CN115360086A - 一种批量生产SiC薄片的分割剥离工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及SiC晶片切割剥离技术领域，公开一种批量生产SiC薄片的分割剥离工艺，所述分割剥离工艺包括如下步骤：从SiC晶锭上切割研磨得到SiC厚晶柱，再进行切割研磨得到两个厚度相同的SiC厚晶片，将SiC厚晶片键合在第一玻璃载盘和第二玻璃载盘之间，并置入装满溶液的承载腔体，通过承载腔体上设置有真空吸附装置的密封盖进行密封，真空吸附装置吸附第一玻璃载盘，对承载腔体进行恒温加热，使SiC厚晶片沿隐形切割面剥离，取出进行研磨抛光处理得到形成至少四个SiC薄晶片。
Description
技术领域
本发明涉及SiC晶片切割剥离技术领域，具体是一种批量生产SiC薄片的分割剥离工艺。
背景技术
碳化硅晶片具有高出传统硅数倍的禁带、漂移速度、击穿电压、热导率、耐高温等特性，而被应用于众多领域。
现有技术中申请号为CN202111581996.6，公开一种晶圆切割方法及晶圆切割装置，对待加工的晶圆进行固定，然后进行至少两次的切割清洗，对晶圆进行分段加工处理，保证晶圆的尺寸满足芯片加工使用，操作便捷，提高产品的稳定性和良率。
但是从晶锭上一次切割研磨抛光后，产生一片薄晶圆片，制备多个薄晶圆片，则需要按序对晶锭进行多次切割，切割后需要剥离，再对切割面进行研磨，重复操作才能制备多个薄晶圆片，操作麻烦，且工作效率低，无法短时间实现大批量的薄晶圆片制备，现设计一种批量生产SiC薄片的分割剥离工艺，用于解决现有技术薄晶圆片分割剥离的效率问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种批量生产SiC薄片的分割剥离工艺，以解决现有技术中提出的大批量生产SiC薄晶片的分割剥离问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种批量生产SiC薄片的分割剥离工艺，所述分割剥离工艺包括如下步骤：
S1、对SiC晶锭进行切割，从上SiC晶锭切割出SiC厚晶柱，再对切割面进行研磨抛光。
S2、对S1中切割出的SiC厚晶柱进行等距切割，形成两个厚度相同的SiC厚晶片，在对SiC厚晶片上的切割面进行研磨抛光。
S3、取出第一玻璃载盘，并将S2得到的SiC厚晶片键合在第一玻璃载盘上，再对SiC厚晶片进行激光隐形切割。
S4、取出第二玻璃载盘，将至少两个键合有第一玻璃载盘的SiC厚晶片键合在第二玻璃载盘上。
S5、取出装满溶液的承载腔体，承载腔体上设有密封盖，密封盖的一侧设有用于吸附第一玻璃载盘的真空吸附装置。
S6、利用真空吸附装置吸附住键合在SiC厚晶片上的第一玻璃载盘，并将第二玻璃载盘与键合有第一玻璃载盘的SiC厚晶片放入承载腔体内。
S7、对承载腔体进行恒温加热，SiC厚晶片沿隐形切割面被溶液蚀刻剥离，形成两个SiC薄晶片。
S8、从承载腔体内取出第一玻璃载盘和第二玻璃载盘，对SiC薄晶片的隐形切割面进行研磨抛光处理，再对SiC薄晶片进行解键合并取出表面黏着剂，得到至少四片SiC薄晶片。
进一步的，对SiC晶锭和SiC厚晶柱的切割均采用激光切割技术或金刚石线切割技术。
进一步的，所述S1中SiC厚晶柱的厚度为300-1000μm。
进一步的，所述S2中切割得到SiC厚晶片的厚度为125-475μm。
进一步的，所述第二玻璃载盘的直径大于第一玻璃载盘，且SiC厚晶片的一面通过黏着剂与第一玻璃载盘键合，另一面通过黏着剂与第二玻璃载盘键合。
进一步的，所述S5中真空吸附装置的数量取决于键合在第二玻璃载盘上的SiC厚晶片数量。
进一步的，所述溶液为强碱性溶液，包括NaOH溶液、KOH溶液。
进一步的，所述S7中恒温加热的时间为30-60min，加热温度为200℃-250℃。
进一步的，所述S8中得到的SiC薄晶片厚度为37.5-212.5μm。
进一步的，所述S8中研磨抛光处理包括对第二玻璃载盘上的SiC薄晶片的隐形切割面进行同时研磨抛光。
本发明的有益效果：
1、本发明分割剥离工艺，从SiC晶锭上切割一定长度的SiC厚晶柱，再对SiC厚晶柱进行切割研磨形成两个SiC厚晶片，最后对SiC厚晶片进行切割剥离得到SiC薄晶片，通过将SiC厚晶片批量键合在第二玻璃载盘上，进行批量的剥离处理，实现SiC薄晶片的批量制备，提高SiC薄晶片生产效率；
2、本发明分割剥离工艺，采用第一玻璃载盘和第二玻璃载盘对SiC厚晶片进行键合固定，便于在承载腔体的溶液内进行稳定的剥离，同时剥离后方便取出SiC薄晶片，便于后续的研磨抛光处理，进一步提高生产效率。
3、本发明分割剥离工艺，切割次数少，晶圆的材料损耗少，节约生产成本，提高效益。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明S1、S2的流程示意图；
图2是本发明S3、S4的流程示意图；
图3是本发明键合SiC厚晶片的第二玻璃载盘俯视图；
图4是本发明SiC厚晶片键合结构的示意图；
图5是本发明S5、S6、S7、S8的流程示意图。
附图标记如下：1-SiC晶锭、2-SiC厚晶柱、3-SiC厚晶片、4-第一玻璃载盘、5-黏着剂、6-SiC薄晶片、7-第二玻璃载盘、8-承载腔体、9-密封盖、10-真空吸附装置、11-溶液。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-5所示，一种批量生产SiC薄片的分割剥离工艺，分割剥离工艺包括如下步骤：
S1、采用激光切割技术或金刚石线切割技术，从SiC晶锭1上切割出SiC厚晶柱2，对切割面进行研磨抛光后，得到厚度为300-1000μm的SiC厚晶柱2。
本实施例中选取800μm的SiC厚晶柱2，实际生产可根据设备容纳的尺寸选择需要后薄片厚度，进行SiC厚晶柱2的厚度选择。
S2、取下研磨抛光后的SiC厚晶柱2，采用激光切割技术或金刚石线切割技术，从SiC厚晶柱2中间切割成两个厚度相同的SiC厚晶片3，对切割面进行研磨抛光，得到SiC厚晶片3的厚度为125-475μm。
本实施例中SiC厚晶柱2切割形成两个厚度为400μm的SiC厚晶片3，经过S2中研磨抛光后，得到两个厚度为375μm的SiC厚晶片3。
S3、将得到的SiC厚晶片3的一面键合在第一玻璃载盘4上，第一玻璃载盘4与SiC厚晶片3通过黏着剂5进行键合固定，再将第一玻璃载盘4放置在激光隐形切割机上，对第一玻璃载盘4上的SiC厚晶片3进行激光隐形切割。
S4、取出直径大于第一玻璃载盘4的第二玻璃载盘7，第二玻璃载盘7上设有黏着剂5的一面与第一玻璃载盘4上的SiC厚晶片3的光滑面键合，第二玻璃载盘7上键合连接至少两个SiC厚晶片3，将第二玻璃载盘7与键合有第一玻璃载盘4的SiC厚晶片3一起翻转180度，使第二玻璃载盘7位于SiC厚晶片3下方。
如图3、图4所示，本实施例中第二玻璃载盘7上键合四个SiC厚晶片3，实际生产中，根据设备的容纳量决定放置SiC厚晶片3的数量。
S5、取出承载腔体8，将承载腔体8装满溶液11，溶液11为强碱性溶液，包括NaOH溶液、KOH溶液，承载腔体8上设有密封盖9，密封盖9的一侧设有真空吸附装置10，真空吸附装置10的数量取决于键合在第二玻璃载盘7上的SiC厚晶片3数量。
S6、利用真空吸附装置10吸附住键合在SiC厚晶片3上的第一玻璃载盘4，并将第二玻璃载盘7与键合有第一玻璃载盘4的SiC厚晶片3放入承载腔体8内，密封盖9与承载腔体8连接形成密封环境，溶液11浸没SiC厚晶片3。
S7、对承载腔体8进行恒温加热30-60min，加热温度为200℃-250℃，溶液11对SiC厚晶片3进行蚀刻，使SiC厚晶片3沿隐形切割面被蚀刻剥离，形成两个SiC薄晶片6，SiC薄晶片6厚度为37.5-212.5μm。
本实施例中的加热温度若超过250℃，会导致黏着剂的粘性降低。
S8、从承载腔体8内取出第一玻璃载盘4和第二玻璃载盘7，对SiC薄晶片6的隐形切割面进行研磨抛光处理，再对SiC薄晶片6进行解键合并取出表面黏着剂，得到至少四片SiC薄晶片6。
本实施例中对SiC厚晶片3进行剥离后得到8片厚度为162.5μm的SiC薄晶片6。
实施例2
如图1-5所示，一种批量生产SiC薄片的分割剥离工艺，分割剥离工艺包括如下步骤：
S1、采用激光切割技术或金刚石线切割技术，从SiC晶锭1上切割出SiC厚晶柱2，对切割面进行研磨抛光后，得到厚度为300-1000μm的SiC厚晶柱2。
本实施例中选取800μm的SiC厚晶柱2，实际生产可根据设备容纳的尺寸选择需要后薄片厚度，进行SiC厚晶柱2的厚度选择。
S2、取下研磨抛光后的SiC厚晶柱2，采用激光切割技术或金刚石线切割技术，从SiC厚晶柱2中间切割成两个厚度相同的SiC厚晶片3，对切割面进行研磨抛光，得到SiC厚晶片3的厚度为125-475μm。
本实施例中SiC厚晶柱2切割形成两个厚度为400μm的SiC厚晶片3，经过S2中研磨抛光后，得到两个厚度为375μm的SiC厚晶片3。
S3、将得到的SiC厚晶片3的一面键合在第一玻璃载盘4上，第一玻璃载盘4与SiC厚晶片3通过黏着剂5进行键合固定，再将第一玻璃载盘4放置在激光隐形切割机上，对第一玻璃载盘4上的SiC厚晶片3进行激光隐形切割。
S4、取出直径大于第一玻璃载盘4的第二玻璃载盘7，在第二玻璃载盘7上均匀附着一层黏着剂5，将键合有第一玻璃载盘4的SiC厚晶片3翻转后，使SiC厚晶片3的光滑面与第二玻璃载盘7键合，至少两个SiC厚晶片3键合在第二玻璃载盘7上。
如图3、图4所示，本实施例中第二玻璃载盘7上键合四个SiC厚晶片3，实际生产中，根据设备的容纳量决定放置SiC厚晶片3的数量。
S5、取出承载腔体8，将承载腔体8装满溶液11，溶液11为强碱性溶液，包括NaOH溶液、KOH溶液，承载腔体8上设有密封盖9，密封盖9的一侧设有真空吸附装置10，真空吸附装置10的数量取决于键合在第二玻璃载盘7上的SiC厚晶片3数量。
S6、利用真空吸附装置10吸附住键合在SiC厚晶片3上的第一玻璃载盘4，并将第二玻璃载盘7与键合有第一玻璃载盘4的SiC厚晶片3放入承载腔体8内，密封盖9与承载腔体8连接形成密封环境，溶液11浸没SiC厚晶片3。
S7、对承载腔体8进行恒温加热30-60min，加热温度为200℃-250℃，溶液11对SiC厚晶片3进行蚀刻，使SiC厚晶片3沿隐形切割面被蚀刻剥离，形成两个SiC薄晶片6，SiC薄晶片6厚度为37.5-212.5μm。
本实施例中的加热温度若超过250℃，会导致黏着剂的粘性降低。
S8、从承载腔体8内取出第一玻璃载盘4和第二玻璃载盘7，同时对第二玻璃载盘7上的SiC薄晶片6的隐形切割面进行研磨抛光处理，对第一玻璃玻璃载盘4上的SiC薄晶片6的隐形切割面进行研磨抛光处理，再对SiC薄晶片6进行解键合并取出表面黏着剂，得到至少四片SiC薄晶片6。
本实施例中对SiC厚晶片3进行剥离后得到8片厚度为162.5μm的SiC薄晶片6。
本实施例1、实施例2的有益效果：从SiC晶锭1直接切割一定厚度的SiC厚晶柱2，对SiC厚晶柱2进行对半切割后，形成SiC厚晶片3，再进行激光隐形切割后，将多个SiC厚晶片3置于第二玻璃载盘7上，放入盛满强碱性溶液11的承载腔体8内，通过加热使SiC厚晶片3剥离形成SiC薄晶片6，一次加工可得到至少四片SiC薄晶片6。
相较于传统对SiC晶锭1进行单片切割剥离制备薄晶圆片的工艺流程，本实施例提高了一次性制备薄晶片6的数量，节约生产成本，同时在承载腔体8内蚀刻玻璃后，取出第二玻璃载盘7后，对其上的SiC薄晶片6进行同时打磨，缩短加工时间，提高生产效率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (10)
1.一种批量生产SiC薄片的分割剥离工艺，其特征在于，所述分割剥离工艺包括如下步骤：
S1、对SiC晶锭(1)进行切割，从上SiC晶锭(1)切割出SiC厚晶柱(2)，再对切割面进行研磨抛光；
S2、对S1中切割出的SiC厚晶柱(2)进行等距切割，形成两个厚度相同的SiC厚晶片(3)，在对SiC厚晶片(3)上的切割面进行研磨抛光；
S3、取出第一玻璃载盘(4)，并将S2得到的SiC厚晶片(3)键合在第一玻璃载盘(4)上，再对SiC厚晶片(3)进行激光隐形切割；
S4、取出第二玻璃载盘(7)，将至少两个键合有第一玻璃载盘(4)的SiC厚晶片(3)键合在第二玻璃载盘(7)上；
S5、取出装满溶液(11)的承载腔体(8)，承载腔体(8)上设有密封盖(9)，密封盖(9)的一侧设有用于吸附第一玻璃载盘(4)的真空吸附装置(10)；
S6、利用真空吸附装置(10)吸附住键合在SiC厚晶片(3)上的第一玻璃载盘(4)，并将第二玻璃载盘(7)与键合有第一玻璃载盘(4)的SiC厚晶片(3)放入承载腔体(8)内；
S7、对承载腔体(8)进行恒温加热，SiC厚晶片(3)沿隐形切割面被溶液(11)蚀刻剥离，形成两个SiC薄晶片(6)；
S8、从承载腔体(8)内取出第一玻璃载盘(4)和第二玻璃载盘(7)，对SiC薄晶片(6)的隐形切割面进行研磨抛光处理，再对SiC薄晶片(6)进行解键合并取出表面黏着剂，得到至少四片SiC薄晶片(6)。
2.根据权利要求1所述的一种批量生产SiC薄片的分割剥离工艺，其特征在于，对SiC晶锭(1)和SiC厚晶柱(2)的切割均采用激光切割技术或金刚石线切割技术。
3.根据权利要求1所述的一种批量生产SiC薄片的分割剥离工艺，其特征在于，所述S1中SiC厚晶柱(2)的厚度为300-1000μm。
4.根据权利要求1所述的一种批量生产SiC薄片的分割剥离工艺，其特征在于，所述S2中切割得到SiC厚晶片(3)的厚度为125-475μm。
5.根据权利要求1所述的一种批量生产SiC薄片的分割剥离工艺，其特征在于，所述第二玻璃载盘(7)的直径大于第一玻璃载盘(4)，且SiC厚晶片(3)的一面通过黏着剂(5)与第一玻璃载盘(4)键合，另一面通过黏着剂(5)与第二玻璃载盘(7)键合。
6.根据权利要求5所述的一种批量生产SiC薄片的分割剥离工艺，其特征在于，所述S5中真空吸附装置(10)的数量取决于键合在第二玻璃载盘(7)上的SiC厚晶片(3)数量。
7.根据权利要求1所述的一种批量生产SiC薄片的分割剥离工艺，其特征在于，所述溶液(11)为强碱性溶液，包括NaOH溶液、KOH溶液。
8.根据权利要求1所述的一种批量生产SiC薄片的分割剥离工艺，其特征在于，所述S7中恒温加热的时间为30-60min，加热温度为200℃-250℃。
9.根据权利要求1所述的一种批量生产SiC薄片的分割剥离工艺，其特征在于，所述S8中得到的SiC薄晶片(6)厚度为37.5-212.5μm。
10.根据权利要求1所述的一种批量生产SiC薄片的分割剥离工艺，其特征在于，所述S8中研磨抛光处理包括对第二玻璃载盘(7)上的SiC薄晶片(6)的隐形切割面进行同时研磨抛光。
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| CN202210892183.7A Pending CN115360086A (zh) | 2022-07-27 | 2022-07-27 | 一种批量生产SiC薄片的分割剥离工艺 |
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|---|---|
| CN (1) | CN115360086A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030060021A1 (en) * | 2001-09-27 | 2003-03-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of and mechanism for peeling adhesive tape bonded to segmented semiconductor wafer |
| WO2011084531A2 (en) * | 2009-12-15 | 2011-07-14 | Solexel, Inc. | Mobile vacuum carriers for thin wafer processing |
| JP2018056384A (ja) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 株式会社ディスコ | デバイスウエーハの加工方法 |
| CN111446151A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-07-24 | 绍兴同芯成集成电路有限公司 | 一种切割晶粒后批量转移晶粒至蓝膜的方法 |
-
2022
- 2022-07-27 CN CN202210892183.7A patent/CN115360086A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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