PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102006053895A1 31.05.2007
Titel Wafer und Waferschneid- und Teilungsverfahren
Anmelder DENSO CORPORATION, Kariya, Aichi, JP
Erfinder Tamura, Muneo, Kariya, Aichi, JP;
Ooniwa, Hiromi, Kariya, Aichi, JP
Vertreter WINTER, BRANDL, FÜRNISS, HÜBNER, RÖSS, KAISER, POLTE, Partnerschaft, 85354 Freising
DE-Anmeldedatum 15.11.2006
DE-Aktenzeichen 102006053895
Offenlegungstag 31.05.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.05.2007
IPC-Hauptklasse H01L 21/301(2006.01)A, F, I, 20061115, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B23K 26/40(2006.01)A, L, I, 20061115, B, H, DE   B23K 26/04(2006.01)A, L, I, 20061115, B, H, DE   
Zusammenfassung Ein Laserstrahl (L) wird durch eine obere Oberfläche (10b, 20b) eines Wafers (10, 20) ins Innere des Wafers (10, 20) geleitet, um modifizierte Bereiche (R) in einer Mehrzahl von Schichten von Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche zu bilden. Intervalle (d1, d2, d3, d4, d5) der modifizierten Bereiche (R) in einer der Schichten der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereich unterscheiden sich von Intervallen (d1, d2, d3, d4, d5) der modifizierten Bereiche (R) in einer weiteren der Schichten der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche, die im Vergleich zu der einen der Schichten der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche näher an der oberen Oberfläche (10b, 20b) des Wafers (10, 20) liegt.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wafer und ein Waferschneid- und Teilungsverfahren.

Eine Vereinzelungs (Laservereinzelungs-) technik, die einen Laserstrahl verwendet, um ein waferartiges Werkstück in einzelne Chips zu schneiden und zu teilen, ist bereits bekannt.

Zum Beispiel ist, wie es in dem japanischen Patent Nr. 3408805 beschrieben ist, das der US 6 992 026 B2, der US 2005/0 173 387 A1, der US 2005/0 181 581 A1, der US 2005/0 184 037 A1, der US 2005/0 189 330 A1, der US 2005/0 194 364 A1, der US 2006/0 040 473 A1 und der US 2006/0 160 331 A1 entspricht, vorgeschlagen worden, dass der Laserstrahl derart auf das waferartige Werkstück gestrahlt wird, dass ein Brennpunkt des Laserstrahls im Inneren des waferartigen Werkstücks liegt, um durch Mehrphotonenabsorption von dem Laserstrahl modifizierte Bereiche zu bilden (modifizierte Bereiche, die Rissbereiche enthalten, modifizierte Bereiche, die geschmolzene Bereiche enthalten, modifizierter Bereiche, die Bereiche enthalten, in denen sich ein Brechungsindex ändert). Ein Schnittstartbereich wird durch die modifizierten Bereiche in dem waferartigen Werkstück entlang einer vorbestimmten Schnittlinie des waferartigen Werkstücks in einer vorbestimmten Tiefe von einer Laserstrahl-Auftreffoberfläche des waferartigen Werkstücks gebildet. Das Schneiden des waferartigen Werkstücks wird entlang der Schnittstartbereiche eingeleitet, um das waferartige Werkstück zu schneiden und zu teilen.

Ferner ist, wie es in der japanischen ungeprüften Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-205180 beschrieben ist, die der US 6 992 026 B2, der US 2005/0 173 387 A1, der US 2005/0 181 581 A1, der US 2005/0 184 037 A1, der US 2005/0 189 330 A1, der US 2005/0 194 364 A1, der US 2006/0 040 473 A1 und der US 2006/0 160 331 A1 entspricht, vorgeschlagen worden, dass der Laserstrahl auf das waferartige Werkstück gestrahlt wird, um die modifizierten Bereiche im Inneren des waferartigen Werkstücks entlang der vorbestimmten Schnittlinie zu bilden. Jedoch wird in diesem Fall eine Position eines Brennpunkts des Laserstrahls in einer Einfallsrichtung des Laserstrahls auf das waferartige Werkstück in dem Inneren des waferartigen Werkstücks von einem zum anderen geändert, um mehrere Reihen der modifizierten Bereiche in der Einfallsrichtung des Laserstrahls zu bilden.

Entsprechend dieser japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2002-205180 werden die mehreren Reihen modifizierter Bereiche in dem waferartigen Werkstück in der Einfallsrichtung des Laserstrahls ausgebildet. Somit ist die Anzahl der Schnitteinleitungsbereiche ebenfalls erhöht, so dass das waferartige Werkstück mit einer relativ großen Dicke leicht entlang der Schnitteinleitungsbereiche geschnitten werden kann.

Ferner kann, wie es in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2005-1001 beschrieben ist, die der US 2006/0 011 593 A1 und der US 2005/0 202 596 A1 entspricht, ein dehnbarer Film (dünne Schicht) auf eine von gegenüberliegenden Oberflächen eines ebenen Werkstücks, das ein Substrat enthält, aufgebracht werden, und ein Laserstrahl wird ins Innere des Substrats durch die weitere der gegenüberliegenden Oberflächen des Werkstücks gestrahlt, um einen Brennpunkt des Laserstrahls in das Innere des Werkstücks zu platzieren, so dass durch Mehrphotonenabsorption von dem Laserstrahl modifizierte Bereiche (geschmolzene Bereiche) gebildet werden. Die so geformten modifizierten Bereiche können verwendet werden, um Schnitteinleitungsbereiche in der vorbestimmten Tiefe des Werkstücks zu bilden, die in einem vorbestimmten Abstand von der Laserstrahl-Auftreffoberfläche des Werkstücks angeordnet ist, und zwar entlang der vorbestimmten Schnittlinie des Werkstücks. Anschließend kann der Film gedehnt werden, um das Werkstück derart in mehrere Stücke zu teilen, dass das Schneiden in den Schnitteinleitungsbereichen beginnt.

Gemäß der in der ungeprüften japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2005-1001 wird der Film nach der Bildung der Schnitteinleitungsbereiche im Inneren des Substrats gedehnt, so dass die Zugspannung in geeigneter Weise auf die Schnitteinleitungsbereiche übertragen werden kann, um den Schnittprozess von den Schnitteinleitungsbereichen zu beginnen, so dass das Substrat mit einer vergleichsweise geringen Kraft relativ exakt geschnitten und in Stücke geteilt werden kann.

In den vergangenen Jahren hat man in der Mehrschichttechnik des Halbleitersubstrats Fortschritte gemacht, und die zum Beispiel in dem japanischen Patent Nr. 3408805, der japanischen ungeprüften Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-205180 oder der japanischen ungeprüften Patentoffenlegungschrift Nr. 2005-1001 beschriebene Laservereinzelungstechnik wird auf einen Wafer (einen Halbleiterwafer) angewendet, der zur Herstellung eines Halbleitersubstrats mit den Mehrfachschichten verwendet wird, um den Wafer in einzelne Chips (Halbleiterchips) zu unterteilen.

Die Mehrschichtungstechnik des Halbleitersubstrats kann eine Bonded-Technik, eine SIMOX (Separation by Implanted Oxygen)-Technik, eine SOI (Silicon-Isolator-Silicon)-Technik, eine Kristallwachstumstechnik zum Aufwachsen einer Halbleiterschicht aus der III-V-Familie auf das Substrat (z.B. Saphir) oder eine Bond-Technik zum Verbinden eines Siliziumsubstrats und eines Glassubstrats unter Verwendung anodischen Bondings umfassen.

14 ist eine Ansicht, die einen Weg zur Bildung modifizierter Bereiche durch Strahlen eines Laserstrahls auf einen Wafer 50 mit einer Bonded-SOI-Struktur entsprechend einer zuvor vorgeschlagenen Technik anhand eines schematischen Längsschnitts des Wafers 50 zeigt.

Der Wafer 50, der die Bonded-SOI-Struktur aufweist, umfasst eine Si (single crystal silicon) – Substratschicht 51, eine vergrabene Oxidschicht 52 und eine SOI-Ebene 53, die in dieser Reihenfolge von der Unterseite zur Oberseite des Wafers angeordnet sind. Somit hat der Wafer 50 die SOI-Struktur, in der die Siliziumschicht 53 aus einkristallinem Silizium auf der vergrabenen Oxidschicht 52 gebildet ist, die eine Isolierungsschicht ist.

Hier kann der Wafer 50, der die Bonded-SOI-Struktur besitzt, durch Verbinden zweiter Wafer hergestellt werden, von denen jeder eine Verbindungsoberfläche (eine Spiegeloberfläche) aufweist, die thermisch oxidiert ist, um durch die Oxidfilme darauf einen Oxidfilm zu bilden. Anschließend wird einer der zwei Wafer auf eine gewünschte Dicke poliert. Her wird der polierte Wafer die Ebene 53, und der unpolierte Wafer wird die Ebene 51, und die Oxidfilme werden zu der vergrabenen Oxidschicht 52.

Ein Vereinzelungsfilm (ein Vereinzelungsbogen, ein Vereinzelungsband, ein Dehnungsband) 54 wird mit der rückwärtigen Oberfläche (die untere Oberfläche der einkristallinen Siliziumschicht 51 in 14) 50a des Wafers 50 verbunden.

Der Vereinzelungsfilm 54 ist aus einem dehnbaren Kunststofffilm hergestellt, der sich ausdehnt, wenn er erhitzt wird oder wenn auf ihn eine Kraft in Ausdehnungsrichtung wirkt. Der Vereinzelungsfilm 54 wird durch ein Klebe-Agens mit der gesamten rückwärtigen Oberfläche des Wafers (nicht gezeigt) verbunden.

Eine Laserverarbeitungsmaschine (nicht gezeigt) umfasst eine Laserstrahlenquelle (nicht gezeigt) zur Aussendung eines Laserstrahls L und eine Sammellinse CV. In einem Zustand, in dem eine optische Achse OA des Laserstrahls L senkrecht zur Oberfläche 50b des Wafers 50 angeordnet ist, wird der Laserstrahl L durch die Sammellinse CV so auf die Oberfläche (der Laserstrahl-Auftreffoberfläche) 50b des Wafers 50 gerichtet, dass ein Brennpunkt (Lichtsammelpunkt) P des Laserstrahls L an einem vorbestimmten Punkt im Inneren des Wafers 50 liegt. Somit wird ein modifizierter Bereiche (eine modifizierte Schicht) beim Brennpunkt P im Inneren des Wafers 50 gebildet.

Der Laserstrahl L kann ein Laserstrahl sein, der eine Wellenlänge von 1064 nm hat, was im infraroten Wellenlängenbereich liegt.

Hier umfassen die modifizierten Bereiche R geschmolzene Bereiche, die im Wesentlichen durch Mehrphotonenabsorption, bewirkt durch die Einstrahlung des Laserstrahls L, erzeugt werden.

Insbesondere wird ein Abschnitt des Wafers 50 beim Brennpunkt P des Laserstrahls L im Inneren des Wafers 50 durch Mehrphotonenabsorption von dem Laserstrahl L örtlich erhitzt, so dass der Abschnitt des Wafers 50 einmal geschmolzen und dann wieder verfestigt wird. Wie oben beschrieben ist, wird der Abschnitt des Wafers 50, der geschmolzen und dann wieder erstarrt ist, der modifizierte Bereich R.

Das heißt, der geschmolzene Bereich bezieht sich einen Bereich, der eine Phasenänderung durchlaufen hat, oder einen Bereich, der seine Kristallstruktur geändert hat. Mit anderen Worten, der geschmolzene Bereich bezieht sich auf einen Bereich, in dem das einkristalline Silizium in amorphes Silizium umgewandelt ist, einen Bereich, in dem das einkristalline Silizium in das polykristalline Silizium umgewandelt ist, oder einen Bereich, in dem das einkristalline Silizium in eine Struktur umgewandelt ist, die amorphes Silizium und polykristallines Silizium enthält. Der Wafer 50 ist ein Bulk-Siliziumwafer, so dass der geschmolzene Bereich im Wesentlichen aus dem polykristallinen Silizium besteht.

Der geschmolzene Bereich wird hauptsächlich durch die Mehrphotonenabsorption, weniger durch einfache Absorption des Laserstrahls L im Inneren des Wafers 50 gebildet (d.h. eher als die Erwärmung durch den normalen Laserstrahl).

Somit wird der Laserstrahl L in einem anderen Bereich als dem des Brennpunkts P des Laserstrahls L im Inneren des Wafers 50 nur unwesentlich absorbiert, und die obere Oberfläche 50b des Wafers 50 wird nicht geschmolzen.

Der gepulste Laserstrahl L wird durch die Laserverarbeitungsmaschine so auf den Wafer 50 gerichtet, dass der Laserstrahl L abtastend über den Wafer 50 geführt wird, während die Tiefenposition des Brennpunkts des Laserstrahls L im Inneren des Wafers 50 konstant gehalten wird. Auf diese Weise wird der Brennpunkt P entlang einer vorbestimmten geraden Schnittlinie (d.h. in einer Richtung des Pfeils &agr;) bewegt.

14 zeigt einen Zustand, in dem der Laserstrahl L in einer Richtung parallel zur Zeichenebene geführt wird.

Es sollte hier beachtet werden, dass die Strahlposition des Laserstrahls L von der Laserverarbeitungsmaschine festgelegt sein kann, ohne dass der Laserstrahl L durch die Laserverarbeitungsmaschine geführt wird. In diesem Zustand kann ein (nicht gezeigter) Tisch, der den Wafer 50 trägt, in einer Richtung senkrecht zu einer Auftreffrichtung des Laserstrahls L, d.h. einer optischen Achse des Laserstrahls L (die Einfallsrichtung des Laserstrahls L auf der oberen Oberfläche 50b des Wafers 50), bewegt werden.

Insbesondere kann der Brennpunkt P des Laserstrahls L relativ zu dem Wafer 50 entlang der vorbestimmten Schnittlinie des Wafers 50 bewegt werden, und zwar entweder durch Führen des Laserstrahls L oder durch Bewegen des Wafers 50.

Wie es oben beschrieben ist, werden in dem Zustand, in dem die Tiefenposition des Brennpunkts P des Laserstrahls L im Inneren des Wafers 50 konstant gehalten wird, wenn der gepulste Laserstrahl L so eingestrahlt wird, dass der Brennpunkt P des Laserstrahls L relativ zu dem Wafer 50 bewegt wird, die mehreren modifizierten Bereiche R (eine Gruppe modifizierter Bereiche, die die mehreren modifizierten Bereiche R umfasst) in konstanten Intervallen d in einer Richtung parallel zu der oberen Oberfläche 50b und der unteren Oberfläche 50a des Wafers 50 und in einer festgelegten Tiefe von der oberen Oberfläche 50b des Wafers 50 aus gebildet (d.h., eine Position, die um einen vorbestimmten Abstand von der Laserstrahl-Auftreffoberfläche 50b des Wafers 50 entfernt ist, auf die der Laserstrahl L auftrifft), so dass eine Schicht einer Gruppe Ga-Gc modifizierter Bereiche gebildet wird.

Hier ist die Tiefe des Brennpunkts P des Laserstrahls L im Inneren des Wafers 50 als ein Abstand von der oberen Oberfläche (der Laserstrahl-Auftreffoberfläche) 50b des Wafers 50 definiert.

Ferner, das Intervall d der modifizierten Bereiche R ist als ein Abstand zwischen einem Mittelpunkt eines modifizierten Bereichs R und einem Mittelpunkt eines weiteren, zu diesem in der Richtung parallel zu der oberen Oberfläche 50b und der unteren Oberfläche 50a des Wafers 50 benachbarten modifizierten Bereichs R definiert.

Hier ist das Intervall d der modifizierten Bereiche R jeder Gruppe modifizierter Bereiche Ga-Gc auf einen Wert von d = s/f eingestellt, der durch Dividieren der Geschwindigkeit s der Bewegung des Brennpunkts P des Laserstrahls L relativ zu dem Wafer 50 (die Führungsgeschwindigkeit des Laserstrahls L oder die Bewegungsgeschwindigkeit des Wafers 50) durch die Impulsfrequenz (einer Impulswiederholungsfrequenz) f des gepulsten Laserstrahls L gewonnen wird.

Das heißt, in dem Fall, in dem die Geschwindigkeit s der Relativbewegung des Brennpunkts P konstant ist, nimmt das Intervall d der modifizierten Bereiche R mit abnehmender Impulsoszillationsfrequenz f des Laserstrahls L zu. Ferner, in dem Fall, in dem die Impulsoszillationsfrequenz f des Laserstrahls L konstant ist, wird das Intervall d der modifizierten Bereiche R mit zunehmender Relativgeschwindigkeit s des Brennpunkts P größer.

Wenn die Tiefenposition des Brennpunkts P im Inneren des Wafers 50 stufenweise geändert wird, werden mehrere Ebenen von Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche durch die Laserverarbeitungsmaschine entlang der vorbestimmten Schnittlinie des Wafers 50 in konstanten Intervallen in einer Tiefenrichtung des Wafers 50 gebildet (d.h. die Dickenrichtung des Wafers 50, die Querschnittsrichtung des Wafers 50, die senkrechte Richtung, die senkrecht zu der oberen 50a und der unteren 50b Oberfläche des Wafers 50 ist, die Richtung des Wafers 50 von oben nach unten), die senkrecht zu der oberen Oberfläche 50b des Wafers 50 ist).

Die Position (die Tiefenposition) des Brennpunkts P des Laserstrahls L in der Einfallsrichtung des Laserstrahls L auf den Wafer 50 (die Tiefenrichtung des Wafers 50) wird mehrere Male geändert, so dass die entsprechenden modifizierten Bereiche R der Ebenen der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche in der Einfallsrichtung des Laserstrahls ausgerichtet sind, während ein gewünschtes Intervall zwischen jeden entsprechenden zwei modifizierten Bereichen R in der Einfallsrichtung des Laserstrahls vorgesehen sind.

Zum Beispiel wird die erste Ebene (die unterste Ebene) der Gruppe Ga modifizierter Bereiche durch Relativbewegung des Brennpunkts P in einem Zustand gebildet, in dem die Tiefenposition des Brennpunkts P in der Nähe der unteren Oberfläche 50a des Wafers 50 eingestellt ist. Anschließend wird die zweite Ebene (die Zwischenebene) der Gruppe Gb modifizierter Bereiche durch Relativbewegung des Brennpunkts P in einem Zustand gebildet, in dem die Tiefenposition des Brennpunkts P im Wesentlichen auf die halbe Distanz zwischen der oberen Oberfläche 50b und der unteren Oberfläche 50a des Wafers 50 eingestellt ist. Danach wird die dritte Ebene (die oberste Ebene) der Gruppe Gc modifizierter Bereiche durch Relativbewegung des Brennpunkts P in einem Zustand gebildet, in dem die Tiefenposition des Brennpunkts P in der Nähe der oberen Oberfläche 50b des Wafers 50 eingestellt ist.

Obwohl in dem Fall von 14 die drei Ebenen der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche vorgesehen sind, ist die Anzahl der Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche nicht auf drei begrenzt, sondern kann auf zwei oder weniger oder vier oder mehr Ebenen eingestellt sein.

Hier, in dem Fall der Ebenen der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche, ist es wünschenswert, dass die Ebenen der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche nacheinander, von der bezüglich der oberen Oberfläche (der Laserstrahl-Auftreffoberfläche) 50b des Wafers 50, auf der der Laserstrahl L auftrifft, am weitesten entfernten Ebene zu der am nächsten gelegenen Ebene (also in der Reihenfolge Ga, Gb und Gc) gebildet werden.

Zum Beispiel wird in einem Fall, in dem die am weitesten entfernte Ebene der Gruppe Ga modifizierter Bereiche nach der Bildung der am nächsten gelegenen Ebene der Gruppe Gc modifizierter Bereiche gebildet wird, der Laserstrahl L, der angewendet wird, um die Gruppe Ga modifizierter Bereiche zu bilden, von der zuvor gebildeten Gruppe Gc modifizierter Bereiche gestreut. Somit variiert die Größe des modifizierten Bereichs R der Gruppe Ga modifizierter Bereiche von einem modifizierten Bereich R zu einem weiteren modifizierten Bereich R, so dass die Gruppe Ga modifizierter Bereiche nicht einheitlich gebildet werden kann.

Jedoch ist es möglich, wenn die Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche nacheinander, von der am weitesten entfernten Ebene der Gruppe Ga modifizierter Bereiche zu der am nächsten gelegenen Ebene der Gruppe Gc modifizierter Bereiche gebildet werden, möglich, mit dem Brennpunkt P des Laserstrahls L einen neuen modifizierten Bereich zu bilden, während noch kein modifizierter Bereich R zwischen der Einfallsoberfläche 50b und dem momentanen Brennpunkt P des Laserstrahls L gebildet ist. Daher wird der Laserstrahl L zu diesem Zeitpunkt nicht durch zuvor gebildete modifizierte Bereiche R gestreut, so dass die mehreren Ebenen der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche gleichmäßig gebildet werden können.

Jedoch ist die Reihenfolge, in der die Ebenen der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche gebildet werden, nicht hierauf begrenzt und kann in geeigneter Weise experimentell eingestellt werden, da möglicherweise in einigen Fällen im Wesentlichen gleichmäßige Gruppen modifizierter Bereiche gewonnen werden können, selbst wenn die Ebenen der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche nacheinander, von der bezüglich der oberen Oberfläche 50b des Wafers 50 am nächsten gelegenen Ebene der Gruppe Gc modifizierter Ebenen zu der am weitesten entfernten Ebene der Gruppe Ga modifizierter Ebenen (in der Reihenfolge Gc, Gb und Ga) gebildet werden, oder selbst wenn die Ebenen der Gruppen Ga-Gc modifizierter Gruppen in einer zufälligen Reihenfolge gebildet werden.

Die Ebenen der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche können durch Ändern der Tiefenposition des Brennpunkts P im Inneren des Wafers 50 durch zum Beispiel eines der nachfolgenden Verfahren (I)-(III) gebildet werden.

  • (I) In einem Verfahren kann ein Kopf (ein Laserkopf), der die Laserstrahlquelle zur Aussendung des Laserstrahls L und die Sammellinse CV umfasst, in der Richtung senkrecht zu der oberen Oberfläche 50b und der unteren Oberfläche 50a des Wafers 50 bewegt werden.
  • (II) In einem weiteren Verfahren kann der Tisch, der den Wafer 50 trägt, in der Richtung senkrecht zu der oberen Oberfläche 50b und der unteren Oberfläche 50a des Wafers 50 bewegt werden.
  • (III) In einem weiteren Verfahren können die oberen zwei Verfahren (I) und (II) kombiniert werden, um sowohl den Kopf als auch den Tisch in entgegengesetzten Richtungen horizontal zu bewegen. Gemäß dem Verfahren (III) kann die Zeit, die erforderlich ist, um die Ebenen der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche zu bilden, im Vergleich mit den Verfahren (I) und (II) verkürzt werden.

Wie es oben beschrieben ist, werden die mehreren Ebenen der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche im Inneren des Wafers 50 gebildet, und anschließend wird der Vereinzelungsfilm 54 in der horizontalen Richtung bezüglich der jeweiligen vorbestimmten Schnittlinie gestreckt, um die Dehnungsspannung auf die Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche zu übertragen.

In dem Fall von 14 wird der Vereinzelungsfilm 54 in der Richtung senkrecht zu der Ebene von 14 gestreckt.

Somit wird die Schubspannung im Inneren des Wafers 50 erzeugt. Dadurch wird ein Riss (Bruch) in der Tiefenrichtung des Wafers 50 ausgehend von der untersten Ebene der Gruppe Ga modifizierter Bereiche, die dem Vereinzelungsfilm 54 am nächsten liegt und als ein Rissausgangspunkt dient, erzeugt. Anschließend wird ein weiterer Riss in der Tiefenrichtung des Wafers 50 ausgehend von der Zwischenebene der Gruppe Gb modifizierter Bereiche, die als ein Rissausgangspunkt dient, erzeugt. Anschließend wird der Riss in der Tiefenrichtung des Wafers 50 von der obersten Ebene der Gruppe Gc modifizierter Bereiche, die als ein Rissausgangspunkt dient, erzeugt. Diese Risse wachsen weiter und verbinden sich miteinander. Wenn die gewachsenen Risse die obere 50b und untere 50a Oberfläche des Wafers 50 erreichen, ist der Wafer 50 durchtrennt und geteilt.

Hier werden die Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche entlang der vorbestimmten Schnittlinie gebildet. Somit kann der Wafer 50, wenn die Schubspannung durch Strecken bzw. Dehnen des Vereinzelungsfilms 54 in geeigneter Weise auf jede Gruppe Ga-Gc modifizierter Bereiche übertragen wird, mit relativ geringer Kraft relativ exakt geschnitten und geteilt werden, ohne unnötige Risse in dem Wafer 50 durch das Knicken bzw. Zerbrechen zu erzeugen, das an den jeweiligen modifizierten Bereichen R in den Ebenen der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche eingeleitet wurde.

In der oberen Oberfläche 50b des Wafers 50, der die Form einer Kreisscheibe aufweist, sind in einem regelmäßigen Gittermuster Chips angeordnet. Jede der vorbestimmten Schnittlinien befindet sich zwischen den Chips. Das heißt, mehrere vorbestimmte Schnittlinien sind so angeordnet, dass das Gittermuster auf der oberen Oberfläche 50b des Wafers 50 gebildet wird.

Somit wird nach der Bildung der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche entlang der vorbestimmten Schnittlinien der Vereinzelungsfilm 54 gestreckt. Daher wird der Wafer 50 in die Chips geschnitten und geteilt.

In der in 14 gezeigten, zuvor vorgeschlagenen Technik und dem in dem japanischen Patent Nr. 3408805, der japanischen ungeprüften Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-205180 und der japanischen ungeprüften Patentoffenlegungsschrift Nr. 2005-1001 beschriebenen Stand der Technik werden die Geschwindigkeit s der Relativbewegung des Brennpunkts P und die Impulsoszillationsfrequenz f auf einen entsprechenden konstanten Wert eingestellt, so das jedes Intervall d = s/f der modifizierten Bereiche R in jeder Gruppe Ga-Gc modifizierter Bereiche konstant ist.

Daher ist es in dem Fall, in dem der Wafer 50 der Bulk-Siliziumwafer oder der Bulk-Siliziumwafer mit einem Oxidfilm auf seiner Oberfläche ist, möglich, die normalen modifizierten Bereiche R in jeder der Ebenen der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche, die die Ebenen von der untersten Ebene bis zur obersten Ebene enthalten, zu bilden.

Jedoch ist es in dem Fall, in dem der Wafer 50 die Bonded-SOI-Struktur aufweist, obwohl es möglich ist, die normalen modifizierten Bereiche R in den obersten Ebenen der Gruppe Gc modifizierter Bereiche zu bilden, schwierig, die normalen modifizierten Bereiche R in der Zwischenebene der Gruppe Gb modifizierter Bereiche und in der untersten Ebene der Gruppe Ga modifizierter Bereiche zu bilden.

Wie es oben beschrieben ist, ist es schwierig, die normalen modifizierten Bereiche R in dem tiefen Teil (an der tiefen Stelle) zu bilden, die von der oberen Oberfläche (der Laserstrahl-Auftreffoberfläche) 50b des Wafers 50 aus tief liegt, und zwar aus folgendem Grund.

Das heißt, in dem Wafer 50, der die Bonded-SOI-Struktur aufweist, verändert sich aufgrund einer Veränderung bzw. Schwankung der optischen Eigenschaften der Ebenen 51-53 der Brechungsindex für den Laserstrahl L entsprechend der Schichtdicke und dem Schichtmaterial der Ebenen 51-53.

Somit wird an einer Grenzfläche zwischen der Ebene 51 und der Ebene 52 oder zwischen der Ebene 52 und der Ebene 53 ein Teil des Laserstrahls L reflektiert. Der reflektierte Laserstrahl interferiert mit dem einfallenden Laserstrahl, so dass eine Auslöschung zwischen dem reflektierten Laserstrahl und dem einfallenden Laserstrahl erfolgt. Daher wird die Energie des Laserstrahls L reduziert. Ferner wird der Laserstrahl L, der in den Wafer 50 eingetreten ist, im Inneren des Wafers 50 absorbiert. Somit wird die Energie des Laserstrahls L mit zunehmender Tiefe von der oberen Oberfläche (der Laserstrahl-Auftreffoberfläche) 50b des Wafers 50 im stärker verringert.

Dadurch wird in dem tiefen Teil des Wafers 50 die Energie des Laserstrahls L, die für eine Mehrphotonenabsorption erforderlich ist, unzureichend, so dass die Bildung der modifizierten Bereiche R, die die geschmolzenen Bereiche enthalten, unmöglich wird.

15 zeigt schematisch den Längsschnitt des Wafers 50, in dem die Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche gebildet sind.

Im dem Fall der 15 sind die Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche in dem Wafer 50 mit der Gesamtdicke von 650 &mgr;m unter den Verarbeitungsbedingungen gebildet, wo die Geschwindigkeit s der Relativbewegung des Brennpunkts P des Laserstrahls L und die Impulsoszillationsfrequenz f des Laserstrahls L konstant eingestellt sind.

In dem Fall der 15 sind die normalen modifizierten Bereiche R in jeder der Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche in einem Abschnitt 50c gebildet, der von der oberen Oberfläche (der Laserstrahl-Auftreffoberfläche) 50b des Wafers 50 bis zu einer Tiefe von 478 &mgr;m reicht. Jedoch sind in einem tieferen Abschnitt 50d, der tiefer als die Tiefe von 478 &mgr;m ist, die modifizierten Bereiche R nicht ausgebildet.

In dem Wafer 50, der die normalen modifizierten Bereihe R von der untersten Ebene der Gruppe Ga modifizierter Bereiche zu der obersten Ebene der Gruppe Gc modifizierter Bereiche nicht umfasst, bilden sich beim Schneiden und Teilen des Wafers 50 leicht unnötige Risse. Somit ist es schwierig, den Wafer 50 entlang den vorbestimmten Schnittlinien exakt zu schneiden und zu teilen. Daher sind die Ausbeute und die Qualität der aus dem Wafer 50 hergestellten Chips verschlechtert.

In den vergangenen Jahren ist versucht worden, wie es in dem japanischen Patent Nr. 3408805, der japanischen ungeprüften Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-205180 und der japanischen ungeprüften Patentoffenlegungsschrift Nr. 2005-1001 beschrieben ist, dickere Wafer mit der Laservereinzelungstechnik zu schneiden.

Jedoch ist es in der in dem japanischen Patent Nr. 3408805, der japanischen ungeprüften Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-205180 und der japanischen ungeprüften Patentoffenlegungsschrift Nr. 2005-1001 beschriebenen Technik erforderlich, die größere Anzahl von Ebenen der modifizierten Bereiche bereitzustellen und die Intervalle d der modifizierten Bereiche in allen Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche, die die unterste Ebene und die oberste Ebene enthalten, zu verringern.

Daher ist die relativ lange Zeitspanne erforderlich, um die Ebenen der Gruppen modifizierter Schichten zu bilden, so dass der Durchsatz (die Produktivität) verschlechtert ist. Dadurch ist die oben beschriebene Technik für die Massenproduktion nicht geeignet.

Ferner muss die Ausgangsleistung W des Laserstrahls L erhöht werden, um die normalen modifizierten Bereiche R in jeder der Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche zu bilden. Somit wird der Energieverbrauch der Laserverarbeitungsmaschine, die den Laserstrahl L erzeugt, erhöht, was zu einer Erhöhung der Herstellungskosten beim Schneiden und Teilen des Wafers führt.

Ferner wurde in den vergangenen Jahren die Forderung erhoben, die normalen modifizierten Bereiche unter Verwendung der Laservereinzelungstechnik zuverlässig zu bilden, um die Genauigkeit beim Schneiden weiterer Typen von Wafern zu verbessern, die aus dem weiteren Materialtyp hergestellt sind (z.B. ein Material, das Glas enthält), die von dem Wafer verschieden sind, der aus dem Halbleitermaterial hergestellt ist, das bei der Herstellung des Halbleitersubstrats verwendet wird.

Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, die oben beschriebenen Nachteile zu beseitigen.

  • (1) Es ist ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Wafer bereitzustellen, in dem normale modifizierte Bereiche durch Strahlen eines Laserstrahls auf den Wafer zuverlässig gebildet werden, um eine Verbesserung einer Schnittgenauigkeit beim Schneiden und Teilen der Wafer, beginnend bei den modifizierten Bereichen, mit einem relativ hohen Durchsatz und bei relativ niedrigen Kosten zu ermöglichen.
  • (2) Es ist ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Schneiden und Teilen eines Wafers bereitzustellen, das eine Verbesserung der Schnittgenauigkeit beim Schneiden und Teilen des Wafers, ausgehend von modifizierten Bereichen, die durch Strahlen eines Laserstrahls auf den Wafer gebildet werden, mit einem relativ hohen Durchsatz zu ermöglichen.

Um die Ziele der vorliegenden Erfindung zu erreichen, wird ein Wafer bereitgestellt, der eine Mehrzahl von Ebenen von Gruppen modifizierter Bereiche umfasst, die aufeinanderfolgend in einer Tiefenrichtung zwischen einer ersten und einer dieser gegenüberliegenden zweiten Oberfläche des Wafers angeordnet sind. Jede der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche umfasst eine Mehrzahl modifizierter Bereiche, die in entsprechenden konstanten Intervallen in einer Richtung, die parallel zu der ersten und zweiten Oberfläche des Wafers ist, angeordnet sind. Die Intervalle der modifizierten Bereiche in einer der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche unterscheiden sich von den Intervallen der modifizierten Bereiche in einer weiteren der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche, die im Vergleich zu der einen der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen modifizierter Schichten näher bei der ersten Oberfläche des Wafers angeordnet ist. Jeder modifizierte Bereich in jeder der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche wird durch eine Mehrphotonenabsorption von einem Laserstrahl gebildet, die durch Fokussierung des Laserstrahl durch die erste Oberfläche des Wafers auf einen entsprechenden Brennpunkt im Inneren des Wafers auftritt. Die Mehrzahl von Ebenen der Gruppen modifizierter Schichten ist entlang einer vorbestimmten Schnittlinie des Wafers angeordnet.

Um die Ziele der vorliegenden Erfindung zu erreichen, wird ferner ein Waferschneid- und Teilungsverfahren bereitgestellt. Gemäß dem Verfahren wird ein gepulster Laserstrahl durch eine erste Oberfläche eines Wafers auf einen entsprechenden Brennpunkt in einer entsprechenden Tiefe im Inneren des Wafers fokussiert. Der Brennpunkt des Laserstrahls wird relativ zu dem Wafer, entlang einer vorbestimmten Schnittlinie des Wafers bewegt, um durch Mehrphotonenabsorption von dem Laserstrahl eine Mehrzahl von modifizierten Bereichen zu bilden, und zwar derart, dass die modifizierten Bereiche in entsprechenden konstanten Intervallen in einer Richtung parallel zu der ersten Oberfläche und einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden Oberfläche des Wafers angeordnet sind. Die Tiefe des Brennpunkts des Laserstrahls wird sequentiell geändert, und die Relativbewegung des Brennpunkts des Laserstrahls wird immer dann wiederholt, wenn die Tiefe des Brennpunkts des Laserstrahls geändert wird, so dass eine Mehrzahl von Ebenen von Gruppen modifizierter Bereiche gebildet wird, die nacheinander, in einer Tiefenrichtung zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche des Wafers angeordnet sind, und die Intervalle der modifizierten Bereiche in einer der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche unterscheiden sich von den Intervallen der modifizierten Bereiche in einer weiteren der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche, die im Vergleich zu der einen der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche näher an der ersten Oberfläche des Wafers angeordnet ist. Der Wafer wird entlang der vorbestimmten Schnittlinie durch Brechen des Wafers geschnitten and geteilt, das an der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche begonnen wird, die entlang der vorbestimmten Schnittlinie angeordnet sind.

Die Erfindung zusammen mit weiteren Zielen, Merkmalen und Vorteilen ist am besten aus der nachfolgenden Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und Zeichnungen zu verstehen, in denen:

1 eine Ansicht ist, die schematisch einen Längsschnitt eines Wafers einer ersten Ausführungsform zeigt, der eine Bonded-Struktur aufweist, um einen Weg zur Bildung modifizierter Bereiche in dem Wafer durch Strahlen eines Laserstrahls auf den Wafer zu beschreiben;

2 ein Diagramm ist, das schematisch den Längsschnitt des Wafers zeigt, in dem Ebenen von Gruppen modifizierter Bereiche ausgebildet sind;

3 eine Ansicht ist, die schematisch einen Längsschnittbereich eines Wafers einer zweiten Ausführungsform zur Beschreibung eines Weges zur Ausbildung modifizierter Bereiche in dem Wafer durch Strahlen eines Laserstrahls auf den Wafer zeigt;

4 eine Ansicht ist, die eine dritte Ausführungsform zeigt, welche eine Modifikation der ersten Ausführungsform ist und die schematisch einen Längsschnitt des Wafers zeigt;

5 eine Ansicht ist, die eine vierte Ausführungsform zeigt, welche eine Modifikation der zweiten Ausführungsform ist und die schematisch einen Längsschnitt des Wafers zeigt;

6 eine Ansicht ist, die eine fünfte Ausführungsform zeigt, welche eine Modifikation der zweiten Ausführungsform ist und die schematisch einen Längsschnitt des Wafers zeigt;

7 eine Ansicht ist, die eine sechste Ausführungsform zeigt, welche eine Modifikation der zweiten Ausführungsform ist und die schematisch einen Längsschnitt des Wafers zeigt;

8 eine Ansicht ist, die eine siebte Ausführungsform zeigt, welche eine Modifikation der zweiten Ausführungsform ist und die schematisch einen Längsschnitt des Wafers zeigt;

9 eine Ansicht ist, die eine achte Ausführungsform zeigt, welche eine Modifikation der zweiten Ausführungsform ist und die schematisch einen Längsschnitt des Wafers zeigt;

10 eine Ansicht ist, die eine neunte Ausführungsform zeigt, welche eine Modifikation der zweiten Ausführungsform ist und die schematisch einen Längsschnitt des Wafers zeigt;

11 eine Ansicht ist, die eine zehnte Ausführungsform zeigt, welche eine Modifikation der zweiten Ausführungsform ist und die schematisch einen Längsschnitt des Wafers zeigt;

12 eine Ansicht ist, die eine elfte Ausführungsform zeigt, welche eine Modifikation der zweiten Ausführungsform ist und die schematisch einen Längsschnitt des Wafers zeigt;

13 eine Ansicht ist, die eine zwölfte Ausführungsform zeigt, welche eine Modifikation der zweiten Ausführungsform ist und die schematisch einen Längsschnitt des Wafers zeigt;

14 eine Ansicht ist, welche einen Weg zur Bildung modifizierter Bereiche durch Applizieren eines Laserstrahls auf einen Wafer mit einer Bonded-SOI-Struktur gemäß einer zuvor vorgeschlagenen Technik und schematisch einen Längsschnitt des Wafers zeigt; und

15 ein Diagramm ist, das schematisch einen Längsschnitt des Wafers zeigt, in dem Ebenen von Gruppen modifizierter Bereiche entsprechend der zuvor vorgeschlagenen Technik gebildet sind.

Nachstehend sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In jeder der folgenden Ausführungsformen sind die Komponenten, die jenen in 14 ähnlich sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht näher beschrieben. Ferner sind in der nachfolgenden Beschreibung die gleichen Komponenten in allen Ausführungsformen mit den gleichen Bezugszeichen versehen, die gleichen Teile sind nur einmal beschrieben.

(Erste Ausführungsform)

1 ist eine Ansicht, die schematisch einen Längsschnitt eines Wafers 10 einer ersten Ausführungsform mit einer Bonded-SOI-Struktur zeigt, um den Weg zur Bildung modifizierter Bereiche in dem Wafer 10 durch Strahlen eines Laserstrahls auf den Wafer 10 zu beschreiben.

Ähnlich wie der zuvor vorgeschlagene Wafer 50 umfasst der Wafer (ein Halbleiterwafer) 10, der die Bonded-SOI-Struktur besitzt, eine einkristalline Siliziumschicht 51, eine vergrabene Oxidschicht 52 und eine einkristalline Siliziumschicht 53, die in dieser Reihenfolge von einer unteren Seite zu einer oberen Seite des Wafers 10 gestapelt sind. Daher ist die einkristalline Siliziumschicht 53 über der vergrabenen Oxidschicht 52 gebildet, die als eine Isolierungsschicht dient, um die SOI-Struktur zu bilden.

Ein Vereinzelungsfilm 54 ist mit einer unteren Oberfläche 10a des Wafers 10 verbunden.

Ähnlich wie der zuvor vorgeschlagene Wafer 50 umfasst der Wafer 10 eine Mehrzahl von Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche, von denen jede an einer vorbestimmten entsprechenden Tiefenposition von einer oberen Oberfläche (einer ersten Oberfläche) 10b des Wafers 10 aus angeordnet ist und eine Mehrzahl von modifizierten Bereichen R umfasst, die in entsprechenden konstanten Intervallen d1-d3 nebeneinander in einer Richtung parallel zu der oberen Oberfläche 10b und der unteren Oberfläche (einer zweiten Oberfläche) 10a des Wafers 10 angeordnet sind.

Ähnlich wie bei dem zuvor vorgeschlagenen Wafer 50 sind die Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche, die in den Ebenen angeordnet sind, aufeinanderfolgend, in vorbestimmten Intervallen in einer Tiefenrichtung des Wafers 10 (d.h. der Dickenrichtung des Wafers 10, der Querschnittsrichtung des Wafers 10, der vertikalen Richtung, die senkrecht zu der oberen und der unteren Oberfläche 10b, 10a des Wafers ist, der Richtung von oben nach unten des Wafers 10), die senkrecht zu der oberen Oberfläche 10b des Wafers 10 ist, angeordnet.

In dem zuvor vorgeschlagenen Wafer 50 werden zum Zeitpunkt der Ausbildung der Gruppen modifizierter Bereiche Ga-Gc die Geschwindigkeit s der Relativbewegung des Brennpunkts P des Laserstrahls L und die Impulsoszillationsfrequenz f des Laserstrahls L auf den entsprechenden konstanten Wert eingestellt, und die Intervalle d der modifizierten Bereiche R jeder Gruppe Ga-Gc modifizierter Bereiche werden alle so eingestellt, dass sie im Wesentlichen identisch sind.

Demgegenüber werden entsprechend der ersten Ausführungsform unterschiedliche Intervalle d1-d3 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche verwendet. Insbesondere ist das Intervall d1 in der untersten Ebene der Gruppe Ga modifizierter Bereiche so eingestellt, dass es am größten ist, und das Intervall d3 in der obersten Ebene der Gruppe Gc modifizierter Bereiche ist so eingestellt, dass es am kleinsten ist (d.h. d1 > d2 > d3).

Wie es oben beschrieben ist, werden die Intervalle d1-d3 der modifizierten Bereiche R jeder Gruppe Ga-Gc modifizierter Bereiche auf einen Wert d = s/f eingestellt, der durch Dividieren der Geschwindigkeit s der Bewegung des Brennpunkts des Laserstrahls L relativ zu dem Wafer 10 (der Führungsgeschwindigkeit des Laserstrahls L bzw. der Bewegungsgeschwindigkeit des Wafers 10) durch die Impulsoszillationsfrequenz (eine Impulswiederholungsfrequenz) f des gepulsten Laserstrahls L gewonnen wird.

Ähnlich wie bei der zuvor vorgeschlagenen Technik wird selbst in der ersten Ausführungsform die Geschwindigkeit s der Relativbewegung des Brennpunkts P des Laserstrahls L zum Zeitpunkt der Bildung der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche auf einen konstanten Wert eingestellt.

Jedoch werden in der ersten Ausführungsform, obwohl eine Ausgangsleistung W des Laserstrahls L auf einen konstanten Wert eingestellt ist, unterschiedliche Impulsoszillationsfrequenzen f1-f3 des Laserstrahls L verwendet, um die jeweiligen Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche zu bilden. Insbesondere wird die Impulsoszillationsfrequenz f1, die verwendet wird, um die unterste Ebene der Gruppe Ga modifizierter Bereiche zu bilden, am niedrigsten eingestellt, und die Impulsoszillationsfrequenz f3, die verwendet wird, um die oberste Ebene der Gruppe Gc modifizierter Bereiche zu bilden, wird am höchsten eingestellt (d.h. f1 < f2 < f3).

Die Ausgangsleistung W des Laserstrahls L ist in etwa gleich dem Produkt aus der Energie pro Impuls des Laserstrahls L und der Impulsoszillationsfrequenz f (W ≈ f × E).

Daher wird in dem Fall, in dem die Ausgangsleistung W des Laserstrahls L konstant ist, die Energie E pro Impuls des Laserstrahls größer, wenn die Impulsoszillationsfrequenz f niedriger wird.

Es ist schwierig, die normalen modifizierten Bereiche R an der tiefen Stelle zu bilden, die von der oberen Oberfläche (die Laserstrahl-Auftreffoberfläche) 10b aus tief im Inneren des Wafers 10 liegt, und zwar aus folgendem Grund.

Das heißt, in dem Wafer 10, der die Bonded-SOI-Struktur hat, schwankt aufgrund von Schwankungen der optischen Eigenschaften jeder Ebene 51-53 die Brechung des Laserstrahls entsprechend der Ebenedicke und des Ebenematerials jeder Ebene 51-53.

Somit wird an einer Grenze zwischen der Ebene 51 und der Ebene 52 oder zwischen der Ebene 52 und der Ebene 53 ein Teil des Laserstrahls L reflektiert. Dieser reflektierte Laserstrahl interferiert mit dem einfallenden Laserstrahl, so dass eine Auslöschung zwischen dem reflektierten Laserstrahl und dem einfallenden Laserstrahl erzeugt wird. Daher wird an der tiefen Stelle, die tief von der Oberfläche (die Laserstrahl-Auftreffoberfläche) 10b entfernt ist, die Energie des Laserstrahls L signifikant verringert.

Dadurch wird an der tiefen Stelle des Wafers 10 die Energie des Laserstrahls L, die erforderlich ist, um die Mehrphotonenabsorption von dem Laserstrahl L zu bewirken, unzureichend, so dass die Bildung der modifizierten Bereiche R, die die geschmolzenen Bereiche enthalten, unmöglich wird.

Jedoch ist in der ersten Ausführungsform die Impulsoszillationsfrequenz f so eingestellt, dass sie mit zunehmendem Abstand von der oberen Oberfläche 10b des Wafers 10 geringer wird.

Daher wird in dem Fall, in dem die Ausgangsleistung W des Laserstrahls L so eingestellt ist, dass sie unabhängig von der Tiefe des Brennpunkts P konstant ist, die Energie E pro Impuls des Laserstrahls L mit zunehmendem Abstand von der oberen Oberfläche 10b des Wafers 10 größer.

Dadurch kann, unabhängig von der Verringerung der Energie des Laserstrahls L, hervorgerufen durch die Interferenz und die Auslöschung zwischen dem reflektierten Laserstrahl und dem einfallenden Laserstrahl, die Energie des Laserstrahls L, die erforderlich ist, um die Mehrphotonenabsorption zu bewirken, selbst an der tiefen Stelle erreicht werden, die weit von der oberen Oberfläche 10b des Wafers 10 entfernt ist. Dadurch können die normalen modifizierten Bereiche R, die die geschmolzenen Bereiche enthalten, zuverlässig hergestellt werden.

Daher wird in der ersten Ausführungsform die Ausgangsleistung W des Laserstrahls L, die erforderlich ist, um die modifizierten Bereiche R zu bilden, die die Gruppe Gc modifizierter Bereiche der obersten Ebene bilden, experimentell gewonnen.

Dann, in dem Zustand, in dem die so gewonnene Ausgangsleistung W bestimmt ist, wird die Impulsoszillationsfrequenz f des Laserstrahls L so eingestellt, dass die Impulsoszillationsfrequenz f des Laserstrahls L mit zunehmender Tiefe in dem Wafer 10, gemessen von der oberen Oberfläche 10b des Wafers 10, abnimmt, so dass die Mehrzahl von Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche aufeinanderfolgend und in geeigneter Weise in dem Wafer 10 gebildet werden.

In dem Wafer 10, der die modifizierten Bereiche R umfasst, die die Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche bilden und normal ausgebildet sind, ist das Auftreten schädlicher Risse zum Zeitpunkt des Schneidens und Teilens des Wafers 10 begrenzt. Daher kann der Wafer 10 entlang den vorbestimmten Schnittlinien relativ exakt geschnitten werden, wodurch wiederum die Ausbeute und die Qualität der Chips, die aus dem Wafer 10 geschnitten werden, verbessert werden kann.

In der ersten Ausführungsform können die optimalen Impulsoszillationsfrequenzen f1-f3 zum Zeitpunkt der Bildung der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche (die Intervalle d1-d3 der modifizierten Bereiche R, die die Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche bilden) experimentell bestimmt werden, um die oben genannten Effekte und Vorteile zu erreichen.

Wie es oben ausgeführt ist, nimmt in dem Fall, in dem die Geschwindigkeit s der Relativbewegung des Brennpunkts P konstant ist, das Intervall d der modifizierten Bereiche R mit sinkender Impulsoszillationsfrequenz f des Laserstrahls L zu.

Somit wird in dem Fall, in dem das Intervall d der modifizierten Bereiche R, die die Gruppe modifizierter Bereiche in der entsprechenden Tiefe bilden, mit zunehmender Tiefe in dem Wafer 10 von der oberen Oberfläche 10b des Wafers 10 größer wird, die Impulsoszillationsfrequenz f, die zum Zeitpunkt der Bildung der Gruppe modifizierter Bereiche in der entsprechenden Tiefe verwendet wird, mit zunehmender Tiefe niedriger.

Daher ist es durch Messen des Intervalls der modifizierten Bereiche R, die die entsprechende Ebene der Gruppe modifizierter Bereiche bilden, möglich, zu überprüfen, ob die Impulsoszillationsfrequenz f des Laserstrahls L wie in der zuvor vorgeschlagenen Technik auf einen konstanten Wert festgelegt ist oder wie in der ersten Ausführungsform variiert.

In dem Zustand, in dem die Impulsoszillationsfrequenz f des Laserstrahls L festgelegt ist, ist es denkbar, dass die Ausgangsleistung W des Laserstrahls L so eingestellt wird, dass sie mit zunehmender Tiefe von der oberen Oberfläche 10b des Wafers 10 größer wird, um die Ebenen der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche nacheinander zu bilden.

Jedoch hat dieses Verfahren eine Erhöhung des Energieverbrauchs der Laserverarbeitungsmaschine zur Folge, so dass die Herstellungskosten für das Schneiden und Teilen des Wafers 10 im Vergleich zur ersten Ausführungsform ansteigen.

2 zeigt schematisch den Längsschnitt des Wafers 10, in dem die Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche gebildet sind.

In dem Beispiel von 2 wird zum Zeitpunkt der Bildung der obersten Ebene (der am wenigsten tief gelegenen Ebene) der Gruppe modifizierter Bereiche, die der oberen Oberfläche 10b des Wafers 10 am nächsten liegt, die Impulsoszillationsfrequenz f des Laserstrahls L hoch eingestellt, und das Intervall d der modifizierten Bereiche R wird klein (schmal) eingestellt.

Ferner wird zum Zeitpunkt der Bildung der untersten Ebene (der tiefsten Ebene) der Gruppe modifizierter Bereiche, die von der oberen Oberfläche 10b des Wafers 10 am weitesten entfernt ist, die Impulsoszillationsfrequenz f des Laserstrahls L so eingestellt, dass sie am niedrigsten ist, und das Intervall d der modifizierten Bereiche R ist so eingestellt, dass es am größten (breitesten) ist.

Zum Zeitpunkt der Bildung der Zwischenebenen von Gruppen modifizierter Bereiche, die zwischen der obersten Ebene und der untersten Ebene angeordnet sind, wird die Impulsoszillationsfrequenz f des Laserstrahls L so eingestellt, dass sie von der unteren Ebene zu der oberen Ebene progressiv zunimmt, so dass das Intervall d der modifizierten Bereiche R progressiv verringert wird.

Als Folge davon werden in dem Fall von 2 die modifizierten Bereiche R, die die Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche bilden, normalerweise von der oberen Oberfläche (der Laserstrahl-Auftreffoberfläche) 10b zu der unteren Oberfläche 10a des Wafers 10 gebildet.

(Zweite Ausführungsform)

3 ist eine Ansicht, die schematisch einen Längsschnitt eines Wafers 20 zeigt, um den Weg zur Bildung modifizierter Bereiche durch Strahlen des Laserstrahls auf den Wafer 20 entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Der Wafer 20 ist ein Wafer (ein Bulk-Siliziumwafer), der aus einem einkristallinen Bulk-Siliziumwafer gebildet ist.

Ein Vereinzelungsfilm 54 ist mit einer unteren Oberfläche 20a des Wafers 20 verbunden.

Ähnlich wie der zuvor vorgeschlagene Wafer 50 umfasst der Wafer 20 eine Mehrzahl von Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche, von denen jede an einer entsprechenden vorbestimmten Tiefenposition von einer oberen Oberfläche (einer ersten Oberfläche) 20b des Wafers 20 angeordnet ist und eine Mehrzahl von modifizierten Bereichen R umfasst, die nebeneinander in vorbestimmten Intervallen d1-d3 in einer Richtung parallel zu der oberen Oberfläche 20b und der unteren Oberfläche (einer zweiten Oberfläche) 20a des Wafers 20 angeordnet sind.

Ähnlich wie der zuvor vorgeschlagene Wafer 50 sind die Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche, die in den Ebenen angeordnet sind, aufeinanderfolgend in vorbestimmten Intervallen in einer Tiefenrichtung des Wafers 20 (d.h. der Dickenrichtung des Wafers 20, der Querschnittsrichtung des Wafers 20, der vertikalen Richtung, die von der oberen 20b zu der unteren 20a Oberfläche des Wafers 20 vertikal gerichtet ist, die Richtung von oben nach unten in dem Wafer 20), die senkrecht zu der oberen Oberfläche 20b des Wafers 20 ist, angeordnet.

Gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheiden sich die Intervalle d1-d3 der modifizierten Bereiche R der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche voneinander. Insbesondere ist das Intervall d1 der Gruppe Ga modifizierter Bereiche, die sich in der untersten Ebene befindet, so eingestellt, dass es am kleinsten ist, und das Intervall d3 der Gruppe Gc modifizierter Bereiche, die sich in der obersten Ebene befindet, ist so eingestellt, dass es am größten ist (d.h. d1 < d2 < d3).

Gemäß der zweiten Ausführungsform wird, um die Intervalle d1-d3 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche einzustellen, wenigstens entweder die Geschwindigkeit s der Relativbewegung des Brennpunkts P oder die Impulsoszillationsfrequenz f des Laserstrahls L zum Zeitpunkt der Bildung der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche verändert.

Zum Beispiel können unterschiedliche Geschwindigkeiten s1-s3 der Relativbewegung des Brennpunkts P eingestellt sein, um so die Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche zu bilden. Insbesondere kann die Geschwindigkeit s1 der Relativbewegung zum Zeitpunkt der Ausbildung der untersten Ebene der Gruppe Ga modifizierter Bereiche so eingestellt sein, dass sie am niedrigsten ist, und die Geschwindigkeit s3 der Relativbewegung kann zum Zeitpunkt der Ausbildung der obersten Ebene der Gruppe Gc modifizierter Bereiche so eingestellt sein, dass sie am höchsten ist (s1 < s2 < s3).

Ferner können unterschiedliche Impulsoszillationsfrequenzen f1-f3 des Laserstrahls L verwendet werden, um die Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche zu bilden. Die Impulsoszillationsfrequenz f1, die zum Zeitpunkt der Ausbildung der untersten Ebene der Gruppe Ga modifizierter Bereiche verwendet wird, kann so eingestellt sein, dass sie am höchsten ist, und die Impulsoszillationsfrequenz f3, die zum Zeitpunkt der Ausbildung der obersten Ebene der Gruppe Gc modifizierter Bereiche verwendet wird, kann so eingestellt sein, dass sie am niedrigsten ist (f1 > f2 > f3).

Die Geschwindigkeiten s1-s3 der Relativbewegung des Brennpunkts P und die Impulsoszillationsfrequenzen f1-f3 des Laserstrahls L können zum Zeitpunkt der Ausbildung der Gruppen Ga-Gc modifizierter Ebenen wie folgt eingestellt werden, um die obige Größenbeziehung (d1 < d2 < d3) der Intervalle d1-d3 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche zu genügen.

  • (1) s1 < s2 <s3 und f1 > f2 > f3
  • (2) s1 > s2 > s3 und f1 > f2 > f3
  • (3) s1 < s2 < s3 und f1 < f2 < f3

Wie es oben beschrieben ist, werden zum Zeitpunkt des Schneidens und Teilens des Wafers 20 die mehreren Ebenen der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche im Inneren des Wafers 20 gebildet, und anschließend wird der Vereinzelungsfilm 54 in der horizontalen Richtung bezüglich der jeweiligen vorbestimmten Schnittlinie gestreckt, um die Schubspannung auf die Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche zu übertragen.

In dem Fall von 3 wird der Vereinzelungsfilm 54 in der Richtung senkrecht zu der Ebene von 3 gestreckt.

Somit wird die Schubspannung im Inneren des Wafers 20 erzeugt. Dadurch wird ein Riss (ein Bruch) in der Tiefenrichtung des Wafers 20 von der untersten Ebene der Gruppe Ga modifizierter Bereiche, die dem Vereinzelungsfilm 54 am nächsten liegt und als ein Rissausgangspunkt dient, erzeugt. Anschließend wird ein weiterer Riss in der Tiefenrichtung des Wafers 20 von der Zwischenebene der Gruppe Gb modifizierter Bereiche, die als ein Rissausgangspunkt dient, erzeugt. Anschließend wird der Riss in der Tiefenrichtung des Wafers 20 von der obersten Ebene der Gruppe Gc modifizierter Bereiche, die als ein Rissausgangspunkt dient, erzeugt. Diese Risse wachsen weiter und sind miteinander verbunden. Wenn die gewachsenen Risse die obere 20b und die hintere 20a Oberfläche des Wafers 20 erreichen, ist der Wafer 20 geschnitten und geteilt.

Wie es oben beschrieben ist, ist der Startpunkt zum Schneiden des Wafers 20 die unterste Ebene der Gruppe Ga modifizierter Bereiche, auf die die Schubspannung von dem Vereinzelungsfilm 54 zuerst ausgeübt wird.

Somit ist es erforderlich, um den Wafer 20 mit der relativ geringen Kraft relativ exakt zu schneiden und zu teilen, ohne die unnötigen Risse in dem Wafer 20 zu bilden, den Riss anfangs in der Gruppe Ga modifizierter Bereiche zu erzeugen, die als der Rissausgangspunkt dient, und dann die Risse in den Gruppen Gb, Gc modifizierter Bereiche zu erzeugen, die als die Rissausgangspunkte dienen.

In der zweiten Ausführungsform werden die Intervalle d der modifizierten Bereiche R, die die Gruppen modifizierter Bereiche bilden, so eingestellt, dass sie mit zunehmender Tiefe von der oberen Oberfläche 20b des Wafers 20 kleiner werden. Daher wird das Intervall d1 in der untersten Ebene der Gruppe Ga modifizierter Bereiche am kleinsten.

Daher wird gemäß der zweiten Ausführungsform, wenn die Schubspannung von dem Vereinzelungsfilm 54 auf den Wafer 20 übertragen wird, der Riss anfangs sofort in der untersten Ebene der Gruppe Ga modifizierter Ebenen erzeugt, und dann wachsen die Risse glatt von der untersten Ebene der Gruppe Ga modifizierter Bereiche in Richtung der obersten Ebene der Gruppe Gc modifizierter Bereiche. Dadurch kann der Wafer 20 relativ exakt geschnitten und geteilt werden, wodurch wiederum die Ausbeute und Qualität der Chips, die durch Schneiden und Teilen des Wafers 20 gebildet werden, verbessert werden kann.

In einem veranschaulichenden Beispiel, in dem das Intervall d in jeder Gruppe Ga-Gc modifizierter Bereiche so eingestellt ist, dass es kleiner als die Breite &egr; des modifizierten Bereichs R ist (siehe 3), gemessen in der Richtung parallel zu der oberen Oberfläche 20b und der unteren Oberfläche 20a des Wafers 20, überlappen sich die angrenzenden modifizierten Bereiche R, so dass jede Gruppe Ga-Gc modifizierter Bereiche von dem einzigen durchgehenden modifizierten Bereich R gebildet ist.

In einem solchen Fall sind die überlappenden Bereiche der benachbarten modifizierten Bereiche R geschmolzen und rekristallisiert, um ihre mechanische Stärke zu erhöhen, so dass die Erzeugung des Risses in jeder Gruppe Ga-Gc modifizierter Bereiche nachteilig begrenzt sein kann.

Dadurch sollte in der zweiten Ausführungsform jedes Intervall d1-d3 der modifizierten Bereiche R in jeder der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche gefunden und experimentell so eingestellt werden, dass jedes Intervall d1-d3 im Hinblick auf die Breite &egr; des entsprechenden modifizierten Bereichs R so eingestellt wird, dass die angrenzenden modifizierten Bereiche R nicht die überlappenden Teile bilden.

Ferner ist es denkbar, ein Verfahren zu verwenden, in dem jedes Intervall d2, d3 der modifizierten Bereiche R in jeder Gruppe Ga-Gc modifizierter Bereiche auf einen relativ kleinen Wert eingestellt ist, der im allgemeinen derselbe wie für das Intervall d1 der modifizierten Bereiche R der Gruppe Ga modifizierter Bereiche ist.

Jedoch ist in einem Fall, in dem die Geschwindigkeiten s1-s3 der Relativbewegung des Brennpunkts, die zum Zeitpunkt der Ausbildung der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche verwendet werden, alle relativ niedrig eingestellt sind, um dieses Verfahren zu implementieren, die Zeit, die erforderlich ist, um die Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche zu bilden, im Vergleich zu der zweiten Ausführungsform verkürzt. Als Folge davon ist der Durchsatz verringert, so dass es nicht für die Massenproduktion geeignet ist.

Ferner muss in einem Fall, in dem die Impulsoszillationsfrequenzen f1-f3 des Laserstrahls L, die zum Zeitpunkt der Ausbildung der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche verwendet werden, alle relativ hoch eingestellt, um dieses Verfahren zu implementieren, die Ausgangsleistung W des Laserstrahls L im Vergleich zu der zweiten Ausführungsform erhöht werden, um die modifizierten Bereiche R der untersten Ebene der Gruppe Ga modifizierter Bereiche normal auszubilden. Somit ist der Verbrauch elektrischer Energie der Laserverarbeitungsmaschine, die den Laserstrahl L erzeugt, erhöht, so dass die Herstellungskosten zum Schneiden des Wafers 20 erhöht sind.

(Dritte Ausführungsform)

4 ist eine Ansicht, die eine dritte Ausführungsform zeigt, die eine Modifikation der ersten Ausführungsform ist, und die schematisch einen Längsschnitt des Wafers 10 zeigt.

Der Wafer 10 der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Wafer 10 der ersten Ausführungsform, der in 1 gezeigt ist, in folgendem Punkt. In der dritten Ausführungsform sind die Intervalle d1, d2 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Ga, Gb modifizierter Bereiche im Wesentlichen identisch, und das Intervall d3 der modifizierten Bereiche R in der obersten Ebene der Gruppe Gc modifizierter Bereiche ist kleiner als die Intervalle d1, d2 (d.h. d1 = d2 > d3).

Um die Intervalle d1-d3 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche in der oben beschriebenen Weise einzustellen, während die Ausgangsleistung W des Laserstrahls L so eingestellt ist, dass sie konstant ist, werden die Impulsoszillationsfrequenzen f1, f2, die zur Ausbildung der Gruppen Ga, Gb modifizierter Bereiche verwendet werden, so eingestellt, dass sie im Wesentlichen identisch sind, und die Impulsoszillationsfrequenz f3, die verwendet wird, um die oberste Ebene der Gruppe Gc modifizierter Bereiche zu bilden, ist so eingestellt, dass sie höher als die Impulsoszillationsfrequenzen f1, f2 ist (d.h. f1 = f2 < f3).

Insbesondere wird in der ersten Ausführungsform mit zunehmender Tiefe von der oberen Oberfläche 10b des Wafers 10 die Impulsoszillationsfrequenz f, die zur Ausbildung der Gruppe modifizierter Bereiche in dieser Tiefe verwendet wird, progressiv niedriger, so dass das Intervall d der modifizierten Bereiche R der entsprechenden Gruppe modifizierter Bereiche in dieser Tiefe progressiv größer wird.

Dies liegt in der Tatsache begründet, dass die Bildung der normalen modifizierten Bereiche R mit zunehmender Tiefe von der oberen Oberfläche 10b des Wafers 10 schwieriger wird. Somit wird, um die modifizierten Bereiche R in dieser Tiefe zuverlässig auszubilden, die Impulsoszillationsfrequenz f progressiv verringert.

Alternativ, wie in der dritten Ausführungsform, kann die Impulsoszillationsfrequenz f, die verwendet wird, um die Gruppen modifizierter Bereiche in dem tiefen Teil des Wafers 10 zu bilden, so eingestellt sein, dass sie niedriger ist, so dass die Intervalle d1, d2 von jeder der Gruppen Ga, Gb modifizierter Bereiche so eingestellt werden können, dass sie größer als das Intervall d3 der Gruppe Gc modifizierter Bereiche sind. In Bezug auf den oberflächennahen Teil des Wafers 10, der nicht weit von der oberen Oberfläche 10b des Wafers 10 entfernt ist, kann die Impulsoszillationsfrequenz f, die zur Bildung der Gruppe modifizierter Bereiche in dem oberflächennahen Teil des Wafers 10 verwendet wird, so eingestellt sein, dass sie höher ist, so dass das Intervall d3 der Gruppe Gc modifizierter Bereiche in dem oberflächennahen Teil so eingestellt werden kann, dass es kleiner als die Intervalle d1, d2 der Gruppen Ga, Gb modifizierter Bereiche ist.

Selbst wenn die Intervalle d1-d3 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Ga-Gb modifizierter Bereiche in der oben beschriebenen Weise der dritten Ausführungsform eingestellt werden, können die Effekte und die Vorteile ähnlich jenen der ersten Ausführungsform erreicht werden.

Zum Beispiel kann in einem Fall, in dem die dritte Ausführungsform in dem in 14 gezeigten Stand der Technik implementiert ist, nur die Impulsoszillationsfrequenz f, die verwendet wird, um die Gruppe modifizierter Bereiche in dem tiefen Teil 50d zu bilden, wo die modifizierten Bereiche R schwierig zu bilden sind, so eingestellt werden, dass sie niedriger sind, so dass das Intervall d der modifizierten Bereiche R in der Gruppe modifizierter Bereiche in dem tiefen Teil 50d (15) so eingestellt werden kann, dass es größer ist. Auf diese Weise können, ähnlich wie bei dem oberflächennahen Teil 50c, die normalen modifizierten Bereiche R selbst in dem tiefen Teil 50d zuverlässig gebildet werden.

(Vierte Ausführungsform)

5 ist eine Ansicht, die eine vierte Ausführungsform zeigt, welche eine Modifikation der zweiten Ausführungsform ist, und die schematisch einen Längsschnitt des Wafers 20 zeigt.

Der Wafer 20 der vierten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Wafer 20 der zweiten Ausführungsform, der in 3 gezeigt ist, in dem folgenden Punkt. In der vierten Ausführungsform sind die Intervalle d1, d2 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Ga, Gb modifizierter Bereiche zueinander im Wesentlichen identisch eingestellt, und das Intervall d3 der modifizierten Bereiche R in der obersten Ebene der Gruppe Gc modifizierter Bereiche ist so eingestellt, dass es größer als die Intervalle d1, d2 ist (d.h. d1 = d2 < d3).

In der zweiten Ausführungsform ist das Intervall d der modifizierten Bereiche R so eingestellt, dass es mit zunehmender Tiefe von der oberen Oberfläche 20b des Wafers 20 kleiner wird.

Der Grund hierfür ist folgender. Mit zunehmender Tiefe von der oberen Oberfläche 20d des Wafers 20 wird die Schubspannung von dem Vereinzelungsfilm 54 früher ausgeübt. Daher kann durch progressive Verringerung des Intervalls d der modifizierten Bereiche R mit zunehmender Tiefe der Riss in der Gruppe modifizierter Bereiche in der entsprechenden Tiefe leicht erzeugt werden, um das Schneiden und Teilen des Wafers 20 zu erleichtern.

Alternativ, wie in der vierten Ausführungsform, können die Intervalle d1, d2 der modifizierten Bereiche R in jeder der Gruppen Ga, Gb modifizierter Bereiche, die in dem tiefen Teil gebildet sind, der von der oberen Oberfläche 20b des Wafers 20 weit entfernt liegt, kleiner eingestellt sein, und das Intervall d3 der modifizierten Bereiche R in der Gruppe Gc modifizierter Bereiche, ausgebildet in dem oberflächennahen Teil, der von der oberen Oberfläche 20b des Wafers 20 gering entfernt ist, kann größer eingestellt werden.

Selbst wenn die Intervalle d1-d3 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Ga-Gb modifizierter Bereiche in der oben beschriebenen Weise der vierten Ausführungsform eingestellt werden, können die Effekte und die Vorteile ähnlich jenen der zweiten Ausführungsform erreicht werden.

(Fünfte Ausführungsform)

6 ist eine Ansicht, die eine fünfte Ausführungsform zeigt, welche eine Modifikation der zweiten Ausführungsform ist, und die schematisch einen Längsschnitt des Wafers 20 zeigt.

Gemäß der fünften Ausführungsform unterscheiden sich die Intervalle d1-d3 der modifizierten Bereiche der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche von einander. Insbesondere ist das Intervall d1 der Gruppe Ga modifizierter Bereiche, die sich in der untersten Ebene befindet, so eingestellt, dass es am kleinsten ist, und das Intervall d2 der Gruppe Gb modifizierter Bereiche, die sich in der Zwischenebene befindet, ist so eingestellt, dass es am größten ist, usw. (d.h. d1 < d3 < d2).

Die Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche sind in vorbestimmten Intervallen in der Tiefenrichtung des Wafers 20 angeordnet.

Selbst wenn die Intervalle d1-d3 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche entsprechend der fünften Ausführungsform eingestellt sind, ändert sich die Verzerrung des Wafers 20, die in der Ober- und Unterseite der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche zum Zeitpunkt des Schneidens und Teilens des Wafers 20 erzeugt wird. Somit ist es möglich, relativ exakt den Wafer 20 zu schneiden und zu teilen, so dass die Schneid- und Teilungsqualität verbessert ist, wodurch die Effekte und die Vorteile ähnlich jenen der zweiten Ausführungsform erzielt werden können.

Hier beziehen sich die Ober- und Unterseite jeder Gruppe Ga-Gc modifizierter Bereiche auf ein zur Seite der oberen Oberfläche 20b weisendes Ende bzw. ein zur Seite der unteren Oberfläche 20a Ende der jeweiligen Gruppe der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche in der Tiefenrichtung des Wafers 20.

(Sechste Ausführungsform)

7 ist eine Ansicht, die eine sechste Ausführungsform zeigt, welche eine Modifikation der zweiten Ausführungsform ist, und die schematisch einen Längsschnitt des Wafers 20 zeigt.

In der sechsten Ausführungsform sind die Intervalle d1, d3 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Ga, Gc modifizierter Bereiche so eingestellt, dass sie im Wesentlichen identisch zueinander sind, und das Intervall d2 der modifizierten Bereiche R in der Zwischenebene der Gruppe Gb modifizierter Bereiche ist so eingestellt, dass es größer als die Intervalle d1, d3 ist (d.h. d1 = d3 < d2).

Die Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche sind in vorbestimmten Intervallen in der Tiefenrichtung des Wafers 20 angeordnet.

Selbst wenn die Intervalle d1-d3 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche in der oben beschriebenen Weise der sechsten Ausführungsform eingestellt sind, können die Effekte und die Vorteile ähnlich jenen der fünften Ausführungsform erreicht werden.

(Siebte Ausführungsform)

8 ist eine Ansicht, die eine siebte Ausführungsform zeigt, welche eine Modifikation der zweiten Ausführungsform ist, und die schematisch einen Längsschnitt des Wafers 20 zeigt.

In der siebten Ausführungsform sind vier Ebenen von Gruppen Ga-Gd modifizierter Bereiche an entsprechenden Tiefenpositionen bezüglich der oberen Oberfläche 20b des Wafers 20 angeordnet. In jeder der vier Ebenen der Gruppen Ga-Gd modifizierter Bereiche sind modifizierte Bereiche R in entsprechenden konstanten Intervallen d1-d4 in der Richtung, die parallel zu der oberen Oberfläche 20b und der unteren Oberfläche 20a des Wafers 20 ist, angeordnet.

In der siebten Ausführungsform sind die Intervalle d1-d4 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Ga, Gd modifizierter Bereiche so eingestellt, dass sie im Wesentlichen zueinander identisch sind, und das Intervall d2 der modifizierten Bereiche R in der zweiten Ebene der Gruppe Gb modifizierter Bereiche ist so eingestellt, das es größer als die Intervalle d1, d4 ist, und das Intervall d3 der modifizierten Bereiche R in der dritten Ebene der Gruppe Gc modifizierter Bereiche ist so eingestellt, das es das größte ist (d1 = d4 < d2 < d3).

Selbst wenn die Intervalle d1-d4 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Ga-Gd modifizierter Bereiche in Übereinstimmung mit der siebten Ausführungsform eingestellt sind, können die Effekte und Vorteile ähnlich jenen der fünften Ausführungsform erreicht werden.

Ferner überlappen sich in der siebten Ausführungsform die Gruppen Ga, Gb modifizierter Bereiche (in Tiefenausdehnungen der Gruppen Ga, Gb modifizierter Bereiche) teilweise miteinander in der Tiefenrichtung des Wafers 20, und die Gruppen Gb-Gd modifizierter Bereiche (in Tiefenausdehnungen der Gruppen Gb-Gd modifizierter Bereiche) sind in der Tiefenrichtung des Wafers 20 zueinander beabstandet.

Wie in der siebten Ausführungsform können sich, selbst wenn sich die Gruppen Ga-Gd modifizierter Bereiche einander teilweise überlappen oder zueinander beabstandet sind, d.h. selbst wenn eine Tiefenausdehnung (vertikale Ausdehnung in 8) jedes modifizierten Bereichs R in einer der Gruppen Ga-Gd modifizierter Bereiche einen nächstliegenden der modifizierten Bereiche R eines benachbarten der Gruppe Ga-Gd modifizierter Bereiche überlappt, zu diesem benachbart oder in einer Tiefenausdehnung beabstandet ist, die jeweiligen Risse, die von den Gruppen Ga-Gd modifizierter Bereiche ausgehen, miteinander verbinden, wenn der Wafer 20 geschnitten und geteilt wird, so dass die Effekte und die Vorteile ähnlich jenen der zweiten Ausführungsform erzielt werden können.

Ferner kann, um die Orte der Gruppen Ga-Gd modifizierter Bereiche in der Tiefenrichtung des Wafers 20 einzustellen, jede Tiefenposition des Brennpunkts P im Inneren des Wafers 20 durch Verwenden der oben beschriebenen Verfahren (I)-(III) in geeigneter Weise eingestellt werden.

(Achte Ausführungsform)

9 ist eine Ansicht, die eine achte Ausführungsform zeigt, welche eine Modifikation der zweiten Ausführungsform ist, und die schematisch einen Längsschnitt des Wafers 20 zeigt.

Gemäß der achten Ausführungsform unterscheiden sich die Intervalle d1-d4 der modifizierten Bereiche R der Gruppen Ga-Gd modifizierter Bereiche voneinander. Insbesondere ist das Intervall d1 der Gruppe Ga modifizierter Bereiche, die sich in der untersten Ebene befindet, so eingestellt, dass es am kleinsten ist, und das Intervall d2 der Gruppe Gb modifizierter Bereiche, die sich in der zweiten Ebene befindet, ist so eingestellt, dass es am größten ist, und das Intervall d4 der Gruppe Gd modifizierter Bereiche, die sich in der obersten Ebene befindet, ist so eingestellt, dass es am zweitkleinsten ist, und das Intervall d3 der Gruppe Gc modifizierter Bereiche, die sich in der dritten Ebene befindet, ist so eingestellt, das es am drittkleinsten ist (d.h. d1 < d4 < d3 < d2).

Selbst wenn die Intervalle d1-d4 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Ga-Gd modifizierter Bereiche in der oben beschriebenen Weise der achten Ausführungsform eingestellt sind, können die Effekte und Vorteile ähnlich jenen der fünften Ausführungsform erreicht werden.

Ferner sind in der achten Ausführungsform die Gruppen Ga, Gb modifizierter Bereiche (in Tiefenausdehnungen der Gruppen Ga, Gb modifizierter Bereiche) in der Tiefenrichtung des Wafers 20 benachbart zueinander. Ferner überlappen sich die Gruppen Gc, Gd modifizierter Bereiche (in Tiefenausdehnungen der Gruppen Gc, Gd modifizierter Bereiche) teilweise miteinander in der Tiefenrichtung des Wafers 20. Ferner sind die Gruppen Gb, Gc modifizierter Bereiche (in Tiefenausdehnungen der Gruppen Gb, Gc modifizierter Bereiche) in der Tiefenrichtung des Wafers 20 voneinander beabstandet.

Wie in der achten Ausführungsform können selbst dann, wenn die Gruppen Ga-Gd modifizierter Bereiche benachbart zueinander angeordnet sind oder sich teilweise überlappen oder voneinander in der Tiefenrichtung des Wafers 20 beabstandet sind, die Effekte und Vorteile ähnlich jenen der siebten Ausführungsform erreicht werden.

(Neunte Ausführungsform)

10 ist eine Ansicht, die eine neunte Ausführungsform zeigt, welche eine Modifikation der zweiten Ausführungsform ist, und die schematisch einen Längsschnitt des Wafers 20 zeigt.

In der neunten Ausführungsform sind fünf Ebenen von Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche an entsprechenden Tiefenpositionen von der oberen Oberfläche 20b des Wafers 20 aus angeordnet. In jeder der fünf Ebenen der Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche sind modifizierte Bereiche R in entsprechenden konstanten Intervallen d1-d5 in der Richtung, die parallel zu der oberen Oberfläche 20b und der unteren Oberfläche 20a des Wafers 20 ist, angeordnet.

Gemäß der neunten Ausführungsform unterscheiden sich die Intervalle d1-d5 der modifizierten Bereiche R der Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche voneinandner. Insbesondere ist das Intervall d1 der Gruppe Ga modifizierter Bereiche, die in der untersten Ebene angeordnet ist, so eingestellt, dass es am kleinsten ist. Das Intervall d2 der Gruppe Gb modifizierter Bereiche, die sich in der zweituntersten Ebene befindet, ist so eingestellt, dass es am kleinsten ist. Das Intervall d4 der Gruppe Gd modifizierter Bereiche, die sich in der viertuntersten bzw. zweitobersten Ebene befindet, ist so eingestellt, dass es am zweitkleinsten ist. Das Intervall d3 der Gruppe Gc modifizierter Bereiche, die in der Zwischenebene angeordnet ist, ist so eingestellt, dass es das drittgrößte ist. Das Intervall d5 der Gruppe Ge modifizierter Bereiche, die sich in der obersten Ebene befindet, ist so eingestellt, dass es das zweitgrößte ist (d.h. d1 < d4 < d3 < d5 < d2).

Selbst wenn die Intervalle d1-d5 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche in der oben beschriebenen Weise der neunten Ausführungsform eingestellt sind, können die Effekte und Vorteile ähnlich jenen der fünften Ausführungsform erreicht werden.

In der neuen Ausführungsform überlappen sich die Gruppen Ga-Ge (in Tiefenausdehnungen der Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche) teilweise miteinander in der Tiefenrichtung des Wafers 20.

Wie in der neunten Ausführungsform können selbst wenn die Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche einander in der Tiefenrichtung des Wafers 20 überlappen, die Effekte und Vorteile ähnlich jenen der siebten Ausführungsform erreicht werden.

(Zehnte Ausführungsform)

11 ist eine Ansicht, die eine zehnte Ausführungsform zeigt, welche eine Modifikation der zweiten Ausführungsform ist, und die schematisch einen Längsschnitt des Wafers 20 zeigt.

Gemäß der zehnten Ausführungsform unterscheiden sich die Intervalle d1-d5 der modifizierten Bereiche R der Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche voneinander. Insbesondere ist das Intervall d1 der Gruppe Ga modifizierter Bereiche, die sich in der untersten Ebene befindet, so eingestellt, dass es am kleinsten ist. Das Intervall d5 der Gruppe Ge modifizierter Bereiche, die sich in der obersten Ebene befindet, ist so eingestellt, dass es am größten ist. Das Intervall d2 der Gruppe Gb modifizierter Bereiche, die sich in der zweituntersten Ebene befindet, ist so eingestellt, dass es am kleinsten ist. Das Intervall d3 der Gruppe Gc modifizierter Bereiche, die sich in der viertuntersten bzw. zweitobersten Ebene befindet, ist so eingestellt, dass es am zweitgrößten ist (d.h. d1 < d2 < d3 < d4 < d5).

Selbst wenn die Intervalle d1-d5 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche in der oben beschriebenen Weise der zehnten Ausführungsform eingestellt sind, können die Effekte und Vorteile ähnlich jenen der fünften Ausführungsform erreicht werden.

In der zehnten Ausführungsform überlappen sich die Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche (in Tiefenausdehnungen der Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche) teilweise miteinander in der Tiefenrichtung des Wafers 20.

Wie in der zehnten Ausführungsform können selbst wenn die Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche einander in der Tiefenrichtung des Wafers 20 teilweise überlappen, die Effekte und Vorteile ähnlich jenen der siebten Ausführungsform erreicht werden.

(Elfte Ausführungsform)

12 ist eine Ansicht, die eine elfte Ausführungsform zeigt, welche eine Modifikation der zweiten Ausführungsform ist, und die schematisch einen Längsschnitt des Wafers 20 zeigt.

In der elften Ausführungsform sind die Intervalle d1, d3 und d5 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Ga, Gc bzw. Ge modifizierter Bereiche so eingestellt, dass sie im Wesentlichen identisch zueinander sind, und die Intervalle d2 und d4 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Gb bzw. Gd modifizierter Bereiche sind so eingestellt, dass sie im Wesentlichen identisch zueinander sind, und die Intervalle d2 und d4 sind so eingestellt, dass sie größer als die Intervalle d1, d3 und d5 sind (d.h. d1 = d3 = d5 < d2 = d4).

Selbst wenn die Intervalle d1-d5 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche in der oben genannten Weise der elften Ausführungsform eingestellt sind, können die Effekte und die Vorteile ähnlich jenen der fünften Ausführungsform erzielt werden.

In der elften Ausführungsform überlappen die Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche (in Tiefenausdehnungen der Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche) einander teilweise in der Tiefenrichtung des Wafers 20.

Wie in der elften Ausführungsform können selbst wenn die Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche einander teilweise in der Tiefenrichtung des Wafers 20 überlappen, die Effekte und Wirkungen ähnlich jenen der siebten Ausführungsform erreicht werden.

(Zwölfte Ausführungsform)

13 ist eine Ansicht, die eine zwölfte Ausführungsform zeigt, welche eine Modifikation der zweiten Ausführungsform zeigt, und die schematisch einen Längsschnitt des Wafers 20 zeigt.

In der zwölften Ausführungsform sind die Intervalle d1 und d5 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Ga bzw. Ge modifizierter Bereiche so eingestellt, dass sie im Wesentlichen zueinander identisch sind, und die Intervalle d2 und d4 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Gb bzw. Gd modifizierter Bereiche sind so eingestellt, das sie im Wesentlichen zueinander identisch sind, und die Intervalle d2 und d4 sind so eingestellt, das sie größer als die Intervalle d1 und d5 sind, und das Intervall d3 der modifizierten Bereiche R in der Gruppe Gc modifizierter Bereiche, die sich in der dritten Ebene befindet, ist so eingestellt, dass es am größten ist (d.h. d1 = d5 < d2 = d4 < d3).

Selbst wenn die Intervalle d1-d5 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche in der oben beschriebenen Weise der zwölften Ausführungsform eingestellt sind, können die Effekte und die Vorteile ähnlich jenen der fünften Ausführungsform erzielt werden.

In der zwölften Ausführungsform überlappen die Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche (in Tiefenausdehnungen der Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche) teilweise einander in der Tiefenrichtung des Wafers 20.

In der zwölften Ausführungsform können selbst dann, wenn die Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche einander teilweise in der Tiefenrichtung des Wafers 20 überlappen, die Effekte und Vorteile ähnlich jenen der siebten Ausführungsform erzielt werden.

(Modifikationen)

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen begrenzt. Zum Beispiel können die obigen Ausführungsformen in folgender Weise modifiziert werden. Selbst in den folgenden Modifikationen können die Effekte und die Vorteile ähnlich jenen der obigen Ausführungsformen erzielt werden.

  • (1) Die drei Ebenen der Gruppen Ga-Gc modifizierter Bereiche sind in der ersten bis zur sechsten Ausführungsform bereitgestellt, und die vier Ebenen der Gruppen Ga-Gd modifizierter Bereiche sind in der siebten und achten Ausführungsform bereitgestellt, und die fünf Ebenen der Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche sind in der neunten bis zwölften Ausführungsform bereitgestellt.

Jedoch kann die Anzahl der Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche in jeder weiteren geeigneten Weise entsprechend der Plattendicke des Wafers 10, 20 eingestellt werden, und kann ferner so eingestellt werden, dass sie gleich groß wie oder kleiner als zwei oder gleich groß wie oder größer als sechs ist.

  • (2) Die vierte bis zwölfte Ausführungsform sind Modifikationen der zweiten Ausführungsform. Jedoch ist die vorliegenden Erfindung nicht auf die zweite und vierte bis zwölfte Ausführungsform begrenzt. Zum Beispiel können die Intervalle d1-d5 der modifizierten Bereiche R der Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche derart eingestellt sein, dass die Intervalle d1-d5 mit zunehmender Tiefe von der oberen Oberfläche 20b des Wafers 20 progressiv größer werden. Alternativ können die Intervalle d1-d5 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche derart eingestellt sein, dass ein relativ großes Intervall und ein relativ kleines Intervall alternierend in der Tiefenrichtung des Wafers 20 angeordnet sind. Ferner können die Intervalle d1-d5 der modifizierten Bereiche R in den Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche in zufälliger Weise in der Tiefenrichtung des Wafers 20 angeordnet sein.

Zum Beispiel können die Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche, die im Wesentlichen identische Intervalle der modifizierten Bereiche aufweisen, aufeinanderfolgend vorgesehen sein. Insbesondere kann in einem Fall, in dem sieben Ebenen von Gruppen modifizierter Bereiche vorgesehen sind, die unterste Ebene der Gruppe modifizierter Bereiche bis zu der viertuntersten Ebene der Gruppe modifizierter Bereiche im Wesentlichen identische Intervalle der modifizierten Bereichen haben, und die fünftunterste Ebene der Gruppe modifizierter Bereiche bis zu der obersten Ebene der Gruppe modifizierter Bereiche kann die progressiv zunehmenden Intervalle der modifizierten Bereiche umfassen.

Insbesondere können die Intervalle der modifizierten Bereiche in wenigstens einer der mehreren Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche von den Intervallen der modifizierten Bereiche in der weiteren oder den weiteren der mehreren Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche verschieden sein. Selbst in einem solchen Fall können die Effekte und Vorteile ähnlich jenen der fünften Ausführungsform erzielt werden.

Ferner kann das Intervall der modifizierten Bereiche in jeder der Gruppen modifizierter Bereiche experimentell in einer Weise auf den besten Wert eingestellt sein, die das Erreichen der oben genannten Effekte und Vorteile ermöglicht.

  • (3) Abgesehen von der zweiten und vierten bis zwölften Ausführungsform können die Ebenen der Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche (in Tiefenausdehnungen der Gruppen Ga-Ge modifizierter Bereiche), die aufeinanderfolgend in der Tiefenrichtung des Wafers 20 angeordnet sind, in geeigneter Weise zueinander beabstandet sein oder können benachbart zueinander angeordnet sein oder können sich teilweise überlappen. Selbst auf diese Weise können die Effekte und Vorteile ähnlich jenen der siebten Ausführungsform erzielt werden.

In dem Fall, in dem die Gruppen modifizierter Bereiche (in Tiefenausdehnungen der Gruppen modifizierter Bereiche) zueinander beabstandet sind, kann jedes Intervall zwischen Gruppen modifizierter Bereiche experimentell eingestellt werden, und zwar entsprechend den Intervallen der modifizierten Bereiche in den entsprechenden Gruppen modifizierter Bereiche und derart, dass die oben beschriebenen Effekte und Vorteile erzielt werden. Ferner können die Intervalle der Gruppen modifizierter Bereiche von einer Ebene von Gruppen modifizierter Bereiche zu einer weiteren Ebene von Gruppen modifizierter Bereiche verändert sein.

Ferner ist es möglich, experimentell einzustellen, wie die Gruppen modifizierter Bereiche zueinander beabstandet sind oder benachbart zueinander angeordnet sind oder einander überlappen, und zwar entsprechend den Intervallen der modifizierten Bereiche in den entsprechenden Gruppen modifizierter Bereiche und derart, dass die oben beschriebenen Effekte und Vorteile erreicht werden.

  • (4) Das Intervall der modifizierten Bereiche in wenigstens einer der Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche kann von dem der weiteren oder den weiteren der Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche in der ersten Ausführungsform wie in dem obigen Abschnitt (2) verschieden sein.

Ferner, selbst in der ersten Ausführungsform können, ähnlich dem obigen Abschnitt (3), die Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche, die aufeinanderfolgend in der Tiefenrichtung von der oberen Oberfläche 20b des Wafers 20 angeordnet sind, in geeigneter Weise zueinander beabstandet sein oder können in geeigneter Weise benachbart zueinander angeordnet sein oder können in geeigneter Weise einander überlappen.

  • (5) In der ersten Ausführungsform ist die vorliegenden Erfindung in dem Wafer 10 implementiert, der eine Bonded-SOI-Struktur besitzt. Jedoch ist die vorliegenden Erfindung nicht hierauf begrenzt. Insbesondere kann die vorliegenden Erfindung in jedem weiteren geeigneten Wafer oder in jeden weiteren geeigneten Wafern implementiert sein, der/die zum Beispiel aus einem Halbleitermaterial zur Bildung eines Halbleitersubstrats, das eine Mehrschichtstruktur aufweist, hergestellt ist/sind.

In einem solchen Fall kann der Wafer ein Wafer mit einer SIMOX-Struktur sein. Alternativ kann der Wafer ein Wafer mit einer SOI-Struktur sein, in der polykristallines Silizium oder amorphes Silizium auf einem isolierenden Substrat wie etwa einem isolierenden Glassubstrat durch einen Festphasenepitaxieprozess oder einen Schmelz-Rekristallisations-Prozess gebildet ist. Ferner kann der Wafer alternativ ein Wafer sein, der in einem Halbleiterleuchtelement verwendet wird, das mittels eines Kristallwachstumsprozesses zum Aufwachsen einer Halbleiterschicht einer chemischen Verbindung der III-V-Familie auf einem Substrat wie etwa einem Saphirsubtrat erzeugt wird. Ferner kann der Wafer alternativ ein Wafer sein, der durch Verbinden eines Siliziumsubstrats und eines Glassubstrats durch einen anodischen Verbindungsprozess gebildet wird.

  • (6) In allen oben beschriebenen Ausführungsformen ist die vorliegenden Erfindung in dem Wafer 10, 20 implementiert, der aus dem einkristallinen Silizium gebildet ist, das zur Herstellung des einkristallinen Siliziumsubstrats verwendet wird. Jedoch ist die vorliegenden Erfindung nicht hierauf begrenzt. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung in jedem weiteren geeigneten Wafer implementiert sein, solange der Wafer aus einem Halbleitermaterial (z.B. Galliumarsenid) hergestellt ist, das zur Herstellung eine Halbleitersubstrats (z.B. eines Galliumarsenid-Substrats) verwendet wird.

Zum Beispiel ist in der zweiten und vierten bis zwölften Ausführungsform die vorliegenden Erfindung in dem Bulk-Siliziumwafer implementiert. Jedoch kann die vorliegenden Erfindung auch in einem Halbleiterwafer implementiert sein, der aus einem Bulkmaterial eines beliebigen Halbleiters hergestellt ist.

Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf den Wafer begrenzt, der aus dem Halbleitermaterial hergestellt ist, das zur Herstellung des Halbleitersubstrats verwendet wird, und kann in verschiedenen Wafern implementiert sein, die aus verschiedenen Materialien hergestellt sind (z.B. einem Material, das Glas enthält).

In einem solchen Fall sind die modifizierten Bereiche R, die durch die Mehrphotonenabsorption von dem Laserstrahl erzeugt werden, nicht auf die oben genannten modifizierten Bereiche R begrenzt, die die geschmolzenen Bereiche enthalten, welche in jeder der obigen Ausführungsformen verwendet werden. Zum Beispiel können die modifizierten Bereiche solche sein, die für das Material des Wafers geeignet sind. Zum Beispiel können in dem Fall, in dem das Material des Wafers Glas enthält, die modifizierten Bereiche R, die durch Mehrphotonenabsorption gebildet sind, solche sein, die Bereiche umfassen, die die Rissbereiche enthalten oder die hinsichtlich des Brechungsindex verändert werden.

Die nutzbaren modifizierten Bereiche, die den Rissbereich enthalten oder die hinsichtlich des Brechungsindex verändert werden, sind zum Beispiel in dem japanischen Patent Nr. 3408805, das der US 6 992 026 B2, der US 2005/0 173 387 A1, der US 2005/0 184 037 A1, der US 2005/0 189 330 A1, der US 2005/0 194 364 A1, der US 2006/0 040 473 A1 und der US 2006/0 160 331 A1 entspricht, offenbart, dessen Inhalte hierin durch Bezugsnahme enthalten sind.

  • (7) In jeder der obigen Ausführungsformen wird der Wafer 10, 20 durch Ausdehnen des Vereinzelungsfilms 54 geschnitten und geteilt. Alternativ kann eine gekrümmte Oberfläche (eine gebauchte Oberfläche) eines gekrümmten Objekts (z.B. eines halbkugelförmigen Objekts) gegen die vorbestimmten Schnittlinien des Wafers 10, 20 gedrückt werden, um die Druckkraft zu übertragen und die Schubspannung in den Ebenen der Gruppen modifizierter Bereiche zu erzeugen und dadurch den Wafer 10, 20 zu teilen.

Obgleich die vorliegende Erfindung bezüglich der bevorzugten Ausführungsformen offenbart worden ist, um ein besseres Verständnis von diesen zu ermöglichen, sollte wahrgenommen werden, dass die Erfindung auf verschiedene Weisen verwirklicht werden kann, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Deshalb sollte die Erfindung derart verstanden werden, dass sie alle möglichen Ausführungsformen und Ausgestaltungen zu den gezeigten Ausführungsformen beinhaltet, die realisiert werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, wie er in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist.


Anspruch[de]
Wafer mit einer Mehrzahl von Ebenen von Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche, die aufeinanderfolgend in einer Tiefenrichtung zwischen einer ersten und einer dieser gegenüberliegenden zweiten Oberfläche (10b, 20b; 10a, 20a) des Wafers (10, 20) angeordnet sind, wobei:

– jede der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche eine Mehrzahl von modifizierten Bereichen (R) umfasst, die in entsprechenden konstanten Intervallen (d1, d2, d3, d4, d5) in einer Richtung parallel zu der ersten und der zweiten Oberfläche (10b, 20b; 10a, 20a) angeordnet sind;

– die Intervalle (d1, d2, d3, d4, d5) der modifizierten Bereiche (R) in einer der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche von den Intervallen (d1, d2, d3, d4, d5) der modifizierten Bereiche (R) in einer weiteren der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche verschieden sind, die im Vergleich zu der einen der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche näher an der ersten Oberfläche (10b, 20b) des Wafers (10, 20) ist;

– jeder modifizierte Bereich (R) in jeder der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche durch Mehrphotonenabsorption von einem Laserstrahl (L) gebildet ist, die eintritt, indem der Laserstrahl (L) durch die erste Oberfläche (10b, 20b) des Wafers (10, 20) auf einen entsprechenden Brennpunkt (P) im Inneren des Wafers (10, 20) fokussiert wird; und

– die Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche entlang einer vorbestimmten Schnittlinie des Wafers (10, 20) angeordnet ist.
Wafer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Intervalle (d1, d2, d3, d4, d5) der modifizierten Bereiche (R) in der einen der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche größer als die Intervalle (d1, d2, d3, d4, d5) der modifizierten Bereiche (R) in der weiteren der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche sind. Wafer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Intervalle (d1, d2, d3, d4, d5) der modifizierten Bereiche (R) der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche so eingestellt sind, dass die Intervalle (d1, d2, d3, d4, d5) der modifizierten Bereiche (R) mit zunehmender Tiefe von der ersten Oberfläche (10b, 20b) des Wafers (10, 20) progressiv größer werden. Wafer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Intervalle (d1, d2, d3, d4, d5) der modifizierten Bereiche (R) in der einen der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche kleiner als die Intervalle (d1, d2, d3, d4, d5) der modifizierten Bereiche (R) in der weiteren der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche sind. Wafer nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Intervalle (d1, d2, d3, d4, d5) der modifizierten Bereiche (R) der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche so eingestellt sind, dass die Intervalle (d1, d2, d3, d4, d5) der modifizierten Bereiche (R) mit zunehmender Tiefe von der ersten Oberfläche (10b, 20b) des Wafers (10, 20) progressiv kleiner werden. Wafer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tiefenausdehnung jedes modifizierten Bereiches (R) in einer von aufeinanderfolgenden zwei der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche von einem am nächsten liegenden der modifizierten Bereiche (R) des weiteren der aufeinanderfolgenden zwei der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche beabstandet oder zu dieser benachbart oder mit dieser überlappend ist. Wafer nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wafer ein Halbleiterwafer ist, der eine Mehrschichtstruktur besitzt. Wafer nach einem der Ansprüche 1 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wafer ein Halbleiterwafer ist, der aus einem Halbleiter-Bulkmaterial hergestellt ist. Waferschneid- und teilungsverfahren mit den Schritten:

– Fokussieren eines gepulsten Laserstrahls (L) durch eine erste Oberfläche (10b, 20b) eines Wafers (10, 20) auf einen entsprechenden Brennpunkt (P) in einer entsprechenden Tiefe im Inneren des Wafers (10, 20);

– Bewegen des Brennpunkts (P) des Laserstrahls (L) relativ zu dem Wafer (10, 20) entlang einer vorbestimmten Schnittlinie des Wafers (10, 20), um durch Mehrphotonenabsorption von dem Laserstrahl (L) eine Mehrzahl von modifizierten Bereichen (R) derart zu bilden, dass die modifizierten Bereiche (R) in entsprechenden konstanten Intervallen in einer Richtung parallel zu der ersten Oberfläche (10b, 20b) und einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden Oberfläche (10a, 20a) des Wafers (10, 20) angeordnet sind;

– Sequentielles Ändern der Tiefe des Brennpunkts (P) des Laserstrahls (L) und Wiederholen der Relativbewegung des Brennpunkts (P) des Laserstrahls (L) immer dann, wenn die Tiefe des Brennpunks (P) des Laserstrahls (L) geändert wurde, so dass eine Mehrzahl von Ebenen von Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche gebildet wird, die in einer Tiefenrichtung aufeinanderfolgend zwischen der ersten Oberfläche (10b, 20b) und der zweiten Oberfläche (10a, 20a) des Wafers (10, 20) angeordnet sind, und sich die Intervalle (d1, d2, d3, d4, d5) der modifizierten Bereiche (R) in einer der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche von den Intervallen (d1, d2, d3, d4, d5) der modifizierten Bereiche (R) in einer weiteren der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche unterscheiden, die im Vergleich zu der einen der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche näher an der ersten Oberfläche (10b, 20b) des Wafers (10, 20) gelegen ist; und

– Schneiden und Teilen des Wafers (10, 20) entlang der vorbestimmten Schnittlinie durch Brechen des Wafers (10, 20), was bei der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche, die entlang der vorbestimmten Schnittlinie gebildet sind, eingeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner einen Schritt zum Ändern einer Impulsoszillationsfrequenz (f) des Laserstrahls (L) umfasst, so dass die Impulsoszillationsfrequenz (f) des Laserstrahls (L), der zur Bildung der modifizierten Bereiche (R) in der einen der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche verwendet wird, niedriger als die Impulsoszillationsfrequenz (f) des Laserstrahls (L) ist, der zur Bildung der modifizierten Bereiche (R) in der weiteren der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche verwendet wird, so dass die Intervalle (d1, d2, d3, d4, d5) der modifizierten Bereiche (R) in der einen der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche größer als die Intervalle (d1, d2, d3, d4, d5) der modifizierten Bereiche (R) in der weiteren der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche werden. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ändern der Impulsoszillationsfrequenz (f) des Laserstrahls (L) so ausgeführt wird, dass die Impulsoszillationsfrequenz (f) des Laserstrahls (L) progressiv niedriger wird, um die Intervalle (d1, d2, d3, d4, d5) der modifizierten Bereiche (R) mit zunehmender Tiefe des Brennpunkts (P) des Laserstrahls (L) von der ersten Oberfläche (10b, 20b) progressiv größer zu machen. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner einen Schritt zum Ändern der Impulsoszillationsfrequenz (f) des Laserstrahls (L) umfasst, so dass die Impulsoszillationsfrequenz (f) des Laserstrahls (L), der zur Bildung der modifizierten Bereiche (R) in der einen der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche verwendet wird, höher als die Impulsoszillationsfrequenz (f) des Laserstrahls (L) ist, der zum Bilden der modifizierten Bereiche (R) in der weiteren der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche ist, so dass die Intervalle (d1, d2, d3, d4, d5) der modifizierten Bereiche (R) in der einen der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche kleiner werden als die Intervalle (d1, d2, d3, d4, d5) der modifizierten Bereiche (R) in der weiteren der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Ändern der Impulsoszillationsfrequenz (f) des Laserstrahls (L) so ausgeführt wird, dass die Impulsoszillationsfrequenz (f) des Laserstrahls (L) progressiv höher wird, um die Intervalle der modifizierten Bereiche (R) mit zunehmender Tiefe des Brennpunkts (P) von der ersten Oberfläche (10b, 20b) progressiv größer zu machen. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner einen Schritt zum Ändern einer Relativgeschwindigkeit des Brennpunkts (P) des Laserstrahls (L) umfasst, so dass die Relativgeschwindigkeit des Brennpunkts (P) des Laserstrahls (L), der zum Bilden der modifizierten Bereiche (R) in der einen der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche verwendet wird, niedriger ist als die Relativgeschwindigkeit des Brennpunkts (P) des Laserstrahls (L), der zum Bilden der modifizierten Bereiche (R) in der weiteren der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche verwendet wird, so dass die Intervalle (d1, d2, d3, d4, d5) der modifizierten Bereiche (R) in der einen der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche kleiner werden als die Intervalle (d1, d2, d3, d4, d5) der modifizierten Bereiche (R) in der weiteren der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Ändern der Relativgeschwindigkeit des Brennpunkts (P) des Laserstrahls (L) so ausgeführt wird, dass die Relativgeschwindigkeit des Brennpunkts des Laserstrahls (L) progressiv niedriger wird, um die Intervalle der modifizierten Bereiche (R) mit zunehmender Tiefe des Brennpunkts (P) von der ersten Oberfläche (10, 20b) progressiv kleiner zu machen. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das sequentielle Ändern der Tiefe des Brennpunkts (P) des Laserstrahls (L) so ausgeführt wird, dass eine Tiefenausdehnung jedes modifizierten Bereichs (R) in einer von aufeinanderfolgenden zwei der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche von einem am nächsten liegenden der modifizierten Bereiche (R) des weiteren der aufeinanderfolgenden zwei der Mehrzahl von Ebenen der Gruppen (Ga, Gb, Gc, Gd, Ge) modifizierter Bereiche beabstandet oder benachbart zu diesem oder diesen mit einer Tiefenausdehnung überlappend ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Wafer ein Halbleiterwafer ist, der eine Mehrschichtstruktur besitzt. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 und 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Wafer ein Halbleiterwafer ist, der aus einem Halbleiter-Bulkmaterial gebildet ist.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com