CN114161258A - 一种氧化镓晶片防解理的边缘磨削方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氧化镓晶片防解理的边缘磨削方法。该方法是在不直接接触晶片的情况下将易解理的晶片边缘进行磨削，对氧化镓晶片磨削之前采用承载氧化镓晶片，且与氧化镓晶片粘接为一体的保护基板，用于防止氧化镓晶片在边缘磨削过程中出现解理，其中包括用于承载晶片具有一定刚度的保护基板，采用本发明能够解决氧化镓晶片在边缘磨削过程中易解理的问题，同时设计的方法简单，承载氧化镓晶片的基板能够重复使用，又便于操作。

Description

一种氧化镓晶片防解理的边缘磨削方法
技术领域
本发明涉及氧化镓晶片加工技术领域，特别是涉及一种氧化镓晶片防解理的边缘磨削方法。
背景技术
新型半导体材料氧化镓材料因具有优异的物理、化学性能，应用前景好，应用领域广泛而受到广大科研工作者青睐。氧化镓晶片加工技术难点在于其硬度高、脆性大、各向异性、易解理，属于典型的极难加工材料。晶片边缘磨削是把切割好的晶片边缘磨削成光滑的指定形状，防止在后续加工过程中晶片边缘出现裂纹、崩边、及晶格缺陷等。传统半导体晶片是通过滚磨切片得到的边缘为光滑柱面，而氧化镓晶片是通过金刚石线切出圆柱，再进行切片得到的晶片边缘为带有切割线痕的柱面，因此，氧化镓晶片边缘质量远不如传统晶片的边缘质量，而传统半导体晶片加工过程中晶片边缘磨削已是必备工艺之一。在传统的晶片边缘加工过程中，晶片上下表面通常都会与真空吸盘接触，对晶片表面施加一个力，晶片边缘磨削时会受到砂轮的径向力，氧化镓晶片极易在这些外力作用下发生极易解理破碎。随着氧化镓晶片尺寸越来越大，表面质量要求越来越高，在晶片研磨抛光前必须要对晶片边缘进行磨削。
发明内容
针对目前氧化镓晶片在边缘磨削加工过程中出现解理的问题，造成晶片损失严重。为解决这个问题，本发明提供一种氧化镓晶片防解理的边缘磨削方法。
本发明采取的技术方案是：一种氧化镓晶片防解理的边缘磨削方法，其特征在于，所述方法是在对所述氧化镓晶片磨削之前，采用承载氧化镓晶片，且与氧化镓晶片粘接为一体的保护基板，用于防止氧化镓晶片在边缘磨削过程中出现解理，具体步骤如下：
一、将待加工的氧化镓晶片切割成圆片，选择两块直径小于待加工氧化镓晶片直径保护基板。
二、使用自动粘片机将两块保护基板粘接在氧化镓晶片上下表面。
三、将粘接好的氧化镓晶片晶片放在倒角机磨削设备上，通过机械手搬运至磨削真空吸盘处。
四、设定砂轮转速为2000-3000m/min，吸盘转速为5-10㎜/s，切入速度为0.5-1.0㎜/s，进给量为20-80μm。
五、将氧化镓晶片加热至100℃，使氧化镓晶片与两块保护基板分开，取下氧化镓晶片，即获得边缘磨削后的氧化镓晶片。
步骤一中，所述保护基板材质选择碳化硅或者蓝宝石晶片，选择两块保护基板直径相应待加工氧化镓晶片直径减小2-4㎜。
步骤二中，采用型号为SKYLIQUID ABR-4016的液态蜡将两块保护基板粘接在氧化镓晶片上下表面；设定甩蜡速度为1800-2200r/min。
步骤四中，所述砂轮选用300-1000#树脂烧结金刚石砂轮。
本发明的有益效果是：承载晶片的保护基板可以保护氧化镓晶片上下面不受机械手搬运吸盘和磨削真空吸盘接触力的作用，同时保护基板能够增强晶片的强度，能够使晶片在边缘磨削时承受更高的砂轮施加的径向力，使晶片不易解理，承载晶片的保护基板可根据氧化镓晶片尺寸进行更改，保护基板使用液态蜡通过自动粘片机将氧化镓晶片进行粘接，通过保护基板进行氧化镓边缘磨削配合适合工艺方法能得到未解理的边缘光滑且满足后续加工要求的晶片。
本方法是在不直接接触晶片的情况下将易解理的晶片边缘进行磨削，采用本发明能够解决氧化镓晶片在边缘磨削过程中易解理的问题，同时设计的方法简单，承载氧化镓晶片的基板能够重复使用，又便于操作。
附图说明
图1是本发明的氧化镓晶片进行防解理的边缘磨削加工示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
将原始晶片切割成圆片，用自动贴片机通过液态蜡将保护基板粘在晶片上下表面，边缘磨削设备通过机械手将晶片搬运至磨削真空吸盘装置上，通过真空吸盘主轴5驱动砂轮主轴7带动砂轮6旋转对晶片进行磨削，用一定目数的砂轮、一定的晶片和砂轮的旋转速度，得到边缘8无解理光滑的晶片，如图1所示。
实施例：
1、将晶片3切割成2寸（直径50±0.5㎜）的圆片，晶片厚度控制在500-1000μm，也可根据需要切割3寸、4寸、6寸等圆形晶片。保护基板1直径为46±2㎜，厚度为500μm（材质可为强度硬度较好的碳化硅或者蓝宝石晶片），保护基板直径根据待加工氧化镓晶片相应减小2-4㎜。
2、为将保护基板与晶片尽可能同心粘接，且粘接后TTV尽量小，采用AWB-1400自动贴片机将晶片与保护基板粘接，使用的粘接蜡2为液态蜡，型号为SKYLIQUID ABR-4016。通过2000r/min的转速将蜡均匀涂在晶片表面，使用气囊将晶片与基板压合，保证平整度。
3、将粘接好的晶片放在WBM-2200倒角机磨削设备上，通过机械手搬运至磨削真空吸盘4处。
4、设定磨削参数，磨削砂轮选用500#树脂烧结金刚石砂轮，砂轮转速为2500m/min，吸盘转速为7㎜/s，切入速度为0.6㎜/s，进给量为50μm。
5、设定好参数后进行晶片边缘磨削。
6、将晶片加热至100℃，使氧化镓晶片与保护基板分开，取下晶片，获得边缘磨削后的氧化镓晶片。
综上所述，本方法对氧化镓晶片的边缘磨削可行，具有保护晶片不解理的功能，经检测晶片边缘无解理、崩边产生。

Claims (4)

1.一种氧化镓晶片防解理的边缘磨削方法，其特征在于，所述方法是在对所述氧化镓晶片磨削之前，采用承载氧化镓晶片，且与氧化镓晶片粘接为一体的保护基板，用于防止氧化镓晶片在边缘磨削过程中出现解理，具体步骤如下：
一、将待加工的氧化镓晶片切割成圆片，选择两块直径小于待加工氧化镓晶片直径保护基板；
二、使用自动粘片机将两块保护基板粘接在氧化镓晶片上下表面；
三、将粘接好的氧化镓晶片晶片放在倒角机磨削设备上，通过机械手搬运至磨削真空吸盘处；
四、设定砂轮转速为2000-3000m/min，吸盘转速为5-10㎜/s，切入速度为0.5-1.0㎜/s，进给量为20-80μm；
五、将氧化镓晶片加热至100℃，使氧化镓晶片与两块保护基板分开，取下氧化镓晶片，即获得边缘磨削后的氧化镓晶片。
2.根据权利要求1所述的一种氧化镓晶片防解理的边缘磨削方法，其特征在于，
步骤一中，所述保护基板材质选择碳化硅或者蓝宝石晶片，选择两块保护基板直径相应待加工氧化镓晶片直径减小2-4㎜。
3.根据权利要求1所述的一种氧化镓晶片防解理的边缘磨削方法，其特征在于，步骤二中，采用型号为SKYLIQUID ABR-4016的液态蜡将两块保护基板粘接在氧化镓晶片上下表面；设定甩蜡速度为1800-2200r/min。
4.根据权利要求1所述的一种氧化镓晶片防解理的边缘磨削方法，其特征在于，步骤四中，所述砂轮选用300-1000#树脂烧结金刚石砂轮。
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