JPH0342855A - 単結晶半導体材料板の刻印・劈開方法と装置 - Google Patents

単結晶半導体材料板の刻印・劈開方法と装置

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JPH0342855A
JPH0342855A JP2149733A JP14973390A JPH0342855A JP H0342855 A JPH0342855 A JP H0342855A JP 2149733 A JP2149733 A JP 2149733A JP 14973390 A JP14973390 A JP 14973390A JP H0342855 A JPH0342855 A JP H0342855A
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Gerard Petroz
ジェラール　ペトロ
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は単結晶半導体材料の板にマークを付は且つ劈開
する方法と装置に関するものである。
特に、本発明の方法と装置は硬度の低い単結晶半導体材
料の板に基準方向のマークを付け、次いでこの板を劈開
するのに用いられる。
なお、上記の「硬度が低い」という表現は、ヌープ（Ｋ
ＮＯＯＰ）単位で５００以下の硬度を意味し、また、「
硬度が高い」という表現はヌープ（にＮ０ＯＰ）単位で
５００以上の硬度を意味する。
従来の技術 単結晶の板を劈開する技術は既に公知である。
単結晶の板を劈開する公知技術では、先ず、単結晶の板
の能動面すなわち半導体構成要素が形成される正面に適
当なダイヤモンドを用いて線を描く。
こ線は連続線の場合もあれば、不連続線の場合もある。
この線を猫いた後に、単結晶の板を変形して、上記で描
いた線に沿って板を２つに割る。実際には、単結晶の板
を柔らかい支持台上に置き、割るのに必要な圧力でロー
ラ掛けする。この単結晶の板の劈開を行うには、劈開面
に正確なマークが付いていることが前提となっていると
いうことは理解できよう。シリコン単結晶の板の場合に
は、１本または２本の切り溝が付けらる。
この公知の劈開技術は主としてシリコンおよび砒化ガリ
ウムのような材料すなわち硬度の高い材料のために開発
されたものである。また、劈開装置も市販されており、
場合によって、劈開装置の代わりにダイヤモンドソ＝（
鋸）式の切断装置を用いることもある。
切断路または劈開路は未処理の区域すなわち半導体構成
要素が形成されない区域であり、各切断路または劈開路
は、単結晶板上に形成された半導体構成要素を破損せず
に劈開できるようにするための線を単結晶板上に備えて
いる。切断路または劈開路の幅は約１００μｍであり、
この部分は板の面のロスとなる。
さら、単結晶板上に線を刻み、次いで、柔らかい支持台
上で変形させて劈開するという従来の劈開方法は、変形
によって結晶格子が乱れるため、硬度の低い半導体材料
には適していない。
発明が解決しようとする課題 本発明の目的は上記の欠点を解消して、硬度の低い単結
晶半導体材料の板上に幅が１００μｍ以下の狭い、例え
ば約１０μｍの劈開路または領域を形成できるような精
密で基準方向を刻印し、その板を正確に劈開する方法と
装置を提供することにある。
課題を解決するための手段 本発明は、先ず、硬度の低い単結晶半導体材料の板に基
準方向を刻印し、その板を劈開する方法をていきょうす
る。この方法は以下の段階を含んでいるニ 一半導体構成要素が形成されている、または、後段で形
成される板の面、いわゆる前面で且つ半導体構成要素を
有していないか、後段でも有することがない区域、いわ
ゆる非使用区域に圧痕を形成して、この非使用区域に基
準方向が示す少なくとも１つの方向を明らかにし、 一上記非使用区域上に基準方向の線を引き、−板の他方
の面、すなわち背面で且つこの背面の非使用区域の下側
に位置する区域に、基準方向に沿って劈開線を引くこと
によって、板を劈開することが可能な方向と一致した基
準方向に板を劈開する。
実際には、非使用区域に基準方向に沿った劈開線を引く
ことによって板を劈開するができる。
しかし、板上に線を引くと、板を構成する材料内部に極
めて大きな応力が生じ、この応力が局在化して、板が２
つの部分に分離してしまう。この場合には、結晶格子、
特に、硬度の低い単結晶材料の結晶格子が乱れることに
なる。
従って、板の使用面すｆｌわち前面ではなく、反対側の
面すなわち背面に劈開線を刻むことによって、結晶格子
の乱れを背面側、従って、前面から最大隔離れたところ
で生じさせることによって、半導体構成要素が存在する
板の前面の側の結晶格子の乱れを最低限に減少すること
ができる。これによって、板の前面に狭い幅（１００μ
ｍ未満、例えば、１０μｍ）の劈開路または区域を形成
することができる。
本発明は、ＣｄＴｅ、　（：ｄ）ＩｇＴｅ、　ｌｎＰ、
　１ｎｓｂ、八１ＧａＡｓからなる群から選択された単
結晶材料、より一般的には、！■〜Ｖｌ族やＩＩＩ〜Ｖ
族に属する硬度の低い単結晶材料によって作られ板に適
用される。
刻印を形成することによって明らかになる方向は、材料
の滑動面に平行にすることができ、この材料は、この滑
動面に垂直な劈開面を有する。その場合に選択される基
準方向は、圧痕の形成によって明らかになる方向に直角
である。
圧痕は、材料のマイクロ硬度テストで使用される種類の
ものでよい。
本発明はさらに、硬度の低い単結晶半導体材料の板上に
基準方向を刻印し、この板を劈開するため装置をていき
ょうする。この装置は、板の半導体構成要素が形成され
ている、または、後段で形成される板の面、いわゆる、
前面で且つ構成要素を有しない、または、後段でも有す
ることがない区域、いわゆる非使用区域に圧痕を形成し
、この非使用区域に基準方向が示す少なくとも１つの方
向を明らかにして、上記非使用区域上にこの基準方向の
線を引くための手段と、板の他方の面、すなわち、背面
で、この背面の上記非使用区域の下側に位置する区域に
、基準方向に沿った劈開線を引くことによって板を劈開
することのできる方向と一致した上記基準方向に板を劈
開する手段とを含んでいる。
上記の圧痕を形成し且つ線を刻む手段は下記で構成する
ことができる： （ａ）第１の軸線（Ｘ）とこの第１の軸線に直角な第２
の軸線（Ｙ）に沿って並進移動可能で且つ第１の軸線と
第２の軸線に直角な第３の軸線を中心として回転移動可
能で且つ第３の軸線に平行に並進移動可能な板（２６）
の他方の面、いわゆる背面を載せるための支持手段（２
２，２４）と、（ｂ）この支持手段上に板を保持する手
段（４６）と、（ｃ）少なくとも１つの顕微鏡で観察す
る光学部分く２８）を有し且つ第１の軸と第２の軸線の
位置決めを行う（１６〉を備えた、第３の軸線の平行な
照準軸線（Ｚ）に沿って板の前面を顕微鏡で観察する手
段（１３ａ）と、 （ｄ）圧痕を形成し且つ上記支持手段が上記第１の軸線
か第２の軸線に沿って並進移動した時に線を刻むための
手段（３０〉 上記支持手段は、第１、第２及び第３の軸に沿って並進
移動することのできる第１の支持部材と第３の軸を中心
に回転移動することができ、第１の支持部材に装着され
、上記板の保持手段を備える第２の支持部材を備えてい
てもよい。
圧痕を形成し且つ線を刻むための手段は、光学的観察手
段と連結することができる。この手段と光学的手段とに
よって形成される全体は、照準軸に沿って光学的観察手
段とこの手段を混合に配置することができるように可動
である。
劈開線を刻むための手段は、上記支持手段の下に配置さ
れた線を刻む装置を備える。この装置は、第１１第２及
び第３の軸に平行に並進移動することができる。支持手
段は、線を刻む装置が通過することのできる穿孔と、こ
の線を刻む装置が板にもたれかかった時この板が持ち上
がることを防ぐための板保持手段とを備える。
照準軸は、また、少なくとも１つの劈開方向の標定手段
を備える。
また、圧力の均一性の問題のため、圧痕を形成し、線を
刻むための手段は、好ましくは、板に球形の衝撃を形成
するように想定されている。
従って、本発明によって、同じ装置を使用して、結晶学
的な方向を標定し、硬度の低い単結晶半導体材料の板の
後段の処理のために基準方向を刻印し、そのような板を
劈開することができる。以下に説明するように、板の背
面に劈開線を刻むことのできる手段を備えた本発明の対
象とする装置によって、また、Ｓｉ及びＡｓＧａ等の硬
度の高い単結晶半導体材料を劈開することもできる。
本発明は、添付図面を参照した以下の実施例によってよ
り明瞭になろう。しかし、これらの実施例は本発明を何
ら限定するものではない。
実施例 以下、本発明を発明の特殊実施例の装置について説明す
る。この装置は従来の透過型光学顕微鏡を適当に変更す
ることによって作ることができ、一般には、並進一回転
手段を備えた顕微鏡観察システムを変更することによっ
て作ることができる。
本発明方法では、硬度の低い単結晶半導体材料のプレー
トまたは板（以下、板という）に基準方向をマークする
ために、先ず、板の正面の使用しない区域に圧痕を形成
する。この圧痕は、マイクロ硬度試験で用いられている
タイプもので、周りの格子を変形し、この変形によって
劈開用の結晶学的面すなわちミクロの核を作り、これを
用いて以下で説明する方法で板上での基準方向を決定す
るタイプものである。
第１図Ａと第１図Ｂには上記のような圧痕１が示しであ
る。これらの図面では、圧痕１をＣｄｌ（ｇＴｅ型また
はＣｄＴｅ−１１１の材料に形成した場合を仮定してい
る。圧痕の形から、この板の表面に１１０型の滑動面が
あることが分かる。第１図Ａと第１図Ｂでは、この面群
が参照番号２．４．６で示しである。面群の各面は互い
に他の面群の面と６０°の角度を威している。板上に刻
印すべき基準方向はこの板の表面での劈開面の線である
。１１０型の劈開面は板の表面に対して直角で且つ圧痕
を作る衝撃点の近傍の滑動面に直角である。１１０型の
この滑動面は板の表面に対して約３５°である。第１図
Ａと第１図Ｂでは、面２．４．６の面群に直角な各劈開
面が参照番号８．１０．１２で示しである。第１図Ａと
第１図Ｂの実施例では、これらの面８．１０．１２と平
行で且つ圧痕の中心を通る基準方向を参照番号９．１１
．１３で示しである。
圧痕は、ビッカース（ＶＩＫＥＲ３）型の硬度試験で使
用するピラミッド形または円錐形のダイアモンドのポイ
ンター（センタ）を用いて形成することができる（第１
図Ａ）。しかし、圧力を均一にするために、ロックウェ
ル（ＲＯＣＫＷＥＬＬ）型の硬度試験で使用する球形の
ダイアモンドポインターを用いるのが好ましい（第１図
Ｂ）。
第２図は本発明に使用可能な装置の概念図である。この
装置は少なくとも１つの接眼レンズ１４を有する従来の
光学顕微鏡１３ａを含んおり、この接眼レンズ１４には
、互いに直角な軸線ＸとＹを規定する２本の十字形のレ
ティクル（照準線）１６（第５図参照）が付けられてい
る。この顕微鏡は上記の軸線ＸとＹに直角で且つ上記照
準線の中心を通る照準軸線Ｚを有している。この顕微鏡
はさらに支持装置２２（以下、単にプラテンという）を
有し、このプラテン２２は顕微鏡のレンズタレット２０
の下に位置し、上記軸線ｘ、ｙ、ｚに沿って並進移動可
能になっている。本発明を実施するためには、顕微鏡１
３ａに別のプラテン２４を追加する。このプラテン２４
は、軸線２に平行な軸線Ｔ（第７図参照〉を中心として
上記プラテン２２上で回転運動できるようにプラテン２
２上に乗せられている。本発明によってマーキング（刻
印〉される板２６はこのプラテン２４上に固定される。
レンズタレット２０は一般に複数の拡大レンズ２８を有
しているが、本発明を実施する場合にはこれらのレンズ
の１つを、板に圧痕を形成するためのダイアモンドポイ
ンターまたはダイアモンドセンタ３０と交換する。残り
のレンズ２８は互いに異なる倍率、例えば×５、×１０
、Ｘ２０　　Ｘ５０を有している。レンズタレットを回
転運動させることによって、選択した１つのレンズまた
はダイアモンドセンタを照準軸２に合わせ、それによっ
てレンズの光学軸線またはダイアモンドセンタの軸線を
照準軸線Ｚと一致させることができる。
また、第３図に示すように、レンズタレットを変更して
、ダイアモンドセンタ３０が照準軸線Ｚに沿って配置し
た時、照準軸線Ｚに平行に並進移動することもできる。
この場合には、レンズタレット２０中に適当な収容部３
２を形成して、ダイアモンドセンタ３０がこの収容部３
２中で並進運動するようにするができる。以下で説明す
るように、このダイアモンドセンタ３０を用いて板に所
定の圧力をかける。すなわち、収容部３２内に適当なバ
ネ３４を収容し、このバネの一端を収容部３２の底部で
支持し、他端をダイヤモンドセンタとは反対側の端部に
支持する。第３図に示したように、収容部３２内に形成
された肩部には上記の端部が当接しており、この端部の
径はダイアモンドセンタの３０の他の部分より大きくな
っている°。従って、較正された圧力を加えることがで
きる。図示していない他の実施例では、圧力を圧力セン
サで制御する。
第４図に概念的に示した別の実施態様では、ダイアモン
ドセンタ３０をレンズタレット２０に対して固定し、板
２６を弾性支持部材３６を介してプラテン２４上に乗せ
て、ダイヤモンドセンタ３０によって加えられる圧力を
板２６とプラテン２４との間に配置された圧力センサ３
８によって制御している。
すなわち、弾性支持部材３６に穴を形成し、圧力センサ
３８をこの穴の下で且つプラテン２４上に配置し、力に
応答する圧力センサ３８の一部を板２６と接触させる。
この圧力センサを用いることによって、許容限界以上の
圧力に達したことを本発明の装置のユーザに警報する手
段（図示せず）を設けることができるということは明ら
かであろう。
次に、板に圧痕を付ける方法を説明する。
先ず、板の背面がプラテン２４の方を向いた状態でプラ
テン２４上に板を配置・保持し、レンズタレット２０の
適当な対物レンズ２８を用いて板の前面を観察する。プ
ラテン２２を軸線Ｘ、Ｙに沿って適当に並進移動させて
、軸線２に沿って板２６に圧痕を形成しようとする前面
上の非使用区域を探す。次に、レンズタレット２０を回
転させて、ダイヤモンドセンタを軸線Ｚに沿った位置に
配置し、軸線Ｚに沿ってプラテン２２を並進移動させて
、所望の圧痕が形成されるまで板２６を上昇させる。
このようにして、例えば、第１図Ａまたは第１図Ｂに示
した形の圧痕が形成される。これを用いることによって
板の非使用区域に基準方向く方向９．１１１３）を刻印
する。そのためには、プラテン２２を再度下降させ、レ
ンズタレットを回転させて対物レンズ２８を照準軸線Ｚ
に合わせ、非使用区域が（レティクル１６に付けられて
いる）Ｘ軸線と平行になった時に、プラテン２４を回転
させて、互いに平行な一郡の面２．４．６の１つを（レ
ティクル１６に付けられている）Ｙ軸線に平行にする。
これによって、劈開面はＸ軸線と平行にし、選択した基
準方向、例えば、騎開面１２と一致した方向１３がレテ
ィクル１６のＸ軸線に一致させる。この方向は、滑動面
４を構成する各セグメントに共通な垂直二等分線である
。次に、ダイヤモンドセンタ３０を用いて基準方向を刻
印するために、ダイヤモンドセンタ３０を照準軸線２に
沿った位置に再度配置し、プラテン２２を上記の位置ま
で再度上昇させ、プラテン２２、従って板２６をＸ軸線
に沿って並進移動させる。基準方向は線によって非使用
区域に刻まれる。
この基準方向は、マークの位置決め用基準線として用い
ることができ、また、印を付けた方向に沿って板の前面
上で板を劈開するのに用いることができる。すなわち、
マークした基準方向に沿って劈開線を引くために、ダイ
ヤモンドセンタ３０を用い、プラテン２２をＸ軸に沿っ
て移動させて、板２６を２つの部分に分離する。
しかし、前記のように、板の前面を劈開する場合には、
半導体構成要素を有する板の面に劈開によって乱れが生
じるため、幅の広い切断路を付ける必要がある。従って
、本発明では、板を背面から劈開する。そのために、本
発明で用いられる顕微鏡には以下で説明する追加の手段
が設けられている。この劈開は、劈開面に平行な板の背
面の適当な区域に連続線または不連続線を刻むことによ
って得られる。劈開装置には、例えばダイヤモンドカッ
タを付けるたとができるが、これに限定されるわけでは
ない。ダイヤモンドカッタの利点は角度の質と、硬さと
、耐磨耗性にある。
板をその背面で劈開させるために、第２図に示した顕微
鏡装置は切断用のダイヤモンドセンタ４０を備えている
（第６図〉。このダイヤモンドセンタ４０はプラテン２
２の下方にあり、Ｕ軸線がＸ軸線に平行である。この切
断用ダイヤモンドセンタ４０は、それをＸ軸線とＹ軸線
に沿って平行移動させる第１のプラテン４２上に取付け
られている。このプラテン４２自体は２軸線に沿って平
行移動可能な他のプラテン４４上に取付けられている。
また、前記のプラテン２２．２４には中心穴が形成され
ている。
この穴の軸線はＸ軸線に平行で、その寸法（円筒形の穴
の場合は直径）は、ダイヤモンドセンタ４０が通過し且
つダイヤモンドセンタ４０がＸ軸線とＹ軸線に沿って移
動して正しく位置決めされ、劈開線を刻むことができる
だけの大きさである。
第２図に示した装置で用いられるプラテン２４は３６０
°回転でき、角度精度が１分のバーニヤによる精密な調
整手段を有している。
第７図はプラテン２４上のサンプル２６の保持手段の概
略図である。この保持手段は、板２６の前面の辺と当接
して板２６を保持するため締付はブリッジ４６である。
従って、この前面は支持部材とは全く接触していない。
第７図に示した実施例では、板２６は長方形であり、ま
た、プラテンの穴も長方形である。２つの締付はブリッ
ジ４６を用して、各式の２つの側面と平行な板の２つの
側面を締付ける。
板は２つの当接側面によってプラテン２４の上に配置さ
れる。
図から分かるように、板の背面に劈開線を刻む際に板が
持ち上がるのを防ぐために、締付はブリッジ４６には肩
部が設けられている。すなわち、板の前面の辺と接触す
る面が上方に向かって傾斜している。
次に、板の背面から板を劈開させる方法を説明する。第
８図は、例えば劈開すべき円形の板の概略図である。こ
の板の前面には互いに平行な複数の劈開路５０が形成さ
れている。また、この劈開路５０に対して直角な他の複
数の劈開路５２が形成されている場合もある。各劈開路
が交差することによって区画された板の前面上の各区域
内には半導体素子５４が存在している。これらの半導体
素子は板を劈開した時に各劈開路に沿ってに正確に分離
される。
そのためには、板の背面に劈開路５６を形成し且つその
下側に別の劈開路を形成する。
次に、仮の前面に既に形成された劈開路の下側で、板背
面に劈開線を刻む方法を説明する。この場合には、第４
図を用いて既に説明した弾性支持部材、すなわち、板の
前面に圧痕を形成して基準方向を刻む場合に使用した弾
性支持部材は、劈開線を刻むのには適していないことは
明らかである。
従って、この弾性支持部材と圧力セイサー３８とを用い
ていた場合には、これらの装置を外して、プラテン２４
上に板を締付ける手段、例えば第７図を用いて説明した
型式の手段を取付ける。
レンズタレット２０の対物レンズ２８を照準軸線Ｚに合
わせた後、ダイアモンドセンタ４０を有するプラテン４
２を平行移動させて、ダイアモンドセンタ４０のＵ軸線
を照準軸線Ｚと一致させる。
また、板の劈開前に、試験サンプル上に線を刻んで、こ
の線上にペリクユル１６（Ｚ軸を中心に回転移動すると
仮定される）を整合させることによって、ペリクユルと
未来の線との平行度を確認する。
また、劈開方向を刻印するための基準ペリクル１６を設
けることもできる。第１図と第１図Ｂに示した実施例で
は、この基準ペリクルは３本の線５８で構成することが
でき、この線５８は、（１１１型単結晶質の材料の場合
）ペリクル１６の十字形の中心で交わり且つ互いに１２
０度の角度を戊している（その１本は第９図に示すよう
にペリクルのＸ軸線と重な・る）。
また、この装置に移動検地器または圧力検出器６０を設
けることもできる。この圧力検出器６０はプラテン４４
に剛体連結されて（第６図）、板上に線を刻む条件を制
御する。この圧力検出器６０の感知部６２はプラテン４
４を装着した時に板の背面に当接して、ダイヤモンドセ
ンタ４０から十分な力がプラテン２２を押す力が加わっ
ていることをユーザに知らせる信号を出力するように調
節されている。この圧力検出器６０は約±１μｍの移動
を検出できるように選択される。
劈開線を刻む時には以下のように操作する。プラテン２
４上に板を配置し、ブリッジ４６を用いて板をプラテン
上に保持する。この時、板の背面は当然プラテンに接触
している。タレットの対物レンズ２８を用いて板を観察
して、劈開しようとする劈開路を見付ける（ダイヤモン
ドセンタ４０が照準軸線Ｚ上に来るようにする）。プラ
テン２２をＸ軸線とＹ軸線に平行に適当に平行移動させ
、また、Ｔ軸線を中心としてプラテン２４を適当に回転
させてペリクル１６のＸ軸線が劈開輻の中心線にほぼ沿
って配置され且つペリクルの中心がこの劈開路の端部に
来るように、対象となる劈開路の向きを決定する。次に
、ダイヤモンドセンタ４０が板の背面に十分な圧力を加
えるまでプラテン４４を上昇させた後、プラテン２２を
Ｘ軸線に沿って平行移動させることによって板をＸ軸線
に沿って平行移動させて劈開線を刻む。板はこの線に沿
って劈開させる。
背面に線を刻む間、前面を肉眼で見ながらコントロール
することによって、劈開が見えるところで線を刻むのを
停止することができる。
上記の装置の性能は軸線Ｘ、ＹおよびＺに対する平行移
動の機械的精度に関係するということは理解できよう。
例えば、顕微鏡上に取付けられた添付図面を参照して説
明した上記の装置の場合、幅が２．５ｍｍで、厚さが４
０μｍのＣｄＴｅの棒状部材から幅が１５０μｍの劈開
した棒状部材を得ることができる。
本発明では、硬度の低い単結晶半導体材料と、これらの
材料が基板上に薄膜状に形成された薄膜層を劈開させる
ことができ、また、電子顕微鏡で観察されるような材料
のサンプルを管間させることもできる。
本発明の対象とする方法は精度が高いので、劈開後に、
集積回路の能動素子のインプランテーション路を残した
状態で集積回路を並置させることができる。
また、本発明の対象とする装置は、シリコン等の硬度の
高い単結晶半導体材料の板を数ミクロンの位置決め精度
で背面から管間させることができる。第１０図には、前
面に切断路網６１を有し且つこの切断路網６１と平行な
少なくとも１つ平面部分を有する公知の板が示しである
。切断路６１の１つに沿った劈開は例えばダイヤモンド
を用いて線を描いて行うことができ、この切断の下側に
ある線６６に沿った板の背面の劈開は、その後に、柔ら
かい支持部材上で例えばローラを用いて２つに折ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第１図Ａと第１図Ｂは、ビッカース硬度計型とロックウ
ェル硬度計型の各マイクロ硬度テストで用いられるもの
に類似した本発明によって形成されたされた各圧痕の概
略図であり、 第２図は本発明で用いられる装置の概略図であり、 第３図と第４図は、第２図に示した装置で用いられる刻
印部材の実施態様の概略図であり、第５図は、第２図に
示した装置を用いて行われる本発明の刻印方法の１段階
を概略的に図示したものであり、 第６図は、本発明を実施するために第２図に示した装置
に備えられた劈開手段の概略図であり、第７図は、第２
図に示した装置に板を保持する手段の１実施例の概略図
であり、 第８図は、第６図に示した劈開手段によって管間される
劈開路を有する板の概略図であり、第９図は、第２図に
示した装置に備えることができる劈開方向の位置合わせ
手段の概略図示であり、 第１０図は、第２図に示した装置で、第６図に示した手
段によって管間される劈開路を有する単結晶質導体材料
の板の概略図である。 （主な基準番号） １・・・圧痕　　　　２． ８．１０．１２・・・劈開面 ９．１１１３・・・基準方向 １３ａ・・・顕微鏡　　２０・ ２２．２４・・プラテン　２６・ ２８・・・レンズ　　　３０・ ３２・・・収容部　　　３４・ ４６・・・ブリッジ　　５２・ ４．６・・・滑動面 ・タレット ・板 ・センタ ◆バネ ・非使用区域 ５４・・・半導体構成要素 ５８・・・位置決め手段

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）半導体構成要素（５２）が形成されている、また
    は、後段で形成される板（２６）の面、いわゆる前面で
    且つ構成要素が形成されていない、または、後段で形成
    されない区域、いわゆる基準方向（９、１１、１３）を
    示すための少なくとも１つの方向を知るための非使用区
    域（５２）に圧痕（１）を形成し、この非使用区域に上
    記基準方向の線を引き、板の他方の面、いわゆる背面に
    、この背面の上記非使用区域の下側に位置する区域に、
    上記基準方向に沿った劈開線を引いて、板を劈開可能な
    方向と一致した基準方向（９、１１、１３）に沿って板
    を劈開する 工程によって構成されることを特徴とする硬度の低い単
    結晶半導体材料の板に基準方向を付け、劈開する方法。
  2. （２）上記の板がＣｄＴｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＩｎＰ、Ｉ
    ｎＳｂ、ＡｌＧａＡｓによって構成される群の中から選
    択された単結晶材料で作られていることを特徴とする請
    求項１に記載の方法。
  3. （３）圧痕を形成することによって分かる方向が上記材
    料の滑動面（２、４、６）に平行であり、この材料がこ
    の滑動面に直角な劈開面（８、１０、１２）を有し、上
    記基準方向が圧痕の形成によって分かる方向に直角であ
    ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. （４）圧痕が材料にマイクロ硬度テスト用に用いて付け
    られるものに類似していることを特徴とする請求項１に
    記載の方法。
  5. （５）硬度の低い単結晶半導体材料の板（２６）上に基
    準方向を刻印し、劈開するための装置において、半導体
    構成要素（５４）が形成されている、または後段で形成
    される板の面、いわゆる前面で且つ半導体構成要素を有
    しない、または後段でも有することがない区域、いわゆ
    る非使用区域（５２）に圧痕を形成して、基準方向を知
    るための少なくとも１つの方向をこの非使用区域で明ら
    かにし且つ非使用区域に上記基準方向の線を引くための
    手段（１３ａ、２２、２４、３０）を有し、さらに、板
    の他方の面、いわゆる背面で、この背面の上記非使用区
    域の下側に位置する区域に上記基準方向（９、１１、１
    ３）に沿って劈開線を引いて、板を劈開することが可能
    な方向と一致した上記基準方向に沿って板を劈開する手
    段（４０、４２、４４）を有していることを特徴とする
    装置。
  6. （６）圧痕を形成し且つ線を刻む手段が、 （ａ）第１の軸線（Ｘ）とこの第１の軸線に直角な第２
    の軸線（Ｙ）に沿って並進移動可能で且つ第１の軸線と
    第２の軸線に直角な第３の軸線を中心として回転移動可
    能で且つ第３の軸線に平行に並進移動可能な板（２６）
    の他方の面、いわゆる背面を載せるための支持手段（２
    ２、２４）と、（ｂ）この支持手段上に板を保持する手
    段（４６）と、（ｃ）少なくとも１つの顕微鏡で観察す
    る光学部分（２８）を有し且つ第１の軸と第２の軸線の
    位置決めを行う（１６）を備えた、第３の軸線の平行な
    照準軸線（Ｚ）に沿って板の前面を顕微鏡で観察する手
    段（１３ａ）と、 （ｄ）圧痕を形成し且つ上記支持手段が上記第１の軸線
    か第２の軸線に沿って並進移動した時に線を刻むための
    手段（３０） とを有することを特徴とする請求項５に記載の装置。
  7. （７）上記支持手段が、上記の第１、第２および第３の
    軸線に沿って平行移動可能な第１の支持部材（２２）と
    第３の軸線を中心として回転移動可能で且つ第１の支持
    部材に取付けられ且つ板の保持手段（４６）を備えた第
    ２の支持部材（２４）とによって構成されていることを
    特徴とする請求項６に記載の装置。
  8. （８）上記の圧痕を形成し且つ線を刻むための手段（３
    ０）が光学的観察手段（２８）と一体化されており、上
    記手段とこの光学的手段とによって構成される組立体が
    照準軸（Ｚ）に沿って光学的観察手段とこの手段とを交
    互に配置することができるように可動になっていること
    を特徴とする請求項６に記載の装置。
  9. （９）劈開線を刻むための手段が支持手段の下に配置さ
    れた線を刻む装置（４０）を含み、この装置（４０）が
    第１、第２および第３の軸線（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に平行移動
    可能であり、上記支持手段が、上記線を刻む装置が通過
    することが可能な穴と、この線を刻む装置が板に当接し
    た時この板が持ち上がるのを防ぐための板保持手段（４
    ６）とを有していることを特徴とする請求項６に記載の
    装置。
  10. （１０）照準軸（Ｚ）に少なくとも１つの劈開方向の位
    置決め手段（５８）が設けられていることを特徴とする
    請求項５に記載の装置。
  11. （１１）圧痕を形成し且つ線を刻むための手段（３０）
    が板に球形の衝撃を加えるようになっていることを特徴
    とする請求項６に記載の装置。
JP2149733A 1989-06-07 1990-06-07 単結晶半導体材料板の刻印・劈開方法と装置 Pending JPH0342855A (ja)

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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2269268B (en) * 1992-07-31 1995-11-29 Northern Telecom Ltd Semiconductor slice cleaving
US5580831A (en) * 1993-07-28 1996-12-03 Fujitsu Limited Sawcut method of forming alignment marks on two faces of a substrate
US5418190A (en) * 1993-12-30 1995-05-23 At&T Corp. Method of fabrication for electro-optical devices
JPH09510927A (ja) * 1994-01-18 1997-11-04 ダイナテックス インターナショナル インコーポレイテッド 半導体ウェーハをスクライブ及び／又はブレークする方法及び装置
US5454002A (en) * 1994-04-28 1995-09-26 The Board Of Regents Of The University Of Oklahoma High temperature semiconductor diode laser
DE19606653C1 (de) * 1996-02-23 1997-01-16 Leica Ag Einrichtung zum Brechen von Dreiecks-Glasmessern für die Ultra-Mikrotomie
DE19613561C2 (de) * 1996-04-04 2002-04-11 Micronas Gmbh Verfahren zum Vereinzeln von in einem Körper miteinander verbundenen, elektrisch getesteten elektronischen Elementen
US6122562A (en) * 1997-05-05 2000-09-19 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for selectively marking a semiconductor wafer
WO1999039885A1 (en) * 1998-02-06 1999-08-12 Dynatex International Apparatus and process for membrane mounted die breaking with automated visualization
JP3326384B2 (ja) * 1998-03-12 2002-09-24 古河電気工業株式会社 半導体ウエハーの劈開方法およびその装置
US6412677B1 (en) * 1998-09-16 2002-07-02 Hoya Corporation Cutting method for plate glass mother material
US6074934A (en) * 1998-11-20 2000-06-13 Lucent Technologies Inc. Apparatus for cleaving laser bars
US6601488B1 (en) * 1999-05-07 2003-08-05 University Of Kentucky Research Foundation Cutter assembly for a microscope and related method
TWI226280B (en) * 2002-09-25 2005-01-11 Au Optronics Corp Precision notching device and method for cutting test piece
US20040187523A1 (en) * 2003-03-24 2004-09-30 Corning Incorporated Score bar instrumented with a force sensor
TWI249762B (en) * 2003-12-03 2006-02-21 Ind Tech Res Inst Sheet cutting device
DE102006034287B3 (de) * 2006-07-21 2008-02-28 Kraussmaffei Technologies Gmbh Vorrichtung zur Einbringung von Schwächungsschnitten in eine Folie oder Haut
JP2008166351A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Nec Electronics Corp 半導体装置
EP2155449A1 (de) * 2007-05-24 2010-02-24 KrausMaffei Technologies GmbH Verfahren und vorrichtung zum schwächen eines werkstücks
ES2799998A1 (es) * 2019-06-21 2020-12-22 Univ Valladolid Aparato y procedimiento para la realizacion de grietas controladas en muestras de silicio monocristalino y multicristalino

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL284965A (ja) * 1961-11-17 1900-01-01
US3222963A (en) * 1964-03-11 1965-12-14 Nabiullin Faat Hatovich Device for scoring of crystalline semiconductor materials
US3326071A (en) * 1965-03-19 1967-06-20 Norton Co Dicing machine
DE1652512B2 (de) * 1967-05-29 1976-08-26 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum herstellen von halbleiterbauelementen
US3545325A (en) * 1969-02-28 1970-12-08 Aerojet General Co Cutting apparatus
DE1931245A1 (de) * 1969-06-20 1971-07-08 Siemens Ag Verfahren zum Zerteilen von mit Halbleitermaterial beschichteten und mit Bauelementen versehenen Mg-Al-Spinellsubstratscheiben
US4046985A (en) * 1974-11-25 1977-09-06 International Business Machines Corporation Semiconductor wafer alignment apparatus
JPS5280901A (en) * 1975-12-26 1977-07-07 Yoshio Inoue Apparatus for drawing required contour line of image

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EP0402230B1 (fr) 1994-08-24
FR2648274A1 (fr) 1990-12-14
US5174188A (en) 1992-12-29

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