Un método para dividir un sustrato que comprende las etapas de:

irradiar un sustrato (1) con una luz láser (L) mientras se posiciona un punto de convergencia de luz (P) en el interior del sustrato (1), de modo que forma una región modificada (7) debido a la absorción multi-fotón dentro del sustrato (1), y causa que la región modificada (7) forme una región de punto de arranque para el corte a lo largo de una línea (5) a lo largo de la cual se cortará el sustrato (1), en el interior del sustrato (1) a una distancia predeterminada de la cara incidente de la luz láser (3) del sustrato (1);

esmerilar el sustrato (1) después de la etapa de formar la región del punto de arranque para el corte, de modo que el sustrato (1) alcanza un grosor predeterminado; y separar una pluralidad de chips entre sí, en los que se divide el sustrato a lo largo de la línea (5) a lo largo de la cual se cortará el sustrato (1) .

Método para dividir un sustrato

5 Campo técnico

La presente invención se refiere a un método para dividir un sustrato usado para dividir un sustrato tal como un sustrato semiconductor en una etapa de fabricación de un dispositivo semiconductor o similar.

Técnica anterior

Como los dispositivos semiconductores se han hecho más pequeños en los últimos años, hay casos en los que se adelgaza un sustrato semiconductor a un espesor de varias decenas de micrómetros en una etapa de fabricación de un dispositivo semiconductor. Cuando un sustrato semiconductor adelgazado de este modo se corta y se divide con una cuchilla, se produce más astillado y agrietamiento que en el caso en el que el sustrato del semiconductor es más grueso, causando por consiguiente el problema de que el rendimiento de chips semiconductores obtenidos por división del sustrato semiconductor disminuye.

Conocidos como métodos para dividir un sustrato semiconductor que pueden resolver tal problema son los descritos en las Solicitudes de Patente Japonesas Abiertas a Inspección Pública Nº SHO 64-38209 y SHO 62-9391 y la Patente Europea número EP 1 026 735.

En los métodos descritos en estas publicaciones, un sustrato semiconductor que tiene una cara frontal formada con un dispositivo funcional se inscribe con un surco por una cuchilla sobre el lado de la cara frontal, a continuación se fija una hoja adhesiva a la cara frontal, de modo que retiene el sustrato semiconductor y la cara posterior del sustrato semiconductor se esmerila hasta que se expone el surco formado anteriormente, adelgazando por lo tanto el sustrato semiconductor y dividiendo el sustrato semiconductor.

La Patente de Estados Unidos número 5.656.186 describe un método para la degradación inducida por láser de un material con un rayo láser pulsado. El método comprende generar un haz de pulsos láser en el que cada pulso tiene una anchura de pulso igual a o menor que el valor de anchura de pulso láser predeterminado y enfocar el haz hacia un punto, en o por debajo de la superficie de un material donde se desee la degradación inducida por láser.

Descripción de la Invención

Si el esmerilado de la cara posterior del sustrato semiconductor se realiza esmerilando la superficie en los métodos descritos en las publicaciones mencionadas anteriormente, no obstante, pueden ocurrir astillados y agrietamientos en las caras laterales del surco formado de antemano en el sustrato semiconductor cuando la cara de la superficie esmerilada alcanza el surco.

A la vista de tal circunstancia, es un objeto de la presente invención proporcionar un método para dividir un sustrato que pueda impedir que se produzcan el astillado y el agrietamiento, y adelgace y divida el sustrato.

Para conseguir el objeto mencionado anteriormente, el método para dividir el sustrato de acuerdo con la presente 45 invención se define en la reivindicación 1.

Como este método para dividir el sustrato irradia el sustrato con una luz láser mientras se posiciona el punto de convergencia de la luz dentro del sustrato en la etapa de formar una región de punto de arranque para el corte, de modo que se genera un fenómeno de absorción de multi-fotones dentro del sustrato, formando por lo tanto una región modificada, esta región modificada puede formar una región de punto de arranque para el corte dentro del sustrato a lo largo de una línea deseable a lo largo de la cual se cortará el sustrato para cortar el sustrato. Cuando se forma la región de punto de arranque para el corte dentro del sustrato, se genera una fractura en el sustrato en dirección del grosor desde la región de punto de arranque para el corte actuando desde luego como punto de arranque de modo natural o con una fuerza relativamente pequeña ejercida sobre el mismo.

55 En la etapa de esmerilado del sustrato, el sustrato se esmerila de modo que el sustrato alcanza un espesor predeterminado después de que se forma dentro del sustrato la región de punto de arranque para el corte. En este punto, incluso cuando la superficie esmerilada alcanza la fractura generada desde la región de punto de arranque para el corte que actúa como punto de arranque, las superficies de corte del sustrato cortado por la fractura permanecen en estrecho contacto entre sí, por lo cual puede evitarse que el sustrato se astille o se agriete por el esmerilado.

Esto puede impedir que se produzca el astillado y el agrietamiento, y puede adelgazar y dividir el sustrato.

65 En este punto, el punto de convergencia de la luz se refiere a la posición en la que converge la luz láser. El esmerilado abarca afeitado, pulido, grabado químico, y similares. La región de punto de arranque para el corte se refiere a la región que se convertirá en punto de arranque para el corte cuando se corta el sustrato. Por lo tanto, la región del punto de arranque para el corte es la parte a cortar donde se realiza el corte en el sustrato. La región del punto de arranque para el corte puede producirse formando continuamente una región modificada o formando intermitentemente una región modificada.

El sustrato abarca sustratos semiconductores tales como sustratos de silicio, sustratos de GaAs, y sustratos de aislamiento tales como los sustratos de zafiro y los sustratos de AlN. Cuando el sustrato es un sustrato semiconductor, un ejemplo de región modificada es una región procesada por fusión.

Preferiblemente, se forma una cara frontal del sustrato con un dispositivo funcional y se esmerila la cara posterior del sustrato en la etapa de esmerilado del sustrato. Como el sustrato puede esmerilarse después de formar el dispositivo funcional, puede obtenerse un chip adelgazado de modo que, por ejemplo, conforme un tamaño más pequeño del dispositivo semiconductor. En este punto, el dispositivo funcional se refiere a dispositivos que reciben la luz tales como fotodiodos, dispositivos emisores de luz tales como los diodos láser, dispositivos de circuitos formados como circuitos, etc.

Preferiblemente, la etapa de esmerilado del sustrato incluye una etapa de someter la cara posterior del sustrato a un grabado químico. Cuando se somete la cara posterior del sustrato a un grabado químico, la cara posterior del sustrato normalmente se hace más suave. También, como las superficies de corte del sustrato cortado por la fractura generada desde la región del punto de arranque para el corte actuando como punto de arranque permanecen entre sí en estrecho contacto, sólo las partes del borde de la cara posterior de las superficies del corte se graban selectivamente, de modo que se biselan. Esto puede mejorar la fuerza de ruptura transversal de los chips obtenidos dividiendo el sustrato, e impedir que se produzca el astillado y el agrietamiento en los chips.

25 Breve Descripción de los Dibujos

La Fig. 1 es una vista plana de un objeto a procesar durante el procesamiento láser en el método de procesamiento láser de acuerdo con una realización de la presente invención; La FIG. 2 es una vista en sección del objeto a procesar tomada a lo largo de la línea II – II de la FIG. 1; La FIG. 3 es una vista plana del objeto a procesar después del procesamiento láser por el método de procesamiento láser de acuerdo con la realización; La Fig. 4 es una vista en sección del objeto a procesar tomada a lo largo de la línea IV – IV de la FIG. 3; La Fig. 5 es una vista en sección del objeto a procesar tomada a lo largo de la línea V – V de la FIG. 3; La Fig. 6 es una vista plana del objeto a procesar cortado por el método de procesamiento láser de acuerdo con la realización; La Fig. 7 es un gráfico que muestra la relación entre la intensidad de campo eléctrico y el tamaño del punto de agrietamiento en el método de procesamiento láser de acuerdo con la realización; La Fig. 8 es una vista en sección del objeto a procesar en una primera etapa del método de procesamiento láser de acuerdo con la realización; La Fig. 9 es una vista en sección del objeto a procesar en una segunda etapa del método de procesamiento láser de acuerdo con la realización; La Fig. 10 es una vista en sección del objeto a procesar en una tercera etapa del método de procesamiento láser de acuerdo con la realización; La Fig. 11 es una vista en sección del objeto a procesar en una cuarta etapa del método de procesamiento 45 láser de acuerdo con la realización; La Fig. 12 es una vista que muestra un fotograma de una sección de corte en una parte de la oblea de silicio cortada por el método de procesamiento láser de acuerdo con la realización;... [Seguir leyendo]

1. Un método para dividir un sustrato que comprende las etapas de:

irradiar un sustrato (1) con una luz láser (L) mientras se posiciona un punto de convergencia de luz (P) en el interior del sustrato (1) , de modo que forma una región modificada (7) debido a la absorción multi-fotón dentro del sustrato (1) , y causa que la región modificada (7) forme una región de punto de arranque para el corte a lo largo de una línea (5) a lo largo de la cual se cortará el sustrato (1) , en el interior del sustrato (1) a una distancia predeterminada de la cara incidente de la luz láser (3) del sustrato (1) ;

esmerilar el sustrato (1) después de la etapa de formar la región del punto de arranque para el corte, de modo que el sustrato (1) alcanza un grosor predeterminado; y separar una pluralidad de chips entre sí, en los que se divide el sustrato a lo largo de la línea (5) a lo largo de la cual se cortará el sustrato (1) .

2. Un método para dividir un sustrato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el sustrato (1) se irradia con luz láser (L) en condiciones de pico de densidad de potencia de al menos 1 x 108 (W/cm2) en el punto de convergencia de la luz (P) y una anchura de pulso de 1 μs o menor.

3. Un método para dividir un sustrato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el sustrato (1) se irradia con luz

láser (L) en condiciones de pico de densidad de potencia de al menos 1 x 108 (W/cm2) en el punto de convergencia de la luz (P) y una anchura de pulso de 1 ns o menor.

4. Un método para dividir un sustrato de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el sustrato (1) es un sustrato de vidrio y la región modificada (7) incluye una región de agrietamiento. 25

5. Un método para dividir un sustrato de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el sustrato (1) es un sustrato de vidrio y la región modificada (7) incluye una región de cambio del índice de refracción, que es una región con el índice de refracción cambiado.

6. Un método para dividir un sustrato de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el sustrato (1) es un sustrato de material piezoeléctrico y la región modificada (7) incluye una región de agrietamiento.

7. Un método para dividir un sustrato de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el sustrato es un sustrato semiconductor y la región modificada (7) incluye una región procesada por fusión. 35

8. Un método para dividir un sustrato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el sustrato (1) es un sustrato aislante.

9. Un método para dividir un sustrato de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que una cara frontal del

sustrato (1) se forma con un dispositivo funcional; y en el que una cara trasera del sustrato (1) se esmerila en la etapa de esmerilado del sustrato.

10. Un método para dividir un sustrato de acuerdo con la reivindicación 9, en el que la etapa de esmerilado del sustrato (1) incluye una etapa de someter la cara trasera del sustrato (1) a grabado químico.