ＣＣＤ装置辅助定位式晶圆加工用激光划片机制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种ＣＣＤ装置辅助定位式晶圆加工用激光划片机，包括有划片机本体，特点是：划片机本体上设有Ｘ／Ｙ轴运动平台，Ｘ／Ｙ轴运动平台上设有θ轴旋转平台，正对θ轴旋转平台之上设有带聚焦镜的Ｚ轴升降平台。聚焦镜顶部的对应位置处设有第一反射镜；正对第一反射镜的主工作面处设置有激光光路组件。所述第一反射镜的副工作面顶端设有第二反射镜，所述第二反射镜的反射面处设有ＣＣＤ装置辅助定位组件。通过软件系统配合ＣＣＤ装置对晶圆的划片位置进行准确定位，并通过半导体激光器对晶圆进行划片。由此，可极大的提高生产效率，并且激光加工是一种非接触式加工，加工后无溶渣，无毛边，无机械应用，提高芯片的可靠性和寿命。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种划片装置，尤其涉及一种C⑶装置辅助定位式晶圆加工用激 光划片机。
技术介绍
随着信息化时代的到来，电子信息、通讯和半导体集成电路等行业得到迅猛发展， 半导体晶圆的应用得到广泛应用，需求越来越大，晶圆切割划片不仅是芯片封装的核心关 键工序之一，也是从圆片级的加工过渡为芯片级加工的地标性工序，晶圆制造技术和工艺 对晶圆切割划片批量生产中的成品率要求越来越高，更提出了以下的技术要求切割划片 晶圆切割的崩边和破损的控制；应力残留的最小化以增强芯片机械强度；微缩切割道以提 高昂贵的晶圆面积的利用率；更高的切割速度以提高产能和降低成本等挑战。传统的旋转砂轮式切割技术在实际生产中存在巨大的困难和一定的工艺极限，并 极大的限制了晶圆制造水平的发展。因此，这些旋转砂轮式切割工艺所伴生的问题是无法 通过工艺自身的优化来完全解决的，亟需采取新的加工方式解决晶圆切割划片的瓶颈，业 界迫切需要一种高精度、高品质及高效的加工方法来取代传统晶圆划片方法。同时传统机 械式加工方法存在以下缺点1.传统刀片式划片给晶圆带来机械应力，在切割道周边形成微小裂纹，影响芯片 的可靠性和寿命；2.划片速度最大只能达到50mm/s，制约生产厂家的产能；3.芯片会产生背崩及踏角等现象；4.传统切割方式预留的切割沟道至少需要0. 10mm，在原材料昂贵的条件下，降低 了晶圆的在效使用面积；5.切割用砂轮刀片最多只能切割5万道，刀片损坏随机出现，带来不可预见的切 割质量问题；6.更换刀片需要一定的成本，给企业带来经济压力；7.切割过程中需要使用蓝膜及去离子水等耗材，增加了使用成本；8.需要消耗更多的电能及切割过程中硅渣的排放，不利于环保。总而言之，传统的机械切割机以及采用该机器的加工方法，因其技术难度大，制作 精度高。并且，器件难以采购等原因，主要依赖于进口，价格昂贵，用户的服务也不能得到有 效保障。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种CCD装置 辅助定位式晶圆加工用激光划片机。本技术的目的通过以下技术方案来实现CCD装置辅助定位式晶圆加工用激光划片机，包括有划片机本体，其中所述的划片机本体上设有χ/γ轴运动平台，所述的χ/γ轴运动平台上设有θ轴旋转平台，正对θ轴 旋转平台之上设有带聚焦镜的Z轴升降平台；所述聚焦镜顶部的对应位置处设有第一反射 镜；正对第一反射镜的主工作面处设置有激光光路组件；所述第一反射镜的副工作面顶端 设有第二反射镜，所述第二反射镜的反射面处设有CCD装置辅助定位组件。上述的CCD装置辅助定位式晶圆加工用激光划片机，其中所述的X/Y轴运动平台 为磁悬浮叠加式运动平台，在X轴上与X轴垂直走向的方向上叠加有Y轴；或是在Y轴上与 Y轴垂直走向的方向上叠加有χ轴。进一步地，上述的CCD装置辅助定位式晶圆加工用激光划片机，其中所述的θ轴 旋转平台上设有真空吸附平台。更进一步地，上述的CCD装置辅助定位式晶圆加工用激光划片机，其中所述的激 光光路组件包括有半导体激光器，半导体激光器发射端设置有激光准直镜；所述激光准直 镜正对第一反射镜的主工作面。更进一步地，上述的CCD装置辅助定位式晶圆加工用激光划片机，其中所述的半 导体激光器为半导体红外激光器。更进一步地，上述的CCD装置辅助定位式晶圆加工用激光划片机，其中所述的 CCD装置辅助定位组件包括有同轴CCD装置相机，所述同轴CCD装置相机的取景端设有成像 镜头，成像镜头的工作面对应第二反射镜的反射面。更进一步地，上述的CCD装置辅助定位式晶圆加工用激光划片机，其中所述的成 像镜头处设置有LED照明装置。再进一步地，上述的，其中所述的划片机本体上安装有同轴吹气装置和抽尘装置。本技术技术方案的优点主要体现在利用红外激光聚焦斑点的高能量密度焦 点直接对准晶圆表面，破坏硅晶圆的分子链，被加工材料由固态直接进入气态，不产生热熔 融。同时，利用软件控制程序设定将要进行划片的晶圆的规格和激光加工参数，将激光焦点 对准在晶圆切割沟道中，控制软件控制各运动按设定轨迹进行运动，完成整个晶圆的划片， 硅晶圆对激光吸收率高，只需很少的激光能量就能实现晶圆材料的划片。更为重要的是，在 进行晶圆校正时辅以同轴CCD装置图像定位，可极大的提高生产效率，运动平台采用带反 馈的光学尺进行全闭环控制，具有较高的加工精度，激光加工是一种非接触式加工，加工后 无溶渣，无毛边，无机械应用，有效提高了芯片的机械强度，提高芯片的可靠性和寿命。附图说明本技术的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图 示和解释。这些实施例仅是应用本技术技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等 效变换而形成的技术方案，均落在本技术要求保护的范围之内。这些附图当中，图1是CCD装置辅助定位式晶圆加工用激光划片机的部件分布示意图(带箭头的 直线为激光光路)。图中各附图标记的含义如下1X/Y轴运动平台 2 θ轴旋转平台3晶圆4聚焦镜45第一反射镜6激光准直镜7半导体激光器 8第二反射镜9成像镜头10CCD相机具体实施方式如图1所示的一种CCD装置辅助定位式晶圆加工用激光划片机，包括有划片机本 体，其与众不同之处在于所述的划片机本体上设有χ/γ轴运动平台1，所述的χ/γ轴运动 平台ι上设有θ轴旋转平台2，正对θ轴旋转平台2之上设有带聚焦镜4的Z轴升降平 台。同时，所述聚焦镜4顶部的对应位置处设有第一反射镜5 ；正对第一反射镜5的主工作 面处设置有激光光路组件。并且，所述第一反射镜5的副工作面顶端设有第二反射镜8，所 述第二反射镜8的反射面处设有CXD装置辅助定位组件。结合本技术一较佳的实施方式来看，Χ/Υ轴运动平台1为磁悬浮叠加式运动 平台，具体来说，在X轴上与X轴垂直走向的方向上叠加有Y轴。当然，亦可以是在Y轴上 与Y轴垂直走向的方向上叠加有X轴。同时，考虑到对晶圆3进行一个较佳的定位，在θ 轴旋转平台2上设有真空吸附平台。进一步来看，为了更好的对晶圆3进行划片，激光光路组件包括有半导体激光器 7,半导体激光器7发射端设置有激光准直镜6，激光准直镜6正对第一反射镜5的主工作 面。同时，通过多次对比试验后发现，半导体激光器7以半导体红外激光器能实现较佳的效 果。并且，为了便于CXD装置辅助定位组件能够正确采样，CXD装置辅助定位组件包括有同 轴CXD装置相机10，同轴CXD装置相机10的取景端设有成像镜头9，成像镜头9的工作面 对应第二反射镜8的反射面。并且，由于CCD装置辅助定位式晶圆加工用激光划片机的工作环境多变，为了便 于成像镜头9在采样时能尽可能的清晰，便于后续的准确切割，在成像镜头9处设置有LED 照明装置。再者，考虑到切割过程中容易产生粉尘，而粉尘亦会影响成像镜头9的正常工 作，同时也影响半导体激光器7的光路发射效果。为此，在划片机本体上安装有同轴吹气装 置和抽尘装置。结合本技术的实际实施过程来看。在进行划片前，先启动硬件电源，激光电 源，打开气源开关，再启动控制电脑，打开划片软件，软件会对当前的状态进行自动侦测，如 有异常，系统进行提示，打开软件后，选择正方形、圆形及六边形晶圆三种划片模式中的任 一一种，再设定控制软件程序中的激光频率，激光脉本文档来自技高网...

【技术保护点】
ＣＣＤ装置辅助定位式晶圆加工用激光划片机，包括有划片机本体，其特征在于：所述的划片机本体上设有Ｘ／Ｙ轴运动平台，所述的Ｘ／Ｙ轴运动平台上设有θ轴旋转平台，正对θ轴旋转平台之上设有带聚焦镜的Ｚ轴升降平台；所述聚焦镜顶部的对应位置处设有第一反射镜；正对第一反射镜的主工作面处设置有激光光路组件；所述第一反射镜的副工作面顶端设有第二反射镜，所述第二反射镜的反射面处设有ＣＣＤ装置辅助定位组件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金朝龙，
申请(专利权)人：苏州天弘激光股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]