本發(fā)明涉及一種拋光工藝，具體的說(shuō)，涉及了一種石英晶片拋光工藝。

背景技術(shù)：

化學(xué)機(jī)械拋光(cmp)技術(shù)是石英晶片表面加工的關(guān)鍵技術(shù)之一，在大尺寸裸石英晶片、集成電路用超薄硅單石英晶片、led用藍(lán)寶石襯底石英晶片等的表面拋光工藝中得到廣泛應(yīng)用。cmp過(guò)程是一個(gè)機(jī)械作用和化學(xué)作用相平衡的過(guò)程，例如在先進(jìn)的雙面超薄石英晶片拋光工藝中，利用兩個(gè)大盤中間夾著游星輪，把石英晶片固定在游星輪上，通過(guò)大盤的逆向轉(zhuǎn)動(dòng)和游星輪的自轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)石英晶片與拋光墊上作用，此時(shí)化學(xué)作用為堿性的拋光液與石英晶片表面接觸發(fā)生腐蝕反應(yīng)，石英晶片表面會(huì)被堿液腐蝕，通過(guò)與拋光墊的摩擦則將該腐蝕層去除，通過(guò)循環(huán)這兩個(gè)作用過(guò)程，就可以實(shí)現(xiàn)石英晶片的拋光。

而在實(shí)際操作時(shí)，為了使得石英晶片更容易拋出較好的波形和頻率散差，通常選用圓形石英晶片進(jìn)行拋光，然后再將拋光后的石英晶片切割成需要的方形石英晶片，這樣不但造成了石英晶片的浪費(fèi)，還增加了兩道加工工序，增加了生產(chǎn)成本。

為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種步驟簡(jiǎn)單、能有效降低石英晶體拋光片成本并能顯著提高拋光石英晶片良品率的石英晶片拋光工藝。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種石英晶片拋光工藝，其步驟包括：

晶片倒角加工：提供一種經(jīng)研磨處理后的方形石英晶片，對(duì)所述經(jīng)研磨處理后的方形石英晶片的四個(gè)直角部位進(jìn)行倒角處理，得到石英晶片預(yù)加工體；

提供一種研磨設(shè)備：該研磨設(shè)備包括上研盤、下研盤、內(nèi)齒圈、中心齒輪和具有圓形游輪孔的游星輪；其中，所述圓形游輪孔的孔徑大于所述石英晶片預(yù)加工體的長(zhǎng)度，所述上研盤的平面度小于等于0.003mm、所述上研盤的重量為4kg，所述下研盤的平面度小于等于0.003mm；首先分別在所述上研盤上和所述下研盤上粘結(jié)拋光墊，所述拋光墊的氣孔孔徑為60μm～70μm，并采用金剛石修整輪對(duì)所述拋光墊分別進(jìn)行研磨處理，得到上拋光墊預(yù)處理體和下拋光墊預(yù)處理體；然后將所述游星輪嚙合在所述內(nèi)齒圈和所述中心齒輪之間并將三者置于所述下拋光墊預(yù)處理體上；

晶片排布：將所述石英晶片預(yù)加工體置于所述游星輪上的圓形游輪孔中，并控制所述石英晶片預(yù)加工體與所述圓形游輪孔為間隙配合；

晶片拋光：首先調(diào)整所述上拋光墊預(yù)處理體使其與置于所述圓形游輪孔中的石英晶片預(yù)加工體相接觸，然后固定所述上研盤和所述上拋光墊預(yù)處理體，采用所述下研盤帶動(dòng)所述下拋光墊預(yù)處理體旋轉(zhuǎn)對(duì)所述石英晶片預(yù)加工體進(jìn)行拋光處理，從而制得方形石英晶片拋光體。

基于上述，在所述晶片倒角加工的步驟中，將所述經(jīng)研磨處理后的方形石英晶片四個(gè)直角部位加工成0.5mm～1.5mm的倒角。

基于上述，所述的石英晶片拋光工藝還包括采用金剛石修整輪對(duì)所述上拋光墊預(yù)處理體和所述下拋光墊預(yù)處理體分別進(jìn)行二次研磨處理的步驟。

需要說(shuō)明的是，利用本發(fā)明所提供的石英晶片拋光工藝對(duì)經(jīng)研磨處理后的石英晶片進(jìn)行拋光時(shí)，不需要將方形的石英晶片首先切割成圓形，經(jīng)拋光后在切割會(huì)所需的方形。更重要的是，由幾何關(guān)系可知，若需要將石英晶片首先切割成圓形然后再?gòu)膾伖夂蟮膱A形石英晶片中切割出所需的方形石英晶片成品，那么基于內(nèi)切圓和外接圓的幾何關(guān)系，必然要求經(jīng)研磨處理后的方形石英晶片的尺寸大于內(nèi)切圓的直徑，同時(shí)在將拋光后的圓形石英晶片切割成方形時(shí)，所切割得到的方形石英晶片成品的尺寸必然小于所述圓形石英晶片的尺寸。由此可見，原有的工藝存在極大的材料浪費(fèi)現(xiàn)象。而利用本發(fā)明所提供的石英晶片拋光工藝進(jìn)行拋光時(shí)，只需要將拋光后的帶有倒角方形石英晶片切割成方形石英晶片成品，因此在制取相同規(guī)格的方形石英晶片拋光體時(shí)，本發(fā)明所提供的拋光工藝會(huì)大大減少材料的浪費(fèi)。

本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，具體的說(shuō)，本發(fā)明所提供的石英晶片拋光工藝通過(guò)將經(jīng)倒角處理后的方形石英晶片活動(dòng)置于游星輪的圓形游輪孔內(nèi)，采用拋光墊直接對(duì)方形石英晶片進(jìn)行拋光，在游星輪帶動(dòng)下，由于方形石英晶片不受游輪孔控制使其可以在圓形游輪孔中自由旋轉(zhuǎn)，從而使得制取的拋光后的石英晶片表面平面度較好。另一方面，本發(fā)明在加工完一盤石英晶片后，采用金剛石修整輪對(duì)所述上拋光墊和所述下拋光墊分別進(jìn)行二次研磨處理，使得堆積在所述上拋光墊和所述下拋光墊上的砂結(jié)晶得到及時(shí)去除，保證了所述上拋光墊和所述下拋光墊的孔隙暢通，使得同一批石英晶片拋光片的性能一致性較好。更重要的是：本工藝省掉了原有工藝中的方形晶片改圓和圓片改回方片的兩道工序，大大降低了原材料消耗及生產(chǎn)成本、縮短了生產(chǎn)流程，并且由本工藝制得的方形石英晶片拋光體性能完全能夠達(dá)到采用圓形晶片進(jìn)行拋光得到的產(chǎn)品性能。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明提供的石英晶片拋光工藝石英晶片預(yù)加工體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明提供的石英晶片拋光工藝中游星輪與下研盤裝配示意圖。

圖3是本發(fā)明提供的石英晶片拋光工藝中游星輪與石英晶片預(yù)加工體裝配示意圖。

圖4是本發(fā)明提供的石英晶片拋光工藝中對(duì)拋光后的方形石英晶片散差測(cè)試時(shí)的測(cè)試點(diǎn)分布示意圖。

圖5是采用常用的拋光工藝中對(duì)拋光后的圓形石英晶片散差測(cè)試時(shí)的測(cè)試點(diǎn)分布示意圖。

圖6是本發(fā)明提供的石英晶片拋光工藝中拋光后的方形石英晶片的晶片波形圖。

圖7是本發(fā)明提供的石英晶片拋光工藝中拋光后的圓形石英晶片的晶片波形圖。

圖中：1、內(nèi)齒圈；2、下研盤；3、游星輪；4、中心齒輪；5、圓形游輪孔；6、石英晶片預(yù)加工體。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供一種石英晶片拋光工藝，其步驟包括：

晶片倒角加工：提供一種經(jīng)研磨處理后的方形石英晶片，對(duì)所述經(jīng)研磨處理后的方形石英晶片的四個(gè)直角部位進(jìn)行倒角處理，得到石英晶片預(yù)加工體，其中控制倒角尺寸為0.5mm～1.5mm，該方形石英晶片的具體尺寸為長(zhǎng)11mm、寬5.8mm，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示；

提供一種研磨設(shè)備：如圖2所示，首先分別提供一種孔徑大于所述石英晶片預(yù)加工體長(zhǎng)度的具有圓形游輪孔5的游星輪3和一種平面度小于等于0.003mm、重量為4kg的上研盤以及平面度小于等于0.003mm的下研盤2；分別在所述上研盤上和所述下研盤2上粘結(jié)一拋光墊，并采用金剛石修整輪對(duì)兩個(gè)所述拋光墊分別進(jìn)行研磨處理，得到上拋光墊預(yù)處理體和下拋光墊預(yù)處理體；其中，所述拋光墊的氣孔孔徑尺寸為60μm～70μm；然后將所述游星輪嚙合在所述內(nèi)齒圈和所述中心齒輪之間，并將三者置于所述下拋光墊預(yù)處理體上；

晶片排布：如圖3所示，將所述石英晶片預(yù)加工體6活動(dòng)置于所述游星輪3上的圓形游輪孔5中，并控制所述石英晶片預(yù)加工體6與所述圓形游輪孔5為間隙配合；

晶片拋光：首先調(diào)整所述上拋光墊預(yù)處理體使其與置于所述圓形游輪孔中的石英晶片預(yù)加工體相接觸，然后固定所述上研盤和所述上拋光墊預(yù)處理體，采用所述下研盤帶動(dòng)所述下拋光墊預(yù)處理體旋轉(zhuǎn)對(duì)所述石英晶片預(yù)加工體進(jìn)行拋光處理，從而制得方形石英晶片拋光體。

其中，為了保證經(jīng)同一臺(tái)設(shè)備拋光處理后的石英晶片的質(zhì)量穩(wěn)定性，本實(shí)施例所提供的石英晶片拋光工藝還包括每拋光一盤需采用金剛石修整輪對(duì)所述上拋光墊預(yù)處理體和所述下拋光墊預(yù)處理體分別進(jìn)行二次研磨處理100圈～200圈。

對(duì)比試驗(yàn)：

為了驗(yàn)證本發(fā)明所提供的一種石英晶片拋光工藝與現(xiàn)有的圓形石英晶片拋光工藝的差異，本實(shí)施例還進(jìn)行了圓形石英晶片的拋光試驗(yàn)，具體試驗(yàn)過(guò)程和拋光參數(shù)與上述步驟和參數(shù)大致相同，不同之處在于：

對(duì)比試驗(yàn)中采用的是一基體上開設(shè)有六個(gè)圓形游輪孔的游星輪，然后將直徑為13.5mm的圓形石英晶片置于所述圓形游輪孔進(jìn)行拋光。

試驗(yàn)結(jié)束后，分別按照?qǐng)D4和圖5中的測(cè)試點(diǎn)選取法，對(duì)本實(shí)施例得到的拋光后的方形石英晶片和拋光后的圓形石英晶片的散差和石英晶片波形進(jìn)行測(cè)試，具體散差測(cè)試結(jié)果分別如表1和表2所示，具體石英晶片波形測(cè)試結(jié)果分別如圖6和圖7所示。

表1、拋光后的方形石英晶片五點(diǎn)頻率匯總表

表2、拋光后的圓形石英晶片五點(diǎn)頻率匯總表

由圖6和圖7以及表1和表2可以看出，通過(guò)本發(fā)明所提供的工藝拋光后的方形晶片的頻率和晶片波形與常規(guī)工藝拋光后的圓形晶片的頻率和晶片波形無(wú)明顯差異。因此，利用本發(fā)明提供的石英晶片拋光工藝完全可以對(duì)方形石英晶片直接進(jìn)行拋光，可以省掉了常規(guī)拋光工藝中的晶片改圓和圓片改回方片的兩道工序，縮短了生產(chǎn)流程、降低了原材料消耗及生產(chǎn)成本，并且有本工藝制得的石英晶片拋光體性能完全能夠達(dá)到采用圓形晶片進(jìn)行拋光得到的產(chǎn)品性能。

最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。