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Technischer Bereich
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zerlegen oder Trennen
eines Halbleiterwafers unter Verwendung einer chemischen Ätzbehandlung
in einzelne Halbleiterchips.
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Hintergrundtechnik
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Gemäß 12 ist
ein Halbleiterwafer W mit einem Rahmen F als Gesamteinheit kombiniert,
wobei ein Klebstoffband T dazwischen angeordnet ist. Der Halbleiterwafer
W weist auf seiner Vorderseite kreuzweise ausgebildete Straßen oder
Streets S auf. Diese Streets sind in regelmäßigen Intervallen in Form eines
Gitters angeordnet, um mehrere rechteckige Bereiche zu definieren,
in denen jeweils ein Schaltungsmuster ausgebildet ist. Es wird ein
Drehmesser verwendet, um den Halbleiterwafer W entlang den kreuzweise
angeordneten Streets S in einzelne Halbleiterchips zu schneiden.
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An
den Innenrändern
von Halbleiterchips treten jedoch häufig Sprünge bzw. Risse oder innere Spannungen
auf, während
sie durch die Drehmesser zerlegt werden. Aufgrund solcher Defekte
kann ihre Biegefestigkeit oder Biegesteifigkeit abnehmen, so daß sie durch
unerwünschte äußere Kräfte oder
zyklische thermische Einflüsse
beschädigt
werden können
oder ihre Lebensdauer abnehmen kann. Dies tritt insbesondere bei
Halbleiterwafern mit einer Dicke von 50 μm oder weniger auf, und durch
solche Sprünge
bzw. Risse oder innere Spannungen werden dünne Wafer häufig zerstört und unbrauchbar.
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In
der Erwartung, dieses Problem handhaben zu können, wurde ein Verfahren zum
Zerlegen von Halbleiterwafern unter Verwendung eines chemischen Ätzprozesses
untersucht und vorgeschlagen. Es weist die Schritte auf: Aufbringen
eines lichtempfindlichen Bandelements auf die Oberfläche eines Halbleiterwafers
W, auf dem mehreren Schaltungsmuster ausgebildet sind; Belichten
der auf den kreuzweise angeordneten Streets des Halbleiterwafers
angeordneten Bandelementabschnitte, wobei eine Fotomaske auf das
Bandelement aufgebracht wird; Entfernen der belichteten, kreuzweise
angeordneten Bandelementabschnitte, deren Eigenschaften durch den
Belichtungsvorgang verändert
wurden; und Abtragen der freigelegten, kreuzweise angeordneten Streets
des Halbleiterwafers, um ihn in einzelne Halbleiterchips zu zerlegen.
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Um
im vorstehend erwähnten
Verfahren ausschließlich
die auf den kreuzweise angeordneten Streets angeordneten Bandelementabschnitte
zu belichten, müssen
mehrere Fotomasken vorbereitet werden, die verschiedene Größen haben,
damit sie verschiedenen zu zerlegenden Halbleiterwafern exakt angepaßt sind,
und Gittermuster mit verschiedenen Street-Größen aufweisen. Dies ist vom
wirtschaftlichen Standpunkt nachteilig. Außerdem entsteht ein kompliziertes
Managementproblem.
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Außerdem muß nachteilig
eine Belichtungsvorrichtung installiert werden, die einen Halbleiterwafer
mit einer darauf angeordneten Fotomaske bezüglich seinen Gittermustern
exakt ausrichten kann. Außerdem
muß eine
Beschichtungsentfernungsvorrichtung zum selektiven Entfernen des
Teils der Fotoresistbeschichtung installiert werden, der belichtet
worden ist und dessen Eigenschaften sich in der Form des Gittermusters
geändert
haben. Solche zusätzlichen
Vorrichtungen-erhöhen
die Investitionskosten.
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Wenn
Muster, z. B. eine Ausrichtungsmarkierung, auf den Streets eines
Halbleiterwafers W mit einem Material ausgebildet werden, das durch
eine chemische Ätzbehandlung
nicht entfernt werden kann, kann der Halbleiterwafer W tatsächlich durch die Ätzbehandlung
nicht zerlegt werden.
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In
der JP-A-2001-127011 ist beispielsweise ein Verfahren mit den Schritten
zum Beschichten der gesamten Oberfläche eines Halbleiterwafers,
auf dem mehrere Schaltungsmuster ausgebildet sind, mit einer Fotoresistbeschichtung,
mechanischen Entfernen der Gitterabschnitte der Fotoresistbeschich tung,
die mit den darunterliegenden kreuzweise angeordneten Streets des
Halbleiterwafers exakt ausgerichtet sind, unter Verwendung eines
Drehmessers, und anschließenden
chemischen Ätzen
des Halbleiterwafers entlang der freigelegten kreuzweise angeordneten
Straßen
zum Zerlegen des Wafers in einzelne Halbleiterchips vorgeschlagen
worden.
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Im
vorstehend erwähnten
Verfahren ist es jedoch schwierig, den Halbleiterwafer in einer
konstanten Dicke mit einer Fotoresistbeschichtung zu beschichten.
Außerdem
ist es praktisch unmöglich,
den Halbleiterwafer in einer ausreichenden Dicke zu beschichten,
so daß die
Schicht auch nach Abschluß des
Abtragungsschritts des Halbleiterwafers auf dem zerlegten Halbleiterwafer
verbleibt. Natürlich
wird die Schicht abgetragen und vom Halbleiterwafer entfernt, bevor
der Halbleiterwafer vollständig
zerlegt wird.
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Daher
wurde für
den Fall, daß Halbleiterwafer
chemisch geätzt
und in mehrere einzelne Halbleiterchips zerlegt werden, gefordert,
daß der
Zerlegungsprozeß so
ausgeführt
werden sollte, daß einzelne
Halbleiterchips mit hoher Qualität
und ohne Sprünge
bzw. Risse oder innere Spannungen bereitgestellt werden, ohne daß Zusatzkosten
entstehen.
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Kurze Beschreibung der
Erfindung
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Um
diese Forderung zu erfüllen,
weist ein erfindungsgemäßes Verfahren
zum Zerlegen eines Halbleiterwafers, der durch kreuzweise angeordnete Streets
geteilte Bereiche aufweist, in einzelne Halbleiterchips, wobei in
jedem Bereich ein Schaltungsmuster ausgebildet ist, mindestens die
folgenden Schritte auf: einen Maskierungsschritt zum Bedecken des
Halbleiterwafers mit einem Bandelement zum Abdecken der Schaltungsfläche des
Halbleiterwafers, auf der die Schaltungsmuster ausgebildet sind; einen
selektiven Bandentfernungsschritt zum selektiven mechanischen Schneiden
und Entfernen kreuzweise angeordneter Abschnitte des Bandelements, die
mit den darunterliegenden kreuzweise angeordneten Streets des Halbleiterwafers
exakt ausgerichtet sind; und einen Ätz- und Trennschritt zum chemischen Ätzen des Halbleiterwafers
mit den unmaskierten oder freigelegten kreuzweise angeordneten Streets,
wodurch die kreuzweise angeordneten Streets so abgetragen werden
können,
daß der
Halbleiterwafer in mehrere einzelne Halbleiterchips zerlegt wird.
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Die
Dicke des Bandelements kann hinsichtlich der Tiefe des abzutragenden
und in einzelne Halbleiterchips zu zerlegenden Halbleiterwafers
bestimmt werden. Wenn eine Abdeckschicht, die durch chemisches Ätzen nicht
entfernt werden kann, auf den kreuzweise angeordneten Streets ausgebildet ist,
kann die Abdeckschicht auf dem kreuzweise angeordneten Street-Muster
durch einen Schneidvorgang im selektiven Bandentfernungsschritt
entfernt werden. Der chemische Ätzprozeß kann ein
Trockenätzprozeß sein.
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Wie
vorstehend beschrieben wurde, wird das Bandelement auf die Schaltungsfläche des
Halbleiterwafers aufgebracht und einem selektiven Bandentfernungsschritt
unterzogen, wodurch die entlang den kreuzweise angeordneten Streets
angeordneten Bandabschnitte geschnitten und entfernt werden. Der
dadurch teilweise unmaskierte oder freigelegte Halbleiterwafer wird
in den Bereichen der freigelegten, kreuzweise angeordneten Streets
chemisch geätzt
und in einzelne Halbleiterchips zerlegt. Die dadurch bereitgestellten
Halbleiterchips weisen keine Sprünge
bzw. Risse oder andere Defekte auf und besitzen eine hohe Biegesteifigkeit.
Für den Ätzprozeß sind vorteilhaft
weder Fotomasken noch eine Belichtungsvorrichtung erforderlich.
Wenn die Halbleiterwafer eine Dicke von 50 μm oder weniger haben, besteht
die höchste
Wahrscheinlichkeit für
die Erzeugung von Sprüngen
bzw. Rissen oder innerer Spannungen, wenn sie mechanisch in einzelne
Halbleiterchips geschnitten werden. Selbst in solchen dünnen Halbleiterwafern
können
jedoch kaum Sprünge
bzw. Risse oder innere Spannungen erzeugt werden, wenn sie chemisch
geätzt
werden, um sie in einzelne Halbleiterchips zu zerlegen.
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Normalerweise
sind in Halbleiterfabriken mechanische Trennvorrichtungen installiert,
so daß vorhandene
Vorrichtungen im erfindungsgemäßen Zerlegungsverfahren
verwendet werden können.
Daher sind für
diesen Zweck keine Zusatzkosten erforderlich.
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Außerdem ist
zum Zerlegen von Wafern mit einer Dicke von 50 μm oder weniger durch chemisches Ätzen vorteilhaft
keine lange Zeitdauer erforderlich, obwohl die zum Abtragen dickerer
Wafer erforderliche Zeit wesentlich zunimmt.
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Wenn
Halbleiterwafer kreuzweise angeordnete Streets aufweisen, die mit
einem Material bedeckt sind, das durch Trockenätzen nicht entfernt werden
kann, z. B. mit Ausrichtungsmarkierungen, die durch eine Ätzbehandlung
nicht entfernt werden können,
können
sie durch Bewegen des Drehmessers über eine Tiefe von wenigen
Mikrometern in die Dickenrichtung des Halbleiterwafers entfernt
werden, wodurch das Siliciumsubstrat freigelegt wird.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht zum Darstellen eines erfindungsgemäßen Maskierungsschritts;
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Halbleiterwafers mit einem auf
seiner Vorderfläche
aufgebrachten Bandelement;
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3 zeigt
eine Seitenansicht des maskierten Wafers mit dem auf seiner Vorderseite
aufgebrachten Bandelement;
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4 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer in der vorliegenden Erfindung
vorgesehenen Schneidvorrichtung zum Entfernen eines ausgewählten Teils
des Bandelements;
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5 zeigt
eine Seitenansicht des Wafers, wobei das Bandelement entlang der
Streets teilweise entfernt ist;
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6 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Wafer-Rahmen-Kombination, deren Maskierungsbandelement
in einem gitterförmigen
Nutenmuster strukturiert ist;
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7 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Trockenätzvorrichtung zur Verwendung
im Ätz- und
Trennschritt;
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8 zeigt
eine Querschnittansicht einer Waferablage/-entnahmekammer und einer
Verarbeitungskammer der Trockenätzvorrichtung;
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9 zeigt
die Struktur der Verarbeitungskammer und einer Gaszufuhr der Trockenätzvorrichtung;
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10 zeigt
eine Seitenansicht des Halbleiterwafers mit dem Bandelement unmittelbar
nach dem chemischen Ätzen
zum Zerlegen des Wafers;
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11 zeigt
eine ähnliche
Seitenansicht, jedoch zum Darstellen des Halbleiterwafers, von dem das
Bandelement entfernt worden ist; und
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12 zeigt
eine Kombination aus einem Halbleiterwafer und einem Rahmen, die
durch ein Klebeband aneinanderhaften.
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Bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung
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Nachstehend
wird unter Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Gemäß 1 wird ein
Halbleiterwafer W auf einem Klebeband T angeordnet, das die Öffnung eines
Rahmens F überspannt.
Insbesondere wird der Halbleiterwafer W so am Klebeband T angehaftet,
daß die Schaltungsfläche (Vorderfläche) des
Halbleiterwafers als Gesamteinheit nach oben weist.
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Ein
Bandelement 10 wird so aufgebracht, daß es die gesamte Vorderfläche des
Halbleiterwafers W bedeckt, wie in den 2 und 3 dargestellt
ist (Maskierungsschritt). In dieser spezifischen Ausführungsform
ist das Maskierungsbandelement 10 transparent, es kann
jedoch auch halbtransparent sein. Das Bandelement 10 kann
ein Resistband mit einer vorgegebenen Dicke sein, oder ein normales Klebeband
T oder ein Polyethylenterephtalat(PET)film mit einem auf einer Oberfläche davon aufgebrachten
Klebstoff.
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Mehrere
der Halbleiterwafer W, die jeweils durch ein Klebeband T mit einem
Rahmen F als Gesamteinheit kombiniert sind und deren Vorderflächen mit
dem Bandelement 10 bedeckt sind, wie in den 2 und 3 dargestellt
ist, werden zu einer Trennvorrichtung 20 transportiert,
wie in 4 dargestellt ist, und in einer Kassette 21 gespeichert.
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Die
Halbleiterwafer W werden durch eine Ablage/Entnahmeeinrichtung 22 einzeln
zu einem Zwischenablageort 23 transportiert und durch eine Transporteinrichtung 24 angesaugt
und zu einem Spanntisch 25 transportiert, auf dem sie gehalten werden.
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Dann
wird der Spanntisch 25 in die +X-Richtung bewegt, und die
Halbleiterwafer W werden unter einer Ausrichtungseinrichtung 26 angeordnet,
die eine ausgewählte
Street erfaßt.
Ein Drehmesser 28 einer Schneideinrichtung 27 wird
mit der erfaßten Street
bezüglich
der Y-Richtung ausgerichtet. Wenn das Bandelement 10 halbtransparent
ist, werden Infrarotstrahlen verwendet, die das Bandelement 10 durchdringen,
um eine ausgewählte
Street zu erfassen.
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Nach
dem Abschluß des
Ausrichtungsvorgangs wird der Spanntisch 25 weiter in die
+X-Richtung bewegt. Gleichzeitig dreht sich das Drehmesser 28 mit
einer hohen Geschwindigkeit und wird abgesenkt, um das Bandelement 10 entlang
der auf der ausgewählten
Street angeordneten geraden Linie zu schneiden.
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Das
Drehmesser 28 wird bezüglich
der Schnitttiefe exakt gesteuert, so daß es nicht in den unter dem
Band angeordneten Halbleiterwafer W schneidet.
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Immer
wenn die Schneideinrichtung 27 in der Y-Richtung über den
Street-Street-Abstand weiterbewegt wurde, wird der Spanntisch 25 in
der X-Richtung hin- und hergehend bewegt, wodurch die Nuten 11 im
auf den in der X-Richtung ausgerichteten Streets angeordneten Bandelement 10 parallel
zueinander ausgebildet werden, wie in 5 dargestellt.
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Dann
wird der Spanntisch 25 um 90° gedreht,
und anschließend
wird der gleiche Schneidvorgang wiederholt. Die Nuten 11 werden
im Bandelement 10 kreuzweise so ausgebildet, daß sie mit
den darunterliegenden kreuzweise angeordneten Streets des Halbleiterwafers
exakt übereinstimmen
(selektiver Bandentfernungsschritt). Für das kreuzweise Schneiden
des Maskierungsbandelements 10 sind keine Fotomasken und
keine Belichtungsvorrichtung erforderlich, die in einem her kömmlichen
Belichtungsprozeß zum
Freilegen von Strukturen erforderlich sind.
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Im
selektiven Bandentfernungsschritt kann es, wenn das Drehmesser 28 nicht
exakt gesteuert wird, vorkommen, daß das Drehmesser 28 ein
wenig in eine Street des Halbleiterwafers einschneidet, wodurch
im Halbleiterwafer Sprünge
bzw. Risse oder innere Spannungen entstehen. Solche kleinen Defekte können jedoch
später
beim chemischen Ätzen
eliminiert werden.
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Wenn
der selektive Bandentfernungsschritt für alle Halbleiterwafer abgeschlossen
ist, sind sie in der Kassette 21 angeordnet, und die Kassette 21 wird
zu einem nachgeschalteten Zerlegungsabschnitt transportiert. Zum
Ausführen
des Trockenätzprozesses
wird eine in 7 dargestellte Trockenätzvorrichtung 30 verwendet.
Statt eines Trockenätzprozesses
kann auch ein Naßätzprozeß verwendet
werden.
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Gemäß 7 weist
die Trockenätzvorrichtung 30 auf:
eine Waferablage-/-entnahmeeinrichtung 31 zum Entnehmen
selektiv unmaskierter Halbleiterwafer W von der Kassette 21 und
zum Anordnen chemisch geätzter
und zerlegter Wafer W in der Kassette 21; eine Waferablage-/-entnahmekammer 32 zum
Aufnehmen und Ablegen von Halbleiterwafern W von der Waferablage-/-entnahmeeinrichtung 31; eine
Trockenätzbehandlungskammer 33 zum
Ausführen
der Trockenätzbehandlung;
und eine Gaszufuhr 34 zum Zuführen eines Ätzgases zur Trockenätzbehandlungskammer 33.
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Die
Waferablage-/-entnahmeeinrichtung 31 entnimmt selektiv
unmaskierte Wafer W einzeln von der Kassette 21. Dann wird
eine erste Schleuse 35 der Waferablage-/-entnahmekammer 32 geöffnet, so daß der Halbleiterwafer
W auf einem Halter 36 in der Kammer 32 angeordnet
werden kann, wie in 8 dargestellt ist.
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Die
Waferablage-/-entnahmekammer 32 ist durch eine zweite Schleuse 37 von
der Trockenätzbehandlungskammer 33 getrennt.
Der Halter 36 spricht auf das Öffnen der zweiten Schleuse 37 an, um
sich von der Kammer 32 zur Kammer 33 und umgekehrt
zu bewegen.
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Wie
in 9 dargestellt ist, sind eine obere und eine untere
Elektrode 39 mit einer Hochfrequenzspannungszufuhr- und -abgleicheinheit 38 in der
Trockenätzbehandlungskammer 33 verbunden, wobei
die obere und die untere Elektrode 38 einander gegenüberliegend
angeordnet sind. In diesem spezifischen Beispiel dient eine der
einander gegenüberliegenden
Elektroden 39 als der Halter 36. Der Halter 36 weist
eine Kühleinrichtung 40 zum
Kühlen
des Halbleiterwafers W auf.
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Die
Gaszufuhr 34 weist einen Behälter 41 zum Speichern
von Ätzgas,
eine Pumpe 42 zum Zuführen
des Ätzgases
vom Behälter 41 zur
Trockenätzbehandlungskammer 33,
eine Kühlmittelumlaufeinrichtung 43 zum
Zuführen
von Kühlwasser
zur Kühleinrichtung 40,
eine Saugpumpe 44 zum Erzeugen eines Unterdrucks am Halter 36,
eine andere Saugpumpe 45 zum Absaugen des Ätzgases
von der Trockenätzbehandlungskammer 33 und
einen Filter 46 zum Neutralisieren des durch die Saugpumpe 45 abgesaugten,
gebrauchten Ätzgases
auf, wobei der Filter 46 vor einer Auslaßeinheit 47 zum
Ausgeben des neutralisierten Ätzgases
angeordnet ist.
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Wenn
die selektiv unmaskierten Wafer W trockengeätzt werden, wird die erste
Schleuse 35 der Kammer 32 geöffnet, und die Waferablage-/-entnahmeinrichtung
31 transportiert einen selektiv unmaskierten Halbleiterwafer W in
die durch einen Pfeil in 8 dargestellte Richtung, um
ihn mit seiner Vorderseite nach oben auf dem Halter 36 in
der Kammer 32 anzuordnen. Dann wird die erste Schleuse 35 geschlossen,
um die Kammer 32 zu evakuieren.
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Dann
wird die zweite Schleuse 37 geöffnet, um zu ermöglichen,
daß der
Halter 36 sich in die Trockenätzbehandlungskammer 33 bewegen
kann, um den Halbleiterwafer W in der Kammer 33 anzuordnen.
Anschließend
wird, während
ein Ätzgas,
z. B. ein dünnes
Fluoridgas, mit Hilfe der Pumpe 42 in die Kammer 33 eingeleitet
wird, den Hochfrequenzelektroden 39 eine Hochfrequenzspannung
von der Hochfrequenzspannungszufuhr- und -abgleicheinheit 38 zugeführt, um
ein Plasma über
dem Wafer W zu erzeugen, wodurch der Wafer trockengeätzt wird. Gleichzeitig
wird der Kühleinrichtung 40 Kühlwasser von
der Kühlmittelumlaufeinrichtung 43 zugeführt.
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Weil
die auf den Streets angeordneten Abschnitte des Bandelements im
selektiven Bandentfernungsschritt entfernt werden, während andere Bandabschnitte
nicht entfernt werden, dienen die verbleibenden Bandabschnitte während des Ätzvorgangs
als Maskierungselement auf dem Halbleiterwafer W, so daß die Streets
des Halbleiterwafers W chemisch geätzt werden. Die freiliegenden
Abschnitte des Halbleiterwafers W werden trockengeätzt, so daß die kreuzweise
angeordneten Streets abgetragen werden können, um den Wafer in einzelne
Halbleiterchips zu zerlegen, wie in 10 dargestellt
ist (Ätz-
und Trennschritt).
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Das
Bandelement 10 kann entweder aus einem abtragbaren Material
oder aus einem nicht abtragbaren Material bestehen. Wenn das Bandelement 10 abtragbar
ist, wird die Dicke des abtragbaren Bandelements in Abhängigkeit
von der Dicke des abzutragenden und zu zerlegenden Halbleiterwafers
so festgelegt, daß das
Bandelement auch nachdem der Halbleiterwafer vollständig zerlegt
ist auf den Halbleiterchips C verbleibt. Wenn das Bandelement 10 aus einem
nicht abtragbaren Material besteht, kann seine Dicke unabhängig von
der Dicke des Halbleiterwafers festgelegt werden.
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Nach
Abschluß des Ätz- und
Trennschritts wird das gebrauchte Ätzgas durch die Saugpumpe 45 von
der Trockenätzbehandlungskammer 33 abgezogen
und im Filter 46 neutralisiert und dann über die Auslaßeinheit 47 ausgegeben.
Dann wird die Kammer 33 evakuiert und die zweite Schleuse 37 geöffnet, so
daß der
Halter 36 den trockengeätzten
Halbleiterwafer W in die Waferablage-/-entnahmekammer 32 transportieren
kann. Anschließend
wird die zweite Schleuse 37 geschlossen.
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Wenn
der trockengeätzte
oder zerlegt Wafer in die Kammer 32 transportiert wird,
wird die erste Schleuse 35 geöffnet, und die Waferablage-/-entnahmeeinrichtung 31 transportiert
den trockengeätzten Halbleiterwafer
W von der Kammer 32 zur Kassette 21.
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Alle
Halbleiterwafer W werden wie vorstehend beschrieben behandelt, und
die zerlegten Wafer werden in der Kassette 21 angeordnet.
Jeder zerlegte Halbleiterwafer haftet am Bandelement 10 an, wodurch
seine Form als vollständige
Scheibe beibehalten wird.
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Dann
wird das Bandelement 10 vom zerlegten Halbleiterwafer entfernt,
um einzelne Halbleiterchips C zu erhalten, wie in 11 dargestellt
ist.
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Weil
die Halbleiterchips C nicht durch mechanisches Schneiden unter Verwendung
eines Drehmessers, sondern durch chemisches Ätzen zerlegt werden, haben
die derart bereitgestellten Halbleiterchips eine hohe Qualität und weisen
keinerlei Defekte auf, wie beispielsweise Sprünge bzw. Risse oder innere
Spannungen, die entstehen könnten, wenn
die Halbleiterwafer durch ein Drehmesser zerlegt würden. Solche
Defekte werden am wahrscheinlichsten in Halbleiterwafern mit einer
Dicke von 50 μm oder
weniger erzeugt. Das Trockenätzverfahren
kann zum Zerlegen derartiger dünner
Wafer vorteilhaft verwendet werden.
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Bekanntermaßen nimmt
die für
das Trockenätzen
erforderliche Zeitdauer proportional mit der Dicke des zu behandelnden
Halbleiterwafers zu. Daher ist, wenn die Halbleiterwafer eine Dicke
von 50 μm
oder weniger besitzen, die zum Trockenätzen der Halbleiterwafer erforderliche
Zeitdauer kurz genug, um eine signifikante Senkung der Produktivität bei der
Herstellung der Halbleiterwafer zu vermeiden. Auch in dieser Hinsicht
ist das erfindungsgemäße Verfahren
bedeutungsvoll.
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Wenn
eine Abdeckschicht, z. B. eine Ausrichtungsmarkierung, die durch
das chemische Ätzen nicht
entfernt werden kann, auf den Streets des Halbleiterwafers W ausgebildet
ist, wird das Drehmesser 28 so gesteuert, daß es tief
genug einschneidet, um die Schicht auf den Streets zu erreichen
und zu entfernen, so daß die
Halbleiterwafer vollständig
geätzt und
zerteilt werden können.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Wie
vorstehend beschrieben wurde, wird durch das erfindungsgemäße Verfahren
zum Zerlegen eines Halbleiterwafers das Bandelement auf die Schaltungsfläche des
Halbleiterwafers aufgebracht und dem selektiven Bandentfernungsschritt
unterzogen, wodurch die entlang den kreuzweise angeordneten Streets
angeordneten Bandabschnitte geschnitten und entfernt werden. Der
dadurch teilweise unmaskierte Halbleiterwafer wird an den freiliegenden,
kreuzweise angeordneten Streets geätzt, um ihn in einzelne Halbleiterchips
zu zerlegen. Für
den Ätzprozeß sind vorteilhaft
weder Fotomasken noch eine Belichtungsvorrichtung erforderlich.
Aufgrund des chemischen Ätzens
weisen die bereitgestellten Halbleiterchips keine Sprünge bzw.
Risse auf und besitzen eine hohe Biegesteifigkeit, so daß die Qualität der Halbleiterchips
verbessert werden kann. Insbesondere wenn Halbleiterwafer eine Dicke
von 50 μm oder
weniger aufweisen, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß Sprünge bzw.
Risse oder innere Spannungen in den Wafern erzeugt werden, wenn sie
mechanisch in Halbleiterchips geschnitten werden. Auch bei derart
dünnen
Halbleiterchips treten kaum Sprünge
bzw. Risse oder innere Spannungen auf, wenn sie chemisch geätzt werden,
um sie in einzelne Halbleiterchips zu zerlegen.
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Normalerweise
sind in Halbleiterfabriken mechanische Schneidvorrichtungen installiert,
so daß für das erfindungsgemäße Zerlegungs-
oder Trennverfahren vorhandene Vorrichtungen verwendet werden können. Daher
sind für
diesen Zweck keine zusätzlichen
Investitionen erforderlich, so daß das Verfahren wirtschaftlich
ist.
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Außerdem ist
zum Zerlegen von Wafern mit einer Dicke von 50 μm oder weniger durch chemisches Ätzen vorteilhaft
keine lange Zeitdauer erforderlich, obwohl die zum Abtragen erforderliche
Zeit für
dickere Wafer wesentlich zunimmt, so daß die Produktivität gewährleistet
werden kann.
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Bei
einem herkömmlichen
Verfahren, bei dem Halbleiterwafer mit einer Fotoresistbeschichtung
maskiert werden, ist die Dicke der auf der gesamten Oberfläche des
Wafers ausge bildeten Fotoresistschicht häufig ungleichmäßig. Außerdem wird, weil
es schwierig ist, die Fotoresistschicht dick genug auszubilden,
so daß sie
auch dann verbleibt, wenn der Halbleiterwafer vollständig abgetragen
und zerlegt wurde, die Fotoresistschicht unerwünscht geätzt und entfernt, bevor der
Wafer in einzelne Halbleiterchips zerlegt wird. Im erfindungsgemäßen Verfahren wird
ein Bandelement als Maskierungselement verwendet, das an auf den
kreuzweise angeordneten Wafer-Streets angeordneten Abschnitten mechanisch
geschnitten wird. Dadurch kann das Maskierungselement ausreichend
dick ausgebildet sein, so daß es
auch nach dem chemischen Ätzschritt
auf dem Wafer verbleibt, so daß die
vorstehend erwähnten
Probleme effektiv gelöst
und die Halbleiterwafer fehler- oder defektfrei zerlegt werden können.
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Zusammenfassung
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Verfahren
zum Zerlegen eines Halbleiterwafers Durch die vorliegende Erfindung
wird ein Verfahren zum Zerlegen eines Halbleiterwafers bereitgestellt,
wobei ein Halbleiterwafer (W) mit Schaltungen, die in vielen durch
kreuzweise angeordnete Streets getrennten Bereichen ausgebildet
sind, in mehrere Halbleiterchips zerlegt wird, die jeweils eine
Schaltung aufweisen. Die Schaltungsfläche des Halbleiterwafers (W)
wird mit einem Bandelement (10) bedeckt, und- ein die Oberseite
der Streets bedeckender Teil des Bandelements (10) wird
durch Schneiden entfernt, um eine geschnittene Nut (11)
auszubilden. Der Halbleiterwafer (W), bei dem der die Oberseite der
kreuzweise angeordneten Streets bedeckende Teil des Bandelements
(10) entfernt ist, wird chemisch geätzt, um die kreuzweise angeordneten Streets
abzutragen und den Wafer dadurch in einzelne Halbleiterchips zu
zerlegen. Dieses wirtschaftliche Verfahren ermöglicht die Herstellung hochwertiger Chips,
die keine Sprünge-
bzw. Risse oder Spannungen aufweisen.