[发明专利]切割装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体元件劈裂分离装置的设计，尤其涉及一种可提升晶圆切割良率的切割装置及方法。

背景技术

随着时代的进步，对于积体电路的产品需求量及品质的日益提升，推动了电子产业的蓬勃发展。而电子制造技术的不断发展演进，在集成电路(IC)晶片“轻、薄、短、小、高功能”的要求下，亦使得电子产业的构装技术不断推陈出新，其中晶圆切割分离技术随着材料的不同及薄化，为得到高良率和维持应有的生产效益，因而切割裂片机制的控制能力实为品质的成功关键因素之一。

又，发光二极管(LED)上游是先从单晶片作为成长用的基板，再利用各种的磊晶成长法做成磊晶片，并把这些磊晶片送给中游制作电极，进行平台蚀刻后切割磊晶片，最后再将磊晶片崩裂成单颗晶粒。

晶粒的切割劈裂一直是半导体或光电业界非常重要的制程，晶粒历经繁复的制程后，如果在晶粒分离的阶段无法维持高良率或因晶粒分离方法影响晶粒原有的特性，抑或切割的速度过慢造成成本过高，对整个晶粒的生产会造成相当严重的影响。

在透明基板晶粒切割制程中，一般会利用雷射或钻石刀切割划痕后进行劈裂，以分离晶粒。然目前使用的劈裂加工方式常因元件基板尺寸变大之因，造成切割后劈裂良率大幅衰减的可能。

目前熟知的劈裂装置，是将待劈裂晶圆放置于高速晶圆劈裂装置下方的预定位置，再令伺服马达驱动螺杆旋转，进而驱动劈刀座下降，并于下降至预定高度位置时，令劈裂致动器对劈刀施以作用力，使劈刀冲击晶圆的预定位置而予以劈断，于晶圆劈裂后，再藉由伺服马达驱动螺杆反向旋转，以驱动劈刀座上升，之后，令晶圆横向位移，再接续晶圆另一劈裂位置的劈裂作业。随着科技与技术的进步，晶粒尺寸越做越小，晶圆越做越大，晶圆已从2时、4时更进而跃升到6时，劈裂困难度也随晶圆尺寸变大而增大，良率也随之下降。

发明内容

本发明所欲解决的技术问题

前述晶圆劈裂机虽可达到执行晶圆劈裂作业的目的，但是，前述晶圆劈裂机的晶圆劈裂装置是利用伺服马达驱动螺杆带动劈刀座“升降”以及驱动劈裂致动器对劈刀施以一作用力，在实施时，其晶圆劈裂的执行速度慢，以致有作业效率不佳的缺点。此外，利用此种切割方式是容易在晶圆的被切割面产生断裂不连续、毛边或是剥落情况等问题，尤其是当劈裂刀的刀刃钝化时，将有可能造成晶圆的被切割面产生破裂而毁损，造成损失。

缘此，本发明的目的即是提供一种切割装置及方法，用以改善现有晶圆劈裂作业所存有的缺点。

本发明解决问题的技术手段

本发明为解决现有技术的问题所采用的技术手段是为一种切割装置，用以切割一半导体元件，其包含有一承置机构及一滚刀机构。承置机构包括有一第一承置构件及一相对于第一承置构件的第二承置构件，第一承置构件及第二承置构件是用以承置半导体元件。滚刀机构包括有一可沿着半导体元件的一切割部位进行切割的滚刀构件，且滚刀构件具有一尖缘劈裂部，其中滚刀机构及/或承置机构是经驱动而相对位移，以使滚刀构件的尖缘劈裂部对半导体元件的一切割部位进行滚压劈裂。

在本发明的一实施例中，滚刀机构还包括有一连接滚刀构件的驱动构件，滚刀构件经由驱动构件驱动滚刀构件的轴心而沿着半导体元件的一被切割方向平移。

在本发明的一实施例中，承置机构还包括有一连接第一承置构件及第二承置构件的驱动构件，第一承置构件及第二承置构件经由驱动构件驱动而使半导体元件的一被切割方向沿着滚刀构件的轴心平移。

在本发明的一实施例中，还包括有一随着滚刀机构的滚刀构件移动而位移的影像检视机构，影像检视机构的一影像检视方向是随着滚刀构件的一平移方向而移动，且影像检视机构的一影像检视是对应于半导体元件的切割部位，以检视半导体元件的切割部位在承受滚压劈裂后的一影像状态。

在本发明的一实施例中，承置机构是为一承置机台，且第一承置构件及第二承置构件之间是具有一对应于半导体元件的切割部位的空隙区。

再者，本发明为解决现有技术的问题所采用的技术手段是为一种切割方法，是用以切割一半导体元件，该切割方法包含有先将半导体元件承置固定在一承置机构的一第一承置构件及一相对于第一承置构件的第二承置构件上；接着，将一滚刀机构的一滚刀构件对应至半导体元件的一切割部位；然后，滚刀机构及/或承置机构是经驱动而相对位移，以使滚刀构件的一尖缘劈裂部对半导体元件的一切割部位进行滚压劈裂。

在本发明的一实施例中，滚刀机构还包括有一连接滚刀构件的驱动构件，滚刀构件经由驱动构件驱动滚刀构件的轴心而沿着半导体元件的一被切割方向平移。