本發(fā)明涉及一種處理基板的方法，該基板具有第一表面和與第一表面相反的第二表面，第一表面具有器件區(qū)域，其中，器件區(qū)域中形成有多個(gè)器件。
背景技術(shù)：
在光學(xué)器件制造處理中，例如由n型氮化物半導(dǎo)體層和p型氮化物半導(dǎo)體層組成的光學(xué)器件層形成在單晶基板(諸如藍(lán)寶石基板、碳化硅(sic)基板或氮化鎵(gan)基板)的前側(cè)上，或者形成在玻璃基板的前側(cè)上。光學(xué)器件層形成在單晶基板或玻璃基板的前側(cè)上的器件區(qū)域中。
光學(xué)器件層由交叉分隔線(還被稱為“街道”)來分隔，以限定分別形成諸如發(fā)光二極管(led)和激光二極管的光學(xué)器件的單獨(dú)區(qū)域。通過在單晶基板或玻璃基板的前側(cè)上提供光學(xué)器件層，形成光學(xué)器件晶圓。光學(xué)器件晶圓沿著分隔線被分離(例如被切割)，以劃分形成光學(xué)器件的單獨(dú)區(qū)域，從而獲得作為芯片或管芯的各個(gè)光學(xué)器件。
還采用大致與上面詳細(xì)說明的相同方法來從基板(諸如單晶基板、玻璃基板、復(fù)合基板或多晶基板)獲得例如各個(gè)半導(dǎo)體器件、電源器件、醫(yī)療器件、電氣部件或mems器件，基板具有形成這些器件的器件區(qū)域。
上面提及的制造處理通常包括用于調(diào)節(jié)基板厚度的研磨步驟。研磨步驟從基板的與上面形成器件區(qū)域的基板前側(cè)相反的后側(cè)開始執(zhí)行。
特別地，為了實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的尺寸減小，必須減小器件(諸如光學(xué)器件、半導(dǎo)體器件、電源器件、醫(yī)療器件、電氣部件或mems器件)的尺寸。因此，在上述研磨步驟中將上面形成有器件的基板研磨到μm范圍(例如在從30μm到200μm的范圍內(nèi))的厚度。
然而，在已知器件制造處理中，諸如例如通過燃燒基板表面或不穩(wěn)定且緩慢的研磨處理(尤其是在基板由難以研磨的材料制成時(shí)，材料諸如玻璃、硅(si)、砷化鎵(gaas)、氮化鎵(gan)、磷化鎵(gap)、砷化銦(inas)、磷化銦(inp)、碳化硅(sic)、氮化硅(sin)、鉭酸鋰(lt)、鈮酸鋰(ln)、藍(lán)寶石(al2o3)、氮化鋁(aln)、氧化硅(sio2)等)，在研磨處理中產(chǎn)生諸如對基板的損壞的問題。
進(jìn)一步地，當(dāng)研磨由這種難以處理的材料制成的基板時(shí)，發(fā)生所使用的研磨裝置的顯著磨損，這導(dǎo)致研磨裝置(特別是其中包括的磨輪)減少的使用壽命，由此導(dǎo)致增加的處理成本。
因此，仍然需要允許以高效、可靠且成本有效的方式處理基板的處理基板的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
因此，本發(fā)明的目的是提供一種允許以高效、可靠且成本有效的方式處理基板的處理基板的方法。該目標(biāo)由具有權(quán)利要求1的技術(shù)特征的基板處理方法來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式遵循從屬權(quán)利要求。
本發(fā)明提供了一種處理基板的方法，該基板具有第一表面和與第一表面相反的第二表面，第一表面具有器件區(qū)域，其中，器件區(qū)域中形成有多個(gè)器件。該方法包括以下步驟：在沿著第二表面的多個(gè)位置中從第二表面?zhèn)认蚧迨┘用}沖激光束，以便在基板中形成多個(gè)孔區(qū)域，每個(gè)孔區(qū)域從第二表面朝向第一表面延伸。每個(gè)孔區(qū)域由改性區(qū)域和改性區(qū)域中向第二表面開放的空間組成。該方法還包括以下步驟：研磨基板的已經(jīng)形成多個(gè)孔區(qū)域的第二表面，以調(diào)節(jié)基板厚度。
脈沖激光束在沿著第二表面的多個(gè)位置中(即，在第二表面上的多個(gè)位置中)被施加至基板。
在本發(fā)明的方法中，脈沖激光束在沿著第二表面的多個(gè)位置中被施加至基板。因此，孔區(qū)域形成在沿著第二表面的多個(gè)位置中。
根據(jù)本發(fā)明的處理方法，脈沖激光束在沿著第二表面的多個(gè)位置中從第二表面?zhèn)缺皇┘又粱?，以便在基板中形成多個(gè)孔區(qū)域。通過形成這些孔區(qū)域，降低基板在形成孔區(qū)域的區(qū)域中的強(qiáng)度。
因此，極大地便于研磨基板的已經(jīng)形成多個(gè)孔區(qū)域的第二表面。由于形成孔區(qū)域引起的基板強(qiáng)度的降低，顯著提高了研磨處理的穩(wěn)定性和可靠性，這允許準(zhǔn)確地控制所得到的基板厚度。進(jìn)一步地，研磨處理可以更高效地(特別是以更高研磨速度)被執(zhí)行。
因?yàn)橥ㄟ^形成孔區(qū)域降低基板的強(qiáng)度，所以即使在研磨由難以處理的材料制成的基板(諸如上面列出的那些基板)時(shí)，也可以顯著減少用于研磨基板的研磨裝置的磨損。因此，顯著延長研磨裝置(特別是研磨裝置內(nèi)包括的磨輪)的使用壽命，這導(dǎo)致處理成本降低。
而且，沿著第二表面的多個(gè)孔區(qū)域的形成有助于實(shí)現(xiàn)研磨裝置(諸如磨輪)的所謂自磨銳。由此，在執(zhí)行研磨基板的第二表面的步驟時(shí)，同時(shí)調(diào)節(jié)研磨裝置。這樣，可以可靠地避免研磨裝置的堵塞(clogging)。因此，研磨可以以更高處理負(fù)載來執(zhí)行，這進(jìn)一步增加了處理速率。
進(jìn)一步地，孔區(qū)域的形成使得第二表面粗糙。由于表面粗糙度的該增加，可以在研磨步驟期間刨光(dress)用于研磨第二表面的研磨裝置，諸如磨輪。這樣，減少研磨負(fù)載，并且可靠地防止基板表面燃燒。
因此，本發(fā)明的處理方法允許以有效、可靠且成本有效的方式處理基板。
脈沖激光束可以具有允許激光束傳輸通過基板的波長。
脈沖激光束可以以相鄰位置不彼此交疊的這種方式在沿著第二表面的多個(gè)位置中被施加至基板。
脈沖激光束可以以相鄰位置之間的距離(即，相鄰位置的中心之間的距離)在3μm至50μm范圍(優(yōu)選地為5μm至40μm，并且更優(yōu)選地為8μm至30μm)內(nèi)的這種方式在沿著第二表面的多個(gè)位置中被施加至基板。多個(gè)孔區(qū)域可以形成在基板中，使得相鄰孔區(qū)域的中心之間的距離在3μm至50μm范圍(優(yōu)選地為5μm至40μm，并且更優(yōu)選地為8μm至30μm)內(nèi)。特別優(yōu)選地，相鄰孔區(qū)域的中心之間的距離在8μm至10μm的范圍內(nèi)。
孔區(qū)域可以彼此等距隔開。另選地，相鄰或鄰近孔區(qū)域中的一些或所有到彼此可以具有不同距離。
孔區(qū)域可以以在每mm2400至100000個(gè)孔區(qū)域(優(yōu)選地為每mm2600至50000個(gè)孔區(qū)域，并且更優(yōu)選地為每mm21000至20000個(gè)孔區(qū)域)的范圍內(nèi)的面密度在第二表面上形成。
孔區(qū)域的直徑可以沿著從基板的第二表面朝向基板的第一表面的方向大致恒定。
孔區(qū)域可以具有在1μm至30μm(優(yōu)選地為2μm至20μm，并且更優(yōu)選地為3μm至10μm)范圍內(nèi)的直徑。
特別優(yōu)選地，孔區(qū)域可以具有在2μm至3μm范圍內(nèi)的直徑。
多個(gè)孔區(qū)域優(yōu)選地形成在基板中，使得相鄰或鄰近孔區(qū)域的改性區(qū)域不彼此交疊。這樣，可以特別可靠地確?；寰S持用于特別是在研磨基板的第二表面的步驟中允許基板的高效進(jìn)一步處理的足夠程度的強(qiáng)度或魯棒性。
優(yōu)選地，相鄰或鄰近孔區(qū)域的外緣之間的距離為至少1μm。
多個(gè)孔區(qū)域可以形成在基板中，使得相鄰或鄰近孔區(qū)域的改性區(qū)域至少部分彼此交疊。在一些實(shí)施方式中，相鄰或鄰近孔區(qū)域的改性區(qū)域僅沿著孔區(qū)域的沿著基板的厚度的延伸的一部分彼此交疊。例如，相鄰或鄰近孔區(qū)域的改性區(qū)域可以僅沿著孔區(qū)域的沿著基板的厚度更靠近基板的第二表面的延伸的一部分彼此交疊。相鄰或鄰近孔區(qū)域的改性區(qū)域可以被構(gòu)造為沿著孔區(qū)域的沿著基板的厚度更靠近基板的第一表面的延伸的一部分彼此不交疊。
多個(gè)孔區(qū)域可以形成在基板中，使得相鄰或鄰近孔區(qū)域的空間至少部分彼此交疊。在一些實(shí)施方式中，相鄰或鄰近孔區(qū)域的空間僅沿著孔區(qū)域的沿著基板的厚度的延伸的一部分彼此交疊。例如，相鄰或鄰近孔區(qū)域的空間可以僅沿著孔區(qū)域的沿著基板的厚度更靠近基板的第二表面的延伸的一部分彼此交疊。相鄰或鄰近孔區(qū)域的空間可以被構(gòu)造為沿著孔區(qū)域的沿著基板的厚度更靠近基板的第一表面的延伸的一部分彼此不交疊。
孔區(qū)域中的一些或全部可以具有大致圓柱形狀或錐形狀。
孔區(qū)域中的一些或全部可以大致具有圓柱的形狀，縱向圓柱軸沿著從基板的第二表面朝向第一表面的方向來布置。在這種情況下，孔區(qū)域的直徑沿著從基板的第二表面朝向基板的第一表面的方向可以是大致恒定的。
孔區(qū)域中的一些或全部可以具有錐形狀，其中，孔區(qū)域沿著它們沿著基板的厚度的延伸逐漸變細(xì)?？讌^(qū)域可以沿從基板的第二表面朝向基板的第一表面的方向逐漸變細(xì)。在這種情況下，孔區(qū)域的直徑在從基板的第二表面朝向第一表面的方向上減小。
在脈沖激光束的焦點(diǎn)位于第二表面上或在從第二表面朝向第一表面的方向上離第二表面一距離的條件下，脈沖激光束可以被施加至基板。
基板可以由對脈沖激光束透明的材料制成。在這種情況下，多個(gè)孔區(qū)域通過施加具有允許激光束傳輸通過基板的波長的脈沖激光束形成在基板中。
在脈沖激光束的焦點(diǎn)位于第二表面上或在與從第二表面朝向第一表面的方向相反的方向上離第二表面一距離的條件下，脈沖激光束可以被施加至基板。在這種情況下，在脈沖激光束的焦點(diǎn)位于第二表面上或在從第二表面遠(yuǎn)離第一表面的方向上離第二表面一距離的條件下，脈沖激光束被施加至基板。
可以通過施加具有由基板材料吸收的這種波長的脈沖激光束來在基板中形成多個(gè)孔區(qū)域。在這種情況下，孔區(qū)域通過激光燒蝕來形成。該方法對于處理碳化硅(sic)基板(諸如sic晶圓)是特別高效的。
孔區(qū)域的縱橫比被定義為由孔區(qū)域的直徑除以孔區(qū)域沿著基板厚度的延伸(即，孔區(qū)域在基板厚度方向上延伸的長度)?？讌^(qū)域可以具有1：5或更小(優(yōu)選地為1：10或更小，并且更優(yōu)選地為1:20或更小)的縱橫比。大致1：5的縱橫比允許使用特別簡單的處理設(shè)置。對于大致1:20或更小的縱橫比，孔區(qū)域可以以特別高效的方式來形成。
孔區(qū)域可以具有17.5μm或更大(優(yōu)選地為35μm或更大，并且更優(yōu)選地為70μm或更大)的直徑。這樣，孔區(qū)域沿著350μm或更多基板厚度的延伸可以憑借上面識別的孔區(qū)域的縱橫比來高效且可靠地實(shí)現(xiàn)。
基板可以為單晶基板或玻璃基板或復(fù)合基板(諸如復(fù)合半導(dǎo)體基板，例如gaas基板)或多晶基板(諸如陶瓷基板)。在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，基板是單晶基板或玻璃基板。
改性區(qū)域是基板的已經(jīng)通過施加脈沖激光束被改性(modify)的區(qū)域。例如，改性區(qū)域可以是基板材料的結(jié)構(gòu)已經(jīng)通過施加脈沖激光束被改性的基板的區(qū)域。
改性區(qū)域可以是非晶區(qū)域或形成裂縫的區(qū)域。在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，改性區(qū)域是非晶區(qū)域。
如果改性區(qū)域是形成裂縫的區(qū)域(即，已經(jīng)形成裂縫)，則裂縫可以是微裂縫。裂縫可以具有μm范圍內(nèi)的維數(shù)，例如長度和/或?qū)挾?。例如，裂縫可以具有5μm至100μm范圍內(nèi)的寬度和/或100μm至1000μm范圍內(nèi)的長度。
在本發(fā)明的方法的一些實(shí)施方式中，基板是單晶基板，并且該方法包括以下步驟：在沿著第二表面的多個(gè)位置中從第二表面?zhèn)认騿尉Щ迨┘用}沖激光束，以便在單晶基板中形成多個(gè)孔區(qū)域，每個(gè)孔區(qū)域從第二表面朝向第一表面延伸，其中，每個(gè)孔區(qū)域由非晶區(qū)域和非晶區(qū)域中向第二表面開放的空間組成；以及研磨單晶基板的已經(jīng)形成多個(gè)孔區(qū)域的第二表面，以調(diào)節(jié)基板厚度。非晶區(qū)域使基板在已經(jīng)形成多個(gè)孔區(qū)域的區(qū)域中更脆弱，由此便于研磨處理。在脈沖激光束的焦點(diǎn)位于第二表面上或在從第二表面朝向第一表面的方向上離第二表面一距離的條件下，脈沖激光束可以被施加至單晶基板。
在本發(fā)明的方法的一些實(shí)施方式中，基板是復(fù)合基板或多晶基板，并且該方法包括以下步驟：在沿著第二表面的多個(gè)位置中從第二表面?zhèn)认蚧迨┘用}沖激光束，以便在基板中形成多個(gè)孔區(qū)域，每個(gè)孔區(qū)域從第二表面朝向第一表面延伸，其中，每個(gè)孔區(qū)域由非晶區(qū)域和非晶區(qū)域中向第二表面開放的空間組成；以及研磨基板的已經(jīng)形成多個(gè)孔區(qū)域的第二表面，以調(diào)節(jié)基板厚度。非晶區(qū)域使基板在已經(jīng)形成多個(gè)孔區(qū)域的區(qū)域中更脆弱，由此便于研磨處理。
在本發(fā)明的方法的一些實(shí)施方式中，基板是玻璃基板，并且該方法包括以下步驟：在沿著第二表面的多個(gè)位置中從第二表面?zhèn)认虿ＡЩ迨┘用}沖激光束，以便在玻璃基板中形成多個(gè)孔區(qū)域，每個(gè)孔區(qū)域從第二表面朝向第一表面延伸，其中，每個(gè)孔區(qū)域由形成裂縫的區(qū)域和該區(qū)域中向第二表面開放的空間組成；以及研磨玻璃基板的已經(jīng)形成多個(gè)孔區(qū)域的第二表面，以調(diào)節(jié)基板厚度。裂縫使基板在已經(jīng)形成多個(gè)孔區(qū)域的區(qū)域中更脆弱，由此便于研磨處理。裂縫可以是微裂縫。
孔區(qū)域中的一些或全部可以被形成為僅沿著基板在從第二表面朝向第一表面的方向上的厚度的一部分延伸。在這種情況下，孔區(qū)域的改性區(qū)域中的空間向基板的第二表面開放但不向第一表面開放?？讌^(qū)域中的一些或全部可以被形成為沿著基板的厚度的30％或更多(優(yōu)選地為40％或更多，更優(yōu)選地為50％或更多，甚至更優(yōu)選地為60％或更多，并且仍然甚至更優(yōu)選地為70％或更多)延伸。
特別優(yōu)選地，孔區(qū)域沿著基板厚度的延伸被選擇為使得該延伸與在研磨步驟中或在研磨步驟和隨后應(yīng)力釋放步驟(諸如拋光和/或蝕刻步驟)的序列中基板材料要被去除的深度相同。
通過這樣選擇孔區(qū)域的延伸，可以確?；宓脑谘心ゲ襟E中要研磨或在研磨步驟和隨后應(yīng)力釋放步驟的序列中要去除的整個(gè)部分的強(qiáng)度通過形成孔區(qū)域來降低。由此，研磨處理或研磨處理和隨后應(yīng)力釋放處理的序列可以以特別高程度的效率和可靠性來進(jìn)行。
進(jìn)一步地，基板的形成孔區(qū)域的部分在研磨步驟或研磨步驟和隨后應(yīng)力釋放步驟的序列中被完全去除，使得在研磨之后或在研磨和應(yīng)力釋放之后，沒有孔區(qū)域留在基板中。
通過將孔區(qū)域形成為僅沿著基板厚度的一部分延伸，可以可靠地避免由脈沖激光束對在器件區(qū)域中形成的器件的任何損壞。
例如，通過將脈沖激光束的焦點(diǎn)定位成在從第二表面朝向第一表面的方向上離第二表面適當(dāng)距離處或在與從第二表面朝向第一表面的方向相反的方向上離第二表面適當(dāng)距離處，可以準(zhǔn)確地控制孔區(qū)域沿著基板厚度的延伸量。
第二表面可以沿著孔區(qū)域的在從第二表面朝向第一表面的方向上的整個(gè)延伸范圍(entireextension)被研磨。在這種情況下，在研磨步驟中要研磨的基板的整個(gè)部分的強(qiáng)度通過形成孔區(qū)域被降低。因此，研磨處理可以以特別高程度的效率和可靠性來進(jìn)行。
進(jìn)一步地，基板的形成孔區(qū)域的部分在研磨步驟中被完全去除，使得在研磨之后沒有孔區(qū)域留在基板中。
孔區(qū)域可以形成在整個(gè)第二表面上。這樣，可以以特別可靠且高效的方式降低基板的強(qiáng)度，由此進(jìn)一步便于研磨處理。
另選地，孔區(qū)域可以僅形成在第二表面的一部分上。
特別地，多個(gè)分隔線可以存在于第一表面上，分隔線分隔多個(gè)器件，并且孔區(qū)域可以僅形成在與分隔線大致相反的第二表面的區(qū)域中。這里，術(shù)語“大致”定義第二表面的與分隔線相反且形成孔區(qū)域的區(qū)域可以具有與分隔線相同的寬度或與分隔線的寬度偏離多達(dá)±100μm的寬度。
形成在基板的第一表面上的分隔線在大致垂直于其延伸方向的方向上可以具有在30μm至200μm(優(yōu)選地為30μm至150μm，并且更優(yōu)選地為30μm至120μm)范圍內(nèi)的寬度。
通過僅在第二表面的與分隔線大致相反的區(qū)域中形成孔區(qū)域，可以可靠地確保器件區(qū)域中所形成的器件不被施加于基板的脈沖激光束損壞。
特別地，孔區(qū)域中的一些或全部可以在沒有脈沖激光束對器件的損壞的任何風(fēng)險(xiǎn)的情況下被形成為沿著基板的整個(gè)厚度延伸。在這種情況下，各個(gè)孔區(qū)域的改性區(qū)域中的空間向基板的第二表面和第一表面開放。
通過將孔區(qū)域形成為沿著基板的整個(gè)厚度延伸，便于沿著分隔線切割基板的步驟。特別地，孔區(qū)域在分隔線處的存在降低基板在待切割的基板部分中的強(qiáng)度，使得可以以特別高效且可靠的方式來切割基板。
基板例如可以通過使用機(jī)械切割裝置(諸如刀片或鋸子)、通過激光切割、通過等離子體切割(例如，使用等離子體源)等被切割。進(jìn)一步地，還可以使用這些方法的組合。
如果孔區(qū)域被形成為沿著基板的整個(gè)厚度延伸，則例如以更高效方式(特別地以增加的處理速度)來執(zhí)行基板沿著分隔線的機(jī)械切割。比如，對于刀片或鋸子切割處理的情況，可以顯著增加刀片或鋸子切割速度。
如果孔區(qū)域在切割處理之后保留在基板的單獨(dú)部分上，則隨后例如可以通過拋光或蝕刻所得到的基板部分(例如，芯片或管芯)的外表面或側(cè)表面來去除它們。
研磨基板的第二表面可以在沿著分隔線切割基板之前被執(zhí)行。
研磨基板的第二表面可以在沿著分隔線切割基板之后被執(zhí)行。特別地，可以在形成孔區(qū)域的步驟之后但在研磨步驟之前或在形成孔區(qū)域的步驟和研磨步驟之前沿著分隔線切割基板。在這種情況下，優(yōu)選地，在孔區(qū)域形成步驟之后但在研磨步驟之前執(zhí)行切割步驟。
特別地，在沿著分隔線切割基板的步驟中，基板可以僅沿著基板厚度的一部分被切割。隨后，可以在切割步驟之后執(zhí)行基板第二表面的研磨。
研磨可以以關(guān)于將基板厚度減小至對應(yīng)于基板已經(jīng)沿著分隔線被切割的深度(即，對應(yīng)于切割步驟的切割深度)的厚度的這種方式來進(jìn)行。在這種情況下，在研磨步驟中去除由切割處理沿著分隔線尚未到達(dá)的基板材料，使得由研磨處理沿著分隔線分開基板。
由此，基板的第二表面的研磨可以沿著基板厚度的剩余部分來執(zhí)行(在該剩余部分中，在切割步驟中沒有去除基板材料)，以便沿著分隔線分開基板。
通過以上面詳細(xì)說明的方式在研磨步驟中分開基板，可以以特別可靠、準(zhǔn)確且高效的方式來處理基板。
特別地，在研磨之前(即，在基板厚度減小之前)對基板執(zhí)行沿著分隔線切割基板的步驟。因此，可以可靠地避免在沿著分隔線的切割期間基板的任何變形，諸如基板翹曲等。進(jìn)一步地，顯著減小切割期間施加至基板的應(yīng)力，這允許獲得具有增加的管芯強(qiáng)度的芯片或管芯。可以防止對所得到的芯片或管芯的任何損壞(諸如裂縫或后側(cè)碎片的形成)。
而且，因?yàn)閮H沿著基板厚度的一部分沿著分隔線切割基板，所以提高切割處理的效率(特別是處理速度)。而且，延長用于切割步驟的切割裝置的使用壽命。
脈沖激光束可以以相鄰位置之間的距離(即，相鄰位置的中心之間的距離)在3μm至50μm(優(yōu)選地為5μm至40μm，并且更優(yōu)選地為8μm至30μm)范圍內(nèi)的這種方式，在第二表面的大致與分隔線相反的區(qū)域中的多個(gè)位置中被施加至基板。多個(gè)孔區(qū)域可以形成在第二表面的與分隔線大致相反的區(qū)域中，使得相鄰孔區(qū)域的中心之間的距離在3μm至50μm(優(yōu)選地為5μm至40μm，并且更優(yōu)選地為8μm至30μm)范圍內(nèi)。特別優(yōu)選地，相鄰孔區(qū)域的中心之間的距離在8μm至10μm的范圍內(nèi)。
孔區(qū)域可以彼此等距離地隔開。另選地，相鄰或鄰近孔區(qū)域中的一些或所有彼此可以具有不同距離。
孔區(qū)域可以以在每mm2400至100000個(gè)孔區(qū)域(優(yōu)選地為每mm2600至50000個(gè)孔區(qū)域，并且更優(yōu)選地為每mm21000至20000個(gè)孔區(qū)域)的范圍內(nèi)的面密度在第二表面的與分隔線大致相反的區(qū)域中上形成。
至少一個(gè)束阻擋層可以存在于第一表面上，其中，至少一個(gè)束阻擋層在從第一表面朝向第二表面的方向上被布置在器件下面，并且至少一個(gè)束阻擋層對脈沖激光束是不透明的。
通過在第一表面上提供至少一個(gè)這種束阻擋層，可以可靠地確保可靠地避免由脈沖激光束對器件區(qū)域中形成的器件的任何損壞。
至少一個(gè)束阻擋層可以被構(gòu)造為例如通過吸收或反射脈沖激光束來阻擋脈沖激光束。
至少一個(gè)束阻擋層例如可以為金屬層或高反射涂層，諸如金屬高反射涂層或介電多層高反射涂層。
至少一個(gè)束阻擋層可以至少在整個(gè)器件區(qū)域上延伸。這樣，可以以特別簡單且可靠的方式來避免由脈沖激光束對器件區(qū)域中所形成的器件的任何損壞。
多個(gè)單獨(dú)束阻擋層可以存在于第一表面上，其中，每個(gè)束阻擋層設(shè)置在從第一表面朝向第二表面的方向上被布置在各個(gè)器件下面。這樣，可以顯著減少形成束阻擋層所要求的材料量。
本發(fā)明的方法還可以包括以下步驟：在研磨第二表面之后拋光第二表面。通過在研磨步驟之后拋光第二表面，可以釋放研磨期間在基板中所生成的任何應(yīng)力。拋光步驟例如可以是干拋光步驟、濕拋光步驟、化學(xué)機(jī)械拋光(cmp)步驟或磨光步驟。
本發(fā)明的方法還可以包括以下步驟：在研磨第二表面之后蝕刻第二表面。通過在研磨步驟之后蝕刻第二表面，可以釋放研磨期間在基板中所生成的任何應(yīng)力。蝕刻步驟可以為干蝕刻步驟(諸如等離子體蝕刻步驟)或濕蝕刻步驟。
進(jìn)一步地，拋光和蝕刻的組合也可以在基板的研磨之后被施加至基板的第二表面。
基板可以由對脈沖激光束透明的材料制成。在這種情況下，多個(gè)孔區(qū)域通過施加具有允許激光束傳輸通過基板的波長的脈沖激光束形成在基板中。
另選地，可以通過施加具有由基板材料吸收的這種波長的脈沖激光束在基板中形成多個(gè)孔區(qū)域。在這種情況下，孔區(qū)域通過激光燒蝕來形成。
例如，如果基板是硅(si)基板，則脈沖激光束可以具有1.5μm或更大的波長。
脈沖激光束可以具有例如在0.5ps至20ps范圍內(nèi)的脈沖寬度。
基板例如可以是半導(dǎo)體基板、藍(lán)寶石(al2o3)基板、陶瓷基板(諸如氧化鋁陶瓷基板)、石英基板、氧化鋯基板、pzt(鈦酸鋯酸鉛)基板、聚碳酸酯基板、光學(xué)晶體材料基板等?；蹇梢詾橛缮厦嫠胁牧现械囊粋€(gè)或更多個(gè)制成的晶圓。
特別地，基板例如可以是硅(si)基板、砷化鎵(gaas)基板、氮化鎵(gan)基板、磷化鎵(gap)基板、砷化銦(inas)基板、磷化銦(inp)基板、碳化硅(sic)基板、氮化硅(sin)基板、鉭酸鋰(lt)基板、鈮酸鋰(ln)基板、藍(lán)寶石(al2o3)基板、氮化鋁(aln)基板、氧化硅(sio2)基板等?；蹇梢詾橛缮厦嫠胁牧现械囊粋€(gè)或更多個(gè)制成的晶圓。
基板可以是玻璃基板，諸如例如玻璃晶圓。
基板可以由單個(gè)材料或不同材料(例如，上述材料中的兩個(gè)或更多個(gè))的組合來制成。
關(guān)于可以使用本發(fā)明的方法處理的基板的形狀和尺寸沒有限制。
例如，基板在其頂視圖中可以具有圓形或環(huán)形、橢圓形、矩形、正方形、圓形的分割的形狀(諸如半圓或四分之一圓)等。
對于圓形或環(huán)形基板的情況，基板可以具有例如在從大致5.1cm至大致30.5cm(2英寸至12英寸)范圍內(nèi)的直徑。對于正方形基板的情況，基板可以具有例如從50×50mm2至300×300mm2范圍內(nèi)的尺寸。
研磨之前的基板的厚度例如可以在從200μm至1500μm的范圍內(nèi)(優(yōu)選地在從700μm至1000μm的范圍內(nèi))。研磨之后的基板的厚度例如可以在從30μm至200μm的范圍內(nèi)。
形成在基板的第一表面上的器件區(qū)域中的器件例如可以為光學(xué)器件、半導(dǎo)體器件、電源器件、醫(yī)療器件、電氣部件、mems器件或其組合。
脈沖激光束可以使用聚焦透鏡來聚焦。聚焦透鏡的數(shù)值孔徑(na)可以被設(shè)置為使得通過將聚焦透鏡的數(shù)值孔徑除以基板的折射率獲得的值在0.05至0.2的范圍內(nèi)。這樣，可以以特別可靠且高效的方式形成孔區(qū)域。
附圖說明
下文中，將參照附圖來解釋本發(fā)明的非限制性示例，附圖中：
圖1是示出了作為要由本發(fā)明的方法處理的基板的光學(xué)器件晶圓的立體圖；
圖2的(a)至圖2的(e)是用于示出根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施方式的用于在圖1的光學(xué)器件晶圓中形成多個(gè)孔區(qū)域的步驟的視圖；
圖3是示出聚焦透鏡的數(shù)值孔徑(na)、光學(xué)器件晶圓的折射率(n)與通過將數(shù)值孔徑除以折射率獲得的值(s＝na/n)之間的關(guān)系的視圖；
圖4(a)到圖4(c)進(jìn)一步示出了圖2中所示的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的處理光學(xué)器件晶圓的方法，其中，圖4(a)是示出了其中形成有孔區(qū)域的晶圓的立體圖，圖4(b)是示出了其中形成有孔區(qū)域的晶圓的剖面圖，并且圖4(c)是示出了研磨步驟之后的晶圓的剖面圖；
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)另外實(shí)施方式的處理光學(xué)器件晶圓的方法，其中，圖5的(a)是示出了用于一個(gè)另外實(shí)施方式的其中形成有孔區(qū)域的晶圓的剖面圖，并且圖5的(b)是示出了用于另一個(gè)另外實(shí)施方式的其中形成有孔區(qū)域的晶圓的剖面圖；
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式的處理光學(xué)器件晶圓的方法，其中，圖6的(a)是示出了其中形成有孔區(qū)域的晶圓的立體圖，圖6的(b)是示出了其中形成有孔區(qū)域的晶圓的剖面圖，并且圖6的(c)是示出了研磨步驟之后的晶圓的剖面圖；
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式的處理光學(xué)器件晶圓的方法，其中，圖7的(a)是示出了其中形成有孔區(qū)域的晶圓的剖面圖，并且圖7的(b)是示出了研磨步驟之后的晶圓的剖面圖；以及
圖8是示出了用于根據(jù)本發(fā)明的處理方法的實(shí)施方式執(zhí)行研磨步驟的研磨裝置的立體圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。優(yōu)選實(shí)施方式涉及處理作為基板的光學(xué)器件晶圓的方法。
光學(xué)器件晶圓可以具有在μm范圍內(nèi)(優(yōu)選地在200μm至1500μm范圍內(nèi)，并且更優(yōu)選地在700μm至1000μm范圍內(nèi))的研磨之前的厚度。
圖1是作為要由本發(fā)明的處理方法處理的基板的光學(xué)器件晶圓2的立體圖。光學(xué)器件晶圓2是單晶基板。
在其它實(shí)施方式中，要由本發(fā)明的處理方法處理的基板可以為玻璃基板或復(fù)合基板(諸如復(fù)合半導(dǎo)體基板，例如gaas基板)或多晶基板(諸如陶瓷基板)。
圖1中所示的光學(xué)器件晶圓2大致由具有例如400μm厚度的藍(lán)寶石基板組成。多個(gè)光學(xué)器件21(諸如發(fā)光二極管(led)和激光二極管)形成在藍(lán)寶石基板的前側(cè)2a(即，第一表面)上的器件區(qū)域20中。光學(xué)器件21以柵格或矩陣布置被提供在藍(lán)寶石基板的前側(cè)2a上。光學(xué)器件21由形成在藍(lán)寶石基板的前側(cè)2a上(即，在光學(xué)器件晶圓2的前側(cè)2a上)的多個(gè)交叉分隔線22分開。
進(jìn)一步地，光學(xué)器件晶圓2具有與前側(cè)2a相反的后側(cè)2b，即，第二表面。
在下文中，將參照圖2至圖4(a)到圖4(c)描述用于處理作為基板的光學(xué)器件晶圓2的本發(fā)明的方法的實(shí)施方式。
首先以光學(xué)器件晶圓2附接到可以由環(huán)狀框架(未示出)支撐的膠帶的這種方式執(zhí)行晶圓支撐步驟。特別地，如圖2的(a)所示，將光學(xué)器件晶圓2的前側(cè)2a附接到膠帶30。因此，光學(xué)器件晶圓2的附接到膠帶30的后側(cè)2b(即，第二表面)如圖2的(a)所示的向上定向。
圖2的(a)還示出了用于在執(zhí)行上述晶圓支撐步驟之后沿著光學(xué)器件晶圓2的后側(cè)2b執(zhí)行激光處理的激光處理設(shè)備的一部分。激光處理設(shè)備包括：承載盤，該承載盤用于保持工件(特別地是光學(xué)器件晶圓2)；激光束施加裝置(未示出)，該激光束施加裝置用于向承載盤41上所保持的工件施加激光束；以及成像裝置(未示出)，該成像裝置用于對承載盤41上所保持的工件成像。承載盤41具有作為用于在抽吸下將工件保持在上面的保持面的上表面。承載盤41可通過饋送裝置(未示出)沿圖2的(a)中由箭頭x1指示的饋送方向移動。進(jìn)一步地，承載盤41可通過分度(indexing)裝置(未示出)沿與饋送方向x1正交的分度方向移動。
激光束施加裝置包括沿大致水平方向延伸的圓柱外殼(未示出)。外殼包含脈沖激光束振蕩裝置(未示出)，該脈沖激光束振蕩裝置包括脈沖激光振蕩器和重復(fù)頻率設(shè)置裝置。進(jìn)一步地，激光束施加裝置包括安裝在外殼前端上的聚焦裝置422(參見圖2的(a))。聚焦裝置422包括用于聚焦由脈沖激光束振蕩裝置振蕩的脈沖激光束的聚焦透鏡422a。
聚焦裝置422的聚焦透鏡422a的數(shù)值孔徑(na)被設(shè)置為使得通過將聚焦透鏡422a的數(shù)值孔徑除以基板(即，光學(xué)器件晶圓2)的折射率(n)獲得的值在0.05至0.2的范圍內(nèi)。
激光束施加裝置還包括焦點(diǎn)位置調(diào)節(jié)裝置(未示出)，該焦點(diǎn)位置調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)要由聚焦裝置422的聚焦透鏡422a聚焦的脈沖激光束的焦點(diǎn)位置。
成像裝置安裝在激光束施加裝置的外殼的前端部上。成像裝置包括：普通成像裝置(未示出)(諸如ccd)，該普通成像裝置用于通過使用可見光對工件成像；紅外光施加裝置(未示出)，該紅外光施加裝置用于向工件施加紅外光；光學(xué)系統(tǒng)(未示出)，該光學(xué)系統(tǒng)用于捕獲由紅外光施加裝置向工件施加的紅外光；以及紅外成像裝置(未示出)(諸如紅外ccd)，該紅外成像裝置用于輸出與由光學(xué)系統(tǒng)所捕獲的紅外光對應(yīng)的電信號。向控制裝置(未示出)發(fā)送從成像裝置輸出的圖像信號。
當(dāng)通過使用激光處理設(shè)備沿著光學(xué)裝置晶圓2的后側(cè)2b執(zhí)行激光處理時(shí)，以以下方式執(zhí)行定位步驟：在沿著聚焦透鏡422a的光軸的方向上將聚焦裝置422的聚焦透鏡422a和基板(即，光學(xué)器件晶圓2)相對于彼此定位為使得脈沖激光束的焦點(diǎn)位于在沿著光學(xué)器件晶圓2的厚度的方向上的期望位置處(即，在從后側(cè)2b(即，第二表面)朝向前側(cè)2a(即，第一表面)的方向上離后側(cè)2b期望距離處)。
在其它實(shí)施方式中，脈沖激光束的焦點(diǎn)可以位于后側(cè)2b上或在與從后側(cè)2b朝向前側(cè)2a的方向相反的方向上離后側(cè)2b期望距離處。
當(dāng)執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的當(dāng)前實(shí)施方式的處理方法時(shí)，首先在膠帶30與承載盤41的上表面接觸的條件下(參見圖2的(a))，將附接到膠帶30的光學(xué)器件晶圓2放在激光處理設(shè)備的承載盤41上。隨后，操作抽吸裝置(未示出)，以在抽吸下借助在承載盤41上的膠帶30保持光學(xué)器件晶圓2(晶圓保持步驟)。因此，承載盤41上所保持的光學(xué)器件晶圓2的后側(cè)2b被向上定向。雖然圖2的(a)中未示出支撐膠帶30的環(huán)狀框架，但這種框架可以存在并由承載盤41上所提供的框架保持裝置(諸如夾具等)來保持。隨后，可以通過操作饋送裝置和分度裝置，將在抽吸下保持光學(xué)器件晶圓2的承載盤41移動至直接在成像裝置下面的位置。
在承載盤41被定位成直接在成像裝置下面的條件下，可以由成像裝置和控制裝置執(zhí)行對準(zhǔn)操作，以便檢測光學(xué)器件晶圓2要被激光處理的對象區(qū)域。特別地，成像裝置和控制裝置可以執(zhí)行圖像處理，諸如圖案匹配。這樣，執(zhí)行激光束施加位置的對準(zhǔn)(對準(zhǔn)步驟)。
在執(zhí)行上面詳細(xì)說明的對準(zhǔn)步驟之后，如圖2的(a)所示，向激光束施加裝置的聚焦裝置422所在的激光束施加區(qū)域移動承載盤41。將后側(cè)2b的一端(在圖2的(a)中為左端)定位成直接在聚焦裝置422下面。進(jìn)一步地，操作焦點(diǎn)位置調(diào)節(jié)裝置(未示出)，以便在沿著聚焦透鏡422a的光軸的方向上移動聚焦裝置422，使得要由聚焦透鏡422聚焦的脈沖激光束lb的焦點(diǎn)p沿從光學(xué)器件晶圓2的后側(cè)2b朝向前側(cè)2a的方向(即，沿光學(xué)器件晶圓2的厚度方向)位于離光學(xué)器件晶圓2的后側(cè)2b期望距離處(定位步驟)。
雖然根據(jù)圖6和圖7所示的實(shí)施方式的處理方法要求上面詳細(xì)說明的對準(zhǔn)步驟，但是對于圖4(a)到圖4(c)和圖5所示的實(shí)施方式，對準(zhǔn)不是必須的。在這些后者情況下，在抽吸下保持光學(xué)器件晶圓2的承載盤41可以在不執(zhí)行對準(zhǔn)操作的情況下被直接移動至激光束施加區(qū)域。
在當(dāng)前實(shí)施方式中，脈沖激光束lb的焦點(diǎn)p在光學(xué)器件晶圓2內(nèi)位于更靠近光學(xué)器件晶圓2的被施加脈沖激光束lb的后側(cè)2b(即，面向上表面)的位置處。例如,焦點(diǎn)p可以位于離后側(cè)2b的距離在5μm至10μm范圍內(nèi)。
在執(zhí)行上述定位步驟之后，以以下方式執(zhí)行孔區(qū)域形成步驟：操作激光束施加裝置，以從聚焦裝置422向光學(xué)器件晶圓2施加脈沖激光束lb，從而形成從光學(xué)器件晶圓的后側(cè)2b朝向光學(xué)器件晶圓2的前側(cè)2a延伸的孔區(qū)域，脈沖激光束lb的焦點(diǎn)p位于該區(qū)域附近?？讌^(qū)域由改性區(qū)域(即，非晶區(qū)域)和非晶區(qū)域中向光學(xué)器件晶圓2的后側(cè)2b開放但不向前側(cè)2a開放的空間組成(參見圖4(b))。特別地，如圖2的(c)中指示的，孔區(qū)域被形成為僅沿著光學(xué)器件晶圓2在從后側(cè)2b朝向前側(cè)2a的方向上的厚度的一部分(即，在該示例性實(shí)施方式中是沿著300μm的光學(xué)器件晶圓2內(nèi)的距離)延伸。
通過使脈沖激光束lb的焦點(diǎn)p位于沿從后側(cè)2b朝向前側(cè)2a的方向離后側(cè)2b適當(dāng)距離處來控制孔區(qū)域沿著光學(xué)器件晶圓2的厚度的延伸量。
由聚焦裝置422向光學(xué)器件晶圓2施加具有允許激光束lb傳輸通過構(gòu)成光學(xué)器件晶圓2的藍(lán)寶石基板的波長的脈沖激光束lb，并且沿圖2的(a)中所示的饋送方向x1以預(yù)定饋送速度移動承載盤41(孔區(qū)域形成步驟)。如圖2的(b)所示，當(dāng)后側(cè)2b的另一端(在圖2的(b)中為右端)到達(dá)直接在聚焦裝置422下面的位置時(shí)，停止施加脈沖激光束lb，并且還停止移動承載盤41。
通過沿著后側(cè)2b執(zhí)行上面詳細(xì)說明的孔區(qū)域形成步驟，在沿著后側(cè)2b的第一延伸方向的多個(gè)位置中在光學(xué)器件晶圓2中形成多個(gè)孔區(qū)域23，每個(gè)孔區(qū)域23由改性區(qū)域(即，非晶區(qū)域232)和非晶區(qū)域232中向光學(xué)器件晶圓2的后側(cè)2b開放但不向前側(cè)2a開放的空間232組成，如圖4(b)所示。如圖2的(c)所示的，孔區(qū)域23可以以預(yù)定等距間隔沿著后側(cè)2b形成。例如，在后側(cè)2b的第一延伸方向上的相鄰孔區(qū)域23之間的距離可以在8μm至30μm的范圍內(nèi)，例如大致16μm(＝工作饋送速度：800mm/秒)/(重復(fù)頻率：50khz))。
如圖2的(d)和圖2的(e)所示，每個(gè)孔區(qū)域23由具有大致1μm直徑的空間231和形成在空間231周圍且具有大致16μm外徑的非晶區(qū)域232組成。在當(dāng)前實(shí)施方式中，相鄰孔區(qū)域23的非晶區(qū)域232被形成為彼此不交疊，但附圖中未示出這一點(diǎn)。特別地，相鄰孔區(qū)域23之間的距離被選擇為稍大于非晶區(qū)域232的外徑。相鄰或鄰近孔區(qū)域23的非晶區(qū)域由此彼此斷開。
在其它實(shí)施方式中，基板例如可以是玻璃基板，并且改性區(qū)域可以是在玻璃基板中形成裂縫的區(qū)域。形成在玻璃基板中的裂縫可以是微裂縫。
在上面詳細(xì)說明的孔區(qū)域形成步驟中形成的每個(gè)孔區(qū)域23從光學(xué)器件晶圓2的后側(cè)2b朝向其前側(cè)2a延伸。即使在光學(xué)器件晶圓2的厚度大時(shí)，也足以施加一次脈沖激光束lb用于形成每個(gè)孔區(qū)域23，使得可以大大提高生產(chǎn)率。此外，在孔區(qū)域形成步驟中沒有碎片分散，使得可以可靠地防止所得到器件的質(zhì)量的劣化。
上面詳細(xì)說明的孔區(qū)域形成步驟沿著后側(cè)2b的第一延伸方向被執(zhí)行多次，同時(shí)沿與饋送方向x1正交的分度方向相對于激光束施加裝置轉(zhuǎn)移光學(xué)器件晶圓2，以便也在沿著后側(cè)2b的與后側(cè)2b的第一延伸方向正交的第二延伸方向的多個(gè)位置中施加脈沖激光束lb。特別地，如圖4(a)所示的，孔區(qū)域23形成在整個(gè)后側(cè)2b上?？讌^(qū)域23可以以相鄰孔區(qū)域23之間在后側(cè)2b的第一延伸方向和/或第二延伸方向上具有相同或不同距離來布置。
例如，當(dāng)沿著后側(cè)2b的第一延伸方向執(zhí)行孔區(qū)域形成步驟時(shí)，可以沿著與饋送方向x1正交的分度方向來分裂或掃描脈沖激光束lb。這樣，在脈沖激光束lb的一次通過中，可以覆蓋后側(cè)2b的更寬區(qū)域(即，被形成有孔區(qū)域23)，使得為了在整個(gè)后側(cè)2b上形成孔區(qū)域23，更少的分度步驟(即，沿分度方向相對于激光束施加裝置轉(zhuǎn)移光學(xué)器件晶圓2的步驟)是必須的。由此，可以進(jìn)一步提高處理效率。
在下文中，將參照圖3論述聚焦透鏡422a的數(shù)值孔徑(na)、光學(xué)器件晶圓2的折射率(n)與通過將數(shù)值孔徑除以折射率獲得的值(s＝na/n)之間的關(guān)系。如圖3所示，進(jìn)入聚焦透鏡422a的脈沖激光束lb以關(guān)于聚焦透鏡422a的光軸oa的角度α被聚焦。聚焦透鏡422a的數(shù)值孔徑被表達(dá)為sinα(即，na＝sinα)。當(dāng)向作為基板的光學(xué)器件晶圓2施加由聚焦透鏡422a聚焦的脈沖激光束lb時(shí)，因?yàn)楣鈱W(xué)器件晶圓2的密度高于空氣密度，所以脈沖激光束lb以關(guān)于光軸oa的角度β被折射。根據(jù)光學(xué)器件晶圓2的折射率，關(guān)于光軸oa的該角度β不同于角度α。因?yàn)檎凵渎时槐磉_(dá)為n＝sinα/sinβ，所以通過將數(shù)值孔徑除以光學(xué)器件晶圓2的折射率獲得的值(s＝na/n)由sinβ給出。發(fā)現(xiàn)將sinβ設(shè)置在0.05至0.2范圍內(nèi)允許以特別高效且可靠的方式形成孔區(qū)域23。
孔區(qū)域形成步驟可以使用波長在300nm至3000nm范圍內(nèi)、脈沖寬度為0.5ps至20ps、平均功率為0.2w至10.0w以及重復(fù)頻率為10khz至80khz的脈沖激光束來執(zhí)行。在孔區(qū)域形成步驟中光學(xué)器件晶圓2相對于激光束施加裝置移動的工作饋送速度可以在500mm/秒至1000mm/秒的范圍內(nèi)。
如果半導(dǎo)體基板用作要由本發(fā)明的方法處理的基板(例如，單晶基板)，則如果脈沖激光束lb的波長被設(shè)置為對應(yīng)于半導(dǎo)體基板的帶隙的波長(減小的波長)的兩倍或更多倍的值，可以以特別高效且可靠的方式來形成孔區(qū)域23。
在以上面詳細(xì)說明的方式執(zhí)行孔區(qū)域形成步驟之后，執(zhí)行研磨光學(xué)器件晶圓2的后側(cè)2b的步驟，該步驟的結(jié)果在圖4(c)中示出。特別地，后側(cè)2b沿著孔區(qū)域23在從后側(cè)2b朝向前側(cè)2a的方向上的延伸被研磨。因此，如圖4(c)所示，在研磨步驟中完全去除光學(xué)器件晶圓2的形成孔區(qū)域23的部分。
研磨光學(xué)器件晶圓2的后側(cè)2b的步驟可以使用如下面將參照圖8進(jìn)一步詳細(xì)描述的研磨裝置來執(zhí)行。
圖4(c)中所示的光學(xué)器件晶圓2已經(jīng)被研磨到要從晶圓2獲得的芯片或管芯的期望厚度。在研磨之后，例如通過沿著分隔線22切割光學(xué)器件晶圓2來將這些芯片或管芯彼此分離。
特別地，光學(xué)器件晶圓2例如可以通過使用機(jī)械切割裝置(諸如刀片或鋸子)、通過激光切割、通過等離子體切割(例如，使用等離子體源)等來切割。進(jìn)一步地，還可以使用這些方法的組合。
在下文中，將參照圖5描述本發(fā)明的兩個(gè)另外實(shí)施方式。
圖5中所示的實(shí)施方式與上面參照圖2至圖4(a)到圖4(c)詳細(xì)說明的實(shí)施方式的大致不同在于至少一個(gè)束阻擋層存在于光學(xué)器件晶圓2的前側(cè)2a上。
特別地，在圖5的(a)所示的實(shí)施方式中，多個(gè)單獨(dú)束阻擋層24存在于前側(cè)2a上，其中，每個(gè)束阻擋層24在從前側(cè)2a朝向后側(cè)2b的方向上被布置在各個(gè)器件21下面。束阻擋層24對脈沖激光束(lb)是不透明的。
圖5的(b)中所示的實(shí)施方式與圖5的(a)所示的實(shí)施方式的大致不同在于單個(gè)束阻擋層24存在于光學(xué)器件晶圓2的前側(cè)2a上。該單個(gè)束阻擋層24在從前側(cè)2a朝向后側(cè)2b的方向上被布置在器件21下面，并且在整個(gè)器件區(qū)域20上延伸(參見圖1)。
通過在光學(xué)器件晶圓2的前側(cè)2a上提供這種束阻擋層24中的一個(gè)或更多個(gè)，可以確?？煽康乇苊庥蓮暮髠?cè)2b施加的脈沖激光束lb對在器件區(qū)域20中形成的器件21的任何損壞。
圖5的(a)和圖5的(b)中所示的束阻擋層24可以被構(gòu)造為例如通過吸收或反射脈沖激光束lb來阻擋脈沖激光束lb。
例如，圖5的(a)和圖5的(b)中所示的束阻擋層24可以是金屬層或高反射涂層，諸如金屬高反射涂層或介電多層高反射涂層。
在下文中，將參照圖6描述本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式。
圖6中所示的實(shí)施方式與上面參照圖2至圖4(a)到圖4(c)詳細(xì)說明的實(shí)施方式的大致不同在于，如圖6的(b)所示的，孔區(qū)域23僅形成在后側(cè)2b的與分隔線22相反的區(qū)域中。
根據(jù)圖6所示的實(shí)施方式，孔區(qū)域23可以以以下方式來形成。
在對準(zhǔn)步驟中，在承載盤41被定位成直接在成像裝置下面的條件下，可以由成像裝置和控制裝置執(zhí)行對準(zhǔn)操作，以便檢測光學(xué)器件晶圓2的要被激光處理的對象區(qū)域，即，后側(cè)2b的與第一分隔線22相反的區(qū)域。特別地，該對準(zhǔn)操作可以使用成像裝置的紅外光施加裝置、光學(xué)系統(tǒng)以及紅外成像裝置(諸如紅外ccd)來執(zhí)行。
隨后，沿著后側(cè)2b的與第一分隔線22相反的區(qū)域多次執(zhí)行上面詳細(xì)說明的孔區(qū)域形成步驟，同時(shí)沿與饋送方向x1正交的分度方向相對于激光束施加裝置稍微移動光學(xué)器件晶圓2(參見圖2的(a))，以便也在后側(cè)2b上的沿著分隔線22的寬度方向布置的多個(gè)位置中施加脈沖激光束lb。這樣，沿著分隔線22的延伸方向和寬度方向在后側(cè)2b的與第一分隔線22相反的區(qū)域中形成多個(gè)孔區(qū)域23。孔區(qū)域23可以以相鄰孔區(qū)域23之間在分隔線22的延伸方向和/或?qū)挾确较蛏暇哂邢嗤虿煌嚯x來設(shè)置。
在如上面詳細(xì)說明的沿著后側(cè)2b的與第一分隔線22相反的區(qū)域執(zhí)行孔區(qū)域形成步驟多次之后，將承載盤41沿分度方向移動分隔線22沿光學(xué)器件晶圓2上的第一方向延伸的節(jié)距(分度步驟)。隨后，沿著在第一方向上(即，在第一分隔線22的延伸方向上)延伸的下一條分隔線22以與上述相同的方式來多次執(zhí)行孔區(qū)域形成步驟。這樣，沿著后側(cè)2b的與沿第一方向延伸的分隔線22相反的所有區(qū)域多次執(zhí)行孔區(qū)域形成步驟。此后，將承載盤41旋轉(zhuǎn)90°，以便沿著后側(cè)2b的與沿與第一方向正交的第二方向延伸的分隔線22相反的所有區(qū)域以與上述相同的方式多次執(zhí)行孔區(qū)域形成步驟。
通過僅在后側(cè)2b的與分隔線22相反的區(qū)域中形成孔區(qū)域23，可以可靠地確保器件區(qū)域20中所形成的器件21不被從光學(xué)器件晶圓2的后側(cè)2b施加至光學(xué)器件晶圓2的脈沖激光束lb損壞。
在以上面詳細(xì)說明的方式執(zhí)行孔區(qū)域形成步驟之后，以與上面針對圖2至圖4(a)到圖4(c)中所示的實(shí)施方式描述的相同方式執(zhí)行研磨光學(xué)器件晶圓2的后側(cè)2b的步驟。該研磨步驟的結(jié)果在圖6的(c)中示出。
特別地，沿著孔區(qū)域23的在從后側(cè)2b朝向前側(cè)2a的方向上的整個(gè)延伸范圍來研磨后側(cè)2b。因此，如圖6的(c)所示，在研磨步驟中完全去除光學(xué)器件晶圓2的形成孔區(qū)域23的部分。
研磨光學(xué)器件晶圓2的后側(cè)2b的步驟可以使用如下面將參照圖8進(jìn)一步詳細(xì)描述的研磨裝置來執(zhí)行。
圖6的(c)中所示的光學(xué)器件晶圓2已經(jīng)被研磨到要從晶圓2獲得的芯片或管芯的期望厚度。在研磨之后，例如通過以與上面針對圖2至圖4(a)到圖4(c)中所示的實(shí)施方式描述的相同方式沿著分隔線22切割光學(xué)器件晶圓2來將這些芯片或管芯彼此分離。
在下文中，將參照圖7描述本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式。
圖7中所示的實(shí)施方式與上面參照圖6詳細(xì)說明的實(shí)施方式的大致不同在于，如圖7的(a)所示，孔區(qū)域23被形成為沿著光學(xué)器件晶圓2的整個(gè)厚度延伸。
在研磨光學(xué)器件晶圓2的后側(cè)2b的步驟中，僅沿著孔區(qū)域23在從后側(cè)2b朝向前側(cè)2a的方向上的延伸的一部分來研磨后側(cè)2b。因此，如圖7的(b)所示，光學(xué)器件晶圓2的形成孔區(qū)域23的部分中的一部分在研磨步驟之后保留在分隔線22的位置處。
研磨光學(xué)器件晶圓2的后側(cè)2b的步驟可以使用如下面將參照圖8進(jìn)一步詳細(xì)描述的研磨裝置來執(zhí)行。
因?yàn)楣鈱W(xué)器件晶圓2的形成孔區(qū)域23的部分中的一部分在研磨步驟之后保留在分隔線22的位置處，所以例如可以以更高效的方式(特別地具有增加的處理速度)執(zhí)行晶圓2沿著分隔線22的機(jī)械切割。比如，對于刀片或鋸子切割處理的情況，可以顯著增加刀片或鋸子切割速度。
如果孔區(qū)域23在切割處理之后保留在光學(xué)器件晶圓2的單獨(dú)部分上，則隨后例如可以通過拋光或蝕刻所得到的基板部分(例如，芯片或管芯)的外表面或側(cè)表面來去除它們。
圖8是示出了用于根據(jù)本發(fā)明的處理方法的實(shí)施方式執(zhí)行研磨步驟的研磨裝置8的立體圖。特別地，研磨裝置8可以用于執(zhí)行圖2至圖7中所示的實(shí)施方式中的研磨步驟。
如圖8所示，研磨裝置8包括用于保持工件的承載盤81和用于研磨承載盤81上所保持的工件的研磨裝置82。承載盤81具有作為用于在抽吸下在其上保持工件的保持表面的上表面811。研磨裝置82包括：心軸殼體(未示出)；旋轉(zhuǎn)心軸821，該旋轉(zhuǎn)心軸被可旋轉(zhuǎn)地支撐到心軸殼體且適于由驅(qū)動機(jī)構(gòu)(未示出)來旋轉(zhuǎn)；安裝器822，該安裝器822被固定到旋轉(zhuǎn)心軸821的下端；以及磨輪823，該磨輪823被安裝在安裝器822的下表面上。磨輪823包括圓形基座824和安裝在圓形基座824下表面上的研磨元件825。
光學(xué)器件晶圓2的后側(cè)2b的研磨通過以下方式來執(zhí)行：將晶圓2保持在研磨裝置8的承載盤81上，使得晶圓2的前側(cè)2a與承載盤81的上表面811接觸。因此，如圖8所示的，晶圓2的后側(cè)2b向上定向。隨后，圍繞垂直于光學(xué)器件晶圓2的平面的軸線(即，沿圖8中箭頭a所指示的旋轉(zhuǎn)方向)旋轉(zhuǎn)上面保持有光學(xué)器件晶圓2的承載盤81，并且圍繞垂直于圓形基座824的平面的軸線(即，沿圖8中的箭頭b所指示的旋轉(zhuǎn)方向)旋轉(zhuǎn)磨輪823。
在以該方式旋轉(zhuǎn)承載盤81和磨輪823的同時(shí)，使得磨輪823的研磨元件825與晶圓2的后側(cè)2b接觸，由此研磨后側(cè)2b。
根據(jù)上述本發(fā)明的實(shí)施方式的方法還可以包括以下步驟：在研磨之后拋光和/或蝕刻光學(xué)器件晶圓2的后側(cè)2b。這樣，可以釋放研磨期間在光學(xué)器件晶圓2中生成的任何應(yīng)力。比如，可以在研磨步驟之后進(jìn)行干拋光步驟、濕拋光步驟、化學(xué)機(jī)械拋光(cmp)步驟、磨光步驟、干蝕刻步驟(諸如等離子體蝕刻步驟)和/或濕蝕刻步驟。
雖然在上面詳細(xì)說明的優(yōu)選實(shí)施方式中，處理單晶基板(即，光學(xué)器件晶圓2)的方法作為示例給出，但本發(fā)明的處理方法可以以相同方式應(yīng)用于其它類型的基板，諸如玻璃基板、復(fù)合基板或多晶基板。