[发明专利]一种用于切割SiC晶体的切割液配制方法

说明书

本发明公开一种用于切割SiC晶体的切割液配制方法，利用SiC晶体的切割液的装置配制而成，所述SiC晶体的切割液的装置包括储液桶、进气孔隔板，压缩空气进气口、恒温水盘管、超声波发生器、电动机、搅拌叶轮和温度监控传感器；本发明用于切割SiC晶体的切割液配制方法，配制出来SiC晶体切割液浓度均匀性比较好、不存在颗粒团聚，可以大大提高切割液的切割能力，切割出来的晶片弯曲度、翘曲度及总厚度无偏差，而且有效降低晶片后道加工难度，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及晶体加工技术领域，具体涉及一种用于切割SiC晶体的切割液配制方法。

背景技术

SiC作为宽禁带材料材料的代表，是继Si和Ga、As之后的第三代半导体。它具有宽禁带(2.2～3.3eV，是Si的2～3倍)、高热导率(是Si的3～3.3倍)、高击穿场强(4*106V/cm,是Si的10倍)、高饱和载流子迁移速率(2.5*107cm/S，是Si的2.5倍)等的特点，所以SiC特别适合制造高温、高频、大功率等方电子器件。

然而，SiC的硬度非常高，莫氏(Mohs)硬度为9.2～9.3，仅次于金刚石，因此SiC晶体加工难度相当大。目前只能使用金刚石磨料进行初加工。而生产出具有高附加值的晶片的第一步，是把SiC晶体切割成晶片。目前切割所用切割液来源主要有两种，一种是依靠进口，另一种国内厂家自制。进口切割液存在成本高、采购周期长等缺点，严重阻碍了国内SiC晶体行业切割成本的降低。部分国内国内厂家采用自制切割液进行切割，长期以来疏于对配制切割液装置的研究，简单粗制的装置导致导致切割液内的金刚石磨料容易聚集，造成切割过程中切割能力不足，导致切割后的晶片大量面型较差。因此，设计一种可以配制切割SiC晶体的切割液的方法，是急迫的需求。

目前切割SiC的切割液配制，主要根据以往切割Si、Ga、As等经验衍生而来。利用简单的容纳桶加上搅拌扇叶便成为切割液制备装置。目前配制出的切割液，加工目前的软性材料不存在问题。但就新型的硬质SiC晶体的切割，配制的切割液已经难于应付。基于目前配制的切割液功能有限，在同样耗材基础上，配制出切割液内的金刚石粉存在团聚、分布不均匀、容易沉降等现象。切割SiC晶体能力较弱，导致切割完的晶片面型(主要包括BOW、WARP、TTV)较差。

中国专利CN108504424A公开了一种硅晶体线切割液，属于晶体切割技术领域。本发明将(N-脒基)十二烷基丙烯酰胺与聚乙二醇磷酸酯按质量比2：1～4：1混合，并加入聚乙二醇磷酸酯质量0.2～0.4倍的对二氯苯和聚乙二醇磷酸酯质量0.12～0.18倍的二茂铁，恒温搅拌反应，出料，即得改性添加剂；将聚乙二醇，螯合剂，消泡剂，改性添加剂，碳酸氢钙，有机酸，磷脂，硝酸铵，预处理碳化硅置于2号烧杯中，于转速为500～800r/min条件下，搅拌混合40～60min，即得硅晶体线切割液。本发明提供的硅晶体线切割液。本发明技术方案制备的硅晶体线切割液具有优异的分散悬浮性能的特点，能够有效的分散在体系中，提高切割效率，但是此发明中，制备的切割液容易团聚，长时间存放容易沉降，影响切割效果。

因此，基于对切割液性能的了解，设计一种用于切割SiC晶体的切割液的配制方法，解决金刚石磨料在矿物油中的团聚、分布不均匀，容易沉降等问题，使金刚石磨料在切割液中充分分散、均匀分布，且悬浮能力增强。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于切割SiC晶体的切割液的配制方法，可以有效改善目前配制出来SiC晶体切割液浓度均匀性比较差、存在大部分颗粒团聚，造成切割液切割能力不足，导致切割出来的晶片弯曲度、翘曲度及总厚度偏差较大，晶片后道加工难度大，生产成本高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于切割SiC晶体的切割液配制方法，利用SiC晶体的切割液的装置配制而成，SiC晶体的切割液的装置包括储液桶、进气孔隔板，压缩空气进气口、恒温水盘管、超声波发生器、电动机、搅拌叶轮和温度监控传感器；用于切割SiC晶体的切割液配制方法具体步骤包括：