[發明專利]同時將至少兩個圓柱形工件切分成多個晶片的方法

有效

• 申請號: 200710153271.0
• 申請日: 2007-09-29
• 公開（公告）號: CN101168270A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發明（設計）人: A·胡貝爾;A·海爾邁爾;C·拉德施皮勒;H·塞霍費爾
• 申請（專利權）人: 硅電子股份公司
• 主分類號: B28D5/04
• 分類號: B28D5/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 蔡勝利

技術領域

本發明涉及利用多線鋸同時將至少兩個圓柱形工件切分成多個晶片的方法。

背景技術

多線鋸作為示例用于在一個加工步驟中同時將半導體材料(例如，硅)的圓柱形單晶或多晶工件切分成多個晶片。采用圓柱形半導體材料例如單晶棒制造半導體晶片對于鋸切方法有很高的要求。鋸切方法的意圖通常在于，每個鋸切出的半導體晶片應該具有兩個盡可能平整并且彼此平行的表面。多線鋸的產量對于鋸切方法的經濟可行性也非常重要。

為了提高產量，已經提出將多個工件同時夾持在多線鋸中，并且在一個加工步驟中進行切割。US?6119673描述了同時切割彼此前后同軸布置的多個圓柱形工件的方法。其中使用傳統的多線鋸，多個工件每一個以粘接方式結合在鋸架上，并且這些工件以同軸布置的方式以某一間距固定在共用的安裝板上，將工件隨安裝板一起夾持在多線鋸中，并且同時進行切割。這產生多個晶片堆，這些晶片堆仍然固定在安裝板上，其數量與工件數量對應。在切割之后，將隔板松散地放在晶片堆之間的間隙中，以防止各晶片堆混淆。這一點非常重要，因為由不同工件制成的晶片通常會以不同的方式進行后續處理，和/或工件具有由晶片要交付的客戶所指定的不同特性。因此，需要確保由針對某一客戶或某一等級的工件制成的全部晶片在一起但是與其它工件所制成的晶片分開地進行后續處理。

在已經采用隔板將各晶片堆分隔開之后，將安裝板浸入熱水池中，從而使經由鋸架與安裝板連接的晶片懸掛在安裝板下方。熱水溶解晶片與鋸架之間的粘接劑，從而使分離的晶片落入置于池底的晶片載具中。隨后容納在晶片載具中的各晶片堆通過預先放置的隔板彼此分隔開。

US?6119673中公開的用于將各晶片堆分隔開的方法具有如下缺陷，即：不能確保晶片堆避免側傾(從US?6119673的圖8(C)中可以看出)，并且在切割之后非常鋒利的邊緣隨后會斷裂。此外，根據該申請中所述的方法放置隔板非常困難，因為隔板必須插入不穩定的分隔開的晶片堆之間，并且在晶片堆從上方落入晶片載具中時必須保持其位置。如果在該過程中隔板與晶片堆發生接觸，那么晶片可能會從鋸架上脫落，從相對較高的位置落入晶片載具中，因此可能損壞或損毀。

US?6802928?B2描述了這樣一種方法，即：將具有相同橫截面的虛設工件以粘接方式結合到待切割工件的端面上，隨工件一起進行切割，然后拋棄。這旨在防止所產生的晶片在切割的結束階段在工件的兩端處散開，因此改進了晶片的幾何形狀。該方法具有如下重大缺陷，即：受到多線鋸尺寸限制的線排長度(ganglength)的一部分被用于切割“無用的”虛設工件，因此沒有用于實際制造想要的晶片。此外，虛設工件的供應、搬運和粘接也非常精細而復雜。這兩個因素導致這一方法的經濟可行性大大降低。

另外，在US?6119673所述的方法中，在多線鋸中同時切割多個工件，因為待切割工件由于其制造方式而在長度上具有很大的差異，因此多線鋸的線排長度經常不能得到最佳地利用。尤其是當工件由單晶半導體材料構成時會產生這一問題，因為公知的拉晶過程只允許使用晶體的某些可用長度，或者需要切割晶體并且在晶體的各個位置制成試樣，以便于控制拉晶過程。此外，通常在同一車間為多個客戶制造具有不同特性(大部分已經由制造晶片的晶體所限定)的各種半導體晶片，在該情況下，需要滿足不同的交付期限。

發明內容

因此，本發明的一個目的是提高多線鋸的可用線排長度的利用率。本發明的另一目的是避免在插入隔板的過程中損壞晶片，或者在晶片與安裝板分離并單獨化的過程中損壞晶片邊緣。

本發明涉及第一種方法，其利用線排長度為L_G的多線鋸同時將至少兩個圓柱形工件切分成多個晶片，包括如下步驟：

(a)從具有不同長度的工件庫存中選擇數量為n≥2的工件，使得滿足不等式(1)，