CN115464484B - 一种碳化硅晶片双面加工方法以及相应的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及碳化硅晶片加工技术领域，公开了一种碳化硅晶片双面加工方法以及相应的装置，通过将两片碳化硅晶片的两个相同极性面进行贴合，对暴露在外侧的另外两个相同极性面按照相同切削速率同时进行加工，加工完成后再次将两片碳化硅晶片的两个加工完成的相同极性面进行贴合，对另外两个相同极性面按照相同切削速率同时进行加工，最终得到加工完成的两片碳化硅晶片；有效的解决了作为SIC衬底的碳化硅晶片进行双面研磨或者双面抛光时由于硅面与碳面特性不同产生的移除速率差异问题，避免为了保证单面的最低移除量造成另一面的过度厚度去除，不仅大大缩短了加工时间，同时也因为缩短加工时间有效的降低了生产物料成本。
Description
技术领域
本发明涉及碳化硅晶片加工技术领域，具体为一种碳化硅晶片双面加工方法以及相应的装置。
背景技术
碳化硅作为第三代功率半导体材料，因其优越的物理性能，例如高禁带宽度、高电导率、高热导率、高电子饱和漂移速度等，被广泛应用于制作功率器件和射频器件的基础材料。SIC在半导体芯片的主要应用形式为衬底，碳化硅衬底加工与外延的质量对于器件的制作有着至关重要的影响。外延工艺对其衬底的碳化硅晶片质量与几何参数有着很高的要求，SIC加工一般是经过多线切割，减薄，研磨，抛光等工艺流程，以满足外延所需的表面粗糙度、晶片翘曲度，平整度TTV等指标。研磨与抛光主流工艺以单面研削为主，先加工一个SI面即0001，然后再翻面加工C面即000-1，过程较为繁琐且需要严格的研磨/抛光盘型来控制TTV，厚度均匀性难以提高。因此目前有较多的企业开始引入双面研削的加工设备。双面加工可以实现SI面和C面的同时研削，具有加工效率高，成本低，工艺流程简单，因双面研削设备上下盘面与碳化硅晶片的相互作用，还可以获得较高的碳化硅晶片平整度，较好的厚度均匀性。
但是，在双面加工过程中，由于碳化硅晶片的SI面与C面的原子排列结构不同，导致物理特性，如材料硬度，抗化学腐蚀的能力不同，导致两面同时进行研磨或抛光时产生不等的切削速率，因此往往为了满足较低速率一面的移除厚度会使得另外一面厚度过度移除，不仅降低了加工效率，还带来更高的加工成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有对碳化硅晶片的两个极性面加工效率低的问题，提供了一种碳化硅晶片双面加工方法以及相应的装置。
为了实现上述目的，本发明提供一种碳化硅晶片双面加工方法，包括以下步骤：
提供两片相同尺寸的碳化硅晶片，将两片碳化硅晶片的两个相同极性面进行贴合，对贴合后暴露在外侧的另外两个相同极性面按照相同切削速率同时进行加工，加工完成后进行解除贴合处理，得到解除贴合后的两片碳化硅晶片；
再次将所述两片碳化硅晶片的两个加工完成的相同极性面进行贴合，对贴合后暴露在外侧的另外两个没有加工的相同极性面按照相同切削速率同时进行加工，加工完成后进行解除贴合处理，得到加工完成的两片碳化硅晶片。
作为一种可实施方式，所述加工具体为磨削或抛光；每片碳化硅晶片都包括两个极性面，其中，两个极性面分别为碳面和硅面。
作为一种可实施方式，将两片碳化硅晶片的两个相同极性面进行贴合的步骤具体包括：
将两片碳化硅晶片的两个相同极性面旋涂粘接剂并进行烘烤，然后进行粘合，对粘合后的两片碳化硅晶片进行加热并加压，加压后两片碳化硅晶片贴合，得到将两片碳化硅晶片贴合后形成的第一碳化硅晶片结合体，将所述第一碳化硅晶片结合体进行加压并冷却完成对两片碳化硅晶片之间的粘接剂的粘接固化。
作为一种可实施方式，将两片碳化硅晶片的两个相同极性面旋涂粘接剂并进行烘烤，然后进行粘合，对粘合后的两片碳化硅晶片进行加热并加压，加压后两片碳化硅晶片贴合，得到将两片碳化硅晶片贴合后形成的第一碳化硅晶片结合体，将所述第一碳化硅晶片结合体进行加压并冷却完成对两片碳化硅晶片之间的粘接剂的粘接固化的步骤具体包括：
提供定位工装，将第一片碳化硅晶片的一个极性面作为旋涂面旋涂粘接剂后进行烘烤，再按照主定位边的位置对齐固定在所述定位工装中，将第二片碳化硅晶片上与所述第一片碳化硅晶片的旋涂面相同的极性面作为旋涂面旋涂粘接剂后进行烘烤，再同样以主定位边的位置对齐并与所述第一片碳化硅晶片的旋涂面面对面粘合固定在同一个所述定位工装中；对固定在所述定位工装中的两片碳化硅晶片进行加压；其中，在进行粘合和加压的过程中还包括按照设定温度对碳化硅晶片上的粘接剂进行加热，提高所述粘接剂的粘接性能；
加压后两片碳化硅晶片贴合，得到将两片碳化硅晶片贴合后形成的第一碳化硅晶片结合体，将所述第一碳化硅晶片结合体从所述定位工装中取出并进行冷却完成对两片碳化硅晶片之间的粘接剂的粘接固化。
作为一种可实施方式，进行解除贴合处理，得到解除贴合后的两片碳化硅晶片的步骤具体包括：
通过加热破坏贴合的两片碳化硅晶片之间的粘接剂的粘接力，将两片碳化硅晶片分离，通过清洗剂清洗去除分离后的碳化硅晶片上残留的粘接剂，再经过水洗和甩干后，得到解除贴合后的两片碳化硅晶片。
作为一种可实施方式，对贴合后暴露在外侧的另外两个相同极性面按照相同切削速率同时进行加工的步骤具体包括：
通过研磨垫搭配研磨液或者抛光垫搭配抛光液对贴合后暴露在外侧的另外两个相同极性面按照相同切削速率同时进行加工。
作为一种可实施方式，再次将所述两片碳化硅晶片的两个加工完成的相同极性面进行贴合的步骤具体包括：
再次将两片碳化硅晶片的两个加工完成的相同极性面旋涂粘接剂并进行烘烤，然后进行粘合，对粘合后的两片碳化硅晶片进行加压，加压后两片碳化硅晶片贴合，得到将两片碳化硅晶片贴合后形成的第二碳化硅晶片结合体，将所述第二碳化硅晶片结合体进行冷却完成对两片碳化硅晶片之间的粘接剂的粘接固化。
作为一种可实施方式，将两片碳化硅晶片的两个加工完成的相同极性面通过粘接剂进行粘合，对粘合后的两片碳化硅晶片进行加压，加压后两片碳化硅晶片贴合，得到将两片碳化硅晶片贴合后形成的第二碳化硅晶片结合体，将所述第二碳化硅晶片结合体进行冷却完成对两片碳化硅晶片之间的粘接剂的粘接固化的步骤具体包括：
提供定位工装，将第一片碳化硅晶片的加工完成的极性面作为旋涂面旋涂粘接剂后按照主定位边的位置对齐固定在所述定位工装中，将第二片碳化硅晶片的加工完成的极性面作为旋涂面旋涂粘接剂后，同样以主定位边的位置对齐并与所述第一片碳化硅晶片的旋涂面面对面粘合固定在同一个所述定位工装中；对固定在所述定位工装中的两片碳化硅晶片进行加压；其中，在进行粘合和加压的过程中还包括按照设定温度对碳化硅晶片上的粘接剂进行加热，提高所述粘接剂的粘接性能；
加压后两片碳化硅晶片贴合，得到将两片碳化硅晶片贴合后形成的第二碳化硅晶片结合体，将所述第二碳化硅晶片结合体从所述定位工装中取出并进行冷却完成对两片碳化硅晶片之间的粘接剂的粘接固化。
作为一种可实施方式，所述粘接剂为固体蜡或者液体蜡。
相应的，本发明还提供一种制作碳化硅晶片结合体的装置，包括；气缸、气囊、加热台、支撑架、定位工装；
所述支撑架用于固定所述气缸和所述气囊，所述气缸用于上升气囊或者下降气囊，所述气囊通过压缩空气进行充气从而施加压力，所述定位工装放置在所述加热台上，所述气囊面向所述定位工装；
将第一片碳化硅晶片的一个极性面作为旋涂面旋涂粘接剂后按照主定位边的位置固定在所述定位工装中；将第二片碳化硅晶片上与所述第一片碳化硅晶片的旋涂面相同的极性面作为旋涂面旋涂粘接剂后，同样以主定位边的位置对齐并与所述第一片碳化硅晶片的旋涂面面对面粘合固定在同一个所述定位工装中；固定完成后，所述气囊对固定在所述定位工装中的两片碳化硅晶片进行加压，加压后两片碳化硅晶片贴合，得到将两片碳化硅晶片贴合后形成的碳化硅晶片结合体，其中，在进行粘合和加压的过程中所述加热台按照设定温度对碳化硅晶片上的粘接剂进行加热，提高所述粘接剂的粘接性能。
本发明的有益效果：本发明公开了一种碳化硅晶片双面加工方法以及相应的装置，通过分别将两片碳化硅晶片的两个相同极性面按照相同切削速率同时进行加工，有效的解决了作为SIC衬底的碳化硅晶片进行双面研磨或者双面抛光时由于硅面与碳面特性不同产生的移除速率差异问题，避免为了保证单面的最低移除量造成另一面的过度厚度去除，不仅大大缩短了加工时间，同时也有效的降低了生产物料成本。
附图说明
图1为本发明碳化硅晶片双面加工方法步骤示意图。
图2为本发明碳化硅晶片双面加工方法中定位工装的结构示意图。
图3为本发明碳化硅晶片双面加工方法中制作碳化硅晶片结合体的装置结构示意图。
图4为本发明碳化硅晶片双面加工方法中的游行轮结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，本实施例提供一种技术方案：一种碳化硅晶片双面加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S100，提供两片相同尺寸的碳化硅晶片，将两片碳化硅晶片的两个具有相同极性的第一极性面进行贴合，对贴合后暴露在外侧的另外两个相同具有相同极性的第二极性面按照相同切削速率同时进行加工，加工完成后进行解除贴合处理，得到解除贴合后的两片碳化硅晶片，其中，每片碳化硅晶片都包括第一极性面和第二极性面；
步骤S200，再次将所述两片碳化硅晶片的两个加工完成的第二极性面进行贴合，对贴合后暴露在外侧的另外两个没有加工的第一极性面按照相同切削速率同时进行加工，加工完成后进行解除贴合处理，得到极性面都加工完成的两片碳化硅晶片。
执行步骤S100，在本实施例中，所述加工具体为磨削或抛光，即当需要对所述碳化硅晶片进行磨削或者抛光都可以适用本实施例的技术方案。
在本实施例中，所述第一极性面为碳面或硅面，所述第二极性面为对应的硅面或碳面，也就是说，两片碳化硅晶片的两个具有相同极性的第一极性面进行贴合可以为两片碳化硅晶片的两个碳面进行贴合，也可以为两片碳化硅晶片的两个硅面进行贴合。
步骤S100中，将两片碳化硅晶片的两个具有相同极性的第一极性面进行贴合的步骤具体包括：
将两片碳化硅晶片的两个具有相同极性的第一极性面旋涂粘接剂并进行烘烤，然后进行粘合，对粘合后的两片碳化硅晶片进行加热并加压，加压后两片碳化硅晶片贴合，得到将两片碳化硅晶片贴合后形成的第一碳化硅晶片结合体，将所述第一碳化硅晶片结合体进行加压并冷却完成对两片碳化硅晶片之间的粘接剂的粘接固化。
具体的，将两片碳化硅晶片的两个具有相同极性的第一极性面旋涂粘接剂并进行高温烘烤，然后进行粘合，对粘合后的两片碳化硅晶片进行加压，加压后两片碳化硅晶片贴合，得到将两片碳化硅晶片贴合后形成的第一碳化硅晶片结合体，将所述第一碳化硅晶片结合体进行冷却完成对两片碳化硅晶片之间的粘接剂的粘接固化的步骤具体包括：
提供定位工装，将第一片碳化硅晶片的第一极性面作为旋涂面旋涂粘接剂后进行烘烤，再按照主定位边的位置对齐固定在所述定位工装中，将第二片碳化硅晶片上与所述第一片碳化硅晶片的旋涂面具有相同极性的第一极性面作为旋涂面旋涂粘接剂后进行烘烤，再同样以主定位边的位置对齐并与所述第一片碳化硅晶片的旋涂面面对面粘合固定在同一个所述定位工装中；对固定在所述定位工装中的两片碳化硅晶片进行加热并加压；
加压后两片碳化硅晶片贴合，得到将两片碳化硅晶片贴合后形成的第一碳化硅晶片结合体，将所述第一碳化硅晶片结合体从所述定位工装中取出并进行冷却完成对两片碳化硅晶片之间的粘接剂的粘接固化。
步骤S100中，对贴合的两片碳化硅晶片进行解除贴合处理的步骤具体包括：
通过加热破坏贴合的两片碳化硅晶片之间的粘接剂的粘接力，将两片碳化硅晶片分离，通过清洗剂清洗去除分离后的碳化硅晶片上残留的粘接剂，再经过水洗和甩干后，得到解除贴合后的两片碳化硅晶片。
步骤S100中，对暴露在外侧的另外两个相同极性面按照相同切削速率同时进行加工的步骤具体包括：通过研磨垫或者抛光垫搭配钻石研磨液或者抛光液对暴露在外侧的另外两个相同极性面按照相同切削速率同时进行加工。
执行步骤S200，对贴合后暴露在外侧的另外两个没有加工的第一极性面按照相同切削速率同时进行加工具体包括：通过研磨垫搭配研磨液或者抛光垫搭配抛光液对贴合后暴露在外侧的另外两个没有加工的第一极性面按照相同切削速率同时进行加工。
在本实施例中，研磨垫搭配研磨液具体可以为聚氨酯类型的研磨垫搭配研磨液，其中，根据所需要得到的表面粗糙度和研磨速率，本实施例选用的是1～30um粒径不等的多晶或者单晶钻石颗粒分散液，但在其他实施例中不做限定；抛光垫搭配抛光液具体可以为布织布/阻尼布类型的抛光垫与抛光液，其中，根据所需要得到的表面粗糙度和抛光速率，本实施例选用的是粒径分布在40～300nm的粒径不等的氧化铝磨粒或者10～100nm的粒径不等的SIO2磨粒和氧化剂的分散溶液，但在其他实施例中也可以选用高锰酸钾溶液作为氧化剂，40～300nm的粒径不等的氧化铝作为磨粒，搭配方格10mm的SUB600聚氨酯抛光垫进行抛光，本实施例不做限定。
步骤S200中，再次将所述两片碳化硅晶片的两个加工完成的第二极性面进行贴合的步骤具体包括：
再次将两片碳化硅晶片的两个加工完成的第二极性面旋涂粘接剂并进行烘烤，然后进行粘合，对粘合后的两片碳化硅晶片进行加热并加压，加压后两片碳化硅晶片贴合，得到将两片碳化硅晶片贴合后形成的第二碳化硅晶片结合体，将所述第二碳化硅晶片结合体进行加压并冷却完成对两片碳化硅晶片之间的粘接剂的粘接固化。
在本实施例中，所述粘接剂可以为固体蜡或者液体蜡，优选为液体蜡，其中，所述固体蜡通过加热可以使蜡具备流动性，而液态蜡在室温下就具有较好的流动性，因此，当选用固体蜡或者液体蜡作为粘接剂时，在进行粘合和加压的过程中还包括按照设定温度对碳化硅晶片上的粘接剂进行加热，加热能够方便涂敷在碳化硅晶片表面形成蜡层并且让粘接剂具有高粘接力，随后的冷却还可以将蜡层固化，蜡层固化后可以很牢固的将两片碳化硅晶片粘接在一起，使得在加工过程中，碳化硅晶片和碳化硅晶片之间也不会发生横向位移。
将两片碳化硅晶片的两个加工完成的第二极性面旋涂粘接剂并进行烘烤，然后进行粘合，对粘合后的两片碳化硅晶片进行加热并加压，加压后两片碳化硅晶片贴合，得到将两片碳化硅晶片贴合后形成的第二碳化硅晶片结合体，将所述第二碳化硅晶片结合体进行加压并冷却完成对两片碳化硅晶片之间的粘接剂的粘接固化的步骤具体包括：
提供定位工装，将第一片碳化硅晶片的加工完成的第二极性面作为旋涂面旋涂粘接剂后进行烘烤，再按照主定位边的位置对齐固定在所述定位工装中，将第二片碳化硅晶片的加工完成的第二极性面作为旋涂面旋涂粘接剂后，同样以主定位边的位置对齐并与所述第一片碳化硅晶片的旋涂面面对面粘合固定在同一个所述定位工装中；对固定在所述定位工装中的两片碳化硅晶片进行加压；其中，在进行粘合和加压的过程中还包括按照设定温度对碳化硅晶片上的粘接剂进行加热并加压；
加压后两片碳化硅晶片贴合，得到将两片碳化硅晶片贴合后形成的第二碳化硅晶片结合体，将所述第二碳化硅晶片结合体从所述定位工装中取出并进行冷却完成对两片碳化硅晶片之间的粘接剂的粘接固化。
也就是说，如果所述第一碳化硅晶片结合体是将两片碳化硅单晶的碳面和碳面进行粘接，并且是对暴露在所述第一碳化硅晶片结合体外侧的硅面和硅面进行加工，那么所述第二碳化硅结合体就是将加工后的两片碳化硅单晶的硅面和硅面进行粘接，然后对暴露在所述第二碳化硅晶片结合体外侧的碳面和碳面进行加工，反之，如果所述第一碳化硅晶片结合体是将两片碳化硅单晶的硅面和硅面进行粘接，并且是对暴露在所述第一碳化硅晶片结合体外侧的碳面和碳面进行加工，那么所述第二碳化硅结合体就是将加工后的两片碳化硅单晶的碳面和碳面进行粘接，然后对暴露在所述第二碳化硅晶片结合体外侧的硅面和硅面进行加工。
如图1所示为将第一碳化硅晶片结合体100固定在定位工装20中的示意图，其中，所述第一碳化硅晶片结合体100由两片贴合的碳化硅晶片组成，所述定位工装20通过螺丝21固定在如图2所示的加热台17上，每片碳化硅晶片都包括主定位边101，将一片作为SIC衬底的碳化硅晶片的碳面或者硅面作为旋涂面旋涂粘接剂后按照定位工装中放置主定位边的位置放进定位工装，继续在另外一片具有相同大小尺寸的作为SIC衬底的碳化硅晶片的相同极性面上旋涂粘接剂后，同样以主定位边的位置对齐，与第一片碳化硅的旋涂面面对面贴合放进所述定位工装20，进行加热和加压处理后形成固定在所述定位工装20中的第一碳化硅晶片结合体100。
具体的，为了得到第一碳化硅晶片结合体和第二碳化硅晶片结合体，本实施例提供了一种装置，如图2所示，包括：气缸11、气囊15、加热台17、支撑架14；其中，所述支撑架14用于固定所述气缸11和所述气囊15，所述气缸11通过第一固定件12和第二固定件13固定在所述支撑架14上，所述气缸11用于上升或者下降气囊15，所述气囊15通过压缩空气进行充气从而均匀施压；所述加热台17用于放置定位工装20并进行加热；所述气囊15面向所述定位工装20用于进行加压；
首先，将第一片碳化硅晶片110的第一极性面作为旋涂面旋涂粘接剂形成粘接剂层后，按照主定位边的位置固定在所述加热台上的定位工装20中，其中，所述第一片碳化硅晶片110的旋涂面朝上；所述加热台17按照预定温度对所述粘接剂进行加热，其中，所述加热器17的加热温度设定为60～90℃，优选的是70℃，此步加热用于去除作为粘接剂的液态蜡中的溶剂，使得液态蜡转变成具有高粘接力的状态；
其次，将第二片碳化硅晶片120上与所述第一片碳化硅晶片的旋涂面具有相同极性的第一极性面作为旋涂面旋涂粘接剂形成粘接剂层后，同样以主定位边的位置对齐，并与所述第一片碳化硅晶片110的旋涂面面对面粘合固定在同一个放置在所述加热台17上的所述定位工装20中，使得两片碳化硅晶片通过各自的粘接剂层也就是蜡层粘合在一起；
固定完成后，所述气囊15对固定在所述定位工装20内的两片碳化硅晶片进行加压，其中，气囊压力设置为0.1～0.2mpa，优选的0.1mpa，加压的时间为15s～30s，优选的是15s，需要注意的是，在加压的过程中，所述加热器17的加热温度仍然保持为之前设定的温度，以便去除作为粘接剂的液态蜡中的溶剂，使得粘接剂层也就是蜡层转变成高粘接力的状态，使得两片碳化硅晶片完全贴合在一起，中间没有气泡，得到第一碳化硅晶片结合体100；
接着，将所述第一碳化硅晶片结合体100从所述定位工装20中取出并进行冷却后完成所述粘接剂的粘接固化，其中，冷却的步骤具体为：加压时间到达后即可穿戴隔热手套将所述第一碳化硅晶片结合体100从所述定位工装20中取出放置冷却台，冷却台通过冷却水控温15～20℃，优选的是18℃，冷却过程中保持加压，压力0.2～0.5mpa，优选的是0.3mpa，最终得到固化后的第一碳化硅晶片结合体100；
然后，将所述第一碳化硅晶片结合体100放置在双面研削设备上开孔的游行轮中进行双面研磨，如图4所示为游行轮30和用于放置第一碳化硅晶片结合体100的游行轮孔31，所述第一碳化硅晶片结合体100放置在所述游行轮孔31中，由双面研削设备对暴露在所述第一碳化硅晶片结合体100外侧的两个第二极性面按照相同切削速率同时进行磨削或抛光，其中，此时的第一碳化硅晶片结合体外侧的两个第二极性面是统一的碳面或者是硅面；通过双面研削设备的上下盘张贴的研磨垫/抛光垫搭配钻石研磨液/抛光液对其进行磨削或抛光，其中，当进行磨削时，研磨选用的方格15mm的聚氨酯开槽研磨垫搭配3um钻石液，压力200g/cm2，研磨时间2～3h；当进行抛光时，选用的是高锰酸钾溶液作为氧化剂，40～300nm的粒径不等的氧化铝作为磨粒，搭配方格10mm的SUB600聚氨酯抛光垫进行抛光；
两个第二两极性面同时加工完成后，将加工后的第一碳化硅晶片结合体100从游行轮中取出，通过加热破坏两片碳化硅晶片之间的粘接剂的粘接力，将两片碳化硅晶片分离，其中，具体的为：将加工后的第一碳化硅晶片结合体100放到去蜡清洗剂中加热60～80度进行去蜡清洗，去蜡结束后，将两片碳化硅晶片分离，分别在去颗粒清洗剂中清洗，并最终经过去离子水清洗并甩干，得到两片解除贴合的碳化硅晶片；
最后，再将两片解除贴合的碳化硅晶片重复上述步骤，对另外两个没有加工过的具有相同极性的第一极性面进行加工，即通过在两片碳化硅晶片的已加工的两个第二极性面上旋涂粘接剂，并在定位工装内完成粘接固化并冷却，得到第二碳化硅晶片结合体，再次将第二碳化硅晶片结合体放置在双面研磨设备的游行轮中，研削上一次未加工的一面也就是第一极性面，加工完成后经过加热破坏粘接剂、清洗液清洗、衬底甩干等环节，即可获得两面都经过研磨或者是抛光的碳化硅晶片，本实施例由于在两次加工过程中，都是同时对碳面进行加工或者同时对硅面进行加工，使得可以很好的解决因碳面与硅面特性不同造成的移除速率差异，保证了两面都可以实现既定的材料去除厚度。
本发明提供的方法，有效的解决了作为SIC衬底的碳化硅晶片进行双面研磨或者双面抛光时由于硅面与碳面特性不同产生的移除速率差异问题，避免为了保证单面的最低移除量造成另一面的过度厚度去除，不仅大大缩短了加工时间，同时也因为缩短加工时间减少了耗材，如研磨垫、抛光垫、研磨液、抛光液的使用，降低加工成本。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种制作碳化硅晶片结合体的装置，包括；气缸、气囊、加热台、支撑架、定位工装；所述支撑架用于固定所述气缸和所述气囊，所述气缸用于上升气囊或者下降气囊，所述气囊通过压缩空气进行充气从而对晶片均匀施加压力，所述定位工装放置在所述加热台上，所述气囊面向所述定位工装；
将第一片碳化硅晶片的一个极性面作为旋涂面旋涂粘接剂后按照主定位边的位置固定在所述定位工装中；将第二片碳化硅晶片上与所述第一片碳化硅晶片的旋涂面相同的极性面作为旋涂面旋涂粘接剂后，同样以主定位边的位置对齐并与所述第一片碳化硅晶片的旋涂面面对面粘合固定在同一个所述定位工装中；固定完成后，所述气囊对固定在所述定位工装中的两片碳化硅晶片进行加压，加压后两片碳化硅晶片贴合，得到将两片碳化硅晶片贴合后形成的碳化硅晶片结合体，其中，在进行粘合和加压的过程中所述加热台按照设定温度对碳化硅晶片上的粘接剂进行加热，提高所述粘接剂的粘接性能。
本发明虽然己以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种碳化硅晶片双面加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供两片相同尺寸的碳化硅晶片，将两片碳化硅晶片的两个具有相同极性的第一极性面进行贴合，对贴合后暴露在外侧的另外两个具有相同极性的第二极性面按照相同切削速率同时进行加工，加工完成后进行解除贴合处理，得到解除贴合后的两片碳化硅晶片，其中，每片碳化硅晶片都包括第一极性面和第二极性面；
再次将所述两片碳化硅晶片的两个加工完成的第二极性面进行贴合，对贴合后暴露在外侧的另外两个没有加工的第一极性面按照相同切削速率同时进行加工，加工完成后进行解除贴合处理，得到极性面都加工完成的两片碳化硅晶片。
2.根据权利要求1所述的碳化硅晶片双面加工方法，其特征在于，所述加工具体为磨削或抛光；所述第一极性面为碳面或硅面，所述第二极性面为对应的硅面或碳面。
3.根据权利要求1所述的碳化硅晶片双面加工方法，其特征在于，将两片碳化硅晶片的两个具有相同极性的第一极性面进行贴合的步骤具体包括：
将两片碳化硅晶片的两个具有相同极性的第一极性面旋涂粘接剂并进行烘烤，然后进行粘合，对粘合后的两片碳化硅晶片进行加热并加压，加压后两片碳化硅晶片贴合，得到将两片碳化硅晶片贴合后形成的第一碳化硅晶片结合体，将所述第一碳化硅晶片结合体进行加压并冷却完成对两片碳化硅晶片之间的粘接剂的粘接固化。
4.根据权利要求3所述的碳化硅晶片双面加工方法，其特征在于，将两片碳化硅晶片的两个具有相同极性的第一极性面通过旋涂粘接剂并进行烘烤，然后进行粘合，对粘合后的两片碳化硅晶片进行加热并加压，加压后两片碳化硅晶片贴合，得到将两片碳化硅晶片贴合后形成的第一碳化硅晶片结合体，将所述第一碳化硅晶片结合体进行加压并冷却完成对两片碳化硅晶片之间的粘接剂的粘接固化的步骤具体包括：
提供定位工装，将第一片碳化硅晶片的第一极性面作为旋涂面旋涂粘接剂后进行烘烤，再按照主定位边的位置对齐固定在所述定位工装中，将第二片碳化硅晶片上与所述第一片碳化硅晶片的旋涂面具有相同极性的第一极性面作为旋涂面旋涂粘接剂后进行烘烤，再同样以主定位边的位置对齐并与所述第一片碳化硅晶片的旋涂面面对面粘合固定在同一个所述定位工装中；对固定在所述定位工装中的两片碳化硅晶片进行加热并加压；
加压后两片碳化硅晶片贴合，得到将两片碳化硅晶片贴合后形成的第一碳化硅晶片结合体，将所述第一碳化硅晶片结合体从所述定位工装中取出并进行冷却完成对两片碳化硅晶片之间的粘接剂的粘接固化。
5.根据权利要求3所述的碳化硅晶片双面加工方法，其特征在于，进行解除贴合处理，得到解除贴合后的两片碳化硅晶片的步骤具体包括：
通过加热破坏贴合的两片碳化硅晶片之间的粘接剂的粘接力，将两片碳化硅晶片分离，通过清洗剂清洗去除分离后的碳化硅晶片上残留的粘接剂，再经过水洗和甩干后，得到解除贴合后的两片碳化硅晶片。
6.根据权利要求1所述的碳化硅晶片双面加工方法，其特征在于，对贴合后暴露在外侧的另外两个没有加工的第一极性面按照相同切削速率同时进行加工的步骤具体包括：
通过研磨垫搭配研磨液或者抛光垫搭配抛光液对贴合后暴露在外侧的另外两个没有加工的第一极性面按照相同切削速率同时进行加工。
7.根据权利要求1所述的碳化硅晶片双面加工方法，其特征在于，再次将所述两片碳化硅晶片的两个加工完成的第二极性面进行贴合的步骤具体包括：
再次将两片碳化硅晶片的两个加工完成的第二极性面旋涂粘接剂并进行烘烤，然后进行粘合，对粘合后的两片碳化硅晶片进行加热并加压，加压后两片碳化硅晶片贴合，得到将两片碳化硅晶片贴合后形成的第二碳化硅晶片结合体，将所述第二碳化硅晶片结合体进行加压并冷却完成对两片碳化硅晶片之间的粘接剂的粘接固化。
8.根据权利要求7所述的碳化硅晶片双面加工方法，其特征在于，将两片碳化硅晶片的两个加工完成的第二极性面旋涂粘接剂并进行烘烤，然后进行粘合，对粘合后的两片碳化硅晶片进行加热并加压，加压后两片碳化硅晶片贴合，得到将两片碳化硅晶片贴合后形成的第二碳化硅晶片结合体，将所述第二碳化硅晶片结合体进行加压并冷却完成对两片碳化硅晶片之间的粘接剂的粘接固化的步骤具体包括：
提供定位工装，将第一片碳化硅晶片的加工完成的第二极性面作为旋涂面旋涂粘接剂后进行烘烤，再按照主定位边的位置对齐固定在所述定位工装中，将第二片碳化硅晶片的加工完成的第二极性面作为旋涂面旋涂粘接剂后，同样以主定位边的位置对齐并与所述第一片碳化硅晶片的旋涂面面对面粘合固定在同一个所述定位工装中；对固定在所述定位工装中的两片碳化硅晶片进行加热并加压；
加压后两片碳化硅晶片贴合，得到将两片碳化硅晶片贴合后形成的第二碳化硅晶片结合体，将所述第二碳化硅晶片结合体从所述定位工装中取出并进行冷却完成对两片碳化硅晶片之间的粘接剂的粘接固化。
9.根据权利要求3所述的碳化硅晶片双面加工方法，其特征在于，所述粘接剂为固体蜡或者液体蜡。
10.一种制作碳化硅晶片结合体的装置，其特征在于，包括；气缸、气囊、加热台、支撑架、定位工装；所述支撑架用于固定所述气缸和所述气囊，所述气缸用于上升气囊或者下降气囊，所述气囊通过压缩空气进行充气从而施加压力，所述定位工装放置在所述加热台上，所述气囊面向所述定位工装；
将第一片碳化硅晶片的一个极性面作为旋涂面旋涂粘接剂后按照主定位边的位置固定在所述定位工装中；将第二片碳化硅晶片上与所述第一片碳化硅晶片的旋涂面相同的极性面作为旋涂面旋涂粘接剂后，同样以主定位边的位置对齐并与所述第一片碳化硅晶片的旋涂面面对面粘合固定在同一个所述定位工装中；固定完成后，所述气囊对固定在所述定位工装中的两片碳化硅晶片进行加压，加压后两片碳化硅晶片贴合，得到将两片碳化硅晶片贴合后形成的碳化硅晶片结合体，其中，在进行粘合和加压的过程中所述加热台按照设定温度对碳化硅晶片上的粘接剂进行加热，提高所述粘接剂的粘接性能。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |