FR2572218A1 - Procede de decoupe de composants electroniques sur un substrat semi-conducteur - Google Patents

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Abstract

PROCEDE DE DECOUPE, PAR SCIAGE, DE COMPOSANTS ELECTRONIQUES 11 ELABORES SUR UN SUBSTRAT SEMI-CONDUCTEUR 12 ET SEPARES PAR AU MOINS UN CHEMIN 13 DE DECOUPE. SELON L'INVENTION, ON DEPOSE, AVANT SCIAGE, SUR LE CHEMIN 13 DE DECOUPE UNE COUCHE 14 DE COHESION MECANIQUE ADHERANT FORTEMENT AU SUBSTRAT SEMI-CONDUCTEUR 12, ET ON SCIE LEDIT SUBSTRAT, AU MOINS PARTIELLEMENT, A TRAVERS LA COUCHE 14 DE COHESION MECANIQUE. APPLICATION A LA FABRICATION DE COMPOSANTS ELECTRONIQUES.

Description

"PROCEDE DE DECOUPE DE COMPOSANTS ELECTRONIOUES SUR UN SUBSTRAT
SEMI-CONDUCTEUR"
La présente invention concerne un procédé de découpe, par sciage, de composants électroniques élaborés sur un substrat semi-conducteur et séparés par au moins un chemin de découpe.
Le procédé généralement utilisé pour découper des composants électroniques élaborés simultanément sur une même plaquette de substrat consiste à scier directement le substrat, le long du chemin de découpe, dans tout ou partie de son épaisseur. Ce procédé connu présente l'inconvénient que pour certains substrats, l'arséniure de gallium en particulier, le sciage provoque des éclats à la surface des composants électroniques et crée des dislocations qui diffusent dans le substrat, ce qui affecte les performances électriques et la durée de vie des composants. Il est alors nécessaire de prévoir un chemin de découpe relativemen#t large, avec l'inconvénient de limiter le nombre de composants par plaquette de substrat, et d'utiliser une vitesse d'avance relativement lente.
Le but de la présente invention est de proposer un procédé de découpe conforme au préambule qui permet d'obtenir un trait de sciage de bonne qualité, quelque soit l'orientation du chemin de découpe par rapport aux axes cristallographiques du substrat et pour toutes vitesses de rotation et d'avance de la scie.
En effet, selon la présente invention, un procédé de découpe, par sciage, de composants électroniques élaborés sur un substrat semi-conducteur et séparés par au moins un chemin de découpe, est notamment remarquable en ce que, avant sciage, on dépose sur le chemin de découpe une couche de cohésion mécanique adhérant fortement au substrat semi-conducteur, et en ce qu'on scie ledit substrat, au moins partiellement, à travers la couche de cohésion mécanique.
Ainsi, lors du sciage, ladite couche de cohésion mécanique, en maintenant la cohésion en surface du matériau constituant le substrat semi-conducteur, limite considérablement la formation d'éclats, et ceci indépendamment de la direction de sciage. La vitesse de rotation et d'avance de coupe pouvant être augmentée sans dommage pour le & composants électroniques, il en résulte une plus grande rapidité d'exécution. Un autre avantage de 11 invention est que l'on peut réduire la largeur du chemin de découpe, ce qui permet de faire des économies de matériau en augmentant le nombre de composants par plaquette de substrat.
Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, la couche de cohésion mécanique est constituée par un dépôt métallique allié au substrat semi-conducteur. Dans ce cas, il se forme, en surface et sur une certaine profondeur, un alliage entre le dépôt métallique et le matériau semi-conducteur du substrat, alliage qui contribue a' renforcer la cohésion dudit substrat.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.
La figure 1 est une vue en coupe d'un substrat semiconducteur comportant des composants électroniques destinés à être découpés à l'aide du procédé selon l'invention.
La figure 2 est la vue de dessus correspondant à la vue en coupe de la figure 1.
Les figures 1 et 2 montrent, en coupe et en vue de dessus, une plaquette d'un substrat semi-conducteur 12 sur lequel sont élaborés des composants électroniques 11 séparés par des chemins 13 de découpe. Les composants électroniques 11 sont destinés à être découpés, par sciage le long des chemins 13 de découpe, à l'aide d'une scie 15 du type rotative dont la lame est, par exemple, réalisée en acier diamanté. Comme le montrent les figures 1 et 2, les composants Il sont découpés selon un procédé qui consiste en ce que, avant sciage, on dépose sur le chemin 13 de découpe une couche 14 de cohésion mécanique adhérant fortement au substrat semi-conducteur 12, et en ce qu'on scie ledit substrat, au moins partiellement, à travers la couche 14 de cohésion mécanique.Conformément à une technique connue, après dépôt de la couche de cohésion mécanique, la plaquette de substrat 12 est disposée, par adhérence moléculaire ou par chauffage infra#-rouge, sur une feuille de mylar tendue entre deux couronnes. L'ensemble de cet équipage est placé sur une machine à scier et maintenue en position par aspiration à travers une platine.
Puis, le substrat est découpé dans toute son épaisseur ou avec un talon résiduel. Les composants sont ensuite récupérés en exerçant une pression sur la face arrière de la feuille de mylar et sont saisis par la face avant à l'aide d'une pipette.
Dans une forme particulière de réalisation de l'invention, la couche 14 de cohésion mécanique est constituée par un dépôt métallique allié au substrat semi-conducteur 12.
Ce dépôt métallique peut être réalisé par métallisation sous vide# à travers une laque photosensible servant de pochoir > ou par crois- sance électrolytique. Dans le cas où le substrat semi-conducteur 12 est de l'arséniure de gallium, la Demanderesse a obtenu des découpes de bonne qualité en utilisant un dépôt métallique constitué par un mélange d'or et de germanium. Ce mélange forme avec l'arséniure de gallium un alliage qui donne au substrat une forte cohésion en surface et dans la zone de diffusion, évitant ainsi la formation d'éclats superficiels et la propagation des dislocations. La
Demanderesse a réalisé de telles découpes en déposant une couche d'or-germanium de 0,2 um d'épaisseur sur un chemin de découpe de 60 ym de large. Avec une lame de 30 vum, la découpe avait 38 um de large. Si l'on utilise des lames plus petites (16 ou 20 pm), il est possible de réduire la largeur du chemin de découpe et donc d'augmenter le nombre de composants par plaquette.
La présente invention n'est pas limitée au seul dépôt métallique mentionné ci-dessus. Il est bien entendu que ladite couche de cohésion mécanique peut être réalisée en d'autres matériaux métalliques ou minéraux comme la silice et le nitrure de silicium, par exemple.

Claims (5)

REVENDICATIONS:
1. Procédé de découpe, par sciage, de composants électroniques (11) élaborés sur un substrat semi-conducteur (12) et séparés par au moins un chemin (13) de découpe, caractérisé en ce que, avant sciage, on dépose sur le chemin (13) de découpe une couche (14) de cohésion mécanique adhérant fortement au substrat semiconducteur (12), et en ce qu'on scie ledit substrat, au moins partiellement, àtravers la couche (14) de cohésion mécanique.
2. Procédé de découpe selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche (14) de cohésion mécanique est constituée par un dépôt métallique allié au substrat semi-conducteur (12).
3. Procédé de découpe selon la revendication 2, caractérisé en ce que, le substrat semi-conducteur (12) étant de l'arséniure de gallium, ledit dépôt métallique est un dépôt d'un mélange d'or et de germanium.
4. Procédé de découpe selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche (14) de cohésion métallique est constituée par de la silice.
5. Procédé de découpe selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche (14) de cohésion métallique est constituée par du nitrure de silicium.
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