[發明專利]脆性材料基板的裂斷用治具及裂斷方法

有效

• 申請號: 201310429653.7
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103722623B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 田村健太;武田真和;村上健二
• 申請（專利權）人: 三星鉆石工業股份有限公司
• 主分類號: H01L21/301
• 分類號: H01L21/301;H01L21/8242;B28D5/00
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

本發明是有關于一種脆性材料基板的裂斷用治具及裂斷方法。本發明可不損傷功能區域而將具有沿縱向及橫向整齊排列而形成的功能區域的半導體晶圓裂斷。當將半導體晶圓10裂斷時預先格子狀地形成劃線。當進行裂斷時，是使用平板狀的裂斷用治具20。裂斷用治具20具有與半導體晶圓10的劃線的間距相同間距的格子狀的槽23、24，且在由該槽所包圍的各區域的中心分別具有保護孔21。而且，以使半導體晶圓10的功能區域與裂斷用治具20的保護孔21相對應的方式進行位置對準，沿劃線抵壓裂斷棒33而進行裂斷。如此一來，當裂斷時功能區域11并不直接與裂斷用治具接觸，故而可不損傷而將半導體晶圓裂斷成多個芯片。

技術領域

本發明涉及一種在將半導體晶圓等脆性材料基板、且具有沿縱向及橫向整齊排列而形成的多個功能區域(亦稱為器件區域)的基板針對每一功能區域裂斷時的裂斷用治具及裂斷方法。

背景技術

半導體芯片是借由將形成于半導體晶圓的元件區域在該區域的邊界位置分斷而制造。先前，在將晶圓分斷成芯片的情形時，是借由切晶裝置使切割刀片旋轉，并借由切削將半導體晶圓較小地切斷。

然而，在使用切晶裝置的情形時，必須用以排出由切削引起的排出屑的水，為了不使該水及排出屑對半導體芯片的性能產生不良影響，必須實施對半導體芯片的保護、用以洗凈水或排出屑的前后步驟。因此，存在步驟變得復雜，無法削減成本及縮短加工時間的缺點。又，由于使用切割刀片的切削而產生膜剝離或產生碎片等問題。又，在具有微小的機械構造的MEMS(microelectromechanical system，微機電系統)基板中，會引起因水的表面張力而導致的構造的破壞，故而無法使用水，而產生無法借由切晶而分斷的問題。

又，在專利文獻1、2中提出有如下基板裂斷裝置，即，借由自形成有劃線的面的背面，沿劃線垂直于面地按壓形成有劃線的半導體晶圓而進行裂斷。以下，表示利用此種裂斷裝置的裂斷的概要。在成為裂斷對象的半導體晶圓整齊排列地形成有多個功能區域。在分斷的情形時，首先，在半導體晶圓隔開等于功能區域之間的間隔沿縱向及橫向形成劃線。然后，利用裂斷裝置沿該劃線分斷。圖1(a)是表示分斷前的載置于裂斷裝置的半導體晶圓的剖面圖。如該圖所示，在半導體晶圓101形成有功能區域101a、101b在其間形成有劃線S1、S2、S3...。在分斷的情形時，在半導體晶圓101的背面粘貼粘著膠帶102，在其表面粘貼保護膜103。然后，配置當裂斷時應如圖1(b)所示般在支承刀105、106的正中間裂斷的劃線，在此情形時為劃線S2，使刀片104自其上部對準劃線下降，而按壓半導體晶圓101。以此方式進行利用一對支承刀105、106與刀片104的三點彎曲的裂斷。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2004-39931號公報

[專利文獻2]日本專利特開2010-149495號公報

有鑒于上述現有的基板裂斷裝置及裂斷方法存在的缺陷，本發明人基于從事此類產品設計制造多年豐富的實務經驗及專業知識，并配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種新的脆性材料基板的裂斷用治具及裂斷方法，能夠改進一般現有的基板裂斷裝置及裂斷方法，使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，并經過反復試作樣品及改進后，終于創設出確具實用價值的本發明。

發明內容

在具有此種構成的裂斷裝置中，在裂斷時將刀片104往下按壓的情形時，半導體晶圓101會略微彎曲，故而應力集中于半導體晶圓101與支承刀105、106的前緣所接觸的部分。因此，若裂斷裝置的支承刀105、106的部分如圖1(a)所示般與功能區域101a、101b接觸，則在裂斷時會對功能區域施加力。因此，存在可能損傷半導體晶圓上的功能區域的問題點。

本發明是著眼于此種問題點而成者，其目的在于提供一種用以在不對半導體晶圓的功能區域施加力的情況下分斷半導體晶圓的裂斷用治具及使用其的裂斷方法。