一种提高锑化铟切割晶片成品合格率的方法技术

本发明专利技术涉及一种提高锑化铟切割晶片成品合格率的方法，属于光电材料技术领域。所述方法通过在多丝切割机的机座放置需要切割的锑化铟晶锭，将锑化铟晶锭四周用挡板完全围挡住，仅在上方开口，从开口处加入粘胶，至粘胶充满锑化铟晶锭与挡板之间的缝隙且粘胶上表面与锑化铟晶锭高度相等为止，锑化铟晶锭表面被粘胶全覆盖，放置至粘胶完全固化，锑化铟晶锭固定在多丝切割机的机座上；用多丝切割机直径为0.08mm～0.16mm的钢丝以4mm/h～5mm/h的切割速度对锑化铟晶锭进行切割；将锑化铟晶锭和机座一起放入盛有冷水的容器中，加热至粘胶软化，将切割好的锑化铟晶片从机座上取出。所述方法可以使成品率大大提高，晶片数量增加30％以上，减少了劳动力，提高了经济效益。

A Method to Improve the Qualification Rate of Indium Antimony Cutting Wafer

The invention relates to a method for improving the qualified rate of indium antimony cutting wafer products, belonging to the technical field of photoelectric materials. By placing the indium antimonide ingot to be cut on the base of the multi-wire cutting machine, the indium antimonide ingot is completely surrounded by a baffle, and only the upper opening is opened. The viscose is added from the opening until the viscose fills the gap between the indium antimonide ingot and the baffle and the viscose upper surface is equal to the height of the indium antimonide ingot. The surface of the indium antimonide ingot is completely covered by viscose and placed to stick. InSb crystal ingot is fixed on the base of the multi-wire cutting machine; InSb crystal ingot is cut by steel wire with the diameter of 0.08mm-0.16mm at the cutting speed of 4mm/h-5mm/h; InSb crystal ingot and the base are put together in a container containing cold water, heated to viscose softening, and the cut InSb wafer is taken out from the base. The method can greatly improve the yield, increase the number of wafers by more than 30%, reduce the labor force and improve the economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种提高锑化铟切割晶片成品合格率的方法
本专利技术涉及一种提高锑化铟切割晶片成品合格率的方法，属于光电材料

技术介绍
锑化铟(InSb)是Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体，它具有窄禁带宽度和高迁移率等特点。表1列出了锑化铟材料的基本特性。锑化铟材料在红外波段有较高的灵敏度，是一种适宜制作中波红外光电探测器、霍尔器件和磁阻元件的材料。近年来用其制备的红外光电探测器已在红外跟踪系统、红外照相机、红外热像仪、自动控制器、气体分析仪和红外测温仪等方面广泛应用。表1锑化铟材料的基本特性红外探测器的量子效率与选用的红外敏感材料密切相关，锑化铟在(3～5)μm波段具有很高的量子效率，加上锑化铟在制备红外探测器上拥有低成本和性能稳定的优势，因此由于锑化铟红外探测器以其在军事方面的重要应用及在民用方面的广阔前景，越来越多的国家和机构开始注意到InSb独特的性质及其在红外探测器领域的应用前景，引起了越来越广泛的关注；西方国家在锑化铟材料及探测器方面开展了大量研究并取得了很大进展。目前现有技术中的锑化铟单晶生长主要采用常规的Czochralski(切克劳斯基)法生长，这是一种制备半导体块状单晶材料的重要手段。该方法可以不受坩埚约束而生长晶体，晶体的外形尺寸在一定范围内可选择，同时，所制备的晶体有较高的完整性。Czochralski法生长单晶的设备主要包括加热器、石英管、坩埚以及提拉杆，加热器对放置坩埚的石英管区域加热，使坩埚内部的多晶材料熔融，通过提拉杆使籽晶插入熔体中，随后再将籽晶慢慢提起，新的晶体在籽晶下部不断生长，在单晶生长的过程中石英管内部充入保护气体。用作红外探测器材料的锑化铟晶体在使用前需先进行定向切片及晶片的无损磨抛两个过程。现有技术中使用内圆切割机对锑化铟体晶进行定向切片，锑化铟材料的机械强度低，为减小裂片率，内圆切片时晶片厚度选择至少要在1.2mm以上，切下的厚度为0.75mm。使用内圆机切片是影响片厚大幅减薄的最大制约因素，导致出片率低、效益低。多丝切割机具有切片弯曲度(BOW)小、翘曲度(Warp)小、平行度(Tarp)好、厚度公差小、切片损耗小、粗糙度小、出片率高、产能高以及生产效率高等优势。现代精密控制技术的应用使其可靠性也有了充分保障，是规模化切割和提高生产效率的必然选择，并正逐步取代刀锯片、砂轮片及内圆切割等传统的切割方式，已广泛应用于半导体等硬脆性材料的切割。由于锑化铟材料的物理化学和冶金特性，使得高质量锑化铟晶体的制备比较困难，到现在为止依然是一个世界性难题，导致其成本居高不下，满足使用性能的两英寸锑化铟晶片材料价格每片在5000元以上。目前，以年产合格锑化铟晶片超过2000片，以此为基础进行两种切割方式效益和损耗方面的计算比较。假设最终锑化铟晶片的厚度要求均为目前的0.75mm，若使用内圆切割机切片，在可容忍裂片率的条件下，切割的进料厚度为1.2mm(刀缝0.35mm)，而若使用多丝切割机进料厚度只需0.9mm(采用线径0.12mm)，由此可算出内圆切割机切30片的材料用多丝切割机可切40片。即使用内圆切割机切2000片，如果换用多丝切割机则能切出2666片，可多出片666片，这还不计入内圆切片破片多损耗的部分。所以可计算出相比多丝切割目前每年内圆切割损失的晶片价值＝666×5000元＝3330000元＝333(万元)因此，多丝切割机代替现在的内圆切割机进行锑化铟晶体切片，将带来巨大的成本节约，也是成倍提高晶片出片率的最有效途径，其必要性不言而喻。但是，由于锑化铟材料的物理化学特性，在采用多丝切割机切割时，如果不选择合适的设备及切割条件、仅将锑化铟材料采用常规方法将其底部固定在切割机的机座上切割，在易发生碎片问题，成品率较低，因此亟待一种提高成品率，减少破损率或消除破损率的方法。
技术实现思路
为了提高锑化铟晶锭切割晶片的成品率，本专利技术的目的在于提供一种提高锑化铟切割晶片成品合格率的方法。为实现本专利技术的目的，提供以下技术方案。一种提高锑化铟切割晶片成品合格率的方法，所述方法步骤如下：(1)在多丝切割机的机座放置需要切割的锑化铟晶锭，将锑化铟晶锭四周用挡板完全围挡住，仅在上方开口，从开口处加入粘胶，至粘胶充满锑化铟晶锭与挡板之间的缝隙且粘胶上表面与锑化铟晶锭高度相等为止，保证锑化铟晶锭表面被粘胶全覆盖，放置至粘胶完全固化，锑化铟晶锭固定在多丝切割机的机座上；(2)用多丝切割机直径(Ф)为0.08mm～0.16mm的钢丝以4mm/h～5mm/h的切割速度对锑化铟晶锭进行切割；(3)锑化铟晶锭切割完成后，将锑化铟晶锭和机座一起放入盛有冷水的容器中，加热至粘胶软化，将切割好的锑化铟晶片从机座上取出。其中，所述粘胶由日本日化精工株式会社生产的Q-FC-3HA硬化剂和Q-FC-3RA主剂组成，现配现用；按照体积比为1:1混合均匀制得。所述挡板材料为强度、刚性小于等于固化粘胶的材料，以避免影响多丝切割机的切割；优选所述挡板为聚氯乙烯(PVC)树脂材料。优选所述多丝切割机为日本高鸟公司的MWS-610SD的多丝切割机。有益效果1.本专利技术提供了一种提高锑化铟切割晶片成品合格率的方法，所述方法通过选用多丝切割机替代传统的内圆切割机切割锑化铟晶锭，过去用内圆切割机一根Ф50mm锑化铟晶锭大约需要2个星期，现在用多丝切割机八小时就能完成，大大提高了工作效率；2.本专利技术提供了一种提高锑化铟切割晶片成品合格率的方法，所述方法通过对多丝切割机的钢丝规格、切割速度、锑化铟晶锭的固定方式及固定材料进行创造性工作，得到了一种可以大大提高成品的切割方法，所述方法使成品晶片数量增加30％以上，减少了劳动力，提高了经济效益。具体实施方式下面具体实施例来详述本专利技术，但不作为对本专利技术专利的限定。实施例1一种提高锑化铟切割晶片成品合格率的方法，所述方法步骤如下：(1)在日本高鸟公司的MWS-610SD多丝切割机的机座放置需要切割的一根直径(Ф)为50mm的锑化铟晶锭，将锑化铟晶锭四周用挡板完全围挡住，用粘胶把所述挡板粘在机座上，形成长方体框架结构，仅在上方开口，从开口处加入粘胶，至粘胶充满锑化铟晶锭与挡板之间的缝隙且粘胶上表面与锑化铟晶锭高度相等为止，保证晶锭表面被粘胶全覆盖，放置至粘胶完全固化，锑化铟晶锭固定在多丝切割机的机座上；所述挡板根据所述锑化铟晶锭的直径和长度，由2块规格为100mm×70mm×10mm的挡板以及2块规格为70mm×70mm×10mm的挡板组成；挡板材料为PVC树脂材料。所述粘胶为日本日化精工株式会社生产的Q-FC-3HA硬化剂和Q-FC-3RA主剂按照体积比为1:1用玻璃棒调配混合均匀制得，现配现用。(2)用多丝切割机直径为0.15mm的钢丝以5mm/h的切割速度对锑化铟晶锭进行切割；(3)锑化铟晶锭切割完成后，将锑化铟晶锭和机座一起放入盛有冷水的不锈钢脸盆中，用电磁炉加热一个小时至粘胶软化，将切割好的锑化铟晶片从机座上一片一片取出，一共切割得到锑化铟晶片50片，每片完整，破损率为零。实施例2一种提高锑化铟切割晶片成品合格率的方法，所述方法步骤如下：(1)同实施例步骤(1)；(2)用多丝切割机直径为0.08mm的钢丝以4mm/h的切割速度对锑化铟晶锭进行切割；(3)同实施例1步骤(3)，一共切割得到锑化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高锑化铟切割晶片成品合格率的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：(1)在多丝切割机的机座放置需要切割的锑化铟晶锭，将锑化铟晶锭四周用挡板完全围挡住，仅在上方开口，从开口处加入粘胶，至粘胶充满锑化铟晶锭与挡板之间的缝隙且粘胶上表面与锑化铟晶锭高度相等为止，锑化铟晶锭表面被粘胶全覆盖，放置至粘胶完全固化，锑化铟晶锭固定在多丝切割机的机座上；(2)用多丝切割机直径为0.08mm～0.16mm的钢丝以4mm/h～5mm/h的切割速度对锑化铟晶锭进行切割；(3)锑化铟晶锭切割完成后，将锑化铟晶锭和机座一起放入盛有冷水的容器中，加热至粘胶软化，将切割好的锑化铟晶片从机座上取出；其中，所述粘胶由日本日化精工株式会社生产的Q‑FC‑3HA硬化剂和Q‑FC‑3RA主剂组成；所述挡板材料为强度、刚性小于等于固化粘胶的材料。

【技术特征摘要】
1.一种提高锑化铟切割晶片成品合格率的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：(1)在多丝切割机的机座放置需要切割的锑化铟晶锭，将锑化铟晶锭四周用挡板完全围挡住，仅在上方开口，从开口处加入粘胶，至粘胶充满锑化铟晶锭与挡板之间的缝隙且粘胶上表面与锑化铟晶锭高度相等为止，锑化铟晶锭表面被粘胶全覆盖，放置至粘胶完全固化，锑化铟晶锭固定在多丝切割机的机座上；(2)用多丝切割机直径为0.08mm～0.16mm的钢丝以4mm/h～5mm/h的切割速度对锑化铟晶锭进行切割；(3)锑化铟晶锭切割完成后，将锑化铟晶锭和机座一起放入盛有冷水的容器中，加热至粘胶软化，将切割好的锑化铟晶片从机座上取出；其中，所述粘胶由日本日化精工株式会社生产的Q-FC-3HA硬化剂和...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶薇，陈建才，李忠良，刘世能，何雯瑾，太云见，赵鹏，黄晖，
申请(专利权)人：云南北方昆物光电科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53