用于切割衬底元件的方法与流程

用于切割衬底元件的方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2022年3月23日提交的法国专利申请号2202556的优先权，其内容在法律允许的最大范围内通过整体引用并入于此。
技术领域
3.本公开总体上涉及用于切割衬底(例如，玻璃衬底或半导体衬底或光学衬底)的方法。


背景技术：

4.由于切割线可以在垂直方向上形成，将衬底切割为矩形衬底元件相对简单。然而，将衬底切割成具有其他形状(诸如具有五个或更多个侧面的形状)的衬底元件更加复杂。用于获得具有非矩形形状的衬底元件的当前方法使用布线操作。然而，这样的方法耗时且成本高昂，并且在布线之后获得的精度并不总是足够的。这样的方法在可获得的角部角度方面也缺乏通用性，并且导致相对大量的衬底面积被浪费。
5.需要相对快速的方法，以相对低的成本和相对高的通用性获得呈现非矩形形状的衬底元件。
6.需要解决已知方法的全部或部分缺点。


技术实现要素：

7.一个实施例提供了一种方法，包括：提供衬底元件，每个衬底元件具有在角点处相交的第一侧面和第二侧面；拾取并放置衬底元件，以将它们在支撑设备上对准；沿着具有共有第一方向并与衬底元件中的每一个的第一侧面和第二侧面交叉的切割线来切割所述衬底元件中的每个衬底元件，以在每个衬底元件上创建第三侧面，每个衬底元件的第三侧面在对应角点处与第一侧面和第二侧面相交。
8.根据一个实施例，在拾取和放置期间，所述衬底元件被定向为使得衬底元件的第一侧面在支撑设备上平行，和/或使得衬底元件的第二侧面在支撑设备上平行。
9.根据一个实施例，所述衬底元件的切割沿着第二切割线来实现，该第二切割线具有所有衬底元件共有的第二方向，该第二方向不同于或平行于第一方向，并与衬底元件中的每一个的第一侧面和/或第二侧面和/或另一侧面交叉。
10.根据一个实施例，第二方向垂直于第一方向。
11.根据一个实施例，所述支撑设备被配置为在进行衬底元件的切割时，将所述衬底元件保持在适当位置。
12.根据一个实施例，衬底元件包括玻璃或光伏材料或半导体材料，例如硅、碳化硅、锗、铟和镓的合金或蓝宝石。
13.根据一个实施例，衬底元件具有第四侧面，第一侧面或第二侧面在另一角点处与第四侧面相交；并且在衬底元件的第三侧面被创建之后，衬底元件被拾取，并且被放置为在
支撑设备上或另一支撑设备上对准；然后衬底元件的另一切割沿着另一切割线而被实现，该另一切割线具有所有衬底元件共有的第三方向，并且与衬底元件中的每个衬底元件的第一侧面或第二侧面和第四侧面交叉，以为每个衬底元件至少创建第五侧面，该第五侧面在对应角点处与第一侧面或第二侧面和第四侧面相交。
14.一个实施例提供了一种方法，包括：利用第一切割工具，将被布置在保持设备上的衬底切割为衬底元件，每个衬底元件具有在角点处相交的第一侧面和第二侧面；旋转切割工具并切割衬底元件，以为每个衬底元件创建至少第三侧面，第三侧面在对应的角点处与第一侧面和第二侧面相交。
15.根据一个实施例，沿着至少两个平行切割线来实现衬底元件的切割。
16.根据一个实施例，当切割衬底时，实现两次相同的切割操作以分离两个相邻的衬底元件。
17.根据一个实施例，衬底元件布置为行或列，其中相邻列之间具有间隙，相邻行之间具有间隙。
18.根据一个实施例，衬底元件各自包括相同的特征布置，特征布置在交替的衬底元件之间被旋转180
°
，使得在交替的衬底元件上切割相对的角部。
19.根据一个实施例，至少一个切割步骤通过锯切或激光切割来执行。
20.根据一个实施例，提供衬底元件的步骤包括将被放置在初始支撑件的衬底切割为衬底元件。
附图说明
21.上述特征和优点以及其他特征和优点将在以下参考附图、通过例示而非限制的方式给出的具体实施例的说明中进行详细描述，在附图中：
22.图1、图2和图3是根据本公开的示例实施例的衬底元件的示意俯视图；
23.图4图示了根据基于布线的示例获得图1的衬底元件的方法；
24.图5图示了根据本公开的一个实施例的获得图1、图2和/或图3的衬底元件的方法；以及
25.图6图示了根据本公开的另一实施例的获得图1、图2和/或图3的衬底元件的方法。
具体实施方式
26.在不同的图中，相同的特征由相同的附图标记来表示。具体地，各个实施例中共有的结构和/或功能特征可以具有相同的附图标记，并且可以具有相同结构、尺寸和材料性质。
27.为了清楚起见，仅对有助于理解本文所述实施例的操作和元件进行了详细图示和描述。
28.除非另有说明，否则当提及连接在一起的两个元件时，这意味着除了导体之外没有任何中间元件的直接连接；并且当提及耦合在一起的两个元件时，意味着这两个元件可以连接，或者可以经由一个或多个其他元件来耦合。
29.在以下公开内容中，除非另有说明，否则当提及绝对位置限定词，诸如术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等，或提及相对位置限定词，诸如术语“之上”、“之下”、“较高”、“较低”等，或提及取向限定词，诸如“水平”、“竖直”等时，提及图中所示的取向，或提及正常使用期间取向的衬底。
30.除非另有规定，否则“大约”、“近似”、“基本上”以及
“…
的量级”表示10％以内，优选为5％以内。
31.图1是衬底元件100的示例的示意俯视图。
32.衬底元件100具有彼此垂直的第一侧面110和第二侧面120。该第一侧面和第二侧面的对应角点由第三侧面130连接，该第三侧面对应于衬底元件100的切割角部。图1的衬底元件100还包括例如第四侧面160和第五侧面170，它们例如彼此垂直，并且在与第三侧面130对角地相对的角点处相交。
33.图2是衬底元件200的一个示例的示意俯视图。衬底元件200类似于图1的衬底元件100，不同之处在于第二侧面120和第四侧面160的对应角点由第六侧面250连接，该第六侧面对应于衬底元件200的另一切割角部。
34.图3是衬底元件300的一个示例的示意俯视图。衬底元件300类似于图2的衬底元件200，不同之处在于第一侧面和第五侧面110、170的对应角点由第七侧面380连接，该第七侧面对应于衬底元件300的另一切割角部。衬底元件300与图2的衬底元件200的不同之处还在于，第四侧面160和第五侧面170的对应角点由第八侧面370连接，该第八侧面对应于衬底元件300的另一切割角部。
35.衬底元件100、200、300例如由玻璃或光伏材料或半导体材料制成，例如硅、碳化硅、锗、铟和镓的合金或蓝宝石。在另一示例中，衬底元件100、200、300由诸如pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)或聚碳酸酯或光学级塑料的塑料制成。在一些实施例中，衬底元件中的每一个包括电子电路和/或集成电路和/或互连电路。在一些实施例中，衬底元件中的每一个包括球栅阵列或有机陆栅阵列(olga)。
36.虽然图1、图2和图3图示了具有与分别具有一个、两个和四个切割角部的矩形元件相对应的形状，但本公开中描述的方法可以被用于获得具有三个或五个或更多个切割角部的不同形状的衬底元件。
37.图4图示了根据基于布线的示例获得图1的衬底元件的方法。
38.在步骤410中，提供了初始衬底，该初始衬底包括被布置为三行三列的九个矩形衬底元件，并且布线工具被用于切割初始衬底中包含的衬底元件中的每一个的角部。布线工具在每个衬底元件的角部布线之间被提起，这可能导致附加的生产成本。在衬底元件的相邻列和行之间需要空间，以允许布线工具在不切割相邻行和列中的衬底元件的情况下完成切割。例如，假设该示例的初始衬底上的衬底元件被设计为在相邻衬底元件之间具有800μm间隙的布线。
39.在步骤420中，单独衬底元件使用垂直切割线430、440沿着竖直和水平方向切割。考虑到衬底元件的行和列之间的间隙，在衬底元件的相邻行之间形成两个水平切割线430，并且在衬底元件的相邻列之间形成两个竖直切割线440。
40.因此，考虑到大量切割线，图4的方法相对耗时，并且行和列之间浪费的材料量相对较多。
41.图5图示了根据本公开的一个实施例的获得图1、图2和/或图3的衬底元件的方法。
42.在步骤500中，放置在第一支撑件上的初始衬底520被切割为若干衬底元件，这些
衬底元件类似于图1或图2或图3的衬底元件，但没有切割角部。切割操作例如通过锯切或激光来执行。在切割操作之前，初始衬底例如使用胶带被固定在支撑件上。在切割操作之后，紫外处理例如被施加到胶带，以使得通过切割操作获得的衬底元件与胶带分离。切割操作包括例如沿着垂直切割线510、530进行切割，该垂直切割线限定例如具有矩形形状的衬底元件。在备选实施例中，切割线510、530是非垂直的。此外，在一些实施例中，衬底元件通过另一过程来制造，并且提供已形成的衬底元件。
43.在步骤502中，衬底元件被拾取并被放置，以在第二支撑设备(未图示)上对准。第二支撑设备例如被配置为将衬底元件保持在适当位置。第二支撑设备包括例如由胶带覆盖的表面，并且衬底元件由胶带保持在适当位置。衬底元件例如各自根据一个或多个切割线来定向，以用于跨衬底元件形成一个或多个角部切割。衬底元件例如被放置为彼此平行，使得每个角部切割的角度相同。例如，衬底元件被放置为使得它们的第一侧面110平行，并且它们的第二侧面120平行。在图5的示例中，衬底元件被放置为：布置成四个平行的行，每个行具有四个平行的衬底元件。
44.在步骤504中，在步骤502处定位的每个行的衬底元件沿着对应的切割线570而被切割，该切割线570具有所有衬底元件共有的第一方向。每个切割线570例如与衬底元件中的每个衬底元件的第一侧面110和第二侧面120交叉，以在每个衬底元件上创建第三侧面130。在图5的示例中，由于衬底元件被布置为四个平行行，因此存在具有共有的第一方向的四个类似平行切割线570。在步骤504结束时，衬底元件具有例如一个切割角部，该切割角部与衬底元件的其余部分分离，并且例如被丢弃。
45.步骤504例如产生与图1的衬底元件100类似的衬底元件。为了获得类似于图2或图3的衬底元件，另一步骤506例如被执行，其中在步骤504处获得的衬底元件沿着附加切割线而被切割，该切割例如通过沿着竖直切割线580和/或沿着竖直切割线490进行锯切或激光切割来执行。竖直线580和/或竖直切割线590例如对于每列衬底元件被复制。在图5的示例中，竖直切割线580被布置为跨过衬底元件的列的每个衬底元件的第二侧面和第四侧面交叉。在该示例中，竖直切割线590被布置为例如与衬底元件的列的每个衬底元件的第六侧面和第一侧面交叉。
46.在步骤506的示例中，附加水平切割线595被执行，以与同一行的衬底元件中的每一个的第六侧面和第四侧面交叉。类似的水平线595例如针对每个衬底元件行来执行。
47.在步骤506中执行的附加切割线允许例如获得与图3的衬底元件300类似的衬底元件。
48.在每个切割角部具有不同角度的情况下和/或为了获得具有其他形状的衬底元件，在一些实施例中，作为步骤506的备选，可以重复步骤502和404。在被重复的步骤502期间，当放置衬底元件时，该衬底元件经历旋转，使得它们的取向与第一步骤502中的取向不同。在这种情况下，多个切割角部可以被创建。例如，在示例中获得的衬底元件具有两个或三个或四个切割角部。
49.与使用布线的方法(诸如图4的方法)相比，图5的方法允许增加从初始衬底获得的衬底元件的数目。通过使用图5的方法，初始衬底例如被设计为衬底元件之间具有250μm的锯切间隙，与图4的示例相比，这减少了浪费的表面积的量。图5的方法的切割角部的总体切割精度是锯切机精度的函数，其通常为
±
5μm，结合刀片厚度精度(其针对初始衬底切割通
常为
±
15μm)以及拾取和放置精度(其通常为
±
10μm)。与图4的布线精度(约为
±
100μm)相比，改进了约为
±
30μm的总体精度。
50.图6图示了根据本公开的另一实施例的获得图1、图2和/或图3的衬底元件的方法。
51.在图6的示例中，待获得的衬底元件被布置在初始衬底上，其中相邻列之间(而非相邻行之间)具有间隙。在另一示例(未示出)中，在相邻行之间(而非相邻列之间)存在间隙。
52.在图6的示例中，衬底元件各自包括相同的特征布置，特征布置在交替的衬底元件之间被旋转180
°
，以在交替的衬底元件上切割相对的角部。
53.图6的方法包括切割初始衬底的步骤，该初始衬底被布置在保持设备上。切割初始衬底例如使用第一切割工具、沿着例如彼此垂直的切割线630、620来执行，以获得衬底元件的切削。
54.在图6的方法的另一步骤中，切割工具或保持设备例如相对于衬底旋转，以沿着切割线610切割衬底元件，使得至少为衬底元件中的每一个创建第三侧面。切割工具例如是锯切工具或激光器。
55.在图6的方法中，每个衬底元件通过两个切割线620、630与相邻衬底元件分离，所述两个切割线例如是平行的。
56.在图6的示例中，由于相同列的衬底元件被旋转180
°
，因此在交替的衬底元件上切割相对的角部。
57.在图6的示例中，列之间的间隙的宽度确定了切割线与每个元件交叉的对角线的距离。此外，切割线630相对于衬底元件的角度也是间隙的宽度的函数。
58.在一个示例中，图6的方法可以通过拾取和放置衬底元件而与图5的方法组合以切割附加的角部。
59.已描述了各种实施例和变型。本领域技术人员将理解，这些实施例的某些特征可以被组合，并且本领域的技术人员将容易地想到其他变型。具体地，衬底元件在角部切割操作之前可以具有非矩形形状。例如，在角部切割操作之前，衬底元件可以具有多边形形状，诸如凸多边形形状，包括但不限于三角形或平行四边形形状。
60.最后，基于上文提供的功能描述，本文描述的实施例和变型的实际实现方式在本领域技术人员的能力范围内。

技术特征：
1.一种方法，包括：提供多个衬底元件，其中每个衬底元件具有在角点处相交的第一侧面和第二侧面；拾取所述多个衬底元件，并且将所述多个衬底元件放置在支撑设备上以彼此对准；以及沿着第一切割线来切割所述多个衬底元件中的每个衬底元件，所述第一切割线具有所述多个衬底元件共有的第一方向，并且与每个衬底元件的所述第一侧面和所述第二侧面交叉，以在每个衬底元件上创建第三侧面，其中每个衬底元件的所述第三侧面在对应的角点处与所述第一侧面和所述第二侧面相交。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述拾取和所述放置期间，所述多个衬底元件被定向为使得所述支撑设备上的所述衬底元件的所述第一侧面彼此平行。3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述拾取和所述放置期间，所述多个衬底元件被定向为使得所述支撑设备上的所述衬底元件的所述第二侧面彼此平行。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：沿着第二切割线来切割所述衬底元件中的每个衬底元件，所述第二切割线具有所述多个衬底元件共有的第二方向。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二方向不同于所述第一方向，并且被配置为仅与所述第一侧面和所述第二侧面中的一个侧面交叉。6.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二方向不同于所述第一方向，并且被配置为与除了所述第一侧面和所述第二侧面之外的侧面交叉。7.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二方向垂直于所述第一方向，并且被配置为仅与所述第一侧面和所述第二侧面中的一个侧面交叉。8.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二方向平行于所述第一方向，并且从所述第一方向偏移，并且被配置为与除了所述第一侧面和所述第二侧面以外的侧面交叉。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述支撑设备被配置为：在进行所述多个衬底元件的切割时，将所述多个衬底元件保持在适当位置。10.根据权利要求1所述的方法，其中每个衬底元件由选自包括以下项的组的材料制成：玻璃材料、光伏材料、半导体材料。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述半导体材料选自包括以下项的组：硅、碳化硅、锗、铟和镓的合金或蓝宝石。12.根据权利要求10所述的方法，其中每个衬底元件包括球栅阵列或有机陆栅阵列中的一种阵列。13.根据权利要求1所述的方法，其中每个衬底元件具有第四侧面，所述第四侧面在另一角点处与所述第一侧面和所述第二侧面中的一个侧面相交；并且所述方法还包括，在进行切割以创建所述第三侧面之后：拾取所述多个衬底元件，并且将所述多个衬底元件放置在支撑设备上以彼此对准；以及沿着第二切割线来切割所述多个衬底元件中的每个衬底元件，所述第二切割线具有所述多个衬底元件共有的第三方向，并且与每个衬底元件的所述第一侧面和所述第二侧面中的一个侧面交叉，以在每个衬底元件上创建第五侧面，每个衬底元件的第五侧面在对应的角点处与所述第一侧面和所述第二侧面中的所述一个侧面以及所述第四侧面相交。
14.根据权利要求1所述的方法，其中切割包括执行锯切或激光切割中的一种。15.根据权利要求1所述的方法，其中提供所述多个衬底元件包括：将被放置在初始支撑件上的衬底切割为所述衬底元件。16.一种方法，包括：利用切割工具，将被布置在保持设备上的衬底切割为多个衬底元件，其中每个衬底元件具有在角点处相交的第一侧面和第二侧面；旋转所述切割工具；以及然后切割所述多个衬底元件，以针对每个衬底元件至少创建第三侧面，所述第三侧面在对应的角点处与所述第一侧面和所述第二侧面相交。17.根据权利要求16所述的方法，其中沿着至少两个平行切割线实现所述衬底的切割。18.根据权利要求16所述的方法，其中切割所述衬底包括：执行两次相同的切割操作以分离两个相邻的衬底元件。19.根据权利要求16所述的方法，其中所述多个衬底元件被布置为列，其中相邻列之间具有间隙。20.根据权利要求16所述的方法，其中所述多个衬底元件被布置为行，其中相邻行之间具有间隙。21.根据权利要求16所述的方法，其中每个衬底元件包括相同的特征布置，所述相同的特征布置在交替的衬底元件之间被旋转180
°
，使得当切割所述多个衬底元件以创建所述第三侧面时，在交替的衬底元件上切割相对的角部。22.根据权利要求16所述的方法，其中切割所述衬底和切割所述多个衬底元件中的至少一者通过锯切或激光切割中的一者来执行。

技术总结
本公开的实施例涉及用于切割衬底元件的方法。在一种方法中，提供衬底元件，其中每个衬底元件具有在角点处相交的第一侧面和第二侧面。拾取衬底元件，并且然后被对准地放置在支撑设备上。然后执行切割操作，其中衬底元件中的每个衬底元件沿着具有共有第一方向的切割线来切割，该共有第一方向与衬底元件中的每个衬底元件的第一侧面和第二侧面交叉，以在每个衬底元件上创建第三侧面。衬底元件中的每个衬底元件的第三侧面在对应的角点处与第一侧面和第二侧面相交。和第二侧面相交。和第二侧面相交。


技术研发人员：M
受保护的技术使用者：意法半导体（格勒诺布尔2）公司
技术研发日：2023.03.23
技术公布日：2023/9/26