[发明专利]一种磷化铟晶圆的切割方法及控制系统

说明书

本发明涉及晶圆处理技术领域，具体涉及一种磷化铟晶圆的切割方法及控制系统，切割方法包括：首先将晶圆放置在箍环绷紧的蓝膜上，然后根据晶圆的切割道宽度选取对应的切割刀片，根据晶圆的切割道宽度、晶圆的厚度以及芯片大小设定对应的切割参数，切割刀片按照切割参数对装配好的晶圆进行自动机械切割，最后对切割好的晶圆进行去离子水清洗后风淋甩干。切割控制系统包括：晶圆装配器、晶圆切割控制器和晶圆清洗处理器。本发明通过装配晶圆、切割晶圆和清洗、风淋甩干晶圆实现了对磷化铟晶圆的一次性自动机械切割，有效提高了切割效率；通过切割控制系统实现了整个晶圆切割工艺的自动化加工，提高了晶圆切割的加工精度和芯片的成品率。

技术领域

本发明涉及晶圆处理技术领域，具体涉及一种磷化铟晶圆的切割方法及控制系统。

背景技术

磷化铟（InP）作为重要的III-V族半导体材料之一，具有电子迁移率高、耐辐射性能好、禁带宽度大等优点，在光子和射频两大应用领域拥有关键优势。目前，化合物半导体磷化铟是制造光纤通信收发及放大器件和电路、毫米波器件和电路、红外探测器等光电器件的重要基础材料，其优异性能和应用领域具有不可替代性。

目前，工程技术人员对于磷化铟（InP）晶圆的切割一般采用解理的方式， 即先通过金刚石刀头在晶圆表面划一道浅痕，然后通过滚轮按压，使晶圆沿浅痕延伸裂开，分裂成芯片。但这种方式存在以下缺点：一是受机械设备的限制，工程技术人员需要将一块完整的晶圆先划片后再二次裂片，切割效率低；二是对晶圆进行划片操作时，尤其是大尺寸的整块晶圆，划线跨度太大，在没有“直尺”辅助的情况下，难以保证划痕平直，且如果晶圆上有粉尘颗粒，容易导致划痕偏离晶圆的切割道；三是对完成划线的晶圆进行滚轮按压时，芯片容易错位、崩边、多粒无法裂开、背部多料以及开裂等，无法保证芯片的完整性，此外，如果滚轮压力太大的话，芯片表面容易被压崩裂，压力太小芯片又压不开。同时，由于磷化铟材料的莫氏硬度只有5左右，磷化铟晶圆是化合物半导体，与硅片相比易碎且形变较大，因此，磷化铟晶圆在切割过程中碎片、边缘崩边发生的频率更高，严重影响了加工成品率，增加了生产成本。

因此，行业内亟需一种能解决上述问题的方案。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种磷化铟晶圆的切割方法及控制系统。为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种磷化铟晶圆的切割方法，包括以下步骤：

装配晶圆：准备晶圆、蓝膜和箍环，将晶圆放置在箍环绷紧的蓝膜上；

切割晶圆：根据晶圆的切割道宽度选取对应的切割刀片，根据晶圆的切割道宽度、晶圆的厚度以及芯片大小设定对应的切割参数，切割刀片按照切割参数对装配好的晶圆进行自动机械切割；

清洗、风淋甩干晶圆：对切割好的晶圆进行去离子水清洗后风淋甩干。

进一步的，晶圆为4英寸的磷化铟晶圆。

进一步的，切割刀片的最小切割槽宽度小于所述晶圆的切割道宽度。

进一步的，切割晶圆步骤中包括晶圆预切割和晶圆自动切割，其中：晶圆预切割是指，切割刀片根据设定的进刀方向在晶圆的切割道表面切开第一道切痕，第一道切痕的切割深度小于晶圆的厚度，随后在不切断蓝膜的前提下，切割刀片自第一道切痕向晶圆边缘方向切出第一道切口；晶圆自动切割是指，切割刀片按照切割参数在第一道切口处进刀，并沿着晶圆的切割道进行自动切割，切割刀片的切割深度为晶圆的厚度。

进一步的，切割晶圆步骤在整个过程中第一出水口喷出去离子水对晶圆进行冲洗。

进一步的，清洗、风淋甩干晶圆步骤中采用真空吸附的方法将粘有晶圆的箍环固定在旋转台的台面上，启动旋转台，第二出水口喷出去离子水对切割完的晶圆进行整体喷淋，清洗完毕后，出风口对晶圆进行整体吹风，在风淋甩干过程中逐级降低旋转台的旋转速率，直至旋转停止，关闭真空吸附，取出箍环。