一种裂片装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种裂片装置，该裂片装置用于对切割后的晶圆进行裂片，该裂片装置包括支撑结构、承片环、绷膜框、裂片台，裂片台具有用于抵压在晶圆膜的第二面上的凸起曲面，裂片台能够相对承片环沿承片环的轴向穿过承片环。通过使凸起曲面抵压在晶圆膜上，使裂片台不与晶圆直接接触。在裂片台相对承片环沿承片环的轴向穿过承片环时，覆盖在凸起曲面上的晶圆膜使粘附在晶圆膜上的晶圆都沿同一方向折弯，晶圆切割道内部裂纹沿着切割道生成，使晶圆会沿切割道裂开。且由于晶圆膜沿同一方向折弯，使裂开后切割道的两个侧壁具有V字形的夹角，防止晶圆切割道两侧的侧壁发生碰撞，防止晶圆的切割道崩边、晶圆的金属层断裂等不良缺陷，提高产品良率。

【技术实现步骤摘要】
一种裂片装置
本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种裂片装置。
技术介绍
目前，硅晶圆、碳化硅晶圆经激光切割后未完全切断，在晶圆表面或内部产生纵向和横向的裂痕，需要配套裂片装置将晶圆裂开。现有的裂片装置包含下部刀头、上部左刀头以及上部右刀头，下部刀头竖立安装于工作台上，上部左刀头和上部右刀头位于下部刀头安装座上方，三个刀刃相互平行，上部左刀头和上部右刀头可分合移动。具体应用时，先对晶圆进行覆膜，使晶圆背面粘附在晶圆膜上；之后将晶圆膜固定在绷膜孔上，同时使晶圆表面或内部的切割道与下部刀头的刀刃平行，下部刀头的刀刃顶住切割道，上部左刀头和上部右刀头相互分开并分列在下部刀头的两侧，且分开后的上部右刀头与上部左刀头之间的中心线与下部刀头的刀刃平行。通过升级机构驱动上部右刀头与上部左刀头同时下降压在晶圆上表面，继续下降使晶圆沿切割道裂开，然后上部左刀头和上部右刀头上升，完成一个裂片动作。采用现有技术中的裂片装置进行裂片时，上部左刀头及上部右刀头不可避免的接触晶圆表面，可能对晶圆造成损伤。同时，上部左刀头和上部右刀头在接触到晶圆表面继续下压时，位于上部的两个刀头和位于下部的刀头分别抵压在晶圆的不同侧，从而会使晶圆折弯。且晶圆在上部左刀头及上部右刀头位置的折弯方向为正V字形折弯，而晶圆在下部刀头位置的折弯方向为倒V字型，晶圆在其他位置并没有折弯，由于晶圆在不同位置的折弯方式不同，从而会使晶圆切割道两侧的侧壁可能发生碰撞。由于晶圆的材料较脆，在晶圆切割道两侧的侧壁发生碰撞时，很可能会导致晶圆的切割道崩边、晶圆的金属层断裂等不良缺陷，造成产品良率低下。
技术实现思路
本专利技术提供了一种裂片装置，用于无接触的对切割后的晶圆进行裂片，同时防止晶圆切割道两侧的侧壁发生碰撞，从而防止晶圆的切割道崩边、晶圆的金属层断裂等不良缺陷，提高产品良率。本专利技术提供了一种裂片装置，该裂片装置用于对切割后的晶圆进行裂片，该裂片装置包括支撑结构，在支撑结构上设置有承片环、以及用于将晶圆膜固定在承片环上的绷膜框。其中，晶圆膜具有相对的第一面及第二面，晶圆粘附在晶圆膜的第一面上。在支撑结构上还设置有裂片台，该裂片台具有用于抵压在晶圆膜的第二面上的凸起曲面，且裂片台能够相对承片环沿承片环的轴向穿过承片环。在上述的方案中，通过使凸起曲面抵压在晶圆膜的第二面上，从而使裂片台不与晶圆进行直接的接触，防止对晶圆表面的微电路结构造成损伤或破坏。同时由于抵压在晶圆膜的第二面上的裂片台为凸起曲面，在裂片台相对承片环沿承片环的轴向穿过承片环时，覆盖在凸起曲面上的晶圆膜使粘附在晶圆膜上的晶圆都沿同一方向折弯，同时随着晶圆膜被拉伸，晶圆切割道内部裂纹沿着切割道生成，使晶圆会沿切割道裂开，且由于晶圆膜沿同一方向折弯，从而使裂开后切割道的两个侧壁具有V字形的夹角，从而防止晶圆切割道两侧的侧壁发生碰撞，从而防止晶圆的切割道崩边、晶圆的金属层断裂等不良缺陷，提高产品良率。另外，由于凸起曲面相对承片环移动时，凸起曲面能够沿相互垂直的两个方向拉伸晶圆膜，使晶圆膜上的晶圆也具有向两个相互垂直方向被拉伸的力，从而能够使晶圆上不同延伸方向的切割道内的裂纹都能够生长，引起切割道的裂开，从而提高裂片效率。且采用本申请的裂片装置裂片后，可以不进行扩片操作，即可满足特殊加工要求。在一个具体的实施方式中，凸起曲面上分布有多个气孔，多个气孔用于向晶圆膜吹气以使晶圆膜与凸起曲面之间脱离接触，多个气孔还用于将晶圆膜吸附在凸起曲面上。通过在凸起曲面上设置多个气孔，且能够通过多个气孔向晶圆膜吹气以使晶圆膜与凸起曲面之间脱离接触，在应用时，可以边将裂片台穿过承片环，边吹气，实现裂片台与晶圆膜之间的无接触前移，防止晶圆膜与裂片台之间的接触而导致对晶圆造成损伤。且在吹气时，高压气体能够对晶圆上朝向晶圆膜的表面施加均匀冲击，使整片晶圆均匀受力。同时在前移到一定距离后，通过多个气孔将晶圆膜进行吸附，使晶圆膜贴附在凸起曲面上，使晶圆的切割道内的裂纹沿切割道的延伸方向生长。且可以采用上述方式进行循环前进，直到晶圆沿切割道裂开为止。在一个具体的实施方式中，支撑结构上设置有与多个气孔连通的真空发生器，真空发生器用于向多个气孔通压缩空气，使晶圆膜与凸起曲面之间脱离接触。真空发生器还用于通过多个气孔抽气，使晶圆膜吸附在凸起曲面上。以便于通过多个气孔抽气或向多个气孔吹入压缩空气。在一个具体的实施方式中，凸起曲面为球冠，使晶圆吸附在裂片台的球冠上时，由于球冠的曲率相同，从而使整片晶圆均匀受力。在一个具体的实施方式中，球冠的高为4nm～10nm，以提高裂片效果。在一个具体的实施方式中，球冠为陶瓷面，使球冠较为光滑，减少摩擦，也防止球冠对晶圆膜造成损伤。在一个具体的实施方式中，裂片台滑动装配在支撑结构上，承片环固定在支撑结构上，球冠的底的直径小于承片环的内径，且裂片台的滑动方向与承片环的轴线重合。通过采用承片环固定，裂片台运动的装配方式，便于实现裂片台与承片环之间的相对运动。在一个具体的实施方式中，支撑结构上设置有延伸方向与承片环的轴线重合的伸缩轴，裂片台装配在伸缩轴的端部位置，且球冠的凸起方向朝向晶圆膜。以便于实现裂片台的滑动装配。在一个具体的实施方式中，裂片台可拆卸的装配在伸缩轴上，以便于针对不同厚度、不同晶粒大小的晶圆，更换不同半径球冠的裂片台，以达到最好的裂片效果。在一个具体的实施方式中，球冠的中心轴、晶圆的中心轴及承片环的中心轴位于同一条直线上，以保证整片晶圆均匀受力。在一个具体的实施方式中，该裂片装置还包括用于控制裂片台向晶圆膜靠近以使球冠的顶点与晶圆膜接触的控制单元。在球冠的顶点与晶圆膜接触后，控制单元还用于控制多个气孔向晶圆膜通压缩空气，同时控制裂片台按设定速度向靠近晶圆膜方向滑动第一设定距离。在裂片台滑动第一设定距离后，控制单元还用于控制多个气孔吸气，将晶圆膜吸附在球冠上设定时间段。在晶圆膜吸附在球冠上设定时间段后，控制单元还用于控制裂片台、多个气孔按照上述方式循环进行，直到裂片台向靠近晶圆膜方向滑动第二设定距离。通过设置控制单元，以便于实现自动化操作。同时可以通过选择设定速度、第一设定距离及第二设定距离的大小，优化裂片效果。在一个具体的实施方式中，在承片环上还设置有用于将绷膜框压紧在承片环上的夹持机构，以便于对晶圆膜进行固定。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种裂片装置的立体示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种裂片装置的侧视结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种裂片装置的俯视结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种裂片台的侧视结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的多个气孔向晶圆膜吹气时的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的多个气孔吸附晶圆膜时的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的裂片完成时相邻两个晶粒的切割道呈V字形夹角的示意图；图8a为本专利技术实施例提供的一种切割后的晶圆的侧视结构示意图；图8b为本专利技术实施例提供的另一种切割后的晶圆的侧视结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种裂片装置，用于对切割后的晶圆进行裂片，其特征在于，包括：/n支撑结构；/n设置在所述支撑结构上的承片环、以及用于将晶圆膜固定在所述承片环上的绷膜框，其中，所述晶圆膜具有相对的第一面及第二面，所述晶圆粘附在所述晶圆膜的第一面上；/n设置在所述支撑结构上的裂片台，所述裂片台具有用于抵压在所述晶圆膜的第二面上的凸起曲面；且所述裂片台能够相对所述承片环，沿所述承片环的轴向穿过所述承片环。/n

【技术特征摘要】
1.一种裂片装置，用于对切割后的晶圆进行裂片，其特征在于，包括：
支撑结构；
设置在所述支撑结构上的承片环、以及用于将晶圆膜固定在所述承片环上的绷膜框，其中，所述晶圆膜具有相对的第一面及第二面，所述晶圆粘附在所述晶圆膜的第一面上；
设置在所述支撑结构上的裂片台，所述裂片台具有用于抵压在所述晶圆膜的第二面上的凸起曲面；且所述裂片台能够相对所述承片环，沿所述承片环的轴向穿过所述承片环。


2.如权利要求1所述的裂片装置，其特征在于，所述凸起曲面上分布有多个气孔；所述多个气孔用于向所述晶圆膜吹气以使所述晶圆膜与所述凸起曲面之间脱离接触，所述多个气孔还用于将所述晶圆膜吸附在所述凸起曲面上。


3.如权利要求2所述的裂片装置，其特征在于，所述支撑结构上设置有与所述多个气孔连通的真空发生器；所述真空发生器用于向所述多个气孔通压缩空气，使所述晶圆膜与所述凸起曲面之间脱离接触；所述真空发生器还用于通过所述多个气孔抽气，使所述晶圆膜吸附在所述凸起曲面上。


4.如权利要求2所述的裂片装置，其特征在于，所述凸起曲面为球冠。


5.如权利要求4所述的裂片装置，其特征在于，所述球冠的高为4nm～10nm。


6.如权利要求4所述的裂片装置，其特征在于，所述球冠为陶瓷面。


7.如权利要求4所述的裂片装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张紫辰，侯煜，张喆，王然，岳嵩，李曼，张昆鹏，石海燕，薛美，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11