CN115505452A - 一种SiC晶圆切割用钻石切割液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种SiC晶圆切割用钻石切割液及其制备方法，包括如下步骤：S1.将聚乙二醇、润滑剂、去离子水在水浴加热中混合、搅拌得到混合物a；S2.添加表面活性剂，充分搅拌后至完全溶解后得到液体b；S4.再添加消泡剂，水浴加热中搅拌得到液体c；S5.最后再添加石墨烯，在高压反应釜内反应得到切割液。制备的钻石切割液中含有石墨烯粉末，利用其优异的力学性能，均匀分布在切割液中，与碳化硅粉末复配，可以更好的防止切割时切割线滑移位错；本发明的配方呈弱酸性，在切割时，石墨烯还能利用产生的氢气进行纯化，一方面降低生产隐患，另一方面加强利用石墨烯的力学性能。

Description

一种SiC晶圆切割用钻石切割液及其制备方法
技术领域
本发明涉及SiC晶圆切割液技术领域，具体而言，涉及一种SiC晶圆切割用钻石切割液及其制备方法。
背景技术
SiC晶圆是生产制造IC的基本原材料。硅晶圆的生产过程通常是基于纯净度做到99.999%的纯光伏材料，这种纯硅需要被做成硅晶棒，历经照相制版、研磨、打磨抛光、切成片等程序流程，将多晶硅融解拉出单晶硅晶棒，随后切成一片一片的、薄薄硅晶圆。基于硅晶圆能够生产加工制做成各种各样电路元件，生产制造出有特殊电性功能的集成电路芯片产品。因此SiC晶圆划片是整个芯片生产制造工艺流程中的一道不可或缺的工序。
而在SiC晶圆划片全过程中，因为强机械设备力的作用，晶圆边缘非常容易发生微裂、崩边和应力集中点，晶圆表层也非常容易存有应力遍布不均匀和损坏的状况，这种缺陷是导致晶圆制造中造成很多滑移线、外延层错、滑移位错、微缺陷等二次缺陷及其晶圆、芯片易裂开的关键要素；且SiC晶圆粉末在切割过程中，由于粒径过细，与水反应会释放出氢气，长期生产积累会造成安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种SiC晶圆切割用钻石切割液及其制备方法，以解决SiC晶圆划片过程中应力遍布不均匀，造成滑移位错，以及SiC晶圆粉末在切割过程中，由于粒径过细，与水反应会释放出氢气，容易造成安全隐患等技术问题。
本发明通过以下技术方案实现：
一种SiC晶圆切割用钻石切割液，包括：以质量份计，
聚乙二醇 30-50份
表面活性剂 5-15份
消泡剂 1-5份
润滑剂 10-20份
石墨烯 0.5-3份
去离子水 50-100份
所述切割液为弱酸性。
进一步来说，还包括耦合剂5-10份。
具体来说，所述耦合剂选用二乙二醇单丁醚或丙二醇甲醚。
具体来说，所述表面活性剂选用十二烷基苯磺酸、脂肪醇聚氧乙烯醚按照质量比2:1的混合物。
具体来说，所述消泡剂选用GP型甘油聚醚。
具体来说，所述润滑剂选用氯化石蜡。
一种SiC晶圆切割用钻石切割液的制备方法，包括如下步骤：
S1.将聚乙二醇、润滑剂、去离子水在水浴加热中混合、搅拌得到混合物a；
S2.添加表面活性剂，充分搅拌后至完全溶解后得到液体b；
S4.再添加消泡剂，水浴加热中搅拌得到液体c；
S5.最后再添加石墨烯，在高压反应釜内反应得到切割液。
进一步来说，在所述S1-S3中，搅拌时间为5-15min，搅拌速率为500-1200 r/min。
进一步来说，在所述S4步骤后，对液体c进行震荡处理。
本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
（1）本发明配方中含有石墨烯粉末，利用其优异的力学性能，均匀分布在切割液中，与碳化硅粉末复配，可以更好的防止切割时切割线滑移位错；
（2）本发明的配方呈弱酸性，在切割时，石墨烯还能利用产生的氢气进行纯化，一方面降低生产隐患，另一方面加强利用石墨烯的力学性能。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
一种SiC晶圆切割用钻石切割液，包括：以质量份计，聚乙二醇 30份、十二烷基苯磺酸 5份、GP型甘油聚醚 1份、氯化石蜡 10份、石墨烯 0.5份、去离子水 50份；所述切割液PH为6.5。
其制备方法如下：
S1.将聚乙二醇、氯化石蜡、去离子水在水浴加热中混合、搅拌10min得到混合物a；
S2.添加十二烷基苯磺酸，充分搅拌后至完全溶解后得到液体b；
S4.再添加GP型甘油聚醚，水浴加热中搅拌得到液体c；
S5.最后再添加石墨烯，在高压反应釜内反应得到切割液。
对比例1
一种SiC晶圆切割用钻石切割液，包括：以质量份计，聚乙二醇 30份、十二烷基苯磺酸 5份、GP型甘油聚醚 1份、氯化石蜡 10份、去离子水 50份；所述切割液PH为6.5。
使用切割液后，实施例1与对比例1对比，晶圆表层更均匀，损坏更轻微。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种SiC晶圆切割用钻石切割液，其特征在于，包括：以质量份计，
聚乙二醇 30-50份
表面活性剂 5-15份
消泡剂 1-5份
润滑剂 10-20份
石墨烯 0.5-3份
去离子水 50-100份
所述切割液为弱酸性。
2.根据权利要求1所述的一种SiC晶圆切割用钻石切割液，其特征在于，还包括耦合剂5-10份。
3.根据权利要求2所述的一种SiC晶圆切割用钻石切割液，其特征在于，所述耦合剂选用二乙二醇单丁醚或丙二醇甲醚。
4.根据权利要求1所述的一种SiC晶圆切割用钻石切割液，其特征在于，所述表面活性剂选用十二烷基苯磺酸、脂肪醇聚氧乙烯醚按照质量比2:1的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种SiC晶圆切割用钻石切割液，其特征在于，所述消泡剂选用GP型甘油聚醚。
6.根据权利要求1所述的一种SiC晶圆切割用钻石切割液，其特征在于，所述润滑剂选用氯化石蜡。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的一种SiC晶圆切割用钻石切割液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将聚乙二醇、润滑剂、去离子水在水浴加热中混合、搅拌得到混合物a；
S2.添加表面活性剂，充分搅拌后至完全溶解后得到液体b；
S4.再添加消泡剂，水浴加热中搅拌得到液体c；
S5.最后再添加石墨烯，在高压反应釜内反应得到切割液。
8.利用根据权利要求7所述的一种SiC晶圆切割用钻石切割液的制备方法，其特征在于，在所述S1-S3中，搅拌时间为5-15min，搅拌速率为500-1200 r/min。
9.根据权利要求7所述的一种SiC晶圆切割用钻石切割液的制备方法，其特征在于，在所述S4步骤后，对液体c进行震荡处理。
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