[发明专利]多线切割统一面型的加工方法

说明书

本发明提供了一种多线切割统一面型的加工方法，步骤如下：晶棒检验、粘棒、线切割工艺选择、切割、下片和清洗。本发明的加工方法通过对线切割来回切割的切割能力控制一样，将线切割加工后的面型统一控制为马鞍型，有利于研磨对才产品BOW/WARP的去除和产品统一面型的控制；线切割后产品马鞍状占比85％以上。

技术领域

本发明涉及的是单面衬底及半导体产品(包含蓝宝石衬底、碳化硅衬底、硅衬底、半导体等硬脆性材料晶片)线切割后对产品面型控制度，从而提升研磨对产品的BOW/WARP去除和抛光后产品面型统一控制的加工方法。

背景技术

随着国内LED和半导体的切磨抛加工技术日益成熟，LED和半导体不仅对于材料要求，对于所有阶段的加工技术要求都出现了不同阶段的提升瓶颈，由传统的模仿和学习开始慢慢转变为自主研发提升，晶片碗型主要是针对晶片切磨抛满足传统切磨抛各制程产品在TTV、BOW、WARP、LTV等参数控制上，再次提升和突破的另一项参数需求。

在满足常规参数需求后，对产品面型形成统一加工，可以使后段MOCVD加工统一性提升，从而提升MOCVD的性能和良率。

蓝宝石是一种集优良光学性能、物理性能和化学性能于一身的独特晶体，是现代工业重要的基础材料。独特的晶格结构、优异的力学性能、良好的热学性能使蓝宝石晶体成为实际应用的半导体照明(LED)、大规模集成电路SOI和SOS及超导纳米结构薄膜等理想的衬底材料。根据法国YOLE的统计，衬底材料应用占蓝宝石需求量的75％以上，非衬底材料应用占25％左右。每当LED照明渗透率增加1％，将直接拉动蓝宝石衬底约107万片的增长需求。随着行业产能的普遍提升、蓝宝石材料制造成本以及销售价格的下降，及技术的不断升级和应用市场的快速扩大，4英寸、6英寸、甚至更大尺寸衬底晶片由于在生产利用率上的先天优势，将更多的被国内主流芯片企业所采用。

但由于LED的产业发展，行业对于衬底要求提升(不仅在一些传统参数方面)经外延测试发现，若衬底产品使用统一的面型加工，在不同的MOCVD设备上，外延的波长命中率、PL STD(波长标准差)会有明显提升，未来产品面型的统一性会发展为切磨抛参数需求。

蓝宝石作为一种硬性材料，是一种理想的LED芯片材料。作为LED理想材料不但稳定性好，能够在高温下保持稳定性，而且生产技术成熟、器件质量较好。在于单晶硅、碳化硅衬底相比更容易清洗，因此目前市面上主要采用蓝宝石作为理想衬底材料。

但在实际生产过程中，生产良率的高低、产品面型的控制，直接影响着LED芯片的成本和产品质量(量子效率、出光效率及产品功率等)。因此材料加工过程中的控制尤其重要，在衬底生产时，线切割对于衬底生产由为关键，不仅对切割后产品的厚度/TTV/BOW/WARP等数值有具体要求，同时切割后产品的面型控制也会影响到研磨抛光对产品的BOW/WARP的控制和面型统一控制。

发明内容

本发明的目的是通过对线切割钢线切割能力和钻石线损耗搭配使切割后产品切割片面型统一，便于研磨对切割片BOW、WARP的统一修复；通过线切割统一面型的加工奠定切磨抛生产对平片面型的控制要求。

本发明的技术方案：

多线切割统一面型的加工方法，步骤如下：

(1)晶棒检验：先用X-RAY晶体定向仪检测待加工晶棒的晶向端面，确定晶向端面的晶向在标准范围内；再使用激光笔检测晶棒是否有缺陷，并将缺陷部位画出；

(2)粘棒：将晶棒用AB胶粘合在多线切割机的工件板上；

(3)线切割工艺选择：使用线速600-1800m/min，张力使用30-50N，钻石线选用Φ0.25mm，切削液流量使用3000-7000KG/H，根据产品规格设定单片用线量：4寸蓝宝石单片用线量在10-20m/pcs，6寸蓝宝石单片用线量在40m/pcs以上；切割时间4寸蓝宝石单片在5-11H/次，6寸蓝宝石单片在12-20H/次；