CN112599413B - 一种晶圆芯片切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体制造技术领域，特别是一种晶圆芯片切割方法，刀具切割完第一切割方向上所有第一切割道后对第二切割方向上的所有第二切割道进行切割，所述第一切割方向与第二切割方向相互垂直，且所述第一切割方向与晶圆芯片的中轴线平行或垂直，至少在所述第二切割方向上，所述刀具每次的出刀位置均在所述晶圆芯片的有效区内。本发明晶圆芯片切割方法至少在所述第二切割方向上，所述刀具的出刀位置均在晶圆芯片有效区内，与所述晶圆芯片边缘无效区存在一定距离，可降低现有出刀位置处，刀具切割边缘无效区形成的晶粒受到水流冲击极容易飞离蓝膜打坏刀具的情况。

Description

一种晶圆芯片切割方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别是一种晶圆芯片切割方法。

背景技术

如图1-2所示，晶圆芯片1为圆形，为了定位，通常在晶圆芯片1上切割一个平边（plat）或V型缺口（notch），不管是哪种形式的晶圆芯片1，有且仅有一条中轴线，如图1-2虚线所示。如图3所示，晶圆芯片1对应在背面设有的一层金属层的区域称为有效区11，晶圆芯片1边缘的裸硅区域称为边缘无效区12。晶圆芯片1背面粘贴有一层蓝膜2，蓝膜2的尺寸大于晶圆芯片1尺寸。因有效区11的厚度突出于边缘无效区12的厚度，有效区11与蓝膜2粘接牢靠，但边缘无效区12与蓝膜2往往粘连不够紧密或未粘连。

如图4-5所示，图4中每一个带箭头的线段表示一条切割道，为了便于清楚表示，图4中相邻切割道之间的距离仅用于示意。切割道包括若干横向切割道4和若干纵向切割道5，若干横向切割道4均与中轴线垂直，若干纵向切割道5均与中轴线平行，相邻横向切割道4之间间距相等，相邻纵向切割道5之间间距相等。刀具3按箭头所指方向对任一横向切割道4或纵向切割道5进行一次切割，进刀位置和出刀位置均在边缘无效区12处。现有技术的切割方法通常为先用刀具3对所有纵向切割道5逐一进行切割（也可先对所有横向切割道4逐一进行切割），将晶圆芯片1切割为若干长条，切割过程中设于刀具3的喷水装置用于冲洗切割晶圆芯片1产生的硅屑，再沿横向切割，将若干长条晶圆芯片1切割成若干小块晶粒。因边缘无效区12与蓝膜2之间粘连不够紧密或未粘接，实际切割过程中，在刀具3进刀位置和出刀位置处，刀具切割边缘无效区形成的小块晶粒会受到水流冲刷的影响，进刀位置处水流冲刷小块晶粒上表面，晶粒不易飞离蓝膜，但出刀位置处水流对晶粒侧面进行冲刷，晶粒容易飞离蓝膜2并与高速旋转的刀具3产生碰撞、打伤刀具，被打伤后的刀具继续加工，会使切割形成的芯片产生缺口或裂缝。

发明内容

本发明目的在于针对现有晶圆芯片切割过程中，特别是在刀具出刀位置处，刀具切割边缘无效区形成的小块晶粒受到水流冲刷容易飞离蓝膜并与高速旋转的刀具产生碰撞、打伤刀具，被打伤后的刀具继续加工，会使切割形成的芯片产生缺口或裂缝的问题，提供一种晶圆芯片切割方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种晶圆芯片切割方法，刀具切割完第一切割方向上所有第一切割道后对第二切割方向上的所有第二切割道进行切割，所述第一切割方向与第二切割方向相互垂直，且所述第一切割方向与晶圆芯片的中轴线平行或垂直，至少在所述第二切割方向上，所述刀具每次的出刀位置均在所述晶圆芯片的有效区内。

所述刀具出刀位置位于边缘无效区时，因所述边缘无效区与蓝膜往往粘连不够紧密或未粘连，受水流的冲击影响大，本发明晶圆芯片切割方法将所述刀具出刀位置设于有效区内，由于所述晶圆芯片的有效区与蓝膜粘连牢固，被切割的所述晶圆芯片不易受水流冲击影响。所述刀具如采用现有技术方法切割完所有第一切割道后，将所述晶圆芯片切割成若干长条，即使出刀位置位于所述边缘无效区，被切割的所述晶圆芯片也不易被冲走，但所述刀具逐一切割第二切割道时，所述晶圆芯片被切割成若干小块晶粒，故至少在所述第二切割方向上，所述刀具每次的出刀位置均在晶圆芯片的有效区内，避免所述小块晶粒容易在水流冲击下飞离蓝膜并与高速旋转的刀具产生碰撞、打伤刀具。为了进一步将水流对所述晶圆芯片的影响降到最低，也可对所有所述第一切割道采取本发明的切割方法进行切割。

优选的，所述刀具对同一所述第二切割道进行两次切割，所述刀具分别从同一所述第二切割道的两端向所述有效区进行切割，同一所述第二切割道两次切割的出刀位置均位于所述有效区内同一位置。

优选的，所有所述第二切割道的出刀位置均在同一直线上，所述直线与所述第一切割方向平行。

优选的，所述直线与所述中轴线重合。

优选的，切割所述第二切割道包括以下步骤：

S10,所述刀具逐一对所有所述第二切割道沿相同切割方向进行第一次切割；

S20,将所述晶圆芯片绕所述晶圆芯片的圆心旋转180度；

S30，所述刀具逐一对所有所述第二切割道进行第二次切割，与第一次切割的切割方向相同。

优选的，所述刀具对同一所述第二切割道两次切割的进刀位置均相同，所有所述第二切割道的进刀位置在所述第一切割方向上均齐平。

优选的，所述刀具对同一所述第一切割道从一端到另一端一次切割完成。即所述刀具采用现有技术切割方法，对同一所述第一切割道沿着一个方向进行完整切割。

优选的，所述第一切割方向与晶圆芯片的中轴线平行。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明晶圆芯片切割方法至少在所述第二切割方向上，所述刀具的出刀位置均在晶圆芯片有效区内，与所述晶圆芯片边缘无效区存在一定距离，可降低现有出刀位置处，刀具切割边缘无效区形成的晶粒受到水流冲击极容易飞离蓝膜打坏刀具的情况；

2.本发明晶圆芯片切割方法中相邻所述第二切割道的出刀位置均在同一横向或纵向的所述相交线上，且所述相交线过所述晶圆芯片的圆心，所述刀具对所有所述第二切割道进行相同方向的第一次切割后，可将所述晶圆芯片绕所述晶圆芯片的圆心旋转180度，可按照与所述第一次切割相同的切割路径和方向进行第二次切割，减少了所述刀具切割方向改变次数，简化了所述刀具切割工序。

附图说明

图1为现有技术中晶圆芯片（plat）示意图；

图2为现有技术中晶圆芯片（notch）示意图；

图3为现有技术中晶圆芯片和蓝膜连接示意图，为了便于展示，图中晶圆芯片、蓝膜和有效区之间的相对厚度与实际不同；

图4为现有技术中晶圆芯片横向和纵向切割道示意图；

图5为现有技术刀具切割过程中，刀具出刀位置处边缘无效区示意图；

图中1-5标记：1-晶圆芯片，11-有效区，12-边缘无效区，2-蓝膜，3-刀具，4-横向切割道，5-纵向切割道。

图6为实施例1中晶圆芯片切割示意图；

图7为实施例1中晶圆芯片切割方法流程图；

图8为实施例2中晶圆芯片切割示意图；

图中6-8标记：1-晶圆芯片，6-第一切割道，7-第二切割道。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图6-7所示，为本实施例一种晶圆芯片切割方法，刀具切割完第一切割方向上所有第一切割道6后对第二切割方向上的所有第二切割道7进行切割，所述第一切割方向与第二切割方向相互垂直，且所述第一切割方向与晶圆芯片1的中轴线平行或垂直，至少在所述第二切割方向上，所述刀具每次的出刀位置均在所述晶圆芯片1的有效区内。进一步的，所述第一切割方向与晶圆芯片1的中轴线平行，为纵向，所述第二切割方向与晶圆芯片1的中轴线垂直，为横向。在其它实施例中，所述第一切割方向可为横向，所述第二切割方向可为纵向。所有所述第一切割道6均与所述中轴线平行且相邻所述第一切割道6间距相等，所有所述第二切割道7均与所述中轴线垂直且相邻所述第二切割道7间距相等。

在本实施例中，所述刀具对同一所述第一切割道6从一端到另一端一次切割完成，此种切割方法速度较快，但出刀位置将位于边缘无效区处。所述刀具切割完所有第一切割道6后，所述晶圆芯片1被切割成若干长条，即使出刀位置位于所述边缘无效区，对所述晶圆芯片1影响并不大。故所述刀具切割同一所述第一切割道6时可进行一次切割即可。进一步的，所有所述第一切割道6的进刀位置或出刀位置在横向上均齐平，有利于简化刀具切割工序。

在本实施例中，所述刀具对同一所述第二切割道7进行两次切割，所述刀具分别从同一所述第二切割道7的两端向所述有效区进行切割，同一所述第二切割道7两次切割的出刀位置均位于所述有效区内同一位置，有利于减少所述刀具切割长度。因为设备等误差，所述同一位置应当被理解为所述刀具两次切割时在出刀位置处可以相互重叠一部分，且所述重叠部分距离较小，如0.1mm以内。进一步的，所有所述第二切割道7的出刀位置均在同一直线上，所述直线与所述第一切割方向平行。因为设备等误差，所述在同一直线上应当被理解为所有所述出刀位置距离所述直线的距离都较小，如0.1mm以内。进一步的，所述直线过所述晶圆芯片1的圆心，所述直线即为所述晶圆芯片1的所述中轴线。对所述第二切割道7的出刀位置进行如上设置，有利于简化刀具切割工序。

根据上述设置，本实施例中，在所述第二切割方向上，所述刀具对所述第二切割道7切割时可进行如下简化：

S10,所述刀具逐一对所有所述第二切割道7沿相同切割方向进行第一次切割，可选地，切割方向均从左往右，出刀位置均在所述中轴线上；

S20,将所述晶圆芯片1绕所述晶圆芯片1的圆心旋转180度；

S30,所述刀具逐一对所有所述第二切割道7进行第二次切割，与第一次切割的切割方向相同，切割方向均从左往右，出刀位置均在所述中轴线上。进一步的，所述刀具对同一所述第二切割道7两次切割的进刀位置均相同，所有所述第二切割道7的进刀位置在所述第一切割方向上均齐平。因设备等误差影响，所述齐平应当理解为所有所述第二切割道7的进刀位置大致在所述第一切割方向上位于同一条线。上述切割方法通过旋转所述晶圆芯片1，避免了所述刀具在对同一所述第二切割道7的两次切割中切割方向相反的问题，简化了刀具的切割工序。

实施例2

如图8所示，本实施例一种晶圆芯片切割方法，与实施例1中切割方法不同之处在于，所有所述第一切割道6的进刀位置或出刀位置在所述第二切割方向上不齐平，均靠近所述晶圆芯片1边缘。所有所述第二切割道7的进刀位置在所述第一切割方向上均不齐平，均靠近所述晶圆芯片1边缘。如此设计，有利于较少所述刀具切割长度，耗时较少。

实施例3

本实施例一种晶圆芯片切割方法，与实施例1中切割方法不同之处在于，在所述第二切割方向上，所述刀具在同一所述第二切割道7中，先从左往右进行第一次切割，然后从右往左进行第二次切割，两次切割的出刀位置均位于所述有效区内同一位置。接着所述刀具逐次对所有所述第二切割道7进行切割。采用本实施例切割方法，虽然所述刀具在切割同一所述第二切割道7时需要换向，但与实施例1相比，承载所述晶圆芯片1的载物台不必设置驱动装置以使所述晶圆芯片1转动，降低了设备要求。

实施例4

本实施例一种晶圆芯片切割方法，与实施例1中切割方法不同之处在于，在所述第一切割方向上，所述刀具对同一所述第一切割道6也进行两次切割，所述刀具对同一所述第一切割道6两次切割的出刀位置均位于所述有效区内同一位置。此种切割方法虽然所述刀具切割所需的步骤较多，但在所述第一切割方向和第二切割方向上，所述刀具每次的出刀位置均在所述晶圆芯片1的有效区内，使得水流对所述晶圆芯片1的影响降到最小。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种晶圆芯片切割方法，刀具切割完第一切割方向上所有第一切割道（6）后对第二切割方向上的所有第二切割道（7）进行切割，所述第一切割方向与第二切割方向相互垂直，且所述第一切割方向与晶圆芯片（1）的中轴线平行或垂直，其特征在于，至少在所述第二切割方向上，所述刀具每次的出刀位置均在所述晶圆芯片（1）的有效区内。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆芯片切割方法，其特征在于，所述刀具对同一所述第二切割道（7）进行两次切割，第一次所述刀具从所述第二切割道（7）的一端向所述有效区进行切割至某一位置，第二次所述刀具从同一所述第二切割道（7）的另一端向所述有效区进行切割至某一位置，同一所述第二切割道（7）两次切割的出刀位置均位于所述有效区内同一位置。

3.根据权利要求2所述的一种晶圆芯片切割方法，其特征在于，所有所述第二切割道（7）的出刀位置均在同一直线上，所述直线与所述第一切割方向平行。

4.根据权利要求3所述的一种晶圆芯片切割方法，其特征在于，所述直线与所述中轴线重合。

5.根据权利要求4所述的一种晶圆芯片切割方法，其特征在于，切割所述第二切割道（7）包括以下步骤：

S10,所述刀具逐一对所有所述第二切割道（7）沿相同切割方向进行第一次切割；

S20,将所述晶圆芯片（1）绕所述晶圆芯片（1）的圆心旋转180度；

S30，所述刀具逐一对所有所述第二切割道（7）进行第二次切割，与第一次切割的切割方向相同。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种晶圆芯片切割方法，其特征在于，所述刀具对同一所述第一切割道（6）从一端到另一端一次切割完成。

7.根据权利要求1-5任一所述的一种晶圆芯片切割方法，其特征在于，所述第一切割方向与晶圆芯片（1）的中轴线平行。

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