一种氧化镓抛光片的划片方法技术

本申请属于氧化镓抛光片加工技术领域，具体公开一种氧化镓抛光片的划片方法，包括以下步骤：步骤一、在所述氧化镓抛光片的正面粘贴保护膜；步骤二、切割所述氧化镓抛光片形成晶粒或更小尺寸的晶片；步骤三、清洗所述晶片。本申请至少具有以下有益效果之一：本申请提供的氧化镓抛光片的划片方法，其通过在氧化镓抛光片的正面粘贴保护膜，使得氧化镓抛光片在划片过程中，避免产生非预期的开裂和损伤，以及避免划片过程中产生的解理碎屑及冷却介质等其他污染物的污染，而且使后期晶片的清洗过程大大简化。大简化。大简化。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化镓抛光片的划片方法


[0001]本申请属于氧化镓抛光片加工
，更具体地说，它涉及一种氧化镓抛光片的划片方法。

技术介绍

[0002]新一代半导体材料β
‑
Ga2O3禁带宽度高达4.9eV，具有高击穿场强、低能耗、高稳定性以及优良的日盲紫外波段响应特性等优势，在高温、高频、大功率电力电子器件及日盲紫外探测器等领域有着广泛的应用前景。Ga2O3晶体相对于其它第四代半导体材料，它具有禁带宽度更大、吸收截止边更短、生长成本更低（可用熔体法生长）、物理化学性质更稳定等优点，是制作超高压功率器件、深紫外光电器件、高亮度LED等半导体器件的优选材料，可在军用和民用关键领域发挥巨大的应用价值。
[0003]Ga2O3晶片的供货状态通常为晶圆。当用作日盲紫外探测器时需要将晶圆分离形成更小尺寸的晶片。当用于半导体衬底时，最终制造成IC后，也需要划片和裂片将晶圆分离成晶粒。另外，用作半导体衬底时，由于某些需要，也常需将晶圆先分离成更小尺寸的晶片，然后再进行外延生长。无论是光电领域还是半导体领域对晶片的表面质量要求都非常高，晶片表面质量的好坏直接影响了探测器或外延薄膜以及其器件的质量，高质量晶片的获得是探测器和半导体器件制作的基础。
[0004]目前，常用制作晶片的方法为激光切割。具体地，使用激光对晶圆进行激光划片，形成横纵交错的多条非穿透切割线；然后通过裂片装置将晶圆沿切割线分裂，形成多个独立的晶片或晶粒。然而Ga2O3晶体具有两个103.82
°
的解理面，非常容易劈裂。在晶圆分裂过程中晶片或晶粒并不总是沿着划片线条分离，而是经常沿着解理面解理分离，这将造成严重的破坏和损失。如果选择使用激光将晶体完全切透，则不仅容易使背面的贴膜（例如，用于固定的石蜡）被切透，导致晶片之间彻底分离而散落，而且还会产生熔体和烧结等问题，造成晶片被污染和损伤。此外，激光切割设备造价极其昂贵，切割成本高，因此该方法亦不可取。
[0005]若选择电火花线切割，其仅适用于低阻抗掺杂型氧化镓晶圆切割，对于UID（非有意掺杂）或高阻抗掺杂的氧化镓晶圆，由于其导电性差而无法实现切割分离；若选择金刚石线切割，其不仅破坏和损伤严重，而且机械切割过程中产生的大量解理碎片呈薄片状，极难清洗干净，加之小晶片不方便固定，难以使用自动化的擦洗设备清洗，不仅清洗效率低，而且清洗效果很差。

技术实现思路

[0006]由上可见，对氧化镓晶体的划片存在着晶片破坏和损伤严重等问题，尤其是对氧化镓抛光片划片时，晶片破坏和损伤更加严重，因此，为了解决上述问题，本申请提供了一种氧化镓抛光片的划片方法，该方法在氧化镓抛光片的正面粘贴了保护膜后再进行切割，使得氧化镓抛光片的正面免受解理碎屑及冷却介质等其他污染物的玷污，大大提高了晶片
的良品率。
[0007]本申请是通过以下方案实现的：本申请提供了一种氧化镓抛光片的划片方法，其包括以下步骤：步骤一、在所述氧化镓抛光片的正面粘贴保护膜；步骤二、切割所述氧化镓抛光片形成晶片；步骤三、清洗所述晶片。
[0008]本申请中所述的氧化镓抛光片指掺杂或非有意掺杂氧化镓单晶经过特定加工、抛光和清洗后获得的具有一定形状的晶片或以此类晶片为衬底制造的外延片和IC。通过在氧化镓抛光片的正面粘贴保护膜，一方面使抛光片在切割加工过程中免受污染，另一方面保护膜的使用有利于简化后期对晶片的清洗。
[0009]在本申请的一个具体实施方式中，所述保护膜的初粘力大于等于12#。优选地，所述保护膜的初粘力为12#
‑
26#。
[0010]本申请中，采用具有一定粘结力的保护膜，既可以在切割时起到保护抛光片免受玷污无损伤，也不会在后续与晶片分离时损伤晶片表面。
[0011]在本申请的一个具体实施方式中，所述保护膜选自自粘性塑料膜、透明胶带或热敏胶带。优选地，所述保护膜为热敏胶带，便于加热去除。
[0012]在本申请的一个具体实施方式中，所述步骤二具体包括以下步骤：S2
‑
1：装载：将正面粘贴有保护膜的氧化镓抛光片的背面通过熔融石蜡贴在载物片上；S2
‑
2：切割：通过金刚石线切割技术切割载物片上的氧化镓抛光片形成晶片。
[0013]本申请中，将氧化镓抛光片的背面通过石蜡粘贴固定在载物片上进行切割，使得晶体的背面通过固态蜡的保护而不易受到污染，并且由于石蜡的粘结作用使晶片在整个切割过程中粘结在一起，不会脱落，避免损伤；也进一步使后期对晶片的清洗更加容易。
[0014]在本申请的一个具体实施方式中，S2
‑
1中，将载物片加热至80℃
‑
120℃，涂抹固态石蜡，将氧化镓抛光片背面贴在石蜡上，冷却，使氧化镓抛光片通过石蜡粘附在载物片上。
[0015]在本申请的一个具体实施方式中，S2
‑
2中，将粘附有氧化镓抛光片的载物片固定在切割机的样品台上，调整需要切割的位置，开启金刚石线切割机和冷却液进行完全切割。本申请中的完全切割，即将抛光片完全切透，无需裂片，省去了后续裂片程序，使得加工过程更简洁；而且避免了后续裂片过程对晶片造成的解理和损伤，也避免了晶片的污染。
[0016]在本申请的一个具体实施方式中，所述步骤三包括以下步骤：S3
‑
1：去膜：除去所述晶片上的保护膜；S3
‑
2：硫酸清洗：将所述晶片置于硫酸中进行清洗。
[0017]目前，切割形成晶片之后，需要利用硫酸、氨水、双氧水、氢氟酸和盐酸等进行单独或复配成清洗剂，通过多步骤复杂的清洗才能够达到洁净要求，而本申请中，经过切割之后的晶片，只需要利用硫酸进行简单清洗即可，无需用氨水、双氧水、氢氟酸、盐酸等清洗，既能保证产品质量，又大大减少环境污染，同时避免了对从业人员的人身伤害事故。
[0018]在本申请的一个具体实施方式中，所述硫酸的浓度大于等于15mol/L。例如15.5mol/L，16mol/L，16.5mol/L，17mol/L，17.5mol/L或18.4mol/L（浓硫酸）。
[0019]在本申请的一个具体实施方式中，所述硫酸清洗包括，先将晶片置于温度为50℃
‑
100℃的热硫酸中清洗，然后再置于温度为室温的冷硫酸中清洗。优选地，所述热硫酸的温度为50℃
‑
90℃。
[0020]本申请中，先用热硫酸清洗晶片，以加快化学反应速度；然后通过冷硫酸过渡到去离子水的清洗，调控所制晶片的热应力，避免利用热硫酸清洗完，直接用去离子水清洗时，晶片受热应力较大，造成开裂等。
[0021]在本申请的一个具体实施方式中，所述热硫酸的清洗时间为5min
‑
15min。
[0022]在本申请的一个具体实施方式中，所述室温硫酸的清洗时间为5min
‑
10min。
[0023]在本申请的一个具体实施方式中，所述步骤三具体还包括以下步骤：S3
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化镓抛光片的划片方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在所述氧化镓抛光片的正面粘贴保护膜；步骤二、切割所述氧化镓抛光片形成晶片；步骤三、清洗所述晶片。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保护膜的初粘力大于等于12＃。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保护膜选自自粘性塑料膜、透明胶带或热敏胶带。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤二具体包括以下步骤：S2
‑
1：装载：将正面粘贴有保护膜的氧化镓抛光片的背面通过石蜡贴在载物片上；S2
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2：切割：通过金刚石线切割技术切割载物片上的氧化镓抛光片形成晶片。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤三包括以下步骤：S3
‑
1：去膜：除去所述晶片上的保护膜；S3...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈政委，吴忠亮，
申请(专利权)人：陈政委，
类型：发明
国别省市：