刀片及其制造方法以及刀片組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施例總地涉及半導(dǎo)體器件制造，更具體地涉及用于把襯底切成小塊的刀片。
【背景技術(shù)】
[0002]借助于鋸割的管芯分離或者劃片(dicing)是使用旋轉(zhuǎn)的磨料鋸片(abrasive sawblade)將薄膜微電子襯底切割成單獨(dú)的器件諸如含有讀/寫記錄器件的滑塊的工藝。借助于鋸割的劃片提供了切割深度和寬度(切口)的選擇以及表面光潔度的選擇方面的多樣性，并且能被用來部分或完全鋸穿襯底或晶片。晶片劃片技術(shù)已快速發(fā)展，并且劃片現(xiàn)在被普遍用在大部分前端薄膜封裝操作中。劃片被廣泛地用于薄膜集成電路晶片上管芯的分離。
[0003]晶片的器件密度正在不斷增加以降低單元成本。作為晶片內(nèi)器件密度增加的結(jié)果，器件間的通道持續(xù)減小。此間隔減小要求鋸片厚度減小。刀片通常被安裝到輪轂/刀軸內(nèi)，輪轂/刀軸以精確的平直度和同心度支撐刀片。刀片的從輪轂的支架的突出被用來執(zhí)行切割。刀片的被暴露以用于切割的無支撐部分決定刀片的縱橫比，該縱橫比等于無支撐刀片曝露量(unsupported blade exposure)除以刀片厚度。對(duì)于恒定的刀片曝露量，隨著刀片厚度減小，縱橫比增大。刀片的縱橫比越大，剛度和切割控制下降越多。由于更低的有效刀片剛度和增大的振動(dòng)，用高縱橫比刀片的切割導(dǎo)致下降的切割性能。
[0004]因此，需要改進(jìn)的刀片。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的實(shí)施例總地涉及用于分離晶片內(nèi)的器件的刀片和分離的方法。刀片具有芯體材料、設(shè)置在芯體材料上的切割材料、以及覆蓋芯體材料和切割材料的一部分的鍍層材料。刀片的邊緣不被鍍層材料覆蓋。在操作期間，根據(jù)刀片邊緣處芯體材料和切割材料的磨損，鍍層材料的一部分被去除，以暴露出下面的芯體材料和切割材料。
[0006]在一實(shí)施例中，一種用于分離器件的刀片被公開。該刀片包括具有中心和第一直徑的芯體材料、設(shè)置在芯體材料上的切割材料、以及設(shè)置在一部分芯體材料和切割材料上的鍍層材料。鍍層材料與芯體材料共有相同的中心，且鍍層材料具有小于第一直徑的第二直徑。
[0007]在另一實(shí)施例中，一種用于分離器件的刀片組件被公開。刀片組件包括心軸輪轂和聯(lián)接至心軸輪轂的刀片。刀片包括具有中心和第一直徑的芯體材料、設(shè)置在芯體材料上的切割材料、以及設(shè)置在一部分芯體材料和切割材料上的鍍層材料。鍍層材料與芯體材料共有相同的中心，且鍍層材料具有小于第一直徑的第二直徑。
[0008]在另一實(shí)施例中，一種用于制造刀片的方法被公開。該方法包括:將切割材料沉積在芯體材料的兩側(cè)上、以及將鍍層材料沉積在芯體材料的兩側(cè)上。鍍層材料覆蓋芯體材料和切割材料。該方法還包括去除一部分鍍層材料，從而暴露出下面的切割材料和芯體材料。
【附圖說明】
[0009]由此，以本發(fā)明的上述特征能被詳細(xì)理解的方式，可以參照實(shí)施例進(jìn)行對(duì)以上簡(jiǎn)要總結(jié)的發(fā)明的更具體的說明，所述實(shí)施例中的一些示于附圖中。然而，應(yīng)當(dāng)注意，附圖僅示出了本發(fā)明的一些通常實(shí)施例，因此不被看作其范圍的限制，因?yàn)楸景l(fā)明可以允許其他等效實(shí)施例。
[0010]圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的刀片的平面圖。
[0011]圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的刀片的分解圖。
[0012]圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的刀片組件的橫截面圖。
[0013]圖4示出制造根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的刀片的工藝序列。
[0014]為了便于理解，在可能的情況下，相同的附圖標(biāo)記已被用來表示附圖中共有的相同的元件。可預(yù)期，一個(gè)實(shí)施例中公開的元件可以被有益地用在其他實(shí)施例上，無需具體的書面陳述。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下，提及本發(fā)明的實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于具體描述的實(shí)施例。相反，以下的特征和元件(不管是否涉及不同實(shí)施例)的任意組合可被預(yù)期，以實(shí)施和實(shí)踐本發(fā)明。而且，雖然本發(fā)明的實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)于其他可能技術(shù)方案和/或優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，但是所給實(shí)施例是否實(shí)現(xiàn)特定優(yōu)點(diǎn)不是對(duì)本發(fā)明的限制。因此，以下方面、特征、實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)僅是說明性的，并且除了權(quán)利要求中明確敘述的之外，不被看作所附權(quán)利要求的要素或限制。同樣，對(duì)“本發(fā)明”的提及不應(yīng)被解釋成對(duì)本文公開的任何發(fā)明主題的概括，并且除了權(quán)利要求中明確敘述的之外，不應(yīng)被看成是所附權(quán)利要求的要素或限制。
[0016]本發(fā)明的實(shí)施例總地涉及用于分離晶片內(nèi)的器件的刀片和分離的方法。刀片具有芯體材料、設(shè)置在芯體材料上的切割材料和覆蓋部分芯體材料和切割材料的鍍層材料。刀片的邊緣不被鍍層材料覆蓋。在工作期間，根據(jù)刀片邊緣處芯體材料和切割材料的磨損，部分鍍層材料被去除以露出下面的芯體材料和切割材料。
[0017]圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的刀片100的平面圖。如圖1中所示，刀片100包括芯體材料102、切割材料104和鍍層材料108?？?10被設(shè)置在芯體材料102和鍍層材料108的中心。芯體材料102可以是諸如鋼或鎳的金屬，或者可以是復(fù)合材料，切割材料104可以是諸如金剛石或鈰氧化物的堅(jiān)硬晶體的顆粒。通過任何合適的粘結(jié)方法，諸如金屬粘結(jié)或者樹脂粘結(jié)，切割材料104被粘結(jié)到芯體材料102。鍍層材料108可以是以比具有粘結(jié)于其上的切割材料104的芯體材料102更慢的速率磨損的材料。在一實(shí)施例中，鍍層材料108是與芯體材料102相同的材料。一旦被鍍覆，即使材料相同，芯體材料102也可以磨損得比鍍層材料108慢很多，因?yàn)榍懈畈牧?04是刀片的金屬基體中的增強(qiáng)相。在一實(shí)施例中，芯體材料和鍍層材料兩者都是諸如鎳的金屬。鍍層材料108不覆蓋全部芯體材料102和切割材料104。刀片100的邊緣不被鍍層材料108覆蓋，因而刀片100的邊緣處的芯體材料102和切割材料104被露出。芯體材料102和切割材料104的此露出的部分是切割部分112?？?10用于將刀片100固定到刀片組件。如圖1中所示的刀片100、芯體材料102和鍍層材料108都是圓形的，但是形狀不限于圓形。
[0018]圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的刀片100的分解圖。切割材料104可以設(shè)置在芯體材料102的部分202上。部分202自芯體材料102的邊緣延伸至內(nèi)環(huán)204。切割材料104不設(shè)置在內(nèi)環(huán)204內(nèi)的區(qū)域中。內(nèi)環(huán)204的尺寸依賴于刀片組件的固定裝置。當(dāng)?shù)镀?00被安置在刀片組件中時(shí)，固定裝置覆蓋內(nèi)環(huán)204內(nèi)的區(qū)域，于是切割材料104不被固定裝置覆蓋。鍍層材料108可以與芯體材料102具有相同的中心，該中心是孔110。鍍層材料108可具有比芯體材料102小的直徑，因而具有設(shè)置于其上的切割材料104的芯體材料102的邊緣不被鍍層材料108覆蓋。
[0019]隨著晶片內(nèi)器件密度增加，器件之間的通道變得越來越小，這導(dǎo)致鋸片的越來越薄的切割部分。隨著切割部分112變得更薄，如果圖1中被表示為“D”的刀片曝露量保持恒定，則刀片縱橫比增大。超過縱橫比30，可以觀察到性能上的明顯下降，諸如增多的碎肩和裂縫、增大的歪斜和減少的平均目標(biāo)命中。由于諸如晶片厚度、晶片和刀片之間的最小間隙、以及最小下切(undercut)的若干因素，刀片曝露量可以具有最小長度。此外，在操作期間，作為切割部分112的磨損的結(jié)果，刀片曝露量可以減少。由此，具有最小刀片曝露量的刀片可以被經(jīng)常更換，這導(dǎo)致成本增加。
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