[發(fā)明專利]晶片劃切裝置和晶片劃切方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380061901.5
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN104838483B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設計）人: 王中柯
• 申請（專利權）人: 新加坡科技研究局
• 主分類號: H01L21/68
• 分類號: H01L21/68
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;劉錚

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種晶片劃切裝置。晶片劃切裝置包括格柵、真空吸力單元以及切割器。格柵包括用于支承晶片的交替式肋狀件和狹槽布置，其中一個狹槽位于兩個相鄰肋狀件之間。真空吸力單元與格柵流體連通并通過格柵的至少一個狹槽抽吸空氣。切割器劃切晶片，其中格柵、切割器或兩者全部配置為將晶片成沿格柵的肋狀件進行劃切。還提供了一種晶片劃切方法。所述方法包括提供晶片；沿在晶片周長的兩個相對點之間延伸的長度使晶片受到應力；以及沿晶片受到應力的長度劃切晶片。

技術領域

本發(fā)明涉及用于硅晶片的激光切割方法和真空吸盤襯底保持器。具體地，本發(fā)明涉及通過激光分裂進行的切割方法以及用于這種方法的真空吸盤固定裝置。

背景技術

當通過分裂方法(如激光誘發(fā)式熱破裂)將硅晶片分解成其部件管芯時，硅晶片通常通過真空保持在吸盤上。但是，當通過來自真空吸盤的吸力緊密地保持且固定硅晶片時，強吸力導致難以產生激光誘發(fā)式熱破裂。例如，裂紋傳播可能無法從切割前緣至切割后緣將晶片分離，尤其當在第一切割之后形成第二切割(與第一切割成90°的切割)時。此外，沿第二切割在硅管芯的交叉拐角處可能出現(xiàn)缺陷，諸如切割后緣處的局域化表面再結晶，“Y”破裂(即，兩個小裂紋在切割前緣處連結起來)，或在切割前緣處傳播中的裂紋偏差。圖1中示出了這些缺陷的示例，其中圖1A示出了切割后緣拐角處再結晶的缺陷，圖1B示出了裂紋傳播錯誤的缺陷，圖1C示出了“Y”破裂的缺陷，圖1D示出了裂紋偏差的缺陷。需要更高的激光能量以及更慢的掃描速度來補償上述問題，以改善第二切割的切割。然而，這種措施增加了制造時間或所需的功率。

因而，需要改進的切割硅晶片方法，該方法可消除當前方法的缺陷。

發(fā)明內容

公開了用于硅晶片的激光切割方法和襯底保持器(真空吸盤固定裝置)。通過激光分裂進行的切割方法在切割期間引入了外部彎曲力，以增強激光引發(fā)的熱破裂過程用于脆性襯底(如硅晶片)的激光分裂。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種晶片劃切裝置。晶片劃切裝置包括格柵、真空吸力單元和切割器。格柵包括用于支承晶片的交替式肋狀件和狹槽布置，其中一個狹槽位于兩個相鄰肋狀件之間。真空吸力單元與格柵流體連通并通過格柵的至少一個狹槽抽吸空氣。切割器劃切晶片，格柵、切割器或兩者全部配置為將晶片對準成沿格柵的肋狀件進行劃切。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種晶片劃切方法。該方法包括：提供晶片；沿在晶片周長的兩個相對點之間延伸的長度使晶片受到應力；以及沿晶片受到應力的長度來劃切晶片。

附圖說明

圖1(包括圖1A至圖1D)示出了由脆性襯底(如處理的硅晶片)的常規(guī)激光切割引起的各種缺陷。

圖2(包括圖2A至圖2D)示出了根據(jù)本實施方式的用于激光分裂的真空吸盤的立體圖。圖2A是包括作為真空吸盤的多孔吸盤的、用于分裂的未組裝裝置的立體圖，圖2B是組裝裝置的立體圖。圖2C和圖2D示出了多孔吸盤、具有格柵的鋼板以及用于激光分裂的晶片布置。

圖3(包括圖3A和圖3B)示出了根據(jù)本實施方式的在分裂期間圖2C和圖2D的真空吸盤布置的側視平面圖。

圖4示出了根據(jù)本實施方式的在激光分裂期間硅晶片的一部分的放大圖。

圖5(包括圖5A至圖5D)示出了根據(jù)本實施方式的減少的由脆性襯底(如處理的硅晶片)的激光切割引起的缺陷。

定義

下文提供了在本文中公開的各實施方式中所使用的表述的示例性而非全面的定義。

術語“晶片劃切裝置”可意味著用來執(zhí)行晶片劃切的機器。在半導體(如硅)晶片的情況下，晶片劃切是這樣的過程，在晶片的處理之后，通過該過程，從半導體的晶片分離出部件管芯。劃切過程能夠通過劃線和斷裂、通過機械鋸或通過激光切割而實現(xiàn)。