晶圆划片装置制造方法
【专利摘要】本实用新型揭露了一种晶圆划片装置，用于3D集成技术的电镜样品的制备，所述晶圆划片装置包括第一部件和第二部件，第二部件将晶圆固定并对准待检测的区域，第一部件根据定位导轨利用两片对准的划片刀在晶圆的两面同时进行划片，这样得到的晶圆截面在同一平面上，节省了打磨或FIB研磨的工艺时间，大大的提高效率。
【专利说明】晶圆划片装置【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及集成电路制造领域，尤其涉及一种晶圆划片装置。
【背景技术】
[0002]随着半导体制造工艺的发展，器件尺寸逐渐逼近物理极限的限制，3D集成技术逐渐成为技术发展的主流方向。3D集成技术是指将多层平面器件堆叠起来，通过穿透硅通孔实现在竖直方向上的互连。其至少包括了相互键合的两片晶圆，在晶圆可靠性测试中，由于与传统的单片晶圆结构不同，电镜样品的备制也遇到新的问题。
[0003]在传统的备制电镜样品过程中，利用金刚石刀在晶圆表面划痕，然后在划痕两边施加作用力，晶圆沿着〈110〉方向开裂，暴露出待检测的截面。但在3D集成技术中，相互键合的两片晶圆在开裂时截面并不在一个平面上，两片晶圆的截面会相差十几微米甚至上百微米，因此还需要利用较长时间进行打磨或利用聚焦离子束(FIB)进行研磨，使两片晶圆的截面在同一个平面上，才能进行检测分析。但是这样做，一方面增加了工艺成本，另一方面延长了工艺周期，降低了效率。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供晶圆划片装置，用于3D集成技术的电镜样品的制备，能方便简便的对晶圆划片，大大的节省了打磨或FIB研磨的时间，节省了工艺成本，提高了效率。
[0005]为解决上述问题，本实用 新型提供一种晶圆划片装置，用于3D集成技术的电镜样品的制备，其特征在于，所述晶圆划片装置包括第一部件和第二部件；
[0006]所述第一部件包括主体支架、调节螺丝、定位导轨以及划片刀，所述主体支架包括竖直设置的侧面支架，与所述侧壁垂直并相互平行设置的顶面支架和底面支架；所述定位导轨设置于所述顶面支架的下侧壁和底面支架的上侧壁；所述调节螺丝包括上调节螺丝和下调节螺丝，所述上调节螺丝贯穿所述顶面支架以及顶面支架的下侧壁的定位导轨，所述下调节螺丝贯穿所述底面支架以及底面支架的上侧壁的定位导轨，所述上调节螺丝和下调节螺丝位于同一直线上；所述划片刀与所述调节螺丝连接，通过调节调节螺丝控制所述划片刀的高度；
[0007]所述第二部件的形状为立方体，在所述第二部件上设置有两个定位卡槽，所述定位卡槽对称分布在第二部件的顶面和底面并延伸贯通至一侧面；所述定位卡槽底部设置有划片开口，连通两个定位卡槽；与定位卡槽贯通的侧面相对的侧面上设置有与所述划片开口相互垂直的晶圆槽以及向立方体外部延伸的结构对准针，所述晶圆槽至少有部分区域与所述划片开口重合，所述结构对准针与定位卡槽的延伸方向位于同一直线上。
[0008]可选的，所述定位卡槽的宽度为lcm-3cm,深度为lcm_3cm。
[0009]可选的，所述第一部件的材质为金属或耐磨的塑料。
[0010]可选的，所述第二部件的材质为金属或耐磨的塑料。
[0011]可选的，所述结构对准针的直径为0.长度为7cm_13cm。[0012]可选的，所述划片刀的材质为金刚石。
[0013]可选的,所述晶圆槽的宽度为1.深度为1.5cm_3cm。
[0014]与现有技术相比，本实用新型提供的晶圆划片装置，采用包括第一部件和第二部件，第二部件将晶圆固定并对准待检测的区域，所述第二部件用于放置晶圆并确定划片方向，然后第一部件利用定位导轨沿着第二部件的定位卡槽的方向利用两片对准的划片刀在晶圆的两面同时进行划片，这样得到的晶圆截面在同一平面上，节省了打磨或FIB研磨的工艺时间，大大的提高效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本申请实施例的晶圆划片装置的结构示意图；
[0016]图2为本申请实施例的晶圆划片装置第一部件的结构示意图；
[0017]图3为本申请实施例的晶圆划片装置第一部件的正视图；
[0018]图4为本申请实施例的晶圆划片装置第一部件的俯视图；
[0019]图5为本申请实施例的晶圆划片装置第二部件的结构示意图；
[0020]图6为本申请实施例的晶圆划片装置第二部件的正视图；
[0021]图7为本申请实施例的晶圆划片装置第二部件的俯视图。
【具体实施方式】
[0022]本实用新型的核心思想在于，提供一种晶圆划片装置，用于3D集成技术的电镜样品的制备，所述晶圆划片装置包括第一部件和第二部件，第二部件将晶圆固定并对准待检测的区域，第一部件根据定位导轨利用两片对准的划片刀在晶圆的两面同时进行划片，这样得到的晶圆截面在同一平面上，节省了打磨或FIB研磨的工艺时间，大大的提高效率。
[0023]以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的晶圆划片装置。
[0024]参考附图1，图1为本实施例的晶圆划片装置的结构示意图，所述晶圆划片装置包括第一部件101和第二部件102。参照图2至图4，图2为本实施例的晶圆划片装置第一部件的结构示意图，图3为本实施例的晶圆划片装置第一部件的正视图；图4为本实施例的晶圆划片装置第一部件的俯视图。所述第一部件包括主体支架110、调节螺丝111、定位导轨113以及划片刀112，所述主体支架110包括竖直设置的侧面支架，与所述侧壁垂直并相互平行设置的顶面支架和底面支架；所述定位导轨113设置于所述顶面支架的下侧壁和底面支架的上侧壁；所述调节螺丝111包括上调节螺丝和下调节螺丝，所述上调节螺丝贯穿所述顶面支架以及顶面支架的下侧壁的定位导轨，所述下调节螺丝贯穿所述底面支架以及底面支架的上侧壁的定位导轨，所述上调节螺丝和下调节螺丝位于同一直线上；所述划片刀113与所述调节螺丝111连接，这样可以通过调节调节螺丝111控制所述划片刀113的高度，并且由于上调节螺丝和下调节螺丝位于同一直线上，两片划片刀也对准于同一直线上。具体的，所述定位导轨的宽度为lcm-3cm，所述第一部件的材质可以是金属或耐磨的塑料。较优的，所述划片刀113为金刚石材质。
[0025]参照图5至图7，图5为本实施例的晶圆划片装置第二部件的结构示意图；图6为本实施例的晶圆划片装置第二部件的正视图；图7为本实施例的晶圆划片装置第二部件的俯视图。所述第二部件201的形状为立方体，在所述第二部件上设置有两个定位卡槽213，所述定位卡槽对称分布在第二部件201的顶面和底面并延伸贯通至一侧面；所述定位卡槽213底部设置有划片开口 214，连通两个定位卡槽，划片刀在使用时可在所述划片开口中对晶圆进行划片；与定位卡槽贯通的侧面相对的侧面上设置有与所述划片开口 214相互垂直的晶圆槽211以及向立方体外部延伸的结构对准针212，所述晶圆槽211至少有部分区域与所述划片214开口重合，所述结构对准针212与定位卡槽213的延伸方向位于同一直线上。所述结构对准针212用于在划片时对准待分析区域，确保划片后的晶圆截面在待分析的区域或结构上。所述结构对准针212直径为0.5mm-2mm，长度为7cm-13cm，本实施例中，较优的，结构对准针212直径为1mm，长度为10cm。所述晶圆槽211的深度为1.5cm-3cm，宽度为
1.本实施例中，晶圆槽211的深度为2cm,宽度为2mm。所述定位卡槽213的宽度
可为lcm-3cm,并略小于定位导轨的宽度，以便第一部件与第二部件卡合,深度为lcm_3cm。同样的，所述第二部件的材质为金属或耐磨的塑料，例如PP塑料、PEEK树脂或PFA树脂等。
[0026]参考图1，使用时，先将待划片的晶圆301 (可以是3D技术中多层堆叠的晶圆，也可以是单片的晶圆)插入第二部件201的晶圆槽中，利用结构对准针对将原上准待检测的部位；之后将第一部件101的定位导轨滑入第二部件201的定位卡槽中，使第一部件101与第二部件201卡合；然后利用调节螺丝调节划片刀的高度，以顶住晶圆；之后握住第一部件沿着定位卡槽将第一部件拉出；这样在两面都留下了划痕，然后将晶圆从第二部件中取出，在划痕两侧施加作用力，晶圆就会沿着划痕裂开，使得晶圆的截面在同一个面上，因而能节约手工打磨或FIB研磨的时间，大大提高工作效率。使用本申请的晶圆划片装置进行备制样本的过程不超过15分钟，能节约后续近2小时的打磨或FIB研磨的时间。
[0027]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种晶圆划片装置，用于3D集成技术的电镜样品的制备，其特征在于，所述晶圆划片装置包括第一部件和第二部件； 所述第一部件包括主体支架、调节螺丝、定位导轨以及划片刀，所述主体支架包括竖直设置的侧面支架，与所述侧壁垂直并相互平行设置的顶面支架和底面支架；所述定位导轨设置于所述顶面支架的下侧壁和底面支架的上侧壁；所述调节螺丝包括上调节螺丝和下调节螺丝，所述上调节螺丝贯穿所述顶面支架以及顶面支架的下侧壁的定位导轨，所述下调节螺丝贯穿所述底面支架以及底面支架的上侧壁的定位导轨，所述上调节螺丝和下调节螺丝位于同一直线上；所述划片刀与所述调节螺丝连接，通过调节调节螺丝控制所述划片刀的高度； 所述第二部件的形状为立方体，在所述第二部件上设置有两个定位卡槽，所述定位卡槽对称分布在第二部件的顶面和底面并延伸贯通至一侧面；所述定位卡槽底部设置有划片开口，连通两个定位卡槽；与定位卡槽贯通的侧面相对的侧面上设置有与所述划片开口相互垂直的晶圆槽以及向立方体外部延伸的结构对准针，所述晶圆槽至少有部分区域与所述划片开口重合，所述结构对准针与定位卡槽的延伸方向位于同一直线上。
2.如权利要求1所述的晶圆划片装置，其特征在于，所述定位卡槽的宽度为lcm-3cm，深度为lcm_3cm。
3.如权利要求1所述的晶圆划片装置，其特征在于，所述第一部件的材质为金属或耐磨的塑料。
4.如权利要求1所述的晶圆划片装置，其特征在于，所述第二部件的材质为金属或耐磨的塑料。
5.如权利要求1所述的晶圆划片装置，其特征在于，所述结构对准针的直径为0.5mm-2mm,长度为 7cm-13cm。
6.如权利要求1所述的晶圆划片装置，其特征在于，所述划片刀的材质为金刚石。
7.如权利要求1所述的晶圆划片装置，其特征在于，所述晶圆槽的宽度为1.5mm-3mm,深度为 1.5cm_3cm。
【文档编号】H01L21/68GK203536386SQ201320672396
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】虞勤琴, 韩耀梅, 郭志蓉, 范春燕 申请人:中芯国际集成电路制造(北京)有限公司