CN109352502A - 一种蓝宝石单面抛光片厚度不良返工流程与方法 - Google Patents

Abstract

本发明专利公布了一种蓝宝石单面抛光片厚度不良的返工流程与方法，其特征在于通过现有设备对蓝宝石晶片单面进行抛光；首先对抛光后的蓝宝石晶片表面进行图形测绘；然后通过测量分析得出蓝宝石晶片表面厚度单位区域差异(TTV、LTV、TIR、坑点)；根据对蓝宝石晶片表面厚度单位区域(TTV、LTV、TIR、坑点)数值的分析，结合降低成品晶片报废率及提升晶片返工最大利用率原则对抛光晶片载盘、抛光垫、机台盘面、抛光液进行改良；最后用调整后的抛光方法对蓝宝石单抛片进行返抛。测量抛光后蓝宝石返抛片的整体厚度单位区域差异(TTV、LTV、TIR、坑点)，直到达到晶片厚度平整度要求。

Description

一种蓝宝石单面抛光片厚度不良返工流程与方法

技术领域

本发明涉及一种蓝宝石单面抛光片厚度不良返工流程与方法，尤其是涉及一种蓝宝石单面抛光片表面后去厚度差异大的不良返工流程与方法

背景技术

随着太阳能产业链的材料碳化硅的蓬勃发展，蓝宝石LED照明产业凭借其在节能降耗领域的性能优势，迎来黄金发展期，市场规模正在急剧扩大。

随着技术的进步，从2015年开始，国内外市场主流制作高亮蓝光LED的衬底均选用4英寸蓝宝石平片或图形化蓝宝石衬底(PSS)。为了提高图形化产品一致性和整体合格率,目前正向较大尺寸的4英寸蓝宝石衬底片方向发展,衬底片加工是LED全产业链中一个非常重要的环节,也是外延客户的重要原材料,占外延成本达30％以上,因此,蓝宝石衬底的成本至关重要,而目前各厂家的衬底良率已经来到>90％的关头,如何救回已经产生的蓝宝石单抛厚度不良片,是各厂家节省成本的重要研究项目,透过提高整体的良率与产出来符合客户的价格需求

传统的表面厚度不良解决方法通常以以研磨砂浆整批作业方式，难以确保晶片背面粗糙度的均匀性要求，以及抛光面的保护，良率难以提高，因此，本专利提出一种蓝宝石单面抛光片厚度不良返工流程与方法，可在达成背面粗糙度的均匀性要求外，也确保了抛光面的保护，同时可批量连续式进行作业，大大提升现有作业的效率以及晶片表面厚度不良的返修良率。

发明内容

针对现有蓝宝石单抛片表面厚度不良的问题，本发明提供了一种蓝宝石单面抛光片厚度不良返工流程与方法，此发明主要用在单抛机上，根据对蓝宝石晶片表面厚度不良的图形分析，按照晶片表面内外厚程度，先固定大盘恒温温度，然后对现有使用机台的整个盘面盘型进行修整，将盘型按晶片厚度表面内外圈不良几种区域(TTV、LTV、TIR、坑点)进行计算修整，然后将不良返抛晶片固定在晶片载盘上，晶片不良位置统一方向固定(按照同等厚度不良因素)，使得晶片在加工过程中，保证晶片表面厚度较差区域有较高的去除速率同时，也保证晶片厚度表面质量的稳定性，解决了现有技术中存在的不足。

进一步的，所述的晶片载盘吸附晶片方式可以是真空吸附，贴蜡吸附，浸水吸附(吸附必须在载盘和晶片洁净程度下进行)。

进一步的，所述的抛头温度，需根据盘面加工温度做对应调整。

进一步的，所述的抛光加工温度，采用中温、中压的加工方式。

进一步的，对晶片厚度表面产生不良位置处进行测绘。

进一步的，所述抛光盘面与蓝宝石晶片不完全接触。

进一步的，所述的头、尾片加工，可应用于2、4、6、8、12寸及更大尺寸的圆片或方片。

进一步的，所述的蓝宝石头、尾片，可以更改成碳化硅、氮化镓头、尾片衬底。

附图说明

图1：单面抛光片厚度不良返工示意图

具体实施方案

下面结合附图对本发明实施举例进行说明:

基本蓝宝石单面抛光片厚度不良返工步骤：首先对抛光后的蓝宝石厚度不良晶片进行测绘；在通过测绘分析得出蓝宝石晶片厚度表面内外圈不良的区域(TTV、LTV、TIR、坑点)；根据对蓝宝石晶片表面厚度不良的数值分析结合晶片最大利用率原则对抛光盘面进行修整；最后用调整后的抛光盘面对蓝宝石晶片进行单面抛光，抛光后经过高温酸碱洗甩干，最后测量抛光后蓝宝石晶片的厚度(TTV、LTV、TIR、坑点)，直到达到平整度要求，最终形成厚度不良返工再生的纳米级蓝宝石抛光片。

图1为本实施方案的晶片返工具体布置方法，本实施方案工艺流程共包含五个步骤，分别为厚度不良品测试，分析表面厚度差异值，根据差异值修整抛光104盘面，修整后将103抛光垫粘附在104盘面上，然后将102返工片粘附在101晶片载盘上，将载盘压在103抛光垫上，最后启动循环喷入抛光液进行单面抛光。

步骤一：通过晶片表面厚度不良数值分类,每批厚度返工中心厚度差异控制在3微米以内。

步骤二：将粘附有102返工片的101晶片载盘放置在机台抛头下，抛头压力设定范围在0.5Kg/cm2～3kg/cm2。

步骤三：将返工晶片再次进行单面化学机械抛光制程,其中抛光压力设定320g/cm2；上抛头转速设定35rpm；大盘转速设定40rpm；并以20％浓度二氧化硅抛光液进行抛光,移除量设定7um。

步骤四：单面研磨后的返工品经过80度/15min 30％KOH化学溶液清洗,与130度/20min硫酸+磷酸混酸清洗,以确保衬底片之洁净。

步骤五：将清洗后的返工品进行再次测绘，合格的返工品正常流转，不合格的返工品再次进行循环返工。

以上所述只是本发明的一种具体实施方式，对生产技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，可以进行完善，但这些完善被视为本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种蓝宝石单面抛光片厚度不良返工流程与方法，其特征在于该流程与方法的控制步骤为：

步骤一，首先对抛光后的厚度不良单抛晶片表面进行图形测绘。

步骤二，通过测绘分析得出蓝宝石晶片表面厚度(TTV、LTV、TIR、坑点)不符合要求的区域。

步骤三，根据对蓝宝石晶片表面厚度(TTV、LTV、TIR、坑点)数值的分析结合降低成品晶片报废率及提升晶片返工最大利用率原则对抛光机台晶片载盘、抛光垫、机台盘面、抛光液进行改良。

步骤四，用调整后的抛光方法对蓝宝石单抛片进行返抛，测量抛光后蓝宝石晶片表面的厚度单位区域差异(TTV、LTV、TIR、坑点)。

2.根据权利要求1所述的晶片表面进行图形测绘，其采用的检测设备可以是FRT、FT-17、AOI,扫描的方式可以单点、多点、单线、多线、2D、3D。

3.根据权利要求1所述的晶片载盘可以是陶瓷盘、树脂盘、碳化硼盘、碳化硅盘、铁盘等。

4.根据权利要求1所述的抛光垫材质可以是无纺布、尼龙布、绒布、聚氨酯、橡胶、高分子复合型等。

5.根据权利要求1所述的机台盘面材质可以是铸铁研磨盘、树脂铜研磨盘、纯铜研磨盘、金刚石研磨盘。

6.根据权利要求1所述的机台盘面面型可以是凹面、凸面、环形凹凸面。

7.根据权利要求1所述的机台抛光液可以是碳化硅,碳化硼,氧化硅，氧化铝等，使用砂粒号数介于#50～#800之间。

8.据权利要求1所述的蓝宝石单面抛光片，包括但不限于2～12寸衬底片，外型可为圆、方片等不同外型的衬底片。

9.据权利要求1所述的蓝宝石蓝宝石单面抛光片，可包括但不限于碳化硅、氮化镓单晶衬底片及单晶上生长外延层后的衬底片。