Halbleiter-waferbearbeitungsverfahren

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Halbleiter-Waferbearbeitungsverfahren zum Teilen eines Halbleiters, der mehrere Halbleiterbauelemente aufweist, die voneinander durch mehrere Teilungslinien, die an der vorderen Seite des Halbleiter-Wafers ausgebildet sind, getrennt sind, bei dem der Halbleiter-Wafer entlang jeder Teilungslinie durch das Verfahren geteilt wird.

Normalerweise ist eine funktionale Schicht an der vorderen Seite eines Halbleiter-Wafers ausgebildet, um mehrere Halbleiterbauelemente auszubilden. Diese funktionale Schicht in jedem Halbleiterbauelement beinhaltet eine Verteilungsschicht, eine Metallelektrode, die oberhalb der Verteilungsschicht ausgebildet ist, und Zwischenschichtisolationsfilme, welche die Verteilungsschicht und die Metallelektrode von zwei Seiten umgeben. Material mit geringer Permittivität (ein sogenanntes low-k Material) wird als das Material für jeden Zwischenschichtisolationsfilm verwendet. Unter Verwendung des low-k Materials kann die Bearbeitungsgeschwindigkeit von jedem Halbleiterbauelement erhöht werden. Jedoch, da das low-k Material ein poröses Material ist, ist die Festigkeit des low-k Films geringer als die des thermischen Siliziumoxidfilms (SiO₂). Entsprechend existiert beim Schneiden des Halbleiter-Wafers unter Verwendung einer Schneidklinge, um dadurch den Halbleiter-Wafer zu teilen, ein Problem, dass sich die low-k Filme ablösen. Um mit diesem Problem umzugehen wurde eine Technik vorgeschlagen, anstelle eines reinen Schneidens mit einer Schneidklinge. Bei dieser Technik wird eine Laserablation an der funktionalen Schicht inklusive der low-k Filme durchgeführt, um dadurch die funktionale Schicht teilweise zu entfernen, wodurch eine laserbearbeitete Nut entlang jeder Teilungslinie ausgebildet wird. Danach wird der Halbleiter-Wafer entlang jeder laserbearbeiteten Nut durch Verwendung einer Schneidklinge in einer solchen Weise geschnitten, dass die Schneidklinge zwischen den gegenüberliegenden Seitenwänden einer jeden laserbearbeiteten Nut ist (siehe zum Beispiel JP2009021476japanische Offenlegungsschrift Nr. 2009-21476). Durch Anpassen dieser Technik ist es möglich das obige Problem des Ablösens des Low-k Films, das beim Teilen des Halbleiter-Wafers auftreten kann, zu lösen.

Jedoch aufgrund der Wärme, die beim Ausbilden einer jeden laserbearbeiteten Nut generiert wird, tritt ein Problem auf, dass eine modifizierte Schicht in den low-k Filmen in der Nähe einer jeden laserbearbeiteten Nut ausgebildet wird und eine deformierte Schicht, die Risse in der Größenordnung von Mikrometern aufweist, kann am Boden einer jeden laserbearbeiteten Nut ausgebildet werden. Es existiert die Möglichkeit, dass die modifizierte Schicht und die deformierte Schicht einen nachteiligen Effekt bei der Betätigung des Halbleiterbauelements aufweisen. Ferner existiert eine weitere Möglichkeit, dass die modifizierte Schicht und die deformierte Schicht die Festigkeit von jedem Bauelementchip reduzieren, der durch Teilen des Halbleiter-Wafers erhalten wird. Es ist darum wünschenswert, die modifizierte Schicht und die verzerrte Schicht von dem Halbleiter-Wafer zu entfernen.

Normalerweise wird jede laserbearbeitete Nut an der funktionalen Schicht nach dem Durchführen des Schritts des Freilegens der Metallelektroden, die in der funktionalen Schicht beinhaltet sind, von den Zwischenschichtisolationsfilmen oder nach dem Durchführen eines Schritts zum Formen einer Erhöhung, die elektrisch mit jeder Metallelektrode verbunden ist, die von den Zwischenschichtisolationsfilmen freiliegt, ausgebildet. Danach wird der Halbleiter-Wafer entlang jeder laserbearbeiteten Nut unter Verwendung einer Schneidklinge geschnitten, um dadurch den Halbleiter-Wafer zu teilen. In diesem Fall kann Plasmaätzen nach dem Durchführen von jeder laserbearbeiteten Nut und vor dem Teilen des Halbleiter-Wafers durchgeführt werden, um dadurch die modifizierte Schicht und die deformierte Schicht zu entfernen. Jedoch ist es notwendig zusätzlich einen Schritt zum Ausbilden einer Maskenschicht (zum Beispiel einer Fotoresistschicht) zum Abdecken eines Bereichs, der nicht durch Plasmaätzen entfernt werden soll, durchzuführen. Als ein Ergebnis werden zusätzliche Kosten generiert.

Es ist darum ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Halbleiter-Waferbearbeitungsverfahren bereitzustellen, das die modifizierte Schicht und die verzerrte Schicht von dem Halbleiter-Wafer entfernen kann, ohne dass ein Ausbildungsschritt für eine Maskenschicht hinzugefügt wird nach dem Ausbilden einer jeden laserbearbeiteten Nut und vor dem Teilen des Halbleiter-Wafers.

In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Halbleiter-Waferbearbeitungsverfahren bereitgestellt, beinhaltend: einen Bauelementausbildungsschritt zum Ausbilden einer funktionalen Schicht an einer vorderen Seite eines Halbleiter-Wafers, wobei die funktionale Schicht einen ersten Bereich aufweist, in dem mehrere Halbleiterbauelemente ausgebildet sind, und einen zweiten Bereich aufweist, an dem mehrere Teilungslinien zum Trennen der mehreren Halbleiterbauelemente voneinander ausgebildet sind, wobei jedes Bauelement eine Verteilungsschicht und eine Metallelektrode aufweist, die oberhalb der Verteilungsschicht ausgebildet ist; einen Ausbildungsschritt für eine Schutzschicht zum Ausbilden einer Isolationsschutzschicht an einer vorderen Seite der funktionalen Schicht, um die vordere Seite der funktionalen Schicht vollständig mit der Schutzschicht zu bedecken, wodurch ein Bauelementwafer ausgebildet wird, der den Halbleiter-Wafer, die funktionale Schicht und die Schutzschicht aufweist; einen Ausbildungsschritt für eine laserbearbeitete Nut zum Aufbringen eines Laserstrahls, der eine Absorptionswellenlänge in der funktionalen Schicht und dem Halbleiter-Wafer aufweist, entlang jeder Teilungslinie, um teilweise den Halbleiter-Wafer, die Schutzschicht und die funktionale Schicht zu entfernen, um dadurch die vordere Seite des Halbleiter-Wafers freizulegen, wodurch eine laserbearbeitete Nut entlang jeder Teilungslinie an einer vorderen Seite des Bauelementwafers ausgebildet wird; einen Ausbildungsschritt für eine Maskenschicht zum Ausbilden einer Maskenschicht an einer vorderen Seite der Schutzschicht mit der Ausnahme eines Bereichs oberhalb jeder Metallelektrode; einen ersten Ätzschritt zum Durchführen eines Plasmaätzens unter Verwendung eines ersten Gases durch die Maskenschicht zu der Schutzschicht, wodurch jede Metallelektrode freigelegt wird; einen zweiten Ätzschritt zum Durchführen eines Plasmaätzens unter Verwendung eines zweiten Gases an jeder laserbearbeiteten Nut durch die Maskenschicht, die in dem ersten Ätzschritt verwendet wurde, wodurch teilweise die funktionale Schicht und der Halbleiter-Wafer, die von der Maskenschicht freiliegen, geätzt werden, um dadurch jede laserbearbeitete Nut in ihrer Breite und entlang ihrer Tiefe auszudehnen; und ein Teilungsschritt zum Teilen des Halbleiter-Wafers entlang jeder laserbearbeiteten Nut, die in dem Ätzschritt ausgedehnt wurde, wodurch mehrere Bauelementchips erhalten werden, die jeweils die mehreren Halbleiterbauelemente beinhalten.

Vorzugsweise weist die Maskenschicht, die in dem Ausbildungsschritt für eine Maskenschicht ausgebildet wird, einen Kantenabschnitt in der Nähe von jeder laserbearbeiteten Nut auf, wobei der Kantenabschnitt der Maskenschicht von dem Kantenabschnitt einer jeder laserbearbeiteten Nut nach hinten versetzt ist und eine obere Oberfläche der Schutzschicht in der Nähe von jeder laserbearbeiteten Nut von der Maskenschicht freiliegt.

Vorzugsweise beinhaltet das Halbleiter-Waferbearbeitungsverfahren ferner: einen Ausbildungsschritt für eine wasserlösliche Kunststoffschicht zum Ausbilden einer wasserlöslichen Kunststoffschicht an einer vorderen Seite des Bauelementwafers nach dem Ausbildungsschritt für eine Schutzschicht und vor dem Durchführen des Ausbildungsschritts für eine laserbearbeitete Nut; und einen Reinigungsschritt zum Reinigen des Bauelementwafers nach dem Durchführen des Ausbildungsschritts für eine laserbearbeitete Nut und vor dem Durchführen des Ausbildungsschritts für eine Maskenschicht, wodurch die wasserlösliche Kunststoffschicht zusammen mit der Verschmutzung, die in dem Ausbildungsschritt für eine laserbearbeitete Nut generiert wird, entfernt wird.

Vorzugsweise beinhaltet der Teilungsschritt einen Schneidschritt unter Verwendung einer Schneidklinge, um den Halbleiter-Wafer entlang jeder laserbearbeiteten Nut, die in dem zweiten Ätzschritt ausgedehnt wird, zu schneiden.

Vorzugsweise weist jede laserbearbeitete Nut, die in dem zweiten Ätzschritt ausgedehnt wird, eine Tiefe von der vorderen Seite des Halbleiter-Wafers zu einer Position auf, welche die hintere Seite des Halbleiter-Wafers nicht erreicht, wobei die Tiefe größer als eine fertige Dicke eines jeden Bauelementchips ist und der Teilungsschritt einen Schleifschritt zum Schleifen der hinteren Seite des Halbleiter-Wafers beinhaltet, bis die Dicke des Halbleiter-Wafers auf die fertige Dicke ausbildet ist, wodurch der Halbleiter-Wafer entlang jeder laserbearbeiteten Nut, die in dem zweiten Ätzschritt ausgedehnt wurde, geteilt wird.

Vorzugsweise beinhaltet das Halbleiter-Waferbearbeitungsverfahren ferner einen Ausbildungsschritt für eine Erhöhung zum Ausbilden einer Erhöhung an jeder Metallelektrode, die in dem ersten Ätzschritt freigelegt wurde.

Wie oben beschrieben, beinhaltet das Halbleiter-Waferbearbeitungsverfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung den Ausbildungsschritt für eine Maskenschicht, der nach dem Durchführen des Ausbildungsschritts für eine laserbearbeitete Nut durchgeführt wird. In dem Ausbildungsschritt für eine Maskenschicht wird die Schutzschicht durch die Maskenschicht mit Ausnahme eines Bereichs oberhalb jeder Metallelektrode und mit Ausnahme eines Bereichs in der Nähe einer jeden laserbearbeiteten Nut maskiert. In dem nächsten ersten Ätzschritt wird ein Plasmaätzen an der Schutzschicht unter Verwendung der Maskenschicht durchgeführt, wodurch teilweise die Schutzschicht entfernt wird, um jede Metallelektrode freizulegen. In dem nächsten zweiten Ätzschritt wird ein Plasmaätzen an jeder laserbearbeiteten Nut unter Verwendung der Maskenschicht, die in dem ersten Ätzschritt verwendet wurde, durchgeführt, wodurch teilweise die funktionale Schicht und der Halbleiter-Wafer, der in den laserbearbeiteten Nuten freiliegt, entfernt werden. In dieser Weise können eine modifizierte Schicht, die in der funktionalen Schicht ausgebildet ist (Zwischenschichtisolationsfilme) und eine deformierte Schicht, die in dem Halbleiter-Wafer ausgebildet beim Aufbringen eines Laserstrahls wird, durch Plasmaätzen unter Verwendung der Maskenschicht entfernt werden, die zum Freilegen von jeder Metallelektrode verwendet wurde d. h., dass es nicht notwendig ist, einen zusätzlichen Ausbildungsschritt für eine Maskenschicht durchzuführen, der dazu gedacht ist, die modifizierte Schicht und die verzerrte Schicht nach dem Durchführen des Ausbildungsschritts für eine laserbearbeitete Nut und vor dem Durchführen des Teilungsschritts durchzuführen.

Das obige und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Weise des Realisierens dieser wird klarer und die Erfindung selbst am besten durch ein Studieren der folgenden Beschreibung und angehängten Ansprüche mit Bezug zu den angehängten Figuren, die einige Ausführungsformen der Erfindung zeigen, verstanden.

• 1A ist eine Schnittansicht eines Halbleiter-Wafers und einer funktionalen Schicht, die an der vorderen Seite des Halbleiter-Wafers ausgebildet ist, die einen Bauelementausbildungsschritt (S10) in einem Halbleiter-Waferbearbeitungsverfahren entsprechend einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
• 1B ist eine Schnittansicht eines Bauelementwafers, der den Halbleiter-Wafer, die funktionale Schicht und eine Schutzschicht, die an der vorderen Seite der funktionalen Schicht ausgebildet ist, aufweist, die einen Ausbildungsschritt (S20) für eine Schutzschicht entsprechend der ersten Ausführungsform darstellt;
• 2 ist eine perspektivische Ansicht des Bauelementwafers, der in 1B dargestellt ist;
• 3 ist eine Schnittansicht des Bauelementwafers, die einen Ausbildungsschritt für eine wasserlösliche Kunststoffschicht darstellt;
• 4 ist eine Schnittansicht des Bauelementwafers, die einen Ausbildungsschritt (S40) für eine laserbearbeitete Nut entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform darstellt;
• 5 ist eine Schnittansicht des Bauelementwafers, die einen Reinigungsschritt (S50) entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform darstellt;
• 6 ist eine Schnittansicht des Bauelementwafers, die einen Ausbildungsschritt (S60) für eine Maskenschicht entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform darstellt;
• 7 ist eine Schnittansicht des Bauelementwafers, die einen ersten Ätzschritt (S70) entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform darstellt;
• 8 ist eine Schnittansicht des Bauelementwafers, welche die erste Hälfte (S80-1) eines zweiten Ätzschritts entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform darstellt;
• 9 ist eine Schnittansicht des Bauelementwafers, welche die zweite Hälfte (S80-2) des zweiten Ätzschritts entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform darstellt;
• 10 ist eine Schnittansicht des Bauelementwafers, die einen Ausbildungsschritt (S90) für eine Erhöhung entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform darstellt;
• 11A als eine Schnittansicht des Bauelementwafers, welcher ein Teilungsschritt (S100) entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform darstellt;
• 11B ist eine Schnittansicht des Bauelementwafers, der durch Durchführen des Teilungsschritts geteilt wird, der in 11A dargestellt ist;
• 12 ist eine perspektivische Ansicht einer Wafereinheit, welche den Bauelementwafer, ein Trägerband und einen ringförmigen Rahmen aufweist;
• 13 ist ein Flussdiagramm, welches das Halbleiter-Waferbearbeitungsverfahren entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform darstellt;
• 14 ist eine Schnittansicht des Bauelementwafers, welche die zweite Hälfte (S80-2) eines zweiten Ätzschritts entsprechend einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
• 15 ist eine seitliche Ansicht teilweise im Querschnitt, die einen Teilungsschritt (S100) entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform darstellt.

Im Folgenden wird ein Bearbeitungsverfahren für einen Halbleiter-Wafer 11 entsprechend einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu 1A bis 12 und 13 beschrieben. 1A bis 12 sind Ansichten zum Darstellen des Bearbeitungsverfahrens entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform und 13 ist ein Flussdiagramm, dass das Bearbeitungsverfahren entsprechende ersten bevorzugten Ausführungsform darstellt. 1A ist eine Schnittansicht des Halbleiter-Wafers 11 und der funktionalen Schicht 13, die einen Bauelementausbildungsschritt (S10) darstellt. Der Aufbau des Halbleiter-Wafers 11 und der funktionalen Schicht 13 wird im Folgenden mit Bezug zu 1A beschrieben. Der Halbleiter-Wafer 11 ist aus einem Halbleiter wie Silizium ausgebildet. Der Halbleiter-Wafer 11 ist ein scheibenförmiges Element, das eine vordere Seite 11a und eine hintere Seite 11b gegenüber der vorderen Seite 11a aufweist. Der Halbleiter-Wafer 11 weist eine Dicke von ungefähr 500-1000 µm als den Abstand von der vorderen Seite 11a zu der hinteren Seite 11b auf. Mehrere funktionale Elemente (nicht dargestellt) wie integrierte Schaltung (ICs) und Large-scale integrated Circuits (LSIs) sind an der vorderen Seite 11a des Halbleiter-Wafers 11 (an der oberen Oberfläche des Halbleiter-Wafers 11) ausgebildet. Der Halbleiter-Wafer 11 ist nicht in seinem Material, Form, Struktur und Größe zum Beispiel beschränkt. Zum Beispiel kann der Halbleiter-Wafer 11 durch jedes Halbleitersubstrat, das zum Beispiel aus Galliumarsenid (GaAS) oder Siliziumcarbid (SiC) anstelle von Silizium ausgebildet ist, ersetzt werden. Ferner sind die funktionalen Elemente nicht in ihrer Art, Anzahl, Form, Struktur, Größe und Anordnung zum Beispiel beschränkt.

Die funktionale Schicht 13 ist an der vorderen Seite 11a des Halbleiter-Wafers 11 ausgebildet. Die funktionale Schicht 13 beinhaltet einen ersten Isolationsfilm 13a. Der erste Isolationsfilm 13a ist mit der vorderen Seite 11a des Halbleiter-Wafers 11 in Kontakt. Der erste Isolationsfilm 13a ist ein Isolationsfilm mit geringer Permittivität (ein sogenannter low-k Film). Beispiele des low-k Films beinhalten Oxidfilme wie Kohlenstoff enthaltene Siliziumoxidfilme (SiOCH) anorganische Filme, die aus anorganischen Materialien wie Fluor enthaltendem Siliziumoxid (SiOF) und Bor enthaltendem Siliziumoxid (SiOB) ausgebildet sind, und organische Filme, die aus organischen Material wie Polyimid und Parylen ausgebildet sind. Der anorganische low-k Film wird durch Plasma unterstützte chemische Dampfabscheidung (Plasma CVD) zum Beispiel ausgebildet. Der organische low-k Film wird durch einen Beschichtungsprozess unter Verwendung eines Drehbeschichters zum Beispiel ausgebildet.

Der erste Isolationsfilm 13a weist mehrere Durchgangslöcher (nicht dargestellt) auf, sich von der oberen Oberfläche des ersten Isolationsfilms 13a zu der unteren Oberfläche erstrecken. Diese Durchgangslöcher des ersten Isolationsfilms 13a werden durch einen Fotolithografieschritt und einen Ätzschritt ausgebildet. Mehrere Verteilungsschichten 13e sind an dem ersten Isolationsfilm 13a in Kontakt damit ausgebildet. Diese Verteilungsschichten 13e sind Metallschichten, die zum Beispiel aus Kupfer (Cu) oder Aluminium (Al) ausgebildet sind, in denen Metallschichten durch einen Sputterschritt zum Beispiel ausgebildet sind. In dem Schritt des Ausbildens der Verteilungsschichten 13e sind Verbindungen (nicht dargestellt) in den Durchgangslöchern des ersten Isolationsfilms 13a ausgebildet. Entsprechend werden die Verteilungsschichten 13e durch die Verbindungen mit der vorderen Seite 11a des Halbleiter-Wafers 11 verbunden. Auf derselben Ebene wie die Verteilungsschichten 13e ist ein zweiter Isolationsfilm 13b ausgebildet in Kontakt mit dem ersten Isolationsfilm 13a. Der zweite Isolationsfilm 13b ist auch ein low-k Film, der ähnlich zu dem ersten Isolationsfilm 13a ausgebildet ist. Der zweite Isolationsfilm 13b dient dazu, die Verteilungsschichten 13e voneinander auf derselben Ebene zu isolieren.

Ein dritter Isolationsfilm 13c ist an dem zweiten Isolationsfilm 13a und den Verteilungsschichten 13e ausgebildet. Der dritte Isolationsfilm 13c ist auch ein low-k Film, der ähnlich zu dem ersten Isolationsfilm 13a ausgebildet ist. Der dritte Isolationsfilm 13c weist mehrere Durchgangslöcher auf, die sich von der oberen Oberfläche des dritten Isolationsfilms 13c zu der unteren Oberfläche erstrecken. Auf derselben Ebene wie der dritte Isolationsfilm 13c sind mehrere Durchgänge 13f in Kontakt mit den Verteilungsschichten 13b ausgebildet. Die Verbindungen 13f sind in den Durchgangslöchern des dritten Isolationsfilms 13c in einem folgenden Schritt des Ausbildens der mehreren Metallelektroden 13b, der später beschrieben wird, ausgebildet. Die Verbindungen 13f sind mit den Verteilungsschichten 13e verbunden. Die Metallelektroden 13g sind an den Verbindungen 13f in Kontakt damit ausgebildet. Die Metallelektroden 13g sind Elektroden, die ähnlich zu den Verteilungsschichten 13e ausgebildet sind. Die Metallelektroden 13b sind mit den Verbindungen 13f verbunden, die in den Durchgangslöchern des dritten Isolationsfilms 13c ausgebildet sind. Entsprechend ist die Metallelektrode 13g, die oberhalb einer jeden der Verteilungsschicht 13g ausgebildet ist, elektrisch durch die entsprechenden Verbindungen 13f, der entsprechenden Verteilungsschicht 13g und den entsprechenden Verbindungen (nicht dargestellt) mit dem entsprechenden funktionellen Element verbunden, das an der vorderen Seite 11a des Halbleiter-Wafers 11 ausgebildet ist.

Ein vierter Isolationsfilm 13d ist an den Metallelektroden 13g und dem dritten Isolationsfilm 13c in Kontakt damit ausgebildet. Der vierte Isolationsfilm 13d weist mehrere Öffnungen 13h auf, die teilweise die Metallelektroden 13g freilegen. Der vierte Isolationsfilm 13d ist auch ein low-k Film, der ähnlich zu dem ersten Isolationsfilm 13a ausgebildet ist. Die funktionale Schicht 13 und der Halbleiter-Wafer 11 sind so gestapelt, dass sie ein gestapeltes Element ausbilden, das mehrere Halbleiterbauelemente 15 beinhaltet. Jedes Halbleiterbauelement 15 entspricht einem Bereich, der den Halbleiter-Wafer 11, die funktionale Schicht 13 und das vorbestimmte funktionale Element beinhaltet. Benachbarte der mehreren Bauelemente sind voneinander um einen vorbestimmten Abstand in einer Ebene senkrecht zu der Dickenrichtung des Halbleiter-Wafers 11 beabstandet. Jedes Halbleiterbauelement 15 ist im Wesentlichen rechteckig in einer Aufsicht (siehe 2). Die Umgebung eines jeden Halbleiterbauelement 15 ist außerhalb der Umgebung der entsprechenden Metallelektrode 13g positioniert.

Eine Teilungslinie 17 (Straße) ist zwischen benachbarten der mehreren Halbleiterbauelemente 15 ausgebildet. D. h., dass die Teilungslinie 17 als eine Grenze zwischen den benachbarten Halbleiterbauelementen 15 dient. Jede Teilungslinie 17 ist an der funktionalen Schicht 13 positioniert und weist eine vorbestimmte Breite in einer Richtung senkrecht zu der Dickenrichtung des Halbleiter-Wafers 11 auf. Wie in 1A dargestellt beinhaltet die funktionale Schicht 13 in jeder Teilungslinie 17 nicht die Verteilungsschichten 13e, die Durchgänger 13f und die Metallelektroden 13g in dieser bevorzugten Ausführungsform. Als eine Modifikation kann die funktionale Schicht 13 in jeder Teilungslinie 17 eine Testschaltung beinhalten, die Testelementgruppe genannt wird (TEG).

Der Bauelementausbildungsschritt (S10) wird jetzt beschrieben. Zuerst wird ein erster Isolationsfilm 13a an dem Halbleiter-Wafer 11 ausgebildet und die Durchgangslöcher werden in dem ersten Isolationsfilm 13a ausgebildet. Danach werden die Verteilungsschichten 13e an dem ersten Isolationsfilm 13a ausgebildet und die Verbindungen werden in den Durchgangslöchern des ersten Isolationsfilms 13a ausgebildet. Danach wird der zweite Isolationsfilm 13b ausgebildet. Danach wird der dritte Isolationsfilm 13c ausgebildet und die Durchgangslöcher werden in dem dritten Isolationsfilm 13c ausgebildet. Danach werden die Metallelektroden 13g an dem dritten Isolationsfilm 13c ausgebildet und die Durchgänge werden in den Durchgangslöchern des dritten Isolationsfilms 13c ausgebildet. Als eine Modifikation können die Metallelektroden 13g und die Verbindung 13f in verschiedenen Prozessen ausgebildet werden. Danach wird der vierte Isolationsfilm 13d ausgebildet und die Öffnungen 13e werden in dem vierten Isolationsfilm 13d ausgebildet. In dieser bevorzugten Ausführungsform nach dem Durchführen des Bauelementausbildungsschritts (S10) wird die vordere Seite 13e (obere Oberfläche) der funktionalen Schicht 13 (d. h. die obere Oberfläche des vierten Isolationsfilms 13d und der Metallelektroden 13g, die in den Öffnungen 13h freiliegen) mit einem Isolationsschutzfilm 19 (Passivierungsschicht) bedeckt, wodurch ein Bauelement-Wafer 21 ausgebildet wird. In dieser bevorzugten Ausführungsform wird das gestapelte Element, das den Halbleiter-Wafer 11, die funktionale Schicht 13 und die Schutzschicht 19 beinhaltet, der Bauelement-Wafer 21 bezeichnet.

1B ist eine Schnittansicht des Bauelement-Wafers 21, die einen Ausbildungsschritt (S20) für eine Schutzschicht darstellt. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Schutzschicht 19 aus Polyamid ausgebildet. Jedoch ist das Material der Schutzschicht 19 nicht auf Polyamid beschränkt, sondern kann jedes andere Passivierungsmaterial wie Polyamid und Polyimid als das Material der Schutzschicht 19 verwenden. In dem Ausbildungsschritt (S20) für eine Schutzschicht wird ein Drehbeschichter verwendet, um Polyamid auf dem vierten Isolationsfilm 13d und den Metallelektroden 13g aufzubringen. Danach wird das aufgebrachte Polyamid gebacken, um die Schutzschicht 19 auszubilden. Das Gesamte des Bauelement-Wafers 21, das durch den Ausbildungsschritt (S20) für eine Schutzschicht bearbeitet wird, ist in 2 dargestellt. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Bauelement-Wafers 21. 1B ist ein Querschnitt eines Teils des Bauelement-Wafers 21 entlang der Linie I-I in 2. Die obere Oberfläche der Schutzschicht 19, die in 1B dargestellt ist, entspricht der vorderen Seite 21a des Bauelement-Wafers 21 der in 2 dargestellt ist. 2 entspricht der hinteren Seite des Bauelement-Wafers 21 der hinteren Seite 11b des Halbleiter-Wafers 11.

Nach dem Durchführen des Ausbildungsschritts (S20) für eine Schutzschicht wird die vordere Seite 21a des Bauelement-Wafers 21 mit einer wasserlöslichen Kunststoffschicht 23 unter Verwendung einer Aufbringungs- und Reinigungsvorrichtung für einen wasserlöslichen Kunststoff (nicht dargestellt) bedeckt (Ausbildungsschritt (S30) für wasserlöslichen Kunststoffschicht). 3 ist eine Schnittansicht des Bauelement-Wafers 21, der durch den Ausbildungsschritt (S30) für eine wasserlösliche Kunststoffschicht bearbeitet wurde. In dem Ausbildungsschritt (S30) für eine wasserlösliche Kunststoffschicht wird ein Drehtisch (nicht dargestellt), der eine Halteoberfläche zum Halten des Bauelement-Wafers 21 unter einem Saugen aufweist, verwendet. D. h., dass die hintere Seite 11b des Bauelement-Wafers 21 an der Halteoberfläche des Drehtischs unter einem Saugen gehalten ist. In diesem Zustand wird der Drehtisch bei 2000 Umdrehungen pro Minute zum Beispiel gedreht. Danach wird ein wasserlöslicher Kunststoff auf dem Zentrum der vorderen Seite 21a des Bauelement-Wafers 21 aufgebracht, der an dem Drehtisch gehalten ist, der gedreht wird, wodurch die wasserlösliche Kunststoffschicht 23 an der gesamten Oberfläche der vorderen Seite 12a des Bauelement-Wafers 21 ausgebildet wird. D. h., dass die wasserlösliche Kunststoffschicht 23 durch ein Drehbeschichten unter Verwendung des Drehtischs des ausgebildet wird. Beispiele des wasserlöslichen Kunststoffs beinhalten Polyvinylalkoholglykol (PVA), Polyethylenglykol (PEG) und Polyethylenoxid (PEO).

Nach dem Durchführen des Ausbildungsschritts (S30) für eine wasserlösliche Kunststoffschicht wird ein Ausbildungsschritt (S40) für eine laserbearbeitete Nut durchgeführt, um einen Laserstrahl L entlang jeder Teilungslinie 17 aufzubringen. 4 ist eine Schnittansicht des Bauelement-Wafers 21 die den Ausbildungsschritt (S40) für eine laserbearbeitete Nut darstellt. Wie in 4 dargestellt wird ein Laserstrahl L durch die wasserlösliche Kunststoffschicht 23 auf den Bauelement-Wafer 21 entlang jeder Teilungslinie 17 aufgebracht, wodurch eine laserbearbeitete Nut 25 (siehe 5) in einem Bereich ausgebildet wird, der durch eine gestrichelte Linie in der Schutzschicht 19, der funktionalen Schicht 13 und dem Halbleiter-Wafer 11 in 4 dargestellt ist. Darüber hinaus, wenn der Laserstrahl L auf den Bauelement-Wafer 21 aufgebracht wird, werden modifizierte Schichten 13j in der funktionalen Schicht 13 entlang den Seitenwänden der laserbearbeiteten Nut 25 ausgebildet und eine deformierte Schicht 11c wird auch an dem Boden von jeder laserbearbeiteten Nut 25 ausgebildet. In 4 sind die modifizierten Schichten 13j und die verzerrte Schicht 11c durch gestrichelte Linien dargestellt. In dem Ausbildungsschritt (S40) für eine laserbearbeitete Nut wird der Laserstrahl L, der eine Absorptionswellenlänge in dem Halbleiter-Wafer 11 von der funktionalen Schicht 13 aufweist, auf dem Bauelement Wafer 21 entlang jeder Teilungslinie 17 aufgebracht. Zum Beispiel ist der Laserstrahl L ein gepulster Laserstrahl, der eine Wellenlänge eines ultravioletten Lichts aufweist.

In dem Ausbildungsschritt (S40) für eine laserbearbeitete Nut wird der Laserstrahl auf dem Bauelement-Wafer 21 entlang jeder Teilungslinie 17 aufgebracht, wodurch eine Ablation an der Schutzschicht 19, der funktionalen Schicht 13 und der vorderen Seite 11a des Halbleiter-Wafers 11 an einer Position entsprechend der Teilungslinie 17 ausgebildet wird. D. h., dass die laserbearbeitete Nut 25 entlang jeder Teilungslinie 17 ausgebildet wird, sodass die vordere Seite 11a des Halbleiter-Wafers 11 teilweise freigelegt wird. Wenn der Halbleiter-Wafer 11, die funktionale Schicht 13 und die Schutzschicht 19 teilweise durch Ablation entfernt werden, wird normalerweise Verschmutzung auftreten, die um die laserbearbeitete Nut 25 streut. Jedoch in dieser bevorzugten Ausführungsform streut die Verschmutzung auf der wasserlöslichen Kunststoffschicht 23, die an der Schutzschicht 19 ausgebildet ist, wie in 4 dargestellt, sodass das Anhaften der Verschmutzung an der Schutzschicht 19 verhindert werden kann. Darüber hinaus kann die Verschmutzung, die an der wasserlöslichen Kunststoffschicht 23 anhaftet, zusammen mit der wasserlöslichen Kunststoffschicht 23 in einem Reinigungsschritt (S50), der später beschrieben wird, entfernt werden.

Nach dem Durchführen des Ausbildungsschritts (S40) für eine laserbearbeitete Nut wird ein Reinigungsschritt (S50) durchgeführt, um den Bauelement-Wafer 21 zu reinigen dadurch die Verschmutzung, die in dem Ausbildungsschritt (S40) für eine laserbearbeitete Nut generiert wird, zusammen mit der wasserlöslichen Kunststoffschicht 23 zu entfernen. 5 ist eine Schnittansicht des Bauelement-Wafers 21 in dem Zustand, in dem die wasserlösliche Kunststoffschicht 23 in dem Reinigungsschritt (S50) entfernt wurde. In dem Reinigungsschritt (S50) ist die hintere Seite 11b des Bauelement-Wafers 21 unter einem Saugen an der Halteoberfläche des Drehtischs (nicht dargestellt) in der Aufbringungs- und Reinigungsvorrichtung für einen wasserlöslichen Kunststoff, die in dem Ausbildungsschritt für eine wasserlösliche Kunststoffschicht (S30) verwendet wird, gehalten und der Drehtisch wird gedreht. Danach wird eine Reinigungsflüssigkeit (zum Beispiel reines Wasser) auf dem Bauelement-Wafer 21, der an dem Drehtisch, die gedreht wird, gehalten ist, aufgesprüht. Entsprechend kann die wasserlösliche Kunststoffschicht 23 von dem Bauelement-Wafer 21 entfernt werden. Ferner kann die Verschmutzung, die durch Aufbringen des Laserstrahls L generiert wird, auch zusammen mit der wasserlöslichen Kunststoffschicht 23 entfernt werden. Während der Ausbildungsschritt (S30) für eine wasserlösliche Kunststoffschicht und der Reinigungsschritt (S50) in dieser bevorzugten Ausführungsform durchgeführt werden, können diese Schritte (S30 und S50) in dem Fall ausgelassen werden, in dem es unnötig ist, die Effekte der wasserlöslichen Kunststoffschicht 23 zu erhalten, d. h. den Effekt des Schützen vor dem Streuen der Verschmutzung und den Effekt des Unterstützens der Entfernung der Verschmutzung.

Nach dem Durchführen des Reinigungsschritts (S50) wird eine Maskenschicht 30 an der Schutzschicht 19 (Ausbildungsschritt (S60) für eine Maske) durchgeführt. 6 ist eine Schnittansicht des Bauelement-Wafers 21 in dem Zustand, in dem die Maskenschicht 30 in dem Ausbildungsschritt (S60) für eine Maskenschicht ausgebildet wurde. Zum Beispiel ist die Maskenschicht 30 eine Fotoresistschicht zur Verwendung in einem Fotolithografieschritt. Die Maskenschicht 30 weist mehrere Öffnungen 30a und 30b auf. Wie in 6 dargestellt ist jede Öffnung 30a eine Öffnung, die direkt oberhalb einer jeden Metallelektrode 13g ausgebildet ist, wobei diese Öffnung kleiner in ihrer Breite als jede Metallelektrode 13g ist. Ferner ist jede Öffnung 30b eine Öffnung, die direkt oberhalb jeder laserbearbeiteten Nut 25 ausgebildet ist, wobei diese Öffnung größer in ihrer Breite als jede laserbearbeitete Nut 25 ist. D. h., dass der Kantenabschnitt der Maskenschicht 30, der jede Öffnung 30b in der Nähe einer jeder laserbearbeiteten Nut 25 ausbildet, von dem Kantenabschnitt 19a der Schutzschicht 19, der jede laserbearbeitete Nut 25 ausbildet, zurückgezogen ist. Der Kantenabschnitt 19a der Schutzschicht 19 entspricht dem Kantenabschnitt einer jeden laserbearbeiteten Nut 25.

Anders ausgedrückt liegt die obere Oberfläche 19b der Schutzschicht 19 in der Nähe von jeder laserbearbeiteten Nut 25 an der Maskenschicht 30 frei, d. h. dass die obere Oberfläche 19b nicht durch die Maskenschicht 30 maskiert ist. In dieser Weise ist die Öffnung 30b der Maskenschicht 30größer als die Breite einer jeden laserbearbeiteten Nut gesetzt. Entsprechend in einem Ätzschritt, der später beschrieben wird, können die deformierte Schicht 11c, die an dem Bodenabschnitt einer jeder laserbearbeiteten Nut 25 ausgebildet ist, und die modifizierten Schichten 13j der funktionalen Schicht 13 einfach entfernt werden. Insbesondere kann der Halbleiter-Wafer 11 hauptsächlich in beide in der Richtung entlang der Tiefe einer jeder laserbearbeiteten Nut 25 und in der Richtung entlang der Breite von jeder laserbearbeiteten Nut 25 geätzt werden, sodass die verzerrte Schicht 11c des Halbleiter-Wafers 11 in der Nähe des Bodens von dieser jeder laserbearbeiteten Nut 25 vollständig entfernt werden kann. Als ein Ergebnis kann die Festigkeit von jedem Bauelementchip, der durch Durchführen eines Teilungsschritts (S100), der später beschrieben wird, erhalten wird, verbessert werden.

In dem Ausbildungsschritt (S60) für eine Maskenschicht wird zuerst eine positive Fotoresistschicht an der gesamten Oberfläche der vorderen Seite 21a des Bauelement-Wafers 21 durch ein Beschichtungsverfahren unter Verwendung eines Drehbeschichters ausgebildet. Danach wird die Fotoresistschicht Verwendung einer Fotomaske Licht ausgesetzt und als nächstes bei einer geeigneten Temperatur gebacken. Danach wird die Fotoresistschicht entwickelt, um einen belichteten Bereich zu entfernen. Entsprechend werden der Bereich, der jeder laserbearbeiteten Nut 25 und der Bereich der einen Teil von jeder Metallelektrode 13g der funktionalen Schicht 13 entspricht, von der Fotoresistschicht entfernt, um dadurch die Maskenschicht 30 auszubilden, welche die Schutzschicht 19 mit Ausnahme des Bereichs unmittelbar oberhalb jeder Metallelektrode 13g bedeckt. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Teil Maskenschicht 30 in der Nähe von jeder laserbearbeiteten Nut 25 auch entfernt, sodass die obere Oberfläche 19b der Schutzschicht 19 in der Nähe des Kantenabschnitts 19a an der Maskenschicht 30 freiliegt, d. h. dass die obere Oberfläche 19b nicht durch die Maskenschicht 30 maskiert ist.

Nach dem Durchführen des Ausbildungsschritts (S60) für eine Maske wird ein Plasmaätzen durch die Massenschicht 30 ausgeführt, um dadurch den Schutzfilm 19 teilweise zu entfernen. Entsprechend liegt jede Metallelektrode 13g der funktionalen Schicht von der Schutzschicht 19 frei. 7 ist eine Schnittansicht des Bauelement-Wafers 21, die einen ersten Ätzschritte (S70) darstellt. In 7 wird ein Plasma P1, das in dem ersten Ätzschritt (S70) generiert wird, schematisch dargestellt. In dem ersten Ätzschritte (S70) wird ein erstes Gas verwendet, um ein Plasmaätzen durch die Maskenschicht 30 an der Schutzschicht 19 auszuführen. Zum Beispiel wird Sauerstoffgas (O₂ Gas) als das erste Gas verwendet. Die interatomare Bindung der Sauerstoffmoleküle wird durch eine chemische Plasmareaktion getrennt, um dadurch atomaren Sauerstoff als Radikale zu produzieren, der reaktiv ist und eine kurze Halbwertszeit hat. Dann reagiert der atomare Sauerstoff, der oben beschrieben wurde, als Radikal mit der organischen Schutzschicht 19, um ein Gas, das Wasser und Kohlenstoffdioxid enthält, aus der Schutzschicht 19 auszubilden und dieses Gas wird ausgelassen. Entsprechend wird die Schutzschicht 19 von einer Position direkt unterhalb einer jeden Öffnung 30a der Maskenschicht 30 weggeätzt, um dadurch einen weggeätzten Bereich 19a (Loch) direkt unterhalb jeder Öffnung 30a auszubilden. Jedes Loch 19a weist verjüngte Seitenoberflächen in einer solchen Weise auf, dass die Breite von jedem Loch 19a nach unten verringert ist.

Ferner wird die Schutzschicht 19 auch an der Position direkt unterhalb einer jeden Öffnung 30b der Maskenschicht 30 in der Umgebung der Seitenwände einer jeder laserbearbeiteten Nut 25 (inklusive der oberen Oberflächen 19b der Schutzschicht 19) weggeätzt, wodurch ein Paar weggeätzter Bereiche 19b (Lehrstellen) entlang jeder laserbearbeiteten Nut 25 durch die gestrichelten Linien wie in 7 dargestellt ausgebildet werden. Jeder weggeätzte Bereich 19b weist auch eine verjüngte Seitenoberfläche in einer solchen Weise auf, dass die Breite einer jeden laserbearbeiteten Nut 25 nach unten abnimmt. Nach dem Durchführen des ersten Ätzschritts (S70) wird ein zweiter Ätzschritt (S80-1 und S80-2) unter Verwendung der Maskenschicht 30 durchgeführt, um dadurch die modifizierten Schichten 13j der funktionalen Schicht 13 entlang der Seitenwände einer jeder laserbearbeiteten Nut 25 und die deformierten Schicht 11c des Halbleiter-Wafers 11 entlang des Bodens von jeder laserbearbeiteten Nut 25 zu entfernen. In dieser bevorzugten Ausführungsform wird der zweiter Ätzschritt (S80-1 und S80-2) aus einer ersten Hälfte (S80-1) und einer zweiten Hälfte (S80-2) ausgebildet. In der ersten Hälfte (S80-1) des zweiten Ätzschritts werden die modifizierten Schichten 13j der funktionalen Schicht 13 entlang der Seitenwände von jeder laserbearbeiteten Nut 25 entfernt. 8 ist eine Schnittansicht des Bauelement-Wafers 21, welche die erste Hälfte (S80-1) des zweiten Ätzschritts darstellt. In 8 wird ein Plasma P2, das in der ersten Hälfte (S80-1) des zweiten Ätzschritts generiert wird, schematisch dargestellt.

In der ersten Hälfte (S80-1) werden die modifizierten Schichten 13j, die in den Seitenabschnitten der funktionalen Schicht 13 ausgebildet sind, die an jeder laserbearbeiteten Nut 25 freiliegt, weggeätzt, um dadurch ein paar weggeätzte Bereiche 13k (Lehrstellen) entlang der Seitenwände von jeder laserbearbeiteten Nut 25 wie in 8 durch die gestrichelten Linien dargestellt, auszubilden. Entsprechend ist die Breite von jeder laserbearbeiteten Nut 25 erhöht, um eine erste ausgedehnte Nut 25a auszubilden. Die Seitenoberfläche des Stapels aus ersten, zweiten, dritten und vierten Isolationsfilm 13a, 13b, 13c und 13d als der Stapel der vier low-k Filme, welche die funktionelle Schicht 13 ausbilden, liegt an jeder ersten ausgedehnten Nut 25a frei. In dem Fall, dass jeder low-k Filme der funktionalen Schicht 13 ein Oxidfilm wie ein Kohlenstoff enthaltene Siliziumoxidfilm (SiOCH Film), ein Gas enthaltenes Perfluorzyklobutan (C₄F₈) Sulfathexafluorid (SF₆) zum Beispiel ist, verwendet, um ein Plasmaätzen an dem Stapel der vier low-k Filme durchzuführen, welche die funktionale Schicht 13 ausbilden. In dem Fall, dass jeder low-k Filme der funktionalen Schicht 13 ein organischer Film ist, wird zum Beispiel ein Gas, das Wasserstoff (H₂) und Stickstoff (N₂) zum Beispiel enthält, verwendet, um plasmaätzen an dem Stapel der vier low-k Filme durchzuführen, welche die funktionale Schicht 13 ausbilden.

Nach dem Durchführen der ersten Hälfte (S80-1) des zweiten Ätzschritts, um die modifizierten Schichten 13j in der funktionalen Schicht 13 entlang jeder laserbearbeiteten Nut 25 zu entfernen, wird die zweite Hälfte (S80-2) des zweiten Ätzschritts durchgeführt, um die verzerrte Schicht 11c, die in dem Halbleiter-Wafer 11 ausgebildet ist, entlang des Bodens von jeder laserbearbeiteten Nut 25 zu entfernen. 9 ist eine Schnittansicht des Bauelement-Wafers 21, welche die zweite Hälfte (S80-2) des zweiten Ätzschritts darstellt. In 9 ist ein Plasma P3, das in der zweiten Hälfte (S80-2) des zweiten Ätzschritts generiert wird, schematisch dargestellt. In der zweiten Hälfte (S80-2) ist der obere Abschnitt des Halbleiter-Wafers 11, der an jeder laserbearbeiteten Nut 25 freiliegt (d. h. der vordere Seitenabschnitt des Halbleiter-Wafers 11, der dem Boden von jeder laserbearbeiteten Nut 25 entspricht) wegätzt, um die verzerrte Schicht 11c zu entfernen, wodurch ein weggeätzter Bereich 11d (Lehrstelle) entlang des Bodens von jeder laserbearbeiteten Nut 25, die durch eine gestrichelte Linie wie in 9 dargestellt, entfernt wird. Entsprechend werden die Tiefe und Breite von jeder laserbearbeiteten Nut 25 erhöht, um eine zweite ausgedehnte Nut 25b auszubilden. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist der Wafer 11 aus Silizium ausgebildet, sodass ein Gas, Perfluorzyklobutan (C₄F₈) Sulfathexafluorid (SF₆) zum Beispiel verwendet wird, um ein Plasmaätzen an einem Halbleiter-Wafer 11 durchzuführen.

Als ein gemischtes Gas zur Verwendung in der ersten Hälfte (S80-1) und der zweiten Hälfte (S80-2) des zweiten Ätzschritts können verschiedene Kombinationen aus Gasen angepasst werden. Zum Beispiel in dem Fall, dass jeder low-k Filme ein Kohlenstoff enthaltener Siliziumoxidfilm (SiCH Film) ist, wird dasselbe Gas in beiden in der ersten Hälfte (S80-1) und in der zweiten Hälfte (S80-2) verwendet. In dem Fall, dass jeder low-k Film ein organischer Film ist, werden verschiedene Gase in der ersten Hälfte (S80-1) und der zweiten Hälfte (S80-2) verwendet. Im Allgemeinen wird ein zweites Gas, das sich von dem ersten Gas, das in dem ersten Ätzschritt (S70) verwendet wird, unterscheidet in dem zweiten Ätzschritt (S80-1 und S80-2) verwendet. Jedoch kann das erste Gas in dem ersten Ätzschritt (S70) zum Entfernen der Schutzschicht 19 das gleiche wie das zweite Gas in der ersten Hälfte (S80-1) zum Entfernen der low-k Filme in der funktionalen Schicht 13 sein.

In der ersten Hälfte (S80-1) und der zweiten Hälfte (S80-2) wird das Plasmaätzen durch die Maskenschicht 30, die in dem ersten Ätzschritt (S70) zum Entfernen der Schutzschicht 19 verwendet wird, durchgeführt. D. h., dass es nicht notwendig ist einen zusätzlichen Ausbildungsschritt für eine Maskenschicht zum Entfernen der modifizierten Schichten 13j und der verzerrten Schicht 11c entlang jeder laserbearbeiteten Nut 25 nach dem Durchführen des Ausbildungsschritts (S40) für eine laserbearbeitete Nut und vor dem Durchführen eines Teilungsschritts (S100) des Halbleiter-Wafers 11, der später beschrieben wird, auszuführen. Anders ausgedrückt die modifizierten Schichten 13j und die verzerrte Schicht 11c können unter Verwendung der Maskenschicht 30, die in dem ersten Ätzschritt (S70) zum Entfernen der Schutzschicht 19 verwendet wird, weggeätzt werden. Wie oben beschrieben ist der Kantenabschnitt der Maskenschicht 30 in der Nähe von jeder laserbearbeiteten Nut 25 von dem Kantenabschnitt 19a der Schutzschicht 19 in dem Ausbildungsschritt für eine Maskenschicht (S60) zurückgesetzt. Entsprechend im Vergleich mit dem Fall, in dem der Kantenabschnitt der Maskenschicht 30 in der Nähe der laserbearbeiteten Nut 25 nicht von dem Kantenabschnitt 19a der Schutzschicht 19 zurückgezogen ist, kann die verzerrte Schicht 11c weiter in beide in der Richtung, entlang der Tiefe der laserbearbeiteten Nut 25 und in der Richtung, entlang der Breite von jeder laserbearbeiteten Nut 25 entfernt werden.

Nach dem Durchführen des zweiten Ätzschritts (S80-1 und S80-2), um die modifizierten Schichten 13j und die deformierte Schicht 11c entlang jeder laserbearbeiteten Nut 25 zu entfernen, wird die Maskenschicht 30 entfernt und eine Erhöhung 34 wird als nächstes an jeder Metallelektrode 13g der funktionalen Schicht 13 in einem Ausbildungsschritt (S90) für eine Erhöhung, wie in 10 dargestellt, ausgebildet. 10 ist eine Schnittansicht des Bauelement- Wafers 21, die den Ausbildungsschritt (S90) für eine Erhöhung darstellt. Vor dem Ausbilden der Erhöhung 34 wird eine primäre Metallschicht 32 an jeder Metallelektrode 13g in Kontakt damit durch den entsprechenden weggeätzten Bereich 19a der Schutzschicht 19 ausgebildet. Die primäre Metallschicht 32 ist eine Schicht, die einen Metallmultischichtaufbau aufweist, der aus einer Nickelschicht (Ni), die mit jeder Metallelektrode 13g verbunden ist, einer Palladiumschicht (Pd), die an einer Nickelschicht ausgebildet ist, und einer Goldschicht (Au), die an der Palladiumschicht ausgebildet ist, ausgebildet ist. Die Erhöhung 34 des Metalls wird als nächstes an der primären Metallschicht 32 ausgebildet. Während die Erhöhung 34 aus Gold ausgebildet ist, kann die Erhöhung 34 zum Beispiel aus anderen Materialien wie Silber (Ag), Kupfer (Cu), Nickel und Lötmetall (Legierung, die Zinn (Sn) enthält, zum Beispiel) ausgebildet sein.

In dem Ausbildungsschritt (S90) für eine Erhöhung wird die primäre Metallschicht 32 zuerst durch Plattieren ausgebildet. Zum Beispiel werden eine Nickelschicht, eine Palladiumschicht und eine Goldschicht in dieser Reihenfolge durch Plattieren ausgebildet. Als eine Modifikation kann die primäre Metallschicht 32 durch Sputtern und Fotolithographie ausgebildet sein. In dieser Modifikation wird zuerst eine Schicht, welche den oben genannten Metallmultischichtaufbau aufweist, an der gesamten Oberfläche der Schutzschicht 19 durch Sputtern aufgebracht. Danach wird diese Schicht, welche den Metallmultischichtaufbau aufweist, geeignet durch Durchführen einer Fotolithographie in solch einer Weise geformt, dass diese Schicht in dem weggeätzten Bereichen 19a und in der Umgebung des weggeätzter Bereichs 19a überbleibt. Nach dem Ausbilden der primären Metallschicht 32 wird die Erhöhung 34 an der primären Metallschicht 32 durch Plattieren ausgebildet. Danach wird die Erhöhung 34 erhitzt, sodass sie fließt. Entsprechend weist jede Erhöhung 34 eine im Wesentlichen sphärischen Oberfläche auf, wie in 10 dargestellt. Nach dem Durchführen des Ausbildungsschritts (S90) für eine Erhöhung wird der Halbleiter-Wafer 11 entlang jeder laserbearbeiteten Nut 25, die durch Durchführen des zweiten Ätzschritts erweitert wurde (S80-1 und S80-2) geteilt, um dadurch mehrere Bauelementchips 21b (siehe 12) zu erhalten.

11A ist eine Schnittansicht des Bauelement-Wafers 21, die einen Teilungsschritt (S100) darstellt, und 11B ist eine Schnittansicht des Bauelement-Wafers 21, der durch den Teilungsschritt (S100) bearbeitet wurde. 12 ist eine perspektivische Ansicht einer Wafereinheit 29, die durch Tragen des Bauelement-Wafers 21 durch ein Schutzband 27a an einem ringförmigen Metallrahmen 27b ausgebildet wurde, in dem Zustand, in dem der Teilungsschritt (S100) abgeschlossen wurde. Das Trägerband 27a ist aus Kunststoff ausgebildet zum Beispiel und weist eine im Wesentlichen kreisförmige Form in einer Aufsicht auf. Das Trägerband 27a ist aus einer Basisschicht und einer haftvermittelnden Schicht ausgebildet, die an der gesamten Oberfläche der einen Seite der Basisschicht ausgebildet ist. Die haftvermittelnde Schicht ist aus einem ultraviolett aushärtendem Kunststoff ausgebildet, die zum Beispiel durch ultraviolettes Licht ausgehärtet werden kann. Wie in 12 dargestellt, ist der Bauelement-Wafer 21 an einem zentralen Abschnitt der haftvermittelnden Schicht des ringförmigen Trägerbands 27a angebracht und der ringförmige Rahmen 27b ist an einem umfänglichen Abschnitt der haftvermittelnden Schicht des Trägerbands 27a angebracht. Der ringförmige Rahmen 27b weist eine kreisförmige innere Öffnung zum Aufnehmen des Bauelement-Wafers 21 auf. Das kreisförmige Trägerband 27a weist einen Durchmesser auf, der größer als der Durchmesser der kreisförmigen inneren Öffnung des ringförmigen Rahmens 27b ist. Der Durchmesser des Bauelement-Wafers 21 ist kleiner als der Durchmesser der kreisförmigen inneren Öffnung. Entsprechend ist die haftvermittelnde Schicht des Trägerbands 27a an der inneren Öffnung des ringförmigen Rahmens 27b in einem ringförmigen Bereich freiliegen, der zwischen dem Bauelement-Wafer 21 und dem ringförmigen Rahmen 27b ausgebildet ist.

Der Teilungsschritt (S100) in dieser bevorzugten Ausführungsform ist ein Schneidschritt zum Schneiden des Halbleiter-Wafers 11 unter Verwendung der ringförmigen Schneidklinge 40. Die Schneidklinge 40 ist durch Fixieren abrasiver Körner wie abrasiver Diamantkörner in einem Bindemittel wie einem Metallverbinder ausgebildet. In dem Teilungsschritt (S100) ist die hintere Seite 11b des Halbleiter-Wafers 11 d. h. hintere Seite des Bauelement-Wafers 21 an dem zentralen Abschnitt des Trägerbands (Teilungsbands) 27a (siehe 12) angebracht, in dem der ringförmige Rahmen 27b vorher an dem umfänglichen Abschnitt des Trägerbands 27a angebracht wurde. Danach wird die Schneidklinge 40 gedreht mit einer hohen Geschwindigkeit und abgesenkt, um die vordere Seite 11a des Halbleiter-Wafers 11 entlang jeder laserbearbeiteten Nut 25 zu schneiden (d. h. entlang jeder zweiten ausgedehnten Nut 25b), während die Schneidklinge 40 und der Halbleiter-Wafer 11 in einer Richtung parallel zu jeder Teilungslinie 17 relativ zueinander bewegt werden. Zu diesem Zeitpunkt ist der Halbleiter-Wafer 11 vollständig durch die Schneidklinge 40 geschnitten. Entsprechend, wie in 11B dargestellt, wird eine geschnittene Nut 11e, die eine Tiefe von der vorderen Seite 11a des Halbleiter-Wafers 11 zu der hinteren Seite 11b davon aufweist, entlang jeder laserbearbeiteten Nut 25 ausgebildet. D. h., dass mehrere geschnittenen Nuten 11b entlang allen den Teilungslinien 17 des Halbleiter-Wafers 11 jeweils ausgebildet sind, wie in 12 dargestellt. Im Vergleich mit dem Fall, in dem der Kantenabschnitt der Maskenschicht 30 nah jeder laserbearbeiteten Nut 25 nicht von Kantenabschnitt 19a der Schutzschicht 19 in dem Ausbildungsschritt (S60) für eine Maskenschicht zurückgezogen ist, kann die verzerrte Schicht 11c des Halbleiter-Wafers 11 entlang jeder laserbearbeiteten Nut 25 vollständig in dieser bevorzugten Ausführungsform entfernt werden. Entsprechend kann die Festigkeit des Dies jedes Bauelementchips 21b verbessert werden.

Im Folgenden wird eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu 14 und 15 beschrieben. In der zweiten bevorzugten Ausführungsform wird ein Plasmaätzen entlang jeder laserbearbeiteten Nut 25 tiefer als in der ersten Ausführungsform in der zweiten Hälfte (S80-2) des zweiten Ätzschritts durchgeführt. 14 ist eine Schnittansicht des Bauelement-Wafers 21, welche die zweite Hälfte (S80-2) des zweiten Ätzschritts entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform darstellt. In der zweiten Hälfte (S80-2) des zweiten Ätzschritts entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform wird jede laserbearbeitete Nut 25 ausgedehnt, sodass sie eine Tiefe von der vorderen Seite 11a des Halbleiter-Wafers 11 zu einer Position aufweist, welche die hintere Seite 11b des Halbleiter-Wafers 11 nicht erreicht, wobei diese Tiefe größer als eine fertige Dicke von jedem Bauelementchip 21b ist. Die fertige Dicke A ist die Dicke des Halbleiter-Wafers 11, der durch Durchführen des Teilungsschritts (S100) geteilt wird, um die Bauelementchips 21b zu erhalten. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist die fertige Dicke größer als die Tiefe der deformierten Schicht 11c von der vorderen Seite 11a und kleiner als die ursprüngliche Dicke des Halbleiter-Wafers 11 vor dem Durchführen des Teilungsschritts (S100).

In der zweiten Hälfte (S80-2) entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform wird zumindest eine der Bearbeitungsbedingungen für das Plasmaätzen geändert. Zum Beispiel wird die Konzentration von Perfluorzyklobutan (C₄F₈) oder Sulfathexafluorid (SF₆) erhöht, die elektrische Leistung, die angelegt wird, wird erhöht, oder die Dauer des Plasmaätzens wird erhöht. Durch Ändern von mindestens einem dieser Bearbeitungsbedingungen in dieser Weise kann der Halbleiter-Wafer 11 tief im Vergleich zur zweiten Hälfte (S80-2) entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform geätzt werden. Entsprechend kann jede laserbearbeitete Nut 25 in der Richtung entlang der Tiefe ausgedehnt werden, um dadurch eine zweite ausgedehnte Nut 25b auszubilden, die eine größere Tiefe als die fertige Dicke A aufweist, wie in 14 dargestellt. Danach, wie in 15 dargestellt, wird die hintere Seite 11b des Halbleiter-Wafers 11 geschliffen, bis die Dicke des Halbleiter-Wafers 11 die fertige Dicke A wird, wodurch der Halbleiter-Wafer 11 entlang jeder laserbearbeiteten Nut 25 (d. h. jeder zweiten ausgedehnten Nut 25b) geteilt wird, die durch den zweiten Ätzschritt (S80-1 und S80-2) ausgedehnt wurde.

15 ist eine Teilansicht im Querschnitt, die einen Teilungsschritt (S100) entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform zeigt. In der zweiten bevorzugten Ausführungsform wird der Teilungsschritt (S100) unter Verwendung einer Schleifvorrichtung 50 zum Schleifen der hinteren Seite 11b des Halbleiter-Wafers 11, wie in 15 dargestellt, durchgeführt. Die Struktur der Schleifvorrichtung 50 wird jetzt mit Bezug zu 15 beschrieben. Die Schleifvorrichtung 50 beinhaltet einen Einspanntisch 52 zum Halten des Bauelement-Wafers 21 unter einem Saugen. Vor dem Durchführen des Teilungsschritts (S100) wird der zentrale Abschnitt des Trägerbands 27a an der vorderen Seite 12a des Bauelement-Wafers 21 angebracht, bei dem der ringförmige Rahmen 27b vorher an dem umfänglichen Abschnitt des Trägerbands 27a angebracht wurde. Entsprechend ist der Bauelement-Wafer 21 durch das Trägerband 27a an dem ringförmigen Rahmen 27b in dem Zustand getragen, in dem die hintere Seite 11b des Halbleiter-Wafers 11 des Bauelement-Wafers 21 freiliegt.

Der Einspanntisch 52 ist mit einem Drehmechanismus (nicht dargestellt) wie einem Motor verbunden, sodass der Einspanntisch 52 um seine vertikale Achse Z1 gedreht werden kann. Der Einspanntisch 52 weist eine obere Oberfläche als eine Halteoberfläche 52a zum Halten der vorderen Seite 21a des Bauelement-Wafers 21 auf. Die Halteoberfläche 52a ist durch einen Saugdurchgang (nicht dargestellt) mit einer Vakuumquelle (nicht dargestellt) verbunden, bei der der Saugdurchgang in dem Einspanntisch 52 ausgebildet ist. Entsprechend ist ein Vakuum, das durch die Vakuumquelle ausgebildet wird, dazu angepasst, durch den Saugdurchgang an der Halteoberfläche 52a aufgebracht zu werden, wodurch eine Saugkraft zum Halten der vorderen Seite 21a des Bauelement-Wafers 21 unter einem Saugen generiert wird.

Während die vordere Seite 21a des Bauelement-Wafers 21 an dem zentralen Abschnitt des Trägerbands 27a, das an seinem umfänglichen Abschnitt an einen ringförmigen Rahmen 27b wie oben beschrieben getragen ist, angebracht ist, ist der ringförmige Rahmen 27b nicht in 15 dargestellt. Die Schleifvorrichtung 50 beinhaltet ferner ein Schleifmechanismus, der oberhalb des Einspanntischs 52 bereitgestellt ist, sodass der gegenüber der hinteren Seite 11b des Halbleiter-Wafers 11 des Bauelement-Wafers 21 liegt, der an dem Einspanntisch 52 gehalten ist. Der Schleifmechanismus beinhaltet eine Spindel 54, die um ihre vertikale Achse Z2 gedreht werden kann. Die Spindel 54 ist vertikal durch einen Hebemechanismus (nicht dargestellt) bewegbar. Eine scheibenförmige Scheibenbefestigung 56 ist an dem unteren Ende der Spindel 54 fixiert. Eine ringförmige Schleifscheibe 58 ist an der unteren Oberfläche der Scheibenbefestigung 56 befestigt, wobei die Schleifscheibe 58 einen äußeren Durchmesser im Wesentlichen gleich zu dem Durchmesser der Scheibenbefestigung 56 aufweist. Die Schleifscheibe 58 beinhaltet eine ringförmige Scheibenbasis (Ringbasis) 58a, die aus Metall wie Aluminium oder Edelstahl ausgebildet ist.

Die obere Oberfläche der Scheibenbasis 58a ist an der unteren Oberfläche der Scheibenbefestigung 56 fixiert, sodass die Scheibenbasis 58a an der Spindel 54 fixiert befestigt ist. Ferner beinhaltet die Schleifscheibe 58 mehrere abrasive Elemente (Schleifchips) 58b, die an der unteren Oberfläche der Scheibenbasis 58a fixiert sind. Jedes abrasive Element 58b weist eine Form wie ein rechteckiges Prisma auf. Die mehreren abrasiven Elemente 58b sind ringförmig an gegebenen Abständen an der unteren Oberfläche der ringförmigen Scheibenbasis 58a entlang des gesamten des äußeren Umfangs davon angeordnet. Jedes abrasive Element 58b ist zum Beispiel durch Mischen von abrasiven Körnern aus Diamant oder kubischem Bornitrid (cBN) in einem Verbinder, der aus Metall, Keramik oder Kunststoff zum Beispiel ausgebildet ist, ausgebildet. Jedoch sind die abrasiven Körner und der Verbinder nicht in ihrer Art beschränkt, sondern können geeignet entsprechend den Spezifikationen für jedes abrasive Element 58b ausgewählt werden.

In dem Teilungsschritt (S100) entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform wird der Halbleiter-Wafer 11 unter Verwendung der Schleifvorrichtung 50 geschliffen. Insbesondere wird der Bauelement-Wafer 21 zuerst durch das Trägerband 27a an dem Einspanntisch 52 unter einem Saugen in dem Zustand gehalten, in dem die hintere Seite 11b des Halbleiter-Wafers 11 von jedem Bauelement-Wafer 21 nach oben freiliegt. In diesem Zustand wird der Einspanntisch 52 um die Achse Z1 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in einer vorbestimmten Richtung gedreht und die Spindel 54 wird auch um die Achse Z2 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in der vorbestimmten Richtung gedreht, die durch einen Pfeil Q in 15 dargestellt ist. Danach wird die Spindel 54 abgesenkt, bis die abrasiven Elemente 58b in Anlage gegen die hintere Seite 11b des Halbleiter-Wafers 11 kommen. Danach wird die Spindel 54 ferner abgesenkt, um die hintere Seite 11b des Halbleiter-Wafers 11 zu schleifen, bis die Dicke des Halbleiter-Wafers 11 die fertige Dicke A wird, die in 14 dargestellt ist. Wenn die Dicke des Halbleiter-Wafers 11 die fertige Dicke A erreicht hat, wird der Bauelement-Wafer 21 entlang jeder Teilungslinie 17 geteilt, um die Bauelementchips 21b voneinander getrennt zu erhalten. Nach dem Teilen des Bauelement-Wafers 21 in die Bauelementchips 21b, die an dem Trägerband 27a angebracht sind, kann das Trägerband 27a unter Verwendung eines Bandausdehners (nicht dargestellt) ausgedehnt werden, um dadurch den Abstand zwischen benachbarten der Bauelementchips 21b zu erhöhen. In diesem Fall kann jeder Bauelementchip 21b einfach von dem Trägerband 27a in dem folgenden Schritt aufgenommen werden. Ferner kann die Struktur und das Verfahren in der zweiten bevorzugten Ausführungsform geeignet modifiziert werden, ohne von dem Umfang des Ziels der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann die zweite Hälfte (S80-2) des zweiten Ätzschritts entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform in einer solchen Weise modifiziert werden, das Plasmaätzen fortgesetzt wird, nachdem die Tiefe von jeder laserbearbeiteten Nut 25 größer als eine fertige Dicke A wird, wodurch der Halbleiter-Wafer 11 geteilt wird. D. h. dass der Halbleiter-Wafer 11 geätzt werden kann, bis er entlang jeder laserbearbeiteten Nut 25 geteilt ist. In dieser Weise kann der Halbleiter-Wafer 11 durch die zweite Hälfte (S80-2) des zweiten Ätzschritts geteilt werden.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Der Umfang der Erfindung wird durch die angehängten Ansprüche definiert und alle Änderungen und Modifikationen, die in das Äquivalente des Umfangs der Ansprüche fallen, werden darum durch die Erfindung umfasst.

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• JP 2009021476