DE7630484U1 - Vorrichtung zum absaugen des beim ritzen von halbleiterscheiben mittels laserstrahlen entstehenden staubs - Google Patents

Description

7. Februar 19 80

Texas Instruments Deutschland GmbH

Unser Zeichen: T 2O53x

Vorrichtung zum Absaugen des beim Ritzen von Halbleiterscheiben mittels Laserstrahlen entstehenden Staubs

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Absaugen des beim Ritzen von Halbleiterscheiben mittels Laserstrahlen entstehenden Staubs mit einer an eine Unterdruckquelle angeschlossenen Absaugkammer, die eine den Laserstrahl konzentrisch umgebende Ansaugöffnung aufweist und zwischen einer außenliegenden Wand und einer innenliegenden, die Bahn des Laserstrahls bis in die unmittelbare Nähe der Ansaugöffnung ebenfalls konzentrisch umgebenden Trennwand gebildet ist.

Bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen, beispielsweise von Dioden, ist es üblich, zunächst eine große Anzahl von gleichen Bauelementen auf einer dünnen Halbleiterscheibe zu bilden, die dann mittels eines Laserstrahls so angeritzt wird, daß sie zur Trennung der einzelnen Bauelemente gebrochen werden kann. Beim Auftreffen des Laserstrahls auf die Oberfläche der Halbleiterscheibe wird das Halbleitermaterial verbrannt. Damit sich der be^; Verbrennen entstehende Staub nicht auf der Halbleiteroberfläche festsetzt und die herzustellenden Halbleiterbauelemente unbrauchbar macht, wird er mittels einer den Laserstrahl

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konzentrisch umgebenden Absaugkammer abgesaugt. Die Ansaugöffnung der Absaugkammer, aus der der Laserstrahl austritt und auf die Oberfläche der Halbleiterscheibe auftrifft, ist dabei in unmittelbarer Nähe der zu ritzenden Oberfläche angeordnet.

In einer herkömmlichen Vorrichtung der eingangs angegebenen Art ist die Absaugkammer dadurch gebildet, daß die Innenfläche der außenliegenden Wand und die Außenfläche der innenliegenden Trennwand Kegelflächen mit gleichem Neigungswinkel sind, die in einem stets gleichen Abstand voneinander verlaufen. Bei dieser Ausgestaltung der Absaugkammer ergibt sich an der Ansaugöffnung eine unbefriedigende Saugwirkung.

Dies hat zur Folge, daß Verunreinigungen die Präzision des Ritzvorgangs und auch die Qualität der hergestellten Halbleiterbauelemente beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß die Absaugwirkung beträchtlich verbessert wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sich der Abstand zwischen der Innenfläche der außenliegenden Wand der Absaugkammer und der Außenfläche der Trennwand zum Innern der Absaugkammer hin vergrößern.

Bei der erfindungsgemäßen Absaugvorrichtung wird aufgrund der Vergrößerung des Abstandes zwischen der Innenfläche der außenliegenden Wand der Absaugkammer und der Außenfläche der Trennwand zum Inneren der Absaugkammer hin ein stärker verengter Saugmund geschaffen, der die Absaugwirkung in dem Bereich, in dem das Ritzen der Halbleiterscheiben erfolgt, beträchtlich

vergrößert. Dadurch werden Verschmutzungen vermieden, die die Präzision des Ritzvorgangs beeinträchtigen könnten. Außerdem wird vermieden, daß sich Staubteilchen auf den herzustellenden Halbleiterbauelementen niederschlagen, die deren Funktionsfähigkeit beeinträchtigen könnten.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Absaugkammer an der Stirnseite eines Laserstrahlgenerators, an der der Laserstrahl austritt, mittels eines Bajonettverschlusses befestigt ist.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber \i erläutert. Es zeigen:

Fig.1 eine stark vereinfachte Ansicht einer Maschine zum

Ritzen von Halbleiterscheiben unter Verwendung einer ; Absaugvorrichtung nach der Erfindung,

;■ Fig.2 eine schematische Schnittansicht der an der Maschine

I von Fig.1 angebrachten Absaugvorrichtung und

,; Fig.3 eine Draufsicht auf die Absaugvorrichtung von Fig.2

■ im abgenommenen Zustand.

Die in Fig.1 dargestellte Maschine dient dazu, Halbleiter-

!; Scheiben mittels eines Laserstrahls zu ritzen, damit in der

I Halbleiterscheibe gebildete elektronische Bauelemente

ji anschließend durch Brechen der Scheibe voneinander getrennt

werden können. In der stark vereinfachten Darstellung von ji Fig.1 enthält diese Maschine einen Sockel A, der auf einem

XY-Tisch B die zu ritzende Halbleiterscheibe 1 trägt. S An einem freitragenden Arm des Sockels A ist über dem

f( XY-Tisch B ein Laserkopf C angebracht, der einen Laser-

% Strahlgenerator 2 enthält. Dieser Laserstrahlgenerator 2

i erzeugt einen Laserstrahl 3, der die auf dem XY-Tisch B

i liegende Halbleiterscheibe 1 ritzt.

ξ Wie Fig.2 erkennen läßt, durchdringt der vom Generator 2

I erzeugte Laserstrahl zunächst die Glasplatte 4, ehe er

I eine Absaugkammer 5 durchläuft und durch eine Ansaugöffnung ί

die in einer die Absaugkammer stirnseitig abschließenden Wand 7 angebracht ist, austritt und auf die Oberfläche der Halbleiterscheibe 1 auftrifft.

In der Absaugkammer 5 ist der Laserstrahl 3 von einer Trennwand 8 umgeben, die ihn bis unmittelbar in die Nähe der Ansaugöffnung 6 konzentrisch umgibt. Die Außenfläche der Trennwand 8 ist dabei die Oberfläche eines sich zur Ansaugöffnung verjüngenden Kegels. Auch die Innenfläche der Wand 7 der Absaugkaramer verläuft kegelförmig, so daß im Bereich der Ansaugöffnung 6 ein den Laserstrahl 3 konzentrisch umgebender, sich zum Inneren der Absaugkammer erweiternder Schlitz entsteht.

Wie besonders Fig.3 zeigt, ist die Trennwand 8 mit Hilfe von drei im Winkel von 120° zueinander stehenden Armen 9 mit der die Absaugkammer 5 nach unten begrenzenden Wand verbunden.

Die Wand 7 mit den daran angeformten Armen 9 und der von diesen getragenen Trennwand 8 ist mit Hilfe eines Bajonettverschlusses an einer den Laserstrahl 3 konzentrisch umgebenden Halterung 10 befestigt. Die zu diesem Bajonettverschluß gehörigen Öffnungen 11 sind in Fig.3 dargestellt. Mit der Halterung 10 ist auch ein Rohr 12 verbunden, über das eine Verbindung zwischen der Absaugkammer 5 und einer nicht dargestellten Unterdruckquelle hergestellt werden kann.

Zur Erzielung einer guten Abdichtung zwischen der Absaugkammer und der Halterung 10 ist zwischen der Oberseite der Wand 7 und zwischen der entsprechenden Gegenfläche an der Halterung 1o ein in einer Nut 13 liegender O-Ring 14 vorgesehen. Ein ebensolcher O-Ring 15 befindet sich zwischen der oberen Stirnfläche der Trennwand 8 und der entsprechenden Gegenfläche an der Halterung 10 in einer Nut 16 der Trennwand.

Beim Betrieb der beschriebenen Absaugvorrichtung ritzt der Laserstrahl 3 die Oberfläche der Halbleiterscheibe 1

dadurch, daß er das Halbleitermaterial an der Auftreffstelle verbrennt. Die Verbrennungsprodukte werden in Form von Staub durch den Schlitz zwischen der Trennwand 8 und der Wand 7 in die Absaugkammer 5 gesaugt, aus der sie dann über das Rohr 12 abgesaugt werden. Die in Fig.2 dargestellte spezielle Ausgestaltung der Trennwand 8 und der Wand 7 der Absaugkammer ergibt an der Halbleiteroberfläche eine kräftige wirbelfreie Strömung, die für eine sehr gute Reinigung der Oberfläche sorgt. Der von der Trennwand 8 umgebene Raum, durch den der Laserstrahl zur Oberfläche der Halbleiterscheibe 1 gelangt, bleibt praktisch staubfrei, da in ihm kein Sog herrscht. Dies hat zur Folge, daß die Glasscheibe 4 nicht durch den durch die Verbrennung erzeugten Staub verschmutzt wird, so daß der Laserstrahl weder in seiner Bündelung noch in seiner Intensität beeinträchtigt wird.

Sollte es sich nach längerer Benutzungsdauer trotzdem als notwendig erweisen, die Absaugkammer zu reinigen, dann kann die Absaugkammer ohne weiteres durch Lösen des Bajonettverschlusses abgenommen werden. Die Lücken zwischen den Armen 9 ermöglichen ein einfaches Ausblasen der Absaugkammer mittels Preßluft, was nur wenig Zeit in Anspruch nimmt. Bei Anwendung der beschriebenen Absaugvorrichtung sind Reinigungsvorgänge nur mehr selten erforderlich; sie können außerdem so rasch durchgeführt werden, daß ihre Dauer praktisch im Vergleich zu der zum Ritzen der Halbleiterscheiben erforderlichen Zeit vernachlässigt werden kann.

Wie aus Fig.2 zu erkennen ist, ist die untere Stirnfläche der Wand 7 so ausgebildet, daß sie von der Ansaugöffnung 6 aus schräg nach oben verläuft. Diese kegelförmige Ausgestaltung der Stirnfläche der Wand 7 soll verhindern, daß die Halbleiterscheibe 1 , die üblicherweise mittels eines gegen ihre Unterseite gerichteten Sogs auf

einem Tisch festgehalten wird, von diesem Tisch abgehoben und gegen die Ansaugöffnung gesaugt wird.

Claims (2)

ν,I Texas Instruments Deutschland GmbH Unser Zeichen: T 2O53x 7. Februar 19 Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Absaugen des beim Ritzen von Halbleiterscheiben mittels Laserstrahlen entstehenden Staubs mit einer an eine Unterdruckquelle angeschlossenen Absaugkammer, die eine den Laserstrahl konzentrisch umgebende Ansaugöffnung aufweist und zwischen einer außenliegenden Wand und einer innenliegenden, die Bahn des Laserstrahls bis in die unmittelbare Nähe der Ansaugöffnung ebenfalls konzentrisch umgebenden Trennwand gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Abstand zwischen der Innenfläche der außenliegenden Wand (7) der Absaugkammer((5) und der Außenfläche der Trennwand (8) zum Innern der Absaugkammer hin vergrößern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugkammer (5) an der Stirnseite eines Laserstrahlgenerators (2), an der der Laserstrahl (3) austritt, mittels eines Bajonettverschlusses befestigt ist.

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