晶圓劃片裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型揭露了一種晶圓劃片裝置，用于3D集成技術(shù)的電鏡樣品的制備，所述晶圓劃片裝置包括第一部件和第二部件，第二部件將晶圓固定并對準待檢測的區(qū)域，第一部件根據(jù)定位導軌利用兩片對準的劃片刀在晶圓的兩面同時進行劃片，這樣得到的晶圓截面在同一平面上，節(jié)省了打磨或FIB研磨的工藝時間，大大的提高效率。
【專利說明】晶圓劃片裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及集成電路制造領(lǐng)域，尤其涉及一種晶圓劃片裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導體制造工藝的發(fā)展，器件尺寸逐漸逼近物理極限的限制，3D集成技術(shù)逐漸成為技術(shù)發(fā)展的主流方向。3D集成技術(shù)是指將多層平面器件堆疊起來，通過穿透硅通孔實現(xiàn)在豎直方向上的互連。其至少包括了相互鍵合的兩片晶圓，在晶圓可靠性測試中，由于與傳統(tǒng)的單片晶圓結(jié)構(gòu)不同，電鏡樣品的備制也遇到新的問題。
[0003]在傳統(tǒng)的備制電鏡樣品過程中，利用金剛石刀在晶圓表面劃痕，然后在劃痕兩邊施加作用力，晶圓沿著〈110〉方向開裂，暴露出待檢測的截面。但在3D集成技術(shù)中，相互鍵合的兩片晶圓在開裂時截面并不在一個平面上，兩片晶圓的截面會相差十幾微米甚至上百微米，因此還需要利用較長時間進行打磨或利用聚焦離子束(FIB)進行研磨，使兩片晶圓的截面在同一個平面上，才能進行檢測分析。但是這樣做，一方面增加了工藝成本，另一方面延長了工藝周期，降低了效率。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型提供晶圓劃片裝置，用于3D集成技術(shù)的電鏡樣品的制備，能方便簡便的對晶圓劃片，大大的節(jié)省了打磨或FIB研磨的時間，節(jié)省了工藝成本，提高了效率。
[0005]為解決上述問題，本實用 新型提供一種晶圓劃片裝置，用于3D集成技術(shù)的電鏡樣品的制備，其特征在于，所述晶圓劃片裝置包括第一部件和第二部件；
[0006]所述第一部件包括主體支架、調(diào)節(jié)螺絲、定位導軌以及劃片刀，所述主體支架包括豎直設置的側(cè)面支架，與所述側(cè)壁垂直并相互平行設置的頂面支架和底面支架；所述定位導軌設置于所述頂面支架的下側(cè)壁和底面支架的上側(cè)壁；所述調(diào)節(jié)螺絲包括上調(diào)節(jié)螺絲和下調(diào)節(jié)螺絲，所述上調(diào)節(jié)螺絲貫穿所述頂面支架以及頂面支架的下側(cè)壁的定位導軌，所述下調(diào)節(jié)螺絲貫穿所述底面支架以及底面支架的上側(cè)壁的定位導軌，所述上調(diào)節(jié)螺絲和下調(diào)節(jié)螺絲位于同一直線上；所述劃片刀與所述調(diào)節(jié)螺絲連接，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺絲控制所述劃片刀的高度；
[0007]所述第二部件的形狀為立方體，在所述第二部件上設置有兩個定位卡槽，所述定位卡槽對稱分布在第二部件的頂面和底面并延伸貫通至一側(cè)面；所述定位卡槽底部設置有劃片開口，連通兩個定位卡槽；與定位卡槽貫通的側(cè)面相對的側(cè)面上設置有與所述劃片開口相互垂直的晶圓槽以及向立方體外部延伸的結(jié)構(gòu)對準針，所述晶圓槽至少有部分區(qū)域與所述劃片開口重合，所述結(jié)構(gòu)對準針與定位卡槽的延伸方向位于同一直線上。
[0008]可選的，所述定位卡槽的寬度為lcm-3cm,深度為lcm_3cm。
[0009]可選的，所述第一部件的材質(zhì)為金屬或耐磨的塑料。
[0010]可選的，所述第二部件的材質(zhì)為金屬或耐磨的塑料。
[0011]可選的，所述結(jié)構(gòu)對準針的直徑為0.長度為7cm_13cm。[0012]可選的，所述劃片刀的材質(zhì)為金剛石。
[0013]可選的,所述晶圓槽的寬度為1.深度為1.5cm_3cm。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供的晶圓劃片裝置，采用包括第一部件和第二部件，第二部件將晶圓固定并對準待檢測的區(qū)域，所述第二部件用于放置晶圓并確定劃片方向，然后第一部件利用定位導軌沿著第二部件的定位卡槽的方向利用兩片對準的劃片刀在晶圓的兩面同時進行劃片，這樣得到的晶圓截面在同一平面上，節(jié)省了打磨或FIB研磨的工藝時間，大大的提高效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本申請實施例的晶圓劃片裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本申請實施例的晶圓劃片裝置第一部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本申請實施例的晶圓劃片裝置第一部件的正視圖；
[0018]圖4為本申請實施例的晶圓劃片裝置第一部件的俯視圖；
[0019]圖5為本申請實施例的晶圓劃片裝置第二部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6為本申請實施例的晶圓劃片裝置第二部件的正視圖；
[0021]圖7為本申請實施例的晶圓劃片裝置第二部件的俯視圖。
【具體實施方式】
[0022]本實用新型的核心思想在于，提供一種晶圓劃片裝置，用于3D集成技術(shù)的電鏡樣品的制備，所述晶圓劃片裝置包括第一部件和第二部件，第二部件將晶圓固定并對準待檢測的區(qū)域，第一部件根據(jù)定位導軌利用兩片對準的劃片刀在晶圓的兩面同時進行劃片，這樣得到的晶圓截面在同一平面上，節(jié)省了打磨或FIB研磨的工藝時間，大大的提高效率。
[0023]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型提出的晶圓劃片裝置。
[0024]參考附圖1，圖1為本實施例的晶圓劃片裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，所述晶圓劃片裝置包括第一部件101和第二部件102。參照圖2至圖4，圖2為本實施例的晶圓劃片裝置第一部件的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本實施例的晶圓劃片裝置第一部件的正視圖；圖4為本實施例的晶圓劃片裝置第一部件的俯視圖。所述第一部件包括主體支架110、調(diào)節(jié)螺絲111、定位導軌113以及劃片刀112，所述主體支架110包括豎直設置的側(cè)面支架，與所述側(cè)壁垂直并相互平行設置的頂面支架和底面支架；所述定位導軌113設置于所述頂面支架的下側(cè)壁和底面支架的上側(cè)壁；所述調(diào)節(jié)螺絲111包括上調(diào)節(jié)螺絲和下調(diào)節(jié)螺絲，所述上調(diào)節(jié)螺絲貫穿所述頂面支架以及頂面支架的下側(cè)壁的定位導軌，所述下調(diào)節(jié)螺絲貫穿所述底面支架以及底面支架的上側(cè)壁的定位導軌，所述上調(diào)節(jié)螺絲和下調(diào)節(jié)螺絲位于同一直線上；所述劃片刀113與所述調(diào)節(jié)螺絲111連接，這樣可以通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺絲111控制所述劃片刀113的高度，并且由于上調(diào)節(jié)螺絲和下調(diào)節(jié)螺絲位于同一直線上，兩片劃片刀也對準于同一直線上。具體的，所述定位導軌的寬度為lcm-3cm，所述第一部件的材質(zhì)可以是金屬或耐磨的塑料。較優(yōu)的，所述劃片刀113為金剛石材質(zhì)。
[0025]參照圖5至圖7，圖5為本實施例的晶圓劃片裝置第二部件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實施例的晶圓劃片裝置第二部件的正視圖；圖7為本實施例的晶圓劃片裝置第二部件的俯視圖。所述第二部件201的形狀為立方體，在所述第二部件上設置有兩個定位卡槽213，所述定位卡槽對稱分布在第二部件201的頂面和底面并延伸貫通至一側(cè)面；所述定位卡槽213底部設置有劃片開口 214，連通兩個定位卡槽，劃片刀在使用時可在所述劃片開口中對晶圓進行劃片；與定位卡槽貫通的側(cè)面相對的側(cè)面上設置有與所述劃片開口 214相互垂直的晶圓槽211以及向立方體外部延伸的結(jié)構(gòu)對準針212，所述晶圓槽211至少有部分區(qū)域與所述劃片214開口重合，所述結(jié)構(gòu)對準針212與定位卡槽213的延伸方向位于同一直線上。所述結(jié)構(gòu)對準針212用于在劃片時對準待分析區(qū)域，確保劃片后的晶圓截面在待分析的區(qū)域或結(jié)構(gòu)上。所述結(jié)構(gòu)對準針212直徑為0.5mm-2mm，長度為7cm-13cm，本實施例中，較優(yōu)的，結(jié)構(gòu)對準針212直徑為1mm，長度為10cm。所述晶圓槽211的深度為1.5cm-3cm，寬度為
1.本實施例中，晶圓槽211的深度為2cm,寬度為2mm。所述定位卡槽213的寬度
可為lcm-3cm,并略小于定位導軌的寬度，以便第一部件與第二部件卡合,深度為lcm_3cm。同樣的，所述第二部件的材質(zhì)為金屬或耐磨的塑料，例如PP塑料、PEEK樹脂或PFA樹脂等。
[0026]參考圖1，使用時，先將待劃片的晶圓301 (可以是3D技術(shù)中多層堆疊的晶圓，也可以是單片的晶圓)插入第二部件201的晶圓槽中，利用結(jié)構(gòu)對準針對將原上準待檢測的部位；之后將第一部件101的定位導軌滑入第二部件201的定位卡槽中，使第一部件101與第二部件201卡合；然后利用調(diào)節(jié)螺絲調(diào)節(jié)劃片刀的高度，以頂住晶圓；之后握住第一部件沿著定位卡槽將第一部件拉出；這樣在兩面都留下了劃痕，然后將晶圓從第二部件中取出，在劃痕兩側(cè)施加作用力，晶圓就會沿著劃痕裂開，使得晶圓的截面在同一個面上，因而能節(jié)約手工打磨或FIB研磨的時間，大大提高工作效率。使用本申請的晶圓劃片裝置進行備制樣本的過程不超過15分鐘，能節(jié)約后續(xù)近2小時的打磨或FIB研磨的時間。
[0027]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種晶圓劃片裝置，用于3D集成技術(shù)的電鏡樣品的制備，其特征在于，所述晶圓劃片裝置包括第一部件和第二部件； 所述第一部件包括主體支架、調(diào)節(jié)螺絲、定位導軌以及劃片刀，所述主體支架包括豎直設置的側(cè)面支架，與所述側(cè)壁垂直并相互平行設置的頂面支架和底面支架；所述定位導軌設置于所述頂面支架的下側(cè)壁和底面支架的上側(cè)壁；所述調(diào)節(jié)螺絲包括上調(diào)節(jié)螺絲和下調(diào)節(jié)螺絲，所述上調(diào)節(jié)螺絲貫穿所述頂面支架以及頂面支架的下側(cè)壁的定位導軌，所述下調(diào)節(jié)螺絲貫穿所述底面支架以及底面支架的上側(cè)壁的定位導軌，所述上調(diào)節(jié)螺絲和下調(diào)節(jié)螺絲位于同一直線上；所述劃片刀與所述調(diào)節(jié)螺絲連接，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺絲控制所述劃片刀的高度； 所述第二部件的形狀為立方體，在所述第二部件上設置有兩個定位卡槽，所述定位卡槽對稱分布在第二部件的頂面和底面并延伸貫通至一側(cè)面；所述定位卡槽底部設置有劃片開口，連通兩個定位卡槽；與定位卡槽貫通的側(cè)面相對的側(cè)面上設置有與所述劃片開口相互垂直的晶圓槽以及向立方體外部延伸的結(jié)構(gòu)對準針，所述晶圓槽至少有部分區(qū)域與所述劃片開口重合，所述結(jié)構(gòu)對準針與定位卡槽的延伸方向位于同一直線上。
2.如權(quán)利要求1所述的晶圓劃片裝置，其特征在于，所述定位卡槽的寬度為lcm-3cm，深度為lcm_3cm。
3.如權(quán)利要求1所述的晶圓劃片裝置，其特征在于，所述第一部件的材質(zhì)為金屬或耐磨的塑料。
4.如權(quán)利要求1所述的晶圓劃片裝置，其特征在于，所述第二部件的材質(zhì)為金屬或耐磨的塑料。
5.如權(quán)利要求1所述的晶圓劃片裝置，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)對準針的直徑為0.5mm-2mm,長度為 7cm-13cm。
6.如權(quán)利要求1所述的晶圓劃片裝置，其特征在于，所述劃片刀的材質(zhì)為金剛石。
7.如權(quán)利要求1所述的晶圓劃片裝置，其特征在于，所述晶圓槽的寬度為1.5mm-3mm,深度為 1.5cm_3cm。
【文檔編號】H01L21/68GK203536386SQ201320672396
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】虞勤琴, 韓耀梅, 郭志蓉, 范春燕 申請人:中芯國際集成電路制造(北京)有限公司