[發明專利]一種裂片裝置

有效

• 申請號: 202110078467.8
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112885746B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 張紫辰;侯煜;張喆;王然;岳嵩;李曼;張昆鵬;石海燕;薛美
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/683
• 代理公司: 北京蘭亭信通知識產權代理有限公司 11667
• 代理人: 趙永剛

本發明提供了一種裂片裝置，該裂片裝置用于對切割后的晶圓進行裂片，該裂片裝置包括支撐結構、承片環、繃膜框、裂片臺，裂片臺具有用于抵壓在晶圓膜的第二面上的凸起曲面，裂片臺能夠相對承片環沿承片環的軸向穿過承片環。通過使凸起曲面抵壓在晶圓膜上，使裂片臺不與晶圓直接接觸。在裂片臺相對承片環沿承片環的軸向穿過承片環時，覆蓋在凸起曲面上的晶圓膜使粘附在晶圓膜上的晶圓都沿同一方向折彎，晶圓切割道內部裂紋沿著切割道生成，使晶圓會沿切割道裂開。且由于晶圓膜沿同一方向折彎，使裂開后切割道的兩個側壁具有V字形的夾角，防止晶圓切割道兩側的側壁發生碰撞，防止晶圓的切割道崩邊、晶圓的金屬層斷裂等不良缺陷，提高產品良率。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種裂片裝置。

背景技術

目前，硅晶圓、碳化硅晶圓經激光切割后未完全切斷，在晶圓表面或內部產生縱向和橫向的裂痕，需要配套裂片裝置將晶圓裂開。現有的裂片裝置包含下部刀頭、上部左刀頭以及上部右刀頭，下部刀頭豎立安裝于工作臺上，上部左刀頭和上部右刀頭位于下部刀頭安裝座上方，三個刀刃相互平行，上部左刀頭和上部右刀頭可分合移動。具體應用時，先對晶圓進行覆膜，使晶圓背面粘附在晶圓膜上；之后將晶圓膜固定在繃膜孔上，同時使晶圓表面或內部的切割道與下部刀頭的刀刃平行，下部刀頭的刀刃頂住切割道，上部左刀頭和上部右刀頭相互分開并分列在下部刀頭的兩側，且分開后的上部右刀頭與上部左刀頭之間的中心線與下部刀頭的刀刃平行。通過升級機構驅動上部右刀頭與上部左刀頭同時下降壓在晶圓上表面，繼續下降使晶圓沿切割道裂開，然后上部左刀頭和上部右刀頭上升，完成一個裂片動作。

采用現有技術中的裂片裝置進行裂片時，上部左刀頭及上部右刀頭不可避免的接觸晶圓表面，可能對晶圓造成損傷。同時，上部左刀頭和上部右刀頭在接觸到晶圓表面繼續下壓時，位于上部的兩個刀頭和位于下部的刀頭分別抵壓在晶圓的不同側，從而會使晶圓折彎。且晶圓在上部左刀頭及上部右刀頭位置的折彎方向為正V字形折彎，而晶圓在下部刀頭位置的折彎方向為倒V字型，晶圓在其他位置并沒有折彎，由于晶圓在不同位置的折彎方式不同，從而會使晶圓切割道兩側的側壁可能發生碰撞。由于晶圓的材料較脆，在晶圓切割道兩側的側壁發生碰撞時，很可能會導致晶圓的切割道崩邊、晶圓的金屬層斷裂等不良缺陷，造成產品良率低下。

發明內容

本發明提供了一種裂片裝置，用于無接觸的對切割后的晶圓進行裂片，同時防止晶圓切割道兩側的側壁發生碰撞，從而防止晶圓的切割道崩邊、晶圓的金屬層斷裂等不良缺陷，提高產品良率。

本發明提供了一種裂片裝置，該裂片裝置用于對切割后的晶圓進行裂片，該裂片裝置包括支撐結構，在支撐結構上設置有承片環、以及用于將晶圓膜固定在承片環上的繃膜框。其中，晶圓膜具有相對的第一面及第二面，晶圓粘附在晶圓膜的第一面上。在支撐結構上還設置有裂片臺，該裂片臺具有用于抵壓在晶圓膜的第二面上的凸起曲面，且裂片臺能夠相對承片環沿承片環的軸向穿過承片環。

在上述的方案中，通過使凸起曲面抵壓在晶圓膜的第二面上，從而使裂片臺不與晶圓進行直接的接觸，防止對晶圓表面的微電路結構造成損傷或破壞。同時由于抵壓在晶圓膜的第二面上的裂片臺為凸起曲面，在裂片臺相對承片環沿承片環的軸向穿過承片環時，覆蓋在凸起曲面上的晶圓膜使粘附在晶圓膜上的晶圓都沿同一方向折彎，同時隨著晶圓膜被拉伸，晶圓切割道內部裂紋沿著切割道生成，使晶圓會沿切割道裂開，且由于晶圓膜沿同一方向折彎，從而使裂開后切割道的兩個側壁具有V字形的夾角，從而防止晶圓切割道兩側的側壁發生碰撞，從而防止晶圓的切割道崩邊、晶圓的金屬層斷裂等不良缺陷，提高產品良率。另外，由于凸起曲面相對承片環移動時，凸起曲面能夠沿相互垂直的兩個方向拉伸晶圓膜，使晶圓膜上的晶圓也具有向兩個相互垂直方向被拉伸的力，從而能夠使晶圓上不同延伸方向的切割道內的裂紋都能夠生長，引起切割道的裂開，從而提高裂片效率。且采用本申請的裂片裝置裂片后，可以不進行擴片操作，即可滿足特殊加工要求。