[發明專利]用于切割基本上被不透明材料包覆的晶片的方法和設備

在審

• 申請號: 201710135844.0
• 申請日: 2017-03-08
• 公開（公告）號: CN108573892A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 圭多·克尼佩斯;格特·優賓客;楊見飛;陳明明;馬塞爾·博埃倫
• 申請（專利權）人: 先進科技新加坡有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/78
• 代理公司: 北京申翔知識產權代理有限公司 11214
• 代理人: 艾晶

一種晶片切割設備，包括：定位裝置，用于保持基本上被諸如模塑料的不透明材料包覆、并且具有暴露的周邊區域的晶片，以及相對于包括具有視場的照相機的晶片檢查系統移動所述晶片。為了執行切割道部分的可視數據采集，移動所述晶片，使得所述照相機的視場中心能夠跟蹤沿著所述晶片的暴露的周邊區域布置的路徑。處理單元用于分析獲得的所述可視數據，以檢測或計算所述切割道的位置和方向。晶片切割工具用于沿所述處理單元檢測或計算出的切割道部分之間的直線切割所述晶片。

技術領域

總體而言，本發明涉及半導體制造領域。

背景技術

伴隨著電子元件小型化的發展，半導體技術不斷改進，從而使電子元件越來越小。此類元件既可以是諸如二極管的簡單元件，也可以是諸如集成電路的復雜元件。除了生產電子元件，此項技術也可用于生產機械元件。

在現有的半導體技術中，眾所周知，通過處理晶片半導體材料，可以在晶片的表面區域形成多個元件。通常，晶片半導體材料為硅。晶片肉眼可見，其直徑范圍為20-300 mm，然而，元件只能顯微鏡可見。一般地，元件的尺寸在微米范圍內。不管簡單元件還是復雜元件，都是在一個小的晶片部分里制作的，并且多個晶片部分彼此間隔一小段距離。經過處理后，晶片被切割成彼此分離的多個晶片部分，使生成的元件能夠彼此獨立。分離后，每個單獨的晶片部分簡稱為芯片，而且所述分離過程被稱為切割。具體地，本發明涉及晶片切割領域。

通常，所有晶片部分設置在一個矩陣圖案中，而且，通過相互正交道，即“切割道”，晶片部分彼此分隔。所述分離步驟包括在每個切割道上實施切割。顯然，為了盡可能地有效地利用晶片的表面積，所述切割道很窄，這使切割加工的精度要求非常苛刻。

通過切割設備執行切割。所述切割設備包括用于保持晶片的保持器和用于切割晶片的切割刀片。操作中，切割刀片沿著切割方向執行直線切割。為了確保切割位置正確，晶片必須與切割刀片和切割方向準確對齊。這就涉及將晶片的切割道與切割設備的參考方向對齊的步驟。通常，這些參考方向為相互正交的方向，被表示為X方向和Y方向，但是，本發明的范圍并不局限于這些細節。而且，原則上，可以沿著三個或更多不同的方向切割晶片。

為了對齊晶片的切割道與切割設備的參考方向，常用做法是使用可視成像系統。在所述系統里，設置照相機用于觀察保持器上的晶片，并且，在顯示屏上顯示晶片（或晶片部分）的圖像。顯示屏上還顯示有表示所述參考方向的參考線。在啟動模式下，操作工手動操作晶片，使顯示屏上顯示的切割道與參考線準確對齊。當操作者對對齊效果滿意時，拍攝晶片的圖像，并將該圖像存儲在切割設備的數據存儲器中。

在操作模式下，切割設備接收新的晶片，并且對其切割。切割過程主要包括三個步驟。

1、對齊步驟：控制裝置全自動地控制保持器來移動晶片（使其沿直線運動和/或旋轉），使晶片到達瞬時晶片圖像能夠準確對應于所述存儲圖像的位置。

2、確定步驟：切割道的精確位置由所述控制裝置確定。沿X方向（表示為X道）延伸的切割道互相平行，因此，它們在Y方向（表示為Y間距）相隔一定距離，并且，成對的X道之間的距離相等。同樣地，沿Y方向（表示為Y道）延伸的切割道互相平行，因此，它們在X方向（表示為X間距）相隔一定距離，并且，成對的Y道之間的距離相等。對于控制裝置而言，X間距和Y間距是已知的，或者，在任何情況下，控制裝置具有限定X間距和Y間距近似值的信息，但是，在實際情況中，所述間距會發生輕微的變化。基于所述X間距和Y間距，控制裝置控制保持器以移動晶片，然后，通過照相機觀察所述晶片，控制裝置實現了晶片的精確對齊，因此，所述瞬時晶片圖像再次準確對應于所述存儲圖像，而且，將獲得的X道和Y道的精確坐標存儲在存儲器中。

3、實際切割步驟：控制裝置控制保持器將晶片移動到步驟2中確定的并從存儲器中檢索到的位置處，并且執行切割操作。