Procedimiento de corte de un sustrato semiconductor.
Un procedimiento de corte de un sustrato semiconductor (1), comprendiendo el procedimiento las etapas de:
irradiar un sustrato semiconductor (1) que tiene una lamina pegada al mismo con luz laser mientras se ubica un punto de convergencia de la luz dentro del sustrato semiconductor (1), a fin de formar una región modificada dentro del sustrato semiconductor (1), y se causa que la region modificada forme una parte que esta destinada a ser cortada; y
expandir la lamina despues de la etapa de formar la parte que esta destinada a ser cortada, a fin de cortar el sustrato semiconductor (1) a lo largo de la parte que esta destinada a ser cortada
caracterizado por el hecho de que
la lamina es expandida tirando de porciones perifericas de la lamina hacia fuera; y
la expansi6n de la lamina inicia unas fracturas en una direccion del espesor desde la parte quo esta destinada a ser cortada y las fracturas alcanzan una cara delantera (3) y cara trasera (17) del sustrato semiconductor (1).
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10012640.
Solicitante: HAMAMATSU PHOTONICS K.K..
Inventor/es: UCHIYAMA, NAOKI, FUKUMITSU,KENSHI, SUGIURA,Ryuji, FUKUYO,FUMITSGU.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B23K101/40 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B23 MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO EN OTRO LUGAR. › B23K SOLDADURA SIN FUSION O DESOLDEO; SOLDADURA; REVESTIMIENTO O CHAPADO POR SOLDADURA O SOLDADURA SIN FUSION; CORTE POR CALENTAMIENTO LOCALIZADO, p. ej. CORTE CON SOPLETE; TRABAJO POR RAYOS LASER (fabricación de productos revestidos de metal por extrusión de metales B21C 23/22; realización de guarniciones o recubrimientos por moldeo B22D 19/08; moldeo por inmersión B22D 23/04; fabricación de capas compuestas por sinterización de polvos metálicos B22F 7/00; disposiciones sobre las máquinas para copiar o controlar B23Q; recubrimiento de metales o recubrimiento de materiales con metales, no previsto en otro lugar C23C; quemadores F23D). › B23K 101/00 Objetos fabricados por soldadura sin fusión, soldadura o corte. › Dispositivos semiconductores.
- B23K26/08 B23K […] › B23K 26/00 Trabajo por rayos láser, p. ej. soldadura, corte o taladrado. › Dispositivos que tiene un movimiento relativo entre el haz de rayos y la pieza.
- B23K26/38 B23K 26/00 […] › mediante escariado o corte.
- B23K26/40 B23K 26/00 […] › tomando en consideración las propiedades del material involucrado.
- B28D1/22 B […] › B28 TRABAJO DEL CEMENTO, DE LA ARCILLA O LA PIEDRA. › B28D TRABAJO DE LA PIEDRA O DE MATERIALES SIMILARES A LA PIEDRA (máquinas o procedimientos de explotación de minas o canteras E21C). › B28D 1/00 Trabajo de la piedra o de los materiales análogos, p. ej. ladrillos, hormigón, no previsto en otro lugar; Máquinas, dispositivos, herramientas a este efecto (trabajo fino de las perlas, joyas, cristales B28D 5/00; trabajo con muela o pulido B24; dispositivos o medios para desgastar o acondicionar el estado de superficies abrasivas B24B 53/00). › por recorte, p. ej. ejecución de entalladuras.
- B28D5/00 B28D […] › 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).
- H01L21/301 ELECTRICIDAD. › H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS. › H01L DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE ESTADO SOLIDO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (utilización de dispositivos semiconductores para medida G01; resistencias en general H01C; imanes, inductancias, transformadores H01F; condensadores en general H01G; dispositivos electrolíticos H01G 9/00; pilas, acumuladores H01M; guías de ondas, resonadores o líneas del tipo guía de ondas H01P; conectadores de líneas, colectores de corriente H01R; dispositivos de emisión estimulada H01S; resonadores electromecánicos H03H; altavoces, micrófonos, cabezas de lectura para gramófonos o transductores acústicos electromecánicos análogos H04R; fuentes de luz eléctricas en general H05B; circuitos impresos, circuitos híbridos, envolturas o detalles de construcción de aparatos eléctricos, fabricación de conjuntos de componentes eléctricos H05K; empleo de dispositivos semiconductores en circuitos que tienen una aplicación particular, ver la subclase relativa a la aplicación). › H01L 21/00 Procedimientos o aparatos especialmente adaptados para la fabricación o el tratamiento de dispositivos semiconductores o de dispositivos de estado sólido, o bien de sus partes constitutivas. › para subdividir un cuerpo semiconductor en partes separadas, p. ej. realizando particiones (corte H01L 21/304).
- H01L21/58 H01L 21/00 […] › Montaje de los dispositivos semiconductores sobre los soportes.
- H01L21/68 H01L 21/00 […] › para el posicionado, orientación o alineación.
- H01L21/78 H01L 21/00 […] › 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).
PDF original: ES-2464166_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Procedimiento de Corte de un Sustrato semiconductor
Campo tecnico
La presente invención se refiere a un procedimiento de code de un sustrato semiconductor usado para cortar un
sustrato semiconductor en procesos de fabricacion de dispositivos semiconductores y similares.
Antecedentes de la tecnica
Como tecnica convencional de este tipo, la Solicitud de Patente Japonesa Expuesta at Public° con Nos. 2002
158.276 y 2000-104040 describe la siguiente tecnica. En primer lugar, se adhiere una lamina 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 coda la plaqueta semiconductora con una cuchilla mientras se encuentra en un estado en el que la plaqueta semiconductora se sostiene en la lamina adhesiva, con el fin de producir chips semiconductores.
Posteriormente, al retirar los chips semiconductores de la lamina 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 conexion (lead frame) omitiendose la etapa de aplicar un adhesivo a las caras traseras de los chips semiconductores, y asi sucesivamente.
Cuando, en la tecnica mencionada anteriormente, se corta con la cuchilla la plaqueta semiconductora sostenida en la lamina adhesiva, se necesita, sin embargo, que la capa de resina de pegado de plaquetas que existe entre la plaqueta semiconductora y la lamina adhesiva sea cortada de forma segura sin cortar la lamina adhesiva. Por lo
tanto, en dicho caso se debe tener un cuidado especial cuando se coda una plaqueta semiconductora con una cuchilla.
El documento WO 02/22301 A divulga un procedimiento de mecanizado con rayo laser de acuerdo con el preambulo de la reivindicaciOn 1.
Descripcien de la invencion
En vista de tales circunstancias, es un objeto de la presente invencion proporcionar un procedimiento de code de un sustrato semiconductor que puede cortar de manera eficiente un sustrato semiconductor con una capa de resina de pegado de plaquetas.
La presente invencion proporciona un procedimiento de code de un sustrato semiconductor, de acuerdo con la reivindicacion 1.
Este procedimiento de code de un sustrato semiconductor puede cortar el sustrato semiconductor a lo largo de una parte que esta destinada a ser cortada de forma mucho mas eficiente que en el caso en el que el sustrato semiconductor es cortado con una cuchilla dejando la lamina.
La region modificada puede incluir una región procesada fundida. Cuando el objeto a procesar es un sustrato semiconductor, se puede formar una region procesada fundida mediante irradiaciOn con luz laser. Puesto que la region procesada fundida es un ejemplo de la region modificada mencionada anteriormente, el sustrato semiconductor puede ser cortado de forma sencilla, con lo que se puede cortar el sustrato semiconductor y la capa
de resina de pegado de plaquetas de forma eficiente a lo largo de la linea de code tambien en este caso.
Breve descripcidn de los dibujos
La figura 1 es una vista en planta de un sustrato semiconductor durante el procesamiento por laser mediante el procedimiento de procesamiento por laser de acuerdo con una forma de realizacion;
La figura 2 es una vista en seccion del sustrato semiconductor tornada a lo largo de la linea II-II de la figura 1;
La figura 3 es una vista en planta del sustrato semiconductor despues del procesamiento por laser mediante el procedimiento de procesamiento por laser de acuerdo con la realizaciOn;
La figura 4 es una vista en seccion del sustrato semiconductor tomada a lo largo de la linea IV-IV de la figura 3;
La figura 5 es una vista en seccion del sustrato semiconductor tomada a lo largo de la linea V-V de la figura 3;
La figura 6 es una vista en planta del sustrato semiconductor cortado por el procedimiento de procesamiento por laser de acuerdo con la realizacion;
La figura 7 es una vista que muestra una fotografia de una seccion transversal de una parte de una plaqueta de silicio cortada por el procedimiento de procesamiento por laser de acuerdo con la realizacion;
La figura 8 es un grafico que muestra relaciones entre la longitud de onda de la luz laser y la transmitancia dentro de un sustrato de silicio en el procedimiento de procesamiento por laser de acuerdo con la realizacion;
La figura 9 es un diagrama esquematico del aparato de procesamiento por laser de acuerdo con una forma de realizaciOn;
La figura 10 es un diagrama de flujo para explicar un procedimiento de formacion de una parte destinada a ser cortada por el aparato de procesamiento por laser de acuerdo con la realizacion;
Las figuras 11A y 11B son unas vistas esquematicas para explicar el procedimiento de corte de una plaqueta de silicio de acuerdo con una forma de realizacion, en las que la figura 11A muestra un estado en el que una lamina adhesiva esta 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 region procesada fundida esta formada dentro de la plaqueta de silicio;
Las figuras 12A y 12B son unas vistas esquematicas para explicar el procedimiento de corte de una plaqueta de silicio de acuerdo con la forma de realizacion, en las que la figura 12A muestra un estado en el que se expande la lamina adhesiva, mientras que la figura 12B muestra un estado en el que la lamina adhesiva se irradia con rayos UV;
Las figuras 13A y 13B son unas vistas esquematicas para explicar el procedimiento de code de una plaqueta de
silicio de acuerdo con la forma de realizacion, 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 esta pegado a un marco de conexion (lead frame) por medio de la capa de resina de pegado de plaquetas;
Las figuras 14A y 14B son unas vistas esquematicas 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 realizacion, 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 Ilegado a las caras delantera y trasera de la plaqueta de silicio;
Las figuras 15A y 15B son unas vistas esquematicas 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 realizacion, en las que la figura 15A muestra un estado en el que una fractura iniciada desde la parte destinada a ser cortada ha Ilegado 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 Ilegado a la cara trasera de la plaqueta de silicio;
Las figuras 16A y 16B son unas vistas esquematicas para explicar un ejemplo del procedimiento de corte de una plaqueta de silicio de acuerdo con la forma de realizacion, en las que la figura 16A muestra un estado inmediatamente despues de iniciar la expansion de la lamina adhesiva, mientras que la figura 16B muestra un estado durante la expansión de la lamina adhesiva;
Las figuras 17A y 17B son unas vistas esquematicas 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 despues de completar la expansion de la lamina adhesiva, mientras que la figura 17B muestra un estado en el momento de recoger un chip semiconductor;
La figura 18 es una vista esquernatica para explicar otro ejemplo del procedimiento de corte de una plaqueta de silicio de acuerdo con la realizaciOn;
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 aim otro ejemplo del procedimiento de code de una plaqueta de silicio de acuerdo con la
forma de realizacion, en as que la figura 19A muestra un estado despues de la formación de la parte destinada a ser cortada debida a una region procesada fundida, mientras que la figura 19B muestra un estado en el que se expande la lamina adhesiva;
Las figuras 20A y 20B son unas vistas para explicar un caso en el que unas fracturas iniciadas desde una parte destinada a ser cortada Ilegan a las caras... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un procedimiento de corte de un sustrato semiconductor (1) , comprendiendo el procedimiento las etapas de:
irradiar un sustrato semiconductor (1) que tiene una lamina pegada al mismo con luz laser mientras se ubica un punto de convergencia de la luz dentro del sustrato semiconductor (1) , a fin de formar una región modificada dentro del sustrato semiconductor (1) , y se causa que la region modificada forme una parte que esta destinada a ser cortada; y
expandir la lamina despues de la etapa de formar la parte que esta destinada a ser cortada, a fin de cortar el sustrato semiconductor (1) a lo largo de la parte que esta destinada a ser cortada
caracterizado por el hecho de quo
la lamina es expandida tirando de porciones perifericas de la lamina hacia fuera; y
la expansión de la lamina inicia unas fracturas en una direccion del espesor desde la parte quo esta destinada a ser cortada y las fracturas alcanzan una cara delantera (3) y cara trasera (17) del sustrato semiconductor (1) .
2. Un procedimiento de corte de un sustrato semiconductor (1) segun la reivindicaciOn 1, en el que la region modificada es una region procesada fundida.
3. Un procedimiento de corte de un sustrato semiconductor (1) segun una de las reivindicaciones 1 6 2, en el que se
causa una fractura para que alcance una cara frontal (3) del sustrato semiconductor (1) en el lado de entrada de la luz laser desde la parte quo esta destinada a ser cortada que act6a como un punto de inicio.
4. Un procedimiento de corte de un sustrato semiconductor (1) segun una de las reivindicaciones 1 6 2, en el que se causa una fractura para que alcance una cara trasera (17) del sustrato semiconductor (1) en el lado opuesto al lado de entrada de la luz laser desde la parte quo esta destinada a ser cortada que actua como un punto de inicio.
5. Un procedimiento de corte de un sustrato semiconductor (1) segOn una de las reivindicaciones 1 6 2, en el que se causa una fractura para que alcance una cara frontal (3) del sustrato semiconductor (1) en el lado de entrada de la luz laser y una cara trasera (17) en el lado opuesto a este desde la parte que esta destinada a ser cortada que act6a como un punto de inicio.
Fig.1
Fig. 2
. % ■ 1, 44. • I • • Jo
•
II I
Fig.3
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Fig.5
***9******3**944***1----1
*** * *-94
117
Fig.6
I
LC) C7)
00000000000 C, 0) CO N CD LI) qtr Cr) CV
.11••••
(%) VNIMNI VIDNVIIWSNVILL
Fig.10
SELECCIONAR FUENTE LASER [-S101
DETERMINAR LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO DEL h-S103
SUSTRATO SEMICONDUCTOR EN LA DIRECCION DEL EJE Z
ILUMINAR EL SUSTRATO SEMICONDUCTOR F-S105
CALCULAR DATOS FOCALES CON PUNTO FOCAL DE LUZ
VISIBLE PROCEDENTE DE LA FUENTE DE LUZ PARA OBSERVACION QUE ESTA SITUADO EN LA SUPERFICIE DEL S107
SUSTRATO SEMICONDUCTOR
MOVER EL SUSTRATO SEMICONDUCTOR EN LA DIRECCION DEL EJE Z PAFtA QUE EL PUNTO FOCAL DE LUZ MISIBLE PROCEDENTE DE LA FUENTE DE LUZ PARA OBSERVACION SE SITUE EN LA S109 SUPERFICIE DEL SUSTRATO SEMICONDUCTOR
MOMEL SUSTRATO 1MICONDUCTOR EN LA
DIRECCION, DEL EJE Z PARA QUE EL PUNTO FOCAL DEL 8111
HAZ LASER SE SITUE DENTRO DEL SUSTRATO SEMICONDUCTOR
FORMAR PORCION EN LA WE SE DEBER1A CORTAR EL OBJETO, FORMANDO REGION PROCESADA FUNDIDA
S113 DENTRO DEL SUSTRATO SEMICONDUCTOR
Fig. 11A
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Fig. 11B
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Fig.19A
Fig 19B
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Fig.20B
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Fig. 21B
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Fig.22A
(9)
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Fig 22B
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Fig. 27C
27
223
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