CN115846914A - 用于激光束晶片划切设备的晶片卡盘 - Google Patents

用于激光束晶片划切设备的晶片卡盘 Download PDF

Info

Publication number
CN115846914A
CN115846914A CN202211163541.7A CN202211163541A CN115846914A CN 115846914 A CN115846914 A CN 115846914A CN 202211163541 A CN202211163541 A CN 202211163541A CN 115846914 A CN115846914 A CN 115846914A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wafer
chuck
support plate
annular groove
dicing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211163541.7A
Other languages
English (en)
Inventor
F-J·皮克勒
J·穆勒
C·阿哈默
G·拉克纳
W·H·莱特格布
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Publication of CN115846914A publication Critical patent/CN115846914A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26—Bombardment with radiation
    • H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/56—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26 semiconducting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L21/6836—Wafer tapes, e.g. grinding or dicing support tapes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68327—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used during dicing or grinding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/16—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic System
    • H01L29/1608—Silicon carbide

Abstract

本公开涉及用于激光束晶片划切设备的晶片卡盘。用于激光束晶片划切设备的卡盘包括晶片支撑板，该晶片支撑板具有用于保持设置在划切带上的晶片的上表面。上表面包括：环形槽，当设置在划切带上的晶片放置在上表面上时，该环形槽与晶片边缘重叠。晶片支撑板包括被配置成对环形槽进行通风的通风通道。

Description

用于激光束晶片划切设备的晶片卡盘
技术领域
本公开涉及晶片处理的领域，并且特别地涉及晶片卡盘以及用于激光束晶片划切的方法。
背景技术
晶片处理中的一个特定过程包括将晶片安装在划切带上并通过使用激光束晶片划切设备将晶片分离成管芯。更具体讲，安装在划切带上的晶片被放置在晶片卡盘的晶片支撑板的上表面上，并且激光束当在晶片上经过时用来将晶片切割成管芯。
问题在于，在切割过程（管芯分离）期间保持晶片的划切带可能在晶片边缘外部的区域（即，激光束直接射到带的地方）中粘附到晶片卡盘的晶片支撑板。这可能因带残留物粘附到卡盘的晶片支撑板而导致卡盘污染，并且导致进一步的困难（即，管芯碰撞），即，当带与其上的切割晶片一起被剥离时，已经切割的管芯彼此碰撞，或者带被如此强地粘附到卡盘以至于其根本不能被剥离。卡盘污染的过程是自加剧的，并且此外，在过度切割区域中，卡盘的上表面可能直接被激光束损坏。
传统上，使用卡盘的化学清洗和高温清洗来从卡盘的支撑板去除带残留物。这通常大约一天一次地执行，并且非常昂贵。
避免这些困难的另一种方式是使用特别适合于激光划切的划切带。这是要求极高的，因为后续过程必须与新的划切带精确匹配。因此，如果使用不同的划切带，则许多后续过程将必须改变。
第三种可能性是在到达晶片边缘之前停止激光束并在后端（BE）中执行晶片在晶片边缘的区域中的折断，在所述后端中划切带展开。然而，从实际的观点来看这也是不可行的，因为在BE中折断晶片边缘产生在过程的那个阶段（例如，在BE拾取和放置过程期间）不可接受的颗粒污染。
发明内容
根据本公开的一方面，用于激光束晶片划切设备的卡盘包括晶片支撑板，所述晶片支撑板具有用于保持设置在划切带上的晶片的上表面。该上表面包括：环形槽，当设置在划切带上的晶片放置在上表面上时，该环形槽与晶片边缘重叠。晶片支撑板包括被配置成对环形槽进行通风的通风通道。
根据本公开的另一方面，激光束晶片划切设备包括如上所述的卡盘。该激光束晶片划切设备还包括用于产生激光束的激光单元，该激光束被配置成当在晶片上经过时将晶片切割成管芯。
根据本公开的另一方面，划切晶片的方法包括将晶片放置在卡盘的晶片支撑板的上表面上。划切带设置在上表面和晶片之间。上表面包括与晶片边缘重叠的环形槽。对环形槽进行通风。通过使激光束在晶片上经过而将晶片切割成管芯。将划切带连同管芯从上表面剥离。
附图说明
附图中的元件不一定相对于彼此成比例。相同的附图标记表示对应的类似部件。各种示出的实施例的特征可以组合，除非它们彼此排斥，和/或如果未描述为一定需要的话，可以选择性地省略。实施例在附图中描绘，并且在以下的描述中示例性地详述。
图1是激光束晶片划切设备的示例的示意性截面图。
图2是卡盘的示例性晶片支撑板的示意性局部截面图，该晶片支撑板在晶片边缘附近具有不通风的环形槽。
图3是卡盘的示例性晶片支撑板的示意性局部截面图，该晶片支撑板在晶片边缘附近具有大宽度的通风环形槽。
图4是卡盘的示例性晶片支撑板的示意性局部截面图，该晶片支撑板在晶片边缘附近具有适合宽度的通风环形槽。
图5是卡盘的示例性晶片支撑板的示意性局部截面图，该晶片支撑板在晶片边缘附近具有通风的环形槽，并且真空系统包括真空抽吸槽和/或真空抽吸孔。
图6是具有布置在晶片支撑板下方并与晶片支撑板间隔开的底板的晶片卡盘的透视局部剖视图。
图7是晶片卡盘的示例性晶片支撑板的透视俯视图。
图8是示出划切晶片的示例性方法的流程图。
具体实施方式
如本说明书中所使用的，被示出为相邻层或元件的层或元件不一定直接接触在一起；可以在这些层或元件之间提供中间元件或层。然而，根据本公开，被示出为相邻层或元件的元件或层可以特别地直接接触在一起，即，在这些层或元件之间分别不提供中间元件或层。
关于形成或定位或设置或布置或放置在表面“上方”或“下方”的部件、元件或材料层的词语“在……上方”或“在……下方”在本文中可以用来表示部件、元件或材料层“直接在所暗示的表面上”或“直接在所暗示的表面下”定位（例如，放置、形成、布置、设置、放置等），例如与所暗示的表面直接接触。然而，关于形成或定位或设置或布置或放置在表面“上方”或“下方”的部件、元件或材料层所使用的词语“在……上方”或“在……下方”任一个在本文中可以用来表示部件、元件或材料层“间接地在所暗示的表面上”或“间接地在所暗示的表面下”定位（例如，放置、形成、布置、沉积等），其中，一个或多个附加部件、元件或层布置在所暗示的表面与所述部件、元件或材料层之间。
参考图1，激光束晶片划切设备100，在下文中称为晶片划切设备100，可以包括卡盘120和用于产生激光束182的激光单元180。
如本领域中已知的，卡盘120是被配置成在晶片处理的各个阶段期间支撑晶片的装置。通常，卡盘根据在晶片正被卡盘保持时对晶片执行的晶片处理来设计。在下文中，考虑被设计成在激光束晶片划切期间支撑晶片的卡盘120。这种卡盘120在本领域中也被称为“划切卡盘”。
图1示出这种晶片划切设备100的一部分，即卡盘120和激光单元180。晶片划切设备100还可以包括用于承载卡盘120的机构（未示出）和激光单元180被安装到的机构（未示出）。这些机构允许使激光单元180相对于卡盘120在横向方向（X和/或Y方向）上和在Z方向上（即，在垂直于由X方向和Y方向限定的平面的方向上，其中Y方向垂直于纸平面）移动。
卡盘120包括具有上表面122A和与上表面122A相对的下表面122B的晶片支撑板122。通常，卡盘120包括布置在晶片支撑板122下方的附加板（例如，卡盘基底板和/或卡盘真空板和/或卡盘容器）。为卡盘120提供机械稳定性和/或真空功能的这种板在图1中未示出。换句话说，图1仅示出卡盘120的顶板，即晶片支撑板122。
晶片支撑板122可以例如包括如下材料或由如下材料制成：玻璃（例如石英玻璃）或其它材料（一种或多种）（诸如例如金属材料（例如不锈钢）或聚碳酸酯）。
在晶片划切设备100的操作期间，晶片140被放置在晶片支撑板122的上表面122A上并由晶片支撑板122的上表面122A保持。晶片140被安装在划切带160上。也就是说，划切带160具有可以直接接触晶片支撑板122的上表面122A的下表面，并且具有可以直接接触并粘附到晶片140的下表面的上表面。也就是说，划切带160设置在晶片支撑板122的上表面122A与晶片140之间。
划切带160可以被粘贴到划切框架170。划切框架170用作其上安装有晶片140的划切带160的传送和安装工具。在划切晶片140的过程期间，划切框架170可以通过可释放的连接装置（例如，夹具或螺钉连接或真空杯（未示出））而固定到卡盘120。也就是说，在晶片划切设备100的操作期间，晶片支撑板122和划切带160处于固定的位置关系。
在管芯分离之后（即，在通过使激光束182在晶片140上经过而将晶片140切割成多个管芯之后），需要划切带160来支撑每个管芯。在管芯分离之后，将划切带160连同管芯从晶片支撑板122的上表面122A剥离。将划切带160连同管芯从上表面122A剥离可以通过提供在晶片支撑板122和划切框架170之间在Z方向上的相对移动的机构（未示出）来完成。
激光单元180可以具有适合于激光划切的任何种类。特别地，可以使用UV（紫外）激光或绿光激光（例如532nm波长）或IR（红外）激光，其例如对于分离需要高能量来激光划切的晶片140而言是高效的。此外，可以使用脉冲激光来分离。
晶片140可以具有任何半导体材料，诸如例如SiC、Si、GaN等。晶片140可以具有等于或大于20μm或50μm或100μm的厚度。根据半导体材料和晶片厚度，必须适当地选择激光能量和/或脉冲长度。
例如，SiC是非常耐机械性且电高效的材料。SiC的机械属性与金刚石相当。此外，在后端（BE）过程中，SiC管芯非常敏感，并且这需要在晶片分离的阶段已经被考虑。
为了达到高产量，划切过程需要针对晶片的厚度进行调节，并且必须确保在晶片边缘上的全部分离和过度切割，以便保证完全晶片分离。在该过度切割区域OA（见图1）中，半导体划切过程的全部激光能量被引入到划切带160中。
结果，划切带160可能由于在其上侧、背侧和在带内（例如，在中间层，如果提供的话）的局部熔化而被修改或损坏。
激光束182超过晶片边缘142的进一步结果是：晶片支撑板122的上表面122A可能被局部损坏（缺口（chip-outs））；和/或，局部熔化的划切带160可能粘附到晶片支撑板122的上表面122A。后一种影响导致划切卡盘120的污染。这两种影响，即晶片支撑板122的上表面122A的损坏和污染，是自加剧的，即预损坏和/或预污染的表面区域比完好无损的表面区域更易受到进一步的损坏或污染。
结果，在相对少量的处理的晶片140之后，从晶片支撑板122的自动化晶片剥离可能变得更加困难或者可能行不通。在晶片支撑板122的上表面122A处的污染和损坏（例如切割线）将逐个晶片地（wafer per wafer）增加。最后，粘性的晶片140需要从卡盘120手动去除。这可能导致晶片报废（scrap）。作为从产品可靠性的观点来看的最坏情况，晶片剥离（所谓的松开（de-chucking））仍然是可能的，但是局部粘附的划切带160可能导致划切带160的弯曲。结果，管芯碰撞可能发生并且可能在管芯处引起裂纹和碎屑。
例如，当切割厚度等于或大于100μm的SiC晶片时，上述问题是严重的。
为了避免这些和其它问题，晶片支撑板122的上表面122A包括：环形槽124，当设置在划切带160上的晶片140放置在上表面122A上时，该环形槽124与晶片边缘142重叠。
当安装在划切带160上的晶片140放置在上表面122A上时，环形槽124部分地或完全地与晶片边缘142重叠。例如，整个晶片边缘142可以径向突出超过环形槽124的内边缘124I，但不超过该环形槽124的外边缘124O。
环形槽124可以成形为环。内边缘124I和/或外边缘124O可以例如是圆形的或部分圆形的（例如见图7）。
环形槽124可以确保避免在晶片边缘142附近（即，在过度切割区域OA内）在上表面122A和划切带160之间的任何接触。
换句话说，当将晶片140切割成管芯时，施加晶片边缘过度切割。该过度切割区域长度OAL是过度切割区域OA的径向尺寸，见图1。环形槽124的外边缘124O径向延伸超过晶片边缘142至少最大过度切割区域长度OAL。
过度切割区域OA在晶片边缘142开始。其在径向方向上的长度OAL由诸如管芯尺寸、晶片放置公差等的参数限定。因此，不同的OAL可以用于不同的晶片。环形槽124可以被确定尺寸以完全重叠针对所有OAL（并且因此例如针对旨在要在卡盘120上产生的所有管芯尺寸）的过度切割区域OA，从而确保无论（聚焦的）激光束182射到划切带160何处，划切带160自由地延伸跨越环形槽124，即，完全未支撑。
该过度切割区域长度OAL可以设定为1.5mm或更小。例如，OAL可以等于或大于或小于0.3mm或0.6mm或0.9mm或1.2mm或1.5mm。
在晶片边缘142处并径向超过晶片边缘142（例如，至少在过度切割区域OA中）在划切带160与晶片支撑板122的上表面122A之间的接触避免显著地减少卡盘污染，并因此允许显著地延伸卡盘清洁时间间隔。
此外，晶片支撑板122包括被配置成对环形槽124通风的通风通道126。
图2示出在对环形槽124施加真空的情况下划切带160在向下方向上的变形。在这种情况下，环形槽124将导致划切带160的晶片边缘分层ED。此外，在晶片划切之后，可能在晶片140在环形槽124的内边缘124I上延伸的区域中产生浮动管芯（flying die）。为了避免在晶片边缘142处在向下方向上的划切带变形以及因此边缘分层ED，使用通风通道126（图3）。通风通道126与环形槽124连通，并确保环形槽124与环境压力例如大气压力通风。这样，可以避免在环形槽124不通风和/或连接到真空系统的情况下发生的划切带160的向下变形。结果，可以避免在激光划切过程之前划切带160的分层。
图3示出即使在存在通风环形槽124时可能出现的另一个问题。由激光束182产生的过程废气PE可能将划切带160从晶片支撑板122剥离。划切带160的这种剥离也可能是关键的，因为在切割晶片边缘142时，晶片140不再能够使划切带160在晶片边缘142处稳定。结果，这种影响也可能导致管芯碰撞或甚至导致浮动管芯，并且因此在晶片划切期间不能容忍。
已发现：非真空支撑带的区域应当尽可能小，以避免图3中所示的划切带160的向上变形影响。因此，环形槽124的宽度可能受到限制。
此外，如图2或图3中所示的划切带160的变形可能导致晶片边缘142移出激光束182的焦点。这可能导致由于散焦激光束182所致的没有分离或没有完全分离的晶片边缘区域。同样由于这个原因，需要控制这两个影响（图2和图3）。
要注意，由带向下变形（图2）和带向上变形（图3）导致的不利影响仅在激光划切期间即当晶片边缘142被划切时发生，使得个别管芯释放完整性并且可以彼此接触。
图4示出激光划切操作，其中，使用通风环形槽124并且环形槽的宽度WG被设定以便避免划切带160的真空未支撑区域太大。优选地，环形槽124可以具有在1mm与8mm之间，特别地在5mm与7mm之间的宽度WG。更具体讲，环形槽的宽度WG可以等于或大于或小于2mm或3mm或4mm或5mm或6mm或7mm。环形槽124的宽度WG越小，非真空支撑带的区域可以越小。
环形槽124可以具有例如0.1mm与5mm之间的深度。特别地，深度可以等于或大于或小于0.5mm或1.0mm或2.0mm或3.0mm或4.0mm或5.0mm。
非真空支撑带区域等于环形槽的宽度WG加上环形槽124的内边缘124I和外边缘124O分别到紧邻真空抽吸槽或孔的距离（见图5和6）。优选的是，这些距离是短的，例如等于或短于4mm或3mm或2mm或1mm。此外，晶片支撑板122的上表面122A可以至少在环形槽124附近具有小的粗糙度和/或高的平坦度，以改善在环形槽124的内边缘124I和外边缘124O附近在晶片支撑板122和划切带160之间的机械接触。
参考图5，晶片支撑板122包括真空系统，该真空系统被配置成通过抽吸将划切带160保持到晶片支撑板122的上表面122A。更具体讲，真空系统可以包括位于环形槽124径向向内的第一压力区域P1、包括环形槽124和通风通道126的第二压力区域P2、以及位于环形槽124径向向外的第三压力区域P3。
第一压力区域P1通过真空加压以用于晶片抽吸，第二压力区域P2通风（例如在大气压力下），而第三压力区域P3通过真空加压以用于划切带抽吸。
第一和第三压力区域P1和P3的压力可以不同或者可以相等。例如，压力区域P1和P3可以通过压力连接件510彼此连接。压力连接件510桥接环形槽124。压力连接件510可以形成为在晶片支撑板122的内部中延伸的通道或管道。
图6示出晶片卡盘120的局部剖视图。晶片卡盘120包括底板620和晶片支撑板122。底板620布置在晶片支撑板122下方并与晶片支撑板122间隔开。
在这个示例中和在所有其它示例中，晶片支撑板122的上表面122A可以配备有薄真空抽吸槽628，该薄真空抽吸槽628布置在环形槽124径向内部和径向外部。替选地或另外，真空抽吸孔（未示出）可以形成在晶片支撑板122的上表面122A中。真空抽吸槽628和/或真空抽吸孔（未示出）分别形成压力区域P1和P3的一部分。
为此，晶片支撑板122可以例如被提供在水平方向例如径向方向上延伸的真空管道624。真空管道624对应于图5中所示的压力连接件510。真空管道624可以连接在环形槽124径向向内提供的真空抽吸槽628和在环形槽124径向向外提供的真空抽吸槽628。
卡盘120还可以包括设置在底板620和晶片支撑板122之间的环形密封件630。环形密封件630可以例如是O形环或任何其它密封装置。环形密封件630可以密封底板630与晶片支撑板122之间的内真空区域以防底板620与晶片支撑板122之间的外通风区域。通风气流由附图标记640处的箭头指示，内部真空气流（抽吸流）由阴影箭头指示。
内真空区域可以是压力区域P1和P3的一部分。外通风区域可以是压力区域P2的一部分。
更具体讲，在环形槽124外部的压力区域P3的真空供应可以通过在环形槽124下方横穿（traverse）至内真空区域的水平压力连接件510（例如，真空管道624）来实现。内真空区域（底板620与晶片支撑板122之间）与水平压力连接件510之间的连接可以由一个或多个连接孔626来形成。晶片支撑板122的通风通道126可以穿过晶片支撑板122并与外通风区域连通。这里以及在本文中公开的所有示例中，通风通道126可以具有例如等于或大于或小于2mm或3mm或4mm的直径。
真空抽吸槽628的设计应当适于如结合图3描述的排气调节。更具体讲，邻近环形槽124的真空抽吸槽628应当尽可能靠近环形槽124的内边缘124I和外边缘124O定位。例如，环形槽124的内边缘124I和邻近的真空抽吸槽628之间的距离可以等于或小于4mm或3mm或2mm或1mm。环形槽124的外边缘124O和邻近的真空抽吸槽628之间的距离可以保持相同的位置关系。真空抽吸槽628可以是圆形的并且与环形槽124同心。
图7示出晶片支撑板122的示例。该晶片支撑板122可以包括径向真空抽吸槽728。该径向真空抽吸槽728可以连接圆形真空抽吸槽628。该径向真空抽吸槽728不与环形槽124连接。
晶片支撑板122可以例如用于用来支撑6英寸晶片的晶片卡盘120。6英寸晶片可以具有在149.75mm与150.25mm之间的范围内的直径。晶片支撑板122可以具有220mm的直径和/或10mm的厚度。槽宽度WG可以例如是6±0.02mm。槽深度可以例如是2mm。环形槽124的内边缘124I的直径可以例如是148±0.1mm。晶片支撑板122可以包括多个通风通道126（在该示例中为6个）。晶片支撑板122例如由石英玻璃制成。图7中所示的特定示例的所有这些特征和尺寸可以选择性地用于本文中公开的任何示例。
环形槽124的内边缘124I和/或外边缘124O可以具有线性区段124L。在这种情况下，线性区段124L成形为与晶片边缘142相似或一致（例如，全等），该晶片边缘142在一些情况下也配备有线性区段。例如，6英寸晶片140的晶片边缘142的线性长度可以例如在46mm与49mm之间的范围内。
可以由晶片卡盘120的晶片支撑板122支撑的其它适合的晶片尺寸是6英寸晶片、8英寸晶片、12英寸晶片和大于12英寸的晶片。
环形槽124可以沿着其整个圆形延伸部具有恒定的宽度，并且例如也在环形槽边缘124I、124O的线性区段124L之间。
参考图8，划切晶片的过程可以包括：在S1，将晶片放置在卡盘的晶片支撑板的上表面上，其中，划切带被设置在上表面和晶片之间。上表面包括与晶片边缘重叠的环形槽。环形槽允许避免在晶片边缘径向向外的小区域中在晶片支撑板的上表面与划切带之间的接触。
在S2，对环形槽进行通风。
在S3，通过使激光束在晶片上经过而将晶片切割成管芯。激光束的能量必须根据激光划切的参数来设定，所述参数特别包括晶片的材料、晶片的厚度和（可选地）划切带的厚度。划切带可以例如相对薄（与否则将需要使用以避免表面损坏或表面污染的划切带相比），并且可以具有例如等于或小于200μm或150μm或100μm的厚度。
在S4，将划切带从卡盘的晶片支撑板的上表面剥离。可以通过使划切框架170远离卡盘120移动来实现剥离划切带160（见图1）。如上所述，通过在晶片支撑板122中提供环形槽124，大大方便了剥离过程。
示例
以下示例涉及本公开的进一步方面：
示例1是用于激光束晶片划切设备的卡盘包括晶片支撑板，该晶片支撑板具有用于保持设置在划切带上的晶片的上表面。该上表面包括：环形槽，当设置在划切带上的晶片放置在上表面上时，该环形槽与晶片边缘重叠。晶片支撑板包括被配置成对环形槽进行通风的通风通道。
在示例2中，示例1的主题可以可选地包括，其中，整个晶片边缘径向突出超过环形槽的内边缘。
在示例3中，示例1或2的主题可以可选地包括，其中，环形槽具有在1mm与8mm之间，特别地在5mm与7mm之间的宽度。
在示例4中，任何前述示例的主题可以可选地包括，其中，所述环形槽具有等于或大于0.1mm的深度。
在示例5中，任何前述示例的主题可以可选地包括，其中，晶片支撑板包括真空系统，该真空系统被配置成通过抽吸将划切带保持到上表面。
在示例6中，示例5的主题可以可选地包括，其中，真空系统包括形成在上表面中的真空抽吸槽和/或真空抽吸孔，其中，真空抽吸槽和/或真空抽吸孔提供在环形槽径向内部和径向外部。
在示例7中，示例5或6的主题可以可选地还包括：底板，布置在晶片支撑板下方并且与晶片支撑板间隔开；以及，环形密封件，设置在底板与晶片支撑板之间，所述环形密封件限定底板与晶片支撑板之间的内真空区域和外通风区域。
在示例8中，示例7的主题可以可选地包括，其中，晶片支撑板的真空系统与内真空区域连通，并且晶片支撑板的通风通道与外通风区域连通。
在示例9中，前述示例中任一个的主题可以任选地包括，其中，晶片支撑板由石英玻璃制成。
示例10是激光束晶片划切设备，其包括根据前述示例中任一个的卡盘和用于产生激光束的激光单元，所述激光束被配置成当在所述晶片上经过时将所述晶片切割成管芯。
在示例11中，示例10的主题可以可选地包括，其中，所述激光单元包括脉冲激光。
在示例12中，示例10或11的主题可以可选地包括，其中，所述激光单元包括UV激光或绿光激光或IR激光。
示例13是划切晶片的方法，该方法包括：将晶片放置在卡盘的晶片支撑板的上表面上，其中，划切带设置在所述上表面和所述晶片之间，并且所述上表面包括与晶片边缘重叠的环形槽；对环形槽进行通风；通过使激光束在晶片上经过而将晶片切割成管芯；以及，将划切带连同管芯从上表面剥离。
在示例14中，示例13的主题可以可选地还包括当将晶片切割成管芯时施加晶片边缘过度切割，其中，晶片边缘过度切割长度取决于要产生的管芯的尺寸，并且其中，环形槽的外边缘径向延伸超过晶片边缘至少最大过度切割长度。
在示例15中，示例13或14的主题可以可选地包括，其中，所述晶片是SiC晶片。
在示例16中，示例13至15中任一个的主题可以可选地包括，其中，所述晶片具有等于或大于100μm的厚度。

Claims (16)

1.一种用于激光束晶片划切设备的卡盘，所述卡盘包括：
晶片支撑板，具有用于保持设置在划切带上的晶片的上表面，其中，
所述上表面包括：环形槽，当设置在所述划切带上的所述晶片放置在所述上表面上时，所述环形槽与晶片边缘重叠，以及
所述晶片支撑板包括被配置成对所述环形槽进行通风的通风通道。
2.根据权利要求1所述的卡盘，其中，整个晶片边缘径向突出超过所述环形槽的内边缘。
3.根据权利要求1或2所述的卡盘，其中，所述环形槽具有在1mm与8mm之间，特别地在5mm与7mm之间的宽度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的卡盘，其中，所述环形槽具有等于或大于0.1mm的深度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的卡盘，其中，所述晶片支撑板包括真空系统，所述真空系统被配置成通过抽吸将所述划切带保持到所述上表面。
6.根据权利要求5所述的卡盘，其中，所述真空系统包括形成在所述上表面中的真空抽吸槽和/或真空抽吸孔，其中，所述真空抽吸槽和/或真空抽吸孔提供在所述环形槽径向内部和径向外部。
7.根据权利要求5或6所述的卡盘，还包括：
底板，布置在所述晶片支撑板下方并与所述晶片支撑板间隔开；以及
环形密封件，设置在所述底板与所述晶片支撑板之间，所述环形密封件限定所述底板与所述晶片支撑板之间的内真空区域和外通风区域。
8.根据权利要求7所述的卡盘，其中，
所述晶片支撑板的真空系统与内真空区域连通，以及
所述晶片支撑板的通风通道与外通风区域连通。
9.根据前述权利要求中任一项所述的卡盘，其中，所述晶片支撑板由石英玻璃制成。
10.一种激光束晶片划切设备，包括：
根据前述权利要求中任一项所述的卡盘；以及
激光单元，用于产生激光束，所述激光束被配置成当在所述晶片上经过时将所述晶片切割成管芯。
11.根据权利要求10所述的激光束晶片划切设备，其中，所述激光单元包括脉冲激光。
12.根据权利要求10或11所述的激光束晶片划切设备，其中，所述激光单元包括UV激光或绿光激光或IR激光。
13.一种划切晶片的方法，所述方法包括：
将晶片放置在卡盘的晶片支撑板的上表面上，其中，
划切带设置在所述上表面和所述晶片之间，并且
所述上表面包括与晶片边缘重叠的环形槽；
对所述环形槽进行通风；
通过使激光束在晶片上经过而将所述晶片切割成管芯；以及
将所述划切带连同所述管芯从所述上表面剥离。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：
当将所述晶片切割成管芯时施加晶片边缘过度切割，其中，所述晶片边缘过度切割长度取决于要产生的所述管芯的尺寸，并且其中，所述环形槽的外边缘径向延伸超过所述晶片边缘至少所述最大过度切割长度。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述晶片是SiC晶片。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，其中，所述晶片具有等于或大于100μm的厚度。
CN202211163541.7A 2021-09-24 2022-09-23 用于激光束晶片划切设备的晶片卡盘 Pending CN115846914A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021124738.1A DE102021124738A1 (de) 2021-09-24 2021-09-24 Wafer-chuck für eine laserstrahl-waferzerteilanlage
DE102021124738.1 2021-09-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115846914A true CN115846914A (zh) 2023-03-28

Family

ID=85477436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211163541.7A Pending CN115846914A (zh) 2021-09-24 2022-09-23 用于激光束晶片划切设备的晶片卡盘

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230100613A1 (zh)
JP (1) JP2023047339A (zh)
CN (1) CN115846914A (zh)
DE (1) DE102021124738A1 (zh)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016147342A (ja) 2015-02-12 2016-08-18 株式会社ディスコ 加工装置のチャックテーブル

Also Published As

Publication number Publication date
US20230100613A1 (en) 2023-03-30
DE102021124738A1 (de) 2023-03-30
JP2023047339A (ja) 2023-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7507639B2 (en) Wafer dividing method
JP4510095B2 (ja) 固体撮像素子モジュールの製造方法
US8052824B2 (en) Film peeling method and film peeling device
JP5354149B2 (ja) エキスパンド方法
US9373530B2 (en) Tool for picking a planar object from a supply station
TWI618132B (zh) Optical component wafer processing method
US20030088959A1 (en) Wafer transfer apparatus
US20070128834A1 (en) Wafer dividing method
KR20140077106A (ko) 웨이퍼의 가공 방법
KR20140118757A (ko) 웨이퍼 가공 방법
CN115846914A (zh) 用于激光束晶片划切设备的晶片卡盘
CN111816601A (zh) 晶片的加工方法
CN111863612A (zh) 晶片的分割方法和分割装置
US10734203B2 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
JP2002353296A (ja) ウェハの保護テープ剥離装置およびウェハのマウント装置
US11289428B2 (en) Element chip manufacturing method
US10170443B1 (en) Debonding chips from wafer
CN115870644A (zh) 用于激光束晶片划切设备的晶片卡盘
JP5988686B2 (ja) 被加工物の分割方法
CN111916385A (zh) 晶片的加工方法
US11865634B2 (en) Processing method of workpiece
JP4229029B2 (ja) プラズマ処理方法および部品実装方法
JP4305329B2 (ja) 部品搬送用治具
KR20230095809A (ko) 피가공물의 가공 방법
KR20200067747A (ko) 가공 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication