JPS5844739A - サファイヤ基板のスクライビング方法 - Google Patents
サファイヤ基板のスクライビング方法Info
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- JPS5844739A JPS5844739A JP56142774A JP14277481A JPS5844739A JP S5844739 A JPS5844739 A JP S5844739A JP 56142774 A JP56142774 A JP 56142774A JP 14277481 A JP14277481 A JP 14277481A JP S5844739 A JPS5844739 A JP S5844739A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scribing
- groove
- sapphire substrate
- depth
- scanning
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P54/00—Cutting or separating of wafers, substrates or parts of devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
- B28D5/0005—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing
- B28D5/0011—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing with preliminary treatment, e.g. weakening by scoring
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Dicing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はＳＯＳ （シリコンオｙす７アイヤ）用のサ
ファイヤ基板にスクライビング溝を形成するサファイヤ
基板のスクライビング方法に関。
ファイヤ基板にスクライビング溝を形成するサファイヤ
基板のスクライビング方法に関。
する。
サファイヤ基板上にＳｉ膜管形成し、この上に半導体素
子【形成したＳＯＳの半導体装置が実用化されている。
子【形成したＳＯＳの半導体装置が実用化されている。
この半導体装置は、＃Ｉ１図で′示すように、サファイ
ヤ基板１の上面に半導体素子２を形成したのち、この半
導体素子１ｔ−スクライビシグ１ｉｓｓｅｉに沿りてレ
ーザ集光Ｖ−ムｉ照射してスクライビング溝ｊ 、１９
形成し、その後、このサファイヤ基板１を上記スクライ
ビング溝５，６に沿って折り曲げて分割することが行な
われている。この場合、レーず集光ビームを照射する発
振器１として第２図で示すように、ＣＯ２レーザ発振器
、ＹＡＧレーザ発振器などの／４ルスレーザが用いられ
、この発振器１から発振されたレーザビームＬ１は建う
−８によって反射されたのち集光レンズ９によって集光
され、レーザ集光ビームＬ雪としてサファイヤ基板１に
集光され、るようになっている、このとき、サファイヤ
基板１はＸＹテーブル１０に載ｆｆ１４れ、スクライビ
ング線３．４に沿りて走査されるようになっている。
ヤ基板１の上面に半導体素子２を形成したのち、この半
導体素子１ｔ−スクライビシグ１ｉｓｓｅｉに沿りてレ
ーザ集光Ｖ−ムｉ照射してスクライビング溝ｊ 、１９
形成し、その後、このサファイヤ基板１を上記スクライ
ビング溝５，６に沿って折り曲げて分割することが行な
われている。この場合、レーず集光ビームを照射する発
振器１として第２図で示すように、ＣＯ２レーザ発振器
、ＹＡＧレーザ発振器などの／４ルスレーザが用いられ
、この発振器１から発振されたレーザビームＬ１は建う
−８によって反射されたのち集光レンズ９によって集光
され、レーザ集光ビームＬ雪としてサファイヤ基板１に
集光され、るようになっている、このとき、サファイヤ
基板１はＸＹテーブル１０に載ｆｆ１４れ、スクライビ
ング線３．４に沿りて走査されるようになっている。
しかしながら、上述のような従来の方法ではつぎのよう
な問題が２ある。すなわち、サファイヤ基板１に光吸収
率の大きい波長１０．６μｍのＣＯ２レーずによってサ
ファイヤ基板１をスクライＶシダする場合に集光レン−
１ｅ＊によってサファイヤ基板１０表面に集光できる最
小ス４．トナイズは１００μｍ程度であり、ノ譬ルス化
したレーずでスクライビング線３．４に沿って走査する
と、半導体素子２間のスクライビング幅が通常１００μ
ｍ以下に形成されているので、スクライビング幅から加
工幅が出て半導体素子２を損傷してしまう、このため、
スクライビング幅は１００＃ｍよＪ）ＸＹテーブル１０
の送シ精度やレーザスイットとスクライビング幅との合
せ誤差を見込んだスクライビング幅を考えて２００μｍ
以上のスクライビング溝が必要である。一方、ＹＡＧレ
ーずのスクライビングではサファイヤ基板１はＹＡＧレ
ーずの吸収率が低く加工能率が悪いが、集光ス一、）サ
イズは直径２５μｍ程度に集光できる。このため、スク
ライビング速度を低速にして３クライ″グは可能で會る
・しかし・３クライビンダの深さが浅いとサファイヤ基
板１を折り曲げてもスクライビング線３，４から分割で
きず、半導体素子２の中にクラックが生じることがある
。一方、深さを増すと、スクライビング溝５，６の周囲
に微細なりラックがサファイヤの骨間方向に発生し、半
導体素子２の内部まで損傷を与え、折シ曲げて分割する
とスクライビング線３．４に沿って分割はできても半導
体素子２の信頼性を低下してしまう、このように、サフ
ァイヤ基板１のスクライビングはＣＯ□レーザではレー
ザスデットサイズが大き過ぎＹＡＧレーザではスクライ
ビング溝５，６の周囲に微細なりう、りの発生ｔおこし
、実用上、サファイヤ基板１上の半導体装置の集積度を
向上する上でスクライビングに要する空間が大きくなり
障害となっている。
な問題が２ある。すなわち、サファイヤ基板１に光吸収
率の大きい波長１０．６μｍのＣＯ２レーずによってサ
ファイヤ基板１をスクライＶシダする場合に集光レン−
１ｅ＊によってサファイヤ基板１０表面に集光できる最
小ス４．トナイズは１００μｍ程度であり、ノ譬ルス化
したレーずでスクライビング線３．４に沿って走査する
と、半導体素子２間のスクライビング幅が通常１００μ
ｍ以下に形成されているので、スクライビング幅から加
工幅が出て半導体素子２を損傷してしまう、このため、
スクライビング幅は１００＃ｍよＪ）ＸＹテーブル１０
の送シ精度やレーザスイットとスクライビング幅との合
せ誤差を見込んだスクライビング幅を考えて２００μｍ
以上のスクライビング溝が必要である。一方、ＹＡＧレ
ーずのスクライビングではサファイヤ基板１はＹＡＧレ
ーずの吸収率が低く加工能率が悪いが、集光ス一、）サ
イズは直径２５μｍ程度に集光できる。このため、スク
ライビング速度を低速にして３クライ″グは可能で會る
・しかし・３クライビンダの深さが浅いとサファイヤ基
板１を折り曲げてもスクライビング線３，４から分割で
きず、半導体素子２の中にクラックが生じることがある
。一方、深さを増すと、スクライビング溝５，６の周囲
に微細なりラックがサファイヤの骨間方向に発生し、半
導体素子２の内部まで損傷を与え、折シ曲げて分割する
とスクライビング線３．４に沿って分割はできても半導
体素子２の信頼性を低下してしまう、このように、サフ
ァイヤ基板１のスクライビングはＣＯ□レーザではレー
ザスデットサイズが大き過ぎＹＡＧレーザではスクライ
ビング溝５，６の周囲に微細なりう、りの発生ｔおこし
、実用上、サファイヤ基板１上の半導体装置の集積度を
向上する上でスクライビングに要する空間が大きくなり
障害となっている。
本発明者の実験によれば、す７アイヤ基板にｃｗ励起Ｑ
スイ、チＹＡＧレーず１２０〜４０＃ｍの集光スｆット
に集光して／母ルス繰）返しを１０〜２０ ｋＨｚで走
査速度を数岬つで走査し、サファイヤ基板にスクライビ
ンダ＃１ｔ−形成すると、溝の周囲に微細なりう、りの
発生がみられるが、この発生を溝の深さ、サファイヤ基
板に対してレーザビームの走査方向を変えて調べると、
篤３図で示すような結果が得られた。すなわち、曲Ｍａ
ｅｂはサファイヤ基板に対してレーザ集光ビームをスク
ライビング線に沿って走査し、しかもその走査速度を一
定にしたもので、逆目方向がａＯ特性で、順目方向の走
査はｂのようＫなることが解りた。ａＦｉ深さが１２０
μｍ以上になるとクラ、りの発生本数が急敏に多くなシ
、それ以下の深さでは発生がない、ｂはａと反対方向に
走査した場合で、この場合は約２００ Ｊｌｍよ〕深く
スクライビング溝を形成すると、クラックの発生が急激
に増加することが解る。
スイ、チＹＡＧレーず１２０〜４０＃ｍの集光スｆット
に集光して／母ルス繰）返しを１０〜２０ ｋＨｚで走
査速度を数岬つで走査し、サファイヤ基板にスクライビ
ンダ＃１ｔ−形成すると、溝の周囲に微細なりう、りの
発生がみられるが、この発生を溝の深さ、サファイヤ基
板に対してレーザビームの走査方向を変えて調べると、
篤３図で示すような結果が得られた。すなわち、曲Ｍａ
ｅｂはサファイヤ基板に対してレーザ集光ビームをスク
ライビング線に沿って走査し、しかもその走査速度を一
定にしたもので、逆目方向がａＯ特性で、順目方向の走
査はｂのようＫなることが解りた。ａＦｉ深さが１２０
μｍ以上になるとクラ、りの発生本数が急敏に多くなシ
、それ以下の深さでは発生がない、ｂはａと反対方向に
走査した場合で、この場合は約２００ Ｊｌｍよ〕深く
スクライビング溝を形成すると、クラックの発生が急激
に増加することが解る。
また、す７アイヤ基板の厚さは一３″のもので、３５０
〜５００μｍが通常用いられ、このサファイヤ基板に対
してはスクライビング後の折シ曲けによりて深さ９０〜
１２０μｍのものは容易に分割できることが解った。ス
クライビング溝が９０μｍ以下の浅いものはマイクロク
ラ、りが発生してないが、折ル曲げによって半導体素子
に歩留りよく分割できないことが解った。
〜５００μｍが通常用いられ、このサファイヤ基板に対
してはスクライビング後の折シ曲けによりて深さ９０〜
１２０μｍのものは容易に分割できることが解った。ス
クライビング溝が９０μｍ以下の浅いものはマイクロク
ラ、りが発生してないが、折ル曲げによって半導体素子
に歩留りよく分割できないことが解った。
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目
的とするところは、厚さ３１ｓＯ〜５００μｍのサファ
イヤ基板にレーず集光ビーム管照射して９０〜１２０μ
ｍの深さのスクライビング擲管形成しえのち、折如曲げ
て分割することによシ、半導体素子の歩留シ、信頼性の
向上を図ることができるサファイヤ基板のスクライビン
グ方法上提供しようとするものである。
的とするところは、厚さ３１ｓＯ〜５００μｍのサファ
イヤ基板にレーず集光ビーム管照射して９０〜１２０μ
ｍの深さのスクライビング擲管形成しえのち、折如曲げ
て分割することによシ、半導体素子の歩留シ、信頼性の
向上を図ることができるサファイヤ基板のスクライビン
グ方法上提供しようとするものである。
以下、この発明ｔｌＮ面に示す一実施例にもとづいて説
明する。第４図中２１はＸＹテーブルで、これは駆動制
御装置（図示しない、）によってＸ方向およびＹ方向に
移動できるようになっている・このＸＹｆ−プル２１上
に／Ｉｉ表面に半導体素子２２を有する厚さ３５０〜５
００μｍのサファイヤ基板２３が載置されている。そし
て、このサファイヤ基＆ＪＪはスクライビング線２４・
・・と２６・・・とがＸ方向とＹ方向とに形成されてい
る。この状態において、ＣＷ励起Ｑノ豐ルスレーザ會用
い、２０〜４０μｍφの集光ス／ットに集光したレーザ
集光ビームを上記す７アイヤ基板２Ｊのスクライビング
線２４に照射し、ｘｙｙ−ｙル２１を駆動して賃ファイ
ヤ基板ＸＳ１にスクライビング線２４に沿ってＸ方向に
走査すると、すファイヤ基板２３のスクライビング線２
４に沿って溝幅が４０μｍ以下で、深さ９０〜１２０
Ａｍのスクライビング溝２６が形成される。このように
してスクライビング線２４・・・に沿りてレーザ集光ビ
ームを走査したのちＸＹテーブル２１によってサファイ
ヤ基板２Ｊ【Ｙ方向に走査することによ〕スクライビン
グ＠ｘｉ・・・に沿りてスクライビング溝２’ｌｆ形成
することができ、サファイヤ基板２３に格子状のスクラ
イビング溝ｘｅ、ｘｖが形成される。
明する。第４図中２１はＸＹテーブルで、これは駆動制
御装置（図示しない、）によってＸ方向およびＹ方向に
移動できるようになっている・このＸＹｆ−プル２１上
に／Ｉｉ表面に半導体素子２２を有する厚さ３５０〜５
００μｍのサファイヤ基板２３が載置されている。そし
て、このサファイヤ基＆ＪＪはスクライビング線２４・
・・と２６・・・とがＸ方向とＹ方向とに形成されてい
る。この状態において、ＣＷ励起Ｑノ豐ルスレーザ會用
い、２０〜４０μｍφの集光ス／ットに集光したレーザ
集光ビームを上記す７アイヤ基板２Ｊのスクライビング
線２４に照射し、ｘｙｙ−ｙル２１を駆動して賃ファイ
ヤ基板ＸＳ１にスクライビング線２４に沿ってＸ方向に
走査すると、すファイヤ基板２３のスクライビング線２
４に沿って溝幅が４０μｍ以下で、深さ９０〜１２０
Ａｍのスクライビング溝２６が形成される。このように
してスクライビング線２４・・・に沿りてレーザ集光ビ
ームを走査したのちＸＹテーブル２１によってサファイ
ヤ基板２Ｊ【Ｙ方向に走査することによ〕スクライビン
グ＠ｘｉ・・・に沿りてスクライビング溝２’ｌｆ形成
することができ、サファイヤ基板２３に格子状のスクラ
イビング溝ｘｅ、ｘｖが形成される。
ついで、サファイヤ基板１７ｔ−ＸＹテーブル２１から
取シ外し、サファイヤ基板ＪＪｔ形成されたスクライビ
ング溝ｘｉ、ｘｒに沿って折〕曲げることによシチップ
状に分割される。
取シ外し、サファイヤ基板ＪＪｔ形成されたスクライビ
ング溝ｘｉ、ｘｒに沿って折〕曲げることによシチップ
状に分割される。
上述のように、４０μｍ以下のスクライビング溝幅に形
成することによってスクライビングのストリート幅ｔ−
１００μｍ以下にもでき、レーザ集光ビームの走査＃ｋ
、位置合わせ精ｆ管向上すれば、スクライビングに必要
とする幅は１００μｍ以下、たとえば８０μｍ以下にも
でき、半導体素子の集積度を向上することができるとい
う実施例の効果を奏する。
成することによってスクライビングのストリート幅ｔ−
１００μｍ以下にもでき、レーザ集光ビームの走査＃ｋ
、位置合わせ精ｆ管向上すれば、スクライビングに必要
とする幅は１００μｍ以下、たとえば８０μｍ以下にも
でき、半導体素子の集積度を向上することができるとい
う実施例の効果を奏する。
なお、スクライビング溝の深さｔ９０〜１２０μｍにす
るためには、レーザ集光ビームに１回走食することに限
定されず、同一のスクライビング線に沿って複数回走査
して形成してもよい。
るためには、レーザ集光ビームに１回走食することに限
定されず、同一のスクライビング線に沿って複数回走査
して形成してもよい。
この発明は以上説明したように、厚さ３５０〜５００岸
ｍのサファイヤ基板の表面にレーず集光ビームを照射し
て９０〜１２０μｍの深さのスクライビング溝を形成し
、ついでこのスクライビング溝に沿って折シ曲げて分割
することｔ％黴とする。したがって、スクライビング溝
の周囲にマイクロクラック等の発生管防止することがで
き、半導体素子の損ｓを防止することができる。しかも
、折シ曲けによる分割工程での歩留りも向上し、スクラ
イビングの方向性に依存することがないから走査機構も
簡素化できるという効果を奏する。
ｍのサファイヤ基板の表面にレーず集光ビームを照射し
て９０〜１２０μｍの深さのスクライビング溝を形成し
、ついでこのスクライビング溝に沿って折シ曲げて分割
することｔ％黴とする。したがって、スクライビング溝
の周囲にマイクロクラック等の発生管防止することがで
き、半導体素子の損ｓを防止することができる。しかも
、折シ曲けによる分割工程での歩留りも向上し、スクラ
イビングの方向性に依存することがないから走査機構も
簡素化できるという効果を奏する。
第１図は半導体装置の平面図、第２図は従来のスクライ
ビンダ方法を示す概略的構成図、第３図は実験結果を示
すグラフ図、第４図はこの発明の一実施例管示す平面図
である。 ２３・・・す７アイヤ基板、２６．２１・・・スクライ
ビング溝。
ビンダ方法を示す概略的構成図、第３図は実験結果を示
すグラフ図、第４図はこの発明の一実施例管示す平面図
である。 ２３・・・す７アイヤ基板、２６．２１・・・スクライ
ビング溝。
Claims (1)
- 厚さ３５０〜５０゛Ｏμｍのすファイヤ基板の表面、に
レーザ集光ビームを照射してスクライビング溝を形成す
る方法において、上記サファイヤ基板にレーず集光ビー
ムを照射して９０〜１２０μｍの深さのスクライビング
溝管形成したのち、折）曲げて分割すること１−＊微と
するサファイヤ基板のスクライビング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56142774A JPS5844739A (ja) | 1981-09-10 | 1981-09-10 | サファイヤ基板のスクライビング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56142774A JPS5844739A (ja) | 1981-09-10 | 1981-09-10 | サファイヤ基板のスクライビング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5844739A true JPS5844739A (ja) | 1983-03-15 |
Family
ID=15323271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56142774A Pending JPS5844739A (ja) | 1981-09-10 | 1981-09-10 | サファイヤ基板のスクライビング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5844739A (ja) |
Cited By (11)
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| US6806544B2 (en) | 2002-11-05 | 2004-10-19 | New Wave Research | Method and apparatus for cutting devices from conductive substrates secured during cutting by vacuum pressure |
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-
1981
- 1981-09-10 JP JP56142774A patent/JPS5844739A/ja active Pending
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