CN101013680A - 划片方法和划片装置 - Google Patents

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Abstract

高速旋转的划片刀片(2)被外壳(3)包围。用划片装置来切割半导体晶片(1)，其中，该外壳内填充有冷却水(4)。该外壳(3)具有用于持续供给冷却水的冷却水喷嘴(8)和用于将冷却水排放到外壳外部的间隙(10)。通过调节冷却水的供给速率和排放速率，可以将适当水压施加至该外壳内部，由此能够高效地冷却该划片刀片和切割点。结果，能够抑制由于冷却不足所导致的半导体器件的缺口和裂纹。

Description

划片方法和划片装置
技术领域
本发明涉及一种划片机和划片方法，其能够降低在半导体晶片划片期间造成的缺口(chipping)和裂纹(cracking)。
背景技术
通常，具有形成在半导体晶片上的电路的半导体器件一般要承受利用高速旋转的划片刀片来进行的划片操作。但是，在该方法中，当使用划片刀片来切割晶片时会产生热量，因此在划片期间，进行切割的同时要将冷却水供给至切割部位，以抑制热量的产生。
下面，将参考附图来描述常规划片方法的示例。图5示出了一种常规的划片方法，其是一种划片装置的主要部分的侧视图。其提供了半导体晶片1、划片刀片2、冷却水4、划片带5和冷却水喷嘴8。划片刀片2以几万rpm的速度旋转来切割作为待加工物体的半导体晶片1。此时，为了消除切割期间产生的热量，在切割晶片的同时向该刀片供给冷却水4。但是，由于离心力的作用，该冷却水被抛离该旋转的划片刀片。因此难以向切割点供给足量的水。因此，存在的问题是，在划片之后，会在该半导体器件(半导体芯片)的端面中造成缺口。
为了解决该问题，已经研制了各种划片方法。
例如，JP06-85054A公开了一种技术，其提供了一种包括多孔刀片(用作划片刀片)的机构，用于从该刀片的内部来发射纯水或空气，以便由此防止堵塞该刀片，从而抑制对晶片进行划片时所造成的断裂、缺口和裂纹。
JP06-5700A公开了一种划片方法，其中，该划片刀片夹在其两侧的法兰之间，纯水从该划片刀片和法兰之间的间隙排出。但是，该方法中，该冷却水被直接供给到该切割点，因此，额外的力施加在半导体芯片上，结果是会造成摆动并出现缺口。
JP2000-349046A公开了一种供给冷却水的方法，其中，设想将力施加到该半导体芯片上来减少缺口。
JP06-13460A公开了一种划片方法，其中，不仅在切割部位附近而且还在刀片的外周表面上提供冷却水喷嘴，由此延长了该刀片的寿命并保持缺口最小化。
发明内容
如上所述，为了对该半导体器件进行划片，开发了各种向划片刀片供给冷却水来抑制划片刀片的热量产生的方法。但是，这些方法都不够，因此在半导体器件中还存在缺口和裂纹。因此本发明的目的是解决上述问题。
为了达到上述目的，提供下述措施。即，(1)一种划片方法，其特征在于，为了可靠地将进行半导体晶片划片所需的冷却水供给至切割部位，用一外壳包围划片刀片，并且该外壳的内部填充有冷却水，由此在划片时能够有效地将水供给到该切割部位并能够减少在划片时产生的半导体器件的缺口；(2)一种划片方法，其特征在于，能够持续地供给冷却水的冷却水喷嘴安装在包围该划片刀片的外壳上，并且通过调节流速，能够确保该外壳中适当的水压，由此能够充足地将冷却水供给至切割点；(3)一种划片方法，其特征在于，在该外壳和半导体晶片之间形成间隙，并且基于间隙的尺寸，能够调节流向该外壳外部的冷却水的排放速率；(4)一种划片方法，其特征在于，在该外壳和半导体晶片之间的间隙中提供刷子，由此降低冷却水的排放速率，以确保该外壳中适当的水压；(5)一种划片装置，用于用高速旋转的划片刀片切割半导体晶片，其特征包括划片刀片和外壳，该外壳包围该划片刀片，并且在该半导体晶片与该外壳之间保持一间隙；和(6)一种划片装置，用于用高速旋转的划片刀片切割半导体晶片，其特征包括：划片刀片；外壳，该外壳包围该划片刀片，并在该半导体晶片与外壳之间保持一间隙；和设在该间隙中的刷子。
依照本发明，在切割晶片期间冷却水能够充足地供给到整个划片刀片上，由此充分地冷却刀片。因此，所实现的划片仅在半导体芯片上的半导体器件中造成极少量的缺口和裂纹。即，能够以稳定的方式提供高质量的半导体器件。
附图说明
在附图中：
图1是示出依照本发明的第一实施例的划片方法的刀片侧视图；
图2是示出依照本发明的第一实施例的划片方法的刀片前视图；
图3是示出依照本发明的第二实施例的划片方法的刀片侧视图；
图4是示出依照本发明的第二实施例的划片方法的刀片前视图；和
图5是示出常规划片方法的刀片侧视图。
具体实施方式
下文中，将参照附图描述本发明的优选实施例。
(实施例1)
参照图1和2来描述本发明的第一实施例的划片方法。图1是包括划片刀片在内的划片装置主要部分的侧视图。图2是该主要部分的前视图。半导体晶片1粘接到划片带5上，并保持在该划片装置的晶片台部分(未示出)上。由于划片刀片2的旋转9，对所保持的半导体晶片1进行切割，由此提供各个半导体芯片6。填充有冷却水4的外壳3包围该划片刀片，并且该划片刀片被浸没在该冷却水4中。图1和图2中，该外壳3用其五个平表面来围绕该划片刀片2，这五个平表面包括一个上表面、两个正表面和两个侧表面。只要面对该半导体晶片的表面是敞开的，则该外壳可以具有球形的表面。外壳3中的冷却水4由冷却水喷嘴8供给，并经过该外壳3，以用来冷却该划片刀片2和切割点7。此后，从半导体晶片1和外壳3之间的间隙10将冷却水4和切割粉末一起排放到外壳3的外部。通过调节从该冷却水喷嘴8持续供给到该外壳3内的水量，将适当的压力施加到该外壳3的内部，由此而充足地将冷却水供给至该切割点及其附近。结果，常规存在的在切割点处冷却不足的问题得到了解决。而且，由于包括切割点在内的大面积区域都处在水中，所以，该额外的力不会仅仅施加到该切割点上。因此，不会出现因水量增加而造成该半导体芯片的摆动，而这是常规技术中存在的问题。此外，利用这样的结构，该划片刀片总是作为一个整体被冷却，因此冷却效果非常好。
(实施例2)
图3示出本发明的第二实施例。切割点周围滞留的切割粉末加速了热量的产生，从而导致切割性能的下降，这导致半导体芯片中的缺口和裂纹。由此需要把切割晶片时所产生的切割粉末迅速地分散到冷却水中，以便排放到该外壳外部。为了实现这一目的，调节半导体晶片1的表面与外壳3之间的间隙10的尺寸，由此能够快速地将包含有切割粉末的冷却水排放到该外壳外部。间隙10中的大开口提高了冷却水和切割粉末的排放速率，从而使得该切割过程能够在高纯度的冷却水中进行。另一方面，间隙10中的小开口保障了外壳3中的适当水压，由此能够促进对该划片板和切割点的冷却。外壳中的水压由冷却水的供给与排放状态来决定。因此，当开口过大而使得外壳中的水压降低时，冷却能力不足，冷却能力的不足可以通过提高该冷却水喷嘴8的冷却水供给速率来补偿。
(实施例3)
图4示出本发明的第三实施例。在半导体晶片1的表面和外壳3之间的间隙中提供刷子11，由此降低从该间隙排出的冷却水的排放速率，并确保该外壳中的水压，以使得冷却水能充足地供给至切割点。注意，优选是，该刷子的末端不与晶片的表面形成接触，而是在它们之间保持微小的间隔。

Claims (6)

1、一种划片方法，其利用高速旋转的划片刀片来切割半导体晶片，该方法包括：
用一外壳包围该划片刀片；
用冷却水填充该外壳的内部；和
切割该晶片，同时冷却该划片刀片和切割点。
2、如权利要求1所述的划片方法，其特征在于，在切割该晶片的步骤中，在切割该晶片的同时，由冷却水喷嘴来调节该冷却水的供给速率，由此确保该外壳内的适当水压，从而冷却该划片刀片和该切割点，其中，该冷却水喷嘴安装在该外壳上并且能够持续地供给该冷却水。
3、如权利要求1所述的划片方法，其特征在于，在切割该晶片的步骤中，在切割该晶片的同时，依照在该外壳与该半导体晶片之间形成的间隙的尺寸来调节该冷却水排放到该外壳外部的排放速率，由此确保该外壳内的适当水压，从而冷却该划片刀片和该切割点。
4、如权利要求3所述的划片方法，其特征在于，在切割该晶片的步骤中，在切割该晶片的同时，用设在该间隙中的刷子来降低该冷却水的排放速率，由此确保该外壳内的该适当水压，从而冷却该划片刀片和该切割点。
5、一种划片装置，用于用高速旋转的划片刀片来切割半导体晶片，该划片装置包括：
该划片刀片；
包围该划片刀片的外壳，在该半导体晶片与该外壳之间保持一间隙；和填充在该外壳中的冷却水。
6、一种划片装置，用于用高速旋转的划片刀片来切割半导体晶片，该划片装置包括：
该划片刀片；
围绕该划片刀片的外壳，在该半导体晶片与该外壳之间保持一间隙；
填充在该外壳中的冷却水；和
设在该间隙中的刷子。
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