CN106256519A - 一种切割基板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基板切割的方法，涉及半导体器件制造领域，通过对待切割的原始基板进行机械定位后，利用切割机的CCD图像捕捉系统沿上述原始基板的长边对该长边两端的倒角进行巡边量测，即通过靠边抓取原始基板的边缘获取长边的中点位置及切割机具的切割补正角度，并利用该切割机具以上述的中点位置处为切割起始点对原始基板进行切割工艺，这样就能均分该原始基板以形成两块基板单元，就能够使得原始基板的公差均分至裂片形成的上述两块基板单元上，所以该两个基板单元的尺寸相差就较小，进而使得其均能够满足工艺设定的规格尺寸，以有效的避免影响后续半导体器件的制备。

Description

一种切割基板的方法

技术领域

本发明涉及半导体器件制造领域，尤其涉及一种切割基板的方法。

背景技术

目前，在进行半导体器件制备的工艺中，经常需要对基板进行切割工艺，但随着器件制备工艺的要求越来越高，对于切割工艺的要求也越来越苛刻，尤其是将一原始基板进行均分切割时，由于该原始基板具有一定的公差，且切割工艺也具有一定的误差，而对该原始基板进行巡边切割时，作为切割基准而形成基板单元的尺寸的误差仅是切割工艺所带来的误差，而剩余形成的基板单元的尺寸的误差则为上述的公差与切割工艺误差之和，进而使得切割形成的两个基板单元其尺寸相差较大，且误差较大的剩余形成的基板很可能无法满足工艺设定的规格尺寸，进而影响后续半导体器件的制备。

例如，在对素基板(其宽*长为730mm*920mm)进行靠边切割时，以形成两基板单元(其宽*长均为730mm*460mm)；但在实际切割工艺时却发现，作为基准而形成的第一基板单元的尺寸可以达到长*宽为730mm*(460mm±65μm)，而第二基板单元的尺寸则会达到长*宽为730mm*(460mm±165μm)；其中，切割工艺的误差为“±65μm”，而素基板的原材公差为“±100μm”，即剩余形成的第二基板单元的误差远大于第一基板单元的误差，使得第二基板单元无法满足工艺要求的规格尺寸，从而对后续的器件制备工艺造成不利的影响。

发明内容

鉴于上述问题，本申请记载了一种基板切割的方法，可应用于对所述基板进行裂片的工艺中，所述方法包括：

提供一待裂片的原始基板，且所述原始基板具有长边及相邻所述长边的宽边；

将所述原始基板进行机械对位后，对所述长边的两端靠边抓取所述原始基板的边缘，以计算并获取所述长边的中点位置；以及

以所述中点位置为切割起始处，利用切割机具对所述原始基板进行切割工艺。

作为一个优选的实施例，上述基板切割的方法还包括：

将所述原始基板放置于切割机台上后，利用多个对位轮对所述原始基板进行所述机械对位操作。

作为一个优选的实施例，上述基板切割的方法还包括：

于所述切割机台上临近任一所述宽边的位置处均至少设置一个所述对位轮，于所述切割机台上临近任一所述长边的位置处均设置至少两个所述对位轮，以对所述原始基板进行所述机械对位操作；以及

于临近所述长边的两端部的所述切割机台上均设置至少一个所述对位轮。

作为一个优选的实施例，上述原始基板的角处均设置有倒角，上述基板切割的方法还包括：

以所述长边为基准，对选定的长边两端的所述倒角进行巡边，以获取所述切割机具的切割补正角度；以及

以所述宽边为基准，对所述选定的长边两端的所述倒角进行巡边，以获取所述中点位置。

作为一个优选的实施例，上述基板切割的方法中：

利用所述切割机具的两个CCD图像捕捉系统分别对所述选定的长边的两端进行一所述巡边操作，以获取所述长边的所述中点位置及所述切割机具的切割补正角度。

作为一个优选的实施例，上述基板切割的方法中：

在对所述长边的任一端处进行所述巡边操作时，均以所述长边为基准获取所述端处的所述倒角与所述CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离，同时以所述宽边为基准获取所述端处的所述倒角与所述CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离；以及

获取两所述巡边操作的所述CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离；

通过计算，以获取所述长边的中点位置及所述切割机具的切割补正角度。

作为一个优选的实施例，上述两所述巡边操作包括第一巡边操作和第二巡边操作，上述基板切割的方法中：

采用公式①θ＝arctan[(d2-d3)/D]计算所述切割补正角度；

其中，θ为切割补正角度，d2为所述第一巡边操作时以所述长边为基准所述选定的长边的一端的倒角与所述CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离，d3为所述第二巡边操作时以所述长边为基准所述长边的另一端的倒角与所述CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离，D为所述第一巡边操作与所述第二巡边操作的所述CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离。

作为一个优选的实施例，上述基板切割的方法中：

以所述长边延长方向为X轴，以所述宽边延长方向为Y轴，并以所述第二巡边操作时量测所述d3和d4的测量线交叉点为原点建立坐标系；

利用公式②和公式③y＝x*tanθ获取所述长边的中点位置坐标(x，y)；

其中，x为在所述坐标系中X轴上的坐标，y为在所述坐标系中Y轴上的坐标，d1为所述第一巡边操作时以所述宽边为基准所述长边的一端的倒角与所述CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离，d4为所述第二巡边操作时以所述宽边为基准所述长边的另一端的倒角与所述CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离。

作为一个优选的实施例，上述原始基板具有背面及相对该背面的板面，上述基板切割的方法：

对所述原始基板的背面进行所述切割工艺后，对所述原始基板的板面进行裂片工艺。

作为一个优选的实施例，上述基板切割的方法中：

所述原始基板为素基板。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

本申请中记载的一种基板切割的方法，在对待切割的原始基板进行机械定位后，利用切割机的CCD图像捕捉系统沿上述原始基板的长边对该长边两端的倒角进行巡边量测，即通过靠边抓取原始基板的边缘获取长边的中点位置及切割机具的切割补正角度，并利用该切割机具以上述的中点位置处为切割起始点对原始基板进行切割工艺，这样就能均分该原始基板以形成两块基板单元，进而使得原始基板的公差均分至裂片形成的上述两块基板单元上，所以该两个基板单元的尺寸相差就较小，即每个基板单元均能够满足工艺设定的规格尺寸，有效的避免影响后续半导体器件的制备。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本申请实施例中进行切割工艺的结构示意图；

图2为图1中选定长边一端的角13的放大结构示意图；

图3为图1中选定长边另一端的角14的放大结构示意图；

图4为计算切割补正角度θ的示意图。

具体实施方式

本发明实施例中提供的基板切割的方法，可基于传统基板裂片工艺的基础上，通过利用切割机CCD图像捕捉系统沿着待切割的原始基板的长边延伸的方向进行巡边量测工艺，即对原始基板长边两端的倒角均进行靠边量测，通过抓取基板边缘的方式(即以原始基板的两宽边为基准进行巡边量测)，以获取该原始基板长边的实际长度(即该实际长度为长边的规格长度与公差值之和)的中心位置处(即上述实际长度的二分之一处)，并以该中心位置处作为切割机具进行切割工艺的起始位置处；同时，以原始基板的长边为基准，对选定的长边两端的倒角进行巡边，以获取上述切割机具的切割补正角度；这样，基于上述的中心位置及切割补正角度对原始基板进行的切割工艺，进而裂片获得的两个基板单元的尺寸误差均会在工艺设定的范围内，以使其均能满足设定的规格需求。

下面结合附图和具体实施例对本发明的像素阵列及包括该像素阵列的显示器件的制备方法进行详细说明。

图1为本申请实施例中进行切割工艺的结构示意图；图2为图1中选定长边一端的角13的放大结构示意图；图3为图1中选定长边另一端的角14的放大结构示意图；图4为计算切割补正角度θ的示意图。

如图1～4所示，本实施例一种基板切割的方法，可应用于对基板进行的裂片工艺中，该方法具体包括：

首先，如图1所示，根据工艺需求制备待裂片的原始基板(如素基板等)1，该原始基板1用于裂片形成基板单元(如图1中所示的基板单元11和基板单元12)，且该原始基板1的尺寸具有公差T(如±100um)；如图1所示，俯视该原始基板1其形状为长方形，即该原始基板1具有长边L(一般为920mm+T)和与该长边L相邻的宽边W(一般为730mm+T)，且具有四个角，例如位于图1中所示位于上方的长边L两端的角13和角14，且在每个上述角处均设置有倒角。

优选的，如图2所示，在角13处设置的倒角中，倒角斜边与宽边W之间形成的夹角为A，而该倒角斜边与长边L之间形成的夹角则为B；同样的，如图3所示，在角14处设置的倒角中，倒角斜边与宽边W之间形成的夹角为D，而该倒角斜边与长边L之间形成的夹角则为C。

其次，将所述原始基板1放置于切割机台上后，利用多个对位轮2对该原始基板1进行机械对位操作；具体的，可在原始基板1的四周侧均设置至少一个对位轮2，且在任一长边L侧并临近于该长边L两端的位置处的均设置至少一个对位轮2(即通过预估使得对位轮2在后续算出的中心位置处的两侧均设置至少一个对位轮2，以确保在后续切割工艺的切割线两侧均有对位轮2对原始基板进行机械固定)，以在进行后续的切割工艺时，用于固定上述的原始基板1，有效的避免因原始基板1产生位移或晃动等对原始基板1及后续进行的操作造成不利的影响；例如可如图1所示，在每个宽边W侧均设置一个对位轮2，而在每个长边L侧的预估的中心位置两侧(临近该预估的中心位置)均设置一个对位轮2(即每个长边侧均至少利用两个对位轮2进行机械对位)，以对原始基板1进行机械对位操作。

之后，基于选定的长边L进行靠边抓取操作，并利用公式计算出该选定的长边L的中心位置及切割补正角度θ，并以该中心位置为切割机具(如切割刀)的下刀起初处，并对该切割机具进行补正θ后进行对原始基板1进行切割工艺；具体的，如图1～3所示，为了便于说明，以图1中位于上方的长边W为选定的长边L，并以该长边L的中心位置处开始进行切割工艺，且位于选定的长边两端的角13和角14处均设置有倒角，具体可参加图3及图4所示的结构和上述针对该图3～4进行的相关阐述；利用切割机的CCD图像捕捉系统，分别对上述选定的长边L两端各进行一巡边操作，即以长边为基准对选定的长边进行巡边操作，以获取切割机具的切割补正角度θ(即切割刀刀头的补正角度为θ)；以宽边为基准进行上述的巡边操作，以获取选定的长边的中心位置。

优选的，在对选定的长边的任一端处进行巡边操作时，均以长边为基准获取该端处(即角13位置处或角14位置处)的倒角与CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离，同时以宽边为基准获取该端处(即角13位置处或角14位置处)的倒角与CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离，以及获取两巡边操作的CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离。

优选的，如图1～4所示，在进行上述两巡边操作时(即基于夹角A和夹角B对角13进行第一巡边操作和基于夹角C和夹角D对角14进行第二巡边操作)，可采用公式①θ＝arctan[(d2-d3)/D]计算切割补正角度(即图4中的Δd＝d2-d3)；并继续以第二巡边操作时量测d3和d4的测量线交叉点为原点建立坐标系，利用公式②和公式③y＝x*tanθ获取长边的中点位置坐标(x，y)；θ为切割补正角度，d2为第一巡边操作时以长边为基准选定的长边的一端的倒角与CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离，d3为第二巡边操作时以长边为基准长边的另一端的倒角与CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离，D为第一巡边操作与第二巡边操作的CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离；x为在上述坐标系中X轴上的坐标，y为在上述坐标系中Y轴上的坐标，d1为第一巡边操作时以宽边为基准长边的一端的倒角与CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离，d4为第二巡边操作时以宽边为基准长边的另一端的倒角与CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离。

需要注意的是，为了便于后续进行阐述，可基于图1所示的结构的基础上，设定在对图1中原始基板1进行第二巡边操作时量测d3和d4的测量线交叉点为原点建立坐标系，沿着长边L延伸方向(即图1中从右向左延伸)为X轴，沿着宽边W延伸方向(即图1中从下向上延伸)为Y轴，以构成坐标系(即图1～4均基于相同的坐标系进行阐述说明)，并基于该坐标系进行后续的操作(但本领域技术人员应该理解，其仅作为优选的实施例，并不能理解用于对本申请具体技术方案进行限定)。

最后，在对原始基板1的背面进行上述的切割工艺后，在对该原始基板进行裂片操作，以使得原始基板(长*宽为(920mm+T)*(730mm+T))1分裂为基板单元(长*宽为(460mm+T/2+E)*(730mm+T))11和基板单元(长*宽为(460mm+T/2+E)*(730mm+T))12，E为切割工艺的误差(一般在±65um之间)；由于在进行上述切割工艺时，是以原始基板1的长边L的中心位置进行的切割工艺，这样就使得原始基板1的公差T均分到分裂后得到基板单元11及基板单元12上，即使得裂片获取的基板单元尺寸均在实际需求可接受的范围内。

综上所述，本发明的上述实施例中，通过在对待切割的原始基板进行机械定位后，利用切割机的CCD图像捕捉系统从传统的宽边W方向(即730mm方向)改为长边L方向(即920mm方向)进行巡边量测，并通过两个CCD分别对选定的长边两端的倒角分别进行沿长边方向及沿宽边方向进行巡边，以基于基板边缘获取到长边L的中心位置，使得原始基板的公差T均分到裂片获取的基板单元上，进而使得获得两个基板单元的尺寸均在实际需求的范围内，且该两个基板单元之间的尺寸差值也较小，以增大后续进行的后段封装中的激光标记(laser marking)及与TFT基板封装的精度。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (10)

1.一种基板切割的方法，其特征在于，应用于对所述基板进行裂片的工艺中，所述方法包括：

提供一待裂片的原始基板，所述原始基板具有长边及相邻所述长边的宽边；

将所述原始基板进行机械对位后，对所述长边的两端靠边抓取所述原始基板的边缘，以计算并获取所述长边的中点位置；以及

以所述中点位置为切割起始处，利用切割机具对所述原始基板进行切割工艺。

2.如权利要求1所述的基板切割的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述原始基板放置于切割机台上后，利用多个对位轮对所述原始基板进行所述机械对位操作。

3.如权利要求2所述的基板切割的方法，其特征在于，所述方法还包括：

于所述切割机台上临近任一所述宽边的位置处均设置至少一个所述对位轮，所述切割机台上临近任意一条所述长边的位置处均设置至少两个所述对位轮，以对所述原始基板进行所述机械对位操作；以及

于临近所述长边的两端部的所述切割机台上均设置至少一个所述对位轮。

4.如权利要求1所述的基板切割的方法，其特征在于，所述原始基板的角处均设置有倒角，所述方法还包括：

以所述长边为基准，对选定的长边两端的所述倒角进行巡边，以获取所述切割机具的切割补正角度；以及

以所述宽边为基准，对所述选定的长边两端的所述倒角进行巡边，以获取所述中点位置。

5.如权利要求4所述的基板切割的方法，其特征在于，所述方法中：

利用所述切割机具的两个CCD图像捕捉系统分别对所述选定的长边的两端进行所述巡边操作，以获取所述长边的所述中点位置及所述切割机具的切割补正角度。

6.如权利要求5所述的基板切割的方法，其特征在于，所述方法中：

在对所述长边的任一端处进行所述巡边操作时，均以所述长边为基准获取所述端处的所述倒角与所述CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离，同时以所述宽边为基准获取所述端处的所述倒角与所述CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离；

获取两所述巡边操作的所述CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离；以及

通过计算，以获取所述长边的中点位置及所述切割机具的切割补正角度。

7.如权利要求6所述的基板切割的方法，其特征在于，两所述巡边操作包括第一巡边操作和第二巡边操作，所述方法中：

采用公式①θ＝arctan[(d2-d3)/D]计算所述切割补正角度；

其中，θ为切割补正角度，d2为所述第一巡边操作时以所述长边为基准所述选定的长边的一端的倒角与所述CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离，d3为所述第二巡边操作时以所述长边为基准所述长边的另一端的倒角与所述CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离，D为所述第一巡边操作与所述第二巡边操作的所述CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离。

8.如权利要求7所述的基板切割的方法，其特征在于，所述方法中：

以所述长边延长方向为X轴，以所述宽边延长方向为Y轴，并以所述第二巡边操作时量测所述d3和d4的测量线交叉点为原点建立坐标系；

利用公式②和公式③y＝x*tanθ获取所述长边的中点位置坐标(x，y)；

其中，x为在所述坐标系中X轴上的坐标，y为在所述坐标系中Y轴上的坐标，d1为所述第一巡边操作时以所述宽边为基准所述长边的一端的倒角与所述CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离，d4为所述第二巡边操作时以所述宽边为基准所述长边的另一端的倒角与所述CCD图像捕捉系统的中心点之间的距离。

9.如权利要求1所述的基板切割的方法，其特征在于，所述原始基板具有背面及相对该背面的板面，所述方法还包括：

对所述原始基板的背面进行所述切割工艺后，对所述原始基板的板面进行裂片工艺。

10.如权利要求1所述的基板切割的方法，其特征在于，所述原始基板为素基板。