[发明专利]砷化镓晶体超细金刚石线切割工艺

说明书

本发明涉及砷化镓晶体超细金刚石线切割工艺，包括如下：准备；绕线；加张力；将晶棒上锯；输入加工数据；走线；复查；开机；下机，所述准备的过程中需要按照晶棒的加工要求更换合适型号的ROLLER滚筒、V轮、切割线等耗材，所述加张力是对金刚线母线进行加张力，所述加张力前需要根据待切割的晶棒对金刚线母线的型号进行选择，在选择所述金刚线母线的张力时需要根据母线的线径的破断张力的60％～70％进行选择，所述金刚线主线的母线线径为38um～70um，张力范围为5～12N，所述开机过程中所使用的设备为金刚石多线切割机。本发明采用附着金刚石的切割线+切削液方式，固定方方式结合金刚石颗粒，参与磨削的金刚石更多，减少磨料之间的相互损耗，更好的控制切割参数。

技术领域

本发明涉及金刚石加工技术领域，特别是涉及砷化镓晶体超细金刚石线切割工艺。

背景技术

金刚石线切割技术近年在光伏、蓝宝石领域应用较为广泛，但国内化合物半导体制造企业普遍采用砂线切割作为主要切片方式,这种方式不仅耗时较长而且良品率低,严重制约着化合物半导体衬底制造的效率提升和成本控制。金刚石线切割在化合物半导体行业由于行业还未展开应用，金刚石线切割砷化镓晶体材料所面临的问题主要如下：整体切割线痕问题：整体切割线痕深度需控制在≤10um以内；局部深线痕问题：切割过程中由于钢线金刚石颗粒团聚，造成深线痕，在后续研磨、抛光等工序无法有效去除，造成衬底报废；翘曲控制：翘曲直接影响客户端外延及芯片的良率，怎样控制切割过程变得尤为重要；损伤层：金刚石线切割能力较强，造成衬底的损伤层较深，破坏衬底晶格的完整性，从而影响客户端外延的质量。

发明内容

本发明提供了砷化镓晶体超细金刚石线切割工艺，解决了现有技术中的技术问题。

本发明解决上述技术问题的方案如下：砷化镓晶体超细金刚石线切割工艺，包括如下：准备；绕线；加张力；将晶棒上锯；输入加工数据；走线；复查；开机；下机，所述准备的过程中需要按照晶棒的加工要求更换合适型号的ROLLER滚筒、V轮、切割线等耗材，所述加张力是对金刚线母线进行加张力，下机后检查晶片表面线痕深度、翘曲Warp/Bow等关键性指标。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述加张力前需要根据待切割的晶棒对金刚线母线的型号进行选择。

进一步，在选择所述金刚线母线的张力时需要根据母线的线径的破断张力的60％～70％进行选择。

进一步，所述金刚线主线的母线线径为38um～70um，张力范围为5～12N。

进一步，所述开机过程中所使用的设备为金刚石多线切割机。

进一步，所述金刚石多线切割机的线速范围为800～2100m/min。

进一步，开机后，所述金刚石多线切割机切割加工4～6英寸砷化镓晶棒。

进一步，所述金刚石多线切割机在对砷化镓晶棒进行切割的过程中需要控制金刚线主线的张力、金刚线主线的线速、金刚石多线切割机的供线速度、金刚石多线切割机的工作台速度等关键性参数，实现一次切割几百片砷化镓衬底。

进一步，所述金刚石多线切割机的供线速度范围为5～50m/min。

进一步，所述金刚石多线切割机的工作台速度范围为0.2～1.2mm/min。

本发明的有益效果是：本发明提供了砷化镓晶体超细金刚石线切割工艺，具有以下优点：

1.采用超细的金刚石线切割，线损耗较低的出片率较高；

2.金刚石线切割效率更高：为传统砂浆切割效率的4倍，极大提升了设备的产能效率；