一种新型的晶圆切割刀片结构的制作方法

本实用新型涉及晶圆切割装备技术领域，尤其涉及一种新型的晶圆切割刀片结构。

背景技术：

晶圆划片或切割属后道封装测试工序，在半导体芯片制造工艺流程中是必不可少的。该工艺是将完整的晶圆按照芯片大小分割成单一的晶粒的过程。晶圆划片的切割方式有两种：激光划片和机械式金刚石刀片划片。目前机械式金刚石刀片划片是主流的划片方式。

一片晶圆上有几千、几万甚至有十几万颗芯片。在晶圆划片时，晶圆上面的芯片越多，划片的时间就越长。有时一片晶圆划片会达到三个小时甚至更长，划片时间越长，水电气等成本也会增加。

目前现有的晶圆划片刀片都是一个刀刃，如图1所示，单个刀刃110通过刀片轮毂120固定；图2示出基于现有的晶圆划片刀片进行晶圆划片的示意图，晶圆220通过胶膜粘接后，刀片210中的单刀刃211通过主轴213转动带到旋转，从而完成切割划片。该种现有的晶圆划片刀片一次仅能划出一道切割槽240，uph(unitperhour，每小时产量)较低。为了提高uph，现有的技术中只能通过提高切割速度的方法来提升uph，但是速度的提升，切割的品质就会下降，从而会导致良率的降低。

针对传统晶圆划片刀片存在的uph较低，提高切割速度导致良率降低等问题，本实用新型提出一种新型的晶圆切割刀片，相比较现有的晶圆切割刀片可以极大的提升晶圆切割的uph。

技术实现要素：

针对传统晶圆划片刀片存在的uph较低，切割速度变快导致良率降低等问题，根据本实用新型的一个实施例，提供一种新型的晶圆切割刀片结构，包括：

多个刀刃，所述多个刀刃相互平行；

刀刃间距控制结构，所述刀刃间距控制结构设置在相邻两个刀刃之间，用于控制两个刀刃之间的水平距离；

刀片轮毂，所述刀片轮毂与所述刀刃一起构成晶圆切割刀片；以及

主轴，所述主轴用于固定安装所述晶圆切割刀片。

在本实用新型的一个实施例中，所述刀刃为金刚石刀刃。

在本实用新型的一个实施例中，所述多个刀刃为两个刀刃。

在本实用新型的一个实施例中，所述多个刀刃为三个刀刃。

在本实用新型的一个实施例中，所述多个刀刃和刀刃间距控制结构为一体成型的结构。

在本实用新型的一个实施例中，所述多个刀刃和刀刃间距控制结构为分别独立的同轴结构。

在本实用新型的一个实施例中，所述刀刃间距控制结构为间距可调结构。

在本实用新型的一个实施例中，所述刀刃间距控制结构通过不同厚度尺寸的刀刃间距控制结构实现刀刃间距可调。

在本实用新型的一个实施例中，所述刀刃间距控制结构通过多个刀刃间距控制结构实现刀刃间距可调。

在本实用新型的一个实施例中，所述刀刃间距控制结构通过机电设备实现刀刃间距无级可调。

本实用新型提供一种新型的晶圆切割刀片结构，通过在一个刀片上设置多个刀刃，刀刃间通过刀刃间距调节结构实现不同芯片尺寸的刀刃间距调节，从而在刀片划片时可实现同时切割多个切割道。基于本实用新型的该种新型的晶圆切割刀片，可以使晶圆划片的uph提升一倍，并相应降低晶圆划片的水电气、机台折旧等成本。

附图说明

为了进一步阐明本实用新型的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本实用新型的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本实用新型的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。

图1示出根据现有技术的一种晶圆切割刀片的刀刃剖面示意图。

图2示出一种基于现有技术的晶圆切割刀片进行晶圆切割的剖面示意图。

图3示出根据本实用新型的一个实施例形成的一种新型的晶圆切割刀片300的剖面示意图。

图4示出根据本实用新型的一个实施例基于该种晶圆切割刀片300进行晶圆切割的剖面示意图。

图5示出根据本实用新型的另一实施例形成的另一种新型的晶圆切割刀片500的剖面示意图。

图6示出根据本实用新型的另一实施例基于该种晶圆切割刀片500进行晶圆切割的剖面示意图。

图7示出根据本实用新型的又一实施例形成的又一种新型的晶圆切割刀片700的剖面示意图。

具体实施方式

在以下的描述中，参考各实施例对本实用新型进行描述。然而，本领域的技术人员将认识到可在没有一个或多个特定细节的情况下或者与其它替换和/或附加方法、材料或组件一起实施各实施例。在其它情形中，未示出或未详细描述公知的结构、材料或操作以免使本实用新型的各实施例的诸方面晦涩。类似地，为了解释的目的，阐述了特定数量、材料和配置，以便提供对本实用新型的实施例的全面理解。然而，本实用新型可在没有特定细节的情况下实施。此外，应理解附图中示出的各实施例是说明性表示且不一定按比例绘制。

在本说明书中，对“一个实施例”或“该实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本实用新型的至少一个实施例中。在本说明书各处中出现的短语“在一个实施例中”并不一定全部指代同一实施例。

需要说明的是，本实用新型的实施例以特定顺序对工艺步骤进行描述，然而这只是为了方便区分各步骤，而并不是限定各步骤的先后顺序，在本实用新型的不同实施例中，可根据工艺的调节来调整各步骤的先后顺序。

本实用新型提供一种新型的晶圆切割刀片，通过在一个刀片上设置多个刀刃，刀刃间通过刀刃间距调节结构实现不同芯片尺寸的刀刃间距调节，从而在刀片划片时可实现同时切割多个切割道。基于本实用新型的该种新型的晶圆切割刀片，可以使晶圆划片的uph提升一倍或多倍，并相应降低晶圆划片的水电气、机台折旧等成本。

下面结合图3来详细介绍根据本实用新型的一个实施例的一种新型的晶圆切割刀片。图3示出根据本实用新型的一个实施例形成的一种新型的晶圆切割刀片300的剖面示意图。如图3所示，该种新型的晶圆切割刀片300进一步包括第一刀刃310-1、第二刀刃310-2、刀片轮毂320以及刀刃间距控制结构330。

第一刀刃310-1和第二刀刃310-2为具有高强度、高硬度的刃具材料，在本实用新型的一个实施例中，为金刚石材料。在本实用新型的一个具体实施例中，第一刀刃310-1、第二刀刃310-2和刀刃间距控制结构330通过加工一体成型；在本实用新型的又一具体实施例中第一刀刃310-1、第二刀刃310-2和刀刃间距控制结构330为分别独立的三个同轴结构。

刀片轮毂320用于固定和装配第一刀刃310-1、第二刀刃310-2，并与第一刀刃310-1、第二刀刃310-2一起构成晶圆切割刀片，后续可以通过刀片轮毂320将该晶圆切割刀片与切片机的主轴固定连接。

刀刃间距控制结构330用于精确控制第一刀刃310-1、第二刀刃310-2之间的间距，从而实现对芯片的精确切割。

下面结合图4来详细描述基于该种晶圆切割刀片300进行晶圆切割的方法。图4示出根据本实用新型的一个实施例基于该种晶圆切割刀片300进行晶圆切割的剖面示意图。如图4所示，晶圆切割刀片410通过主轴413、刀片轮毂412将两个平行的第一刀刃411-1和第二刀刃411-2固定安装，第一刀刃411-1和第二刀刃411-2通过刀刃间距控制结构414精确控制，与晶圆上两条切割道对准。

在切割时，首先安装好晶圆切割刀片410；接下来加载已经粘贴保护胶膜430的待切晶圆420；然后待切晶圆420上芯片切割道与晶圆切割刀片410的第一刀刃411-1和第二刀刃411-2进行精确对准；接下来，通过垂直移动切割刀片410，使刀刃对切割道进行切割，在本实用新型的一个具体实施例中，刀刃完全切割穿待切晶圆420，并切割部分保护胶膜430；然后，垂直分离切割刀片410和待切晶圆420；接下来，通过主轴413或者待切晶圆420的水平位移，使待切晶圆420上接下来的芯片切割道与晶圆切割刀片410的第一刀刃411-1和第二刀刃411-2进行精确对准，再重复切割直到完全切完。

基于该种晶圆切割刀片410进行晶圆切割，相对于现有的晶圆切割刀片，可以提高一倍的uph；或者在相同的uph下，可以更精确、更可靠的进行芯片切割，以提升产品良率。

下面结合图5来详细介绍根据本实用新型的另一个实施例的另一种新型的晶圆切割刀片。图5示出根据本实用新型的另一实施例形成的另一种新型的晶圆切割刀片500的剖面示意图。如图5所示，该种新型的晶圆切割刀片500进一步包括第一刀刃510-1、第二刀刃510-2、第三刀刃510-3、第一刀刃间距控制结构530-1、第二刀刃间距控制结构530-2以及刀片轮毂520。

第一刀刃510-1、第二刀刃510-2、第三刀刃510-3为具有高强度、高硬度的刃具材料，在本实用新型的一个实施例中，为金刚石材料。在本实用新型的一个具体实施例中，第一刀刃510-1、第二刀刃510-2、第三刀刃510-3、第一刀刃间距控制结构530-1、第二刀刃间距控制结构530-2通过加工一体成型；在本实用新型的又一具体实施例中第一刀刃510-1、第二刀刃510-2、第三刀刃510-3、第一刀刃间距控制结构530-1、第二刀刃间距控制结构530-2为分别独立的三个同轴结构。

刀片轮毂520用于固定和装配第一刀刃510-1、第二刀刃510-2、第三刀刃510-3、第一刀刃间距控制结构530-1、第二刀刃间距控制结构530-2，后续可以通过刀片轮毂520将刀片与切片机的主轴固定连接。

第一刀刃间距控制结构530-1用于精确控制第一刀刃510-1、第二刀刃510-2之间的间距，第二刀刃间距控制结构530-2用于精确控制第二刀刃510-2、第三刀刃510-3之间的间距，从而实现对芯片的精确切割。

下面结合图6来详细描述基于该种晶圆切割刀片500进行晶圆切割的方法。图6示出根据本实用新型的另一实施例基于该种晶圆切割刀片500进行晶圆切割的剖面示意图。如图6所示，晶圆切割刀片610通过主轴613、刀片轮毂612将三个平行的第一刀刃611-1、第二刀刃611-2、第三刀刃611-3固定安装，第一刀刃611-1、第二刀刃611-2、第三刀刃611-3通过第一刀刃间距控制结构614-1、第二刀刃间距控制结构614-2精确控制，与晶圆上三条切割道对准。

在切割时，首先安装好晶圆切割刀片610；接下来加载已经粘贴保护胶膜630的待切晶圆620；然后进行待切晶圆620上芯片切割道与晶圆切割刀片610的第一刀刃611-1、第二刀刃611-2、第三刀刃611-3进行精确对准；接下来，通过垂直移动切割刀片610，使刀刃对切割道进行切割，在本实用新型的一个具体实施例中，刀刃完全切割穿待切晶圆620，并切割部分保护胶膜630；然后，垂直分离切割刀片610和待切晶圆620；接下来，通过主轴613或者待切晶圆620的水平位移，使待切晶圆620上接下来的芯片切割道与晶圆切割刀片610的第一刀刃611-1、第二刀刃611-2、第三刀刃611-3进行精确对准，再重复切割直到完全切完。

基于该种晶圆切割刀片610进行晶圆切割，相对于现有的晶圆切割刀片，可以提高二倍的uph；或者在相同的uph下，可以更精确、更可靠的进行芯片切割，以提升产品良率。

下面再结合图7来详细介绍根据本实用新型的又一实施例的又一种新型的晶圆切割刀片。图7示出根据本实用新型的又一实施例形成的又一种新型的晶圆切割刀片700的剖面示意图。如图7所示，该种新型的晶圆切割刀片700与前述晶圆切割刀片300的不同处仅在于刀刃间距控制装置730与刀刃间距控制结构330。其他结构完全相同，在此不再赘述。

刀刃间距控制装置730为间距可调节结构，为了适应不同芯片尺寸的切割要求，可以通过刀刃间距控制装置730能够实现一定范围内的精确间距调节。在本实用新型的一个实施例中，通过设置不同尺寸的刀刃间距控制装置730来实现间距调节；在本实用新型的另一实施例中，通过设置多个间距垫片实现刀刃间距控制装置730的间距调节。然而本领域的技术人员应该了解到，还可以通过电机、磁力等其他技术手段实现无级间距调节。

基于本实用新型提供的该种新型的晶圆切割刀片，通过在一个刀片上设置多个刀刃，刀刃间通过刀刃间距调节结构实现不同芯片尺寸的刀刃间距调节，从而在刀片划片时可实现同时切割多个切割道。基于本实用新型的该种新型的晶圆切割刀片，可以使晶圆划片的uph提升一倍，并相应降低晶圆划片的水电气、机台折旧等成本。

尽管上文描述了本实用新型的各实施例，但是，应该理解，它们只是作为示例来呈现的，而不作为限制。对于相关领域的技术人员显而易见的是，可以对其做出各种组合、变型和改变而不背离本实用新型的精神和范围。因此，此处所公开的本实用新型的宽度和范围不应被上述所公开的示例性实施例所限制，而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。