CN108284352A - 一种适用于激光剥离前蓝宝石片抛光装置及抛光方法 - Google Patents

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    • B24B47/12—Drives or gearings; Equipment therefor for rotating or reciprocating working-spindles carrying grinding wheels or workpieces by mechanical gearing or electric power

Abstract

本发明公开了一种适用于激光剥离前蓝宝石片抛光装置及其抛光方法，包含：机台；用于支撑所述机台的机架；抛光头，其第一端通过一连接件与机台连接；其第二端用于在对晶圆抛光时，与晶圆的待抛光面接触；真空吸附平台，其设置在机架上，位于抛光头下方，其用于通过真空吸附固定晶圆；第一驱动机构，其与抛光头连接，用于控制抛光头进行自转的同时还沿着任意方向自由摆动。本发明具有减小晶圆受力，提高成品率，降低钻石抛光液的使用量，降低抛光成本的优点。

Description

一种适用于激光剥离前蓝宝石片抛光装置及抛光方法
技术领域
本发明涉及研磨机设备技术领域，特别涉及一种适用于激光剥离前蓝宝石片抛光装置及抛光方法。
背景技术
现有技术中，用于抛光蓝宝石片的研磨机为平面研磨机或平面抛光装置，其可以对蓝宝石片的表面进行平面研磨，如图1所示，现有的平面研磨机包括抛光头和研磨盘30，抛光头连接有一陶瓷盘10，陶瓷盘10粘接有蓝宝石片20。研磨盘30的底部连接有一驱动机构，用于带动上述研磨盘30进行旋转，所述研磨盘30的直径大于所述当前研磨的蓝宝石片20的直径，进而实现对蓝宝石片20的表面进行平面抛光。
通常，蓝宝石厚片激光剥离前表面存在雾化层，激光剥离时激光无法穿透，通过变更上蜡工艺完成上蜡、调整硬件结构完成厚片抛光，将雾化层抛掉实现激光剥离。
但是由于经键合（BOND）处理后的蓝宝石面存在较大的翘曲（其倒圆角约为800um），经正常处理流程上蜡后，该蓝宝石晶圆（wafer）边缘与中心点仍有超过100um的高度差，蓝宝石面整体呈凹面。而激光剥离要求蓝宝石面有较高的穿透率，因此需要将蓝宝石面抛光。现有的设备主要为平面抛光，抛光时间长，钻石抛光液单片成本较高，为了对呈凹面的蓝宝石面进行抛光，需要对其加压，而在加压作业情况下，极易造成破片。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于激光剥离前蓝宝石片抛光装置及抛光方法，实现减小晶圆受力，提高成品率，降低钻石抛光液的使用量，降低抛光成本的目的。
为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种适用于激光剥离前蓝宝石片抛光装置，包含：机台；用于支撑所述机台的机架；抛光头，其第一端通过一连接件与所述机台连接；其第二端用于在对晶圆抛光时，与所述晶圆的待抛光面接触；真空吸附平台，其设置在所述机架上，位于所述抛光头下方，其用于通过真空吸附固定所述晶圆；第一驱动机构，其与所述抛光头连接，用于控制所述抛光头进行自转的同时还沿着任意方向自由摆动。
优选地，所述抛光装置进一步设有第二驱动机构，其与所述真空吸附平台连接，用于控制所述真空吸附平台自转。
优选地，所述抛光装置还设有锁止机构，其与所述抛光头连接，用于控制所述抛光头在对晶圆进行抛光时，其第二端的运动范围在晶圆抛光面范围内。
优选地，所述抛光头内部设置有钻石抛光液管路，钻石抛光液经所述钻石抛光液管路引入到所述晶圆抛光面上。
优选地，所述连接件为万向轴。
优选地，所述抛光头第二端端面直径小于所述待抛光晶圆的直径。
优选地，所述晶圆为蓝宝石厚片，其晶圆抛光面为蓝宝石厚片的呈凹型的蓝宝石面。
本发明另一个技术方案为一种基于上文所述的适用于激光剥离前蓝宝石片抛光装置的抛光方法，包含以下过程：将待抛光的蓝宝石厚片真空吸附固定在所述真空吸附平台上；所述真空吸附平台带动所述蓝宝石厚片自转，向所述蓝宝石厚片的凹面导入钻石抛光液，控制所述抛光头的第二端与所述蓝宝石厚片的凹面接触，自转，并在所述蓝宝石厚片的凹面内来回摆动，对所述蓝宝石厚片的凹面进行抛光。
优选地，所述蓝宝石厚片的凹面上形成有螺旋形V槽。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明通过采用真空吸附作用将带抛光晶圆固定在平台上，省略现有技术中上蜡工序，减小了晶圆受力，提高成品率。
本发明通过采用新的抛光头，使得该抛光头结合自身自转和摆动配合平台自转对晶圆凹面进行抛光，使得呈凹面的晶圆具有很好的穿透率，降低钻石抛光液的使用量，进而降低抛光成本。
附图说明
图1为现有技术中平面抛光装置的研磨部分结构示意图；
图2为本发明中抛光装置的真空吸附平台部分结构示意图；
图3为本发明中抛光装置的研磨部分结构示意图；
图4为本发明中抛光装置在晶圆凹面上形成的螺旋形V槽部分结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
结合图2与图3所示，本发明一种适用于激光剥离前蓝宝石片抛光装置，包含：机台，用于支撑上述机台的机架，抛光头100，其第一端通过一万向轴与所述机台连接；其第二端用于在对晶圆抛光时，与晶圆的待抛光面接触。真空吸附平台300，其设置在所述机架上，位于所述抛光头100下方，其用于通过真空吸附固定待抛光晶圆。第一驱动机构，其与所述抛光头100连接，用于控制所述抛光头100进行自转的同时还进行摆动。锁止机构，其与所述抛光头100连接，用于控制所述抛光头100在对晶圆凹面进行抛光时，其与晶圆接触的一端的运动范围在晶圆凹面范围内。所述抛光头100内部设置有钻石抛光液管路，其用于向所述晶圆凹面导入钻石抛光液。
所述抛光头100第二端端面直径小于所述待抛光晶圆的直径。
第二驱动机构，其与所述真空吸附平台300连接，用于控制所述真空吸附平台300自转。
钻石抛光液由优质多晶钻石微粉、复合分散剂和分散介质组成。利用多晶钻石的特性，在研磨抛光过程中保持高切削效率的同时不易对工件产生划伤。可以应用在蓝宝石衬底的研磨和减薄、光学晶体、硬质玻璃和晶体、超硬陶瓷和合金、磁头、硬盘、芯片等领域的研磨和抛光。
在本实施例中，上述晶圆为蓝宝石厚片。
基于上述适用于激光剥离前蓝宝石片抛光装置，本发明还公开了一种适用于对蓝宝石厚片进行抛光的抛光方法，包含以下过程：
首先将待抛光的蓝宝石厚片真空吸附固定在所述真空吸附平台上；启动第二驱动机构，使得所述真空吸附平台带动所述蓝宝石厚片自转，向所述蓝宝石厚片的凹面导入钻石抛光液，启动所述第一驱动机构，以及锁紧机构，控制所述抛光头100与所述蓝宝石厚片的凹面接触，之后自转，并在所述蓝宝石厚片的凹面内来回摆动，实现对所述蓝宝石厚片的凹面进行抛光。如图4所示，在所述蓝宝石厚片的凹面上形成螺旋形抛光路径，或螺旋形V槽。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种适用于激光剥离前蓝宝石片抛光装置，其特征在于，包含：机台；用于支撑所述机台的机架；抛光头，其第一端通过一连接件与所述机台连接；其第二端用于在对晶圆抛光时，与所述晶圆的待抛光面接触；
真空吸附平台，其设置在所述机架上，位于所述抛光头下方，其用于通过真空吸附固定所述晶圆；
第一驱动机构，其与所述抛光头连接，用于控制所述抛光头进行自转的同时还沿着任意方向自由摆动。
2.如权利要求1所述的适用于激光剥离前蓝宝石片抛光装置，其特征在于，
所述抛光装置进一步设有第二驱动机构，其与所述真空吸附平台连接，用于控制所述真空吸附平台自转。
3.如权利要求1所述的适用于激光剥离前蓝宝石片抛光装置，其特征在于，
所述抛光装置还设有锁止机构，其与所述抛光头连接，用于控制所述抛光头在对晶圆进行抛光时，其第二端的运动范围在晶圆抛光面范围内。
4.如权利要求1所述的适用于激光剥离前蓝宝石片抛光装置，其特征在于，
所述抛光头内部设置有钻石抛光液管路，钻石抛光液经所述钻石抛光液管路引入到所述晶圆抛光面上。
5.如权利要求1所述的适用于激光剥离前蓝宝石片抛光装置，其特征在于，所述连接件为万向轴。
6.如权利要求1或3或4所述的适用于激光剥离前蓝宝石片抛光装置，其特征在于，所述抛光头第二端端面直径小于所述待抛光晶圆的直径。
7.如权利要求1所述的适用于激光剥离前蓝宝石片抛光装置，其特征在于，
所述晶圆为蓝宝石厚片，其晶圆抛光面为蓝宝石厚片的呈凹型的蓝宝石面。
8.一种基于如权利要求1~7中任意一项所述的适用于激光剥离前蓝宝石片抛光装置的抛光方法，其特征在于，包含以下过程：
将待抛光的蓝宝石厚片真空吸附固定在所述真空吸附平台上；所述真空吸附平台带动所述蓝宝石厚片自转，向所述蓝宝石厚片的凹面导入钻石抛光液，控制所述抛光头的第二端与所述蓝宝石厚片的凹面接触，自转，并在所述蓝宝石厚片的凹面内来回摆动，对所述蓝宝石厚片的凹面进行抛光。
9.如权利要求8所述的抛光方法，其特征在于，所述蓝宝石厚片的凹面上形成有螺旋形V槽。
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