專利名稱：一種晶圓的裂片裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導體發(fā)光器件領(lǐng)域，特別涉及一種晶圓的裂片裝置和方法。
背景技術(shù)：
晶圓是制作半導體發(fā)光器件所用的晶片。半導體發(fā)光器件的制造過程中，在完成晶圓生長后，需將晶圓分割成若干芯片，以進行后續(xù)的芯片封裝工序。一般地，分割晶圓的方法為，先對晶圓進行劃片操作，再對完成劃片的晶圓進行裂片操作。其中，現(xiàn)有的裂片操作通常采用裂片機完成。裂片機包括用于放置晶圓的受臺、用于劈裂晶圓的劈刀、用于敲擊劈刀的擊錘和用于復位擊錘的彈簧。具體地，采用裂片機對晶圓進行裂片時，先將擊錘通電，擊錘通電后將克服彈簧的回復力迅速向下運動敲打劈刀；劈刀在擊錘敲打下對受臺上放置的晶圓施加沖擊，使晶圓裂開。 在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題采用裂片機裂片時，需通過擊錘反復敲打劈刀，使劈刀沖擊晶圓進而使晶圓裂開，導致整個裂片工作用時長，裂片的效率低，較難進行大規(guī)模生產(chǎn)；同時，擊錘擊打的力度無法調(diào)整，使得劈刀對晶圓的沖擊力無法調(diào)整，導致芯片無法裂開或者分割后的芯片發(fā)生崩裂損傷等情況，芯片的良品率低。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實施例提供了一種晶圓的裂片裝置和方法。所述技術(shù)方案如下一方面，提供了一種晶圓的裂片裝置，所述裝置包括用于產(chǎn)生超聲波的超聲波換能器、用于將所述超聲波傳遞至劃片后的晶圓的傳遞介質(zhì)、以及用于支撐所述劃片后的晶圓的支撐件；所述超聲波換能器和所述支撐件相對設(shè)置。其中，所述超聲波換能器為壓電換能器。其中，所述傳遞介質(zhì)為空氣、純凈水、酒精、丙酮或玻璃。其中，所述裝置還包括用于產(chǎn)生光以照射所述劃片后的晶圓的光發(fā)射部件；所述光發(fā)射部件設(shè)置在所述支撐件的上方或下方。其中，所述裝置還包括用于在所述光照射下檢查所述劃片后的晶圓是否裂開的檢測部件，所述檢測部件與所述光發(fā)射部件對應設(shè)置。具體地，所述檢測部件為圖像傳感器。其中，所述裝置還包括用于反射所述超聲波，以使反射回的超聲波與所述超聲波換能器產(chǎn)生的超聲波在所述傳遞介質(zhì)中形成駐波的超聲波共振腔；所述超聲波共振腔與所述超聲波換能器相對設(shè)置；所述支撐件位于所述超聲波換能器和所述超聲波共振腔之間；所述超聲波共振腔與所述支撐件之間設(shè)有所述傳遞介質(zhì)。其中，所述傳遞介質(zhì)為用于分割所述劃片后的晶圓的劈刀；所述裝置還包括用于調(diào)節(jié)所述超聲波的幅度的變幅桿和用于調(diào)節(jié)所述劈刀位置的調(diào)節(jié)組件；所述超聲波換能器與所述變幅桿的一端相連；所述變幅桿的另一端設(shè)在所述劈刀上；所述劈刀與所述調(diào)節(jié)組件相連且設(shè)置在所述支撐件的正上方。另一方面，提供了一種晶圓的裂片方法，所述方法包括將劃片后的晶圓與超聲波的傳遞介質(zhì)接觸；在所述傳遞介質(zhì)中向所述劃片后的晶圓傳播超聲波，使所述劃片后的晶圓在所述超聲波作用下裂片。其中，所述在所述傳遞介質(zhì)中向所述劃片后的晶圓傳播超聲波，包括將所述超聲波的波長設(shè)成與所述劃片后的晶圓中芯片的長邊尺寸相等后，在所述傳遞介質(zhì)中向所述劃片后的晶圓產(chǎn)生超聲波；將所述超聲波的波長設(shè)成與所述芯片的寬邊尺寸相等后，再在所述傳遞介質(zhì)中向 所述劃片后的晶圓產(chǎn)生超聲波。本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是超聲波通過傳遞介質(zhì)傳遞至劃片后的晶圓；劃片后的晶圓在超聲波的沖擊下發(fā)生振動；振動作用使得劃片后的晶圓沿著經(jīng)劃片后產(chǎn)生的劃痕發(fā)生分裂，得到芯片；由于可以調(diào)整超聲波換能器產(chǎn)生的超聲波的功率，能夠得到完成裂片的超聲波的準確功率，使得裂片的效率高，能夠進行大規(guī)模生產(chǎn)；同時，由于得到了裂片的超聲波的準確功率，能夠提聞芯片的良品率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發(fā)明實施例一提供的一種晶圓的裂片裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實施例二提供的一種晶圓的裂片裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。實施例一參見圖I，本發(fā)明實施例一提供了一種晶圓的裂片裝置，該裝置包括用于產(chǎn)生超聲波的超聲波換能器101、用于將超聲波傳遞至劃片后的晶圓W的傳遞介質(zhì)(圖I中未示出)、以及用于支撐劃片后的晶圓W的支撐件102。其中，超聲波換能器101和支撐件102相對設(shè)置。其中，劃片后的晶圓W可以為制造發(fā)光二極管、激光二極管或超輻射發(fā)光二極管等的晶圓。公知地，晶圓上生長有若干芯片；晶圓的裂片操作即為分裂晶圓得到若干單個芯片。劃片后的晶圓W為完成劃片操作后的晶圓。具體地，可采用紫外激光或隱形切割劃片技術(shù)對晶圓進行劃片。一般地，紫外激光劃片技術(shù)為通過聚焦紫外激光在晶圓表面，使其溫度達到很高的溫度，材料被瞬間氣化，形成開口的微米燒蝕痕跡。隱形切割劃片技術(shù)為通過將激光聚焦在晶圓內(nèi)部，激光焦點處材料瞬間被加熱到高溫而被氣化，然后又急速冷卻，在晶圓材料內(nèi)部留下空腔。此為本領(lǐng)域熟知技術(shù)，在此不再詳述。具體地，超聲波換能器101可以是壓電換能器。進一步地，超聲波的產(chǎn)生可以由一個壓電換能器或多個壓電換能器產(chǎn)生。另外，根據(jù)實際需要進行選擇，超聲波可以是一個超聲波脈沖，也可以是多個超聲波脈沖。其中，傳遞介質(zhì)可以為透明物質(zhì)，包括空氣、純凈水、酒精、丙酮或玻璃。值得說明的是，當傳遞介質(zhì)為液體物質(zhì)時，例如純凈水或酒精，可將劃片后的晶圓W貼在藍膜上并將該藍膜放置在支撐件102上，然后將載有晶圓W的支撐件102浸入到裝有該液體物質(zhì)的容器中。當傳遞介質(zhì)為固體物質(zhì)時，例如玻璃，可將劃片后的晶圓W貼在該固體物質(zhì)上，并由支撐件102支撐劃片后的晶圓W和該固體物質(zhì)。具體地，支撐件102可以為鐵架、鐵網(wǎng)或者鐵環(huán)。其中，該裝置還包括用于產(chǎn)生光以照射劃片后的晶圓W的光發(fā)射部件103。其中， 光發(fā)射部件103設(shè)置在支撐件102的上方或下方。具體地，光發(fā)射部件103可以為燈泡。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在光的照射下，檢查劃片后的晶圓W是否完全裂開。如果晶圓W沒有裂開，那么光線透過的時候在特定的方向就無法反射光線，劃痕部分看起來呈現(xiàn)一條黑線。此為本領(lǐng)域熟知技術(shù)，在此不再詳述。這樣，采用超聲波裂片，可以在晶圓的裂片過程中對晶圓進行觀察，所以對未裂開的部分可以進行及時補裂。其中，該裝置還包括用于在光照射下檢查劃片后的晶圓W是否裂開的檢測部件104。其中，該檢測部件104與光發(fā)射部件103對應設(shè)置。具體地，檢測部件104可以為CCD(Charged Coupled Device,圖像傳感器)。其中，該裝置還包括用于反射超聲波，以使反射回的超聲波與超聲波換能器101產(chǎn)生的超聲波在傳遞介質(zhì)中形成駐波的超聲波共振腔105。其中，超聲波共振腔105與超聲波換能器101相對設(shè)置，支撐件102位于超聲波換能器101和超聲波共振腔105之間；超聲波共振腔105與支撐件102之間設(shè)有傳遞介質(zhì)。下面簡單介紹本裝置的工作過程當啟動超聲波換能器101后，超聲波換能器101發(fā)出超聲波，超聲波經(jīng)過傳輸介質(zhì)傳播到達放置在支撐件102上的劃片后的晶圓W，并進一步傳播到超聲波共振腔105。超聲波共振腔105將接收到的超聲波反射回晶圓W。晶圓W在來自超聲波換能器101和超聲波共振腔105反射回的超聲波的作用下發(fā)生振動，進而斷裂，得到芯片。本發(fā)明實施例一提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是超聲波通過傳遞介質(zhì)傳遞至劃片后的晶圓；劃片后的晶圓在超聲波的沖擊下發(fā)生振動；振動作用使得劃片后的晶圓通過經(jīng)劃片后產(chǎn)生的劃痕發(fā)生分裂，得到芯片；由于可以調(diào)整超聲波換能器產(chǎn)生的超聲波的功率，能夠得到完成裂片的超聲波的準確功率，使得裂片的效率高，能夠進行大規(guī)模生產(chǎn)；同時，由于控制裂片所用超聲波的準確功率，能夠提高芯片的良品率。實施例二參見圖2，本發(fā)明實施例二提供了一種晶圓的裂片裝置，該裝置包括用于產(chǎn)生超聲波的超聲波換能器201、用于將超聲波傳遞至劃片后的晶圓W的傳遞介質(zhì)和用于支撐劃片后的晶圓W的支撐件202。其中，該傳遞介質(zhì)為用于分裂劃片后的晶圓W的劈刀203 ;該裝置還包括用于調(diào)節(jié)超聲波的幅度的變幅桿204、以及用于調(diào)節(jié)劈刀203位置的調(diào)節(jié)組件(圖2中未示出)。其中，超聲波換能器201與變幅桿204的一端相連。變幅桿204的另一端設(shè)在劈刀203上。劈刀203與調(diào)節(jié)組件相連且設(shè)置在支撐件202的正上方。其中，超聲波換能器201和支撐件202與本發(fā)明實施例一中描述的超聲波換能器101和支撐件102相同，在此不再詳述。具體地，支撐件202還可以是現(xiàn)有裂片機上的受臺。具體地，變幅桿204可以采用現(xiàn)有超聲波變幅桿。具體地，劈刀203可以是現(xiàn)有裂片機上的劈刀。顯然，調(diào)節(jié)組件也可以是現(xiàn)有裂片機上的調(diào)節(jié)劈刀位置的組件。下面簡單介紹本裝置的工作過程首先，通過調(diào)節(jié)組件調(diào)整劈刀203距離劃片后的晶圓一定的位置，例如12μπι。然 后，為超聲波換能器201通電。當通電后，超聲波換能器201通過變幅桿204向劈刀203加載超聲波。然后，劈刀203將超聲波傳遞至放置于支撐件202上的劃片后的晶圓W，使晶圓W產(chǎn)生振動而裂開。另外，本發(fā)明實施例二裂片時使用的超聲波與本發(fā)明實施例一相同，在此不再詳述。本發(fā)明實施例二提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是超聲波通過傳遞介質(zhì)傳遞至劃片后的晶圓；劃片后的晶圓在超聲波的沖擊下發(fā)生振動；振動作用使得劃片后的晶圓通過經(jīng)劃片后產(chǎn)生的劃痕發(fā)生分裂，得到芯片；由于可以調(diào)整超聲波換能器產(chǎn)生的超聲波的功率，能夠得到完成裂片的超聲波的準確功率，使得裂片的效率高，能夠進行大規(guī)模生產(chǎn)；同時，由于得到了裂片的超聲波的準確功率，能夠提聞芯片的良品率。實施例三本發(fā)明實施例三提供了一種晶圓的裂片方法，該方法包括301 :將劃片后的晶圓與超聲波的傳遞介質(zhì)接觸。具體地，如本發(fā)明實施例一所描述，該超聲波的傳遞介質(zhì)為透明物質(zhì)，包括空氣、純凈水、酒精、丙酮或玻璃。如果采用空氣作為超聲波的傳遞介質(zhì)，那么僅需將劃片后的晶圓放置在空氣中。在實際應用中，由于純凈水等物質(zhì)傳遞超聲波的性能比空氣要好，而且透明，應盡量選擇純凈水等物質(zhì)作為超聲波的傳遞介質(zhì)。302 :在該傳遞介質(zhì)中向所述劃片后的晶圓傳播超聲波，使劃片后的晶圓在超聲波作用下裂片。其中，該超聲波的頻率可以根據(jù)劃片后的晶圓中芯片的尺寸改變。該劃片后的晶圓中芯片為晶圓分裂后形成的單個芯片。進一步地，該超聲波的波長等于劃片后的晶圓中芯片的任一個長邊尺寸或者寬邊尺寸。這樣，能夠使劃片后的晶圓中芯片在振動中擁有最大的振動幅度。優(yōu)選地，先將超聲波的波長設(shè)成與劃片后的晶圓中芯片的長邊尺寸相等后，在傳遞介質(zhì)中向所述劃片后的晶圓產(chǎn)生超聲波；再將超聲波的波長設(shè)成與該芯片的寬邊尺寸相等后，再在傳遞介質(zhì)中向所述劃片后的晶圓產(chǎn)生超聲波。例如，假設(shè)芯片的尺寸為Α*Β，那么先用波長為A的超聲波振動，然后使用波長為B的超聲波振動，直到芯片全部裂開。另外，還可以通過修改超聲波的能量達到不同的裂片效果。增加超聲波振幅可以加強裂片效果，減小振幅可以減小芯片之間的摩擦。本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是超聲波通過傳遞介質(zhì)傳遞至劃片后的晶圓；劃片后的晶圓在超聲波的沖擊下發(fā)生振動；振動作用使得劃片后的晶圓通過經(jīng)劃片后產(chǎn)生的劃痕發(fā)生分裂，得到芯片；由于可以調(diào)整超聲波換能器產(chǎn)生的超聲波的功率，能夠得到完成裂片的超聲波的準確功率，使得裂片的效率高，能夠進行大規(guī)模生產(chǎn)；同時，由于得到了裂片的超聲波的準確功率，能夠提聞芯片的良品率。上述本發(fā)明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種晶圓的裂片裝置，其特征在于，所述裝置包括用于產(chǎn)生超聲波的超聲波換能器、用于將所述超聲波傳遞至劃片后的晶圓的傳遞介質(zhì)、以及用于支撐所述劃片后的晶圓的支撐件；所述超聲波換能器和所述支撐件相對設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述超聲波換能器為壓電換能器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述傳遞介質(zhì)為空氣、純凈水、酒精、丙酮或玻璃。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括用于產(chǎn)生光以照射所述劃片后的晶圓的光發(fā)射部件；所述光發(fā)射部件設(shè)置在所述支撐件的上方或下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括用于在所述光照射下檢查所述劃片后的晶圓是否裂開的檢測部件，所述檢測部件與所述光發(fā)射部件對應設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述檢測部件為圖像傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括用于反射所述超聲波，以使反射回的超聲波與所述超聲波換能器產(chǎn)生的超聲波在所述傳遞介質(zhì)中形成駐波的超聲波共振腔；所述超聲波共振腔與所述超聲波換能器相對設(shè)置；所述支撐件位于所述超聲波換能器和所述超聲波共振腔之間；所述超聲波共振腔與所述支撐件之間設(shè)有所述傳遞介質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述傳遞介質(zhì)為用于分割所述劃片后的晶圓的劈刀；所述裝置還包括用于調(diào)節(jié)所述超聲波的幅度的變幅桿和用于調(diào)節(jié)所述劈刀位置的調(diào)節(jié)組件；所述超聲波換能器與所述變幅桿的一端相連；所述變幅桿的另一端設(shè)在所述劈刀上；所述劈刀與所述調(diào)節(jié)組件相連且設(shè)置在所述支撐件的正上方。
9.一種晶圓的裂片方法，其特征在于，所述方法包括 將劃片后的晶圓與超聲波的傳遞介質(zhì)接觸； 在所述傳遞介質(zhì)中向所述劃片后的晶圓傳播超聲波，使所述劃片后的晶圓在所述超聲波作用下裂片。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述在所述傳遞介質(zhì)中向所述劃片后的晶圓傳播超聲波，包括 將所述超聲波的波長設(shè)成與所述劃片后的晶圓中芯片的長邊尺寸相等后，在所述傳遞介質(zhì)中向所述劃片后的晶圓廣生超聲波； 將所述超聲波的波長設(shè)成與所述芯片的寬邊尺寸相等后，再在所述傳遞介質(zhì)中向所述劃片后的晶圓產(chǎn)生超聲波。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種晶圓的裂片裝置和方法，屬于半導體發(fā)光器件領(lǐng)域。所述裝置包括用于產(chǎn)生超聲波的超聲波換能器、用于將所述超聲波傳遞至劃片后的晶圓的傳遞介質(zhì)、以及用于支撐所述劃片后的晶圓的支撐件；所述超聲波換能器和所述支撐件相對設(shè)置。所述方法包括將劃片后的晶圓與超聲波的傳遞介質(zhì)接觸；在所述傳遞介質(zhì)中向所述劃片后的晶圓傳播超聲波，使所述劃片后的晶圓在所述超聲波作用下裂片。本發(fā)明通過一種晶圓的裂片裝置和方法進行晶圓的裂片，裂片主要采用超聲波技術(shù)，效率高，用時短，芯片的良品率高。
文檔編號H01L21/302GK102810469SQ20121027314
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月2日
發(fā)明者宋超, 劉榕, 王江波 申請人:華燦光電股份有限公司