CN109048504B - 一种晶圆的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种晶圆的加工方法，属于半导体技术领域。所述加工方法包括：确定待加工晶圆的目标厚度值并上传至运算系统；将待加工晶圆粘结到基板上，采用测量系统测量待加工晶圆的粘片后厚度值并上传至运算系统；确定待加工晶圆的减薄目标厚度值、研磨目标厚度值和抛光目标厚度值并上传至运算系统，运算系统根据存储的厚度值依次计算出待加工晶圆的减薄量、研磨量和抛光量；根据待加工晶圆的减薄量、研磨量和抛光量依次对待加工晶圆进行减薄、研磨和抛光操作；去除抛光后的晶圆与基板之间的粘结部，得到加工后的晶圆。该加工方法减少了加工过程中的人为干预，提高了晶圆的加工效率，同时保证了LED芯片的质量。

Description

一种晶圆的加工方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种晶圆的加工方法。

背景技术

随着氮化镓基化合物发光二极管(英文：Lighting Emitting Diode，简称：LED)在显示及照明领域的广泛应用，最近几年LED的需求数量呈现出几何级数增加，这就对LED的生产效率和生产质量提出了更高要求。

在LED的制造过程中，需要对LED的晶圆进行加工，目前晶圆的加工过程为：第一步、测量晶圆的原始厚度值并记录；第二步、将晶圆粘结固定在基板上，测量粘结后的晶圆的厚度并记录；第三步、将晶圆进行减薄处理，测量减薄后的晶圆的厚度并记录；第四步，将减薄后的晶圆进行研磨，测量研磨后的晶圆的厚度并记录；第五步，将研磨后的晶圆进行抛光，测量抛光后的晶圆的厚度并记录；第六步，将晶圆从基板上取下，去除晶圆和基板之间的粘结部，得到加工后的晶圆。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在上述晶圆研磨的各个步骤中，均需要人为的去记录晶圆的厚度，且在对晶圆进行减薄、研磨和抛光操作时，也需要人为的去计算减薄量、研磨量和抛光量，使得最终得到的晶圆的厚度满足要求。因此，在晶圆加工的各个步骤中，均需要人为干预，降低了晶圆的研磨效率，同时在人为计算减薄量、研磨量和抛光量时，容易出错，导致加工后的晶圆的厚度相差较大，厚度相差较大会影响LED芯片的寿命和光效一致性，使得最终得到的LED芯片的质量较差。

发明内容

本发明实施例提供了一种晶圆的加工方法，可以提高晶圆的研磨效率，同时保证LED芯片的质量。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种晶圆的加工方法，所述加工方法包括：

确定待加工晶圆的目标厚度值；

将所述待加工晶圆粘结到基板上，采用测量系统测量所述待加工晶圆的粘片后厚度值，所述粘片后厚度值为所述待加工晶圆的远离所述基板的端面至所述基板的距离；

根据所述待加工晶圆的目标厚度值和所述待加工晶圆粘片后厚度值，确定所述待加工晶圆的减薄目标厚度值、研磨目标厚度值和抛光目标厚度值；其中，所述减薄目标厚度值为进行减薄操作后，所述待加工晶圆的远离所述基板的端面至所述基板的距离；所述研磨目标厚度值为进行研磨操作后，所述待加工晶圆的远离所述基板的端面至所述基板的距离；所述抛光目标厚度值为进行抛光操作后，所述待加工晶圆的远离所述基板的端面至所述基板的距离；

将所述待加工晶圆的目标厚度值、所述粘片后厚度值、所述减薄目标厚度值、所述研磨目标厚度值和所述抛光目标厚度值分别上传至运算系统，所述运算系统根据存储的所述待加工晶圆的粘片后厚度值和所述减薄目标厚度值计算所述待加工晶圆的减薄量；

根据所述减薄量对所述待加工晶圆进行减薄操作；

采用测量系统测量减薄后的所述待加工晶圆的厚度值，并上传至所述运算系统中，所述运算系统根据存储的减薄后的所述待加工晶圆的厚度值和所述研磨目标厚度值计算出所述待加工晶圆的研磨量；

根据所述研磨量对所述待加工晶圆进行研磨操作；

采用测量系统测量研磨后的所述待加工晶圆的厚度值，并上传至所述运算系统中，所述运算系统根据存储的研磨后的所述待加工晶圆的厚度值和所述抛光目标厚度值计算出所述待加工晶圆的抛光量；

根据所述抛光量对所述待加工晶圆进行抛光操作；

去除抛光后的晶圆与所述基板之间的粘结部，得到加工后的晶圆；

所述根据所述待加工晶圆的目标厚度值和所述粘片后厚度值，确定所述待加工晶圆的减薄目标厚度值、研磨目标厚度值和抛光目标厚度值，包括：

预设减薄量初值a、研磨量初值b和抛光量初值c；

根据所述粘片后厚度值d₀和所述抛光量初值c，确定所述抛光目标厚度值d₃；

根据所述抛光目标厚度值d₃和所述研磨量初值b，确定所述研磨目标厚度值d₂；

根据所述研磨目标厚度值d₂和所述减薄量初值a，确定所述减薄目标厚度值d₁；

其中，d＜d₃＜d₂＜d₁＜d₀，d为所述待加工晶圆的目标厚度值。

进一步地，根据以下公式计算所述待加工晶圆的减薄量：

A＝d₀-d₁；

其中，A表示所述减薄量，d₀表示所述粘片后厚度值，d₁表示所述减薄目标厚度值。

进一步地，根据以下公式计算所述待加工晶圆的研磨量：

B＝D₁-d₂；

其中，B表示所述研磨量，D₁表示减薄后的所述待加工晶圆的厚度值，d₂表示所述研磨目标厚度值。

进一步地，根据以下公式计算所述待加工晶圆的抛光量：

C＝D₂-d₃；

其中，C表示所述抛光量，D₂表示研磨后的所述待加工晶圆的厚度值，d₃表示所述抛光目标厚度值。

进一步地，当减薄后的所述待加工晶圆的厚度值不在所述减薄目标厚度值范围内时，所述运算系统报警；

或者，当研磨后的所述待加工晶圆的厚度值不在所述研磨目标厚度值范围内时，所述运算系统报警；

或者，当抛光后的所述待加工晶圆的厚度值不在所述抛光目标厚度值范围内时，所述运算系统报警。

进一步地，所述加工方法还包括：

采用测量系统测量所述待加工晶圆的原始厚度值，并将所述待加工晶圆的原始厚度值上传至所述运算系统；

所述运算系统根据所述待加工晶圆的原始厚度值和所述粘片后厚度值计算出所述晶圆与所述基板之间的粘结部的厚度；

当所述述粘结部的厚度超过预设值时，所述运算系统报警。

进一步地，所述加工方法还包括：

采用所述测量系统测量所述加工后的晶圆的厚度值，并将所述加工后的晶圆的厚度值上传至所述运算系统；

当所述加工后的晶圆的厚度值不在所述目标厚度值范围内时，所述运算系统报警。

进一步地，分别采用减薄机、研磨机和抛光机对所述待加工晶圆进行减薄、研磨和抛光操作。

进一步地，当所述运算系统报警后，对所述减薄机、研磨机或抛光机进行调整。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过测量系统直接测量待加工晶圆的粘片后厚度值，然后将测量出的粘片后厚度值以及确定好的待加工晶圆的目标厚度值、减薄目标厚度值、研磨目标厚度值和抛光目标厚度值分别上传至运算系统，运算系统根据存储的厚度值，依次计算出待加工晶圆的减薄量、研磨量和抛光量。根据运算系统计算出的减薄量、研磨量和抛光量依次对待加工晶圆进行减薄、研磨和抛光操作，最后去除抛光后的晶圆与基板之间的粘结部，得到加工后的晶圆。整个加工过程中各个阶段晶圆的厚度值的记录，以及减薄量、研磨量和抛光量的计算均由运算系统完成，减少了加工过程中的人为干预，提高了晶圆的加工效率，同时减少了在计算减薄量、研磨量和抛光量时的出错率，使得加工出的每个晶圆的厚度满足要求，从而保证了LED芯片的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种晶圆的加工方法的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种晶圆的加工方法，图1是本发明实施例提供的一种晶圆的加工方法的方法流程图，如图1所示，该加工方法包括：

步骤101、确定待加工晶圆的目标厚度值。

具体地，在执行步骤102之前，该加工方法还可以包括：

采用测量系统测量待加工晶圆的原始厚度值，并将待加工晶圆的原始厚度值上传至运算系统。

步骤102、将待加工晶圆粘结到基板上。

具体地，可以采用上蜡机对晶圆进行上蜡，然后将晶圆粘结到基板上。在本实施例中，设置蜡厚≤5um。

步骤103、采用测量系统测量待加工晶圆的粘片后厚度值。

其中，粘片后厚度值为待加工晶圆的远离基板的端面至基板的距离。

步骤104、根据待加工晶圆的目标厚度值和待加工晶圆粘片后厚度值，确定待加工晶圆的减薄目标厚度值、研磨目标厚度值和抛光目标厚度值。

其中，减薄目标厚度值为进行减薄操作后，待加工晶圆的远离基板的端面至基板的距离。研磨目标厚度值为进行研磨操作后，待加工晶圆的远离基板的端面至基板的距离。抛光目标厚度值为进行抛光操作后，待加工晶圆的远离基板的端面至基板的距离。

具体地，步骤104包括：

第一步、预设减薄量初值a、研磨量初值b和抛光量初值c。

第二步、根据粘片后厚度值d₀和抛光量初值c，确定抛光目标厚度值d₃。

其中，d₃＝d₀-c。

第三步、根据抛光目标厚度值d₃和研磨量初值b，确定研磨目标厚度值d₂。

其中，d₂＝d₃-b。

第四步、根据研磨目标厚度值d₂和减薄量初值a，确定减薄目标厚度值d₁。

其中，d₂＝d₂-a。

d＜d₃＜d₂＜d₁＜d₀，d为待加工晶圆的目标厚度值。

步骤105、将待加工晶圆的目标厚度值、粘片后厚度值、减薄目标厚度值、研磨目标厚度值和抛光目标厚度值分别上传至运算系统。

优选地，测量系统可以为测厚机，测厚机与计算机之间可以进行数据传输。

在本实施例中，测厚机将测量得到的粘片后厚度值传输至运算系统中，待加工晶圆的目标厚度值、减薄目标厚度值、研磨目标厚度值和抛光目标厚度值均为人为设置的值，因此，可直接输入至运算系统中进行存储，同时运算系统可将存储的各个厚度值以图表的形式显示出来。

具体地，在执行完步骤105之后，该加工方法还可以包括：

运算系统根据存储的待加工晶圆的原始厚度值和粘片后厚度值计算出晶圆与基板之间的粘结部的厚度。当述粘结部的厚度超过预设值时，运算系统报警，以提示工程人员粘结部的厚度过厚。

步骤106、运算系统根据存储的待加工晶圆的粘片后厚度值和减薄目标厚度值计算出待加工晶圆的减薄量。

具体地，步骤106包括：

根据以下公式计算待加工晶圆的减薄量：

A＝d₀-d₁；

其中，A表示减薄量，d₀表示粘片后厚度值，d₁表示减薄目标厚度值。

步骤107、根据减薄量对待加工晶圆进行减薄操作。

进一步地，可以采用减薄机对待加工晶圆进行减薄操作。

具体地，步骤107还可以包括：

采用测量系统测量减薄后的待加工晶圆的厚度值，并将减薄后的待加工晶圆的厚度值上传至运算系统中。当减薄后的待加工晶圆的厚度值不在减薄目标厚度值范围内时，运算系统报警，以提示工程人员该次减薄操作不符合要求。

在本实施例中，减薄后的待加工晶圆的厚度值为D₁，减薄目标厚度值为d₁，当减薄后的待加工晶圆的厚度值d₁-10um≤D₁≤d₁+10um时，则判断减薄后的待加工晶圆的厚度值在减薄目标厚度值范围内。当D₁≤d₁-10um，或者d₁+10um≤D₁时，则判断减薄后的待加工晶圆的厚度值不在减薄目标厚度值范围内。

具体地，当减薄后的待加工晶圆的厚度值不在减薄目标厚度值范围内，引起运算系统报警时，需要对减薄机进行调整，查看减薄机是否产生故障。当减薄后的待加工晶圆的厚度值与减薄目标厚度值相差较大时，还可以再次对待加工晶圆进行减薄操作，以使得减薄后的待加工晶圆的厚度值在减薄目标值范围内。

步骤108、运算系统根据存储的减薄后的待加工晶圆的厚度值和研磨目标厚度值计算出待加工晶圆的研磨量。

具体地，步骤108包括：

根据以下公式计算待加工晶圆的研磨量：

B＝D₁-d₂；

其中，B表示研磨量，D₁表示减薄后的待加工晶圆的厚度值，d₂表示研磨目标厚度值。

步骤109、根据研磨量对待加工晶圆进行研磨操作。

进一步地，可以采用研磨机对待加工晶圆进行研磨操作。

具体地，步骤109还可以包括：

采用测量系统测量研磨后的待加工晶圆的厚度值，并将研磨后的待加工晶圆的厚度值上传至运算系统中。当研磨后的待加工晶圆的厚度值不在研磨目标厚度值范围内时，运算系统报警，以提示工程人员该次研磨操作不符合要求。

在本实施例中，研磨后的待加工晶圆的厚度值为D₂，研磨目标厚度值为d₂，当研磨后的待加工晶圆的厚度值d₂-5um≤D₂≤d₂+5um时，则判断研磨后的待加工晶圆的厚度值在研磨目标厚度值范围内。当D₂≤d₂-5um，或者d₂+5um≤D₂时，则判断研磨后的待加工晶圆的厚度值不在研磨目标厚度值范围内。

具体地，当研磨后的待加工晶圆的厚度值不在研磨目标厚度值范围内，引起运算系统报警时，需要对研磨机进行调整，查看研磨机是否产生故障。当研磨后的待加工晶圆的厚度值与研磨目标厚度值相差较大时，还可以再次对待加工晶圆进行研磨操作，以使得研磨后的待加工晶圆的厚度值在研磨目标值范围内。

步骤110、运算系统根据存储的研磨后的待加工晶圆的厚度值和抛光目标厚度值计算出待加工晶圆的抛光量。

具体地，步骤110包括：

根据以下公式计算待加工晶圆的抛光量：

C＝D₂-d₃；

其中，C表示抛光量，D₂表示研磨后的待加工晶圆的厚度值，d₃表示抛光目标厚度值。

步骤111、根据抛光量对待加工晶圆进行抛光操作。

进一步地，可以采用抛光机对待加工晶圆进行抛光操作。

具体地，步骤111还可以包括：

采用测量系统测量抛光后的待加工晶圆的厚度值，并将抛光后的待加工晶圆的厚度值上传至运算系统中。当抛光后的待加工晶圆的厚度值不在抛光目标厚度值范围内时，运算系统报警，以提示工程人员该次抛光操作不符合要求。

在本实施例中，抛光后的待加工晶圆的厚度值为D₃，抛光目标厚度值为d₃，当抛光后的待加工晶圆的厚度值d₃-5um≤D₃≤d₃+5um时，则判断抛光后的待加工晶圆的厚度值在抛光目标厚度值范围内。当D₃≤d₃-5um，或者d₃+5um≤D₃时，则判断抛光后的待加工晶圆的厚度值不在抛光目标厚度值范围内。

具体地，当抛光后的待加工晶圆的厚度值不在抛光目标厚度值范围内，引起运算系统报警时，需要对抛光机进行调整，查看抛光机是否产生故障。当抛光后的待加工晶圆的厚度值与抛光目标厚度值相差较大时，还可以再次对待加工晶圆进行抛光操作，以使得抛光后的待加工晶圆的厚度值在抛光目标值范围内。

步骤112、去除抛光后的晶圆与基板之间的粘结部，得到加工后的晶圆。

进一步地，步骤112还可以包括：

采用测量系统测量加工后的晶圆的厚度值，并将加工后的晶圆的厚度值上传至运算系统，当加工后的晶圆的厚度值不在目标厚度值范围内时，运算系统报警，以提示工程人员加工出的晶圆的厚度值不符合要求。

在本实施例中，加工后的晶圆的厚度值为D，目标厚度值为d，当d-5um≤D≤d+5um时，则判断加工后的晶圆的厚度值在目标厚度值范围内。当D≤d-5um，或者d+5um≤D时，则判断加工后的晶圆的厚度值不在目标厚度值范围内。

需要说明的是，在本实施例中，减薄机、研磨机和抛光机均与运算系统连接，且减薄机的控制系统中存储有相应控制程序，当减薄机从运算系统中获取减薄量后，即可根据减薄量对待加工晶圆进行减薄操作。

同样地，研磨机的控制系统中存储有相应控制程序，当研磨机从运算系统中获取研磨量后，即可根据研磨量对待加工晶圆进行研磨操作。

抛光机的控制系统中存储有相应控制程序，当抛光机从运算系统中获取抛光量后，即可根据抛光量对待加工晶圆进行抛光操作。

本发明实施例通过测量系统直接测量待加工晶圆的粘片后厚度值，然后将测量出的粘片后厚度值以及确定好的待加工晶圆的目标厚度值、减薄目标厚度值、研磨目标厚度值和抛光目标厚度值分别上传至运算系统，运算系统根据存储的厚度值，依次计算出待加工晶圆的减薄量、研磨量和抛光量。根据运算系统计算出的减薄量、研磨量和抛光量依次对待加工晶圆进行减薄、研磨和抛光操作，最后去除抛光后的晶圆与基板之间的粘结部，得到加工后的晶圆。整个加工过程中各个阶段晶圆的厚度值的记录，以及减薄量、研磨量和抛光量的计算均由运算系统完成，减少了加工过程中的人为干预，提高了晶圆的加工效率，同时减少了在计算减薄量、研磨量和抛光量时的出错率，使得加工出的每个晶圆的厚度满足要求，从而保证了LED芯片的质量。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种晶圆的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括：

确定待加工晶圆的目标厚度值；

将所述待加工晶圆粘结到基板上，采用测量系统测量所述待加工晶圆的粘片后厚度值，所述粘片后厚度值为所述待加工晶圆的远离所述基板的端面至所述基板的距离；

根据所述待加工晶圆的目标厚度值和所述待加工晶圆粘片后厚度值，确定所述待加工晶圆的减薄目标厚度值、研磨目标厚度值和抛光目标厚度值；其中，所述减薄目标厚度值为进行减薄操作后，所述待加工晶圆的远离所述基板的端面至所述基板的距离；所述研磨目标厚度值为进行研磨操作后，所述待加工晶圆的远离所述基板的端面至所述基板的距离；所述抛光目标厚度值为进行抛光操作后，所述待加工晶圆的远离所述基板的端面至所述基板的距离；

将所述待加工晶圆的目标厚度值、所述粘片后厚度值、所述减薄目标厚度值、所述研磨目标厚度值和所述抛光目标厚度值分别上传至运算系统，所述运算系统根据存储的所述待加工晶圆的粘片后厚度值和所述减薄目标厚度值计算所述待加工晶圆的减薄量；

根据所述减薄量对所述待加工晶圆进行减薄操作；

采用测量系统测量减薄后的所述待加工晶圆的厚度值，并上传至所述运算系统中，所述运算系统根据存储的减薄后的所述待加工晶圆的厚度值和所述研磨目标厚度值计算出所述待加工晶圆的研磨量；

根据所述研磨量对所述待加工晶圆进行研磨操作；

采用测量系统测量研磨后的所述待加工晶圆的厚度值，并上传至所述运算系统中，所述运算系统根据存储的研磨后的所述待加工晶圆的厚度值和所述抛光目标厚度值计算出所述待加工晶圆的抛光量；

根据所述抛光量对所述待加工晶圆进行抛光操作；

去除抛光后的晶圆与所述基板之间的粘结部，得到加工后的晶圆；

所述根据所述待加工晶圆的目标厚度值和所述粘片后厚度值，确定所述待加工晶圆的减薄目标厚度值、研磨目标厚度值和抛光目标厚度值，包括：

预设减薄量初值a、研磨量初值b和抛光量初值c；

根据所述粘片后厚度值d₀和所述抛光量初值c，确定所述抛光目标厚度值d₃；

根据所述抛光目标厚度值d₃和所述研磨量初值b，确定所述研磨目标厚度值d₂；

根据所述研磨目标厚度值d₂和所述减薄量初值a，确定所述减薄目标厚度值d₁；

其中，d＜d₃＜d₂＜d₁＜d₀，d为所述待加工晶圆的目标厚度值。

2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，根据以下公式计算所述待加工晶圆的减薄量：

A＝d₀-d₁；

其中，A表示所述减薄量，d₀表示所述粘片后厚度值，d₁表示所述减薄目标厚度值。

3.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，根据以下公式计算所述待加工晶圆的研磨量：

B＝D₁-d₂；

其中，B表示所述研磨量，D₁表示减薄后的所述待加工晶圆的厚度值，d₂表示所述研磨目标厚度值。

4.根据权利要求3所述的加工方法，其特征在于，根据以下公式计算所述待加工晶圆的抛光量：

C＝D₂-d₃；

其中，C表示所述抛光量，D₂表示研磨后的所述待加工晶圆的厚度值，d₃表示所述抛光目标厚度值。

5.根据权利要求1～4任一项所述的加工方法，其特征在于，当减薄后的所述待加工晶圆的厚度值不在所述减薄目标厚度值范围内时，所述运算系统报警；

或者，当研磨后的所述待加工晶圆的厚度值不在所述研磨目标厚度值范围内时，所述运算系统报警；

或者，当抛光后的所述待加工晶圆的厚度值不在所述抛光目标厚度值范围内时，所述运算系统报警。

6.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于，所述加工方法还包括：

采用测量系统测量所述待加工晶圆的原始厚度值，并将所述待加工晶圆的原始厚度值上传至所述运算系统；

所述运算系统根据所述待加工晶圆的原始厚度值和所述粘片后厚度值计算出所述晶圆与所述基板之间的粘结部的厚度；

当所述述粘结部的厚度超过预设值时，所述运算系统报警。

7.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于，所述加工方法还包括：

采用所述测量系统测量所述加工后的晶圆的厚度值，并将所述加工后的晶圆的厚度值上传至所述运算系统；

当所述加工后的晶圆的厚度值不在所述目标厚度值范围内时，所述运算系统报警。

8.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于，分别采用减薄机、研磨机和抛光机对所述待加工晶圆进行减薄、研磨和抛光操作。

9.根据权利要求8所述的加工方法，其特征在于，当所述运算系统报警后，对所述减薄机、研磨机或抛光机进行调整。

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