[发明专利]晶片划切装置和晶片划切方法

说明书

根据本发明的一方面，提供了一种晶片划切装置。晶片划切装置包括格栅、真空吸力单元以及切割器。格栅包括用于支承晶片的交替式肋状件和狭槽布置，其中一个狭槽位于两个相邻肋状件之间。真空吸力单元与格栅流体连通并通过格栅的至少一个狭槽抽吸空气。切割器划切晶片，其中格栅、切割器或两者全部配置为将晶片成沿格栅的肋状件进行划切。还提供了一种晶片划切方法。所述方法包括提供晶片；沿在晶片周长的两个相对点之间延伸的长度使晶片受到应力；以及沿晶片受到应力的长度划切晶片。

技术领域

本发明涉及用于硅晶片的激光切割方法和真空吸盘衬底保持器。具体地，本发明涉及通过激光分裂进行的切割方法以及用于这种方法的真空吸盘固定装置。

背景技术

当通过分裂方法(如激光诱发式热破裂)将硅晶片分解成其部件管芯时，硅晶片通常通过真空保持在吸盘上。但是，当通过来自真空吸盘的吸力紧密地保持且固定硅晶片时，强吸力导致难以产生激光诱发式热破裂。例如，裂纹传播可能无法从切割前缘至切割后缘将晶片分离，尤其当在第一切割之后形成第二切割(与第一切割成90°的切割)时。此外，沿第二切割在硅管芯的交叉拐角处可能出现缺陷，诸如切割后缘处的局域化表面再结晶，“Y”破裂(即，两个小裂纹在切割前缘处连结起来)，或在切割前缘处传播中的裂纹偏差。图1中示出了这些缺陷的示例，其中图1A示出了切割后缘拐角处再结晶的缺陷，图1B示出了裂纹传播错误的缺陷，图1C示出了“Y”破裂的缺陷，图1D示出了裂纹偏差的缺陷。需要更高的激光能量以及更慢的扫描速度来补偿上述问题，以改善第二切割的切割。然而，这种措施增加了制造时间或所需的功率。

因而，需要改进的切割硅晶片方法，该方法可消除当前方法的缺陷。

发明内容

公开了用于硅晶片的激光切割方法和衬底保持器(真空吸盘固定装置)。通过激光分裂进行的切割方法在切割期间引入了外部弯曲力，以增强激光引发的热破裂过程用于脆性衬底(如硅晶片)的激光分裂。

根据本发明的一方面，提供了一种晶片划切装置。晶片划切装置包括格栅、真空吸力单元和切割器。格栅包括用于支承晶片的交替式肋状件和狭槽布置，其中一个狭槽位于两个相邻肋状件之间。真空吸力单元与格栅流体连通并通过格栅的至少一个狭槽抽吸空气。切割器划切晶片，格栅、切割器或两者全部配置为将晶片对准成沿格栅的肋状件进行划切。

根据本发明的另一方面，提供了一种晶片划切方法。该方法包括：提供晶片；沿在晶片周长的两个相对点之间延伸的长度使晶片受到应力；以及沿晶片受到应力的长度来划切晶片。

附图说明

图1(包括图1A至图1D)示出了由脆性衬底(如处理的硅晶片)的常规激光切割引起的各种缺陷。

图2(包括图2A至图2D)示出了根据本实施方式的用于激光分裂的真空吸盘的立体图。图2A是包括作为真空吸盘的多孔吸盘的、用于分裂的未组装装置的立体图，图2B是组装装置的立体图。图2C和图2D示出了多孔吸盘、具有格栅的钢板以及用于激光分裂的晶片布置。

图3(包括图3A和图3B)示出了根据本实施方式的在分裂期间图2C和图2D的真空吸盘布置的侧视平面图。

图4示出了根据本实施方式的在激光分裂期间硅晶片的一部分的放大图。

图5(包括图5A至图5D)示出了根据本实施方式的减少的由脆性衬底(如处理的硅晶片)的激光切割引起的缺陷。

定义

下文提供了在本文中公开的各实施方式中所使用的表述的示例性而非全面的定义。

术语“晶片划切装置”可意味着用来执行晶片划切的机器。在半导体(如硅)晶片的情况下，晶片划切是这样的过程，在晶片的处理之后，通过该过程，从半导体的晶片分离出部件管芯。划切过程能够通过划线和断裂、通过机械锯或通过激光切割而实现。