Brevet FR2366070A1 — publié le 19780428

La présente invention concerne un appareil d'aspiration de la poussière produite lorsque des rayures ou des stries sont formées sur des plaquettes ou des disques semi-conducteurs au moyen de faisceaux de laser, et qui comporte une chambre d'aspiration reliée à une source d'aspiration, cette chambre étant disposée autour du trajet du faisceau de laser. Ce dernier traverse la chambre et sort par une ouverture d'aspiration entourant concentriquement son trajet. Dans la réalisation des composants semi-conducteurs > par exemple des diodes, il est de pratique courante de former d'abord un grand nombre de composants identiques sur une mince tranche ou disque semi-conducteur qui est ensuite -partiellement strié, par exemple par un faisceau de laser afin qu'il-puisse étre cassé pour séparer les composants individuels. Quand le faisceau de laser rencontre la surface du disque semi-conducteur, la matière est brûlée. Pour que la poussière qui se forme pendant la combustion n'adhère pas sur la surface du semi-conducteur, rendant ainsi les composants inutilisables, elle est aspirée au moyen d'une chambre d'aspiration qui entoure concentriquement le faisceau de laser et par laquelle passe ce faisceau.L'ouverture de la chambre d'aspiration, par laquelle le faisceau de laser émerge et rencontre la surface du disque semi-conducteur, est disposée dans le voisinage immédiat de la surface sur laquelle sont faites les stries. Une chambre d'aspiration classique est fermée à sa partie supérieure par une plaque de verre à travers laquelle le faisceau de laser pénètre dans la chambre. Ce faisceau traverse ensuite la chambre et en sort par ltouverture d'aspiration. Les produits de combustion qui, pendant l'opération d'aspiration, tourbillonnent autour de la chambre d'aspiration sous forme de particules de poussière peuvent se déposer sur la surface d'entrée formée par une plaque de verre et à travers laquelle le faisceau de laser pénètre dans la chambre. Il en résulte que ce faisceau peut être dévié de façon incontrôlable à son entrée dans la chambre d'aspiration, ce qui nuit considérablement à la précision des stries. De plus, la poussière,qui tournoie autour de la chambre de succion et que le faisceau de laser doit traverser avant d'atteindre la surface du disque semi-conducteur, gêse l'opération de formation des stries. L'expérience à montré qu'il était nécessaire de nettoyer complètement la région par laquelle le faisceau de laser pénètre dans la chambre d'aspiration, et cette chambre elle-même, après chaque opération de formation des stries sur un disque semiconducteur. Cette opération de nettoyage occupe une partie considérable du temps affecté à la formation des stries sur un disque, et qui se retrouve dans le prix total de fabrication des composants semi-conducteurs. L'invention a donc pour objet de réaliser un appareil de type décrit ci-dessus et permettant de réduire considérablement la durée d'entretien sans nuire à la précision de la formation des stries. Ce problème est résolu,en disposant dans la chambre d'aspiration, une cloison qui entoure concentriquement le trajet du faisceau de laser dans le voisinage immédiat de l'ouverture d'aspiration. Dans l'appareil d'aspiration selon l'invention, le faisceau de laser est en pratique complètement séparé de la partie de la chambre dans laquelle pénètre la poussière. Le faisceau n'est donc en aucune manière perturbé par la poussière qui tournoie dans la chambre d'aspiration, dans son trajet vers l'ouverture d'aspiration. En particulier, il ne peut se produire aucun encrassement de la surface par laquelle le faisceau de laser pénètre dans la zone de la chambre d'aspiration entourée par la cloison. La dispersion et l'affaiblissement du faisceau de laser par les particules de poussière qui se déposent sur la surface d'entrée ne se produisent donc plus. Il suffit donc maintenant de nettoyer cette surface à des intervalles très longs. Selon un mode de réalisation, la face extérieure de la cloison est la surface d'un cône dont le diamètre diminue vers l'ouverture d'aspiration. Cette conception de l'appareil d'aspiration permet d'obtenir des conditions de circulation extrêmement favorables à l'ouverture d'aspiration, ce qui permet une élimination extrêmement efficace de la poussière produite pendant et par la formation des stries. Ceci permet d'obtenir une surface beaucoup plus propre du disque semi-conducteur, ce qui se manifeste par une réduction très nette de la proportion des composants inutilisables. Dans le but de faciliter l'accès à la chambre d'aspiration pour son nettoyage, il peut être -avantageux que cette chambre soit fixée au moyen d'un dispositif à baTonnette sur la surface frontale d'un générateur de faisceau de laser dont sort le faisceau. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention appa rar#ront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple nullement limitatif La fig. 1 est une vue très simplifiée d'une machine à former des stries par faisceau de laser sur des disques semi-conducteurs et comportant une buse d'aspiration selon-l'invention, la fig. 2 est une coupe schématique de la buse d'aspiration reliée à la machine de la fig. 1, et La fig. 3 est une vue de dessus de l'appareil d'aspiration de la fig. 2, séparé de la machine à faire les stries. La machine représentée sur la fig. 1 sert à faire des stries sur des disques semi-conducteurs au moyen d'un faisceau de laser, afin que les composants électroniques formés sur ce disque puissent être ensuite séparés les uns des autres par rupture du disque. Selon la représentation très simplifiée de la fig. 1, la machine comporte un socle A qui supporte, sur un plateau X-Y désigné par B, un disque semi-conducteur 1 sur lequel des stries doivent être faites.Une tête de laser a, qui contient un générateur 2 de faisceau de laser, est fixée sur un bras en porte à faux du socle 1, au-dessus du plateau X-Y. Ce générateur 2 produit un faisceau de laser 3 qui sort par un ensemble de buses D et forme des stries sur le disque semi-conducteur 1 reposant sur le plateau X-Y. La fig. 2 représente plus en détail l'ensemble de buses D. Le faisceau de laser produit par le générateur 2traverse d'abord une plaque de verre 4 avant de traverser une chambre d'aspiration 5 et de sortir par une ouverture 6 formée dans une paroi 7 fermant la chambre d'aspiration à l'avant, ou en bas, pour rencontrer la surface du disque semi-conducteur 1. Dans la chambre d'aspiration 5, le faisceau de laser 3 est entouré par une cloison 8, qui l'entoure concentriquswnt, jusque dans le voisinage immédiat de l'ouverture 6. La surface extérieure de la cloison 8 est celle d'un cône dont le diamètre diminue dans la direction de l'ouverture 6. La surface intérieure de la paroi 7 de la chambre d'aspiration est également conique de sorte qu'il se trouve, dans la région de l'ouverture 6, une ouverture d'aspiration 6A qui entoure concentriquement le faisceau de laser 3 et l'ouverture 6. De préférence, l'ouverture 6 et 11 ouverture 6A sont coplanaires. L'ouverture 6A définit une entrée qui s'élargit vers l'intérieur de la chambre 5, de sorte que la section trans versable de cette chambre augmente progressivement vers son intérieur. Comme le montre particulièrement la fig. 3, la cloison 8 est reliée,à la paroi 7 délimitant la chambre d'aspiration 5 à la partie inférieure, par trois bandes ou bras 9 faisant entre eux un angle de 12po. La paroi 7 avec les bras 9 qui supportent la cloison 8 est fixée par un dispositif à baTonnette sur une pièce de maintien 10 entourant concentriquement le faisceau de laser 3. Les ouvertures Il de ce dispositif à baïonnette apparaissent sur la fig. 3. Un tube 12 est également relié à la pièce de maintien 10 dans le but d'établir une communication entre la chambre d'aspiration 5 et une source d'aspiration V. Dans le but d'obtenir une bonne étanchéité entre la chambre d'aspiration et la pièce de maintien 10, une bague torique 14 reposant dans une rainure 13 est disposée entre la surface supérieure de la paroi 7 et la face en regard correspondante de la pièce de maintien 10. Une autre bague torique 15 est disposée entre la surface supérieure de la cloison 8 et la face en regard correspondante de la pièce de maintien 10, dans une rainure 16 de la cloison. Quand 11 appareil dtaspiration décrit ci-dessus fonctionne, le faisceau de laser 3 produit des stries sur la surface du disque semi-conducteur t, en g brûlant la matière au point de rencontre. Les produits de combustion sont aspirés sous la forme de poussière par l'ouverture 6A entre la cloison 8 et la paroi 7, jusqu'à l'intérieur de la chambre d'aspiration 5, et ils sont ensuite éliminés par aspiration par le tube 12.La conception particulière de la cloison 8 et de la paroi 7 de la chambre d'aspiration illustrée par la fig. 1 produit à la surface semi-conductrice une circulation puissante sans turbulence qui assure un très bon nettoyage de la surface; Le passage allongé 8A,délimité par la cloison 8 et par lequel passe le faisceau de laser vers la surface du disque semi-conducteur 1, reste pratiquement exempt de poussière, car il n'y règne aucune aspiration prédominante. Jar conséquent, la plaque de verre 4 n'est pas encrassée par les poussières formées par la combustion et ni la localisation, ni l'intensité du faisceau de laser ne sont contrariées. Si, après une période d'utilisation prolongée, il s'avère n2Emaoins nécessaire de nettoyer la chambre d'aspiration, elle peut être facilement démontée en libérant le dispositif à baTon- nette. Ltintervalle entre les bras 9 permet un simple soufflage de la chambre d'aspiration avec de l'air comprimé, ce qui prend peu de temps. Quand l'appareil d'aspiration décrit ci-dessus est utilisé, les opérations de nettoyage sont rarement nécessaires de plus, elles peuvent être effectuées avec une telle rapidité, comparativement au temps nécessaire pour la formation des stries sur les disques, que leur durée est pratiquement négligeable. Comme le montre la fig. 2, la face avant ou inférieure de la paroi 7 est également réalisée de manière à etre oblique vers le haut, à partir de l'ouverture d'aspiration 6. Cette disposition conique de la face avant de la paroi 7 a pour but d'éviter que le disque semi-conducteur 1, qui est normalement maintenu sur un plateau par une succion sur sa face inférieure, soit soulevé de ce plateau et aspiré contre l'ouverture 6A. REVENDICAXIONS 1 - Appareil d'aspiration des poussières formées quand des stries sont produites sur des disques semi-conducteurs au moyen de faisceaux de laser, et comportant une chambre d'aspiration reliée à une source d'aspiration, cette chambre étant disposée autour du trajet du faisceau de laser et comprenant une ouverture qui entoure concentriquement ledit trajet et par laquelle le faisceau de laser émerge, appareil caractérisé en ce que la chambre d'aspiration contient une cloison qui entoure concentriquement le trajet du faisceau de laser jusque dans le voisinage iir#r#at de l'ouverture de manière à délimiter une ouverture d'aspiration séparée, concentrique avec ladite ouverture. 2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface extérieure de la cloison est celle d'un cône dont le diamètre diminue vers l'ouverture d'aspiration. 3 - Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la chambre d'aspiration est fixé#e de façon amovible par un dispositif à baTonnette sur la face avant d'un générateur de faisceau de laser dont sort le faisceau de laser. 4 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre d'aspiration s'élargit progressivement, à partir de l'ouverture d'aspiration, à l'intérieur de la chambre. 3 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que des pièces en forme de bandes espacées relient la cloison à une paroi extérieure de la chambre d'aspiration.