碳化硅晶棒多线切割方法技术

一种碳化硅晶棒的多线切割方法，包括：对碳化硅晶棒的端面进行应力状态检测，选出具有压应力的压应力型端面；在所述压应力型端面粘贴碟形陪片；对粘贴有所述碟形陪片的所述碳化硅晶棒进行多线切割，粘贴有所述碟形陪片的晶片成为端面晶片；分离所述碟形陪片和所述端面晶片。所述碳化硅晶棒的多线切割方法提高碳化硅晶棒的端面晶片质量和良品率，降低碳化硅晶片的加工成本。

Multi-wire Cutting of Silicon Carbide Crystal Bar

A multi-wire cutting method for silicon carbide crystal rod includes: testing the stress state of the end face of the silicon carbide crystal rod, selecting the compressive stress type end face with compressive stress; pasting the disc-shaped companion on the compressive stress type end face; multi-wire cutting the silicon carbide crystal rod pasted with the disc-shaped companion, pasting the disc-shaped companion wafer into the end wafer; separating the disc; The shape accompanying sheet and the end wafer are described. The multi-wire cutting method of the silicon carbide crystal bar improves the end wafer quality and the yield of the silicon carbide crystal bar, and reduces the processing cost of the silicon carbide wafer.

【技术实现步骤摘要】
碳化硅晶棒多线切割方法
本专利技术属于半导体材料加工领域，尤其涉及一种碳化硅晶棒多线切割方法。
技术介绍
随着半导体技术和光电技术的快速发展，碳化硅晶片的需求量逐年增大。碳化硅晶片主要制造工艺流程为：晶体生长—切割(切片)—研磨—抛光。其中，切割工序是碳化硅晶片制造加工中的关键工序之一。切割加工质量的好坏，直接影响后续工序加工的质量。切割工序得到的晶片中，晶片翘曲度(Warp)是评价晶片变形的重要指标。晶片翘曲度通常指不受外力影响下，晶片的中间面最高点与最低点的距离。在实际生产中，晶片翘曲度通常难以修复，并且会导致在后续的加工中，晶片轴线与晶轴偏离，影响后续加工质量。因此，在切割过程中，需要严格控制晶片翘曲度的值。然而，现有多线切割方法切割得到的碳化硅晶片中，易出现头尾晶片(端面晶片)的晶片翘曲度不符合满足要求的情况。并且，碳化硅晶片尺寸越大，头尾晶片的这种晶片翘曲度不符合要求的情况越严重。更多相应内容，可以参考公开号为CN104400920A的中国专利申请，其公开了一种减少晶棒在切割过程中产生头尾片的粘棒装置及其粘棒方法。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种碳化硅晶棒多线切割方法，提高碳化硅晶棒的端面晶片质量和良品率，降低碳化硅晶片的加工成本。为解决上述问题，本专利技术提供一种碳化硅晶棒多线切割方法，包括：对碳化硅晶棒的端面进行应力状态检测，选出具有压应力的压应力型端面；在所述压应力型端面粘贴碟形陪片；对粘贴有所述碟形陪片的所述碳化硅晶棒进行多线切割，粘贴有所述碟形陪片的晶片成为端面晶片；分离所述碟形陪片和所述端面晶片。可选的，所述碟形陪片越靠近中心的部分，厚度越大。可选的，在所述压应力型端面粘贴所述碟形陪片之前，对所述压应力型端面进行表面处理，使所述压应力型端面的粗糙度达到0.8μm以下。可选的，在所述压应力型端面粘贴所述碟形陪片之前，还包括：对所述碟形陪片的贴合面进行表面处理，使所述碟形陪片的贴合面粗糙度达到0.8μm以下。可选的，所述碟形陪片的材料为石英玻璃、单晶硅、蓝宝石或碳化硅中的一种。可选的，所述碳化硅晶棒的端面不具有晶体缺陷时，所述碟形陪片具有第一平均厚度，所述的第一平均厚度的范围为800μm～2000μm；所述碳化硅晶棒的端面具有晶体缺陷时，所述碟形陪片的平均厚度为所述第一平均厚度基础上，再增加500μm～1000μm；所述晶体缺陷包括异晶型夹杂、碳包裹体、微管、空洞和微型裂痕。可选的，采用黄蜡、AB胶、UV胶、压敏胶、乳胶中的一种或几种粘所述贴碟形陪片。可选的，在分离所述碟形陪片和所述端面晶片后，对所述端面晶片进行退火处理。可选的，所述退火处理包括在1200℃～2000℃条件下对所述端面晶片进行退火6～12h。可选的，在所述退火处理后，对所述端面晶片进行面型精度检测。本专利技术技术方案的其中一个方面中，利用制备相应尺寸和形状的碟形陪片与压应力型端面粘接的方法，减小端面晶片的翘曲程度，有效地解决了多线切割中晶棒压应力型端面由于其压应力而产生的翘曲问题，使端面晶片保持良好的面形精度和应力分布状态，有效提高端面晶片的质量，提升了原材料碳化硅晶棒的产片率。并且，本专利技术具有制备工艺简单，成本低廉的优势。附图说明图1为碟形陪片的立体形状示意图；图2为碟形陪片的俯视形状示意图；图3为碟形陪片的一种侧视形状示意图；图4为碟形陪片的另一种侧视形状示意图；图5为碟形陪片的另一种侧视形状示意图；图6为在碳化硅晶棒的压应力型端面粘贴碟形陪片的示意图；图7为多线切割后粘贴在一起的端面晶片和碟形陪片示意图；图8为对比例得到的一个端面晶片立体形状示意图；图9为实施例得到的一个端面晶片立体形状示意图。具体实施方式碳化硅晶体材料具有高强度、高耐磨性、高硬脆等特点。碳化硅晶棒的端面晶片由于两侧受力不均，翘曲的程度较晶棒中间部分的晶片更为严重，这很多时候会直接导致端面晶片的报废。而如果头尾晶片报废，切割的产出率难以提升，增加了碳化硅晶片的加工成本。为此，本专利技术提供一种新的碳化硅晶棒多线切割方法，通过粘贴陪片，减小端面晶片翘曲度。陪片制备方法简单易行，且成本低廉，解决上述存在的不足。为更加清楚的表示，下面结合附图对本专利技术做详细的说明。本专利技术提供一种碳化硅晶棒的多线切割方法，包括：步骤一、对碳化硅晶棒的端面进行应力状态检测，选出具有压应力的压应力型端面；步骤二、在所述压应力型端面粘贴碟形陪片；步骤三、对粘贴有所述碟形陪片的所述碳化硅晶棒进行多线切割，粘贴有所述碟形陪片的晶片成为端面晶片；步骤四、分离所述碟形陪片和所述端面晶片。碳化硅晶棒的端面包括碳化硅晶棒的头尾端面，即压应力型端面既可能是碳化硅晶棒的头端面，也可能是碳化硅晶棒的尾端面。对一个碳化硅晶棒而言，可能出现其中的头端面或尾端面为压应力型端面，也可能出现头端面和尾端面同时均为压应力型端面。相应的，本专利技术后续产生的端面晶片可能是头晶片，也可能是尾晶片，还可能同时包括头晶片和尾晶片。步骤一中，可以利用应力检测设备对碳化硅晶棒的端面进行应力状态检测。所述应力检测设备可以为X射线衍射应力分析仪、显微拉曼光谱仪、双折射相位差测量仪或偏光应力仪中的一种。当检测结果显示头尾端面具有压应力时，如果直接进行多线切割，相应的头尾晶片的翘曲状态通常为：从边缘向锯线侧弯曲，而中间部分产生凸起。因此，本专利技术继续进行后续的步骤二和四，以便消除这些应力对头尾晶片(端面晶片)的影响。步骤二包含着制作碟形陪片的过程，所述碟形陪片的材料可以为石英玻璃、单晶硅、蓝宝石或碳化硅中的一种。在碟形陪片时，根据碳化硅晶棒尺寸和缺陷特点，将石英玻璃、单晶硅、蓝宝石或碳化硅等原材料加工成相匹配的尺寸和形状。碳化硅晶棒的直径可以为100mm以上，对于直径为100mm及以上的碳化硅晶棒，因此，包括4英寸～8英寸的碳化硅晶棒均可以运用相应方法。此时，相应的碟形陪片的俯视直径可以与碳化硅晶棒的直径相等，因此，可以在100mm～200mm的范围。碟形陪片10的立体形状如图1所示。碟形陪片10的俯视形状为一个圆形，如图2所示。碟形陪片10的一种侧视形状如图3所示，在侧视方向上，越靠近中心的部分，相应的厚度越大。图1至图3显示，进一步的，在侧视平面上，所述碟形陪片10的厚度从旁边到中间呈直线性增大。即图1至图3所示的碟形陪片10，相当于是一个扁平的圆柱体上增加一个扁平的圆锥。由图1至图3可知，碟形陪片10中，具有平坦的贴合面，这个贴合面正是用于与压应力型端面贴合的，而与贴合面相对的，是碟形陪片10的凸起面，图3中显示的是圆锥形凸起，这也是碟形陪片10越靠近中心的部分相应的厚度越大的原因。需要说明的是，在其它情况下，碟形陪片可以是其它的形状。为此，图4和图5分别显示了碟形陪片的另外两种侧视结构。此时，碟形陪片的厚度从旁边到中间仍然是逐渐变化，越靠近中心的部分，相应的厚度越大，但并不是直线性变化，而是曲线性变化。图4中，碟形陪片10’为一种中间部分的厚度显著大于两侧厚度的情况。图5中，碟形陪片10”为一种中间部分的厚度变化较为平缓，两侧厚度变化较为明显的情况。在进行步骤二之前，即在所述压应力型端面粘贴所述碟形陪片之前，还可以对所述压应力型端面进行表面处理，以减小压应力型端面的粗糙度，既方便后续与碟形陪片贴合，又使得最终的形状改善本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳化硅晶棒的多线切割方法，其特征在于，包括：对碳化硅晶棒的端面进行应力状态检测，选出具有压应力的压应力型端面；在所述压应力型端面粘贴碟形陪片；对粘贴有所述碟形陪片的所述碳化硅晶棒进行多线切割，粘贴有所述碟形陪片的晶片成为端面晶片；分离所述碟形陪片和所述端面晶片。

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅晶棒的多线切割方法，其特征在于，包括：对碳化硅晶棒的端面进行应力状态检测，选出具有压应力的压应力型端面；在所述压应力型端面粘贴碟形陪片；对粘贴有所述碟形陪片的所述碳化硅晶棒进行多线切割，粘贴有所述碟形陪片的晶片成为端面晶片；分离所述碟形陪片和所述端面晶片。2.根据权利要求1所述的碳化硅晶棒的多线切割方法，其特征在于，所述碟形陪片越靠近中心的部分，厚度越大。3.根据权利要求1所述的碳化硅晶棒的多线切割方法，其特征在于，在所述压应力型端面粘贴所述碟形陪片之前，对所述压应力型端面进行表面处理，使所述压应力型端面的粗糙度达到0.8μm以下。4.根据权利要求3所述的碳化硅晶棒的多线切割方法，其特征在于，在所述压应力型端面粘贴所述碟形陪片之前，还包括：对所述碟形陪片的贴合面进行表面处理，使所述碟形陪片的贴合面粗糙度达到0.8μm以下。5.根据权利要求1所述的碳化硅晶棒的多线切割方法，其特征在于，所述碟形陪片的材料为石英玻璃、单晶硅、蓝宝石或碳化硅中的一种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓廷厚，罗求发，黄雪润，
申请(专利权)人：厦门芯光润泽科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35