切割蓝宝石晶片 - 降低物质损失并增加产量

切割是一种简单而快速的方法，用于制备硅和其他半导体材料的样品;欧洲杯足球竞彩然而，尽管是单一的晶体材料，但是蓝宝石不熟悉。

现有方法包括锯切和切割，但由于在不需要的方向和过程中材料损失的裂缝，产量可能不足。在文献中描述了低温冷却和激光划线作为可以最小化不需要的裂缝，切削，分层和材料损失的方法。然而，这些方法是昂贵的，耗时的耗时，并且可以摆出其他不良问题，例如由于温度变化导致的边缘质量和导致的热损坏。

由于切割快速且不低廉，因此没有材料损失，Latticegear获取了许多3“蓝宝石晶片，以便使用两个新开发的方法重新释放蓝宝石的切割。这些方法与手持式划线和切割区分，因为它们包含了金刚石微罗的新技术压痕，背面划线和切割到机械平台中。

这些平台的“智能”力学（杠杆，旋钮和拨号）允许可重复的过程并消除归因于操作员体验的结果的变化。此外，它们允许新的测试条件与手持过程不可行。

切割解释说明

需要两个步骤来切割样本：

步骤1.弱点创作

薄弱点是一个“缺陷”形成在样品上。这将是裂开的起点，这是不可行的衬底分成两个独立的部分而无需首先通过一个金刚石划线器或压头的装置使得一个薄弱点。

在样品边缘（图1）上制作的弱点是显着的，因为它限定了通过基板的晶面的切割的质量和精度，因为切割从弱点传播。如果弱点以深度或宽而不直的角度制作，则导致裂缝（均匀的微骨折），并且裂解表面的质量和精度都会受到负面影响。

图1。金刚石杂交，闪血和Latticeax制成的弱点。

步骤2.切割

切割是制备切割样品的第二步。通过在弱点产生压力来割裂。然后，在样本中启动并传播裂缝。如图2所示，如果样品是结晶，则最佳弱点是短的，因为它在晶体平面之后发起裂缝。随后的横截面将具有镜面完成，如图3所示。

如果样品是无定形的，则样品将在没有晶体平面的情况下破裂，裂解将在弱点的方向上扩散，除非在整个裂解线的整个距离上划过长划线，否则它可能不会是直的。如图2所示。随后的横截面不会有镜面完成。当裂解线必须抵抗晶体平面时，这种“长划线”方法也可以用于结晶材料。如图4所示，将硅样品以45度切割到（100）晶面。

应当注意，由于切割是反向晶面的，因此边缘是粗糙的。可以通过用手指，钳子或销将样品分成两块来进行切割。

图2。短划线用于结晶材料，并且长划线用于非晶材料或用于与晶体平面切割计数器。欧洲杯足球竞彩橙色线显示切割方向。

图3。在制造短划线后（100）硅纤维纤维胶片。切割边缘显示镜面饰面。

图4。使用长划线以45度粘合到（100）硅的样品。

结果

在这项研究中，Latticeax^®，录制^®和切割钳子用于创造弱点和切割。

方法1.使用latticeax^®干净地切割3“蓝宝石晶圆

Latticeax将弱点生产和切割成一个工具。使用楔形金刚石压痕来制造弱点。

微液缩进非常短（750至1000μm长，宽10μm）。在缩进之后，通过在与缩进的相等距离​​处使用2点的向下力来切割样品，如图5所示。

图5。3pt切割方法集成到Latticeax中。

Using the LatticeAx’s highly accurate and repeatable microline indent and cleave process, a 3" sapphire wafer was cleanly cleaved. The microline indent of the LatticeAx was used to make the short indent at the wafer edge. Using the LatticeAx’s 3pt cleaving method, the weak point subsequently propagates along the crystal plane.

这导致非常干净的横截面面，例如光子学应用所需的面部，如图6和7所示。

图6。使用晶叠微液缩进和3pt切割方法，蓝宝石晶圆切割。

图7。使用晶叠晶体结构后，蓝宝石晶圆的视图显示干净的边缘。

完成此过程需要大约5分钟。如上所述，该过程遵循晶体平面并基于如何生产工具，可能不会产生彼此正常的切割。

在整个样本中使用长划线的方法应该用于使具有平行的边缘和正常的边缘的矩形样本（图2）。

方法2.使用刷印到划线，切割和缩小3“蓝宝石晶圆

张开是一个划线工具，在操作员观察样本前侧的目标时划过样本的背面。如图8所示，可以手动地或在划线尖端上用样品支架的帮助引导样本。图9显示了在划线期间接触样品背面的划线芯的位置。

可以调节划线艇的倾斜和高度，并且发现这是优化沿着晶体平面与光刻制备样品的过程的键，或用于非晶材料。

图8。张开是一台划线机，使划线在蓝宝石的背面。

图9。图显示了触发器上的样品的图表和划线司机的位置。

应当注意，对于需要沿电子结构的划线切割晶片的应用，所以用沿着蓝宝石的A晶平面来抵消切割。

划线将“强制”样品沿着通常正交的芯片划线分开。在图10中，左侧图像显示用笔样式钻石滚轮手动划线后裂开样品。注意，样品沿着不平行于光刻的晶平面切割。右侧图像显示使用闪入剪切切割的样品。

该过程导致样品（侧面10mm），其侧面在光刻之后。通常，这对于横截面优选并且在测​​试模具的性能的同时是优选的。用手工小车创建的弱点（在这种情况下的长划线）通常很大，太深，破坏性。如果它“太弱”，则劈开自然地传播通过强，天然的水晶平面。切割将不断遵循“最小阻力的路径”。

闪光划线芯的倾斜和高度可以针对材料进行优化，然后预设可重复的过程。如图8所示，保持器确保样品确保薄，浅和直线划线，这使得“强弱点”开始切割。

图10。使用闪入的样品划线与手持式潦草的比较划线并用手持式划线的比较。左：手动抄写和切割后的蓝宝石。右：使用张开的蓝宝石划线，然后用LatticeGear的小型样品钳切割。

这项工作表明，尽管蓝宝石是一种难以造成的材料，但它可以有效地切割。

从3“蓝宝石晶圆中切割死亡

如图8所示，图8所示的3“晶片，470μm厚，如图8所示，用毛刺和小型样品切割钳和清洁钳的组合。在这项研究中，垂直于平坦的短划线方向，晶体平面平行于光刻。与扁平的平行，使得长划线迫使切割遵循光刻而不是蓝宝石晶体平面。

使用自定义设计的3“晶圆架，划线在闪烁上进行。划线后，使用清洁钳（图1​​1）切割晶片。图12示出了在平行和垂直于扁平的刀片之后说明晶片。

用于抓住样品并制作清洁，直划线的小件夹持器，以将蓝宝石晶片切割成较小的样品，这将使用钳子改善的小样品（图13）。使用该方法在蓝宝石晶片上进行多次切割的结果，如图14所示。这些结果表明，可以切割蓝宝石晶片而不会损失材料和裂缝。

图11。蓝宝石薄酥饼准备好用洁净的钳子切割。

图12。在垂直和平行于平坦的平行后，蓝宝石晶圆。

图13。用小样品切割钳切割小样本。

图14。在切成小样品后，蓝宝石晶圆。

购买裸C-M平面蓝宝石晶片，直径50.8毫米，厚度为420μm厚，以验证该过程是否可以重复。如图15和16所示，晶片使用上面说明的相同的方法将晶片切割成宿群。

闪烁用于划线晶圆，而清洁钳用于切割晶圆。

图15。裸露的蓝宝石晶圆在用洁净的钳子切割时。

图16。裸露的蓝宝石晶圆在使用潮流和清洁钳剪切到宿舍后。

结论

使用正确的工艺和工具，可以使用正确的控制方向进行干净地切割蓝宝石。当需要对测试或横截面分析进行蓝宝石晶片的要求时，Latticeax和Pliplecrift是实验室的重要补充。

当样品沿着晶体平面切割时，Latticeax制剂产生镜面结束的边缘。张开背面汇率不与样品前线联系;它产生由划线定义的干净断裂，该划线也可以与表面目标对齐。

此信息已采购，从Latticegear提供的材料进行审核和调整。欧洲杯足球竞彩

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