Chip semiconductor cortado.

Un chip semiconductor obtenido a partir de una plaqueta semiconductora, en el que el sustrato semiconductor tiene una estructura mono-cristalina de silicio, en el que el chip semiconductor tiene una superficie de corte formada haciendo que se produzca una fractura cuando se corta la plaqueta semiconductora, caracterizado porque la superficie de corte comprende al menos una región procesada fundida

(7) y al menos una pequeña cavidad (8) formadas por un haz láser a lo largo de una dirección del grosor del chip semiconductor en una parte de la superficie de corte,

en el que la al menos una región procesada fundida (7) comprende una pluralidad de regiones procesadas fundidas formadas a lo largo de una dirección perpendicular a la dirección del grosor, y la al menos una pequeña cavidad (8) comprende una pluralidad de pequeñas cavidades formadas a lo largo de la dirección perpendicular a la dirección del grosor, en el que cada una de las pequeñas cavidades (8) están separadas por una distancia predeterminada a lo largo de la superficie de corte,

en el que la región procesada fundida (7) y la pequeña cavidad (8) están separadas entre sí por una distancia predeterminada, en el que la región procesada fundida (7) tiene una estructura poli-cristalina de silicio y la pequeña cavidad (8) tiene una estructura mono-cristalina de silicio.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10009404.

Solicitante: HAMAMATSU PHOTONICS K.K..

Inventor/es: FUKUMITSU,KENSHI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > SOLDADURA SIN FUSION O DESOLDEO; SOLDADURA; REVESTIMIENTO... > Trabajo por rayos láser, p. ej. soldadura, corte... > B23K26/36 (Retirada de material (B23K 26/55, B23K 26/57 tienen prioridad))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DEL CEMENTO, DE LA ARCILLA O LA PIEDRA > TRABAJO DE LA PIEDRA O DE MATERIALES SIMILARES A... > Trabajo de la piedra o de los materiales análogos,... > B28D1/22 (por recorte, p. ej. ejecución de entalladuras)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > SOLDADURA SIN FUSION O DESOLDEO; SOLDADURA; REVESTIMIENTO... > Trabajo por rayos láser, p. ej. soldadura, corte... > B23K26/03 (Vigilancia, p. ej. monitorización, de las piezas)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > SOLDADURA SIN FUSION O DESOLDEO; SOLDADURA; REVESTIMIENTO... > Trabajo por rayos láser, p. ej. soldadura, corte... > B23K26/40 (tomando en consideración las propiedades del material involucrado)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DEL CEMENTO, DE LA ARCILLA O LA PIEDRA > TRABAJO DE LA PIEDRA O DE MATERIALES SIMILARES A... > B28D5/00 (Trabajo mecánico de las piedras finas, piedras preciosas, cristales, p. ej. de materiales para semiconductores; Aparatos o dispositivos a este efecto (trabajo con muela o pulido B24; con fines artísticos B44B; por procedimientos no mecánicos C04B 41/00; postratamiento no mecánico de monocristales C30B 33/00))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Procedimientos o aparatos especialmente adaptados... > H01L21/301 (para subdividir un cuerpo semiconductor en partes separadas, p. ej. realizando particiones (corte H01L 21/304))

PDF original: ES-2523432_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Chip semiconductor cortado.

Campo técnico 5

La presente invención se refiere a un chip semiconductor según el preámbulo de la reivindicación 1 (ver, por ejemplo, WO 02122301) .

Antecedentes de la técnica 10

El siguiente Documento 1, que no es un documento de patente, describe un procedimiento para cortar un objetivo de mecanizado mediante mecanizado por haz láser. El procedimiento de mecanizado por haz láser descrito en el Documento 1 tiene como objetivo cortar plaquetas de silicio, y utiliza luz que tiene una longitud de onda de alrededor de 1μm que se puede transmitir a través del silicio. La luz se hace converger en el interior de la plaqueta para formar 15 continuamente una capa de modificación, y la plaqueta es cortada con la formación de la capa de modificación como iniciador.

[Documento 1, que no es un documento de patente] "LASER LIGHT DICING MACHINING IN SEMICONDUCTOR WAFER" escrito por Kazunao Arai, Revista de la Society of Grinding Engineers, Vol. 47, No. 5, Mayo de 2003. pp. 20 229-231.

Descripción de la invención

Cuando se corta la plaqueta de silicio mecanizada por medio del procedimiento de mecanizado por haz láser 25 descrito anteriormente, se requiere aplicar una fuerza a la plaqueta en una dirección de flexión de la plaqueta que desarrolla grietas internas. Por consiguiente, se rebajaría un porcentaje productivo (yielding percentage) si se adopta un procedimiento para adherir una cinta de separación (detaching tape) a la parte trasera de la plaqueta de silicio en paralelo a la plaqueta de silicio para cortar la plaqueta de silicio (procedimiento de expansión) .

Por lo tanto, la presente invención tiene un objeto de proporcionar un procedimiento de mecanizado por haz láser y un aparato de mecanizado por haz láser que puede cortar fácilmente un objetivo de mecanizado, y de proporcionar un producto mecanizado por haz láser que se corta fácilmente.

Medios para resolver el problema 35

En el chip semiconductor definido en la reivindicación 1 según la presente invención, el objetivo de mecanizado es un sustrato semiconductor, y la región tratada es una región procesada fundida. Debido a la irradiación de la luz láser al sustrato semiconductor, se forma la región de fusión y la pequeña cavidad (minute cavity) .

En el chip semiconductor según la presente invención, las pequeñas cavidades se forman a lo largo de la línea de corte prevista, cada una de las pequeñas cavidades (minute cavities) están separadas. Debido a la separación de las pequeñas cavidades, la pequeña cavidad se puede formar de manera más eficiente.

Breve descripción de los dibujos 45

[Fig. 1] Una vista en planta que muestra un objetivo de mecanizado para someterlo a mecanizado por haz láser de acuerdo con un procedimiento de mecanizado por haz láser de una forma de realización.

[Fig. 2] Una vista en sección transversal del objetivo de mecanizado mostrado en la Fig. 1 que se toma a lo largo de 50 II-II.

[Fig. 3] Una vista en planta del objetivo de mecanizado que se ha sometido al mecanizado por haz láser de acuerdo con el procedimiento de mecanizado por haz láser de la forma de realización.

[Fig. 4] Una vista en sección transversal del objetivo de mecanizado mostrado en la Fig. 3, que se toma a lo largo de IV-IV.

[Fig. 5] Una vista en sección transversal del objetivo de mecanizado mostrado en la Fig. 3 que se toma a lo largo de V-V. 60

[Fig. 6] Una vista en planta que muestra el objetivo de mecanizado cortado de acuerdo con un procedimiento de mecanizado por haz láser.

[Fig. 7] Un diagrama que muestra un aparato de mecanizado por haz láser aplicable a un procedimiento de mecanizado por haz láser.

[Fig. 8] Un diagrama de flujo que muestra un procedimiento de mecanizado por haz láser.

[Fig. 9] Una fotografía de una sección de una plaqueta de silicio cortada por un procedimiento de mecanizado por haz láser.

[Fig. 10] Una fotografía de una sección de una plaqueta de silicio cortada por un procedimiento de mecanizado por haz láser. 10

[Fig. 11] Una fotografía de toda una sección mostrada en Fig. 9 y Fig. 10.

[Fig. 12] Un diagrama que muestra una condición de un procedimiento de mecanizado por haz láser.

[Fig. 13] Una fotografía de una sección de una plaqueta de silicio cortada por un procedimiento de mecanizado por haz láser.

[Fig. 14] Una fotografía de una sección de una plaqueta de silicio cortada por un procedimiento de mecanizado por haz láser. 20

[Fig. 15] Un esbozo de la fotografía mostrada en la Fig. 14.

[Fig. 16] Un diagrama que muestra el fundamento de un procedimiento de mecanizado por haz láser.

[Fig. 17] Un diagrama que muestra el fundamento de un procedimiento de mecanizado por haz láser.

[Fig. 18] Un dibujo de una sección de una plaqueta de silicio cortada por un procedimiento de mecanizado por haz láser.

[Fig. 19] Un dibujo de una sección de una plaqueta de silicio cortada por un procedimiento de mecanizado por haz láser.

[Fig. 20] Un dibujo de una sección de una plaqueta de silicio cortada por un procedimiento de mecanizado por haz láser. 35

1: objetivo de mecanizado, 3: superficie, 5: línea de corte prevista, 7: región tratada, 8: pequeña cavidad

Mejores modos de llevar a cabo la invención 40

El conocimiento de la presente invención se puede entender fácilmente considerando la siguiente descripción detallada con referencia a los dibujos adjuntos ilustrados sólo para ejemplificación. Posteriormente, se describirá una forma de realización según la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos. Si es posible, los mismos elementos constituyentes están representados por los mismos números de referencia, y se omite la descripción coincidente de los mismos. 45

Se describirá el procedimiento de mecanizado por haz láser. De acuerdo con el procedimiento de mecanizado por haz láser, se forma una región tratada (región procesada fundida) por medio de absorción multifotónica, y también se forma una pequeña cavidad, cuya periferia no se varía sustancialmente en cuanto a estructura cristalina, en una posición predeterminada correspondiente a la región tratada. La absorción multifotónica es un fenómeno que ocurre 50 cuando la intensidad de la luz láser es fuerte. En primer lugar, se describirá brevemente la absorción multifotónica.

Cuando la energía hv de los fotones es menor que la banda prohibida (band gap) EG de absorción de un material, el material es ópticamente transparente. En consecuencia, una condición bajo la cual el material absorbe la luz es hv > EG. Sin embargo, incluso cuando el material es ópticamente transparente, el material absorbe la luz bajo una 55 condición de nhv > EG (n = 2, 3, 4, ...) si se aumenta la intensidad de la luz láser. Este fenómeno se denomina absorción multifotónica. En el caso de una onda pulsada, la intensidad de la luz láser está determinada por la densidad de potencia pico del punto de enfoque (W/cm2) , y la absorción multifotónica se produce bajo una condición en la que la densidad de potencia pico es 1 x 108 (W/cm2) o mayor. La densidad de potencia pico se determina dividiendo (la energía por un pulso de luz láser en un punto de enfoque) por (el área seccional del punto del haz de 60 la luz láser x anchura de pulso) . En el caso de una onda continua, la intensidad de la luz láser está determinada por la intensidad del campo eléctrico (W/cm2) de la luz láser en un punto de enfoque.

El procedimiento de mecanizado por haz láser de esta forma de realización que utiliza la absorción multifotónica según se ha descrito anteriormente, se... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un chip semiconductor obtenido a partir de una plaqueta semiconductora, en el que el sustrato semiconductor tiene una estructura mono-cristalina de silicio, en el que el chip semiconductor tiene una superficie de corte formada haciendo que se produzca una fractura cuando se corta la plaqueta semiconductora, caracterizado porque la 5 superficie de corte comprende al menos una región procesada fundida (7) y al menos una pequeña cavidad (8) formadas por un haz láser a lo largo de una dirección del grosor del chip semiconductor en una parte de la superficie de corte, en el que la al menos una región procesada fundida (7) comprende una pluralidad de regiones procesadas fundidas formadas a lo largo de una dirección perpendicular a la dirección del grosor, y la al menos una pequeña cavidad (8) 10 comprende una pluralidad de pequeñas cavidades formadas a lo largo de la dirección perpendicular a la dirección del grosor, en el que cada una de las pequeñas cavidades (8) están separadas por una distancia predeterminada a lo largo de la superficie de corte, en el que la región procesada fundida (7) y la pequeña cavidad (8) están separadas entre sí por una distancia predeterminada, 15

en el que la región procesada fundida (7) tiene una estructura poli-cristalina de silicio y la pequeña cavidad (8) tiene una estructura mono-cristalina de silicio.

2. El chip semiconductor según la reivindicación 1, en el que el chip semiconductor tiene una superficie formada con un elemento funcional, y la pequeña cavidad (8) está formada entre la superficie y las regiones procesadas 20 fundidas.