一种双面胶膜抛光工艺的制作方法

本发明涉及碳化硅衬底片加工领域，更具体地说，涉及一种双面胶膜抛光工艺。

背景技术：

1、随着电力电子技术的飞速发展，半导体器件需求也在增加，电流、电压等级越来越高，芯片越薄越小，导通压降低，开关频率高、损耗小等等，硅基半导体由于材料特性所限已经无法满足需求，而以碳化硅等新材料为主的新型半导体材料，以其优越的性能突破硅的瓶颈，给半导体器件性能带来了显著提升；

2、现有碳化硅衬底片常用于电力电子等器件上，由基材切割成圆晶片，经抛光，制成衬底片，常见抛光方法有：流体抛光、机器抛光、电解抛光、化学抛光、超声波抛光、磁抛光等，其中机器抛光的难度较小，对环境污染程度低，因而被各大工厂广泛采用；

3、目前碳化硅衬底片的抛光工艺大部分都是采用有蜡工艺，都是把片子通过液体蜡固定在陶瓷盘上，然后再放到抛光机上进行机器抛光，这种工艺方式，有以下几个问题：

4、1，使用的液体蜡为化学物品，后续的清洗工艺势必要用到更多的化学清洗试剂，对员工的身体及环境有很大影响；

5、2，抛光后的片子取放难度较大，以现有的取放方式容易出现碎片或崩边；

6、3，设备的投资较大，无论是有蜡贴片设备还是清洗设备，都要增加很多。

7、为此我们提出一种双面胶膜抛光工艺。

技术实现思路

1、1.要解决的技术问题

2、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种双面胶膜抛光工艺，它可以实现，通过双面胶膜粘住片子和陶瓷盘，不会对片子边沿产生损害，还能节约设置清洗液体蜡的设备的成本。

3、2.技术方案

4、为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

5、一种双面胶膜抛光工艺，包括以下步骤：

6、s1、装夹片子：取一个待加工的碳化硅衬底片，片子两面分别记为a面与b面，选择一张合适的双面胶膜，贴住片子a面，过盈配合，完成装夹；

7、s2、测量厚度：将陶瓷盘平放在圆盘状的旋转平台上，片子朝上，正对悬空的光栅传感器，来测出片子的厚度；

8、s3、粗磨开面：然后将陶瓷盘装到单面抛光机上，片子朝下正对单面抛研磨片子，开出基准面，并用滴管持续添加抛光剂；

9、s4、细磨抛光：将粗磨开面的片子平放到加热器上，片子被加热，双面胶膜失去黏性，撕下片子，将片子翻面，用双面胶膜粘住片子b面和陶瓷盘，装到单面抛光机上，对片子a面进行细磨，重复上述步骤，再对片子b面进行细磨，以完成片子抛光；

10、s5、下料清洗：片子抛光后取下，放到加热器上进行加热，快速下料，再放到水管下冲洗；

11、s6、成品检测：最后取清洗完毕的片子，平放在旋转平台上，正对悬空的光栅传感器，用驱动元转动旋转平台，来测出到片子的平均距离l2，成品片子的厚度h7＝h1-l2，与工艺设定参数进行对比，若符合为良品，否则不符合，为次品。

12、进一步的，所述步骤s1中片子用气枪贴着表面吹气，进行气流清洗，清除表面的灰尘小颗粒杂质。

13、进一步的，所述步骤s1中双面胶膜由特氟龙高温膜作为基布以及涂覆在基布两面的hy106ab胶制成。

14、进一步的，所述步骤s1中片子用软质滚筒缓缓挤压，去除与陶瓷盘之间间隙多余的空气，将片子粘牢，软质滚筒外表面环绕粘合橡胶层，且一端转动安装有同轴的摇把。

15、进一步的，所述步骤s1中粘牢的片子用剪刀沿陶瓷盘的边缘剪除双面胶膜的多余部分，防止毛边阻碍或遮挡片子。

16、进一步的，所述步骤s3中抛光剂由乙二醇、碳化硅颗粒、双氧水和次氯酸按照体积比30:5:2:1的比例配制而成，调节ph值5～9。

17、进一步的，所述步骤s3中单面抛光机设定粗磨量h5，摆臂速度5°/s，摆动幅度40°，磨盘转速20rpm；

18、所述步骤s4中单面抛光机设定细磨量h6，摆臂速度3°/s，摆动幅度40°，磨盘转速30rpm。

19、进一步的，所述步骤s3中粗磨磨盘采用油石材质或砂纸材质，低转速时磨削量大，能快速开面；

20、所述步骤s4中细磨磨盘采用羊毛轮材质或尼龙轮材质，低转速时磨削量小，使得磨削面较为光滑，有利于提高片子的光洁度。

21、进一步的，所述步骤s4中片子被加热到150～200℃，使得双面胶膜和片子失去黏性，双面胶膜不会黏连片子，对片子翻面时造成的拉扯损伤小。

22、进一步的，所述步骤s6中水管连接水泵和气泡机，能产生纳米级粒径的气泡，通过带有微纳米气泡的水流平行于片子表面进行冲洗，无需清洗液体蜡。

23、3.有益效果

24、相比于现有技术，本发明的优点在于：

25、(1)本发明通过双面胶膜粘住片子和陶瓷盘，不会对片子边沿产生损害，无需清洗液体蜡，对片子挤压程度小，方便取放片子，由于不使用液体蜡，在清洗时就不会用到去蜡清洗剂等化学清洗剂，明显可以减少环境污染，以及对员工身体的伤害，还能节约设置清洗液体蜡的设备的成本。

26、(2)本发明的双面胶膜由特氟龙高温膜作为基布以及涂覆在基布两面的hy106ab胶制成，其中基布能够在260～300℃的高温环境下长时间工作，而hy106ab胶在超过150℃的环境失去黏性，不会因抛光产生的高温引起变形，粘接牢固性好，质软方便裁剪成型。

27、(3)本发明工作时，粘牢的片子用剪刀沿陶瓷盘的边缘剪除双面胶膜的多余部分，防止毛边阻碍或遮挡片子，还能防止抛光时双面胶膜多余的部分垫起片子的抛光面，方便保持片子抛光的平稳程度。

28、(4)本发明将粗磨开面的片子装到单面抛光机上，通过基准面放平，能够快速找平片子，抛光的精度高，无需反复校准片子的水平位置。

29、(5)本发明通过水管连接水泵和气泡机，气泡机的型号为micro star超细气泡发生器，能产生纳米级粒径的气泡，通过带有微纳米气泡的水流平行于片子表面进行冲洗，无需清洗液体蜡，对片子挤压程度小，且方便带走抛光后残留的小颗粒。

技术特征：

1.一种双面胶膜抛光工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种双面胶膜抛光工艺，其特征在于：所述步骤s1中片子用气枪贴着表面吹气，进行气流清洗，清除表面的灰尘、小颗粒杂质。

3.根据权利要求1所述的一种双面胶膜抛光工艺，其特征在于：所述步骤s1中双面胶膜由特氟龙高温膜作为基布以及涂覆在基布两面的hy106ab胶制成。

4.根据权利要求1所述的一种双面胶膜抛光工艺，其特征在于：所述步骤s1中片子用软质滚筒缓缓挤压，去除与陶瓷盘之间间隙多余的空气，将片子粘牢，软质滚筒外表面环绕粘合橡胶层，且一端转动安装有同轴的摇把。

5.根据权利要求1所述的一种双面胶膜抛光工艺，其特征在于：所述步骤s1中粘牢的片子用剪刀沿陶瓷盘的边缘剪除双面胶膜的多余部分。

6.根据权利要求1所述的一种双面胶膜抛光工艺，其特征在于：所述步骤s3中抛光剂由乙二醇、碳化硅颗粒、双氧水和次氯酸按照体积比30:5:2:1的比例配制而成，调节ph值5～9。

7.根据权利要求1所述的一种双面胶膜抛光工艺，其特征在于：所述步骤s3中单面抛光机设定粗磨量h5，摆臂速度5°/s，摆动幅度40°，磨盘转速20rpm；

8.根据权利要求1所述的一种双面胶膜抛光工艺，其特征在于：所述步骤s3中粗磨磨盘采用油石材质或砂纸材质；

9.根据权利要求1所述的一种双面胶膜抛光工艺，其特征在于：所述步骤s4中片子被加热到150～200℃。

10.根据权利要求1所述的一种双面胶膜抛光工艺，其特征在于：所述步骤s6中水管连接水泵和气泡机。

技术总结
本发明公开了一种双面胶膜抛光工艺，属于碳化硅衬底片加工领域，一种双面胶膜抛光工艺，包括以下步骤：S1、装夹片子：取一个待加工的碳化硅衬底片，片子两面分别记为A面与B面，选择一张合适的双面胶膜，贴住片子A面，过盈配合，完成装夹；S2、测量厚度：将陶瓷盘平放在圆盘状的旋转平台上，片子朝上，正对悬空的光栅传感器，来测出片子的厚度；S3、粗磨开面：然后将陶瓷盘装到单面抛光机上，片子朝下正对单面抛研磨片子，开出基准面，并用滴管持续添加抛光剂；S4、细磨抛光：它可以实现，通过双面胶膜粘住片子和陶瓷盘，不会对片子边沿产生损害，还能节约设置清洗液体蜡的设备的成本。

技术研发人员：韦大勇,杨东风,黄伟山
受保护的技术使用者：无锡弘元半导体材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12