(57)【要約】本発明は、半導体製品を、レーザー光を使用して製品を分離中に、支持及び係止するキャリヤとホルダーに関する。本発明はまた、半導体製品を、レーザー光を使用して製品を分離中に、支持及び係止する方法にも関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製品（１２、１３、１８）を、レーザー光を使用して前記製品（１２、１３、１８）を分離中に、支持及び係止するキャリヤ（１、５、１６）であって、前記キャリヤ（１、５、１６）はプレート（１、５、１６）を具備し、前記プレート（１、５、１６）はその平坦な搬送側（１９）に配置された孔パターン（２）を有し、前記プレート（１、５、１６）は少なくとも実質的にはレーザー光を吸収しない材料から製造されていることを特徴とするキャリヤ。
【請求項２】
前記プレート（１、５、１６）はガラスまたはセラミックから製造されていることを特徴とする請求項１に記載のキャリヤ。
【請求項３】
前記プレート（１、５、１６）の前記搬送側（１９）に近接する孔（３、６）の断面は前記搬送側（１９）からある距離にある断面よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載のキャリヤ。
【請求項４】
前記孔（３、６）は１５〜４５°のトップアングル、好ましくは３０°のトップアングルを有することを特徴とする請求項３に記載のキャリヤ。
【請求項５】
前記孔パターン（２）は格子状であり、前記孔（３、６）間のピッチは２００μｍよりも大きいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のキャリヤ。
【請求項６】
半導体製品（１２、１３、１８）を、レーザー光を使用して前記製品（１２、１３、１８）を分離中に、支持及び係止するホルダー（４）であって、請求項１〜５のいずれか一項に記載のキャリヤ（１、５、１６）と、前記搬送側（１９）から離れた前記プレート（１、５、１６）側に接続するアンダープレッシャを生成する手段（７、８、９、１０、１１）とを具備するホルダー。
【請求項７】
前記搬送側（１９）から離れた前記プレート（１、５、１６）側に接続するアンダープレッシャを生成する前記手段（７、８、９、１０、１１）は、前記キャリヤ（１、５、１６）に接続するチャンバー（７）と前記チャンバー（７）に接続する抽出装置（１１）により形成されることを特徴とする請求項６に記載のホルダー。
【請求項８】
前記チャンバー（７）はまた、前記キャリヤ（１、５、１６）の位置決め手段を有することを特徴とする請求項６または７に記載のホルダー。
【請求項９】
半導体製品（１２、１３、１８）を、レーザー光を使用して前記製品（１２、１３、１８）を分離中に、支持及び係止するレーザー切断装置であって、請求項６〜８のいずれか一項に記載のホルダー（４）を有し、レーザー源は前記プレート（１、５、１６）の前記搬送側（１９）に位置するレーザー切断装置。
【請求項１０】
半導体製品（１２、１３、１８）を、レーザー光を使用して前記製品（１２、１３、１８）を分離中に、支持及び係止する方法であって、以下の処理工程：
Ａ）分離する半導体製品の集積体（１２、１３）を孔パターン（２）を有する平坦なプレート（１、５、１６）上に載置する工程と、
Ｂ）前記半導体製品の集積体（１２、１３）が前記プレート（１、５、１６）から引き離されるように、前記孔パターン（２）の前記孔（３、６）にアンダープレッシャを加える工程と、
Ｃ）少なくとも一つのレーザービームを前記集積体に向け、切断を所望する位置でレーザー源と前記平坦なプレート（１、５、１６）の相互移動により、前記各切り離された半導体製品（１８）が依然として前記平坦なプレート（１、５、１６）の少なくとも一つの前記孔（３、６）に接続されているように、前記集積体（１２、１３）を切断する工程と、
Ｄ）前記プレート（１、５、１６）から前記分離された製品（１８）を取り出す工程と
を含む方法。
【請求項１１】
前記孔（３、６）上のアンダープレッシャは、前記分離された製品（１８）が前記プレート（１、５、１６）から除去される前に少なくとも部分的には解放されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記半導体製品の集積体（１２、１３）は処理工程Ｂ）中に、前記集積体の接触側における平坦性についての可能性のある変形が前記プレート（１、５、１６）の吸引によって除去されるように前記プレート（１、５、１６）から引き離されることを特徴とする請求項１０または１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製品を、レーザー光を使用して製品を分離中に、支持及び係止するキャリヤ及びホルダーに関する。本発明はまた、半導体製品を、レーザー光を使用して製品を分離中に、支持及び係止する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製品の製造において、多数の製品が半導体製品の集積体（例えば、リードフレームとも称される）として一括してまとめられることは有効である。製造工程の大半が完了した後で、集積された半導体製品は切断または切離し操作によりお互いに分離される。レーザー切断技術は、依然として限られた範囲ではあるが、この目的のためにも使用される。分離された半導体製品は益々その寸法を縮小しながら製造されるので、グリッパによってそのような小さい構成要素の位置決めをするのは困難である。従来技術においては、より小さな半導体構成要素は、その上にフォイル層が接着状態で配置された半導体製品の集積体から分離される。半導体構成要素がレーザー光により分離されるときは、フォイルはそのまま残るので（少なくとも実質的には）、半導体製品の集積体が切断された後においてもフォイル層により半導体構成要素は依然として互いに接着している。限られた寸法（例えば、０．３６ｍｍ２未満の表面積）の半導体構成要素の位置決めの問題はフォイルを使用することでこのように解決できる。しかし、その欠点はフォイルの配置及び除去はコストのかかる操作となるということである。更に、フォイルの材料もまたコストを引き上げる効果を有する。更に別の欠点は、分離された半導体製品は、例えば残された接着剤残留物に汚染され得るということである。
【０００３】
国際特許出願、国際公開第０１  ７５９６６号パンフレットはレーザー及び水ビームにより対象物を分離する方法を記述している。この目的のために、対象物は切断の前に接着剤を有するキャリヤ上に配置される。レーザー及び水ビームは切断輪郭線に沿って対象物上を移動して製品を分離し、その後、キャリヤに依然として接着している切断された製品は更なる処理を経る。キャリヤはレーザー照射に対して透過性を有することができる。一つの特定の実施形態の変形例において、切断された製品の更なる処理のために、とりわけアンダープレッシャを利用するマットとして具現化されたキャリヤが記述されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、レーザー切断により半導体製品の分離を簡素化し、かつコストを下げることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明はこの目的のために、半導体製品を、レーザー光を使用して製品を分離中に、支持及び係止するキャリヤを提供し、そのキャリヤは平坦な搬送側に配置された孔パターンを有し、少なくとも実質的にはレーザー光を吸収しない材料から製造されているプレートを具備する。そのような材料の例としてはガラスとセラミックがある。少なくとも部分的にはレーザー光に対する透過性を有する材料は、レーザー光からエネルギーをまったく、あるいはほとんど吸収せず、そのためレーザービームの影響による損傷を受けない。孔パターンによりアンダープレッシャを半導体製品の集積体に加える（そして、分離後は個々の構成要素に加える）ことができるが、これを以下で更に明確にする。プレートの材料としてのガラスの利点は、高価ではないこと、更にはマイクロ機械的製造技術（例えば、パウダーブラスティング）により容易に処理できることである。硼珪酸ガラスはこのようにＹＡＧレーザー（１０６４ｎｍ）と組み合わせて適用できるプレートの製造に適している。他の例は、ＣＯ２レーザー（１０６００ｎｍ）と組み合わせて適用できるプレートを製造するためのセレン化亜鉛（セラミック材料として具現化される）の適用である。更に他の例は、ＵＶレーザー（３５４ｎｍ）と組み合わせて適用できるプレートを製造するためのフッ化カルシウム（同様に、セラミック材料として具現化される）の適用である。完全に明確にするために、レーザー光は単一色における電気機械的放射、または実質的に単一の波長を具備する電気機械的放射を意味すると理解されたい。この方法によりキャリヤを、寸法上非常に高い精度を有する非常に多くの数の孔（１平方センチメートルあたり最大１００孔以上）を有して製造することができる。接着フォイルの使用は本発明によるキャリヤによって不要となり、コスト削減の効果があり、それによって半導体製品上に残された接着剤残留物の問題は解消される。
【０００６】
キャリヤの好ましい実施形態において、プレートの搬送側に近接する孔の断面は搬送側からある距離にある断面よりも大きい。これは、孔が１５〜４５°のトップアングル、好ましくは３０°のトップアングルを有する場合である。アンダープレッシャが加えられる半導体製品の集積体の表面積はこのように増大することができ、それにより半導体製品の集積体がプレートからより大きな力により引き離されるという利点がもたらされる。これは半導体製品の集積体及び分離された構成要素の係止を改善する結果となる。孔パターンは一般的には、半導体製品も一般的には半導体製品の集積体上に格子状に載置されるので、格子状となっている。製品の分離後は、各製品はカバーされた孔を使用してアンダープレッシャが依然として製品の位置決めのために製品に加えられるように、孔パターンの少なくとも一つの孔を依然としてカバーしなくてはならない。同一のキャリヤを有する種々の製品の処理が可能であると想像することもできるが、半導体製品の集積体における半導体製品の載置の設計において考慮がなされれば、キャリヤは製品に関連する寸法（特に孔パターン）を有することが可能である。
【０００７】
本発明はまた、半導体製品を、レーザー光を使用して製品を分離中に、支持及び係止するホルダーを提供し、そのホルダーは上述のキャリヤ及び搬送側から離れたプレート側に接続するアンダープレッシャを生成する手段を具備する。好ましい変形例においては、搬送側から離れたプレート側に接続するアンダープレッシャを生成するそのような手段は、キャリヤに接続するチャンバーとチャンバーに接続する抽出装置により形成される。アンダープレッシャを生成する手段はこのように簡単な方法でキャリヤ内の全ての孔に接続可能である。好ましくは、チャンバーはまたキャリヤの位置決め手段を有し、それによりキャリヤはアンダープレッシャ生成手段に関して簡単な方法で正確に位置決めされ得る。また、利点としては、キャリヤがこのようにアンダープレッシャ生成手段と容易に交換されるように搭載できるということである。
【０００８】
本発明は更に、半導体製品を、レーザー光を使用して製品を分離中に、支持及び係止するレーザー切断装置を提供し、その切断装置は上述のように孔を有し、レーザー源はプレートの搬送側に位置する。最適な動作のためには、レーザービームが半導体製品の集積体と直接接触することが推奨される。移動手段によりプレートとレーザービームを互いに対して正確に制御可能な方法で移動することが可能でなければならず、それによってこのように半導体製品の集積体の分離位置を正確に決定することができる。
【０００９】
本発明は更に、半導体製品を、レーザー光を使用して製品を分離中に、支持及び係止する方法を提供し、その方法は、Ａ）分離する半導体製品の集積体を孔パターンを有する平坦なプレート上に載置する工程と、Ｂ）半導体製品の集積体がプレートから引き離されるように、孔パターンの孔にアンダープレッシャを加える工程と、Ｃ）少なくとも一つのレーザービームを集積体に向け、切断を所望する位置でレーザー源と平坦なプレートの相互移動により、各切り離された半導体製品が依然として平坦なプレートの少なくとも一つの孔に接続されているように、集積体を切断する工程と、Ｄ）プレートから分離された製品を取り出す工程とを含む。本発明によるキャリヤとホルダーを参照して既に記述した利点に加えて、この方法の非常に有利な点は、半導体製品の集積体の寸法における特別な変形（歪み）がこれによって補償されるということである。半導体製品の集積体はしばしば、以前に行われた処理工程中の加熱の結果、平坦から少し変形した形を有する。本発明により、ある程度歪んだ半導体製品の集積体は切断操作が始まる前に再度、平坦にすることができる。この目的のため、好ましくは半導体製品の集積体は処理工程Ｂ）中に、集積体の接触側における平坦性についての可能性のある変形がプレートの吸引によって除去されるようにプレートから引き離される。これが分離中の正確性に対して有効な効果を有することは自明である。プレートから分離された製品の単純な除去の際に、孔に加えられているアンダープレッシャをまず、少なくとも部分的に解放することは有利である。
【００１０】
本発明はそれに制限されることのない下記の図に示される実施形態を参照することにより更に理解され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１はレーザー光によってほとんど活性化されることのない透明材料から製造されたキャリヤ１を示す。キャリヤ１には、個々の孔３から構築された格子状の孔パターン２が配置され、それによってこの図では示さない半導体製品の集積体を係止することができる。
【００１２】
図２はキャリヤ５がその一部を形成する本発明によるホルダー４を示す。キャリヤ５内の孔６は概略的に示されている。真空チャンバー７は中心開口部８を有し、そこにポンプ１１がスルーフィード９とパイプ１０を介して接続する。ポンプ１１を起動することにより、少なくともキャリヤ５がチャンバー７へ接続しているときは真空チャンバー７内でアンダープレッシャが生成される。その結果、空気が孔６を介して引き込まれる。半導体製品の集積体１２が載置されると、孔によって集積体１２にアンダープレッシャが加えられる。
【００１３】
図３はハウジング１４を有するリードフレーム１３を示し、ハウジング１４はリードフレーム１３上に導入され複数の半導体製品（図示せず）をカプセル化している。そのようなユニットは半導体製品の集積体として既に上述してある。リードフレーム１３はキャリヤ１６内で開口部１５によって下方向に吸引される。キャリヤ１６内のいくつかの開口部１５はリードフレーム１３によってカバーされていないことが分かる。しかしこれは、少なくともキャリヤ１６の見えない側のアンダープレッシャ生成手段が十分に強力であれば問題とはならない。この図には、個々の半導体製品１８の分離が行われたハウジング１４内の切断線１７も示されている。
【００１４】
最後に、図４はキャリヤ１６の一部の断面を示しており、開口部１５は更に詳細に示されている。キャリヤ１６の搬送側１９において、開口部１５は搬送側１９からある距離にある断面よりも大きい断面を有している。開口部１５はこのようにカップのような形状をなし、それによって半導体製品の集積体１２（図２）に、または既に分離された製品１８（図３）にアンダープレッシャを加えることができる面積が相対的に大きくなる。開口部１５に汚染の可能性がある場合は、アンダープレッシャ状態の間の吸引とは反対方向に開口部１５に空気を吹きかけることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明によるキャリヤの図を示す。
【図２】本発明によるホルダーの斜視図を示す。
【図３】本発明による、リードフレームを載置し、多くの半導体製品が解放されたホルダーの斜視図を示す。
【図４】キャリヤの一部分の断面図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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