Procedimiento de corte de un sustrato semiconductor.

Un procedimiento de procesamiento por láser para cortar un objeto a procesar que incluye un sustrato semiconductor

(11) y unos dispositivos funcionales dispuestos en el sustrato,

comprendiendo el procedimiento las etapas de pegar una película protectora a una cara delantera del objeto en el lado de los dispositivos funcionales, irradiar el objeto con luz láser mientras se usa una cara trasera del objeto como una superficie de entrada de luz láser y se ubica un punto de convergencia de luz dentro del sustrato semiconductor con el fin de formar una región modificada dentro del sustrato semiconductor,

causando que la región modificada forme una región de inicio de corte a lo largo de una línea a lo largo de la cual se pretende cortar el objeto,

en el que una película expansible es pegada a la cara trasera (17) del objeto por medio de una capa de resina curable por radiación UV (22) dispuesta sobre una película expansible,

caracterizado por

expandir la película expandible con el fin de cortar el objeto en una pluralidad de partes desde la región de inicio de corte que actúa como un punto de inicio y separar la pluralidad de partes del objeto entre sí tirando de unas partes periféricas de la película expansible (221) hacia fuera.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10005697.

Solicitante: HAMAMATSU PHOTONICS K.K..

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1126-1, Ichino-cho, Higashi-ku, Hamamatsu-shi Shizuoka 435-8558 JAPON.

Inventor/es: UCHIYAMA, NAOKI, FUKUYO,FUMITSUGU, FUKUMITSU,KENSHI, SUGIURA,Ryuji.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • 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... > B23K26/38 (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 H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Procedimientos o aparatos especialmente adaptados... > H01L21/58 (Montaje de los dispositivos semiconductores sobre los soportes)
  • 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... > H01L21/68 (para el posicionado, orientación o alineación)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Procedimientos o aparatos especialmente adaptados... > H01L21/78 (con una división ulterior del sustrato en una pluralidad de componentes individuales (corte para cambiar las características físicas de superficie o la forma de los cuerpos semiconductores H01L 21/304))
  • 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))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > SOLDADURA SIN FUSION O DESOLDEO; SOLDADURA; REVESTIMIENTO... > Objetos fabricados por soldadura sin fusión, soldadura... > B23K101/40 (Dispositivos semiconductores)

PDF original: ES-2462219_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento de corte de un sustrato semiconductor

Campo técnico La presente invención se refiere a un procedimiento de procesamiento por láser de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Antecedentes de la técnica Como técnica convencional de este tipo, la Solicitud de Patente Japonesa Expuesta al Público con Nos. 2002

158.276 y 2000-104040 describe la siguiente técnica. En primer lugar, se adhiere una lámina adhesiva a la cara trasera de una plaqueta semiconductora por medio de una capa de resina de pegado de plaquetas (die-bonding resin layer) , y se corta la plaqueta semiconductora con una cuchilla mientras se encuentra en un estado en el que la plaqueta semiconductora se sostiene en la lámina adhesiva, con el fin de producir chips semiconductores. Posteriormente, al retirar los chips semiconductores de la lámina adhesiva, la resina de pegado de plaquetas se despega junto con los chips semiconductores individuales. Esto puede pegar los chips semiconductores a un marco de conexión (lead frame) omitiéndose la etapa de aplicar un adhesivo a las caras traseras de los chips semiconductores, y así sucesivamente.

Cuando, en la técnica mencionada anteriormente, se corta con la cuchilla la plaqueta semiconductora sostenida en la lámina adhesiva, se necesita, sin embargo, que la capa de resina de pegado de plaquetas que existe entre la plaqueta semiconductora y la lámina adhesiva sea cortada de forma segura sin cortar la lámina adhesiva. Por lo tanto, en dicho caso se debe tener un cuidado especial cuando se corta una plaqueta semiconductora con una cuchilla.

El documento WO 02122301 A divulga un procedimiento de mecanizado con rayo láser.

Descripción de la invención La invención comprende un procedimiento de procesamiento por láser según la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se describen formas de realización favorables.

En vista de tales circunstancias, es un objeto de la presente invención proporcionar un procedimiento de corte de un sustrato semiconductor que puede cortar de manera eficiente un sustrato semiconductor con una capa de resina de pegado de plaquetas.

Breve descripción de los dibujos La figura 1 es una vista en planta de un sustrato semiconductor durante el procesamiento por láser mediante el procedimiento de procesamiento por láser de acuerdo con una forma de realización;

La figura 2 es una vista en sección del sustrato semiconductor tomada a lo largo de la línea II-II de la figura 1;

La figura 3 es una vista en planta del sustrato semiconductor después del procesamiento por láser mediante el procedimiento de procesamiento por láser de acuerdo con la realización;

La figura 4 es una vista en sección del sustrato semiconductor tomada a lo largo de la línea IV-IV de la figura 3;

La figura 5 es una vista en sección del sustrato semiconductor tomada a lo largo de la línea V-V de la figura 3;

La figura 6 es una vista en planta del sustrato semiconductor cortado por el procedimiento de procesamiento por láser de acuerdo con la realización;

La figura 7 es una vista que muestra una fotografía de una sección transversal de una parte de una plaqueta de silicio cortada por el procedimiento de procesamiento por láser de acuerdo con la realización;

La figura 8 es un gráfico que muestra relaciones entre la longitud de onda de la luz láser y la transmitancia dentro de un sustrato de silicio en el procedimiento de procesamiento por láser de acuerdo con la realización;

La figura 9 es un diagrama esquemático del aparato de procesamiento por láser de acuerdo con una forma de realización;

La figura 10 es un diagrama de flujo para explicar un procedimiento de formación de una parte destinada a ser cortada por el aparato de procesamiento por láser de acuerdo con la realización;

Las figuras 11A y 11B son unas vistas esquemáticas para explicar el procedimiento de corte de una plaqueta de silicio de acuerdo con una forma de realización, en las que la figura 11A muestra un estado en el que una lámina adhesiva está pegada a la plaqueta de silicio, mientras que la figura 11B muestra un estado en el que una parte destinada a ser cortada debida a una región procesada fundida está formada dentro de la plaqueta de silicio;

Las figuras 12A y 12B son unas vistas esquemáticas para explicar el procedimiento de corte de una plaqueta de silicio de acuerdo con la forma de realización, en las que la figura 12A muestra un estado en el que se expande la lámina adhesiva, mientras que la figura 12B muestra un estado en el que la lámina adhesiva se irradia con rayos UV;

Las figuras 13A y 13B son unas vistas esquemáticas para explicar el procedimiento de corte de una plaqueta de silicio de acuerdo con la forma de realización, en las que la figura 13A muestra un estado en el que se recoge un chip semiconductor junto con una capa cortada de resina de pegado de plaquetas, mientras que la figura 13B muestra un estado en el que el chip semiconductor está pegado a un marco de conexión (lead frame) por medio de la capa de resina de pegado de plaquetas;

Las figuras 14A y 14B son unas vistas esquemáticas que muestran unas relaciones entre la plaqueta de silicio y una parte destinada a ser cortada en el procedimiento de corte de una plaqueta de silicio de acuerdo con la forma de realización, en las que la figura 14A muestra un estado en el que no se inician fracturas desde la parte destinada a ser cortada, mientras que la figura 14B muestra un estado en el que unas fracturas iniciadas desde la parte destinada a ser cortada han llegado a las caras delantera y trasera de la plaqueta de silicio;

Las figuras 15A y 15B son unas vistas esquemáticas que muestran unas relaciones entre la plaqueta de silicio y una parte destinada a ser cortada en el procedimiento de corte de una plaqueta de silicio de acuerdo con la forma de realización, en las que la figura 15A muestra un estado en el que una fractura iniciada desde la parte destinada a ser cortada ha llegado a la cara delantera de la plaqueta de silicio, mientras que la figura 15B muestra un estado en el que una fractura iniciada desde la parte destinada a ser cortada ha llegado a la cara trasera de la plaqueta de silicio;

Las figuras 16A y 16B son unas vistas esquemáticas para explicar un ejemplo del procedimiento de corte de una plaqueta de silicio de acuerdo con la forma de realización, en las que la figura 16A muestra un estado inmediatamente después de iniciar la expansión de la lámina adhesiva, mientras que la figura 16B muestra un estado durante la expansión de la lámina adhesiva;

Las figuras 17A y 17B son unas vistas esquemáticas para explicar este ejemplo del procedimiento de corte de una plaqueta de silicio de acuerdo con la forma de realización, en las que la figura 17A muestra un estado después de completar la expansión de la lámina adhesiva, mientras que la figura 17B muestra un estado en el momento de recoger un chip semiconductor;

La figura 18 es una vista esquemática para explicar otro ejemplo del procedimiento de corte de una plaqueta de silicio de acuerdo con la realización;

Las figuras 19A y 19B son unas vistas para explicar un caso en el que no se han iniciado fracturas desde una parte destinada a ser cortada en aún otro ejemplo del procedimiento de corte de una plaqueta de silicio de acuerdo con la forma de realización, en las que la figura 19A muestra un estado después de la formación de la parte destinada a ser cortada debida a una región procesada fundida, mientras que la figura 19B muestra un estado en el que se expande la lámina adhesiva;

Las figuras 20A y 20B son unas vistas para explicar un caso en el que unas fracturas iniciadas desde una parte destinada a... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento de procesamiento por láser para cortar un objeto a procesar que incluye un sustrato semiconductor (11) y unos dispositivos funcionales dispuestos en el sustrato,

comprendiendo el procedimiento las etapas de pegar una película protectora a una cara delantera del objeto en el lado de los dispositivos funcionales, irradiar el objeto con luz láser mientras se usa una cara trasera del objeto como una superficie de entrada de luz láser y se ubica un punto de convergencia de luz dentro del sustrato semiconductor con el fin de formar una región modificada dentro del sustrato semiconductor,

causando que la región modificada forme una región de inicio de corte a lo largo de una línea a lo largo de la cual se pretende cortar el objeto,

en el que una película expansible es pegada a la cara trasera (17) del objeto por medio de una capa de resina curable por radiación UV (22) dispuesta sobre una película expansible,

caracterizado por

expandir la película expandible con el fin de cortar el objeto en una pluralidad de partes desde la región de inicio de corte que actúa como un punto de inicio y separar la pluralidad de partes del objeto entre sí tirando de unas partes periféricas de la película expansible (221) hacia fuera.

2. El procedimiento de procesamiento por láser según la reivindicación 1, en el que la región modificada es una región procesada fundida.

3. El procedimiento de procesamiento por láser según las reivindicaciones 1 a 2, en el que la luz láser tiene una densidad de potencia pico de al menos 1 x 108 W/cm2 en el punto de convergencia de la misma y un ancho de pulso de 1 μs o menos.

4. El procedimiento de corte de un sustrato semiconductor (11) según la reivindicación 1 a 3, en el que la región modificada forma una parte que está destinada a ser cortada dentro del sustrato semiconductor (11) a lo largo de una línea deseable de corte para cortar el sustrato semiconductor.

5. Un procedimiento de corte de un sustrato semiconductor (11) según las reivindicaciones 1 a 4, en el que se causa una fractura para que alcance una cara delantera (3) del sustrato semiconductor (11) en el lado de entrada de luz láser desde la parte que está destinada a ser cortada que actúa como un punto de inicio.

6. Un procedimiento de corte de un sustrato semiconductor (11) según las reivindicaciones 1 a 5, en el que se causa una fractura para que alcance una cara trasera (17) del sustrato semiconductor (11) en el lado opuesto al lado de entrada de luz láser desde la parte que está destinada a ser cortada que actúa como un punto de inicio.

7. Un procedimiento de corte de un sustrato semiconductor (11) según las reivindicaciones 1 a 6, en el que se causa una fractura para que alcance una cara delantera (3) del sustrato semiconductor (11) en el lado de entrada de luz láser y una cara trasera (17) en el lado opuesto a éste desde la parte que está destinada a ser cortada que actúa como un punto de inicio.