專利名稱：一種精確切割晶圓樣品用的工具及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體生產(chǎn)中所用的晶圓樣品的切割工具及其使用方法， 特別是涉及晶圓樣品測(cè)試帶的切割工具及其使用方法。
背景技術(shù)：
目前半導(dǎo)體生產(chǎn)中晶圓切割道上經(jīng)常會(huì)有測(cè)試用微結(jié)構(gòu)圖像，形成測(cè) 試帶。在做失效性分析時(shí)往往需要觀測(cè)位于測(cè)試帶以下的微圖形結(jié)構(gòu)，所
以晶圓樣品切割時(shí)需要切中這些大約40~60微米寬的測(cè)試帶結(jié)構(gòu)。 但是目前的切割方法常用的兩種切割方法都存在問題。 一種切割方式是使用目視觀察定位，然后使用鉆石頭的切割筆進(jìn)行手
工切割將測(cè)試帶切成兩半。這種方式中，操作人員并不能很好地把握好用
力的大小、切入的深度，而且肉眼觀察定位也往往引起誤差，從而將位置切偏。
第二種方式是使用專業(yè)的切割機(jī)臺(tái)例如SELA MC — 600機(jī)臺(tái)。這類機(jī) 臺(tái)價(jià)格昂貴，而且操作程序復(fù)雜，另外使用這些機(jī)臺(tái)切割對(duì)樣品也有嚴(yán)格 的要求，不但操作復(fù)雜、切割成本高昂、而且耗費(fèi)時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有切割方式存在的問題，本發(fā)明提出了一種簡(jiǎn)單可靠的切割工 具及其使用方法來簡(jiǎn)單可靠地實(shí)現(xiàn)對(duì)晶圓樣品的測(cè)試帶的較準(zhǔn)確的切割。
本發(fā)明設(shè)計(jì)的切割工具包含裝置架、放大鏡及其支架、樣品臺(tái)、刀具 架、刀具。
裝置架分為兩層，上層為一方框，方框中的一對(duì)對(duì)邊為刻有刻度，將 刀具架的水平部分套在裝置架上層時(shí)，刀具架可沿該對(duì)邊滑動(dòng)。
裝置架的下層離裝置架的上層有一固定距離。該固定距離應(yīng)保證當(dāng)晶 圓樣品放置在固定于固定于裝置架下層上的樣品臺(tái)時(shí)，放大鏡可以觀察到 晶 圓樣品的圖形。
樣品臺(tái)固定在裝置架的下層。
刀具架分水平部分和豎直部分。刀具架水平部分掛在裝置架上同時(shí)，
水平部分連有放大鏡及其支架。該放大鏡支架可沿刀具架水平部分運(yùn)動(dòng)。 刀具架的下部垂直部分有一刀具槽用以安置刀具，刀具通過一個(gè)螺栓
安置在刀具下面。
使用時(shí)，將要切割的晶圓樣品放置在樣品臺(tái)上。
由于放大鏡可以沿刀具架上部的導(dǎo)軌滑動(dòng)，而刀具架可以沿裝置架移 動(dòng)，所以能使放大鏡能在晶圓樣品上方與晶圓樣品平行的平面移動(dòng)，又由 于放大鏡可以清晰地觀察到晶圓樣品上的圖案，所以可以通過移動(dòng)放大鏡 來找到目標(biāo)圖形。
移動(dòng)刀具架與放大鏡支架至放大鏡可以觀察到所要切割的測(cè)試帶的 圖形處。
此時(shí)刀具架上的刀具也隨著刀具架瞄準(zhǔn)了所要切割的測(cè)試帶。 按下刀具，由于螺栓頭的阻擋作用，控制螺栓按入的深度，從而也使
使刀具能夠切入的深度有限，控制了入刀深度。
這樣，晶圓在刀具的切割下就會(huì)沿測(cè)試帶裂開。完成切割過程。 所以，使用本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)較為精準(zhǔn)地定位，和方便準(zhǔn)確的切割，
降低了切割錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，減少了切割時(shí)間，達(dá)到了發(fā)明目的。


圖1是切割裝置的整體結(jié)構(gòu)圖2是刀具架的結(jié)構(gòu)圖以及與樣品臺(tái)的相對(duì)位置；
圖3a是刀具架下部的右視圖，圖3b是刀具架下部的剖視圖4a是樣品臺(tái)的俯視圖4b是樣品臺(tái)的側(cè)視圖5a是放大鏡及其支架的俯視圖
圖5b是放大鏡及其支架的側(cè)視圖 其中，l是裝置架，2是樣品臺(tái)，3是待切割的樣品，4是刀具架，5是安 裝在刀具架中的刀具，6是放大鏡及其支架，21是刀具架，22是樣品臺(tái)， 31是刀具，圖4a和圖4b中的2都是樣品臺(tái)，51是20倍放大鏡，52是刀具架 水平部分形成的滑軌，53是卡套。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。 [實(shí)施例1]
本實(shí)施例包含裝置架、放大鏡及其支架、樣品臺(tái)、刀具架、刀具，見 圖1。
裝置架分為兩層，上層為一方框，方框中的一對(duì)對(duì)邊為刻有刻度，可 以套入刀具架的上部?jī)?nèi)凹處，作為刀具架移動(dòng)時(shí)的導(dǎo)軌。
方框的四個(gè)角處分別連有架子的四個(gè)支腳。在支腳上離上方放大鏡一 固定距離處連有樣品臺(tái)。該距離應(yīng)保證樣品臺(tái)上表面到上方的放大鏡的距 離為焦距加上晶圓的厚度。
樣品臺(tái)的俯視圖如圖4a所示。 一邊向上折起，另一邊中部向內(nèi)切割 出一個(gè)矩形以免入時(shí)刀具切到樣品臺(tái)。 樣品臺(tái)固定安裝在裝置架的下層
刀具架見圖2，上方水平部分中間段開有空槽，兩邊剩余部分形成兩 滑桿，整個(gè)刀具架水平部分掛在裝置架上，其導(dǎo)軌可以套上放大鏡支架的 卡套供放大鏡支架移動(dòng)用。導(dǎo)軌的一端下彎以卡住裝置架的一邊，另一端 的內(nèi)部相同高度處也凹入一塊，以卡住裝置架的一個(gè)導(dǎo)軌。在凹陷中間處 開有一個(gè)螺孔，以便在定位后旋入螺絲將刀具架卡在裝置架上，使刀具架 不會(huì)發(fā)生移動(dòng)。
刀具架的下部垂直部分有一刀具槽用以安置刀具，其結(jié)構(gòu)如圖3a所 示，其剖面圖如圖3b所示。刀具通過一個(gè)螺栓安置在刀具下面。如圖3a 和圖3b所示。
刀具采用金剛石材料，或SELA機(jī)臺(tái)換下的粗刀刀頭材料。
放大鏡及其支架結(jié)構(gòu)，其支架下部為四個(gè)卡套，分兩組，每組2個(gè)卡 套，分別套在刀具架水平部分中間段的兩個(gè)滑桿上，以使放大鏡的支架可 沿該滑桿滑動(dòng)，見圖5a、圖5b。
使用時(shí)，將要切割的晶圓樣品放置在樣品臺(tái)上，并使樣品不需要切割 的一邊緊靠樣品臺(tái)后面突起的擋板條。
由于放大鏡可以沿刀具架上部的滑桿滑動(dòng)，而刀具架可以沿裝置架移 動(dòng)，所以能使放大鏡能在晶圓樣品上方與晶圓樣品平行的平面移動(dòng)，又由
于樣品臺(tái)上表面到到放大鏡的距離為焦距加上晶圓厚度。故晶圓樣品上表 面到放大鏡的距離正好等于放大鏡的焦距，從而使放大鏡可以清晰地觀察 到晶圓樣品上的圖案。
移動(dòng)刀具架與放大鏡支架至放大鏡可以觀察到所要切割的測(cè)試帶的 圖形處。
此時(shí)刀具架上的刀具也隨著刀具架瞄準(zhǔn)了所要切割的測(cè)試帶。 按下刀具，由于螺栓頭的阻擋作用，控制螺栓按入的深度，從而也使
使刀具能夠切入的深度有限，控制了入刀深度。
這樣，晶圓在刀具的切割下就會(huì)沿測(cè)試帶裂開。完成切割過程。 所以，使用本實(shí)施例，可以實(shí)現(xiàn)較為精準(zhǔn)地定位，和方便準(zhǔn)確的切割，
降低了切割錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，減少了切割時(shí)間，達(dá)到了發(fā)明目的。
權(quán)利要求
1.一種切割晶圓樣品測(cè)試帶的工具，包括包含裝置架、放大鏡及其支架、樣品臺(tái)、刀具架、刀具；其中刀具放置在刀具架中，發(fā)大鏡及其支架放置在刀具架上，樣品臺(tái)也安置在刀具架上。
2. —種如權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于裝置架有兩層，上層掛 有刀具架，下層放置有樣品臺(tái)。
3. —種如權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于裝置架上層支架支架的 的一對(duì)對(duì)邊上有刻度，該對(duì)對(duì)邊兼做刀具架滑動(dòng)的導(dǎo)軌。
4. 一種如權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于樣品臺(tái)一邊向上折起， 另一邊中部切去一矩形。
5. —種如權(quán)利要求4所述的工具，其特征在于樣品臺(tái)固定安置在裝置 架上。
6. —種如權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于刀具架有豎直部分和水 平兩部分構(gòu)成，并在一個(gè)端點(diǎn)連接，其中的水平部分可以套在裝置架 上沿裝置架滑動(dòng)。
7. —種如權(quán)利要求6所述的工具，其特征在于刀具架的水平部分中間 段開有空槽，形成一端可供放大鏡支架移動(dòng)的滑桿。
8. —種如權(quán)利要求7所述的工具，其特征在于刀具架上有定位螺絲， 當(dāng)?shù)毒呒芤苿?dòng)到特定位置后，旋入該定位螺絲，可將刀具架固定在上 述特定位置。
9. 一種如權(quán)利要求8所述的工具，其特征在于放大鏡支架下端有四個(gè) 卡套，分兩組各兩個(gè)套在刀具架水平部分中間段上，并可沿刀具架水 平部分的滑桿滑動(dòng)。
10. —種如權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于刀具通過螺栓安置在刀 具架豎直部分的刀具槽中，通過控制螺栓可以按下的深度來限定刀具 能切入的深度。
11. 一種如權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于所使用的刀具的材料是 金剛石。
12. —種如權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于所使用的刀具是現(xiàn)有切 割機(jī)臺(tái)使用的粗刀刀頭材料。
13. —種使用權(quán)利要求1 12中任意一項(xiàng)所述切割工具的方法，其特征在于在使用放大鏡尋找到特定測(cè)試帶，帶動(dòng)刀具移動(dòng)到該特定測(cè)試帶 旁邊，按下刀具，在晶圓樣品上產(chǎn)生的應(yīng)力進(jìn)而使測(cè)試帶裂開，完成 晶圓樣品的切割。
14. 一種如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于使用放大鏡尋找到晶 圓上的測(cè)試帶同時(shí)帶動(dòng)刀具移動(dòng)到特定位置的方法來完成刀具的定位。
全文摘要
為了簡(jiǎn)單可靠地實(shí)現(xiàn)對(duì)晶圓樣品測(cè)試帶的較準(zhǔn)確的切割，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種切割晶圓樣品測(cè)試帶的切割工具及其使用方法，該切割工具包括包含裝置架、放大鏡及其支架、樣品臺(tái)、刀具架、刀具；其中刀具放置在刀具架中，發(fā)大鏡及其支架放置在刀具架上，樣品臺(tái)也安置在刀具架上。
文檔編號(hào)B28D5/04GK101112776SQ200610029428
公開日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2006年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月27日
發(fā)明者葛挺鋒, 鄒麗君, 強(qiáng) 陳, 陳險(xiǎn)峰 申請(qǐng)人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司