[发明专利]一种碳化硅切割用划片结构及其在线修整方法

说明书

一种碳化硅切割用划片结构及其在线修整方法，首次提出划片刀用环形修刀板，将SiC晶圆与环形修刀板一起粘贴在胶膜后吸附在陶瓷工作盘上再依次进行切割，实现了SiC晶圆划片刀切割过程中的在线修整功能，每次划切时均先经过环形修刀板进行修刀，随后对SiC晶圆进行划切，最后再次经过环形修刀板进行修刀，保证了刀刃表面金刚石磨料的出露，解决了划片刀失去切割能力导致突然断刀的问题，不仅节省了单独修刀的时间，还减少了SiC晶圆切割过程中发生断刀的概率。

技术领域

本发明属于切割刀制造技术领域，特别涉及一种碳化硅切割用划片结构及其在线修整方法。

背景技术

第三代半导体SiC与第一二代半导体材料相比，具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率等性能优势，特别适用于5G射频器件和高电压功率器件。

SiC器件的制造分为长晶、切片、外延、光刻、划片、封装等等，其中划片工序常见的加工方法分为激光切割和刀片切割两种。划片刀切割SiC晶圆过程中主要存在的问题是容易断刀，根据理论分析和切割经验可知断刀原因主要是SiC晶圆材料较硬，划切过程中刀刃表面的金刚石磨料很容易就会被磨平，而新的金刚石磨料不能及时暴露出来，此时刀刃失去切割能力导致突然断刀，造成刀片和SiC晶圆材料损坏。

现在SiC晶圆划片刀普遍使用的修整方法是新刀安装后先进行一次修刀，切割完一整片晶圆后取出晶圆放入修刀板再次进行修整，这种修整方法不仅影响生产效率，而且不能保证整片晶圆切割过程中不发生断刀问题，容易造成刀片和晶圆材料的损失。

中国发明专利“一种陶瓷基板分割用金刚石划片刀及其制备方法”(公开号：CN108129067B)公开了一种陶瓷基板分割用金刚石划片刀及其制备方法，将金刚石、环氧树脂粉、碳化硅、氧化铝、氧化钛纤维、4-甲基苯甲醇的混合物过300目筛，得到成型料；将所述成型料热压得到热压坯体；将所述热压坯体固化后得到成型体；加工所述成型体，得到陶瓷基板分割用金刚石划片刀；该发明公开的金刚石划片刀可用于陶瓷基板切割，尺寸精度只有4μm，不仅具有树脂结合剂金刚石划片刀锋利的共性，还具有加工精度高、加工崩边小和避免微裂纹等的特性，虽然解决了陶瓷基板高精密分割的技术难题，但并不能进行在线修整。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种碳化硅切割用划片结构及其在线修整方法，实现SiC晶圆划片刀切割过程中的在线修整功能。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：

该碳化硅切割用划片结构，包括间隙配合设置的SiC晶圆和环形修刀板，且SiC晶圆位于环形修刀板的中心孔中并与环形修刀板的外端面保持齐平设置，而SiC晶圆的后端面与环形修刀板的后端面均粘贴有胶膜并通过胶膜吸附于陶瓷工作盘上。

所述环形修刀板外围还设有限位绷环，且限位绷环的后端面粘贴于胶膜上。

所述胶膜为蓝膜、白膜或UV膜。

该碳化硅切割用划片结构的在线修整方法，包括以下步骤：

（1）制作划片刀用环形修刀板，且其厚度与待切的SiC晶圆厚度保持一致；

（2）将SiC晶圆、环形修刀板、绷环同时粘贴在胶膜上，然后放置在划片机的陶瓷工作盘上，开启真空；

（3）将划片刀安装在划片机主轴上并完成测高程序；

（4）设置划片机主轴转速20000～40000r/min，进刀速度5～20mm/s的工艺参数；

（5）对环形修刀板和SiC晶圆的横向即CH1方向依次进行划切；

（6）对环形修刀板和SiC晶圆的纵向即CH2方向依次进行划切；

（7）划切完毕。