Un método de corte de un objeto a lo largo de dos direcciones diferentes usando adicionalmente una hoja elástica para dividir el objeto.

Un método de procesamiento del objeto (31) hecho de un material transmisor de luz cuya superficie reposa en un plano X-Y, y está formado con una pluralidad de secciones de circuito

(39), estando el método caracterizado por las siguientes etapas de:

irradiación del objeto (31) con luz láser (L) con un punto de convergencia de luz (P) dentro del objeto (31) para formar una primera zona modificada (9) solamente dentro del objeto (31) por debajo de una superficie de incidencia del láser del objeto (31),

en el que, la primera zona modificada (9) está separada de la superficie de incidencia del láser del objeto (31) por una distancia predeterminada, y adicionalmente en el que la primera zona modificada se forma mediante el movimiento del punto de convergencia de luz a lo largo

de cada una de las primeras líneas a lo largo de las que se pretende sea cortado el objeto (31) en el eje X, extendiéndose las primeras líneas en una primera dirección de modo que pase a través

de los espacios entre las secciones del circuito (39);

irradiación del objeto (31) con luz láser (L) con un punto de convergencia de luz (P) dentro del objeto (31) para formar una segunda zona modificada (9) solamente dentro del objeto (31) por debajo de la superficie de incidencia del láser del objeto (31),

en el que, la segunda zona modificada está separada de la superficie de incidencia del láser del objeto (31) en una distancia predeterminada,

y adicionalmente en el que la segunda zona modificada (9) se forma mediante el movimiento del punto de convergencia de luz a lo largo de cada una de las segundas líneas a lo largo de las que el objeto similar a oblea (31) se pretende sea cortado en el eje Y, extendiéndose las segundas líneas en una segunda dirección que cruza con la primera dirección y pasa a través de los espacios entre las secciones del circuito (39); y

la división del objeto (31) a lo largo de la primera y segunda líneas que usan la primera y segunda zonas modificadas (9) como puntos de inicio para el corte del objeto (31) en una pluralidad de chips mediante la aplicación de tensiones al objeto (31) a través de una lámina (33) que tenga características elásticas fijada a la superficie posterior del objeto (31).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10171522.

Solicitante: HAMAMATSU PHOTONICS K.K..

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1126-1, ICHINO-CHO HAMAMATSU-SHI, SHIZUOKA 435-8558 JAPON.

Inventor/es: UCHIYAMA, NAOKI, FUKUYO,FUMITSUGU, FUKUMITSU,KENSHI, WAKUDA,Toshimitsu.

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... > B23K26/073 (Determinación de la configuración para el punto del láser)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA > COMPOSICION QUIMICA DE LOS VIDRIOS, VIDRIADOS O ESMALTES... > C03C23/00 (Otros tratamientos de la superficie del vidrio que no sea en forma de fibras o de filamentos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA > FABRICACION O MODELADO DE VIDRIO O DE LANA MINERAL... > Seccionamiento del vidrio enfriado (seccionamiento... > C03B33/023 (estando la hoja en posición horizontal)
  • 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... > B23K26/38 (mediante escariado o corte)
  • 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 > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > SOLDADURA SIN FUSION O DESOLDEO; SOLDADURA; REVESTIMIENTO... > Trabajo por rayos láser, p. ej. soldadura, corte... > B23K26/08 (Dispositivos que tiene un movimiento relativo entre el haz de rayos y la pieza)
  • 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 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... > B23K26/04 (Alineación, apuntado o focalización automáticos del haz de rayos láser, p. ej. utilizando la luz difundida de vuelta)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Procedimientos o aparatos especialmente adaptados... > H01L21/82 (para producir dispositivos, p. ej. circuitos integrados que consisten cada uno en una pluralidad de componentes)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA > FABRICACION O MODELADO DE VIDRIO O DE LANA MINERAL... > Seccionamiento del vidrio enfriado (seccionamiento... > C03B33/10 (Herramientas para el corte del vidrio, p. ej. herramientas de rayado)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA > FABRICACION O MODELADO DE VIDRIO O DE LANA MINERAL... > Seccionamiento del vidrio enfriado (seccionamiento... > C03B33/08 (por fusión)
  • SECCION G — FISICA > OPTICA > DISPOSITIVOS O SISTEMAS CUYO FUNCIONAMIENTO OPTICO... > Dispositivos o sistemas para el control de la intensidad,... > G02F1/1368 (en los que el elemento de conmutación es un dispositivo de tres electrodos)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Procedimientos o aparatos especialmente adaptados... > H01L21/782 (para producir dispositivos que consisten cada uno en un solo elemento de circuito (H01L 21/82 tiene prioridad))

PDF original: ES-2527922_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Un método de corte de un objeto a lo largo de dos direcciones diferentes usando adicionalmente una hoja elástica para dividir el objeto

La presente invención se refiere a un método de procesamiento de un objeto de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Técnica antecedente

Una de las aplicaciones del láser es el corte, un proceso de corte típico efectuado por láser es como sigue: por ejemplo, una pieza a ser cortada en un objeto a ser procesado tal como una oblea de semiconductor o sustrato de vidrio se Irradia con un láser que tiene una longitud de onda absorbida por el objeto, de modo se procede a la fusión tras el calentamiento debido a la absorción de la luz láser desde la superficie a la cara posterior del objeto a ser procesado en la pieza a ser cortada, mediante lo que se corta el objeto a ser procesado. Sin embargo, este método también funde el entorno de la zona que se convertirá en la parte cortada en la superficie del objeto a ser cortado. Por lo tanto, en el caso de que objeto a ser procesado sea una oblea de semiconductor, podrían fundirse los dispositivos semiconductores situados próximos a la zona anteriormente mencionada entre los formados en la superficie de la oblea de semiconductor.

Conocidos como ejemplos de métodos que pueden impedir que la superficie del objeto a ser procesado se funda son métodos de corte basados en láser descritos en la Solicitud de Patente Japonesa Abierta a Inspección Pública N° 2000-219528 y la Solicitud de Patente Japonesa Abierta a Inspección Pública N° 2000-15467. En los métodos de corte de estas publicaciones, la parte a ser cortada en el objeto a ser procesado se calienta con luz láser y a continuación el objeto se enfría, de modo que se genera un choque térmico en la parte a ser cortada en el objeto, mediante lo que se corta al objeto.

El documento US 3970819, en el que se basa el preámbulo de la reivindicación 1, describe un método de troceado por láser para la división de un material semiconductor. Zonas modificadas de óxido de silicio actúan como zonas de punto de inicio para el corte del material semiconductor y se forman a partir de la cara frontal hasta una cara posterior del material semiconductor a lo largo de cada una de las líneas a lo largo de las que se pretende sea cortado el material semiconductor.

La Patente Japonesa número 04-111800 describe un método de corte de un material transparente usando un haz de alta energía, mediante el que el punto focal del haz se sitúa sobre una superficie inferior del material antes de que sea movido hacia arriba a través del material a las superficies superiores de modo que forme una zona modificada a través de toda la profundidad del material.

Descripción de la invención

Cuando el choque térmico generado en el objeto a ser procesado es grande en los métodos de corte de las publicaciones mencionadas anteriormente, pueden tener lugar fracturas innecesarias tal como aquellas que se desvían de las líneas a ser cortadas o aquellas que se extienden a una parte no irradiada con láser. Por lo tanto, estos métodos de corte no pueden conseguir un corte con precisión. Cuando el objeto a ser procesado es una oblea de semiconductor, un sustrato de vidrio formado para un dispositivo de visualización por cristal líquido, o un sustrato de vidrio formado con un patrón de electrodos en particular, los chips de semiconductor, los dispositivos de visualización de cristal líquido o los patrones de electrodos pueden dañarse debido a las fracturas innecesarias. También, la energía de entrada media es tan alta en estos métodos de corte que es grande el daño térmico impartido al chip de semiconductor y similares.

Es un objetivo de la presente invención proporcionar un método de procesamiento del objeto, que no genere fracturas innecesarias en la superficie del objeto a ser procesado y no funda la superficie.

(1) El método de procesamiento por láser de acuerdo con la presente Invención se define en la reivindicación 1.

Realizaciones adicionales de la presente invención se definen en las reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista en planta de un objeto a ser procesado durante el procesamiento por láser en el método de procesamiento por láser;

la Fig. 2 es una vista en sección del objeto a ser procesado mostrado en la Fig. 1 tomada a lo largo de la línea lili;

la Fig. 3 es una vista en planta del objeto a ser procesado después del procesamiento por láser efectuado mediante el método de procesamiento por láser;

la Fig. 4 es una vista en sección del objeto a ser procesado mostrado en la Fig. 3 tomada a lo largo de la línea

IV-IV;

la Fig. 5 es una vista en sección del objeto a ser procesado mostrado en la Fig. 3 tomada a lo largo de la línea V- V;

la Fig. 6 es una vista en planta del objeto a ser procesado cortado por el método de procesamiento por láser; la Fig. 7 es un gráfico que muestra las relaciones entre la intensidad de campo eléctrico y la magnitud de la grieta en el método de procesamiento por láser;

la Fig. 8 es una vista en sección del objeto a ser procesado en una primera etapa del método de procesamiento por láser;

la Fig. 9 es una vista en sección del objeto a ser procesado en una segunda etapa del método de procesamiento por láser;

la Fig. 10 es una vista en sección del objeto a ser procesado en una tercera etapa del método de procesamiento por láser;

la Fig. 11 es una vista en sección del objeto a ser procesado en una cuarta etapa del método de procesamiento por láser;

la Fig. 12 es una vista que muestra una fotografía de la sección transversal en una pieza de una oblea de silicio cortada mediante el método de procesamiento por láser;

la Fig. 13 es un gráfico que muestra las relaciones entre la longitud de onda de la luz láser y la transmitancia dentro del sustrato de silicio en el método de procesamiento por láser;

la Fig. 14 es un diagrama esquemático de un aparato de procesamiento por láser utilizable en el método de procesamiento por láser de acuerdo con un primer ejemplo;

la Fig. 15 es un diagrama de flujo para la explicación del método de procesamiento por láser de acuerdo con el primer ejemplo;

la Fig. 16 es una vista en planta de un objeto a ser procesado para la explicación del patrón que puede cortarse mediante el método de procesamiento por láser de acuerdo con el primer ejemplo;

la Fig. 17 es una vista esquemática para la explicación del método de procesamiento por láser de acuerdo con el primer ejemplo con una pluralidad de fuentes de luz láser;

la Fig. 18 es una vista esquemática para la explicación de otro método de procesamiento por láser de acuerdo con el primer ejemplo con una pluralidad de fuentes de luz láser;

la Fig. 19 es una vista en planta esquemática que muestra una oblea de dispositivo piezoeléctrico en un estado sujetado por una lámina de oblea en el segundo ejemplo;

la Fig. 20 es una vista en sección esquemática que muestra una oblea de dispositivo piezoeléctrico en un estado sujetado por la lámina de oblea en el segundo ejemplo;

la Fig. 21 es un diagrama de flujo para la explicación del método de corte de acuerdo de con el segundo ejemplo; la Fig. 22 es una vista en sección de un material transmisor de luz irradiado con luz láser en el método de corte de acuerdo con el segundo ejemplo;

la Fig. 23 es una vista en planta del material transmisor de luz irradiado con luz láser mediante el método de corte de acuerdo con el segundo ejemplo;

la Fig. 24 es una vista en sección del material transmisor de luz mostrado la Fig. 23 tomada a lo largo de la línea

XXIV-... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método de procesamiento del objeto (31) hecho de un material transmisor de luz cuya superficie reposa en un plano X-Y, y está formado con una pluralidad de secciones de circuito (39), estando el método caracterizado por las siguientes etapas de:

irradiación del objeto (31) con luz láser (L) con un punto de convergencia de luz (P) dentro del objeto (31) para formar una primera zona modificada (9) solamente dentro del objeto (31) por debajo de una superficie de incidencia del láser del objeto (31),

en el que, la primera zona modificada (9) está separada de la superficie de Incidencia del láser del objeto (31) por una distancia predeterminada, y adicionalmente en el que la primera zona modificada se forma mediante el movimiento del punto de convergencia de luz a lo largo

de cada una de las primeras líneas a lo largo de las que se pretende sea cortado el objeto (31) en el eje X, extendiéndose las primeras líneas en una primera dirección de modo que pase a través de los espacios entre las secciones del circuito (39);

irradiación del objeto (31) con luz láser (L) con un punto de convergencia de luz (P) dentro del objeto (31) para formar una segunda zona modificada (9) solamente dentro del objeto (31) por debajo de la superficie de incidencia del láser del objeto (31),

en el que, la segunda zona modificada está separada de la superficie de incidencia del láser del objeto (31) en una distancia predeterminada,

y adlclonalmente en el que la segunda zona modificada (9) se forma mediante el movimiento del punto de convergencia de luz a lo largo de cada una de las segundas líneas a lo largo de las que el objeto similar a oblea (31) se pretende sea cortado en el eje Y, extendiéndose las segundas líneas en una segunda dirección que cruza con la primera dirección y pasa a través de los espacios entre las secciones del circuito (39); y la división del objeto (31) a lo largo de la primera y segunda líneas que usan la primera y segunda zonas modificadas (9) como puntos de inicio para el corte del objeto (31) en una pluralidad de chips mediante la aplicación de tensiones al objeto (31) a través de una lámina (33) que tenga características elásticas fijada a la superficie posterior del objeto (31).

2. El método de acuerdo con la Reivindicación 1, en el que la luz láser (L) es una luz láser de pulsos, en el que una

potencia de pico de la luz láser de pulsos en cada punto de conversión de luz (P) no es más pequeño que

1 x 108 W/cm, y un ancho de pulso de la luz láser de pulsos no es mayor de 1 ps.

3. El método de acuerdo con la Reivindicación 1, en el que la luz láser (L) es una luz láser de pulsos, en el que una

potencia de pico de la luz láser de pulsos en cada punto de conversión de luz (P) no es más pequeño que

1 x 108 W/cm, y un ancho de pulso de la luz láser de pulsos no es mayor de 1 ns.

4. El método de acuerdo con las Reivindicaciones 1 o 2, en el que las zonas modificadas (9) son una zona de grietas.

5. El método de acuerdo con las Reivindicaciones 1 o 2, en el que las zonas modificadas (9) son una zona procesada por fusión.

6. El método de acuerdo con las Reivindicaciones 1 o 3, en el que las zonas modificadas (9) son una zona de cambio del índice de refracción.