一种复合结构SiC衬底器件的切割方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105336686A(43)申请公布日2016.02.17(21)申请号201510636025.5(22)申请日2015.09.30(71)申请人中国电子科技集团公司第五十五研究所地址210016江苏省南京市中山东路524号(72)发明人刘昊陈刚柏松(74)专利代理机构南京君陶专利商标代理有限公司32215代理人沈根水(51)Int.Cl.H01L21/78(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图3页(54)发明名称一种复合结构SiC衬底器件的切割方法(57)摘要本发明是一种复合结构SiC芯片的切割方法，采用砂轮切割在划片槽区域把复合结构SiC芯片进行切割分离。通过先形成复合结构SiC芯片完成圆片；再测量其厚度；把SiC芯片完成圆片贴在切割片架上的蓝膜或UV膜上；测量其总厚度；应用第一切割条件切割开多层介质到SiC外延层，再针对SiC衬底应用第二切割条件切割到SiC衬底中，应用第三切割条件切割到SiC衬底与背面金属界面处，最后应用第四切割条件切割到背面多层金属厚度的1/2处，最终裂片分离SiC芯片。优点：可以很安全地实现复合结构SiC芯片的切割分离，有效减小复合结构中多层介质、SiC衬底及外延层、背面金属的崩边及损伤，提高SiC芯片的良品率和切割效率。CN105336686ACN105336686A权利要求书1/2页1.复合结构SiC芯片的切割方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1）在一层或多层SiC外延片（103）上制备SiC芯片，从而形成复合结构SiC芯片完成圆片；2）测量SiC芯片完成圆片切割道区域的厚度；3）把SiC芯片完成圆片贴在切割片架上的蓝膜或UV膜上；4）测量SiC芯片完成圆片切割道区域加蓝膜或UV膜的总厚度；5）应用第一切割条件处理第一层钝化介质（101）和第二层钝化介质（102）在所述一层或多层SiC外延片（103）上，切割第一预定厚度的沟槽；6）应用第二切割条件处理一层或多层SiC外延片（103），切割第二预定厚度的沟槽；7）应用第三切割条件处理一层或多层SiC外延片（103），切割第三预定厚度的沟槽；8）应用第四切割条件处理多层金属（104、105、106、107），切割第四预定厚度的沟槽；9）经过所述第一、第二、第三、第四切割处理后，采用裂片方法，所述SiC芯片被分离；所述的步骤5）、步骤6）、步骤7）、步骤8）的切割条件所要求的设备的主轴功率2000～5000W；切割水流角度在135°-165°；切割水流量1L/min-2L/min。2.根据权利要求1所述的复合结构SiC芯片的切割方法，其特征在于，所述的步骤1），一层或多层SiC外延片（103）为在SiC衬底上进行的一层或多层SiC同质外延圆片，外延片厚度在200～400µm，所述的复合结构为SiC芯片完成圆片的切割道区域的从正表面多层介质（101、102）到SiC外延片（103），再到其背面的多层金属（104、105、106、107）结构；所述的珍面多层介质（101、102）为：采用等离子体增强化学气相淀积方法（PECVD）或感应耦合等离子体增强化学气相淀积方法（ICP-PECVD），钝化介质为二氧化硅或氮化硅，厚度在0.2～0.9µm；所述的背面的多层金属（104、105、106、107）为：采用电子束蒸发或磁控溅射的方式形成的多层金属膜，金属为钛、镍、银、金等组成，总厚度在6～9µm。3.根据权利要求1所述的复合结构SiC芯片的切割方法，其特征在于所述的步骤2），测量SiC芯片完成圆片切割道区域为设计宽度在50～500µm的专用于切割的区域，所述的测量SiC芯片完成圆片切割道区域厚度为多层复合结构的总厚度，厚度在210～410µm；所述的设计宽度在50～500µm的专用于切割的区域所需要选择的切割刀片的要求是：目数为2000～4800的金刚石颗粒的刀片，刀刃的厚度在0.51～0.71mm，刀具的角度为45°～60°。4.根据权利要求1所述的复合结构SiC芯片的切割方法，其特征在于所述的所述的步骤3），蓝膜或UV膜为厚度在0.08～0.2mm，粘度为低粘、中粘、高粘、有带UV紫外线和不带UV的，材质为PVC、PO、PET、EVA、PVG。5.根据权利要求1所述的复合结构SiC芯片的切割方法，其特征在于所述的步骤4），SiC芯片完成圆片切割道区域加蓝膜或UV膜的总厚度为290～610µm。6.根据权利要求1所述的复合结构SiC芯片的切割方法，其特征在于所述的步骤5），应用第一切割条件为：转速3000～4000rpm，刀片的落刀位置离最大直径10～20mm；所述的切割第一预定厚度的沟槽为多层介质（101、102）厚度的沟槽，第一预定厚度在0.2～0.9µm。7.