可降低園片壞率的晶塊切割方法
【專利摘要】一種可降低園片壞率的晶塊切割方法，其包含：在一晶塊的至少一表面形成一納米結構層；在該納米結構層上沉積或涂布一緩沖層；在該緩沖層和一固定板之間施加一層樹脂以使該晶塊固定在該固定板上；對該晶塊執(zhí)行一切割程序以獲得復數片園片；以及對所述復數片園片執(zhí)行一樹脂去除程序。
【專利說明】
可降低園片壞率的晶塊切割方法
技術領域
[0001]本發(fā)明是有關晶塊切割方法，特別是關于一種可降低園片壞率的晶塊切割方法。
【背景技術】
[0002]—般的晶塊切割程序包括以下步驟:
[0003](a)由在一玻璃平板的背面和一鋼制夾具的正面間施加一層樹脂以使該玻璃平板貼附在該鋼制夾具上；
[0004](b)由在一晶塊的背面和該玻璃平板的正面間施加一層樹脂以使該晶塊貼附在該玻璃平板上；
[0005](C)以線切割的方式切割該晶塊以獲得復數片園片；以及
[0006](d)去除所述復數片園片上的殘余樹脂。
[0007]在上述工藝中，當該玻璃平板被切割到時，即代表該晶塊已被完全切割；而其殘余樹脂一般由將該玻璃平板和所述園片置于熱水中一段時間而去除。
[0008]然而，由于所述的晶塊(可具有一圓形截面或一方形截面以供制造半導體產品或光伏產品)一般是由脆性材料制成，部分的園片會在切割的過程中受損。
[0009]在一典型的制造設施中，由切割程序所造成的園片損失約有2%，而此問題在園片被要求盡量薄型化以降低材料成本的情況下會更加惡化。
[0010]為避免園片損壞，US8256407提出一較為精巧的線切割裝置。US8256407所揭為一多線切割裝置，其在開始切割一晶塊時是由一線-提升(wire-lifting)限制部件避免一切割線脫離導引轉輪的溝槽，以改善切割質量。
[0011]雖然此方法可改進晶塊切割的性能，然而，由于繼承了晶塊的脆性，被切割出來的園片仍然容易脆裂。
[0012]為解決上述問題，亟需一新穎的晶塊切割方法。

【發(fā)明內容】

[0013]本發(fā)明的目的在于提供一種晶塊切割方法，以改進公知技術中存在的缺陷。
[0014]為實現上述目的，本發(fā)明提供的晶塊切割方法，包含:
[0015]在一晶塊的至少一表面形成一納米結構層；
[0016]在該納米結構層上沉積一緩沖層；
[0017]在該緩沖層和一固定板之間施加一層樹脂以使該晶塊固定在該固定板上；
[0018]對該晶塊執(zhí)行一切割程序以獲得復數片園片；以及
[0019]對所述復數片園片執(zhí)行一樹脂去除程序。
[0020]在一實施例中，該緩沖層是包含二氧化硅的材料。
[0021 ] 在一實施例中，該納米結構層是由一電化學程序形成。
[0022]在一實施例中，該納米結構層是由一蝕刻程序形成。
[0023]在一實施例中，該納米結構層是由一沉積程序形成。
[0024]在一實施例中，所述的樹脂去除程序包括將所述復數片園片和該固定板置于熱水中。
[0025]在一實施例中，該晶塊是一單晶晶塊。
[0026]在一實施例中，該晶塊是一多晶晶塊。
[0027]在一實施例中，該納米結構層的深度介于約I微米至10微米之間。
[0028]在一實施例中，該緩沖層的深度介于約0.1微米至約2微米之間。
[0029]在一實施例中，該緩沖層的深度介于約I微米至約10微米之間。
[0030]在一實施例中，該緩沖層的深度介于約10微米至約100微米之間。
[0031 ] 在一實施例中，該晶塊的材料是由玻璃、硅、鍺、碳、鋁、氮化鎵、砷化鎵、磷化鎵、氮化鋁、藍寶石、尖晶石、氧化鋁、碳化硅、氧化鋅、氧化鎂、氧化鋁鋰和氧化鎵鋰所組成的群組所選擇的一種材料。
[0032]在一實施例中，該晶塊具有圓形截面。
[0033]在一實施例中，該晶塊具有方形截面。
[0034]本發(fā)明的晶塊切割方法，還包含:
[0035]在一晶塊的至少一表面形成一納米結構層，其中，該晶塊具有由圓形截面和方形截面所組成的群組所選擇的一種截面，且該納米結構層的深度介于約I微米至10微米之間；
[0036]在該納米結構層上涂布一緩沖層，其中該緩沖層的深度介于約100微米至約2毫米之間且其材料包含二氧化硅；
[0037]在該緩沖層和一固定板之間施加一層樹脂以使該晶塊固定在該固定板上；
[0038]對該晶塊執(zhí)行一切割程序以獲得復數片園片；以及
[0039]對所述復數片園片執(zhí)行一樹脂去除程序。
[0040]本發(fā)明的晶塊切割方法，可將一晶塊的園片切割過程中所產生的應力分散到該晶塊的至少一側邊以保護被切割出來的園片。
[0041]本發(fā)明的晶塊切割方法，可增強自一晶塊被切割出來的園片的強度。
[0042]本發(fā)明的晶塊切割方法，是在一晶塊的至少一側邊設置一緩沖層以避免殘余樹脂黏在被切割出來的園片上。
[0043]本發(fā)明的晶塊切割方法，可在切割一晶塊以產生復數片園片的過程中提供一高良率。
【附圖說明】
[0044]圖1顯示本發(fā)明晶塊切割方法一實施例的流程圖。
[0045]圖2為用于圖1所示晶塊切割方法中的一電化學程序的示意圖。
[0046]圖3為在一晶塊的一側邊形成有一層納米結構的示意圖。
[0047]圖4為在一晶塊的一納米結構層上沉積有一層二氧化硅的示意圖。
[0048]圖5a為本發(fā)明的一晶塊被固定在一固定板上的示意圖。
[0049]圖5b為本發(fā)明的一晶塊與一固定板間的一邊界區(qū)域的剖面示意圖。
[0050]圖6為一本發(fā)明的晶塊正在被線切割的示意圖。
[0051]圖7為依本發(fā)明的方法所切割出的一園片的一邊緣區(qū)域的剖面示意圖。
[0052]圖8a繪示一傳統(tǒng)晶塊由樹脂被固定在一固定板上時的一拉伸強度測試結果。
[0053]圖Sb繪示一本發(fā)明的晶塊由樹脂被固定在一固定板上時的一拉伸強度測試結果O
【具體實施方式】
[0054]為能進一步了解本發(fā)明的結構、特征及其目的，結合附圖及較佳具體實施例作詳細說明。
[0055]請參照圖1，其顯示本發(fā)明晶塊切割方法一實施例的流程圖。如圖1所示，該方法包括以下諸步驟:
[0056]在一晶塊的至少一表面形成一納米結構層(步驟A);
[0057]在該納米結構層上沉積一緩沖層(步驟B);
[0058]在該緩沖層和一固定板之間施加一層樹脂以使該晶塊固定在該固定板上(步驟C);
[0059]對該晶塊執(zhí)行一切割程序以獲得復數片園片(步驟D);以及
[0060]對所述復數片園片執(zhí)行一樹脂去除程序(步驟E)。
[0061]在步驟a中，該納米結構層可由一電化學程序、一蝕刻程序、或一沉積程序形成，且該納米結構層的深度較佳為介于約I微米至10微米之間。請參照圖2，其為一電化學程序的示意圖。由圖2可看出，一晶塊100是在一容器200中經歷該電化學程序。
[0062]在經過該電化學程序之后，一層納米結構即可形成在晶塊100的至少一側邊上。請參照圖3，其為在晶塊100的一側邊形成有一納米結構層的示意圖。該納米結構層的深度可由改變一處理時間而加以調整。例如，若選用侵蝕率為每分鐘0.1微米的電化學程序，則形成2微米深的納米結構層約需20分鐘。
[0063]由于該納米結構層可吸收施加在該晶塊上的作用力，故由該晶塊的一園片切割過程中所產生的應力可分散到該晶塊的至少一側邊，從而提升被切割出來的園片的良率。
[0064]該晶塊可為一單晶晶塊或一多晶晶塊，而其材料可為由玻璃(S12)、娃(Si)、錯(Ge)、碳(C)、鋁(Al)、氮化鎵(GaN)、砷化鎵(GaAs)、磷化鎵(GaP)、氮化鋁(AlN)、藍寶石、尖晶石、氧化鋁(A1203)、碳化硅(SiC)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎂(MgO)、氧化鋁鋰(LiAlO2)、和氧化鎵鋰(LiGaO2)所組成的群組所選擇的一種材料。
[0065]在步驟b中，該緩沖層是沉積在該納米結構層上以提供該晶塊一保護層。請參照圖4，其為在晶塊100的一納米結構層101上沉積有一緩沖層102以充作一保護層的示意圖，其中該緩沖層102的材料包含二氧化硅，且其深度可為介于約0.1微米至約2微米之間，或介于約I微米至約10微米之間，或介于約10微米至約100微米之間。
[0066]形成該緩沖層102所需的處理時間跟一沉積速率有關。例如，若沉積速率為每秒
0.002微米，則形成0.1微米的深度需50秒。
[0067]在步驟c中，一層樹脂被用以將該晶塊固定在一固定板上。請參照圖5a，其為本發(fā)明的晶塊100被固定在一固定板300上的示意圖；及圖5b，其為本發(fā)明的晶塊100與固定板300間的一邊界區(qū)域的剖面示意圖。由圖5b可看出，一層樹脂層103被施加在該緩沖層102與固定板300之間。
[0068]在步驟d中，該切割程序可為一線切割程序。請參照圖6，其為晶塊100正在被線切割的示意圖。在該線切割程序中，納米結構層101可吸收由該線切割程序所產生的作用力以避免所切割出的園片受損。
[0069]在步驟e中，該樹脂去除程序包括將所述復數片園片和該固定板置于熱水中一段時間。由于該緩沖層102上的樹脂可輕易去除，故本發(fā)明即可避免殘余樹脂黏著在由晶塊100所切割出的復數片園片上。請參照圖7，其為依本發(fā)明的方法所切割出的一園片的一邊緣區(qū)域的剖面示意圖。由圖7可看出，在該樹脂去除程序后即可獲得干凈的園片110—園片110的緩沖層102上未見殘余樹脂。
[0070]在上述的方法中，緩沖層102的采用是為了防止樹脂黏附在納米結構層101上，其原因在于:納米結構層101除了可增強晶塊100的強度，亦具備強大的黏附力。請參照圖8a，其繪示一傳統(tǒng)晶塊由樹脂被固定在一固定板上時的一拉伸強度測試結果；以及圖Sb，其繪示一本發(fā)明的晶塊由樹脂被固定在一固定板上時的一拉伸強度測試結果。
[0071]由圖8a及圖8b可看出，在該傳統(tǒng)晶塊的案例中其拉伸強度約為1100N，而本發(fā)明的拉伸強度則超過2500N，遠高于該傳統(tǒng)案例的拉伸強度。因此，若樹脂層直接沉積在納米結構層101上，則將很難去除納米結構層101上的殘余樹脂，而所切割出的園片的良率將會不理想。所以，本發(fā)明將緩沖層102沉積在納米結構層101上以提供一平坦的接觸平面與樹脂層103介接，從而使樹脂層103容易被去除。
[0072]依上述的設計，本發(fā)明可提供以下功效:
[0073]1、本發(fā)明的晶塊切割方法可將一晶塊的園片切割過程中所產生的應力分散到該晶塊的至少一側邊以保護被切割出來的園片。
[0074]2、本發(fā)明的晶塊切割方法可增強自一晶塊被切割出來的園片的強度。
[0075]3、本發(fā)明的晶塊切割方法可由在一晶塊的至少一側邊設置一緩沖層以避免殘余樹脂黏在被切割出來的園片上。
[0076]4、本發(fā)明的晶塊切割方法可在切割一晶塊以產生復數片園片的過程中提供一高良率。
[0077]本發(fā)明所揭示的較佳實施例，舉凡局部的變更或修飾而源于本發(fā)明的技術思想而為本領域技術人員所易于推知的，例如，將緩沖層102改為以涂布的方式實施，且其深度改為介于約100微米至約2毫米之間，倶不脫本發(fā)明的權利要求范疇。
【主權項】
1.一種可降低園片壞率的晶塊切割方法，其包含: 在一晶塊的至少一表面形成一納米結構層； 在該納米結構層上沉積一緩沖層； 在該緩沖層和一固定板之間施加一層樹脂以使該晶塊固定在該固定板上； 對該晶塊執(zhí)行一切割程序以獲得復數片園片；以及 對所述復數片園片執(zhí)行一樹脂去除程序。2.根據權利要求1所述可降低園片壞率的晶塊切割方法，其中，該緩沖層是包含二氧化硅的材料。3.根據權利要求1所述可降低園片壞率的晶塊切割方法，其中，該納米結構層是由一電化學程序、一蝕刻程序和一沉積程序所組成的群組所選擇的一種程序而形成。4.根據權利要求1所述可降低園片壞率的晶塊切割方法，其中，所述的樹脂去除程序包括將所述復數片園片和該固定板置于熱水中。5.根據權利要求1所述可降低園片壞率的晶塊切割方法，其中，該晶塊為一單晶晶塊或一多晶晶塊。6.根據權利要求1所述可降低園片壞率的晶塊切割方法，其中，該納米結構層的深度介于I微米至10微米之間。7.根據權利要求2所述可降低園片壞率的晶塊切割方法，其中，該緩沖層的深度介于0.1微米至2微米之間。8.根據權利要求2所述可降低園片壞率的晶塊切割方法，其中，該緩沖層的深度介于I微米至10微米之間。9.根據權利要求2所述可降低園片壞率的晶塊切割方法，其中，該緩沖層的深度介于10微米至100微米之間。10.根據權利要求1所述可降低園片壞率的晶塊切割方法，其中，該晶塊的材料由玻璃、娃、鍺、碳、招、氮化鎵、砷化鎵、磷化鎵、氮化招、藍寶石、尖晶石、氧化招、碳化娃、氧化鋅、氧化鎂、氧化鋁鋰和氧化鎵鋰所組成的群組所選擇的一種材料。11.根據權利要求1所述可降低園片壞率的晶塊切割方法，其中，該晶塊具有由圓形截面和方形截面所組成的群組所選擇的一種截面。12.—種可降低園片壞率的晶塊切割方法，其包含: 在一晶塊的至少一表面形成一納米結構層，其中，該晶塊具有由圓形截面和方形截面所組成的群組所選擇的一種截面，且該納米結構層的深度介于I微米至10微米之間； 在該納米結構層上涂布一緩沖層，其中該緩沖層的深度介于100微米至2毫米之間且其材料包含二氧化硅； 在該緩沖層和一固定板之間施加一層樹脂以使該晶塊固定在該固定板上； 對該晶塊執(zhí)行一切割程序以獲得復數片園片；以及 對所述復數片園片執(zhí)行一樹脂去除程序。
【文檔編號】H01L21/302GK105845560SQ201510017230
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年1月14日
【發(fā)明人】葉哲良
【申請人】葉哲良