TWI690987B

TWI690987B - 半導體基板的分離方法及分離治具

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Publication number: TWI690987B
Application number: TW108115514A
Authority: TW
Inventors: 鈴木正人; 吉野達郎
Original assignee: 日商三菱電機股份有限公司
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2019-05-06
Publication date: 2020-04-11
Also published as: JP2020123684A; CN111508868A; JP7206962B2; TW202030780A

Abstract

促進因劈開成為長條排列狀態的半導體基板分離成複數的長條。準備因劈開成為長條排列狀態的半導體基板。中間放置半導體基板，在長條的長度方向對向配置2個治具。2個治具都具有隔一個對應長條的接觸部，各個接觸部配置為交互對應相鄰的長條。縮小2個治具的距離推壓長條，藉由錯開相鄰長條之間的位置，可以促進分離長條。

Description

半導體基板的分離方法及分離治具

此發明，係關於因劈開成為複數的長條排列狀態的半導體基板的分離方法以及分離治具。

半導體製品中，像半導體雷射等，在其製造過程中，以劈開分離半導體基板為複數的長條(例如，參照專利文件1)。 [先行技術文件] [專利文件]

[專利文件1]日本專利公開平成5年第304339號公報

[發明所欲解決的課題]

但是，劈開後的半導體基板，複數的長條有可能不完全分離。理由之一是，因為劈開後的劈開面平坦度高，劈開面有可能再密合。另外的理由是，半導體基板表面或背面的絕緣物或金屬材料不因劈開分離，有可能在相鄰的長條間依舊連接殘留。

因為此發明係為了解決上述問題而形成，其目的係得到促進分離半導體基板成複數的長條之方法及治具。 [用以解決課題的手段]

根據此發明的半導體基板的分離方法，包括準備步驟，準備因劈開成為長條排列狀態的半導體基板；配置步驟，將半導體基板的至少一部分置於中間，配置2個治具在對向位置；以及分離步驟，藉由縮小2個治具的距離， 2個治具推壓長條，錯開相鄰長條的位置。

又，根據此發明的半導體基板的分離治具，係因劈開成為長條排列狀態的半導體基板之分離治具，以都是具有凸形狀接觸部的2個部件構成，一方部件的接觸部，從半導體基板的端部的長條開始隔一個對應，另一方的部件的接觸部，從半導體基板的端部的長條旁的長條開始隔一個對應。 [發明效果]

根據此發明的半導體基板的分離方法及分離治具，因為錯開相鄰長條的位置，可以促進分離半導體基板成複數的長條。

第1實施形態此實施形態，利用治具14a、14b分離半導體基板10。第1圖係顯示半導體基板10、治具14a、14b的立體圖。第1圖中圖示x軸、y軸、z軸，分別指示的方向，係後述的雷射二極體(LD)條12排列的方向、LD條12的長度方向、半導體基板10的表面上垂直的方向。第2圖是從z軸方向所見第1圖的圖。

半導體基板10是複數的LD條排列的狀態，經由包含劈開的步驟形成。為了得到半導體基板10，首先，將 LD形成矩陣狀的半導體基板黏貼至黏合片(未圖示)，如第3圖所示，半導體基板端的單側或兩側，導入與劈開面方向平行的劃線20。於是，如第4圖所示，往因導入劃線20形成的微小龜裂開口的方向施加應力，進行劈開。藉此，得到分割為複數的LD條12的半導體基板10。

但是，劈開後的半導體基板10，複數的LD條12有可能不完全分離。理由之一是，因為劈開後的劈開面平坦度高，因劈開分離的相鄰LD條12之間有可能再密合。另外的理由是，半導體基板10的表面或背面的絕緣物或金屬材料不因劈開分離，有可能在相鄰的LD條12間依舊連接殘留。

治具14a及14b，分別具有複數的接觸部16a、16b。接觸部16a、16b具有凸形狀。接觸部16a、16b的相鄰之間的間隔d都是LD條12的寬度w的2倍(d、w在第2圖中顯示)。

從現在起，說明此實施形態的半導體基板的分離方法。

首先，如第1、2圖所示，配置半導體基板10、治具14a、14b。雖未圖示，但半導體基板10的背面黏貼黏合片。在此，在半導體基板10的端部的LD條12稱作LD條A，其旁稱作LD條B。這些分別在第1圖中記為A、B。治具14a、14b，配置在y軸方向中對向的位置。治具14a，對於LD條12，放置為使複數的接觸部16a從LD條A開始隔一個對應。另一方面，治具14b，放置為使複數的接觸部16b從LD條B開始隔一個對應。

其次，如第5圖所示，移動治具14a及14b使兩者距離縮小，再移動使接觸部16a、16b接觸半導體基板10。結果，對相鄰的LD條12，施加y軸方向中互為反方向的力。因此，如上述，複數的LD條12即使沒完全分離時，也由於相鄰的LD條12的位置錯開，複數的LD條12分離。

其次，實施往x軸方向拉黏合片的擴張步驟，完成LD條12的分離。之後，分割分離的LD條成為各個晶片，完成晶片分割。

如上述，根據此實施例，即使複數的LD條未完全分離的情況下，藉由對相鄰的LD條施加互為反方向的力，因為錯開相鄰的LD條的位置，也可以促進分離半導體基板為複數的LD條。

又，因為沿著平坦的劈開面錯開相鄰的LD條的位置，也可以抑制由於LD條之間摩擦引起的端面外觀品質下降。不使用此實施形態的方法，想要促進半導體基板分離成複數的LD條，考慮增大在實施劈開時施加的應力或壓入量，但以這樣的方法，有劈開端面的外觀品質顯著下降的憂慮。相對於此，此實施形態中，錯開相鄰的LD條的位置之際，不必施加大力，而且因為沿著平坦的劈開面錯開，可以抑制端面的外觀品質下降。

又，接觸部16a、16b，如第6圖所示，也可以具有鋸齒形狀。所謂鋸齒形狀，係如圖示的三角的凸形狀。

又，目前為止的圖中，描繪治具14a、14b的形狀不同，但相同形狀也可以。此時，不必製作2種治具之外，實施此實施形態的方法之際，還具有不必費心與保持這些治具的裝置(未圖示)組合之優點。

第2實施形態在此，主要記載與第1實施形態不同的部分。

在此實施形態中，使用治具34a、34b分離半導體基板10。第7圖是顯示半導體基板10、治具34a、34b的立體圖。

半導體基板10與關於第1實施形態說明的相同。

治具34a及34b，分別具有複數的接觸部36a、36b。與第1實施形態相同，接觸部36a、36b相鄰之間的間隔都是LD條12的寬度的2倍。

由此開始，說明此實施形態的半導體基板的分離方法。

首先，如第7圖所示，配置半導體基板10、治具34a、34b。雖未圖示，但半導體基板10的表面與治具34b之間夾著保護片。治具34a、34b，配置在z軸方向中對向的位置。治具34a，對於LD條12，放置為使複數的接觸部36a從LD條A開始隔一個對應。另一方面，治具34b，放置為使複數的接觸部36b從LD條B開始隔一個對應。

其次，如第8圖所示，移動治具34a及34b，使兩者距離縮小，再移動使接觸部36a、36b接觸半導體基板10。結果，對相鄰的LD條12，施加z軸方向中互為反方向的力。因此，複數的LD條12，即使沒完全分離時，也由於相鄰的LD條12的位置錯開，複數的LD條12分離。

如上述，根據此實施例，可以促進分離半導體基板為複數的LD條之外，因為錯開相鄰的LD條的方向是z軸，實施擴張步驟後，LD條的y軸方向中不偏離，也容易處理複數的LD條。

又，接觸部36a、36b，雖未圖示，但也可以具有鋸齒形狀。

又，目前為止的圖中， y軸方向中接觸部36a、36b的長度描繪成與半導體基板10相同，但不同也可以。例如，y軸方向中接觸部36a、36b的長度比半導體基板10短也可以。又，接觸部36a、36b只是兩端附近及中心附近也可以。又，接觸部36a、36b，只是兩端附近也可以。在此不多說明，但接觸部36a、36b的形狀，根據半導體基板的長度或材料等的條件，只採用可能的形狀即可。

又，保護片不是必要。接觸部36b接觸半導體基板10的區域中沒形成半導體機能元件時，或由於與接觸部36b接觸受到的損傷可以容許時，不使用保護片也可以。

第3實施形態在此主要記載與第1實施形態不同的部分。

在此實施形態中，使用治具54a、54b分離半導體基板50。第9圖是顯示半導體基板50、治具54a、54b的立體圖。又，使圖中的治具透明是為了能看到被治具隱藏的部分，只是為了說明。第10圖是從x軸方向所見第9圖的圖。

半導體基板50，與關於第1實施形態說明的相同，但關於LD條52在表面側有凸構造60a或60b方面不同。在此，在半導體基板50的端部的LD條52稱作LD條A，其旁稱作LD條B。這些在第9圖中分別記作A、B。在半導體基板50的y軸方向中的一端附近，從LD條A開始隔一個形成凸構造60a。又，另一端附近，從LD條B開始隔一個形成凸構造60b。

治具54a、54b，分別具有平坦的接觸面56a、56b。接觸面56a、56b的位置顯示在第10圖中。

以下，說明此實施形態的半導體基板的分離方法。

首先，如同第9、10圖，配置半導體基板50、治具54a、54b。治具54a、54b，配置為在y軸方向中對向的位置上將凸構造60a、60b置於接觸面56a、56b間。此時，如第10圖所示，接觸面56a、56b的下端，配置在半導體基板50的凸構造60a、60b未形成的表面以上，在凸構造60a、60b的上面以下。

其次，如第11圖所示，移動治具54a及54b使兩者距離縮小，再移動使接觸面56a、56b分別接觸凸構造60a、60b。結果，對相鄰的LD條52，施加y軸方向中互為反方向的力。因此，如上述，複數的LD條52即使沒完全分離時，也由於相鄰的LD條52的位置錯開，分離複數的LD條52。

如上述，根據此實施形態，可以促進分離半導體基板為複數的LD條之外，得到治具的構造單純即可的效果。尤其，LD的晶片尺寸即使小，治具54a及54b的接觸面56a、56b中也不用微小的構造，只要平坦的面即可。

又，LD條52的寬度w即使根據機種不同時，治具也1種即可。第1及2實施形態中，治具的接觸部必須具有LD條的寬度w的2倍間隔。因此，根據LD條的寬度種類，變得需要複數種的治具。相對於此，此實施形態中沒有那需要。

又，凸構造60a、60b的高度最好在3μm(微米)以上。低於此的話，變得難以將接觸面56a、56b對準凸構造60a、60b或推壓。

又，凸構造60a、60b的高度最好在10μm(微米)以下。為了劈開面成為LD的射出或反射端面，由於使具有所希望的光學特性的目的，LD條52的分離完成後，在劈開面形成多層膜。那種情況下，為了防止成膜材料潛入半導體基板50的表面側，凸構造60a、60b的高度最好在10μm(微米)以下。

又，凸構造60a、60b的材料、形狀，只要能耐得住施加的力即可。

又，目前為止的圖中，描繪凸構造60a、60b從半導體基板50的端部進入內部的位置開始形成，但形成到端部為止也可以。

第4實施形態在此，主要記載關於與第2實施形態不同的部分。

此實施形態中，使用治具74a、74b分離半導體基板70。第12圖是顯示半導體基板70、治具74a、74b的立體圖。第13圖是從y軸方向所見第12圖的圖。

半導體基板70，與關於第2實施形態說明的相同，但關於LD條72在背面側有凸構造80a或表面側有凸構造80b方面不同。在此，在半導體基板70的端部的LD條72稱作LD條A，其旁稱作LD條B。這些在第12圖中分別記作A、B。在半導體基板70的背面，從LD條A開始隔一個形成凸構造80a。又，在半導體基板70的表面，從LD條B開始隔一個形成凸構造80b。

治具74a、74b，分別具有平坦的接觸面76a、76b。接觸面76a、76b的位置顯示在第13圖中。

由此開始，說明此實施形態的半導體基板的分離方法。

首先，如第12、13圖所示，配置半導體基板70、治具74a、74b。治具74a、74b，配置在z軸方向中對向的位置，使接觸面76a、76b相向。

其次，如第14圖所示，移動治具74a、74b使兩者距離縮小，再移動使接觸面76a、76b分別接觸凸構造80a、80b。結果，對相鄰的LD條72，施加z軸方向中互為反方向的力。因此，複數的LD條72，即使沒完全分離時，也由於相鄰的LD條72的位置錯開，複數的LD條72分離。

如上述，根據此實施形態，可以促進分離半導體基板為複數的LD條之外，得到治具的構造單純即可的效果。尤其，LD的晶片尺寸即使小，治具74a及74b的接觸面76a、76b中也不用微小的構造，只要平坦的面即可。

又，凸構造80a、80b的高度最好在3μm(微米)以上。低於此的話，有不能得到分離相鄰的LD條72所需要的偏離量的可能性。又，由於實施此分離方法，吸收不盡凸構造80a、80b施加的力，附近有損傷的憂慮。又，治具的接觸面76a、76b接觸半導體基板70的表面或背面的凸構造80a、80b以外之處，有產生損傷的憂慮。

又，凸構造80a、80b的高度最好在10μm(微米)以下。理由與關於第3實施形態記載的相同。

又，凸構造80a、80b的材料、形狀，只要耐得住施加的力即可。又，相較於第3實施形態，在此實施形態中，因為凸構造與治具接觸的面積廣，上述的耐力小就夠。

又，目前為止的圖中，描繪凸構造80a、80b在1個LD條的背面或表面大致全面形成，但至少在接觸面76a、76b接觸的部分形成即可。又，接觸面76a、76b接觸的部分不全面形成也可以。例如，每一LD條形成島狀複數的凸構造也可以，從z軸方向所見的凸構造的內部有1個以上的穴也可以。

又，半導體基板70與治具74b之間不夾著保護片也可以。此實施形態中，半導體基板的表面上形成凸構造80b，因為這是對治具的保護機能。

第5實施形態在此，記載關於與第1實施形態不同的部分。

此實施形態中，使用治具94a、94b分離半導體基板10。第15圖是顯示半導體基板10、治具94a、94b的立體圖。第16圖是從z軸方向所見第15圖的圖。

半導體基板10與關於第1實施形態說明的相同。

治具94a、94b，分別具有平坦的接觸面96a、96b。接觸面96a、96b的位置顯示在第16圖中。

由此開始，說明此實施形態的半導體基板的分離方法。

首先，如第15、16圖，配置半導體基板10、治具94a、94b。治具94a、94b，配置在y軸方向中對向的位置。於是，接觸面96a、96b從z軸方向所見對x軸方向以相同角度傾斜配置。即，接觸面96a與96b平行。

其次，如第17圖所示，移動治具94a、94b使兩者距離縮小，再移動使接觸面96a、96b接觸半導體基板10。結果，對複數的LD條12，施加y軸方向中位置稍微錯開的力。因此，複數的LD條12，即使沒完全分離時，也由於相鄰的LD條72的位置錯開，分離複數的LD條12。

如上述，根據此實施形態，可以促進分離半導體基板為複數的LD條之外，得到治具的構造單純即可的效果。尤其，LD的晶片尺寸即使小，治具94a及94b的接觸面96a、96b中也不用微小的構造，只要平坦的面即可。

又，半導體基板上不必形成凸構造。

又，錯開相鄰的LD條12的距離可以由治具94a及94b的傾斜角設定。

又，以治具94a及94b對半導體基板10施力之際，為了防止半導體基板10往x軸方向移動或旋轉，使用從左右推壓半導體基板10的導引也可以。

又，全部的實施形態中都假設移動2個治具，但移動單方，讓另一方靜止也可以。此時，藉由移動單方的治具，因為靜止的治具從LD條受力，考慮其反作用的話，認為是靜止的治具也推壓LD條也可以。

又，要解決半導體基板10的表面或背面的絕緣物或金屬材料不因劈開而分離的課題，相鄰的LD條只要錯開3μm即可。因為絕緣物或金屬材料的厚度通常是3μm左右，只要錯開與此相等的距離即可。以檢查裝置檢出錯開的距離使治具的動作停止時，只要滿足3μm以上的條件的話，只要是符合檢出裝置的情況的距離即可。

又，假設在半導體基板形成LD，但以劈開分離成複數條的話，不論形成物的種類。

又，假設2個治具分離，但1個治具中的2個構成品也可以。在那情況下，此治具必須具有改變2個構成品間距離的機能。

又，雖然假設複數的LD條的寬度(w)是全部的LD條相等，但不同也可以。

10:半導體基板 12:LD條 14a、14b:治具 16a、16b:接觸部 20:劃線 34a、34b:治具 36a、36b:接觸部 50:半導體基板 52:LD條 54a、54b:治具 56a、56b:接觸面 60a、60b:凸構造 70:半導體基板 72:LD條 74a、74b:治具 76a、76b:接觸面 80a:凸構造 80b:凸構造 94a、94b:治具 96a、96b:接觸面

[第1圖]係用以說明第1實施形態的半導體基板的分離方法圖； [第2圖]係用以說明第1實施形態的半導體基板的分離方法圖； [第3圖]係第1實施形態的半導體基板圖； [第4圖]係用以說明第1實施形態的半導體基板的劈開步驟圖； [第5圖]係用以說明第1實施形態的半導體基板的分離方法圖； [第6圖]係顯示第1實施形態的治具的變形例圖； [第7圖]係用以說明第2實施形態的半導體基板的分離方法圖； [第8圖]係用以說明第2實施形態的半導體基板的分離方法圖； [第9圖]係用以說明第3實施形態的半導體基板的分離方法圖； [第10圖]係用以說明第3實施形態的半導體基板的分離方法圖； [第11圖]係用以說明第3實施形態的半導體基板的分離方法圖； [第12圖]係用以說明第4實施形態的半導體基板的分離方法圖； [第13圖]係用以說明第4實施形態的半導體基板的分離方法圖； [第14圖]係用以說明第4實施形態的半導體基板的分離方法圖； [第15圖]係用以說明第5實施形態的半導體基板的分離方法圖； [第16圖]係用以說明第5實施形態的半導體基板的分離方法圖； [第17圖]係用以說明第5實施形態的半導體基板的分離方法圖。

10:半導體基板

12:LD條

14a、14b:治具

16a、16b:接觸部

A、B:LD條

Claims

一種半導體基板的分離方法，包括：準備步驟，準備因劈開成為長條排列狀態的半導體基板；配置步驟，將上述半導體基板的至少一部分置於中間，配置2個治具在對向位置；以及分離步驟，藉由縮小上述2個治具的距離，上述2個治具推壓上述長條，錯開相鄰的上述長條的位置。
如申請專利範圍第1項所述的半導體基板的分離方法，其中，上述分離步驟中，上述2個治具，互為反方向地推壓相鄰的上述長條。
如申請專利範圍第2項所述的半導體基板的分離方法，其中，上述配置步驟中，將上述2個治具配置在上述長條的長度方向中對向的位置；上述分離步驟中，藉由縮小上述2個治具在上述長條的長度方向中的距離，上述2個治具推壓上述長條，錯開相鄰的上述長條在上述長條的長度方向中的位置。
如申請專利範圍第2項所述的半導體基板的分離方法，其中，上述配置步驟中，將上述2個治具配置在上述半導體基板的表面上垂直方向中對向的位置；上述分離步驟中，藉由縮小上述2個治具在上述半導體基板的表面上垂直方向中的距離，上述2個治具推壓上述長條，錯開相鄰的上述長條在上述半導體基板的表面上垂直方向中的位置。
如申請專利範圍第3或4項所述的半導體基板的分離方法，其中，上述2個治具都有隔一個對應上述長條的接觸部；上述配置步驟中，配置上述2個治具，使各個上述接觸部交互對應相鄰的上述長條；上述分離步驟中，上述2個治具的各個上述接觸部，推壓上述配置步驟中對應的上述長條。
如申請專利範圍第5項所述的半導體基板的分離方法，其中，上述接觸部具有鋸齒形狀。
如申請專利範圍第3項所述的半導體基板的分離方法，其中，上述長條，在上述半導體基板的表面側，相鄰的上述長條中，上述長條的長度方向的一端與另一端附近具有交互形成的凸構造；上述2個治具都有接觸面；上述配置步驟中，配置上述2個治具，使各個上述接觸面之間放置上述凸構造的至少一部分；上述分離步驟中，上述2個治具的上述接觸面，推壓上述凸構造。
如申請專利範圍第4項所述的半導體基板的分離方法，其中，上述長條，在相鄰的上述長條中上述半導體基板的表面與背面上具有交互形成的凸構造；上述2個治具都有接觸面；上述配置步驟中，配置上述2個治具，使各個上述接觸面之間放置上述凸構造的至少一部分；上述分離步驟中，上述2個治具的上述接觸面，推壓上述凸構造。
如申請專利範圍第1項所述的半導體基板的分離方法，其中，上述2個治具都有接觸面；上述配置步驟中，將上述2個治具配置在上述長條的長度方向中對向的位置，而且各個上述接觸面配置為從上述半導體基板垂直的方向所見對於上述長條排列方向以相同角度傾斜；上述分離步驟中，藉由縮短上述2個治具在上述長條的長度方向中的距離，上述接觸面推壓上述長條，錯開相鄰的上述長條在上述長條的長度方向中的位置。
一種半導體基板的分離治具，係因劈開成為長條排列狀態的半導體基板的分離治具，以2個都具有凸形狀接觸部的部件構成；一方的上述部件的上述接觸部，從上述半導體基板的端部的上述長條開始隔一個對應；另一方的上述部件的上述接觸部，從上述半導體基板的上述端部的上述長條旁的上述長條開始隔一個對應。
如申請專利範圍第10項所述的半導體基板的分離治具，其中，上述接觸部具有鋸齒形狀。