一種大尺寸藍寶石襯底片研磨拋光的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大尺寸藍寶石襯底片的單面研磨拋光的方法，包括使用液態(tài)蠟將藍寶石襯底片貼付于直徑為576mm的陶瓷盤上；使用銅盤研磨機進行研磨，銅盤研磨機磨盤直徑為1440mm，材質(zhì)為延壓純銅，通過調(diào)整整體壓力和中心加壓控制藍寶石襯底片厚度差；使用拋光機進行拋光，拋光機磨盤直徑為1440mm，磨盤上貼有拋光布，通過調(diào)整整體壓力和中心加壓控制藍寶石襯底片厚度差。本發(fā)明有效解決大尺寸藍寶石襯底片在大型設備上加工時內(nèi)外去除速率不一致的問題，加工后藍寶石襯底片厚度差在≤3um，LTV（7mm×7mm）<2um。
【專利說明】一種大尺寸藍寶石襯底片研磨拋光的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于半導體照明【技術領域】，特別是涉及一種大尺寸藍寶石襯底片的單面研磨拋光的方法。
技術背景
[0002]藍寶石材料是氮化物半導體襯底、集成電路襯底的首選材料，隨著半導體照明產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，對藍寶石襯底片的品質(zhì)要求越來越高，尺寸需求越來越大，由原來的2英寸藍寶石襯底逐步向4英寸、6英寸,甚至8英寸發(fā)展。
[0003]通常藍寶石襯底的減薄主要包括粘片、銅盤研磨、拋光、去蠟、清洗等步驟，其中銅盤研磨過程中，由于盤面變形，晶片內(nèi)外圈去除速度不一致，只能使用小型研磨設備進行加工，加工大尺寸藍寶石襯底時產(chǎn)能低、晶片厚度差較差，大批量、高品質(zhì)的大尺寸藍寶石襯底生廣仍面臨諸多挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種新型的藍寶石襯底片研磨拋光工藝方法，該加工方法可有效解決大尺寸藍寶石減薄過程的厚度差問題及平坦度問題，且加工一致性好，工藝簡單，能有效延長耗材使用壽命及降低成本，實現(xiàn)大尺寸藍寶石襯底片的大批量生產(chǎn)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是:一種大尺寸藍寶石襯底片研磨拋光的方法，依次包括上蠟貼片、銅盤研磨和拋光步驟，其中:
⑴上蠟貼片:使用液態(tài)蠟將藍寶石襯底片貼付于直徑為576mm的陶瓷盤上；
⑵銅盤研磨:使用銅盤研磨機進行研磨，所述銅盤研磨機磨盤直徑為1440mm，材質(zhì)為延壓純銅，所述銅盤研磨機磨頭具有對應于整體加壓和中心加壓的雙氣缸結構；通過調(diào)整整體壓力和中心加壓控制藍寶石襯底片厚度差；
⑶拋光:使用拋光機進行拋光，所述拋光機磨盤直徑為1440mm,磨盤上貼有拋光布，所述拋光機磨頭具有對應于整體加壓和中心加壓的雙氣缸結構；通過調(diào)整整體壓力和中心加壓控制藍寶石襯底片厚度差。
[0006]所述上蠟貼片步驟中，對于4寸藍寶石晶片，貼付18片；對于6寸藍寶石晶片，貼付7片；對于8寸藍寶石晶片，貼付5片。
[0007]所述上蠟貼片步驟中，所述貼付是使用液態(tài)蠟進行全自動貼片，甩蠟時轉速為100(T3000rpm，貼片后蠟層厚度<2um。
[0008]所述銅盤研磨步驟中，采用粒徑為3~6um的鉆石研磨液,磨盤轉速為3(T50rpm,研磨溫度為3(T40°C。
[0009]所述銅盤研磨步驟中，整體壓力為30(T500g/cm2，中心加壓為0~400 g/cm2。
[0010]所述拋光步驟中，采用粒徑為6(Tl20nm的二氧化硅拋光液，磨盤轉速為30~50rpm，拋光溫度為30~45°C。
[0011] 所述拋光步驟中，整體壓力為300~400 g/cm2，中心加壓為0-400 g/cm2。[0012]本發(fā)明使用的銅盤研磨機磨頭具有雙氣缸加壓功能，通過調(diào)整整體壓力控制研磨速度，通過增加中心壓力值增加藍寶石襯底片在陶瓷盤內(nèi)圈的壓力，加快藍寶石襯底片內(nèi)圈去除速度，使藍寶石襯底片內(nèi)外圈去除量基本一致，確保加工后藍寶石襯底片厚度差。同樣地，本發(fā)明使用的拋光機磨頭具有雙氣缸加壓功能，通過調(diào)整整體壓力控制拋光速度，通過增加中心壓力值增加藍寶石襯底片在陶瓷盤內(nèi)圈的壓力，加快藍寶石襯底片內(nèi)圈去除速度，使藍寶石襯底片內(nèi)外圈去除量基本一致，確保加工后藍寶石襯底片厚度差。
[0013]本發(fā)明的有益效果是，在本發(fā)明的藍寶石石襯底片單面研磨拋光過程中，采用了磨頭雙氣缸加壓方式，通過中心壓力值的調(diào)整，有效解決大尺寸藍寶石襯底片在大型設備上加工時內(nèi)外去除速率不一致的問題，加工后藍寶石襯底片厚度差在≤3um, LTV(7mmX7mm)〈2um。
【具體實施方式】
[0014]下面結合實施例對本發(fā)明藍寶石襯底片的研磨拋光工藝作進一步描述:
實施例1: ⑴上蠟貼片:使用液態(tài)蠟將藍寶石襯底片貼付于直徑576mm的陶瓷盤上，甩蠟時轉速為2000rpm，加工4塊陶瓷盤共72片4英寸藍寶石襯底片。
[0015](2)銅盤研磨:將4塊陶瓷盤上的72片藍寶石襯底片投入磨盤直徑為1440mm的銅盤研磨機進行加工，采用粒徑為3um的鉆石研磨液,研磨過程中磨盤轉速為45rpm,整體壓力為400 g/cm2，中心加壓為250 g/cm2，研磨溫度為35°C。加工后單片藍寶石襯底片厚度差為2um，所有72枚4寸藍寶石襯底片厚度差為5um。
[0016]⑶拋光:使用粒徑為80nm的二氧化硅拋光液對72枚經(jīng)銅盤研磨后的藍寶石襯底片進行加工，拋光機磨盤直徑為1440mm，磨盤上貼有拋光布，拋光過程中磨盤轉速為45rpm，整體壓力為300 g/cm2，中心加壓為150 g/cm2，拋光溫度為37°C。加工后單片藍寶石襯底片厚度差為lum，LTV (7mmX7mm)為1.lum，所有72枚4寸藍寶石襯底片厚度差為5um。
[0017]實施例2:
⑴上蠟貼片:使用液態(tài)蠟將藍寶石襯底片貼付于直徑576mm的陶瓷盤上，甩蠟時轉速為3000rpm，加工4塊陶瓷盤共28片6英寸藍寶石襯底片。
[0018](2)銅盤研磨:將4塊陶瓷盤上的28片藍寶石襯底片投入磨盤直徑為1440mm的銅盤研磨機進行加工，采用粒徑為3um的鉆石研磨液,研磨過程中磨盤轉速為45rpm,整體壓力為400 g/cm2，中心加壓為300 g/cm2，研磨溫度為37°C。加工后單片藍寶石襯底片厚度差為3um，所有28枚6寸藍寶石襯底片厚度差為4um。
[0019]⑶拋光:使用粒徑為80nm的二氧化硅拋光液對72枚經(jīng)銅盤研磨后的藍寶石襯底片進行加工，拋光機磨盤直徑為1440mm，磨盤上貼有拋光布，拋光過程中磨盤轉速為45rpm，整體壓力為300 g/cm2，中心加壓為250 g/cm2，拋光溫度為38°C。加工后單片藍寶石襯底片厚度差為3um，LTV (7mmX 7mm)為1.3um，所有28枚6寸藍寶石襯底片厚度差為5um。
【權利要求】
1.一種大尺寸藍寶石襯底片研磨拋光的方法，依次包括上蠟貼片、銅盤研磨和拋光步驟，其特征在于，其中: ⑴上蠟貼片:使用液態(tài)蠟將藍寶石襯底片貼付于直徑為576mm的陶瓷盤上； ⑵銅盤研磨:使用銅盤研磨機進行研磨，所述銅盤研磨機磨盤直徑為1440mm，材質(zhì)為延壓純銅，所述銅盤研磨機磨頭具有對應于整體加壓和中心加壓的雙氣缸結構；通過調(diào)整整體壓力和中心加壓控制藍寶石襯底片厚度差； ⑶拋光:使用拋光機進行拋光，所述拋光機磨盤直徑為1440mm,磨盤上貼有拋光布，所述拋光機磨頭具有對應于整體加壓和中心加壓的雙氣缸結構；通過調(diào)整整體壓力和中心加壓控制藍寶石襯底片厚度差。
2.根據(jù)權利要求1所述的大尺寸藍寶石襯底片研磨拋光的方法，其特征在于:所述上蠟貼片步驟中，對于4寸藍寶石晶片，貼付18片;對于6寸藍寶石晶片，貼付7片；對于8寸藍寶石晶片，貼付5片。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的大尺寸藍寶石襯底片研磨拋光的方法，其特征在于:所述上蠟貼片步驟中，所述貼付是使用液態(tài)蠟進行全自動貼片，甩蠟時轉速為lOOO~3OOOrpm，貼片后蠟層厚度<2um。
4.根據(jù)權利要求1所述的大尺寸藍寶石襯底片研磨拋光的方法，其特征在于:所述銅盤研磨步驟中，采用粒徑為3飛um的鉆石研磨液，磨盤轉速為30~50rpm,研磨溫度為30^40 0C ο
5.根據(jù)權利要求1或4所述的大尺寸藍寶石襯底片研磨拋光的方法，其特征在于:所述銅盤研磨步驟中，整體壓力為300~500g/cm2,中心加壓為0~400 g/cm2。
6.根據(jù)權利要求1所述的大尺寸藍寶石襯底片研磨拋光的方法，其特征在于:所述拋光步驟中，采用粒徑為60~l20nm的二氧化硅拋光液，磨盤轉速為30~50rpm，拋光溫度為30~45.C.
7.根據(jù)權利要求1或6所述的大尺寸藍寶石襯底片研磨拋光的方法，其特征在于:所述拋光步驟中，整體壓力為300~400 g/cm2，中心加壓為0-400 g/cm2。
【文檔編號】B24B37/04GK103909465SQ201410130284
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月2日 優(yōu)先權日:2014年4月2日
【發(fā)明者】陳海豐, 段金柱, 潘振華, 王勤峰, 姚志炎, 樊志遠, 何晨超 申請人:天通控股股份有限公司