TWI405255B - 切塊方法及切塊裝置 - Google Patents

Description

切塊方法及切塊裝置

本發明係有關可減少於一半導體晶圓切塊期間內發生的破碎及龜裂二者的切塊裝置及方法。

習知具有形成於一半導體晶圓上的電路的半導體裝置一般使用一高速旋轉的切塊刀來切塊。惟，於此方法中，當使用切塊刀來切割晶圓時，會生熱，因此，於切塊期間內，在供應冷卻水至一切割部同時進行切割以抑制此生熱。

以下將參考圖式說明一習知切塊方法例子。第5圖顯示一習知切塊方法，且係一切塊裝置之一主要部分的側視圖。設有一半導體晶圓1、一切塊刀2、一冷卻水4、一切塊膠帶5及一冷卻水噴嘴8。切塊刀2以數萬rpm旋轉，以切割屬於切削對象的半導體晶圓1。此時，為消除於切塊期間內所生的熱，在供應冷卻水至切塊刀同時切割晶圓。

惟，冷卻水會因離心力而自旋轉中的切塊刀甩掉。因此，難以供應充分水量至一切割點。如此，即有在切塊後，於半導體裝置(半導體晶片)造成破碎的問題。

為解決此問題，曾發展出種種切塊方法。

例如，日本專利JP06－85054A揭露一種藉由提供一包含有用來作為切塊刀的多孔刀，供自刀內部射出純水或空氣以防刀阻塞的機構，抑制在對晶圓切塊時造成的斷裂、破碎及龜裂的技術。

日本專利JP06－5700A揭露一種切塊方法，其中切塊刀2藉凸緣自其兩側夾住，且純水自切塊刀與凸緣間的隙縫射出。惟，於此方法中，冷卻水直接供至切割點，因此有過大的力量施加在半導體晶片上，結果造成波動，並發生破碎。

日本專利JP2000－349046A揭露一種供應冷卻水之方法，其構思施加一力量於半導體晶片以減少破碎。

日本專利JP06－13460A揭露一種切塊方法，其中不僅於切割部分的附近，且於刀的外周面上設置冷卻水噴嘴，藉此延長刀的壽命，並將破碎抑至最小。

如以上所述，為了切割半導體裝置，曾經發展出將冷卻水供至切塊刀以抑制切塊刀的生熱的種種方法。惟，此等發展不充分，因此，仍會於半導體裝置造成破碎及龜裂。

因此，本發明之一目的在於解決上述問題。

為達到上述目的，設有以下手段。亦即，(1)一種切塊方法，其特徵在於，為可靠地將切割一半導體晶圓所需一冷卻水供至切割點，一切塊刀被一殼體所圍繞，且殼體的內部注滿水，藉此，可在切塊時，積極地將水供至切割部分，並可減少在切塊時所發生半導體裝置的破碎；(2)一種切塊方法，其特徵在於，將可連續供應冷卻水之一冷卻水噴嘴裝配在圍繞切塊刀的殼體上，且藉由能調整一流速，可於殼體內確保一適當水壓，藉此可充分供應冷卻水至一切割點；(3)一種切塊方法，其特徵在於，於殼體與半導體晶圓間形成一隙縫，並可根據隙縫大小，調整排出殼體外部的冷卻水的排出速率；(4)一種切塊方法，其特徵在於，一刷子設在殼體與半導體晶圓間之隙縫，藉此減小冷卻水的排出速率，以確保於殼體內有適當水壓；(5)一種切塊裝置，係用來以一高速旋轉的切塊刀切割一半導體晶圓，其特徵在於，包括：該切塊刀；以及一殼體，係圍繞此切塊刀，並在此半導體晶圓與此殼體間保持一隙縫；以及(6)一種切塊裝置，係用來以一高速旋轉的切塊刀切割半導體晶圓，其特徵在於，包括：該切塊刀；一殼體，係圍繞此切塊刀，並在此半導體晶圓與此殼體間保持一隙縫；以及一刷子，係設於該隙縫內。

根據本發明，在切割晶圓期間內，冷卻水可亙切塊刀全長充分供應，因此，切塊刀可充分冷卻。因此，可實現在半導體晶片上的半導體裝置中破碎及龜裂極少的切塊。亦即，能以穩定方式供應高品質的半導體裝置。

以下將參考圖式，說明本發明之較佳實施例。

(實施例1)

參考第1及2圖，說明根據本發明一第1實施例之一切塊方法。第1圖係包含一切塊刀之一切塊裝置主要部分的側視圖。第2圖係主要部分之一前視圖。將一半導體晶圓1接合於一切塊膠帶5，並保持於切塊裝置之一晶圓台部(未圖示)上。利用一切塊刀2之一旋轉9切割所保持之半導體晶圓1，藉此提供個別半導體晶片6。切塊刀被一注滿一冷卻水4的殼體3所圍繞，並浸入冷卻水4中。於第1及2圖中，殼體3以包含一上表面、二前表面及二側表面的殼體3的五個平坦表面圍繞切塊刀2。只要僅有一面對半導體晶圓的表面開啟，殼體即可具有一球面。殼體3中的冷卻水4供自一冷卻水噴嘴8，並通過殼體3而被用來冷卻此切塊刀2及一切割點7。此後，冷卻水4與切屑自半導體晶圓1與殼體3間之一隙縫10排出殼體3的外部。

藉由調整自冷卻水噴嘴8連續供入殼體3內的水量，施加一適當壓力於殼體3的內部，藉此充分供應冷卻水至此切割點其其附近。結果，解決習知所具有切割點冷卻不足的問題。又，由於包含切割點的廣大區域在水中，因此，過大的力量不只是施加於切割點。因此，會因水量增加而無法發生半導體晶片的翻動，而這一向是習知技術的問題。又，藉此構造，恒對切塊刀整體冷卻，因此，冷卻效果極高。

(實施例2)

第3圖顯示本發明一第2實施例。切屑於此切割點周圍的停留會加速生熱，導致切割性能減低，造成半導體晶片發生破碎及龜裂。因此，期望切割晶圓所產生的切屑迅速沒入冷卻水中以排出殼體外。為達到此點，調整半導體晶圓1的表面與殼體3間的隙縫10的尺寸，藉此可將包含切屑的冷卻水4快速排出殼體外。隙縫10的開口大會增加冷卻水及切屑的排出速率，俾可在一高純度的冷卻水中進行切割。另一方面，隙縫10的開口小會確保於殼體3內有適當的水壓，藉此可增進切塊板及切割點的冷卻。殼體的的水壓根據冷卻水的供應及排出狀態來決定。因此，當開度大到殼體的的水壓降低且冷卻能力不足時，冷卻能力的不足可藉由增加冷卻水自冷卻水噴嘴8供應的速率來彌補。

(實施例3)

第4圖顯示本發明一第3實施例。一刷子11設在半導體晶圓1的表面與殼體3間，藉此減小自此隙縫排出的冷卻水的排出速率，並在此殼體內確保容許充分供至此切割點的水壓。須注意，較佳係刷子的末梢不接觸水的表面，且於其間保持一微小空隙。

1．．．半導體晶圓

2．．．切塊刀

3．．．殼體

4．．．冷卻水

5．．．切塊膠帶

6．．．半導體晶片

7．．．切割點

8．．．冷卻水噴嘴

9．．．旋轉

10．．．隙縫

於附圖中：第1圖係顯示根據本發明一第1實施例，一切塊方法的切塊刀側視圖；第2圖係顯示根據本發明一第1實施例，一切塊方法的切塊刀前視圖；第3圖係顯示根據本發明一第2實施例，一切塊方法的切塊刀側視圖；第4圖係顯示根據本發明一第3實施例，一切塊方法的切塊刀側視圖；第5圖係顯示一習知切塊方法的切塊刀側視圖。

1．．．半導體晶圓

2．．．切塊刀

3．．．殼體

4．．．冷卻水

5．．．切塊膠帶

8．．．冷卻水噴嘴

9．．．旋轉

10．．．隙縫

Claims (6)

1. 一種切塊方法，係藉一高速旋轉的切塊刀切割半導體晶圓，該切塊方法包括：以一殼體圍繞該切塊刀，該殼體具有一僅面對該半導體晶圓開放的表面；與面對該半導體晶圓開放的該表面保持一隙縫，以該半導體晶圓封閉該殼體內部且以一冷卻水注滿該殼體內部，以及以該冷卻水浸沒該切塊刀全部及一切割點；以及當冷卻該切塊刀及該切割點時，以一使該殼體內部的水壓適合於排出切屑之方式供應一新冷卻水，且切割該半導體晶圓，以便將切割所產生的切屑及該冷卻水一起從該隙縫排出至該殼體外部。
2. 如申請專利範圍第1項之切塊方法，其中於該切割半導體晶圓步驟中，當以一裝配於該殼體並可連續供應該冷卻水的冷卻水噴嘴來調整該冷卻水的供應速率，從而確保於該殼體內有適當水壓，藉此冷卻該切塊刀及該切割點時，切割該半導體晶圓。
3. 如申請專利範圍第1項之切塊方法，其中於該切割半導體晶圓步驟中，當根據一形成於該殼體與該半導體晶圓間之該隙縫的大小，調整排出該殼體外部的該冷卻水的排出速率，從而確保於該殼體內有適當水壓，藉此冷卻該切塊刀及該切割點時，切割該半導體晶圓。
4. 如申請專利範圍第3項之切塊方法，其中，於該切割半導體晶圓步驟中，當以一設於該隙縫內的刷子減小該 冷卻水的排出速率，從而確保於該殼體內有適當水壓，藉此冷卻該切塊刀及該切割點時，切割該半導體晶圓。
5. 一種切塊裝置，係用來以一高速旋轉的切塊刀切割半導體晶圓，該切塊裝置包括：該切塊刀；一殼體，具有一僅面對該半導體晶圓開放的表面，係圍繞該切塊刀，並在該半導體晶圓與該殼體間保持一用於排出水的隙縫；一冷卻水，係注滿於該殼體內，以浸沒該切塊刀全部及一切割點；以及一冷卻水噴嘴，當冷卻該切塊刀及該切割點時，以一使該殼體內部的水壓適合於於排出切屑之方式供應一新冷卻水，以便將切割所產生的切屑及該冷卻水一起從該隙縫排出至該殼體外部。
6. 一種切塊裝置，係用來以一高速旋轉的切塊刀切割半導體晶圓，該切塊裝置包括：該切塊刀；一殼體，具有一僅面對該半導體晶圓開放的表面，係圍繞該切塊刀，並在該半導體晶圓與該殼體間保持一用於排出水的隙縫；一冷卻水，係注滿於該殼體內，以浸沒該切塊刀全部及一切割點；一刷子，係設於該隙縫內，用於減小該冷卻水的排出速率；以及 一冷卻水噴嘴，當冷卻該切塊刀及該切割點時，以一使該殼體內部的水壓適合於於排出切屑之方式供應一新冷卻水，以便將切割所產生的切屑及該冷卻水一起從該隙縫排出至該殼體外部。