由于SiC硬度大和易脆裂等特性，晶錠切割成為制約SiC器件制造核心瓶頸。近期，日本Dry Chemicals開發(fā)了一種新的工藝，能夠?qū)iC晶圓的制造成本降低20~30%。
該技術(shù)的核心是在晶錠上進(jìn)行開槽，這樣可以使得晶圓切片的時候更加平整，從而減少晶圓表面的研磨、拋光等后處理所需的步驟數(shù)量。目前，該公司將于10月份開始晶圓代加工，并且對外銷售該設(shè)備，預(yù)計第一年銷售5~10臺。
該技術(shù)的步驟主要是在切割前，先用磨石在晶錠要切割的位置開出一個圓周凹槽，這些凹槽可以充當(dāng)線鋸的導(dǎo)向裝置，從而可以更精確地切割晶片。
由于SiC晶體特別堅硬，在切割的時候會發(fā)生漂移，如果有凹槽，磨?？梢杂行У貪B透，從而很難發(fā)生漂移，這種方法能夠?qū)⒕A表面的損傷控制在最小限度。對于厚度為15mm的晶錠、可以切割20個凹槽，目前該工藝所能切割的最大晶錠厚度為40mm，可以切割75片晶圓。
一般情況下，對晶錠切割后需要對晶圓的端面進(jìn)行加工刮平，但基于這項工藝的晶錠切割，會直接形成刮平，進(jìn)一步提高了效率。只需要在切割后立即進(jìn)行鏡面研磨、化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）、清潔和檢查即可獲得成品。
圖片來源：拍信網(wǎng)正版圖庫
SiC切割
為了提高良率，近年來不少企業(yè)都采用更為先進(jìn)的激光切割和冷分離技術(shù)。
其中英飛凌通過收購一家名為SILTECTRA的科技公司，掌握了SiC的冷切割技術(shù)，該切割技術(shù)主要分為2個技術(shù)環(huán)節(jié)。首先是用激光照射晶錠剝落層，使SiC材料內(nèi)部體積膨脹，從而產(chǎn)生拉伸盈利，形成一層非常窄的微裂紋。第二步則是通過聚合物冷卻步驟將微裂紋處理為一個主裂紋，最終將晶圓與剩余晶錠分來。該技術(shù)能夠?qū)⒉牧蠐p失降到最低，并且讓單個晶錠可出產(chǎn)的芯片數(shù)量翻番。
在激光切割SiC這一領(lǐng)域，國內(nèi)也有企業(yè)正在探索。今年5月，德龍激光表示其已經(jīng)布局SiC晶錠切割，已經(jīng)將6英寸的加工時間縮短至15分鐘以內(nèi)，且分片后研磨損耗小于 50 微米，在總體時間上，德龍激光的一錠切出來30片晶圓，大概需要4~5個小時，相對于傳統(tǒng)的金剛線則只能切出22、23片晶圓來說，激光切割效率提升了40%左右，目前德龍激光的最大可切割尺寸為8英寸。
（文：集邦化合物半導(dǎo)體Jump整理）
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