TWI360457B - Sapphire substrates and methods of making same - Google Patents

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TWI360457B TW096149566A TW96149566A TWI360457B TW I360457 B TWI360457 B TW I360457B TW 096149566 A TW096149566 A TW 096149566A TW 96149566 A TW96149566 A TW 96149566A TW I360457 B TWI360457 B TW I360457B
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Description

1360457 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明申請案大體而言係關於藍寶石基材及精加工該等 基材之方法。 【先前技術】 對於諸如發光二極體（LED)、雷射二極體（LD)、顯示 器、電晶體及偵測器之裝置而言，基於ΠΙ族及v族元素之 單晶體氮化物材料的半導體組份為理想的。詳言之，使用 ΠΙ族及V族氮化物化合物之半導體元件適用於在UV及藍/ 綠波長範圍内之發光裝置。舉例而言，氮化鎵（GaN)及相 關材料（諸如AlGaN、InGaN及其組合）為緊缺之氮化物半導 體材料的最常見實例。 然而，已證實出於眾多原因，製造該等氮化物半導體材 料之人造晶塊及基材較為困難。因此，認為氮化物半導體 材料於外來基材上之磊晶成長為可行的替代方案。包括 sic(碳化矽）、Ahoy藍寶石或剛玉）&MgA12〇4(尖晶石）之 基材為常見外來基材。 該等外來基材具有與氮化物半導體材料（尤其GaN)不s 之晶格結構且因此具有晶格失配。儘管在覆蓋半導體材2 層時出現該等失配及伴隨問題（諸如應力及缺陷度），但4 業上仍需要大表面積、高品質基材，尤其藍寶石基材y = 而，製造較大尺寸之尚品質基板仍具有挑戰性。 “、 【發明内容】 一實施例係描述一種藍寶石基材’其包括—具 、目由 127589.doc 1360457 a平面取向、r平面取向、m平面取向及c平面取向組成之群 的結晶取向且具有不大於約〇.〇37 Mm/cm2之nTTV的大體上 平坦表面，其中nTTV為針對大體上平坦表面之表面積標 準化之總厚度變化，該基材具有不小於約9 〇 cm之直徑。 另一實施例係描述一種藍寶石基材，其包括一具有選自 由a平面取向、r平面取向、m平面取向及(^平面取向組成之 群的結晶取向且具有不大於約3.00 pm2TTV的大體上平坦 表面，其中TTV為大體上平坦表面之總厚度變化。該基材 具有不小於約6.5 cm之直徑及不大於約525 之厚度。 另一實施例係描述一種加工藍寶石基材之方法，其包括 使用第一固定研磨劑研磨藍寶石基材之第一表面及使用第 一固疋研磨劑研磨藍寶石基材之第一表面。第二固定研磨 劑具有比第一固定研磨劑小之平均粒度，且第二固定研磨 劑具有自銳性。 另一實施例係描述一種提供含有藍寶石基材之藍寶石基 材組之方法，其包括使用研磨劑研磨各藍寶石基材之第一 表面使得第一表面具有c平面取向，其中該藍寶石基材組 含有至少20個藍寶石基材。各藍寶石基材具有一具有（丨）e 平面取向、（ii)結晶m平面取向差角及（iii)結晶a平面取 向差角（0a)之第一表面，其中滿足以下情況中之至少一 者：（a)取向差角6„1標準差〜不大於約〇〇13〇及⑻取向差角 ea標準差〇3不大於約0.0325。 另一實施例係描述一種藍寶石基材組，其包括至少2〇個 藍寶石基材。各藍寶石基材具有一具有（i)c平面取向、（ii) 127589.doc 1360457 結晶m平面取向差角（θ">)及（iii)結晶a平面取向差角（0a)之第 —表面，其中滿足以下情況中之至少一者：（a)取向差角0m 標準差〇„1不大於約〇.〇13〇及（1))取向差角03標準差〇3不大於 約 0.0325 ° . 【實施方式】 . 根據一態樣，提供一種包括使用第一固定研磨劑研磨藍 寶石基材之第一表面及使用第二固定研磨劑研磨藍寶石基 φ 材之第一表面之步驟的方法。該方法進一步規定第二固定 研磨劑比第一固定研磨劑精細，使得第二固定研磨劑具有 比第一固定研磨劑小之平均粒度且第二固定研磨劑為自銳 性研磨表面。 - 為達成闡明之目的，研磨劑通常可分類成自由研磨劑與 • 固定研磨劑。自由研磨劑通常包含呈粉末形式或於液體介 質中形成懸浮液之微粒形式的研磨粒或粗砂。固定研磨劑 與自由研磨劑的不同之處通常在於固定研磨劑使用處於材 • 料基質内之研磨粗砂，該材料基質固定研磨粗砂相對於彼 此之位置。固定研磨劑通常包括黏結研磨劑及塗佈研磨 刎。塗佈研磨劑之一實例為砂紙；塗佈研磨劑為依附於可 撓f·生基材上之通常為平坦的薄片（或幾何處理平坦薄片以 ' 形成帶狀物、片狀物或類似物），該可撓性基材上沈積有 各種粒度之粗砂及塗層。與此對比，黏結研磨劑通常並不 依附於該基材上且藉由使用分布有粗砂之基質黏結材料將 研磨粗砂固定於相對於彼此之位置。該等黏結研磨組份通 常、二成型或模製，且在黏結基質之固化溫度（通常h t以 127589.doc 1360457 上）（在該固化溫度下黏結基質敕 貞軟化、流動且潤濕粗砂）下執 處理且冷卻。可使用各種三維 … 維形式（堵如環形、圓錐形、 圓柱形、截頭圓錐形、各種多_ 裡夕角形）且可形成磨輪、磨 塊、磨頭等。本文中所述之往中杳+A/, 述之特疋實軛例使用呈黏結研磨劑 形式之固定研磨組份。
參看圖卜流程圖說明根據一實施例形成基材之方法。 藉由在步驟ΗΠ形成單晶體藍寶石之人造晶塊來啟始該過 程。應瞭解’藍寶石可形成為具有適用作半導體裝置(尤 其LED/LD應用）之基材之任何尺寸或形狀的链料或人造晶 塊。因而常見形狀為具有大體上圓柱形輪廓之人造晶塊。 可視人造晶塊之所需尺寸及形狀及晶體取向而使用諸如丘 克拉斯基法（Czochralski Method)、邊緣限定矽膜生長 (Edge-Defmed Film Fed Growth)(EFG)或凱羅泡洛斯法 (Kyropoulos Method)之技術或其他技術來實現單晶體藍寶 石之形成。
在步驟101形成單晶體藍寳石之後，可在步驟1〇3鋸切人 造晶塊或链料以切割藍寶石且形成晶圓。根據一特定實施 例’鋸切藍寶石包括線鋸切具有大體上圓柱形狀之藍寶石 人造晶塊。線鋸切藍寶石人造晶塊提供複數個未精加工藍 寶石晶圓。一般而言，線鋸切製程之持續時間可在約數小 時，諸如約2.0小時至約30小時範圍内。未精加工藍寶石 晶圓之所需厚度可小於約1 〇 mm，諸如小於約8·0 mm厚度 或小於約5.0 mm厚度。根據一實施例，在步驟1〇3線鋸切 之後藍寶石晶圓之厚度小於約3.0 mm厚度，諸如小於約 I27589.doc 1 ·〇 mm厚度。 根據一實施例，藉由使用固定研磨線元件（諸如鍍有或 塗佈有研磨粒之線陣列）進行線鋸切。在一實施例中，將 超研磨劑（諸如立方氮化硼（CBN)或鑽石）塗佈於複數個線 上且使藍寶石人造晶塊以高速（例如高達5〇〇〇 rpm)旋轉且 推動線柵，藉此在單一步驟中切削整個人造晶塊。此技術 之一實例為非線軸式線鋸，諸如FAST(固定研磨劑切削技 術），由 Salem，Mass 之 Crystal Systems Inc.提供。另一實例 為線軸至線軸線鋸系統。 在由EFG法產生之通常呈條帶或薄片形狀之單晶體原料 的情況下’線鋸切製程可能不為必需的且核心形成卜^以― out)(成型）之晶圓可直接進行研磨步驟。 為達成闡明之目的，本文中同義使用之術語"晶圓"及 "基材"係指經成形或加卫’欲料上面有半導體層蠢晶成 長的基材以便形成光電子裝置的經切割藍寶石材料。其通 吊八同才曰稱呈晶圓形式之未精加工藍寶石片及呈基材形式 之A精加工藍寶石片，然而如本文中所用，該等術語未必 暗示此差別。 根據圖1中所說明之實施例，在經由步驟ι〇3之鑛切形成 複數個藍寶石晶圓之後’可加工未精加工藍寶石晶圓之表 面一般而言’可對未精加卫藍寶石晶圓之—個或兩個主 要相對表面進行研磨以改良表面之光潔度。根據-實施 例’未精加工藍寶石晶圓經歷步驟105之粗磨製程。粗磨 v驟可括研磨未精加卫藍寶石基材之兩個主要表面。一 127589.doc 1360457 般而言，粗磨製程移除足量材料以便以適當高的材料移除 速率消除由線鋸切製程引起之主要表面不規則性。因而’，' 粗磨製程可自未精加工藍寶石基材之主要表面移除不少於 約30微来之材料，諸如自未精加工藍寶石晶圓之主要表面 移除不少於約40微米或不少於約5〇微米之材料。 一般而言，粗磨製程可使用包括黏結材料基質中之粗研 磨粒的固定粗研磨劑。粗研磨粒可包括習知研磨粒，諸如 結晶材料或陶瓷材料，包括氧化鋁、矽石、碳化矽、氧化 鍅-氧化鋁及其類似物。除此之外或替代地，粗研磨粒可 包括超研磨粒，包括鑽石及立方氮化硼或其混合物。特定 實施例利用超研磨粒。彼等使用超研磨粒之實施例可使用 非超研磨陶瓷材料（諸如以上所述之材料）作為填充材料。 進一步述及粗研磨劑，粗研磨粒可具有不大於約3〇〇微 米、諸如不大於約200微米或甚至不大於約1〇〇微米之平均 粒度。根據一特定實施例，粗研磨粒之平均粒度在約2〇 微米與約300微米之間的範圍内，諸如在約1〇微求與2〇〇微 米之間的範圍内且更特定言之在約1〇微米與1〇〇微米之間 的範圍内。典型粗粒具有在約25微米至75微米之範圍内的 平均粒度。 如上所述，粗研磨劑包括黏結材料基質。一般而言，黏 結材料基質可包括金屬或金屬合金。適當金屬包括鐵、 鋁、鈦、青銅、鎳、銀、鍅、其合金及其類似物。在一實 施例中，粗研磨劑包括不多於約9〇體積％之黏結材料，諸 如包括不多於約85體積％之黏結材料。一般而言，粗研磨 127589.doc 劑包括不少於約30體積％之黏結材料或甚至不少於約4〇體 積％之勒結材料。在―特^實施例中，粗研磨劑包括量在 約4〇體積％與90體積％之間的範圍内的黏結材料。特定磨 輪之實例包括描述於US 6，102,789、US 6,〇93 〇92及仍 ，^,668中之磨輪，該等文獻以引入的方式併入本文中。 —般而言，粗磨製程包括提供未精加工藍寶石晶圓於支 座上且相對於粗研磨表面旋轉藍寳石晶圓。簡要參看圖
2一，說明典型研磨設備2〇〇之圖，其以部分切除示意形式展 不。研磨設備200可包括提供於支座2〇1上之未精加工晶圓 2〇3，使得晶圓203至少部分凹入支座2〇1中。可旋轉支座 2〇1 ’藉此旋轉未精加工晶圓2〇3 ^具有研磨輪緣2〇7之磨 輪205(以切除形式展示）可相對於未精加工晶圓2〇3旋轉， 藉此研磨未精加工晶圓之表面；晶圓2〇3及磨輪2〇5可繞同 方向（例如均為順時針方向㈣時針方向）旋轉，因偏移
旋轉軸而實現研磨。如所說明，除旋轉磨輪205之外，可 向磨輪205施加向下力209。 如所說明，粗研磨劑可為在内輪之四周具有大體上環形 研磨輪緣2G7的磨輪。根據_實施例，精磨製程包括以大 於約2则轉/分鐘（物），諸如大於約3000 rpm，諸如在 3000至6GG0 rpm之範圍内之速度旋轉磨輪。_般而言，使 用液體冷卻劑，包括水性冷卻劑及有機冷卻劑。 在一特疋實施例中，使用自銳性粗研磨表面。不同於許 少習知固&研磨劑’自銳性研磨劑通常在使用期間並不需 要磨銳或額外調淹且尤其適合於精確一致的研磨。與自銳 127589.doc •12· 1360457 生有關黏結材料基質可具有特定袓# , ^ 号疋、，且成、孔隙度及相對於 ^ ^ ^ ^ . 巩曆扣千面時獲得所需的黏 冰丄、 · 田磨相千面出現時由於基質之負 載力增加而黏結材料基質破裂。 ,α . Q g 岷褽期望地導致磨損顆粒 曝路新顆粒及與其相關之新切削刃。詳言之，自銳 性粗研磨劑之黏結材料基質可具有小於約6 Q奶_1/2, 諸如小於約5·〇 MPa_，或尤其在約i〇 mjw/、3〇
MPa-m /2之間的範圍内的破裂韌性。 一般而言，自銳性粗研磨劑以孔（通常為互連孔隙）部分 替換黏結材料。因此，黏結材料之實際含量與以上所述之 值相比有所降低。在—特定實_中，粗研磨劑具有不小 於約20體積％，諸如不小於約％體積％之孔隙度，典型範 圍為在約30體積％與約8〇體積％之間，諸如約3〇體積％至 約80體積％及約30體積％至約7〇體積％。根據一實施例， 粗研磨劑包括約50體積。/。至約70體積％之孔隙度。應理 解，孔隙可為開放的或閉合的，且在具有較大孔隙度百分 數之粗研磨劑中，孔隙通常為開放的互連孔。孔之尺寸通 常可在約25微米與約500微米之間的尺寸範圍内，諸如於 、·勺1 5 0 k米至約5 〇 〇微米之尺寸範圍内。上文之孔相關值及 本文中所述之值係與各種組件預加工或預研磨相關連。 根據一實施例，限制粗研磨粒含量以便進一步改良自銳 能力。舉例而言’粗研磨劑含有不多於約50體積％、不多 於40體積％、不多於3〇體積％、諸如不多於約2〇體積％或 甚至不多於約1〇體積％之粗研磨粒。在一特定實施例中’ 127589.doc •13- 1360457 粗研磨劑包括不少於約〇.5體積％且不大於約25體積％之粗 研磨粒’諸如在社〇體積％與約15體積％之間的範圍内之 粗研磨粒或尤其在約2.G體積％與約1G體積％之間的範圍内 之粗研磨粒。 • 簡要參看®3 ’兩個圖表說明自銳性研磨表面與傳統研 . 録面之間隨研磨時間施加於磨輪上之正向力的比較。如 所說明，自銳性研磨劑在三個所說明之研磨操作3〇1、搬 • 錢3 (3〇1-3〇3)之每一者期間具有大體上怪定峰值正向 力。此外，在研磨操作301_303之每一者之間，峰值正向 力並非實質性不同。與此對比，傳統研磨表面說明在個別 研磨操作304、3G5、规及3G7 (麻3()7)之間以及在個別 W磨操作304-307之每一者期間力之增加為有效研磨表面 ~必需的。該等在研磨期間之正向力增加很可能導致㈣ 表面及亞表面缺陷（高缺陷密度）及不一致研磨，甚至伴有 頻繁磨銳操作。 • 根據一實施例，使用自銳性粗研磨劑研磨期間之峰值正 向力包括在研磨操作之持續時間内施加不大於約2〇〇N/mm 寬度之與基材表面正交之力（如沿基材與磨輪之間的接觸 面所量測）。在另一實施例中，研磨操作之持續時間内所 . 施加之峰值正向力不大於約BO N/mm寬度，諸如不大於約 100 N/mm寬度或甚至不大於約50 N/mm寬度。 在粗磨之後，晶圓通常具有小於約丨微米之平均表面粗 糙度Ra。一般而言，隨後進行精磨不僅改良基材之宏觀特 徵（包括平坦度、彎曲度（Bow)、翹曲度（Warp)、總厚度變 127589.doc -14 - 1360457 化及表面粒糙度）且亦使缺陷等級更優良，諸如降低亞表 面知傷（諸如受損結晶度尤其包括降低或消除結晶錯 位0 在一些情兄下’可省去第一粗磨步驟或替換為利用通常 呈黎·料形式之自由研磨劑進行研光。在該種情況下，第二 研磨操作利用以上所述之自銳性固定研磨劑。
返回至圖1中所說明之實施例，一旦在步驟105完成粗磨 後即可使藍寶石晶圓經歷步驟1〇7之精磨製程。精磨製 程通*移除材料以便大體上消除由粗磨製程1〇5所引起之 缺陷。因而根據一實施例，精磨製程自藍寶石基材之主要 表面移除不少於約5.0微米之材料，諸如自藍寶石晶圓之 主要表面移除不少於約8. 〇微米或木少於約丨〇微米之材 料。在另一實施例中，移除更多材料以便自藍寶石基材之 表面移除不少於約12微米或甚至不少於約15微米之材料。 一般而言，與步驟105可包括研磨未精加工藍寶石晶圓之
兩個主要表面之粗磨製程相反，步驟1〇7之精磨係對一個 表面進行。 精研磨劑可使用包括黏結材料基f中之精細研磨粒的固 定精研磨劑。精細研磨粒可包括習知研磨粒，諸如結晶材 料或陶究材料(包括氧化銘、矽石、碳化矽、氧化锆：化 鋁），或超研磨粒’諸如鑽石及立方氮化硼或其混人物。 特定實施例利用超研磨粒。彼等使用超研磨粒之實施例可 使用非超研磨劑陶兗材料（諸如以上所述之材料）作為填充 材料。 、 127589.doc 1360457 於 。 研磨劑3有不多於約50體積❶/〇、不多 ;體積〇/〇、不多於30體積〇/。、 其 篮槓。邊如不多於約20體積％或 至不夕於約10體積％之精細 φ , ^ ^ π僧粒。在一特定實施例 Τ 積研磨劑包括不少於約 之^ 〜於約Q.5體積％且不多於約25體積％ 之精細研磨粒，諸如在 .G體積/β與約15體積％之間的箱 圍内之精細研磨粒咬尤1 & 尤其在約2.G體積％與約10體積％之間 的範圍内之精細研磨粒。
進—步述及精細研磨劑，精細研磨粒可具有不大 ⑽微米、諸如不大於約75微米或甚至不大於約5〇微米之 平均粒度。根據-特定實施例’精細研磨粒之平均粒戶在 約2额米與約50微米之間的範圍内，諸如在約⑽米：約 35微米之間的範圍内。一般而言，粗固定研磨劑與精固定 研磨劑之間的平均粒度差異為至少1〇微米，通常為 微米。 類似於粗研磨劑，精研磨劑包括可包括諸如金屬或金屬 合金之材料的黏結材料基質。適當金屬可包括鐵、鋁、 鈦、青銅、鎳、銀、锆及其合金。在一實施例巾，精研磨 劑包括不多於約70體積％之黏結材料、諸如不多於約肋體 積％之黏結材料或不多於約50體積％之黏結材料。根據另 一實施例，精研磨劑包括不多於約4〇體積％之黏結材料。 一般而言，精研磨劑包括量不少於約1〇體積％、通常不少 於1 5體積％或不少於20體積％之黏結材料。 此外，精固定研磨劑可包括一定孔隙度。在一特定實施 例中’精研磨劑具有不小於約20體積％、諸如不小於約3〇 127589.doc -16- 1360457 體積°/◦之孔隙度’典型範圍為約30體積％與約80體積％之 間，諸如約50體積％至約80體積％或約30體積％至約70體 積％。根據一實施例’精研磨劑包括約50體積。/。至約70體 積％之孔隙度。應理解，孔隙可為開放的或閉合的且在具 有較大孔隙度百分數之精研磨劑中孔隙通常為開放的互連 孔。孔之尺寸可通常在約25微米與約500微米之間的尺寸 範圍内，諸如於約150微米至約500微米之尺寸範圍内。 述及如先前所提及之步驟107之精磨製程，精研磨劑具 有自銳性。與自銳性粗研磨劑相似，自銳性精研磨劑包括 通常包括具有特定破裂動性之金屬的黏結材料基質^根據 一實施例’黏結材料基質可具有小於約6.0 MPa-m1/2、諸 如小於約5.0 MPa-m1/2或尤其在約ι·〇 MPa-m1/2與3.0 MPa- m1/2之範圍内的破裂韌性。自銳性精磨組份描述於us 6,755,729及US 6,685,755中’其以引入的方式全部併入本 文中。 一般而言，精磨製程107包括與以上結合粗磨製程1〇5所 述之製程相似的設備及製程。意即通常提供未精加工藍寶 石晶圓於支座上且相對於精研磨表面（通常為在内輪四周 具有大體上環形研磨輪緣之磨輪）旋轉藍寶石晶圓。根據 一實施例，精磨製程包括以大於約2000轉/分鐘（rpm)、諸 如大於約3000 rpm、諸如在3〇〇〇至6〇〇〇 rpm之範圍内之速 度旋轉磨輪。一般而言，使用液體冷卻劑，包括水性冷卻 劑及有機冷卻劑。 如上所述，精研磨劑可具有自銳性且因而通常具有以上 127589.doc •17· 1360457 依照自銳性粗研磨劑所討論之特徵。然而根據一實施例， 精磨期間之峰值正向力包括在研磨操作之持續時間内施加 不大於約100 N/mm寬度之力。在另一實施例中，研磨操作 之持續時間内之峰值正向力不大於約75 N/mm寬度，諸如 不大於約50N/mm寬度或甚至不大於約4〇 N/mm寬度。
以上粗研磨劑及精研磨劑之描述係指實際研磨工具之固 定研磨組份《應明確，該等組份可能不構成工具之整個主 體，而僅構成工具之經設計以接觸工件（基材）之部分，且 固定研磨組份可呈片段形式。 在精磨未精加工藍寶石晶圓之後，晶圓通常具有小於約 〇.1〇微米、諸如小於約0.05微米之平均表面粗糙度Ra。 在精磨藍寶石晶圓107之後，可使晶圓經歷應力消除製 程，諸如揭示於EP 0 22i 454 m中之製程。如所描述，可 藉由蝕刻或退火製程進行應力消除。可在1〇〇〇<t以上之溫 度下進行退火若干小時。 恤 再次參看圖1之實施例，在步驟1〇7之精磨之後，可對經 研磨之藍寶石晶圓進行步驟U1之拋光一般而言，拋光 利用提供於晶圓表面與機床之間的漿料且晶圓與機床可相 對於彼此移動料行拋錢作。使用㈣進行之拋光通常 屬於化學-機械拋光（CMP)類型且漿料可包括懸浮於液體介 質中之鬆散研磨顆粒以促進自晶圓移除精確量之材料。= 而根據-實施例，光製程⑴可包括使用含有研磨劑: 可用以增強或緩和材料移除之添加劑化合物之襞料進〜 CMP。化料份可（例如）料化合物。實際上，研磨劑^ 127589.doc 1360457 供機械組份且添加劑提供化學活性組份。 鬆散研磨劑通常經毫微米尺寸化且具有小於1微米通 常小於200毫微米之平均粒度。一般而言，中值粒度係在
略窄之範圍内，諸如在約10至約150 nm之範圍内。发M 4鬧明 技術術語，約1微米下之中值粒度通常表示對應於下文中 之標的之拋光製程，其中藉由以低材料移除速率進行加工 操作來提供優良表面光潔度。在約1·〇微米以上（諸如相者 於約2.0至約5.0微米）之中值粒度下，該加工操作通常表徵 為研光操作。尤其適用之鬆散研磨劑為氧化鋁，諸如呈多 晶或單晶γ氧化鋁形式之氧化鋁。 如以上所討論’碌添加劑可存在於漿料中。—般而言， 磷添加劑係以約0.05 wt%至約5.0 wt%之範圍内、諸如約 0.10 wt〇/〇至約3.0 wt%之範圍内的濃度存在。特定實施例使 用微窄範圍内之濃度，諸如相當於約〇 · 1 〇 Wt%至約2.0 wt〇/。 之濃度。根據一實施例’填化合物含有氧，其中氧係與填 元素鍵結。此類材料稱為含氧磷材料。特定言之，含氧填 化合物含有1、3或5價態之磷且在特定實施例中，藉由使 用磷處於5價態之含氧磷化合物進行有效加工。 在其他實施例中，除氧之外，磷可與碳鍵結，其通常表 示稱為膦酸鹽之有機磷化合物。其他磷化合物包括磷酸 鹽、焦磷酸鹽、低磷酸鹽、鹼式磷酸鹽、亞磷酸鹽、焦亞 磷酸鹽、次磷酸鹽及鱗化合物。特定種類之磷化合物包括 磷酸鉀、六偏磷酸鈉、羥基膦酸基乙酸（Belcor 575)及胺 基三·（亞甲基膦酸）（Mayoquest 1320)。 127589.doc 19 1360457 含有研磨組份及含有磷化合物之添加劑的漿料通常為水 性漿料，亦即為水基漿料。實際上，漿料通常具有鹼性pH 值’使得pH值大於約8.0 ’諸如大於約8.5。pH值可在高達 約12之值的範圍内。 簡要參看拋光經研磨藍寶石晶圓之設備，圖4說明根據 實知·例之拋光設備之基本結構的示意圖。設備4 〇 1包括 一機床’在此情況下該機床係由一拋光塾41〇及一支撐該 _ 拋光塾之壓板形成。壓板及拋光墊410具有基本上相同之 直徑。壓板可繞中心軸沿如箭頭所說明之旋轉方向旋轉。 模板412具有複數個分別收納基材414之環形凹槽，其中基 材414係夾在拋光墊410與模板412之間。載有基材414之模 板4 1 2繞其中心軸旋轉，其中rp表示自拋光塾之旋轉中心至 模板4 12之中心的半徑，而。表示自個別基材至模板之旋轉 中心的半徑。儘管可使用不同組態，但裝置4〇1之組態為 拋光操作之常用組態。 φ 與不具有磷基添加劑之漿料相比，添加磷化合物至漿料 中通常改良材料移除速率（MRR)。在此方面，可由比率 MRRadd/MRRcon指示改良，其根據一實施例不小於約1.2。 符號MRRadd為包含研磨劑及含有磷化合物之添加劑之漿料 * 的材料移除速率，而在相同加工條件下對照漿料 之材料移除速率，該對照漿料除不含含有磷化合物之添加 劑以外與上述漿料基本上相同。根據其他實施例，該比率 較大，諸如不小於約1>5或甚至不小於約18且在某些特定 試樣中為僅含有氧化鋁研磨劑而不含磷化合物添加劑之漿 127589.doc •20· 1360457 料移除速率的兩倍。 儘官上文已集中於各種實施例（包括基於氧化鋁基拋光 浆料之實施例）’但亦可使用具有良好結果之其他研磨材 料，包括矽石、氧化鍅、碳化矽、碳化硼、鑽石及其他。 實際上，含有磷基化合物之氧化锆基漿料已顯示尤其良好 的拋光特性，亦即與氧化鋁基材上僅有矽石相比材料移除 速率改良30-50%。 根據特定態樣，提供大表面積藍寶石基材，其包括一具 有a平面取向、r平面取向、m平面取向或^平面取向之大體 上平坦表面且其包括受控維度。如本文中所用，”x平面取 向’’表示具有大體上沿結晶X平面延伸之主要表面的基材， 通㊉根據特定基材規格（諸如由最終用戶限定之規格）砵有X 平面之輕微取向誤差。特定取向包括r平面及^平面取向且 某些實施例採用c平面取向。 如上所述，基材可具有理想受控維度。受控維度之一量 度為總厚度變化，包括TTV(總厚度變化）及nTTV(標準化 總厚度變化）中之至少一者。 舉例而§ ’根據一實施例’ ττν通常不大於約3 〇〇 μΠ1、諸如不大於約2.85 μιη或甚至不大於約2.75 μπι。上文 TTV參數係與大尺寸晶圓相關聯且尤其係與具有受控厚度 之大尺寸晶圓相關聯。舉例而言，實施例可具有不小於約 6.5 cm之直徑及不大於約“ο μιη之厚度。根據某些實施 例，上文TTV參數係與明顯較大尺寸晶圓相關聯，該等晶 圓包括具有不小於7.5 cm、不小於9 〇 cm、不小於9 5 cm 127589.doc 1360457 或不小於10.0 cm之直徑的晶圓。亦可依據表面積規定晶 圓尺寸且上文TTV值可與具有不小於約40 cm2、不小於約 70 cm2、不小於約80 cm2或甚至不小於約115 cm2之表面積 的基材相關聯。此外’可進一步控制晶圓之厚度至不大於 約500 μιη '諸如不大於約490 μιη之值。 請注意術語，'直徑”當與晶圓、基材或人造晶塊尺寸結合 使用時表示晶圓、基材或人造晶塊配合於内之最小環。因 此，就該等組份具有一個平面或複數個平面而言，該等平 面並不影響組份之直徑。 各種實施例具有良好受控之nTTV，諸如不大於約0 037 μιη/cm2之nTTV。特定實施例具有甚為優良之nTTV，諸如 不大於0.035 μιη/cm2或甚至不大於0.032 μπι/cm2之nTTV。 該义控nTTV尤其在較大基材情況下獲得，諸如具有不小 於約9.0 cm或甚至不小於約1〇 〇 cm之直徑的基材。亦可依 據表面積規定晶圓尺寸且上文nTTV值可與具有不小於約 90 cm2、不小於約100 cm2、不小於約115 cm2之基材相關 聯。 關於藍寶石基材之總厚度變化值，TTV為藍寶石基材 (省略通常包括自圍繞晶圓四周之晶圓邊緣延伸之3 〇 mm 環的邊緣排除區）之最大厚度與最小厚度之間的絕對差且 nTTV為針對藍寶石基材之表面積標準化的值（TTV)。 ASTM標準F1 530-02提供一種量測總厚度變化之方法。 般而言’ nTTV值以及本文中所揭示之所有其他標準 化特徵係針對具有大體上平坦表面及大體上環形周邊並可 127589.doc •22- 1360457 包括用於鑑別基材取向之平面的藍寶石基材進行標準化。 根據一實施例，藍寶石基材具有不小於約25 em2、諸如不 J於約30 cm、不小於35 cm2或甚至不小於約4〇 cm2之表 面積。此外，該基材可具有較大表面積使得大體上平坦表 面具有不小於約50 cm2或不小於約6〇 cm2或不小於約7〇 cm2之表面積。藍寶石基材可具有大於約5〇 cm (2〇英 吋）、諸如不小於約6·〇 cm (2 5英吋）之直徑。然而藍寶
石基材通常具有7.5 cm (3.〇英吋）或更大之直徑，尤其包括 10 cm (4.0英吋）晶圓。 進-步述及藍寶石基材之特徵’根據一實施例，藍寶石 基材之大體上平坦表面具有不大於約1〇〇〇A、諸如不大於 約75.0A《約5G.GA或甚至不大於約3G 之表面粗糖度
Ra。可獲得甚為優良之表面粗糙度，諸如不大於約 20.0A、諸如不大於約1G,GA或不大於約5.〇A。
根據如上所述之方法加工之藍寳石基材之大體上平坦表 面亦可具有優良平面度。表面之平面度通常理解為表面與 最佳擬合基準平面之最大偏差（參見ASTM F⑽,。^ 此方面，標準化平面度為經大體上平坦表面之表面積標準 化之表面之平面度的量度。根據_實施例，大體上平坦表 面之&準化平面度（η平面度）不大於約〇⑽叫_2、諸如 不大於約0.080 gm/cm2才甘 μιη/cm或甚至不大於約〇 〇7〇 _邮2 外，大體上平坦表面之標準化平面度可較小，諸如不大於 約 〇.〇6G_/em2或不大於約 〇.〇5()_/en^ 、 根據本文中所提私^ 供之方法加工之藍寶石基材可顯示如以 127589.doc -23· 1360457 標準化翹曲度（在下文中稱為n翹曲度）所表徵之翹曲度降 低。基材之翹曲度通常理解為基材之中間表面與最佳擬合 基準平面之偏差（參見ASTM F 697-92 (99)卜關於n翹曲度 量測，翹曲度經標準化成佔藍寶石基材之表面積的比率。 根據一貝施例’ η赵曲度不大於約〇· 1 9〇 ym/cm2，諸如不大 於約0.170 μιη/cm2或甚至不大於約〇.15〇 Mm/cm2。 大體上平坦表面亦可顯示彎曲度降低。如通常所理解， 表面之彎曲度為表面或表面之一部分之凹曲度或變形性的 絕對值量度（如由基材中線所量測，不依賴於所呈現之任 何厚度變化）。根據本文中所提供之方法加工之基材之大 體上平坦表面顯示標準化脊曲度（n彎曲度），其為經標準化 成佔大體上平坦表面之表面積之比率的彎曲度量度。因 而’在一實施例中’大體上平坦表面之η彎曲度不大於約 0.100 pm/cm2、諸如不大於約〇 〇8〇 μιη/(；ιη2或甚至不大於 約0.070 pm/cm2。根據另一實施例，基材彎曲度係在約 0.030 μηι/cm2與約0.100 μπι/cin2之間的範圍内且尤其在約 0.040 μιη/cm2與約 0_090 μπι/cm2之間的範圍内。 述及藍寶石基材之取向，如上所述，大體上平坦表面具 有c平面取向。c平面取向可包括大體上平坦表面與^平面 在多個方向上之經製造或有意傾斜角。在此方面，根據一 實知例’藍寶石基材之大體上平坦表面可具有不大於約 2.0°、諸如不大於約1,〇。之傾斜角。一般而言，傾斜角不 小於約0.10°或不小於0.15。。傾斜角為基材之表面之法線 與C平面之間形成的角。 127589.doc •24- 1J0U457 in你Γ本文中之只施例藍寶石晶圓之加卫理想地產生晶 圓與晶圓間的良好香扣 m控之精確性。更特定言之，關於呈。 ,'、面取向之a日圓’精確確定晶圓表面相對於藍寶石晶體之 c平面之精確取向（尤其如由晶圓與晶圓間的結晶變化所量 )>考圖5’ z為藍寶石抛光面之單位法線，且Θα、〜 為分別與a平面、m平面及。平面正交之正規正交向 里八及M分別為ΘΑ、ΘΜ於由藍寶石表面界定之平面上之
才又,ν (Α ΘΑ Ζ (ΘΑ.Ζ) ’ Μ=Θμ-Ζ (ΘΜ.Ζ))。向上之取向差 角為θΑ與其於含有纽M之平面上之投影之間的角且m方向 上之取向差角為、與其於含有A&M之平面上之投影之間 的角。取向差角標準差σ為取向差角在整個晶圓組（通常至 少20個晶圓）上之標準差。 根據實施例，如本文中所述進行加工，特定言之併有以 上詳細描述之研磨製程，且提供一組具有精確結晶取向之 藍寶石晶圓。基材組通常具有不少於2〇個晶圓，通常3〇個 或更多晶圓’且各組可具有來自不同藍寶石核心或人造晶 塊之晶圓。請注意一個組可為若干封裝於個別容器中之子 組。晶圓組可具有不大於約〇 〇13〇度，諸如不大於〇 〇11〇 度或不大於0.0080度之Θμ在晶圓組上之標準差σΜ。晶圓組 可具有不大於約0.0325度，諸如不大於0.0310度或不大於 0.0280度之ΘΑ之標準差σΑ。 與製造用於LED/LD基材之晶圓/基材之先前方法相比 較，本發明之實施例提供顯著優勢。舉例而言，根據若干 實施例’利用粗磨研磨劑（通常為自銳性粗固定研磨劑）與 127589.doc •25· 1360457 自銳性精磨研磨㈣及特定CMp拋光技術及化學處理結合 可促進產生具有優良幾何品質(亦即ηττν、η翹曲度、η彎 曲，及時面度）之經精密精加工之藍寶石晶圓。除控制幾 何。σ貝之外，以上所提供之製程與精密線鑛切相結合有利 於獲得具有對基材上之傾斜角變化之優良控制的精確取向 晶體晶圓。在該等方面，經改良的幾何品f及對基材間之 表面取向之精確控制有助於產生具有更均句發光品質之— 致性LED/LD裝置。 繼本文中所述之各種加工步驟後，接受處理之藍寶石基 材之表面通常具有適用於LED/LD裝置之適當晶體結構。 舉例而言，實施例具有如由χ射線地形分析所量測小於 lE6/cm2之位錯密度。 尤其值得注意的是，由本發明與大尺寸基材及具有受控 厚度之基材結合之實施例實現尺寸及/或結晶取向控制。 在該等方面，根據當前技術，尺寸及結晶控制隨著給定厚 度之晶圓尺寸（表面積）增加而迅速降低。因此，當前技術 加工通常依靠增加厚度以求至少部分保持尺寸及結晶控 制。與此對比，本文中之實施例可提供在报大程度上與厚 度無關且在較少程度上與晶圓或基材尺寸相關的該等控 制。 實例 以下實例提供用於根據若干實施例加工晶圓之方法，且 尤其描述用於產生具有經改良之尺寸品質及取向之大表面 積晶圓的加工參數。在以下實例中，根據本文中所提供之 127589.doc •26· 1360457 實施例加工且形成具有2英时 藍寶石晶圓。 3英吋及4英吋直徑的c平面
如上所述，以經切割或切削之人造晶塊啟始加工。使用 線鑛切技術切割人造晶塊，以置放人造晶塊且使其旋轉 越過塗有切削元件(諸如鑽石顆粒)之線。將人造晶塊以在 約2000 rpm與5000 rpm之間的範圍内之高速旋轉。當旋轉 人造晶塊時，其與多個長度之線鑛接觸，該等線鑛通常在 與人造晶塊之表面相切之方向上以高速往復移動以促進切 削。該等長度之線鋸以約100個循環/分鐘之速度往復移 動。可合併其他液體（諸如漿料）以促進切削。^該情況 下，線鋸切加工持續數小時（在約4至8小時之範圍内卜應 理解線鋸切加工之持續時間至少部分取決於所切割之人^ 晶塊之直徑且藉此可持續8小時以上。
在線鑛切之後’晶圓具有約1.〇 min或更小之平均厚产。 一般而言，該等晶圓具有小於約i.O微米之平均表面粗糙 度（Ra)、約30微米之平均總厚度變化及約30微米之平均臂 曲度。 在線鑛切人造晶塊以產生晶圓之後，使該等晶圓經歷研 磨製程。研磨製程包括至少一個第一粗磨製程及一第二精 磨製程。對於粗磨製程，使用自銳性粗磨輪（諸如pic〇型 磨輪，粗#3-17-XL040，由 Saint-Gobain Abrasives, Inc 製 造）’其併有具有在約60至80微米範圍内之平均粗砂粒度 的錯石粗砂。對於此實例，使用Strasbaugh 7AF超精密研 磨機完成晶圓之粗磨。粗磨製程之循環及參數提供於下表 127589.doc •27· 1360457 1中。 在下表1及2中，經由一系列反覆研磨步驟相繼移除材 料。步驟1-3表示以所指示之磨輪及夾盤速度及進料速度 之有效研磨步驟。在無偏向下，亦即在進料速度為零下暫 停。此外，在相反方向上以進料速度進行提昇從而使該磨 輪以所指示進料速度自基材之表面提起。 表1 ·· Ρ輪速度=2223 rpm 所移除材料(μπι) 步驟1 步驟2 步驟3 暫停 "25 rev 提昇 10 料速度(μηι/s) 3 1 1 I盤速度(rpm) T〇5~ 1〇5 ^05 Τ〇5 2 105
在粗磨製程之後’使該等晶圓經歷精磨製程。精磨製程 亦利用自銳性磨輪（諸如IRIS型磨輪，精#4_24xl〇73，由 saint-G〇bain Abrasives，Inc製造），該磨輪利用具有在約 10-25微米範圍内之平均粗砂粒度之鑽石研磨粗砂。又， 為達到此實例之㈣，使用Strasbaugh 7AF超精密研磨機 完成晶圓之精磨。類似於粗磨製程，使晶圓經歷提供於下 表2中之特定加工循環及參數之精磨製程。 表2 步驟1 To~ 步驟2 步驟3 暫停 提昇 2 55 rev 5 0.1 0.5 55 55 55 _磨輪速度=2633 rpm 材料(μιη) 進料速度 127589.doc -28· 1360457 在粗磨及精磨製程之後，使藍寶石晶圓經歷如上所述之 應力消除製程。 在應力消除之後，使藍寶石晶圓經歷最後拋光。製備若 干種拋光漿料以便研究pH值及磷酸鹽之作用以及鹼及鈣之 作用。如下所報導，表3展示對基本漿料（漿料1)之增強。 拋光係使用c平面藍寶石定位盤（2”直徑），於Buehler ECOMET 4拋光機上拋光來進行。拋光係於H2墊（獲自 Philadelphia, PA之 Rohm and Haas Company)上以 40 ml/min 之漿料流速在400 rpm之壓板速度、200 rpm之載具速度、 3.8 psi之向下力下進行。 表3
漿料編號 pH值 MRR (A/min) 初始Ra (A) 60分鐘時之 Ra-中心(A) 60分鐘時之 Ra-中部(A) 60分鐘時之 Ra-邊緣(A) 1 9 842 7826 443 100 26 2 10 800 7686 4B1 27 35 3 11 1600 7572 150 10 7 4 12 1692 7598 27 6 8 5 11 1558 6845 26 32 18 6 11 1742 8179 9 13 9 7 11 1700 5127 10 9 10 8 11 1600 7572 150 10 7 9 11 1267 7598 43 51 148 10 11 1442 11 11 158 7572 904 1206 475 127589.doc 29- 表4 漿料編號 化學處理 1 含有NaOH之氧化鋁漿料(10%含固量） 2 含有NaOH之氧化鋁漿料(10%含固量） 3 含有NaOH之氧化鋁漿料(10%含固量） 4 含有NaOH之氧化鋁漿料(10%含固量） 5 含有NaOH加上1%焦磷酸鈉之氧化鋁漿料(10%含固量） 6 含有NaOH加上1% Dequest 2066之氧化鋁漿料(10%含固量） 7 含有NaOH加上1% Dequest 2054之氧化鋁漿料(10%含固量） 8 含有NaOH之氧化鋁漿料(10°/。含固量） 9 含有KOH之氧化鋁漿料(10%含固量） 10 含有氫氧化銨之氧化鋁漿料(10%含固量） 11 含有NaOH及1%氣化鈣之氧化鋁漿料(1〇%含固量） 1360457 關於拋光數據，如可參見上表3及4中，如由漿料3及4所 指示使pH值自9轉變至11，發現拋光得以顯著改良。此 外，發現良好表面精加工，從而表明更佳生產率。有機膦 酸（漿料6及7)及無機磷酸鹽（漿料5)展示對表面精加工及材 料移除速率之額外增強。 較高鹼性PH值增強移除速率及精加工且氫氧化鈉展示 與氫氧化鉀（漿料9)及氫氧化銨（漿料1〇)相比提高pH值（漿 料8)之適當途徑。漿料11展示對於鬆散研磨組份而言與氧 化銘組合使用對緩和材料移除之顯著影響。 •在使藍寶石晶圓經歷以上所提供之加工程序之後，進行 晶圓之幾何尺寸的表徵。藉由將根據本文中所提供之程序 加工之藍寶石晶圓的幾何尺寸與使用習知方法加工之晶圓 的幾何尺寸比較得到比較數據，該習知方法依靠使用自由 研磨劑聚料進行研光而非研磨。比較數據提供於下表5 127589.doc •30- 1360457 中，TTV及翹曲度之單位為微米，而nTTV&n翹曲度之單 位為微米/平方公分且直徑（d)及厚度⑴分別以英吋及微米 提供。 表5 比較實例 ----- 實例 TTV nTTV 4". 650 nm 2Μ 3" 470 um 4" 470 nm 177 — ^--0^32_〇；〇39 0.95 1.7 1.25 0 05 〇 04 0 015 翹曲度 η輕曲度 80 n/a 0.207 0.175 3.58 5.00 8.70 0.18 0.11 0.11 對於所有晶圓直徑，研磨表面之法線與晶圓之c軸成小 於1度之角。 此外，量測晶圓組中之晶圓之取向差角〜及^以偵測依 據標準差σΜ&〇Α量化之晶圓與晶圓間之變化程度。結果展 示於下表6中。 表6，取向差角標準差σ
改良°/〇 61% 33% 習知方法 σΜ 0.018 σΑ 0.0347 新方法 σΜ 0.0069 σΑ 0.0232 依據取向差角標準差，根據實例精加工之晶圓顯示經改 良之4何尺寸，尤其經改良之ΤΤν、nTTV、翹曲度及η翹 曲度及結晶精確度。表5中之各值為至少8個數據之平均 值上表6中所述之標準差值σ係對來自根據上文製程流程 製得之晶圓及來自對於整個研磨製程採用研光之習知加工 127589.doc •31 · 之晶圓的各種晶圓組所量測。值得注意的是，如由ττν及 想曲度值所量化，該等實例具有改良之幾何尺寸，其通常 係以小於習知加工所用夕7® ^ ΑΛ ft 斤用之；度的曰曰圓厚度獲得。實施例亦 提供經改良之各晶圓間幾何尺寸的控制及一致性及對整個 晶圓組之結晶控制。此外’該等實例提供當晶圓直徑增加 時由改良之幾何尺寸所顯示的經改良之可量測性。 /管固定研磨劑研磨通常係'在精加卫應用之情況下加以 採用，但本發明者發現Μ加卫純保證在嚴格尺寸控制 下之▲寶石Μ圓加工。習知加工方法依靠較低進料速度及 較高夾盤速度來達纽良之幾何尺寸1而，發現該等較 低進料速度（例如〇 · 5微米/秒）及較高夾盤速度（例如5 9 〇 rPm)產生具有過度nf曲度、η趣曲度及/或心丁乂之晶圓。 本文中用於提高尺寸控制之非習知製程條件之成功原因並 未完全得以理解’但似乎尤其與加工藍寶石基材相關且尤 其與較大基材（例如3英吋及4英吋藍寶石基材）相關。 根據本文中之實施例，產生大表面積’高品質基材以保 證以顯著高產率及生產率進行有效裝置加工。本文中所提 供之加工程序賦予晶圓以可重複、尺寸上高度精確之幾何 結晶參數。此外，本文中所提供之實施例提供加工技術、 參數、化學處理及設備之獨特組合，其顯示與當前技術及 S知程序的差別以提供具有經顯著改良之幾何尺寸及結晶 精確度的晶圓》 以上所揭示之標的應視為具有例示性而非限制性且隨附 申請專利範圍意欲涵蓋屬於本發明之真實範疇内的所有該 127589.doc •32· 1360457 等修改、增強及其他實施例。因此，在法律所允許之最大 程度上，本發明之範疇應由以下申請專利範圍及其等效物 之最寬廣可容許解釋來確定且不受上文詳細描述約束或限 制。 【圖式簡單說明】 圖1為說明根據一實施例形成基材之方法的流程圖。 圖2為根據一實施例之研磨設備之圖解。 圖3A為比較根據一實施例之研磨工具之使用的圖表及圖 3B為比較傳統研磨工具之使用的圖表。 圖4為根據一實施例之拋光裝置之圖解。 圖5為呈c平面取向之藍寶石基材之取向差角的圖解。 在不同圖式中使用相同參考符號指示相似或相同物品。 【主要元件符號說明】 °σ °
200 201 203 205 207 209 401 410 412 414 A 研磨設備 支座 未精加工晶圓 磨輪 研磨輪緣 向下力 設備 拋光墊 模板 基材 ΘΑ之投影 127589.doc -33- 1360457 Μ θ Μ之投影 Γρ 自拋光墊之旋轉中心至模板4 12之中心的半徑 rt 自個別基材至模板之旋轉中心的半徑 Z 單位法線 ΘΑ 與a平面正交之正規正交向量 0C 與c平面正交之正規正交向量 ΘΜ 與m平面正交之正規正交向量 127589.doc -34-

Claims (1)

  1. 、申請專利範圍： ：：H 第096149566號專利申請案 —* 中文申請專利範圍替換本(100年9月) 1 · 一種加I 藍寶石基材之方法，其包含： 〜第一固定研磨劑研磨一藍寶石基材之一第一表 Φ ;及 第二固定研磨劑研磨該藍寶石基材之該第一表 面，其由 、干該第二固定研磨劑具有一比該第一固定研磨劑 ^平均粒度，該第二固定研磨劑具有自銳性，其中使 乂第一固定研磨劑研磨包含自該藍寶石基材之該第一 表面移除不少於約5.0微米之材料。 月求項1之方法，其中該第—固定研磨劑具有自銳 項2之方法’其中使用該第一固定研磨劑研磨該 石基材之該第包括向該第一纟面施加一峰值 正向力’其中該峰值正向力係、不大於約5QN/mm寬度。 4 :二求項3之方法’其中該峰值正向力在研磨期間内為 大體上怪定的。 定研磨劑包含存於一 定研磨劑包含不多於 5. 如請求項2之方法，其中該第一固 黏結材料基質中之粗研磨粒。 6. 如請求項5之方法，其中該第一固 約3 0體積％之粗研磨粒。 7.如請求項5之方法， 300微米之平均粒度 其中該等粗研磨粒 具有一不大於約 一選自由鑽 8.如請求項5之方法，其中該等粗研磨粒包含 石、立方氮化硼及其組合組成之群的材料。 127589-I0009I5.doc 1360457 9.如請求項5之方法，其中該第一固定研磨劑包含不多於 約70體積％之黏結材料基質。 10·:請求項9之方法’其中該黏結材料基質包含一金屬合 11·如請求項5之方法，其中該第一固定研磨劑具有—不小 於約20體積。/❶之孔隙度。 12. 如明求項1之方法，盆中伸用兮笛 -中使用該第-固定研磨劑研磨該 土材之該第一表面包含移除不少於約3〇微米之材 料0 13. 如請求項12之方法，立中佶用續筮 藍寶石W 固定研磨劑研磨該 :寶石基材之該第一表面包含移除不少於約4。微米之材 Η.如請求項!之方法，其中研磨該藍寳石基材進一步包含 研磨该藍寶石基材之一與該第一表面相對之第 3 15. 如請求項14之方法，其中研磨該藍寶石基材之該第二表 面包含移除不少於約30微米之材料。 16. 如請求項！之方法，其中使用該 疋研磨劑研磨包 3以不小於約2000 rpm<速度研磨。 17. 如請求項1之方法，其中該 口疋研磨劑包含存於— 黏心材料基質中之精細研磨粒。 18. 如請求項17之方法，其中該第二固定研磨劑 25體積％之精細研磨粒。 夕於 19. 如請求項18之方法，立中兮笛-m… _ 八中°亥第一固定研磨劑包含不多於 0.5至10體積％之精細研磨粒。 、 127589-1000915.doc -2- 2 Q ·如請求 jg 1 7 + 、， 法，其中該等精細研磨粒係選自由鑽 石立方氮化硼及其組合組成之材料群。 θ求項17之方法’其中該等精細研磨粒具有—不大於 約1 〇〇微米之平均粒度。 、 Θ求項21之方法，其中該等精細研磨粒具有—不大於 約5〇微米之平均粒度。 、 23·如請求項17之方法，其中該第二固定研磨劑包含不多於 約70體積％之黏結材料基質。 24.如凊求項23之方法，其中該黏結材料基質包含—金屬合 金。 σ Μ.如請求項17之方法，其中該第二固定研磨劑具有一在約 30至70體積％之範圍内的孔隙度。 26.如明求項！之方法，其中使用該第二固定研磨劑研磨該 藍寶石基材之該第—表面包括向該第—表面施加—峰= 向力其中3亥峰值正向力係不大於約5〇 N/mm。 如明求項26之方法，其中該峰值正向力在研磨期間内為 大體上恆定的。 28.如5月求項i之方法，其中使用該第二固定研磨劑研磨包 3以一不小於約2〇〇〇 rpm之速度研磨。 29·如請求t之方法，其中使用該第二固定研磨劑研磨包 含自該藍寶石基材之該第_表面移除*少於約職米之 材料。 30.如請求項〗之方法，其進一步包含線鋸切一藍寶石人造 晶塊以形成該藍寶石基材。 127589-1000915.doc 丄則4：) 7 31. 32. 33. 青求項1之方法，其進一步包含由一藍寶石條帶形成 一藍寶石圓盤以形成該藍寶石基材。 如明求項1之方法，其進一步包含在使用該第二固定研 磨劑研磨之後拋光該藍寶石基材之該第一表面。 如請求項32之方法，其中拋光該基材之該第一表面包含 使用一研磨漿拋光該表面。 127589-1000915.doc -4-
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