Brevet FR2046933A1 — publié le 19710312

î 2046933 L'invention concerne un procédé de subdivision d'une multiplicité de composants semi-conducteurs se trouvant sur une plaquette de spinelle Mg-Al formant substrat, recouverte d'une couche de semi-conducteur, en particulier de circuits 5 intégrés. Un facteur important dans la fabrication moderne des composants semi-conducteurs et des circuits intégrés est l'adaptation de la technologie et de la construction des composants aux exigences de la fabrication en grande série. 10 Pour fabriquer des circuits intégrés on dépose par épitaxie des couches de silicium sur des plaquettes de spinelle Mg-Al servant de substrat. Au cours d'une série d'opérations ressortissant à la technique dite "planar" comme la diffusion de corps de dopage dé conduction P ou N, et masquage par oxyde, 15 on donne naissance à des circuits électriques dont la densité atteint 10 OOO/cra . Pour monter les divers composants sur socle et les munir d'autres connexions électriques, et également pour éliminer les composants devenus inutilisables par des erreurs dans le processus et par effets mécaniques, il est nécessaire de 20 subdiviser la plaquette de spinelle recouverte servant de substrat en ses éléments individuels. Etant donné la très grande dureté des plaquettes de spinelle, il est extrêmement difficile d'obtenir une subdivision sans destruction. Ces difficultés sont surmontées de façon trèssimple 25 par le procédé selon l'invention, d'après lequel la plaquette de spinelle servant de substrat est munie, avant la production des composants semi-conducteurs individuels, d'un marquage indiquant les directions L'invention est basée sur .'l' observation que les plaquettes cristallines de spinelle, si elles sont chargées ponc-35 tuellement au centre, se rempent régulièrement en quatre quadrants, tandis quelles lignes de rupture sont de forme rectiligne et disposées suivant la direction ^100") , que la charge ait lieu indifféremment perpendiculairement aux plans (100) ou aux plans (111). La rupture ne se produit pas parallèlement au plan (lll), qui 40 est désignée comme plan de fracture dans la littérature (Smakula : 70 20961 2 2046933 "Einkristalle", 1966, page 327 | Springerverlag). Dans le cadre de l'invention, le marquage des directions et donc de la direction de limitation extérieure des composants individuels est effectué par un procédé d'emprein-5 te mécanique. A cet effet il s'est révélé très avantageux d'utiliser une pointe de diamant de forme pyramidale, comme celle qu'on emploie pour les mesures de dureté dans le procédé Vickers. Aux angles de la figure en losange résultant des empreintesç il se produit des amorces de ruptures dont la direction est parallè-10 le a . Mais il est également possible d'établir le marquage des directions par radiographie . .. Selon un exemple de réalisation de l'invention» la subdivision de la plaquette-substrat est produite' par applica-15 tion de forces mécaniques le long des lignes de fissuration. Dans ces conditions il s'est révélé très favorable de produire la pression nécessaire a l'aide d'un rouleau de matière dure, en particulier d'un rouleau en acier. Mais la subdivision de la plaquette-substrat en 20 spinelle peut se faire aussi par un procédé de séparation thermique, par exemple en tapotant les lignes de séparation avec un coin chauffé ou avec une pointe chauffée. Une autre possibilité de subdivision en composants individuels est offerte par un bain liquide à l'aide d'ultra-25 sons. , Le procédé suivant l'invention est particulièrement approprié à; la fabrication de circuits semi-conducteurs intégrés dans des couches de silicium déposées par épitax-ie sur des plaquettes de spinelle Mg-Al servant de substrat. Mais il peut 30 s'appliquer aussi, à des couches épitaxiales d'autres, matières semi-conductrices, telles que le germanium ou des combinaisons ■ ou le carbure de silicium,, donnés à titre d'exemples» . Les figures 1 et 2 montrent des éclats de deux plaquettes; cristallines 1 et 2 de spinelle Mg-Al munies de lignes 35 de fissuration 10 et 20 par le procédé d,® l'Invention sla figure 1 montrant une plaquette/cristalline ori^até^^ans la , direction (-100 y-et la . figure 2 une plaquette cristalline orientée dans la direction (Hl> . - 70 20961 3 2046933 - REVENDICATIONS - 1. Procédé de subdivision d'une multiplicité de composants semi-conducteurs se trouvant sur une plaquette de spinelle Mg-Al formant substrat, recouverte d'une couche de 5 semi-conducteur, en particulier de circuits intégrés, caractérisé en ce que la plaquette de spinelle servant de substrat est munie, avant la production des composants semi-conducteurs individuels, d'un marquage indiquant les directions (lOO"> , puis les composants sont produits de façon telle que leurs lignes de limitation 10 soient parallèles aux directions 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le marquage est effectué par un procédé d'empreinte 15 mécanique. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on emploie line pointe de diamant en forme de pyramide. 4. Procédé selon la revendicationl»ou la revendication 2,ou la revendication 3, caractérisé en ce que la direction 20 ^100} est établie par la voie de la photographie aux rayons X. 5. Procédé selon la revendication 1, ou la revendication 2, ou la revendication 3, ou la revendication 4, caractérisé en ce que, par application de forces mécaniques le long des lignes de fissuration, la plaquette-substrat de spinelle munie de 25 la couche de semi-conducteur est subdivisée en composants individuels . 6. Procédé selon la revendication 1, ou la revendication 2, ou la revendication 3, ou la revendication 4, ou la revendication 5, caractérisé en ce que la pression nécessaire 30 pour la subdivision est obtenue au moyen d'un rouleau en matière dure, en particulier un rouleau en acier. 7. Procédé selon la revendication 1, ou la revendication 2, ou la revendication 3, ou la revendication 4, ou la revendication 5,. ou la revendication 6, caractérisé en ce que la 35 subdivision en composants semi-conducteurs individuels se fait par un procédé de séparation thermique. 8» Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, ou la revendication 3, ou la revendication 4, ou la revendication 5, ou la revendication 6, ou la revendication 7, 40 caractérisé en ce que la subdivision en composants semi-conducteus 70 2Û961 4 2046933 individuels est effectué dans un bain liquide à l'aide d'ultrasons. 9. Application du procédé selon la revendication ls ou la revendication 2, ou la revendication 3, ou la revendication ^ 4, ou la revendication 5, ou la revendication 6, ou la revendication 7, ou la revendication 8 à la fabrication de circuits serai-conducteurs intégrés dans des couches de silicium déposées par épitaxie sur des plaquettes de spinelle Mg-Al servant de substrat «.