一种划刀夹具、刻划装置及刻划装置的刻划方法与流程

本发明涉及半导体加工设备技术领域，具体而言，涉及一种划刀夹具、刻划装置及刻划装置的刻划方法。

背景技术：

半导体器件的制备过程中，需要将从作为母板的半导体基板表面通过格子状排列的分割预定线划分为多个单元区域，从而沿分割预定线将半导体基板剖断以分割出各个半导体基板。对母板的切割一般是采用刻划装置，该装置通过用划刀、激光在其表面沿分割预定线(刻划道)进行刻划，从而形成互相正交的x方向及y方向的刻划线(龟裂)，然后，将半导体基板分割为四方形的芯片。

然而，现有的刻划装置只有一种预设角度的划刀槽，通常为划刀相对半导体基板呈竖直固定，这就使得划刀插入刻划装置的划刀槽后只能对半导体晶片进行竖直划刻，其可适用于横截面呈矩形的半导体基板。但是对于横截面为非矩形的半导体基板，其水平方向的开裂线和竖直方向的开裂线之间的夹角小于90°，此时若继续以竖直方向对半导体基板进行划刻，其施加的划线力方向与水平方向之间的夹角为90°，则无法使得半导体基板沿着倾斜的开裂方向进行开裂，进而将无法满足后期裂片需求，甚至可能造成裂片破损、报废等严重后果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种划刀夹具、刻划装置及刻划装置的刻划方法，其能够实现划刀的多角度划线，适用性强。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明的一方面，提供一种划刀夹具，该划刀夹具包括固定座和夹持机构，固定座上设有容置孔，夹持机构用于将刻划装置的划刀固定于容置孔内，划刀在容置孔内具有多个工作位，多个工作位用于使划刀的刃部相对固定座呈多个角度。该划刀夹具及刻划装置能够实现划刀的多角度划线，适用性强。

可选地，容置孔的横截面呈圆形。

可选地，划刀夹具还包括转动连接于容置孔内的转动件，转动件内设有方形孔，方形孔与划刀的外壁相适配。

可选地，固定座上设有角度指示盘，转动件上设有指示针，指示针用于指向角度指示盘，以指示划刀的设置角度。

可选地，容置孔内设有多组卡位槽，多组卡位槽的中心轴线均与容置孔的中心轴线共线，且卡位槽与划刀的外壁相适配，驱动划刀在多组卡位槽内进行切换，划刀处于相对固定座呈不同角度的工作位。

可选地，每组卡位槽包括四个卡接位，其中每一个卡接位的卡接方向与相邻两个卡接位之间的连线呈90°夹角。

可选地，固定座上对应每组卡位槽均设置有角度标识，角度标识的角度与卡位槽相对固定座的倾斜角度相对应。

可选地，夹持机构包括两个夹持件，固定座设有与容置孔呈垂直设置的贯穿孔，贯穿孔和容置孔相连通，驱动两个夹持件分别自贯穿孔的两端朝向容置孔运动，以用于夹紧穿设于容置孔内的划刀。

可选地，两个夹持件的外壁上分别设有外螺纹，贯穿孔内设有与外螺纹匹配的内螺纹，两个夹持件分别螺接于贯穿孔的相对两端。

本发明的另一方面，提供一种刻划装置，该刻划装置包括划刀和上述的划刀夹具，其中，划刀的刃部伸出至划刀夹具的容置孔之外。

本发明的又一方面，提供一种刻划装置的刻划方法，该刻划方法采用上述的刻划装置，该刻划方法包括：根据衬底的开裂线的方向调节刻划装置的刃部相对刻划装置的固定座的角度，以使刃部的刻划方向与开裂线的延伸方向对应；通过刃部沿开裂线的方向对衬底进行切割。该方法能够实现划刀的多角度划线，适用性强。

本发明的有益效果包括：

本实施例提供的划刀夹具，包括固定座和夹持机构，固定座上设有容置孔，夹持机构用于将刻划装置的划刀固定于容置孔内，划刀在容置孔内具有多个工作位，多个工作位用于使划刀的刃部相对固定座呈多个角度。这样，在实际操作过程中，可根据衬底的开裂线的实际开裂方向，调节划刀在容置孔内的位置，使得划刀处于与开裂线的实际开裂方向相对应的工作位，从而使得划刀的刃部的延伸方向与实际开裂方向保持一致，这样，划刀便可以根据衬底的实际开裂方向进行划线。由于本实施例设置了多个工作位，且多个工作位可以使得划刀的刃部相对固定座呈多个角度，因此，本实施例便可以实现划刀的多角度划线，适用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的划刀夹具的结构示意图之一；

图2为本发明实施例提供的划刀夹具的结构示意图之二；

图3为本发明实施例提供的划刀夹具的结构示意图之三；

图4为本发明实施例提供的划刀夹具的结构示意图之四；

图5为本发明实施例提供的划刀夹具的结构示意图之五；

图6为本发明实施例提供的刻划装置的刻划方法的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的0°衬底的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的2°衬底的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的15°衬底的结构示意图。

图标：10-固定座；11-容置孔；111-卡位槽；12-角度指示盘；13-贯穿孔；14-限位件；b-固定座的长度方向；20-夹持机构；21-夹持件；211-限位部；30-转动件；31-方形孔；32-指示针；a-刃部的延伸方向；200-划刀；210-刃部；300-衬底；310-开裂线。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1至图3，本实施例提供一种划刀200夹具，该划刀200夹具包括固定座10和夹持机构20，固定座10上设有容置孔11，夹持机构20用于将刻划装置的划刀200固定于容置孔11内，划刀200在容置孔11内具有多个工作位，多个工作位用于使划刀200的刃部210相对固定座10呈多个角度。该划刀200夹具及刻划装置能够实现划刀200的多角度划线，适用性强。

其中，上述固定座10上设置的容置孔11可以用于供刻划装置的划刀200穿过，以在夹持机构20的配合作用下固定划刀200，以使划刀200相对固定座10呈预设角度。具体地，在本实施例中，是划刀200的刃部210相对固定座的长度方向b呈预设角度。其中，固定座的长度方向b与容置孔11的中心线方向垂直。

在本实施例中，上述容置孔11为通孔，可参见图3所示，这样，划刀200的一端(例如为设有刃部210的一端)自固定座10的一侧穿过容置孔11可以伸出至固定座10的另一侧，便于实际操作时，划刀200与固定座10的连接。

当然，上述容置孔11也可以是盲孔，这样，划刀200的一端(远离刃部210的一端)可以容置于盲孔内，划刀200的另一端(设有刃部210的一端)可穿过该盲孔并伸出至固定座10的另一侧。具体在实际使用过程中，本领域技术人员可以根据需要选择合适的方式，在此不做限制。

夹持机构20用于夹持划刀200，以使划刀200在设置于容置孔11内的对应工作位后固定划刀200，避免划刀200相对固定座10发生角度偏移或者相对固定座10发生相对移动(例如划刀200相对固定座10发生竖直方向的移动)。

另外，在本实施例中，上述多个工作位的设置，是为了使得划刀200被固定在不同的工作位时，划刀200的刃部210(可用于沿刻划道进行划线)相对固定座10的角度也是不同的。这样，便于划刀200的刃部210根据实际需求控制划刀200的划线方向，进而实现划刀200的多角度划线，以提高刻划装置的适用性。

示例地，划刀200的刃部的延伸方向a(即刃部210的划线方向)与固定座的长度方向b之间的夹角可以在0°至180°之间。

综上所述，本实施例提供的划刀200夹具，包括固定座10和夹持机构20，固定座10上设有容置孔11，夹持机构20用于将刻划装置的划刀200固定于容置孔11内，划刀200在容置孔11内具有多个工作位，多个工作位用于使划刀200的刃部210相对固定座10呈多个角度。这样，在实际操作过程中，可根据衬底300的开裂线310的实际开裂方向，调节划刀200在容置孔11内的位置，使得划刀200处于与开裂线310的实际开裂方向相对应的工作位，从而使得划刀200的刃部的延伸方向a与实际开裂方向保持一致，这样，划刀200便可以根据衬底300的实际开裂方向进行划线。由于本实施例设置了多个工作位，且多个工作位可以使得划刀200的刃部210相对固定座10呈多个角度，因此，本实施例便可以实现划刀200的多角度划线，适用性强。

请参照图1，为了使得划刀200的刃部210可以相对固定座10呈多个角度，在一种实施例中，可选地，容置孔11的横截面呈圆形，即容置孔11为圆柱孔，这样，划刀200便可以在容置孔11内转动，从而带动划刀200的刃部210进行180°的旋转，进而实现全角度多方位的角度变换。当需要使得划刀200的刃部210转动至相对固定座10呈预设角度时(例如该预设角度为10°)，则可驱动划刀200在容置孔11内自初始位置(在该初始位置时，划刀200的刃部210相对固定座10呈0°)转动10°即可。这种实现方式也可以实现任何角度的转动，进而进一步提高划刀200夹具的适用性。

为了使得划刀200在容置孔11内更好的转动，可选地，划刀200夹具还包括转动连接于容置孔11内的转动件30，转动件30内设有方形孔31，方形孔31与划刀200的外壁相适配。这样，划刀200可以插入至方形孔31内，由转动件30带动划刀200在容置孔11内转动，进而改变划刀200的刃部210相对固定座10的角度。

应理解，通常划刀200的杆部呈棱柱状，在转动件30内设置方形孔31是为了与划刀200的杆部相适配。当划刀200的杆部呈圆柱状时，也可以将方形孔31替换为圆柱孔。

可选地，在本实施例中，固定座10上设有角度指示盘12，转动件30上设有指示针32，指示针32用于指向角度指示盘12，以指示划刀200的设置角度。这样，划刀200转动不同角度时，指示针32可以对应指示至角度指示盘12的对应角度，从而可以使用户方便地获知此时划刀200的刃部210相对固定座10的角度，从而便于根据开裂线310的方向对划刀200的刃部210方向进行及时调控。

请参照图2至图4，为了使得划刀200的刃部210可以相对固定座10呈多个角度，在另一种实施例中，可选地，容置孔11内设有多组卡位槽111，多组卡位槽111的中心轴线均与容置孔11的中心轴线共线，且卡位槽111与划刀200的外壁相适配，驱动划刀200在多组卡位槽111内进行切换，划刀200处于相对固定座10呈不同角度的工作位。

其中，多组卡位槽111的中心轴线均与容置孔11的中心轴线共线可以使得多组卡位槽111相对固定座10的位置不变，而划刀200的刃部210的设置角度可发生改变。

另外，卡位槽111的槽壁与划刀200的杆部的外壁相适配，也可以利于划刀200的固定，避免划刀200在容置孔11内发生相对转动，进而可有效提高划刀200的刃部210相对固定座10的设置角度的精准度。

请参照图5，可选地，每组卡位槽111包括四个卡接位(即卡接位a、卡接位b、卡接位c以及卡接位d)，其中每一个卡接位的卡接方向与相邻两个卡接位之间的连线呈90°夹角。这样，四个卡接位便可以形成方形的卡位槽111，从而对划刀200的杆部的四个棱边进行限位，避免划刀200发生转动。

示例地，卡位槽111可以包括3组、4组、5组、6组等等，在此不再一一示例。图5示出的为卡位槽111包括三组的示例。

为了方便地获知划刀200所处的卡位槽111所对应的角度，可选地，固定座10上对应每组卡位槽111均设置有角度标识，角度标识的角度与卡位槽111相对固定座10的倾斜角度相对应。即，当划刀200位于某一个卡位槽111时，此时划刀200的刃部210相对固定座10的角度应当与该卡位槽111的角度标示所标注的角度值相同。

请参照图3和图4所示，在一种实施例中，可选地，夹持机构20可以包括两个夹持件21，固定座10设有与容置孔11呈垂直设置的贯穿孔13，贯穿孔13和容置孔11相连通，驱动两个夹持件21分别自贯穿孔13的两端朝向容置孔11运动，以用于夹紧穿设于容置孔11内的划刀200。

需要说明的是，在调节划刀200在容置孔11内的工作位的过程中，两个夹持件21是远离容置孔11，与划刀200无接触的；当调节好划刀200在容置孔11内的工作位后，上述两个夹持件21分别自贯穿孔13的相对两端相向运动，以分别作用于划刀200的相对两侧，进而夹紧划刀200，从而避免划刀200发生转动而改变原定的相对固定座10的设置角度，或者沿容置孔11滑动而脱离容置孔11。

可选地，在本实施例中，两个夹持件21的外壁上分别设有外螺纹，贯穿孔13内设有与外螺纹匹配的内螺纹，两个夹持件21分别螺接于贯穿孔13的相对两端。这样，可以便于控制两个夹持件21的进给方向。

另外，请参照图4，在本实施例中，两个夹持件21分别设有限位部211，当两个夹持件21分别作用于划刀200且夹紧划刀200时，该限位部211靠近容置孔11的一端正好与固定座10内的限位件14抵接，从而避免夹持件21的过渡夹紧对划刀200造成损坏。

本发明的另一方面，提供一种刻划装置，该刻划装置包括划刀200和上述的划刀200夹具，其中，划刀200的刃部210伸出至划刀200夹具的容置孔11之外。由于该划刀200夹具的结构及其有益效果均已在前文做了详细阐述，故在此不再赘述。该刻划装置在实际操作过程中，通过划刀200夹具可以根据衬底300的开裂线310的实际开裂方向，调节划刀200在容置孔11内的位置，使得划刀200处于与开裂线310的实际开裂方向相对应的工作位，从而使得划刀200的刃部的延伸方向a与实际开裂方向保持一致，因此，本实施例便可以实现划刀200的多角度划线，适用性强。

本发明的又一方面，还提供了一种刻划装置的刻划方法，请参照图6，该刻划方法采用上述的刻划装置，该刻划方法包括以下步骤：

s100、根据衬底300的开裂线310的方向调节刻划装置的刃部210相对刻划装置的固定座10的角度，以使刃部210的刻划方向与开裂线310的延伸方向对应。

需要说明的是，衬底300的开裂线310是根据需要划分的各个小单元的形状而定。

例如，当衬底300为0°衬底300时，衬底300上的开裂线310相对竖直方向的角度为0°，如图7所示。此时，划刀200的刃部210的刻划方向与开裂线310的延伸方向平行时(此即为刃部210的初始位置)。这时划刀200的刃部210的刻划方向与开裂线310的延伸方向相同，刃部210与开裂线310同向，则无需对刻划装置的刃部210进行角度调节。

当需要将衬底300切割成多个平行四边形的单元时，则衬底300为大于0°的衬底300(即衬底300上的开裂线310与竖直方向的夹角大于0°)，而划刀200的刃部210的刻划方向是与0°的衬底300相对应的，这样，刃部210的刻划方向与开裂线310的延伸方向不同，采用初始的刃部210相对固定座的设置角度便无法沿着开裂线310的方向进行刻划，这时则需要调节刃部210相对固定座的角度。

例如，当衬底300为2°衬底300时(即开裂线310相对竖直方向的角度为2°，如图8所示)，这时则需要将刻划装置的刃部210朝向开裂线310的一侧转动2°，从而使得刃部210与开裂线310共线。同理，当衬底300为15°衬底300时(即开裂线310相对竖直方向的角度为15°，如图9所示)，这时则需要将刻划装置的刃部210朝向开裂线310的方向转动15°，从而使得刃部210与开裂线310共线。应理解，衬底300为2°衬底300或15°衬底300仅为本申请的示例，当衬底300为其他角度的衬底300时，则本领域技术人员可以根据上述原理同理调节，为防止赘述，在此不再细述。

需要说明的是，刻划装置可以通过刃部210上的某一个顶角切割衬底300，也可以通过刃部210的上的某个棱边切割衬底300，需要注意的是无论采用刃部210的哪个部位对衬底300进行切割，在调节刃部210相对固定座10的角度时，都应该保证刃部210的刻划方向与开裂线310的延伸方向共线。例如，若采用刃部210的一个棱边切割衬底300，则该棱边的运动路径应该与开裂线310的延伸方向相同；若采用刃部210的某个顶角切割衬底300时，则该顶角的运动路径应该与开裂线310的延伸方向相同。

s200、通过刃部210沿开裂线310的方向对衬底300进行切割。

即在通过步骤s100对刃部210的设置角度进行调节之后，再通过刃部210沿着开裂线310的方向对衬底300进行切割，这样，切割出来的多个单元与预期的效果相同。通过本申请提供的方法能够实现划刀200的多角度划线，适用多种不同要求的衬底300的切割。

以上所述仅为本发明的可选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。