CN102152218A - 晶片抛光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光电子信息技术领域，特别涉及一种用于蓝宝石衬底晶片的晶片抛光装置。为解决晶片抛光加工中均匀性差，精度不高，经常出现塌边现象等问题，本发明提供了一种晶片抛光装置，其技术方案是：一种晶片抛光装置，包括绕轴线旋转带有抛光面的旋转抛光台，用于固定保持晶片的晶片保持件，加压装置，驱动晶片保持件自旋及产生径向往复运动的驱动机构。本发明不仅可以减小晶片线速度的差异，提高了晶片的平整度，而且避免了装置长时间运转可能导致的抛光液中固体颗粒在晶片表面的堆积，从而避免了因晶片的厚度内外不均匀而引起的塌边现象，另外本发明采用了多个晶片保持件同时带动多晶片的抛光方式，大大提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种光电子信息技术领域，特别涉及一种用于蓝宝石衬底晶片的晶片抛光装置。
背景技术
第三代半导体材料氮化镓(GaN)具有宽禁带等特点，通过掺杂可以获得波长较短的蓝光和紫外光，其中所发的蓝光具有重大意义，使得三基色红、绿、蓝齐全，为发光二极管(LED)代替目前的白炽灯、日光灯成为照明光源和全彩大屏幕创造了条件。
在GaN基蓝、绿光LED及其它光电子器件制作过程中，由于GaN材料需要在硬度非常大的蓝宝石衬底晶片上外延生长而制得，因此，GaN在蓝宝石衬底晶片上均匀生长对蓝宝石衬底晶片的质量要求非常高，除了要有很好的晶体质量外，对蓝宝石表面弯曲度、平整度以及翘曲度的要求，而要达到对这些指标的要求离不开高质量、高精度的表面研磨抛光加工。
传统的抛光方法是将蓝宝石衬底晶片固定在保持件上，在晶片保持件上压一定质量的砝码并通过机械臂固定在抛光台上，工作盘在抛光台与晶片保持件之间摩擦力的带动下进行自转并抛光晶片，而晶片保持件除自身自转以外无径向位移。在这种情况下，由于上抛光台位置的相对固定，无径向位移，由于晶片保持件内处晶片所处位置线速度的差异，以及长时间运转可能导致的抛光液中固体颗粒在晶片表面的堆积，从而导致晶片保持件上所固定晶片的磨厚度内外不均匀，有的会引起晶片的塌边，甚至破裂报废，严重影响后序半导体材料的加工，最终导致产品的成品率低，无法满足高质量GaN外延层生长的需要。
发明内容
为解决上述技术中存在的晶片抛光加工中均匀性差，精度不高，经常出现塌边现象，以及抛光台由于容易出现凹槽而寿命短的问题，本发明提供了一种产品均匀性好、精度高、抛光效率高、成品率高的晶片抛光装置。
本发明的技术方案是：一种晶片抛光装置，包括带有抛光面的旋转抛光台101，其绕其轴线旋转；晶片保持件102，其用于固定保持晶片112；加压装置103，其用于通过晶片保持件102将晶片112压向旋转抛光台101的抛光面；驱动机构104，其用于驱动晶片保持件102自旋及产生径向往复运动。
所述旋转抛光台101上可以放置多个晶片保持件102，优选3-5个。每个晶片保持件102可以均匀粘结多个晶片112，优选6片。
所述加压装置103优选砝码。
所述驱动机构104包括主电机108、偏心轴107、第一机械臂109、第二机械臂106、自旋电机110、自旋胶轮111和从动胶轮105，主电机108通过偏心轴107连接第一机械臂109和第二机械臂106，第一机械臂109一端连接偏心轴107，另一端通过自旋电机110连接自旋胶轮111，第二机械臂106一端连接偏心轴107，另一端连接从动胶轮105，自旋胶轮111和从动胶轮105分别置于所述晶片保持件102的两端，与晶片保持件102紧密接触。自旋电机110带动自旋胶轮111旋转，从而在摩擦力的作用下带动晶片保持件102旋转。主电机108通过偏心轴107带动第一机械臂109和第二机械臂106产生径向往复运动，从而带动晶片保持件102随之做径向往复运动。
本发明的有益效果在于：本发明提供的晶片抛光装置不仅可以减小晶片线速度的差异，提高了晶片的平整度，而且避免了装置长时间运转可能导致的抛光液中固体颗粒在晶片表面的堆积，从而避免了因晶片的厚度内外不均匀而引起的塌边现象，另外本发明采用了多个晶片保持件同时带动多晶片的抛光方式，大大提高了工作效率。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明中晶片保持件102粘附晶片112的示意图；
图3是本发明的部分结构示意图。
其中，101-旋转抛光台，102-晶片保持件，103-加压装置，104-驱动机构，105-从动胶轮，106-第二机械臂，107-偏心轴，108-主电机，109-第一机械臂，110-自旋电机，111-自旋胶轮，112-晶片。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明。
参见图1-图3，本发明包括带有抛光面的旋转抛光台101，其绕其轴线旋转；晶片保持件102，其用于固定保持晶片112；加压装置103，其用于通过晶片保持件102将晶片112压向旋转抛光台101的抛光面；驱动机构104，其用于驱动晶片保持件102自旋及产生径向往复运动。
如图1和图2所示，旋转抛光台101上可以放置多个晶片保持件102，优选3-5个。每个晶片保持件102可以均匀粘结多个晶片112，优选6片。
如图3所示，加压装置103优选砝码。
如图1所示驱动机构104包括主电机108、偏心轴107、第一机械臂109、第二机械臂106、自旋电机110、自旋胶轮111和从动胶轮105，主电机108通过偏心轴107连接第一机械臂109和第二机械臂106，第一机械臂109一端连接偏心轴107，另一端通过自旋电机110连接自旋胶轮111，第二机械臂106一端连接偏心轴107，另一端连接从动胶轮105，自旋胶轮111和从动胶轮105分别置于晶片保持件102的两端，与晶片保持件102紧密接触。自旋电机110带动自旋胶轮111旋转，从而在摩擦力的作用下带动晶片保持件102旋转。主电机108通过偏心轴107带动第一机械臂109和第二机械臂106产生径向往复运动，从而带动晶片保持件102随之做径向往复运动。
如图1、图2和图3所示，将要抛光的晶片112用蜡粘贴在晶片保持件102上，然后翻转放在旋转抛光台101的抛光面上，把一定质量的砝码103放置在晶片保持件102上。启动装置，旋转抛光台101自旋，晶片保持件102在摩擦力的作用下跟随旋转抛光台101旋转。自旋电机110驱动自旋胶轮111带动晶片保持件102以与旋转抛光台101相反的方向旋转。与此同时，主电机108通过偏心轴107带动第一机械臂109和第二机械臂106，从而通过自旋胶轮111和从动胶轮105带动晶片保持件102产生经向往复运动。
Claims (4)
1.一种晶片抛光装置，其特征在于，包括
带有抛光面的旋转抛光台(101)，能绕其轴线旋转；
用于固定保持所述晶片(112)的晶片保持件(102)；
通过所述晶片保持件(102)将所述晶片(112)压向所述旋转抛光台(101)抛光面的加压装置(103)；
用于驱动所述晶片保持件(102)自旋及产生径向往复运动的驱动机构(104)。
2.根据权利要求1所述的晶片抛光装置，其特征在于，所述晶片保持件(102)的数量为3-5个，每个晶片保持件(102)均匀粘结多个所述晶片(112)。
3.根据权利要求1所述的晶片抛光装置，其特征在于，所述加压装置(103)为砝码。
4.根据权利要求1所述的晶片抛光装置，其特征在于，所述驱动机构(104)包括主电机(108)、偏心轴(107)、第一机械臂(109)、第二机械臂(106)、自旋电机(110)、自旋胶轮(111)和从动胶轮(105)，主电机(108)通过偏心轴(107)连接第一机械臂(109)和第二机械臂(106)，第一机械臂(109)一端连接偏心轴(107)，另一端通过自旋电机(110)连接自旋胶轮(111)，第二机械臂(106)一端连接偏心轴(107)，另一端连接从动胶轮(105)，自旋胶轮(111)和从动胶轮(105)分别置于所述晶片保持件(102)的两端，与晶片保持件(102)紧密接触。
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