JP2013179145A - Method for manufacturing sapphire substrate and sapphire substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サファイア基板の製造方法及びサファイア基板に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a sapphire substrate and a sapphire substrate.
窒化物III−V族化合物半導体は、LED(Light Emitting Diode)等の発光デバイスや、耐熱性や耐環境性に優れた特徴を活かした電子デバイス用途として実用化されている。このIII−V族窒化物半導体は、単結晶サファイア基板上に成長させることが多く、サファイア基板は一般的に鏡面研磨されたものが用いられる。 Nitride III-V compound semiconductors have been put into practical use as light-emitting devices such as LEDs (Light Emitting Diodes) and electronic devices that make use of features excellent in heat resistance and environmental resistance. This group III-V nitride semiconductor is often grown on a single crystal sapphire substrate, and the sapphire substrate is generally mirror-polished.
サファイア基板の製造には、サファイアインゴットから基板を切り出す切断工程と、基板の表面をワックスを用いてセラミックブロックに貼り付ける表面貼り付け工程と、セラミックブロックに支持された基板の裏面をラップ加工する裏面片面ラップ工程と、セラミックブロックと基板とを取り外した後に、ラップ加工により生じた加工歪みを緩和する熱処理工程と、基板の裏面をワックスを用いてセラミックブロックに貼り付ける裏面貼り付け工程と、基板の表面をCMP研磨(Chemical Mechanical Polishing)する主面メカノケミカル研磨工程と、が含まれる(特許文献1参照)。 For the manufacture of sapphire substrates, a cutting process for cutting a substrate from a sapphire ingot, a surface attaching process for attaching the surface of the substrate to a ceramic block using wax, and a back surface for lapping the back surface of the substrate supported by the ceramic block A single-sided lapping step, a heat treatment step for reducing processing distortion caused by lapping after removing the ceramic block and the substrate, a backside attaching step for attaching the backside of the substrate to the ceramic block using wax, And a main surface mechanochemical polishing step in which the surface is subjected to CMP (Chemical Mechanical Polishing) (see Patent Document 1).
なお、表面貼り付け工程及び裏面片面ラップ工程の代わりに、サファイア基板の両面をラップ加工する両面ラップ工程を行うことや、主面メカノケミカル研磨工程の前にラップ工程を行って、事前に粗研磨する工程も従来技術として知られている(図7参照)。 In addition, instead of the front surface bonding process and the back surface single-sided lapping process, a double-sided lapping process for lapping both surfaces of the sapphire substrate or a lapping process before the main surface mechanochemical polishing process is performed and rough polishing is performed in advance. This process is also known as the prior art (see FIG. 7).
両面ラップ加工で使用される両面ラップ装置は、例えば、粒径が数十〜百μmの遊離砥粒が供給されるラップ定盤を上下に有し、このラップ定盤に対して基板を押し当てつつラップ定盤を回転させ、供給された遊離砥粒によって基板の両面が削られる装置である。遊離砥粒の粒径は、後述するCMP研磨の遊離砥粒より大きいため、基板の粗研磨に用いられる。 The double-sided lapping machine used in double-sided lapping has, for example, a lapping surface plate to which loose abrasive grains having a particle size of several tens to a hundred μm are supplied, and presses the substrate against this lapping surface plate. While rotating the lap platen, both sides of the substrate are scraped by the supplied free abrasive grains. Since the particle size of the loose abrasive is larger than the loose abrasive for CMP polishing described later, it is used for rough polishing of the substrate.
CMP研磨で用いられるCMP装置は、回転可能な研磨テーブルと、その上に載置された研磨パッドと、研磨パッドの研磨面に基板の被研磨面を押し当てる研磨ヘッドと、研磨パッド及び基板を洗浄するために洗浄液を噴射する洗浄液供給ノズルと、遊離砥粒を供給する遊離砥粒供給ノズルと、研磨テーブルを回転させるためのモータと、を有する。 A CMP apparatus used in CMP polishing includes a rotatable polishing table, a polishing pad placed thereon, a polishing head that presses the polishing surface of the substrate against the polishing surface of the polishing pad, and the polishing pad and the substrate. A cleaning liquid supply nozzle that injects a cleaning liquid for cleaning, a free abrasive grain supply nozzle that supplies free abrasive grains, and a motor for rotating the polishing table.
主面メカノケミカル研磨工程では、例えば、粒径が数nmのアルカリ性のコロイダルシリカを遊離砥粒として用いる。これは、ラップ加工で用いられる遊離砥粒の粒径よりも小さい。 In the main surface mechanochemical polishing step, for example, alkaline colloidal silica having a particle size of several nm is used as the free abrasive grains. This is smaller than the particle size of the loose abrasive used in lapping.
このようなCMP装置によって、遊離砥粒供給ノズルから研磨パッド上に遊離砥粒を滴下し、研磨ヘッドによって基板の被研磨面を研磨パッドの研磨面に押し当て、研磨テーブル及び研磨ヘッドを回転させることで、アルカリ性であるコロイダルシリカの遊離砥粒と基板とが化学反応して化学的及び機械的に研磨される。これより、ラップ加工よりも精密な研磨が行われる。 With such a CMP apparatus, free abrasive grains are dropped on the polishing pad from the free abrasive supply nozzle, the surface to be polished of the substrate is pressed against the polishing surface of the polishing pad by the polishing head, and the polishing table and the polishing head are rotated. Thus, the free abrasive grains of the colloidal silica which are alkaline and the substrate are chemically reacted and polished chemically and mechanically. Thus, polishing is performed more precisely than lapping.
今般、LED素子などの半導体素子へのコスト低減の要求が強まっている背景から、工程の短縮・削減や、サファイア基板の大口径化による基板コストの削減が必要となっている。 In recent years, demands for reducing the cost of semiconductor elements such as LED elements have increased, and therefore it has become necessary to shorten and reduce the process and to reduce the substrate cost by increasing the diameter of the sapphire substrate.
特許文献1に開示されている従来のサファイア基板の製造方法では、サファイアインゴットから切断された基板(厚み850μm、厚みムラ±20μm)は、両面ラップ加工を施すことにより厚みムラを数μm以下としている。
In the conventional method for manufacturing a sapphire substrate disclosed in
しかし、両面ラップ装置の定盤は一般的に僅かながら反りが生じており、大口径の基板を加工するほど、その反りが影響して精度良く加工することが困難であった。すなわち、4インチ以上の大口径の基板を定盤に載置してラップ加工をしても、精度の良い加工は困難であった。仮に両面ラップ装置を用いて4インチ以上の基板をラップ加工した場合、基板の厚みムラを数μm以下とするには、加工レートを比較的遅く設定し(数μm/min程度)、基板の加工量を片面50μm以上(両面で100μm以上)とする必要があった。これにより、数μm以下の厚みムラを得ることができるが、ラップ加工には数時間かかっていた。よって、工程の短縮が必要であった。 However, the surface plate of the double-sided lapping apparatus is generally slightly warped, and the more the substrate having a large diameter is processed, the more difficult it is to process with high precision due to the warpage. That is, even if a large-diameter substrate of 4 inches or more is placed on a surface plate and lapping is performed, accurate processing is difficult. If a substrate of 4 inches or more is lapped using a double-sided lapping machine, the processing rate is set to be relatively slow (several μm / min) in order to reduce the substrate thickness unevenness to several μm or less. The amount needed to be 50 μm or more on one side (100 μm or more on both sides). Thereby, thickness unevenness of several μm or less can be obtained, but lapping took several hours. Therefore, it was necessary to shorten the process.
また、両面ラップ装置の定盤表面の平坦性を保つためには定盤表面のfacing作業を必要としており、メンテナンス作業を常に必要としていた。 Further, in order to maintain the flatness of the surface of the surface plate of the double-sided lapping apparatus, a fading operation on the surface of the surface plate is required, and a maintenance operation is always required.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、サファイア基板の製造工程の短縮や削減を行い、4インチ以上の大口径の基板においても厚みムラが低減されたサファイア基板の製造方法及びサファイア基板を提供することにある。 The present invention has been made in view of such points, and the object of the present invention is to shorten or reduce the manufacturing process of the sapphire substrate, and to reduce the thickness unevenness even on a substrate having a large diameter of 4 inches or more. It is in providing the manufacturing method of a sapphire substrate, and a sapphire substrate.
上記目的を達するために、本発明は次のとおりの構成としている。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
本発明に係るサファイア基板の製造方法は、サファイアインゴットからスライスして得られた基板に複数工程に亘る加工を施すことによりサファイア基板を製造するサファイア基板の製造方法において、前記基板の片面又は両面を研削する研削工程と、前記研削工程後に、研削加工された前記基板の片面又は両面をウェットブラスト加工するウェットブラスト工程と、前記ウェットブラスト工程後に、前記ウェットブラスト加工された前記基板の片面又は両面をラップ加工するラップ工程と、前記ラップ工程後に、前記ラップ加工された前記基板の片面又は両面をCMP研磨する研磨工程と、を含むことを特徴とする。 A method for manufacturing a sapphire substrate according to the present invention is a method for manufacturing a sapphire substrate in which a substrate obtained by slicing from a sapphire ingot is processed over a plurality of steps to manufacture a sapphire substrate. A grinding step for grinding, a wet blasting step for wet blasting one or both sides of the ground substrate after the grinding step, and a one or both sides of the substrate subjected to wet blasting after the wet blasting step A lapping step for lapping, and a polishing step for CMP polishing one or both sides of the lapped substrate after the lapping step.
また、本発明のサファイア基板は、上記のサファイア基板の製造方法によって製造されたサファイア基板である。 Moreover, the sapphire substrate of this invention is a sapphire substrate manufactured by said manufacturing method of a sapphire substrate.
このような特定事項により、従来技術の両面ラップ工程に代えて研削工程とすることにより、基板の加工を両面ラップ加工よりも速く行うことができ、またウェットブラスト加工により研削工程での研削加工により生じた基板の研削痕を除去することができ、4インチ以上の大口径の基板においても厚みムラを低減することができる。 By such a specific matter, the substrate processing can be performed faster than the double-sided lapping process by replacing the double-sided lapping process of the prior art with a grinding process in the grinding process by wet blasting. The generated grinding marks on the substrate can be removed, and thickness unevenness can be reduced even on a substrate having a large diameter of 4 inches or more.
上記のサファイア基板の製造方法であって、前記研削工程での前記基板の両面の研削量を100μmを超えない量とし、前記ウェットブラスト加工での前記基板の片面のウェットブラスト加工量を25μmを超えない量とし、前記基板の両面のウェットブラスト加工量を50μmを超えない量とする。 In the method for manufacturing the sapphire substrate, the amount of grinding on both sides of the substrate in the grinding step is set to an amount not exceeding 100 μm, and the amount of wet blasting on one side of the substrate in the wet blasting exceeds 25 μm The amount of wet blasting on both sides of the substrate is an amount not exceeding 50 μm.
このような特定事項により、従来技術の両面ラップ加工による基板の加工量よりも少ないため基板の材料ロスが少なくでき、厚みムラが数μmとなる基板を製造することができる。また、基板の片面のウェットブラスト加工量が25μmであれば、研削工程によって生じた研削痕を除去することができる。 Due to such a specific matter, since the processing amount of the substrate by the double-sided lapping process of the prior art is less, the material loss of the substrate can be reduced, and a substrate with a thickness unevenness of several μm can be manufactured. Further, if the wet blasting amount on one side of the substrate is 25 μm, grinding marks generated by the grinding process can be removed.
サファイア基板の製造工程の短縮や削減を行い、4インチ以上の大口径の基板においても厚みムラが低減されたサファイア基板の製造方法及びサファイア基板を提供できる。 The manufacturing process of a sapphire substrate can be shortened or reduced, and a sapphire substrate manufacturing method and a sapphire substrate with reduced thickness unevenness can be provided even for a substrate having a large diameter of 4 inches or more.
図3は、本発明に係るサファイア基板の製造方法の製造フローである。 FIG. 3 is a manufacturing flow of the method for manufacturing a sapphire substrate according to the present invention.
本実施形態に係るサファイア基板の製造方法は、サファイアインゴットからスライスされた基板10の片面又は両面を研削する研削工程と、基板10の片面もしくは両面をウェットブラスト装置によって加工するウェットブラスト工程と、研削工程及びウェットブラスト工程によって生じた加工応力及び加工歪みを緩和するアニール工程と、基板10を基板保持部材300に貼り付ける貼り付け工程と、基板10の表面10Aを粗研磨するラップ工程と、ラップ加工された基板10の表面10AをCMP研磨するCMP工程と、基板10を洗浄する精密洗浄工程と、を含むものである。
The manufacturing method of the sapphire substrate according to the present embodiment includes a grinding step of grinding one or both sides of the
この工程に沿ってサファイア基板の製造方法を説明する。なお、以下に示す実施の形態はいずれも本発明を具体化した例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。 A method of manufacturing a sapphire substrate will be described along this process. In addition, all of the embodiments described below are examples embodying the present invention, and are not of a nature that limits the technical scope of the present invention.
[研削工程]
まず、研削工程について説明する。図1は、本発明に係るサファイア基板の製造方法の研削工程を示す断面図である。
[Grinding process]
First, the grinding process will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a grinding process of a method for manufacturing a sapphire substrate according to the present invention.
研削工程では、サファイアインゴットからスライスされた4インチ基板10(厚み850μm、厚みムラ±20μm)を片面ずつ研削することにより、基板10の両面を研削する。
In the grinding step, both sides of the
研削工程で用いられる研削装置600は、基板10が吸着載置されるセラミックプレート620と、セラミックプレート620と対峙し、基板10を研削する砥石610と、基板10とセラミックプレート620とを真空吸着させる真空ポンプ(不図示)と、を備えている。そして、セラミックプレート620の表面には複数の孔(不図示)が形成されており、この孔は真空ポンプに接続されている。
Grinding
基板10の表面10Aは、基板10を保持する吸着盤630を介してセラミックプレート620に取り付けられる。吸着盤630にも複数の孔(不図示)が形成されており、真空ポンプを稼働すると、セラミックプレート620と、基板10が吸着される。
The
基板10の表面10Aがセラミックプレート620に吸着された状態で、基板10の裏面10Bを、砥石610によって25μm研削する。基板10の裏面10Bを研削した後、真空吸着ポンプを止め、基板10をひっくり返し、基板10の表面10Aを、前述した方法と同様に25μm研削する。なお、基板10を研削する砥石610は、ダイヤモンド砥石が好ましい。
With the
研削装置600を用いた場合は、加工レートを数十μm/min程度とすることができ、従来の両面ラップ装置を用いた場合の加工レート(数μm/min)よりも工程時間を短縮することができる。
When the
また、研削工程により基板10の厚みが両面で50μm研削されることとなり、研削工程終了時の基板10の厚みは800μm、厚みムラは、±2μmとなる。好ましくは基板10の厚みは両面で100μm研削することにより、更に厚みムラを低減することができる。
Further, the thickness of the
これにより、研削工程によって基板10の厚みムラを数μm以下で制御することができる。しかし、研削工程によって基板10を研削加工すると、研削加工を施した基板10の面には砥石610による研削痕が残る。次工程のウェットブラスト工程により研削痕の除去を行う。
Thereby, the thickness nonuniformity of the board |
[ウェットブラスト工程]
次にウェットブラスト工程について説明する。図2は、本発明に係るサファイア基板の製造方法のウェットブラスト工程を示す模式図である。
[Wet blasting process]
Next, the wet blast process will be described. FIG. 2 is a schematic diagram showing a wet blasting process of the method for manufacturing a sapphire substrate according to the present invention.
ウェットブラスト工程では、基板の両面をウェットブラスト加工する。なお、サファイア基板の表面(前述した研削加工した面)のみをウェットブラスト加工しても構わない。 In the wet blasting process, both surfaces of the substrate are wet blasted. Note that only the surface of the sapphire substrate (the ground surface described above) may be wet blasted.
ウェットブラスト加工に用いられるウェットブラスト装置500には、基板10を載置するステージ510と、ステージ510を一方向に移動させるステージ移動機構(不図示)と、ステージ510と対峙して配置され、ステージ510上に遊離砥粒と圧縮空気とが混合された遊離砥粒530を噴射するウェットブラストノズル520と、が備えられている。
A
ウェットブラストノズル520には、遊離砥粒が導入される遊離砥粒導入部521と、圧縮空気が導入される空気導入部522と、導入された遊離砥粒と圧縮空気とが混合される混合室523と、この混合室523から圧縮空気とともに送られてきた遊離砥粒530をステージ510の移動方向とステージ510と同一平面において直交する直線上に噴射するスリット状の噴射部524と、が備えられている。
The
本実施の形態では、ウェットブラストノズル520は、基板10とのなす角度が90°として配置されているが、ウェットブラストノズル520と基板10とのなす角度はこの角度に限られない。
In the present embodiment, the
基板10の表面10Aがウェットブラスト加工されるように、基板10をステージ510に載置し、ステージ移動機構によって、ステージ510が速度が1mm/secの速度で移動するとともに、ウェットブラストノズル520から0.4MPaの圧力で遊離砥粒530が基板10に向けて垂直に噴射される。基板10が載置されたステージ510が移動することによって、基板10の表面10A全体に遊離砥粒530が噴射された結果、基板10の表面10A全体がウェットブラスト加工されることとなる。
The
ウェットブラスト加工では、加工レートを3.0μm/minの速度と設定する。ウェットブラスト加工の加工レートは、ステージ510の移動速度に依存している。つまり、ステージ510の移動速度が遅いほど、基板10が遊離砥粒530に曝されている時間が長くなるため、加工量が多くなる。逆に、ステージ510の移動速度が速いほど、基板10が遊離砥粒530に曝されている時間が短くなるため、加工量が少なくなる。
In wet blasting, the processing rate is set to a speed of 3.0 μm / min. The processing rate of wet blast processing depends on the moving speed of the
ウェットブラスト工程では、基板10の表面10Aを少なくとも5μm加工する。5μm以上の加工により前述の研削工程で基板10に生じた研削痕を除去することができるが、ウェットブラスト加工を行った基板10の面は、艶のない面(マット面)となる。これは、後述するラップ加工及びCMP研磨によって、基板10を鏡面仕様とすることができる。
In the wet blasting process, the
なお、加工量を25μm以上とすると材料ロスが多くなるため、加工量は25μmを超えない量であることが好ましい。また、基板10の両面にウェットブラスト工程を行ったときは、両面の加工量は50μmを超えない量とすることが好ましい。
In addition, since the material loss increases when the processing amount is 25 μm or more, the processing amount is preferably an amount not exceeding 25 μm. Further, when the wet blasting process is performed on both surfaces of the
また、加工レート3.0μm/minで5μmの加工とすると、基板10の表面10Aのウェットブラスト処理時間は1分40秒である。よって、前述した研削工程の処理時間を加えても、従来の両面ラップ装置を用いた場合の両面ラップ時間(数時間)に比べて、短時間で処理を行うことができるため、工程の短縮化を図ることができる。
If the processing rate is 5 μm at a processing rate of 3.0 μm / min, the wet blasting time for the
また、本実施の形態の基板10のウエハサイズは、4インチを想定しているが、6インチ用のステージを使用して6インチの基板10をウェットブラスト加工することもできる。6インチのサファイア基板を製造することにより、そのサファイア基板の表面には、4インチのサファイア基板よりも多くの半導体素子を形成することができるため、半導体素子の採取量が増える。よって、製造コストを低くすることが可能となる。
In addition, although the wafer size of the
また、ウェットブラスト加工は、定盤の管理を必要としないため、メンテナンスを容易に行うことができる。 Moreover, since wet blasting does not require management of the surface plate, maintenance can be easily performed.
なお、遊離砥粒530に使用される遊離砥粒は、基板10の平坦性を向上させるため、粒径が揃った遊離砥粒を用いることが望ましく、平均粒径100μmのアルミナが使用される。
The free abrasive grains used for the free
[アニール工程]
次に、本発明のサファイア基板の製造方法におけるウェットブラスト工程後に行われるアニール工程について説明する。
[Annealing process]
Next, the annealing process performed after the wet blast process in the manufacturing method of the sapphire substrate of this invention is demonstrated.
アニール工程では、前述した研削工程及びウェットブラスト工程によって基板10に生じた加工応力及び加工歪みを緩和する。具体的には、基板10を高温炉(不図示)に入れ、1600℃の加熱温度で3時間保持している。
In the annealing process, the processing stress and the processing distortion generated in the
これにより、基板10の加工応力及び加工歪みを緩和することができる。
Thereby, the processing stress and processing distortion of the
ここで、アニールの温度、アニールの時間は、一例を示しただけであって、上記した温度、時間に限定するものではない。 Here, the annealing temperature and annealing time are merely examples, and are not limited to the above temperature and time.
また、本アニール工程は、前述した研削工程後で且つ、ウェットブラスト工程前に行われても構わない。 Further, this annealing process may be performed after the above-described grinding process and before the wet blasting process.
[貼り付け工程]
次に貼り付け工程について説明する。図4は、本発明に係るサファイア基板の製造方法の貼り付け工程を示す断面図である。
[Pasting process]
Next, the attaching process will be described. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the attaching process of the method for manufacturing a sapphire substrate according to the present invention.
貼り付け工程では、後述するラップ工程によってラップ加工する基板10の面と逆側の面(本実施形態では、基板10の裏面10Bとする。)に基板保持部材300を貼り付ける。
In the attaching step, the
基板保持部材300は、プレート310と、プレート310上に固定され、開口を有する保持部材320と、保持部材320の開口に収容され、プレート310に貼り付けられた吸着パッド330と、が含まれる。
The
基板10の裏面10Bに、吸着パッド330を貼り付けると共に、基板10の裏面10Bに接着剤であるワックスを用いて、保持部材320と基板10の裏面10Bの貼り付けを行う。貼り付け時には基板10の表面10Aから圧力をかけて貼り付けを行う。
The
よって、基板10とプレート310とが貼り付けられ、基板10と基板保持部材300とが貼り付けられることとなる。なお、接着剤には、アクリル樹脂又はガラスエポキシ樹脂を用いても構わない。また、プレート310は、セラミックプレートを用いている。
Therefore, the
これにより、後述するラップ工程で基板10をラップ加工する際に、基板10の裏面10Bには基板保持部材300が貼り付けられているので、基板10が加重されても、基板10を保護することができる。
Thereby, when the
[ラップ工程]
次にラップ工程について説明する。図5は、本発明に係るサファイア基板の製造方法のラップ工程を示し、(a)は、ラップ装置を示す平面図、(b)はラップ工程を示す断面図である。
[Lapping process]
Next, the lapping process will be described. FIG. 5 shows a lapping process of the method for manufacturing a sapphire substrate according to the present invention, (a) is a plan view showing a lapping apparatus, and (b) is a cross-sectional view showing the lapping process.
ラップ工程では、前述した基板保持部材300が貼り付けられた基板10側(基板10の表面10A)をラップ加工する。
In the lapping step, lapping is performed on the
ラップ工程に用いられるラップ装置400には、基板10をラップ加工する定盤410と、定盤410と対峙するように基板10が取り付けられる取付具420と、ラップ加工時に使用する遊離砥粒が吐出されるノズル430と、取付具420の中心を自転軸、定盤410の中心を自転軸として、それぞれ独立して自転させるモータ(不図示)と、が備えられている。本実施形態の定盤410には、銅または錫を含む比較的軟質な金属系の定盤が用いられる。
The
取付具420に前述した基板保持部材300が貼り付けられた基板10を取り付けた後、取付具420が定盤410方向に加重されることによって、基板10の表面10Aが定盤410に押し当てられる。
After attaching the
この状態で、定盤410及び取付具420を互いに逆向きとなるように自転させると共に、ノズル430から遊離砥粒を吐出する。定盤410は、30rpmから80rpmまでの回転数で自転させることが好ましい。
In this state, the
遊離砥粒は、数μmの粒径であり、例えばダイヤモンドスラリーを用いる。 The loose abrasive has a particle size of several μm, and for example, diamond slurry is used.
その後、数十nmの粒径のシリカ粒子を用いて、軟質の発泡ウレタンまたはスエードタイプの研磨布で基板10の表面10Aを研磨する。
Thereafter, the
なお、基板10の裏面に対してもラップ工程を行っても構わない。
Note that the lapping process may be performed also on the back surface of the
[CMP工程及び精密洗浄工程]
次にCMP工程について説明する。図6は、本発明に係るサファイア基板の製造方法のラップ工程を示し、(a)は、CMP装置を示す平面図、(b)はCMP工程を示す断面図である。
[CMP process and precision cleaning process]
Next, the CMP process will be described. 6A and 6B show a lapping process of the method for manufacturing a sapphire substrate according to the present invention, wherein FIG. 6A is a plan view showing a CMP apparatus, and FIG. 6B is a cross-sectional view showing the CMP process.
CMP工程では、前述したラップ加工を行った後に、そのラップ加工を行った基板10の表面10AをCMP研磨する。
In the CMP process, after performing the lapping described above, the
CMP工程に用いられるCMP装置450と前述したラップ装置400とは、遊離砥粒等の化学薬品を精密洗浄するための洗浄液が吐出される洗浄液ノズル460が備えられている点と、遊離砥粒に数十nmの粒径であるコロイダルシリカを用いる点と、が異なるだけであるから、以下、その相違点についてのみ説明し、同一の構成要素については、同一符号を付してその説明を省略する。
The
CMP研磨は、定盤410の自転軸及び取付具420の自転軸によって、定盤410と取付具420とを自転させると共に、ノズル430から遊離砥粒を吐出してCMP研磨を行う。その後に、研磨屑(被研磨物や研磨パッド等の削れ屑)や遊離砥粒の凝集物などの異物の除去や、アルカリ性の化学薬品であるコロイダルシリカの洗浄を行うための洗浄液を浄液ノズル460から吐出しながら、基板10の表面10Aの精密洗浄を行う。
In the CMP polishing, the
なお、基板10の裏面に対してもCMP工程及び精密洗浄工程を行っても構わない。
The CMP process and the precision cleaning process may be performed on the back surface of the
これより、従来技術よりも工程を短縮し、厚みムラが低減され、ウェットブラスト工程後は艶のない面(マット面)であった基板10を、精密洗浄工程後は鏡面仕様とするサファイア基板を製造することができる。 As a result, the sapphire substrate is shortened compared to the prior art, the thickness unevenness is reduced, and the sapphire substrate having a matte surface (matte surface) after the wet blasting process is used as a specular surface after the precision cleaning process. Can be manufactured.
10 基板
10A 表面
400 ラップ装置
450 CMP装置
500 ウェットブラスト装置
600 研削装置
10
Claims (3)
前記基板の片面又は両面を研削する研削工程と、
前記研削工程後に、研削加工された前記基板の片面又は両面をウェットブラスト加工するウェットブラスト工程と、
前記ウェットブラスト工程後に、前記ウェットブラスト加工された前記基板の片面又は両面をラップ加工するラップ工程と、
前記ラップ工程後に、前記ラップ加工された前記基板の片面又は両面をCMP研磨する研磨工程と、
を含むことを特徴とするサファイア基板の製造方法。 In the method for manufacturing a sapphire substrate, a substrate obtained by slicing from a sapphire ingot is manufactured by performing processing over a plurality of steps.
A grinding step of grinding one or both sides of the substrate;
A wet blasting process for performing wet blasting on one or both sides of the ground substrate after the grinding process;
After the wet blasting process, a lapping process for lapping one side or both sides of the wet-blasted substrate;
After the lapping step, a polishing step for CMP polishing one or both sides of the lapped substrate;
A method for manufacturing a sapphire substrate, comprising:
前記研削工程での前記基板の両面の研削量を100μmを超えない量とし、
前記ウェットブラスト加工での前記基板の片面のウェットブラスト加工量を25μmを超えない量とし、前記基板の両面のウェットブラスト加工量を50μmを超えない量とすることを特徴とするサファイア基板の製造方法。 A method for producing a sapphire substrate according to claim 1,
The amount of grinding on both sides of the substrate in the grinding step is an amount not exceeding 100 μm,
A method for producing a sapphire substrate, characterized in that the wet blasting amount on one side of the substrate in the wet blasting is an amount not exceeding 25 μm, and the wet blasting amount on both sides of the substrate is an amount not exceeding 50 μm. .
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