CN108214954B - 一种晶圆芯片的切割方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶圆芯片的切割方法，包括步骤：刀具根据预设的进刀方向以第一刀高在晶圆工件上切开第一切痕，该第一切痕深度小于所述晶圆工件的厚度；刀具在所述第一切痕的基础上根据预设进刀方向的反方向以第二刀高在晶圆工件上切开第二切痕，第二切痕的厚度大于所述晶圆工件的厚度；刀具以预设的进刀顺序对晶圆工件进行切割，所述刀具只有一侧裸露有硬质颗粒。本发明减少了传统玻璃晶圆切割方法带来的崩边问题，并避免了黑膜脱落并残留在蓝膜上，可最大限度地抑制切割芯片时产生的背面崩裂及芯片破损，有效提高了提高芯片抗折强度。

Description

一种晶圆芯片的切割方法
技术领域
本发明涉及芯片加工领域，尤其涉及一种晶圆芯片的切割方法。
背景技术
传统轮锯切割晶圆的方法，就是用刀具(如金刚石刀具)逐一对需要切割的切割道进行横向和纵向的完全切割从而实现晶粒的分离；
刀具主要是由硬质颗粒和粘合剂组成。刀具的制作工艺会使刀具两面的硬质颗粒分布不一，一面有裸露硬质颗粒而另一面没有裸露的硬质颗粒，因此会导致两面的切割效果不一，且对芯片切割后会存在大量的崩边；由于切割道的宽度过大，如果产品的布局设计为之扩大切割道的宽度就会造成面积浪费，并且影响芯片使用寿命，且在单边切割时，其切割痕迹偏差过大。
发明内容
为此，需要提供一种芯片刀具切割方法用于解决传统刀具在切割芯片时产生大量崩边、切割痕迹偏差等问题，从而提高玻璃晶圆切割效率；
为实现上述目的，发明人提供了一种晶圆芯片的切割方法，优选的包括步骤：
刀具根据预设的进刀方向以第一刀高在晶圆工件上切开第一切痕，该第一切痕深度小于所述晶圆工件的厚度；
刀具在所述第一切痕的基础上根据预设进刀方向的反方向以第二刀高在晶圆工件上切开第二切痕，第二切痕的厚度大于所述晶圆工件的厚度；
刀具以预设的进刀顺序对晶圆工件进行切割，所述刀具只有一侧裸露有硬质颗粒。
进一步优化，所述第一刀高小于第二刀高。
进一步优化，所述预设的进刀顺序为相对晶圆的0°、90°、180°、270°四个角度的先后顺序在同一切割道上以不同刀高进行往返切割。
区别于现有技术，上述技术方案解决了单边切割产生痕迹偏差、切割道面积浪费、传统芯片切割良率和寿命低等问题，可最大限度地抑制切割芯片时产生的背面崩裂及芯片破损，有效提高了提高芯片抗折强度。
附图说明
图1为本发明一实施方式的方法流程图；
图2为本发明一实施方式的示意图。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，刀具为含TiW刀具，TiW也就是钛钨合金，一种硬质材料，合金厚度60nm，专门用于切割晶圆的硬质材料。
请参阅图1与图2，发明人提供了一种晶圆芯片的切割方法，优选的包括步骤：
S101：刀具根据预设的进刀方向以第一刀高在晶圆工件上切开第一切痕，该第一切痕深度小于所述晶圆工件的厚度；
S103：刀具在所述第一切痕的基础上根据预设进刀方向的反方向以第二刀高在晶圆工件上切开第二切痕，第二切痕的深度大于所述晶圆工件的厚度；
S105：刀具以预设的进刀顺序对晶圆工件进行切割，所述刀具只有一侧裸露有硬质颗粒，另一侧为光滑面。
在某个实施例中，这里请参阅图1，刀具会根据预设的进刀方向以第一刀高对已被固定的晶圆工件进行切割，形成第一切痕，该第一切痕的深度会小于晶圆工件本体的厚度，也就是对晶圆工件的不完全切割。
在形成第一切痕后，再执行步骤S103，也就是刀具会在第一切痕形成的基础上，根据预设进刀的反方向以第二刀高对已被固定的晶圆工件进行切割并形成第二切痕，这里的第二切痕是基于第一切痕而完成，也就是在同一切割道进行的来回切割，该第二切痕的深度会大于晶圆工件的厚度，也就是对晶圆工件的完全切割。
执行步骤S105时，刀具会对晶圆工件按照预设的切割顺序进行切割，也就是相对晶圆的不同角度先后进行切割，但是每个角度的切割都要以第一刀高先对晶圆工件进行不完全切割，再以第二刀高对晶圆工件进行完全切割，也就是第一刀高不切断晶圆工件，而第二刀高则完全切断晶圆工件，不仅减少了切割次数，切割痕迹也只有一条，而且还提高了切割效率。
具体的实施例中，当步骤S101被执行时由刀具对晶圆工件以第一刀高切割形成的第一切痕，该第一切痕的一端由于刀具两侧的材质不同而导致切痕的一端会有少许崩边，也就是磨砂面对应的一端会有少许崩边，此时通过步骤S103的执行，也就是基于第一切痕的基础上以预设方向以第二刀高对晶圆工件在同一切割道上进行反向切割，此时刀具相对于切痕为反向切割，也就是说刀具的光滑面对原有的崩边进行完全切割，相当于对第一切割后产生的崩边进行消除，极大减少了崩边问题的发生。
进一步优化的实施例中，步骤S101在被执行时刀具以第一刀高对晶圆工件进行切割时留下第一切痕，接着基于改第一切痕的基础上，刀具在同一切割道以第二刀高反向对改晶圆工件进行切割，该第一刀高小于第二刀高，从而实现第一次的不完全切割，以及第二次的完全切割，第二刀高大于第一刀高有利于第二次切割对晶圆工件崩边的处理。
进一步优化的实施例中，这里请参阅图2，切割方向可以是相对晶圆工件的0°、90°、180°、270°，切割的先后顺序也就是预设的进刀顺序，预设的进刀顺序可以是这四个角度的任意组合形成的先后顺序，均可提前设定，切刀高的设定可以是第一刀不完全切割，第二刀完全切割而最终形成晶圆工件与芯片的分离，有效提高了晶圆的面积利用率。
优选的实施例中，预设的切割先后顺序可以是相对晶圆工件的90°、270°、0°、180°的先后顺序，在每个角度的切割均遵循第一刀高小于第二刀高，且第一刀高先于第二刀高对晶圆工件切割的顺序。
在一些其他的实施例中，首先将刀具镀上TiW,并设定刀具参数，刀具参数可以是刀高、切割速度、重复切割次数，并将GaAs(砷化钙)晶圆工件放置机台上固定，将该晶圆工件移动至90°按照预设的程序开始切割，在完全切割后，在将该晶圆工件移动至270°进行切割，相对角度为0°及180°先后切割均遵循上述移动方式并切割，切割完后对芯片进行清洗并检查。本发明解决了单边切割产生痕迹偏差、切割道面积浪费、传统芯片切割良率和寿命低等问题。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (3)

1.一种晶圆芯片的切割方法，其特征在于，包括步骤：
刀具根据预设的进刀方向以第一刀高在晶圆工件上切开第一切痕，该第一切痕深度小于所述晶圆工件的厚度；
刀具在所述第一切痕的基础上根据预设进刀方向的反方向以第二刀高在晶圆工件上切开第二切痕，第二切痕的厚度大于所述晶圆工件的厚度；
刀具以预设的进刀顺序对晶圆工件进行切割，所述刀具只有一侧裸露有硬质颗粒，另一侧为光滑面；
晶圆为硅半导体集成电路制作所用的硅晶片；
切割方向是相对晶圆工件的0°、90°、180°、270°，切割的先后顺序为预设的进刀顺序，预设的进刀顺序是这四个角度的任意组合形成的先后顺序。
2.根据权利要求1所述晶圆芯片的切割方法，其特征在于，所述第一刀高小于第二刀高。
3.根据权利要求1所述晶圆芯片的切割方法，其特征在于，所述预设的进刀顺序为相对晶圆的0°、90°、180°、270°四个角度的先后顺序在同一切割道上以不同刀高进行往返切割。
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