38支承的片材36，基板處理步驟中的基板2的操作可以進一步促進和甚至變得更加有效。
在第三實施方案和其修改中，以與第一實施方案中基本上相同的方式執行沿分割線12切割和分割基板2的後續步驟(參見圖5、圖6和圖7)。
在以這種方式完全分割基板2之後，可以例如通過使用拾取設備(未示出)來拾取單獨的晶粒。
在下文中，將參照圖12至圖17描述本發明的第四實施方案。
第四實施方案的方法與第一實施方案的方法的不同之處基本在於，對準標記16形成在保護片材中。
在第四實施方案的方法中，在將脈衝雷射光束LB施用至基板2之前，將保護片材附接至基板2的第一表面4。在本實施方案中，保護片材為保護片材30，並且可以具有以上描述的特徵、性能和特性。特別地，如以上已經詳述的，保護片材30可以在具有黏合層(未示出)或不具有黏合層(未示出)的情況下附接至第一表面4。
保護片材30可以附接至第一表面4，以便覆蓋形成在設備區8中的設備10。保護片材30保護第一表面4、特別是保護設備10免受污染或損害。
如圖12所示，保護片材30的部分40橫向延伸超過第一表面4。保護片材30的部分40圍繞第一表面4。該部分40可以具有基本上為環形的形狀。在其他實施方案中，例如，對於帶有矩形形狀或方形形狀的基板的情況，該部分40至少基本上可以具有敞開的矩形形狀或敞開的方形形狀，即在其中心分別具有開口的矩形形狀或方形形狀。
如圖13所示，在將保護片材30附接至第一表面4之後，修改區域18形成在基板2中，並且對準標記16形成在保護片材30中。這兩個步驟的順序不受特別限制。例如，可以在對準標記16之前形成修改區域18。可替代地，可以在修改區域18之前形成對準標記16。
將脈衝雷射光束LB施用至基板2，以與第二實施方案的方法中基本上相同的方式在基板2中形成修改區域18(參見圖8和圖13)。特別地，將脈衝雷射光束LB穿過保護片材30來施用。保護片材30可以由對於脈衝雷射光束LB透明的材料製成，使得脈衝雷射光束LB透射穿過保護片材30。可替代地，脈衝雷射光束LB可以切割穿過保護片材30，從而到達第一基板表面4。
將脈衝雷射光束LB施用至保護片材30，以便在保護片材30中形成對準標記16。具體地，通過將脈衝雷射光束LB的焦點定位在保護片材30中要形成對準標記16的位置處，在保護片材30中形成對準標記16。所有的對準標記16形成在保護片材30的橫向延伸超過第一表面4的部分40中(參見圖13)。以這種方式，切割刀片26可以以特別高的對準精度相對於分割線12對準，允許以極高的精確度執行基板切割工藝(參見圖14)。
在本實施方案中，施用至基板2以形成修改區域18的脈衝雷射光束LB，可以與施用至保護片材30以形成對準標記16的脈衝雷射光束LB相同。可替代地，兩種不同的雷射光束可以用於這些目的。
在已經形成了所有的對準標記16和修改區域18之後，基板2附接至另外的片材42(參見圖14)。特別地，在其上設置有保護片材30的基板2的第一表面4附接至片材42。片材42可以為傳統的切割帶。如圖14所示，片材42在其週邊部分通過環形框架44支承，以便通過片材42關閉環形框架44的內部開口。以這種方式，可以進一步促進在基板處理步驟中基板2的處理。
在將基板2附接至片材42之後，使用切割刀片26通過以與第一實施方案的方法基本上相同的方式，從第二表面的側部沿分割線12切割基板2(參見圖14)。特別地，沿分割線12穿過背側層14來切割基板2。
從第二表面6的側部清晰可見的、形成在保護片材30的部分40中的對準標記16(參見圖14)用於將切割刀片26相對於待切割的分割線12對準。因此，切割刀片26可以以增強的對準精度相對於分割線12對準，允許以高精確度執行基板切割工藝。因此，可以減小分割線12的寬度，能夠在第一表面4上容納增加數量的設備10。以這種方式，生產效率顯著提高，並且避免了基板材料的浪費。
在沿所有的分割線12切割基板2之後，例如通過使用擴張滾筒來徑向擴張片材42。以這種方式，以與第一實施方案的方法基本上相同的方式，將徑向外力施用至基板2，以便沿分割線12將基板2分割為單獨的晶粒28，(參見圖7)。
在以這種方式完全分割基板2之後，可以例如通過使用拾取設備(未示出)來拾取單獨的晶粒28。
本發明的方法的第四實施方案的修改在圖15至圖17示出。在該修改中，第四實施方案通過比第四實施方案的保護片材30橫向延伸超過第一表面4更遠的保護片材30、和通過將保護片材30的橫向最外側部分附接至環形框架46而修改(參見圖15)。將保護片材30附接至環形框架46，以便通過保護片材30關閉環形框架46的內部開口。
通過以該方式設置環形框架46，基板處理步驟中的基板2的操作可以進一步促進和甚至變得更有效。特別地，以這種方式，可以省略在切割基板2之前，將基板2附接至片材42的步驟(參見圖14)。
在將保護片材30附接至第一表面4之後，以與第四實施方案的方法基本上相同的方式，在基板2中形成修改區域18，並且在保護片材30中形成對準標記16(參見圖13和圖16)。
在所有的對準標記16和修改區域18形成之後，使用切割刀片26以與第四實施方案的方法基本上相同的方式，從第二表面6的側部沿分割線12切割基板2(參見圖14和圖17)。
隨後，在所有的分割線12切割基板2之後，例如通過使用擴張滾筒等來徑向擴張保護片材42。以這種方式，將徑向外力施用至基板2，以便沿分割線12將基板2分割為單獨的晶粒28(參見圖7)。在第四實施方案的修改的方法中，僅將單個的片材、即保護片材30附接至基板2的第一表面4。因此，可以以特別有效且可靠的方式，通過徑向擴張保護片材30來執行分割基板的工藝。
在以這種方式完全分割基板2之後，可以例如通過使用拾取設備(未示出)來拾取單獨的晶粒28。
在下文中，將參照圖18至圖20描述本發明的第五實施方案。
第五實施方案的方法與第四實施方案的方法的不同之處在於，保護片材30的配置。
特別地，在第五實施方案的方法中，保護片材30包括基片和緩衝層50(參見圖18)。緩衝層50附接至第一表面4。進一步地，如以上已經詳述的，保護膜(未示出)設置成佈置在第一表面4和緩衝層50之間。此外，保護膜佈置在基板2的側壁和緩衝層50之間。通過設置保護膜，可靠地防止了緩衝層50的材料污染基板2的可能性。如以上已經詳細描述的，保護膜可以在具有黏合層或不具有黏合層的情況下附接至第一表面4。
基本上整個基板2嵌入到緩衝層50中。然而，背側層14的背表面52是暴露的，即沒有被緩衝層50覆蓋(參見圖18)。緩衝層50可以具有與基板2的厚度基本上相同的厚度，例如100至150μm。
在很大程度上由緩衝層50形成的、保護片材30的橫向延伸超過第一表面4的部分40，沿基板2的基本上整個厚度從第一表面4朝向第二表面6延伸(參見圖18)。
包括基片48、緩衝層50和保護膜的保護片材30作為在基板切割工藝和分割工藝過程中支承基板2的特別可靠的載體。可以可靠地避免基板2或產生的晶粒28的任何不期望的移動(參見圖7)。
基片48的前表面與緩衝層50的背表面接觸。基片48的與其前表面相反的背表面可以基本上平行於基板的第二表面6。因此，通過使用切割刀片26從第二表面6的側部沿分割線12切割基板2時，可以例如通過將該背表面放置在卡盤台(未示出)上，而將適當的反壓力施用至基片48的背表面。
基片的材料不受特別限制。例如，基片可以聚合物材料、如聚氯乙烯(PVC)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)或聚烯烴。
緩衝層的材料不受特別限制。例如，緩衝層可由樹脂、黏合劑、凝膠等形成。
保護膜的材料不受特別限制。例如，保護膜可以由塑膠材料、例如，諸如聚烯烴的聚合物製成。特別地，保護膜可以由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、或聚丁烯(PB)製成。
基片48、緩衝層50和保護膜由對脈衝雷射光束LB透明的材料製成，使得脈衝雷射光束LB透射穿過基片48、緩衝層50和保護膜。
如圖19所示，在將保護片材30附接至第一表面4之後，修改區域18形成在基板2中，並且對準標記16形成在保護片材30中。這兩個步驟的順序不受特別限制。例如，可以在對準標記16之前形成修改區域18。可替代地，可以在修改區域18之前形成對準標記16。
將脈衝雷射光束LB施用至基板2，以與第二實施方案的方法中基本上相同的方式在基板2中形成修改區域18(參見圖8和圖19)。特別地，將脈衝雷射光束LB穿過對脈衝雷射光束LB透明的保護片材30來施用。
將脈衝雷射光束LB施用至保護片材30，以便在保護片材30中形成對準標記16。所有的對準標記16形成在保護片材30的橫向延伸超過第一表面4的部分40中。具體地，所有的對準標記16形成在緩衝層50中的至少基本上佈置在基板2的第二表面6處的位置(參見圖19)。以這種方式，可以進一步增強切割刀片26相對於分割線12對準的對準精度(參見圖20)。
在本實施方案中，施用至基板2以形成修改區域18的脈衝雷射光束LB，可以與施用至保護片材30以形成對準標記16的脈衝雷射光束LB相同。可替代地，兩種不同的雷射光束可以用於這些目的。
在所有的對準標記16和修改區域18形成之後，使用切割刀片26通過以與第一實施方案的方法基本上相同的方式從第二表面6的側部沿分割線12切割基板2(參見圖20)。特別地，沿分割線12穿過背側層14來切割基板2。
從第二表面6的側部特別清晰可見的、形成在保護片材30的緩衝層50中的對準標記16(參見圖20)用於將切割刀片26相對於待切割的分割線12對準。因此，切割刀片26可以相對於分割線12對準，進一步增強的對準精度，允許以極高精確度執行基板切割工藝。
在已經沿所有的分割線12切割基板2之後，例如通過使用擴張滾筒來徑向擴張保護片材42。以這種方式，以與第一實施方案的方法基本上相同的方式，將徑向外力施用至基板2，以便沿分割線12將基板2分割為單獨的晶粒28，(參見圖7)。
在以這種方式完全分割基板2之後，可以例如通過使用拾取設備(未示出)來拾取單獨的晶粒28。
2:基板 4:第一表面 6:第二表面 8:設備區 10:設備 12:分割線 14:背側層 16:對準標記 18:修改區域 20:裂紋 22,36,42:片材 24,32,38,44,46:環形框架 26:切割刀片 28:單獨晶粒 30:保護片材 34:週邊部分 40:保護片材30的部分,第一表面4的部分 48:基片 50:緩衝層 52:背表面 LB:脈衝雷射光束
在下文中，參照附圖解釋本發明的非限制性實施例，其中： 圖1為示出了作為待通過本發明的方法的實施方案處理的基板的晶圓的截面圖； 圖2為示出了根據本發明的方法的第一實施方案、將雷射光束施用至基板的步驟的截面圖； 圖3為示出了圖2所示的將雷射光束施用至基板的步驟的結果的截面圖； 圖4為示出了根據本發明的方法的第一實施方案、將基板附接至片材的步驟的結果的截面圖； 圖5為示出了根據發明的方法的第一實施方案的切割基板的步驟的截面圖； 圖6為示出了圖5所示的切割基板的步驟的結果的截面圖； 圖7為示出了根據本發明的方法的第一實施方案、將外力施用至基板的步驟的結果的截面圖； 圖8為示出了根據本發明的方法的第二實施方案、將雷射光束施用至基板的步驟的截面圖； 圖9為示出了根據本發明的方法的第二實施方案的修改、將雷射光束施用至基板的步驟的截面圖； 圖10為示出了根據本發明的方法的第三實施方案、將雷射光束施用至基板的步驟的截面圖； 圖11為示出了根據本發明的方法的第三實施方案的修改、將雷射光束施用至基板的步驟的截面圖； 圖12為示出了根據本發明的方法的第四實施方案、將保護片材附接至基板的步驟的結果的截面圖； 圖13為示出了根據本發明的方法的第四實施方案、將雷射光束施用至基板的步驟的截面圖； 圖14為示出了根據本發明的方法的第四實施方案、將基板附接至片材的步驟的結果且示出了切割基板的步驟的截面圖； 圖15為示出了根據本發明的方法的第四實施方案的修改、將保護片材附接至基板的步驟的結果的截面圖； 圖16為示出了根據本發明的方法的第四實施方案的修改、將雷射光束施用至基板的步驟的截面圖； 圖17為示出了根據發明的方法的第四實施方案的修改、切割基板的步驟的截面圖； 圖18為示出了根據本發明的方法的第五實施方案、將保護片材附接至基板的步驟的結果的截面圖； 圖19為示出了根據本發明的方法的第五實施方案、將雷射光束施用至基板的步驟的截面圖；和 圖20為示出了根據發明的方法的第五實施方案、切割基板的步驟的截面圖。
2:基板
4:第一表面
6:第二表面
8:設備區
10:設備
12:分割線
14:背側層
16:對準標記
18:修改區域
20:裂紋
26:切割刀片
30:保護片材
40:保護片材30的部分，第一表面4的部分
42:片材
44:環形框架

Claims (16)

  1. 一種處理基板的方法，所述基板具有在其上形成有至少一條分割線的第一表面，和與所述第一表面相對的第二表面，所述方法包括：將保護片材附接至所述第一表面，將雷射光束施用至所述保護片材，從而在所述保護片材中形成多個對準標記，和通過使用基板材料移除裝置，從所述第二表面的側部沿所述至少一條分割線移除基板材料，其中，所述對準標記用於將所述基板材料移除裝置相對於所述至少一條分割線對準。
  2. 如請求項1所述的方法，其中，所述保護片材的部分橫向延伸超過所述第一表面，以及至少一個所述對準標記形成在所述保護片材的橫向延伸超過所述第一表面的所述部分中。
  3. 如請求項2所述的方法，其中，所述保護片材的橫向延伸超過所述第一表面的所述部分，係沿所述基板的厚度方向從所述第一表面朝向所述第二表面延伸，以及至少一個所述對準標記係形成在所述保護片材的橫向延伸超過所述第一表面的所述部分中之位於與所述第一表面相比更靠近所述第二表面的位置處。
  4. 如請求項1至3中任一項所述的方法，其中，所述第二表面上形成有背側層。
  5. 如請求項4所述的方法，其中所述背側層是金屬層。
  6. 如請求項1至3中任一項所述的方法，其中，所述保護片材由對 所述雷射光束透明的材料製成。
  7. 一種處理基板的方法，所述基板具有在其上形成有至少一條分割線的第一表面，和與所述第一表面相對的第二表面，其中，所述第二表面上形成有背側層，所述方法包括：將雷射光束從所述第一表面的側部施用至所述基板，其中，所述基板由對所述雷射光束透明的材料製成，並且在所述雷射光束的焦點位於所述基板內部中、與所述第一表面相比更靠近所述第二表面的位置處的情況下，將所述雷射光束施用至所述基板，從而在所述背側層和/或所述第二表面的不存在所述背側層的區域中形成多個對準標記，以及通過使用基板材料移除裝置，從所述第二表面的側部沿所述至少一條分割線移除基板材料，其中，所述對準標記用於將所述基板材料移除裝置相對於所述至少一條分割線對準。
  8. 如請求項7所述的方法，其中，所述背側層為金屬層。
  9. 如請求項7或8所述的方法，所述方法還包括將保護片材附接至所述第一表面，其中所述保護片材由對所述雷射光束透明的材料製成，並且將所述雷射光束穿過所述保護片材施用至所述基板。
  10. 如請求項1或7所述的方法，其還包括將所述雷射光束從所述第一表面的所述側部施用至所述基板，其中，所述基板由對所述雷射光束透明的材料製成，並且將所述雷射光束至少在沿所述至少一條分割線的多個位置處施用至所述基板，從而在所述基板中形成多個修改區域。
  11. 如請求項1或7所述的方法，其中，所述基板材料沿所述至少一 條分割線機械地移除。
  12. 如請求項1或7所述的方法，其中，所述基板材料係通過沿所述至少一條分割線機械地切割所述基板，而沿所述至少一條分割線機械地移除。
  13. 如請求項1或7所述的方法，其中，所述基板材料沿所述至少一條分割線通過雷射切割而移除。
  14. 如請求項1或7所述的方法，其中，所述基板材料沿所述至少一條分割線通過雷射燒蝕而移除。
  15. 如請求項1或7所述的方法，其中，所述基板材料在從所述第二表面朝向所述第一表面的方向上僅沿所述基板的厚度的一部分而移除。
  16. 如請求項1或7所述的方法，所述方法還包括在沿所述至少一條分割線移除基板材料之後，將外力施用至所述基板，從而沿所述至少一條分割線分割所述基板。
TW109110665A 2019-03-29 2020-03-27 基板處理方法 TWI790428B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019204457.3A DE102019204457B4 (de) 2019-03-29 2019-03-29 Substratbearbeitungsverfahren
DE102019204457.3 2019-03-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202040663A TW202040663A (zh) 2020-11-01
TWI790428B true TWI790428B (zh) 2023-01-21

Family

ID=72604846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109110665A TWI790428B (zh) 2019-03-29 2020-03-27 基板處理方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11424161B2 (zh)
JP (2) JP7095012B2 (zh)
KR (2) KR102392428B1 (zh)
CN (2) CN111755385B (zh)
DE (1) DE102019204457B4 (zh)
TW (1) TWI790428B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108335974A (zh) * 2017-01-17 2018-07-27 株式会社迪思科 基板处理方法
US20180286754A1 (en) * 2017-04-04 2018-10-04 Disco Corporation Workpiece processing method

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4753170B2 (ja) 2004-03-05 2011-08-24 三洋電機株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP4377300B2 (ja) * 2004-06-22 2009-12-02 Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 半導体ウエハおよび半導体装置の製造方法
JP2006080282A (ja) * 2004-09-09 2006-03-23 Sharp Corp 半導体装置およびその製造方法
JP4750427B2 (ja) * 2005-01-13 2011-08-17 株式会社ディスコ ウエーハのレーザー加工方法
JP2009158648A (ja) 2007-12-26 2009-07-16 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの分割方法
JP5122378B2 (ja) 2008-06-09 2013-01-16 株式会社ディスコ 板状物の分割方法
KR101059625B1 (ko) * 2008-06-09 2011-08-25 삼성전기주식회사 웨이퍼 레벨 칩 스케일 패키지 및 그 제조방법
US7943423B2 (en) 2009-03-10 2011-05-17 Infineon Technologies Ag Reconfigured wafer alignment
JP5356890B2 (ja) 2009-04-02 2013-12-04 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
JP5394172B2 (ja) 2009-09-03 2014-01-22 株式会社ディスコ 加工方法
JP2011129606A (ja) * 2009-12-16 2011-06-30 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体ウエハの加工方法
JP5888870B2 (ja) 2011-04-25 2016-03-22 株式会社ディスコ ウエーハの分割方法
JP2012238746A (ja) * 2011-05-12 2012-12-06 Disco Abrasive Syst Ltd 光デバイスウエーハの分割方法
JP5946308B2 (ja) * 2012-03-28 2016-07-06 株式会社ディスコ ウエーハの分割方法
JP5946307B2 (ja) * 2012-03-28 2016-07-06 株式会社ディスコ ウエーハの分割方法
JP6004705B2 (ja) 2012-04-02 2016-10-12 株式会社ディスコ 接着フィルム付きチップの形成方法
JP6008565B2 (ja) * 2012-05-02 2016-10-19 株式会社ディスコ 光デバイスウエーハの加工方法
JP2014082317A (ja) * 2012-10-16 2014-05-08 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの加工方法
JP6220165B2 (ja) 2013-06-20 2017-10-25 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
JP6116421B2 (ja) 2013-07-17 2017-04-19 株式会社ディスコ 円形ウェーハの加工方法
US9224650B2 (en) * 2013-09-19 2015-12-29 Applied Materials, Inc. Wafer dicing from wafer backside and front side
JP2015170675A (ja) * 2014-03-06 2015-09-28 株式会社ディスコ 板状物の加工方法
US9130057B1 (en) 2014-06-30 2015-09-08 Applied Materials, Inc. Hybrid dicing process using a blade and laser
JP2016042526A (ja) 2014-08-18 2016-03-31 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
JP6395586B2 (ja) * 2014-12-15 2018-09-26 株式会社ディスコ 被加工物の分割方法
JP6430836B2 (ja) * 2015-01-16 2018-11-28 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP6620024B2 (ja) 2015-03-12 2019-12-11 エイブリック株式会社 半導体装置
JP2017107921A (ja) * 2015-12-07 2017-06-15 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP6716403B2 (ja) * 2016-09-09 2020-07-01 株式会社ディスコ 積層ウェーハの加工方法
DE102016224978B4 (de) * 2016-12-14 2022-12-29 Disco Corporation Substratbearbeitungsverfahren
JP6888809B2 (ja) 2017-03-30 2021-06-16 三星ダイヤモンド工業株式会社 金属膜付き脆性材料基板の分断方法並びに分断装置
JP2019024038A (ja) * 2017-07-24 2019-02-14 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
DE102017212858A1 (de) 2017-07-26 2019-01-31 Disco Corporation Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats
JP2019025539A (ja) * 2017-08-04 2019-02-21 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP7009027B2 (ja) 2017-09-08 2022-01-25 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108335974A (zh) * 2017-01-17 2018-07-27 株式会社迪思科 基板处理方法
US20180286754A1 (en) * 2017-04-04 2018-10-04 Disco Corporation Workpiece processing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP7095012B2 (ja) 2022-07-04
KR20210133917A (ko) 2021-11-08
DE102019204457B4 (de) 2024-01-25
CN111755385A (zh) 2020-10-09
US11424161B2 (en) 2022-08-23
JP2020167413A (ja) 2020-10-08
KR20200115323A (ko) 2020-10-07
US20200312717A1 (en) 2020-10-01
TW202040663A (zh) 2020-11-01
KR102392428B1 (ko) 2022-05-02
CN117855142A (zh) 2024-04-09
CN111755385B (zh) 2024-04-16
JP7176058B2 (ja) 2022-11-21
DE102019204457A1 (de) 2020-10-01
JP2021177572A (ja) 2021-11-11
KR102450755B1 (ko) 2022-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9905453B2 (en) Protective sheeting for use in processing a semiconductor-sized wafer and semiconductor-sized wafer processing method
US11201126B2 (en) Method of producing a substrate and system for producing a substrate
TWI718633B (zh) 加工基板的方法
US20220331899A1 (en) Method of processing a substrate and system for processing a substrate
TWI790428B (zh) 基板處理方法
CN112309906B (zh) 处理基板的方法
TWI849524B (zh) 生產襯底的方法以及生產襯底的系統
KR102591912B1 (ko) 기판 처리 방법