TWI250574B - Polishing method for sapphire wafer - Google Patents
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Description
1250574 五、發明說明（l) -—一— 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種藍寶石晶圓研磨方法，特认 一種應用於發光二極體之藍寶石晶圓研磨方法。疋; 【先前技術】 發光二極體（Light Emitting Diode ;LED) β _ 可將電能轉換為光能的高效率冷光發光元件也e疋一種 小的固態光源，主要構成部分是一個半導體ρ_η接疋一&種細 構，在接面兩端加入電壓通入電流後，利用電子鱼 結合，釋放出光子的能量，發光二極體具有小型^電^的 電、低發熱、高壽命及耐震等優點，應用範圍在曰j 中更隨處可見，從照明、背光、廣告招牌、交通二生^ 綠燈、手電筒、相機閃光燈、裝飾燈等皆可看到。。、、工 然許多需應用大尺寸發光二極體之物品，例如去 二極體應用在大型看板上時，發光二極體必須具=二 度，因需具備較高亮度便必須具備高能量，然當=二 體具備高能量時，發光二極體在發出光源時便合^二極 因尺寸過大，導致若發光二極體不耐熱時極容;發生^， 險0
基於上述理由，便衍發出利用藍寶石晶圓 (Sapphire)來製作發光二極體之技術，藍寶石 高硬度、高透光性的特點，且其熔點高、硬度高、对熱， ^使用藍寶S曰曰曰®來製作發光二極體可使得發光二極體在 高溫下正常運作，在藍寶石晶圓上具有絕緣層，目前多是 利用雷射方式來去除絕緣層’然利用雷射去除法卻造成成
1250574 五、發明說明（2) 本提高，且移除速度相當緩慢，造成製作發光二極體之時 間增加。 有鐘於此，本發明係針對上述之困擾，提出一種藍寶石晶 圓研磨方法，以改善上述之缺失。 【發明内容】 本發明之主要目的，係在提供一種藍寶石晶圓研磨方 法’其係使用蝕刻法將藍寶石晶圓上之基板完全去除，不 而使用雷射法，使得成本降低。 、 本發明之另一目的，係在提供一種藍寶石晶圓研磨方 法’其係使用研削機台、拋光液及蝕刻法將藍寶石晶圓上 之基板去除，使得移除時間縮短，並加速製作發光二極 之時間。 、 本發明之再一目的，係在提供一種藍寶石晶圓研磨方 法，其係使用耐熱之藍寶石晶圓來製作發光二極體，使得 發光二極體在高溫下可正常運作，以降低危險性。 為達到上述之目的，本發明係提出一種藍寶石晶圓研 T法包括提供至少一藍寶石晶圓，藍寶石晶圓包含一 ^ 及導電層，接著將藍寶石晶圓固定在一固定座上， 定土固定在一研削機台上以研削基板，並減薄基板 的厚度，最後利用㈣法將基板完全去除，以露 層。 圖式詳加說明，當更 特點及其所達成的功 底下猎由具體實施例配合所附的 容易瞭解本發明的目的、技術内容、 效0
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五、發明說明（3) 【實施方式】 本發明提出一種藍寶石晶圓 第卜⑷圖所示為藍寶石晶二各父圖至 藍寶石晶圓研磨方法之步驟首先如 /驟不思圖， 寶石晶圓22，每一藍寶石曰圓？ （a)圖，提供三藍 圖所示’每一藍寶石晶圓;;包含見圖如第1 (a ) 224 ’基板222為一絕緣層，接著如J板？及-導電層 石晶圓22利用蠛貼附在一固定座24 j，：三藍寶 kg/Cm2之壓力將藍寶石晶圓22固 J ?〜1 〇 24如陶瓷工件，並如第1 (c)圖，利用搏吉j上，固定f 座24固定在一研削機台26上，進行 、二方式將固定 圓22之基板222至50〜2〇〇_，並如粗第i ’以研削藍寶石晶 磨，將固定座24放置至一拋光盤28 )圖，進打細 減薄藍寶石晶圓22之基板222的"厚户至’1〇、，利用拋光溶液以 用姓刻法將基板222完全去除，使^ ^以了’最後利 可為乾式姓刻法或濕式餘刻法使传導電層露出，姓刻法 其中，請參閱第1 ( c )圖所干， 一傳動I置262及一第二傳動裝置2 64研第機^26設置一第 J第二傳動裝置264可為馬*，第二傳動第二62 有一砂輪266，砂輪之材質可為鑽石 f264上並汉置 式將固定座24固定在第一傳動裝置2上’，J用吸真空方 固定座24上之藍寶石晶圓22相對設置2,上’並將砂輪W與 262依照控制裝置27所設定的研磨參數 一傳動裝置 各移動一段距離，研磨參數如研磨/ 動固定座24前後 据与度、研磨時間及研磨
第7頁 1250574 五、發明說明（4) 方式，而控制裝置27控制第二傳動裝^fi4 轉並二右移動，使得藍寶石晶圓2動2;=6帶6== 以對藍寶石晶圓22上之基板222進行粗磨之動作，並且 研削機台26上設置有二冷卻液喷出口 268，其 以在對基板222進行粗磨時，可沖洗冷卻藍寶石晶^22^ 砂輪2 6 6，以防止溫度過高之情形產生。 本發明之藍寶石晶圓可應用在作為大尺寸之發光二極 ，上，當藍寶石晶圓應用在發光二極體上時，如第2圖所 示，先在藍寶石晶圓22之導電層224下接合一金屬226或其 他日曰圓，金屬226可為銅、金、錮、紹等可取代藍寶石晶 圓22之基板222的金屬，因藍寶石晶圓22上之基板222不導 電’因此利用接合金屬2 2 6及其他晶圓來取代藍寶石晶圓 22上作為絕緣層之基板22，而導電層224與金屬226或其他 晶圓上具有相反之電極，接著再進行第1 (b)圖，將藍寶 石晶圓22固定在固定座24上，其餘步驟同藍寶石晶圓研磨 方法之步驟’故在此不多加贅述，而將藍寶石晶圓22上作 為絕緣層之基板222完全去除後，如第3圖所示，剩下導電 層224及金屬226或其他晶圓，使得導電層224及金屬226或 其他晶圓上之相反電極導通而形成一導體3〇，以製造一發 光二極體作為照明用。 本發明提出一種藍寶石晶圓研磨方法，並且可使用在 製作大尺寸之發光二極體上，係使用蝕刻法將藍寶石晶圓 上之基板完全去除，不需利用雷射法去除基板，使得成本 降低，且同時使用研削機台、拋光液及蝕刻法將藍寶石晶
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圓上之基板去除’可縮短利用雷射法去除基板之移除時 間，，使得移除時間縮短’並加速製作發光二極體之時間， 而當藍，石晶圓應用在大尺寸之發光二極體上時，使用藍 寶石晶圓之耐熱特性，可使得發光二極體在高溫下可正常 運作，而使得危險性降低。 以上所述係藉由實施例說明本發明之特點，其目的在 使熟習該技術者能瞭解本發明之内容並據以實施，而非限 定本發明之專利範圍，故凡其他未脫離本發明所揭示之精 神而完成之等效修飾或修改，仍應包含在以下所述之申請 專利範圍中。
9頁 1250574 圖式簡單說明 第1 ( a )圖至第1 ( d )圖分別為本發明之藍寶石晶圓研磨 方法之各步驟示意圖。 第2圖為本發明之藍寶石晶圓之導電層下接合一金屬 之剖視圖。 第3圖所示為本發明製造發光二極體之剖視圖。 圖號說明： 2 2藍寶石晶圓 224導電層 2 6研削機台 28拋光盤 262第一傳動裝置 266砂輪 226金屬 222基板 24固定座 27控制裝置 264第二傳動裝置 268冷卻液喷出口 30導體
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Claims (1)
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六、申請專利範圍 1 · 一種藍寶石晶圓研磨方法，包括下列步驟： ^供至y 藍寶石晶圓’其係包含一基板及一導電層 將該藍寶石晶圓固定在一固定座上； 曰 將該固定座固定於一研削機台上； 研削該藍寶石晶圓之該基板； 減薄該基板厚度；以及 利用餘刻法將該基板完全去除，以使該導電層露出。 如申請專利範圍第1項所述之藍寶石晶圓研磨方法，其 中’該固定座係由陶竟材質所構成者。 d •如申請專利範圍第1項所述之藍寶石晶圓研磨方法，將 該藍寶石晶圓固定在該固定座上之步驟前，更包括在該藍 寶石晶圓之導電層下接合至少一金屬。 一 4·如申請專利範圍第1項所述之藍寶石晶圓研磨方法，將 該藍寶石晶圓固定在該固定座上之步驟前，更包括在該藍 寶石晶圓之導電層下接合至少一晶圓。 5·如申請專利範圍第1項所述之藍寶石晶圓研磨方法，其 中，該藍寶石晶圓係利用蠟貼附在該固定座上，並利用、一 壓力將該藍寶石晶圓固定在該固定座上。 6·如申請專利範圍第5項所述之藍寶石晶圓研磨方法，其 中’該壓力係為1〜；[〇 kg/cDl2 ° 7 ·如申請專利範圍第i項所述之藍寶石晶圓研磨方法，更 包括一第一傳動裝置，其係設置於該研削機台上，並利用 吸真空方式將該固定座固定於該第一傳動裝置上，且該第 一傳動裝置係帶動該固定雇前後移動。
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•如申印專利範圍第7項所述之藍寶石晶圓研磨方法， 中，該第一傳動裝置係為一馬達。 、 9 ·如申请專利範圍第1項所述之藍寶石晶圓研磨方法，更 包括一第二傳動裝置，其係設置於該研削機台上，/該第二 傳動裝置上設置一砂輪，該砂輪與該固定座上之誃^ ^圓相對設置，且該第二傳動裝置係帶動該砂輪=轉並左 右移動。 10·如申請專利範圍第9項所 中’該第二傳動装置係為一 11 ·如申請專利範圍第9項所 中，該研削機台係設置至少 卻液以進行沖洗冷卻該藍寶 12·如申請專利範圍第9項所 中’該砂輪係由鑽石材質所 13·如申請專利範圍第7項所 包括一控制裝置及一第二傳 研削機台上’而該第二傳動 議第一傳動裝置相對設置， 動裝置及該第二傳動裝置。 14,如申請專利範圍第9項所 包括一控制裝置及一第」傳 研削機台上’而該第一傳動 該第二傳動裝置相對設置， 動裝置及該第二傳動裝置。 述之藍寶石晶圓研磨方法，其 馬達。 八 述之藍寶石晶圓研磨方法，其 一冷卻液喷出口，其係喷灑冷 石晶圓及該砂輪。 述之藍寶石晶圓研磨方法，其 構成者。 述之藍寶石晶圓研磨方法，更 動裝置’該控制裝置設置於該 裝置設置於該研削機台上並與 該控制裝置用以控制該第一傳 述之藍寶石晶圓研磨方法，更 動裝置，該控制裝置設置於該 裝置設置於該研削機台上並與 該控制裝置用以控制該第一傳
第12頁 1250574 六、申請專利範圍 15.如申請專利範圍第1項所述之藍寶石晶圓研磨方法，其 中，該基板經研削至50〜200 //m。 1 6.如申請專利範圍第1項所述之藍寶石晶圓研磨方法，其 中，減薄該基板厚度之方式係將該固定座放置至一拋光盤 上，並利用拋光溶液以減薄該藍寶石晶圓之該基板之厚 度。 1 7.如申請專利範圍第1項所述之藍寶石晶圓研磨方法，其 中，該基板之厚度係減薄至1 0 # m以下。
1 8.如申請專利範圍第1項所述之藍寶石晶圓研磨方法，其 中，該蝕刻法係為乾式蝕刻法及濕式蝕刻法其中之一者。
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