CN105014520B - 一种蓝宝石衬底片浸没式化学机械抛光方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种蓝宝石衬底片浸没式化学机械抛光方法，其抛光方法如下：（1）预处理：将蓝宝石衬底片贴合至硬质陶瓷盘，安装于抛光机设备主轴；将抛光垫装于旋转底盘上；将反渗透纯水与二氧化硅抛光液混合加入抛光机内，液位保持在抛光液上限液位线和抛光液下限液位线之间；（2）抛光：启动抛光机，进行蓝宝石衬底片抛光，抛光的加工时长为40～80min，得抛光好的蓝宝石衬底片；（3）清洗得蓝宝石衬底片成品；本发明不仅具有抛光过程中抛光垫表面温度温升小，抛光垫、吸附垫使用寿命长，同时，抛光过程中蓝宝石衬底片表面无微划痕的化学机械抛光方法。

Description

一种蓝宝石衬底片浸没式化学机械抛光方法
技术领域
本发明涉及一种蓝宝石衬底片浸没式化学机械抛光方法，属于蓝宝石衬底片化学机械抛光加工工艺领域。
背景技术
蓝宝石单晶材料具有硬度高、熔点高、透光性好、电绝缘性优异、化学性能稳定等特点，广泛用于半导体氮化镓（GaN）发光二极管的外延衬底材料。
为了制备高质量的外延薄膜，提高发光效率，蓝宝石衬底片必须进行表面精密抛光处理。目前，蓝宝石衬底片主要采用化学机械抛光方法进行加工，然而传统的加工方法存在以下问题：加工过程中抛光垫直接暴露在空气中，表面仅有一层薄薄的抛光液覆盖，抛光垫表面温度会随着抛光时间的加长而升高，进而导致抛光垫产生脱胶、鼓泡现像，造成蓝宝石衬底片镶嵌到吸附垫内，缩短抛光垫、吸附垫使用寿命，严重时直接导致吸附垫、抛光垫、蓝宝石衬底片全部报废；同时，蓝宝石衬底片为水平放置，抛光过程中产生的微型颗粒物附着在抛光垫表面不易脱落，微型颗粒物会导致蓝宝石衬底片表面产生微划痕，影响蓝宝石衬底片表面抛光质量。
发明内容
本发明是针对现有技术的缺陷，提供一种蓝宝石衬底片浸没式化学机械抛光方法，具有抛光过程中抛光垫表面温度温升小，抛光垫、吸附垫使用寿命长，同时，抛光过程中蓝宝石衬底片表面无微划痕的化学机械抛光方法。
本发明是通过如下的技术方案予以实现的。
一种蓝宝石衬底片浸没式化学机械抛光方法，其抛光方法如下：
（1）预处理
①将铜抛后清洗干净的蓝宝石衬底片用吸附垫贴合在硬质陶瓷盘上，随后将贴好蓝宝石衬底片的硬质陶瓷盘放在反渗透纯水中浸泡15分钟，此时检查蓝宝石衬底片下有无气泡和颗粒物，得贴好蓝宝石衬底片的硬质陶瓷盘；
②将贴好蓝宝石衬底片的硬质陶瓷盘安装于抛光机设备主轴上，并用卡扣卡死固定，将抛光垫装于旋转底盘上；
③将反渗透纯水与二氧化硅抛光液混合得混合液，反渗透纯水与二氧化硅抛光液的体积比为5:2，随后将混合液加入抛光机内，混合液液位保持在抛光液上限液位线和抛光液下限液位线之间,所述抛光液上限液位线高度为H1，抛光液下限液位线高度为H2，硬质陶瓷盘直径为d，0.8d≦H2＜H1≦d；
（2）抛光
①调节抛光机的主轴与旋转底盘之间的压力为0.6～1.8 kg/cm2，并将抛光机主轴转速设定为80～120 rpm，将旋转底盘转速设定为40～80 rpm；
②启动抛光机，进行蓝宝石衬底片抛光，抛光的加工时长为40～80min，得抛光好的蓝宝石衬底片；
（3）清洗
①将步骤（2）②所得抛光好的蓝宝石衬底片和硬质陶瓷盘取下，放入反渗透纯水中浸泡30分钟后取出抛光好的蓝宝石衬底片，随后用反渗透纯水冲洗抛光好的蓝宝石衬底片2分钟，得清洗好的蓝宝石衬底片；
②将清洗好的蓝宝石衬底片从硬质陶瓷盘上取下，放入晶片盒内，得蓝宝石衬底片成品。
上述一种蓝宝石衬底片浸没式化学机械抛光方法，其中，抛光时蓝宝石衬底片为垂直放置，抛光过程中吸附垫、蓝宝石衬底片、抛光垫均浸没在反渗透纯水与二氧化硅抛光液混合得混合液内。
本发明的有益效果为：
本发明采用浸没式的方法，抛光时使混合液保持在抛光液上、下限液位线之间，避免抛光垫裸露在空气中，使抛光过程中抛光垫表面温度温升小，从而避免抛光垫表面温度会随着抛光时间的加长而升高，导致抛光垫产生脱胶、鼓泡的现像，使蓝宝石衬底片不易镶嵌到吸附垫内，便于增加抛光垫、吸附垫使用寿命，减小成本；同时，蓝宝石衬底片为垂直放置，抛光过程中产生的微型颗粒物不容易附着在抛光垫上，从而避免抛光过程中产生微划痕，减少抛光表面的划痕数量，提高抛光效果。
本发明提供一种抛光过程中抛光垫表面温度温升小，抛光垫、吸附垫使用寿命长，且抛光后的蓝宝石衬底片无划痕的化学机械抛光方法。
附图说明
图1为本发明抛光结构及原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明。
实施例1
一种蓝宝石衬底片浸没式化学机械抛光方法，其抛光方法如下：
（1）预处理
①将铜抛后清洗干净的2英寸蓝宝石衬底片100片用吸附垫贴合在硬质陶瓷盘上，每个硬质陶瓷盘贴合25片，随后将贴好蓝宝石衬底片的硬质陶瓷盘放在反渗透纯水中浸泡15分钟，此时检查蓝宝石衬底片下有无气泡和颗粒物，得贴好蓝宝石衬底片的硬质陶瓷盘1；
②将贴好蓝宝石衬底片的硬质陶瓷盘1安装于抛光机设备主轴2上，并用卡扣3卡死固定，将抛光垫置于旋转底盘6上；
③将反渗透纯水与二氧化硅抛光液混合得混合液，反渗透纯水与二氧化硅抛光液的体积比为5:2，随后将混合液加入抛光机内，混合液液位保持在抛光液上限液位线4和抛光液下限液位线5之间，所述抛光液上限液位线高度为H1，抛光液下限液位线高度为H2，硬质陶瓷盘直径为d，0.8d≦H2＜H1≦d；
（2）抛光
①调节抛光机的主轴2与旋转底盘6之间的压力为0.8 kg/cm2，并将抛光机主轴2转速设定为80 rpm，将旋转底盘转速6设定为40 rpm；
②启动抛光机，抛光机主轴2与旋转底盘6保持反向相对旋转，进行蓝宝石衬底片抛光，抛光时蓝宝石衬底片为垂直放置，抛光过程中吸附垫、蓝宝石衬底片、抛光垫均浸没在反渗透纯水与二氧化硅抛光液混合得混合液内，抛光的加工时长为60min，得抛光好的蓝宝石衬底片；
（3）清洗
①将步骤（2）②所得抛光好的蓝宝石衬底片和硬质陶瓷盘取下，放入反渗透纯水中浸泡30分钟后取出抛光好的蓝宝石衬底片，随后用反渗透纯水冲洗抛光好的蓝宝石衬底片2分钟，得清洗好的蓝宝石衬底片；
②将清洗好的蓝宝石衬底片从硬质陶瓷盘上取下，放入晶片盒内，得蓝宝石衬底片成品。
实施例2
一种蓝宝石衬底片浸没式化学机械抛光方法，其抛光方法如下：
（1）预处理
①将铜抛后清洗干净的4英寸蓝宝石衬底片28片用吸附垫贴合在硬质陶瓷盘上，每个硬质陶瓷盘贴合7片，随后将贴好蓝宝石衬底片的硬质陶瓷盘放在反渗透纯水中浸泡15分钟，此时检查蓝宝石衬底片下有无气泡和颗粒物，得贴好蓝宝石衬底片的硬质陶瓷盘1；
②将贴好蓝宝石衬底片的硬质陶瓷盘1安装于抛光机设备主轴2上，并用卡扣3卡死固定，将抛光垫置于旋转底盘6上；
③将反渗透纯水与二氧化硅抛光液混合得混合液，反渗透纯水与二氧化硅抛光液的体积比为5:2，随后将混合液加入抛光机内，混合液液位保持在抛光液上限液位线4和抛光液下限液位线5之间，所述抛光液上限液位线高度为H1，抛光液下限液位线高度为H2，硬质陶瓷盘直径为d，0.8d≦H2＜H1≦d；
（2）抛光
①调节抛光机的主轴2与旋转底盘6之间的压力为1.0 kg/cm2，并将抛光机主轴2转速设定为90rpm，将旋转底盘转速6设定为50rpm；
②启动抛光机，抛光机主轴2与旋转底盘6保持反向相对旋转，进行蓝宝石衬底片抛光，抛光时蓝宝石衬底片为垂直放置，抛光过程中吸附垫、蓝宝石衬底片、抛光垫均浸没在反渗透纯水与二氧化硅抛光液混合得混合液内，抛光的加工时长为80min，得抛光好的蓝宝石衬底片；
（3）清洗
①将步骤（2）②所得抛光好的蓝宝石衬底片和硬质陶瓷盘取下，放入反渗透纯水中浸泡30分钟后取出抛光好的蓝宝石衬底片，随后用反渗透纯水冲洗抛光好的蓝宝石衬底片2分钟，得清洗好的蓝宝石衬底片；
②将清洗好的蓝宝石衬底片从硬质陶瓷盘上取下，放入晶片盒内，得蓝宝石衬底片成品。
实施例3
一种蓝宝石衬底片浸没式化学机械抛光方法，其抛光方法如下：
（1）预处理
①将铜抛后清洗干净的55 X 55方形蓝宝石衬底片72片用吸附垫贴合在硬质陶瓷盘上，每个硬质陶瓷盘贴合18片，随后将贴好蓝宝石衬底片的硬质陶瓷盘放在反渗透纯水中浸泡15分钟，此时检查蓝宝石衬底片下有无气泡和颗粒物，得贴好蓝宝石衬底片的硬质陶瓷盘1；
②将贴好蓝宝石衬底片的硬质陶瓷盘1安装于抛光机设备主轴2上，并用卡扣3卡死固定，将抛光垫置于旋转底盘6上；
③将反渗透纯水与二氧化硅抛光液混合得混合液，反渗透纯水与二氧化硅抛光液的体积比为5:2，随后将混合液加入抛光机内，混合液液位保持在抛光液上限液位线4和抛光液下限液位线5之间，所述抛光液上限液位线高度为H1，抛光液下限液位线高度为H2，硬质陶瓷盘直径为d，0.8d≦H2＜H1≦d；
（2）抛光
①调节抛光机的主轴2与旋转底盘6之间的压力为0.6 kg/cm2，并将抛光机主轴2转速设定为85 rpm，将旋转底盘转速6设定为55 rpm；
②启动抛光机，抛光机主轴2与旋转底盘6保持反向相对旋转，进行蓝宝石衬底片抛光，抛光时蓝宝石衬底片为垂直放置，抛光过程中吸附垫、蓝宝石衬底片、抛光垫均浸没在反渗透纯水与二氧化硅抛光液混合得混合液内，抛光的加工时长为70min，得抛光好的蓝宝石衬底片；
（3）清洗
①将步骤（2）②所得抛光好的蓝宝石衬底片和硬质陶瓷盘取下，放入反渗透纯水中浸泡30分钟后取出抛光好的蓝宝石衬底片，随后用反渗透纯水冲洗抛光好的蓝宝石衬底片2分钟，得清洗好的蓝宝石衬底片；
②将清洗好的蓝宝石衬底片从硬质陶瓷盘上取下，放入晶片盒内，得蓝宝石衬底片成品。
本发明不仅具有抛光过程中抛光垫表面温度温升小，抛光垫、吸附垫使用寿命长，同时，抛光过程中蓝宝石衬底片表面无微划痕。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中，因此，本发明不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在本发明保护的范围内。

Claims (1)

1.一种蓝宝石衬底片浸没式化学机械抛光方法，其特征为，其抛光方法如下：
（1）预处理
①将铜抛后清洗干净的蓝宝石衬底片用吸附垫贴合在硬质陶瓷盘上，随后将贴好蓝宝石衬底片的硬质陶瓷盘放在反渗透纯水中浸泡15分钟，此时检查蓝宝石衬底片下有无气泡和颗粒物，得贴好蓝宝石衬底片的硬质陶瓷盘；
②将贴好蓝宝石衬底片的硬质陶瓷盘安装于抛光机设备主轴上，并用卡扣卡死固定，将抛光垫贴合于旋转底盘上；
③将反渗透纯水与二氧化硅抛光液混合得混合液，反渗透纯水与二氧化硅抛光液的体积比为5:2，随后将混合液加入抛光机内，混合液液位保持在抛光液上限液位线和抛光液下限液位线之间,所述抛光液上限液位线高度为H1，抛光液下限液位线高度为H2，硬质陶瓷盘直径为d，0.8d≦H2＜H1≦d；
（2）抛光
①调节抛光机的主轴与旋转底盘之间的压力为0.6～1.8 kg/cm2，并将抛光机主轴转速设定为80～120 rpm，将旋转底盘转速设定为40～80 rpm；
②启动抛光机，进行蓝宝石衬底片抛光，抛光过程中蓝宝石衬底片为垂直放置，吸附垫、蓝宝石衬底片、抛光垫均浸没在反渗透纯水与二氧化硅抛光液混合的混合液内，抛光的加工时长为40～80min，得抛光好的蓝宝石衬底片；
（3）清洗
①将步骤（2）②所得抛光好的蓝宝石衬底片和硬质陶瓷盘取下，放入反渗透纯水中浸泡30分钟后取出抛光好的蓝宝石衬底片，随后用反渗透纯水冲洗抛光好的蓝宝石衬底片2分钟，得清洗好的蓝宝石衬底片；
②将清洗好的蓝宝石衬底片从硬质陶瓷盘上取下，放入晶片盒内，得蓝宝石衬底片成品。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105903694A (zh) * 2016-04-27 2016-08-31 上海超硅半导体有限公司 大尺寸蓝宝石衬底退火前的清洗及背面不良返工方法
CN106926112A (zh) * 2017-04-28 2017-07-07 青岛鑫嘉星电子科技股份有限公司 一种蓝宝石衬底抛光的划痕控制系统及控制方法
CN107971833A (zh) * 2017-11-17 2018-05-01 珠海市魅族科技有限公司 底盖及其制作方法和手机
CN109179817A (zh) * 2018-08-29 2019-01-11 江苏奇星流体设备有限公司 一种edi水处理工艺
CN110303385B (zh) * 2019-06-28 2021-03-02 中国人民解放军国防科技大学 基于液相抛光环境调控的单晶硅无损抛光方法
CN113146451B (zh) * 2021-03-26 2022-02-22 中锗科技有限公司 一种1英寸锗加工片的抛光方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002254298A (ja) * 2001-03-02 2002-09-10 Canon Inc 研磨方法および研磨装置
JP2002261058A (ja) * 2001-03-06 2002-09-13 Sumitomo Electric Ind Ltd 化合物半導体ウエハの製造方法
JP2005028512A (ja) * 2003-07-14 2005-02-03 Seiko Epson Corp 研磨装置、研磨方法および半導体装置の製造方法
JP2008296351A (ja) * 2007-06-04 2008-12-11 Covalent Materials Corp 基板処理装置及び基板処理方法
CN103009222A (zh) * 2012-12-03 2013-04-03 天津中环领先材料技术有限公司 一种高局部平整度重掺硅晶圆抛光片的无蜡抛光工艺
CN103372805B (zh) * 2013-07-12 2015-06-17 中国科学院上海光学精密机械研究所 大型浸没式环抛机

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