CN1994713B - 晶粒分离装置及其分离晶粒的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶粒分离装置及其分离晶粒的方法，该方法首先是将晶圆粘合在粘性体上，接着将粘性体配置于框架。然后，利用治具夹持框架，以固定晶圆。其后，转动一滚轮在粘性体上滚动，通过滚轮对晶圆上的数个刀痕施加作用力，使得晶圆分离为数个晶粒。由于滚轮可平均地对晶圆施加作用力，且容易控制施力方向，可使分离后的晶粒边缘平整，有效提高晶粒的良率。

Description

晶粒分离装置及其分离晶粒的方法
【技术领域】
本发明涉及一种晶粒分离装置及其分离晶粒的方法，且特别是有关于一种具有滚轮的晶粒分离装置及其分离晶粒的方法。
【背景技术】
请参照图1所示双层晶圆的示意图，双层晶圆100是由硅板102及玻璃板104对组而成。硅板102的背面102a具有数个未切穿的第一刀痕112，玻璃板104的上表面104a具有数个未切穿的第二刀痕114。传统双层晶圆100的分离方法是由人员施加作用力于硅板102的第一刀痕112及玻璃板104的第二刀痕114，将双层晶圆100折断而分离为数个双层晶粒。由于人员不容易控制施力的大小及方向，使得分离后的双层晶粒的边缘极不平整，影响晶粒在组件内应用过程的电性表现。若双层晶粒上具有焊垫的区域在传统的分离过程中破损，则损坏的晶粒将无法正常运作而必须丢弃。以上述传统的人工分离方法分离的双层晶粒的良率仅有60％～70％，且分离后的晶粒的质量并不稳定。因此，如何完整而有效地将晶圆分离为晶粒实为一重要的研究课题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种晶粒分离装置及其分离晶粒的方法，它是利用夹具固定晶圆，再以滚轮施加作用力于晶圆的刀痕，使得晶圆分离为数个晶粒。以本发明的晶粒分离装置及其分离晶粒的方法分离出的晶粒具有平整的边缘，可以有效提高晶粒的良率。
为实现本发明的目的，提出如下技术方案：一种晶粒的分离方法，首先将晶圆粘合在粘性体上，接着将粘性体配置于框架，然后，利用治具夹持框架，从而固定晶圆，之后转动滚轮在粘性体上滚动，通过滚轮对晶圆上的数个刀痕施加作用力，使得晶圆从刀痕处分离为数个晶粒。
为实现本发明的目的，还提出如下技术方案：一种双层晶圆的晶粒分离方法，首先，提供双层晶圆，包括第一晶圆及第二晶圆，第二晶圆是配置在第一晶圆上。接着，将第一晶圆粘合在粘性体上。其次，将粘性体配置于框架。然后，提供夹具以夹持框架从而固定双层晶圆。其后，转动滚轮在粘性体上滚动，通过滚轮对第一晶圆上的数个第一刀痕施加作用力，使得第一晶圆分离为数个第一晶粒。之后分离双层晶圆及粘性体，将第二晶圆粘合在粘性体上。接着，转动滚轮在粘性体上滚动，通过滚轮对第二晶圆上的数个第二刀痕施加作用力，使得第二晶圆分离为数个第二晶粒。
为实现本发明的目的，进一步提出如下技术方案：一种晶粒分离装置，包括固定装置及分离装置，其中固定装置是用以固定粘合在粘性体上的晶圆，该固定装置包括用以承接粘性体的框架及用以夹持框架以固定晶圆的夹具。分离装置具有滚轮，该滚轮是以可转动方式配置在框架内并位于粘性体的下方，滚轮可紧贴于粘性体的下表面滚动，从而对晶圆施加一个向上的作用力，使晶圆上的数个晶粒完成分割。
本发明是将晶圆粘合在粘性体上，并将粘性体配置于框架，利用夹具夹持框架以固定晶圆，再转动滚轮在粘性体上滚动，通过滚轮施力于晶圆的刀痕，从而将晶圆分离为数个晶粒.由于滚轮可平均地对晶圆施加作用力，且容易控制施力方向，可使分离后的晶粒边缘平整，有效提高晶粒的良率.
【附图说明】
图1是双层晶圆的结构示意图。
图2A是本发明的晶粒分离装置的侧视图。
图2B是图2A所示的本发明晶粒分离装置的俯视图。
图3是本发明的晶粒分离方法的流程图。
图4A是本发明晶粒分离方法实施过程第一晶圆粘合于粘性体的示意图。
图4B是本发明晶粒分离方法实施过程粘性体配置于框架的示意图。
图4C是本发明晶粒分离方法实施过程框架夹持于治具的示意图。
图4D是本发明晶粒分离方法实施过程第二晶圆粘合于粘性体的示意图。
图4E是本发明晶粒分离方法实施过程滚轮滚动施力于晶圆的示意图。
【具体实施方式】
请同时参照图2A及图2B，图2A是本发明一个较佳实施例的晶粒分离装置的侧视图，图2B是该晶粒分离装置的俯视图。本实施例的晶粒分离装置包括固定装置及分离装置，固定装置是用以固定粘合在粘性体202上的晶圆100，粘性体202例如可以是胶带(tape)，较佳的选择是紫外线胶带(UV tape)。固定装置包括框架(frame)204及夹具(clamp)206，该框架204用于承接粘性体202，夹具206用于夹持框架204，以固定晶圆100。分离装置具有滚轮208，该滚轮208是以可转动方式配置在框架204内，并且位于粘性体202的下方。较佳的情况是，滚轮208的直径小于框架206的内径。
请同时参照图3及图4A至图4E，其中图3是本发明晶粒的分离方法的一个较佳实施例的流程图，图4A至图4E是依据图3所示的分离方法实施的各过程相关构件示意图。以下以本发明应用于双层晶圆为例做说明，但是需要指出的是，本发明的技术方案并不以此为限。
如图3所示，本发明的晶粒分离方法包括步骤302～316。首先，如步骤302及图1所示，提供双层晶圆100，包括第一晶圆102及第二晶圆104，第一晶圆102具有数个未切穿的第一刀痕112，第二晶圆104具有数个未切穿的第二刀痕114。第二晶圆104是配置在第一晶圆102上，且第一刀痕112是与第二刀痕114交错配置。第一晶圆102例如可以是硅板，而第二晶圆104例如可以是玻璃板。
之后，如步骤304及图4A所示，将第一晶圆102粘合在粘性体202上。接着，如步骤306及图4B所示，将粘性体202配置于框架204。然后，如步骤308及图4C所示，利用治具206夹持该框架204，以固定双层晶圆100。治具206可整体夹持框架204及粘性体202，如图4C所示，但若粘性体202的面积小于框架204的面积，治具203届可只夹持框架204而不夹持粘性体202。
再者，如步骤310及图2A所示，转动滚轮208在粘性体202上滚动，通过滚轮208对第一晶圆102上的第一刀痕112施加作用力，使得第一晶圆102分离为数个第一晶粒.实例中滚轮208可以是施加一向上的作用力(upwardforce)于第一晶圆102的第一刀痕112.较佳的情况是，滚轮208与自动装置电性连接，使得滚轮208的转速可由自动装置控制.滚轮208的转速可设定为一固定值，这样可使晶圆受力均匀，从而有利于将晶圆分离为数个边缘平整的晶粒.
其后，如步骤312所示，分离双层晶圆100及粘性体202。接着，如步骤314及图4D所示，将第二晶圆104粘合在粘性体202上。然后，如步骤316及图4E所示，转动滚轮208在粘性体202上滚动，通过滚轮208对第二晶圆104上的数个第二刀痕114施加作用力，使得第二晶圆104分离为数个第二晶粒。
上述实施例是以本发明的晶粒分离装置及其分离晶粒的方法应用于双层晶圆为例做说明。然而本发明所属技术领域中的一般技术人员应当明了，本发明的技术方案并不限于应用在双层晶圆分离过程，也可应用于单层晶圆分离等其他场合。将上述实施例的晶粒分离方法及晶粒分离装置应用于单层晶圆时，只需要省略上述的步骤312～316，亦即只需要将单层晶圆具有刀痕的一面粘合在粘性体上，再将粘性体配置于框架，并以治具夹持框架以固定晶圆，之后转动滚轮以施加作用力于有刀痕的一面，即可将单层晶圆分离为数个单层晶粒。
上述实施例的晶粒分离装置及其分离晶粒的方法是利用治具固定晶圆，再以滚轮施加作用力于晶圆的刀痕处，使得晶圆可均匀地受力，从而分离为数个边缘平整的晶粒。若将滚轮与自动装置电性连接，并以自动装置控制滚轮，可进一步地达到自动化的效果。因此，本发明提升了晶粒的良率，并使晶粒的质量稳定，有效地改善传统以人力分离晶粒时容易损坏晶粒而造成良率不高的缺陷。

Claims (7)

1.一种双层晶圆的晶粒分离方法，首先，提供一双层晶圆，包括一第一晶圆及一第二晶圆，所述第二晶圆是配置在第一晶圆上；其特征在于：其次，将所述第一晶圆粘合在一粘性体上；然后，将所述粘性体配置于一框架，并提供一夹具以夹持该框架，从而固定所述双层晶圆；其后，转动一滚轮在该粘性体上滚动，通过滚轮对该第一晶圆的若干第一刀痕施加作用力，使得该第一晶圆分离为若干个第一晶粒；再其后，分离所述双层晶圆及粘性体，并将所述第二晶圆粘合在粘性体上，然后转动滚轮在所述粘性体上滚动，通过滚轮对第二晶圆上的若干第二刀痕施加作用力，使第二晶圆分离为若干个第二晶粒，其中所述第一晶圆的第一刀痕与所述第二晶圆上的第二刀痕是交错配置。
2.如权利要求1所述的双层晶圆的晶粒分离方法，其特征在于：所述第一晶圆是一硅板，第二晶圆是一玻璃板。
3.一种晶粒分离装置，包括一固定装置、一夹具及一分离装置，其中固定装置是用于固定一晶圆，所述晶圆是粘合在一粘性体上，其特征在于：所述固定装置包括用于承接粘性体的框架以及用于夹持框架以固定晶圆的夹具，分离装置包含一滚轮，所述滚轮是以可转动方式配置在框架内并位于粘性体的下方，滚轮可紧贴于粘性体的下表面进行滚动，从而对晶圆施加一向上的作用力，使晶圆分割为若干个晶粒，所述晶圆包括第一晶圆及第二晶圆，其中第一晶圆具有若干个第一刀痕，第二晶圆具有若干个第二刀痕，所述第二晶圆是配置在第一晶圆上，且所述第一晶圆的第一刀痕与所述第二晶圆上的第二刀痕是交错配置。
4.如权利要求3所述的晶粒分离装置，其特征在于：所述滚轮是分别施加一向上的作用力于所述第一刀痕及第二刀痕，使第一晶圆、第二晶圆各自分割为若干个第一晶粒、第二晶粒。
5.如权利要求3所述的晶粒分离装置，其特征在于：所述滚轮是与一自动装置电性连接，且滚轮的转速由该自动装置控制。
6.如权利要求3所述的晶粒分离装置，其特征在于：粘性体是一胶带。
7.如权利要求6所述的晶粒分离装置，其特征在于：粘性体是一紫外线胶带。
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