一种提升蓝宝石衬底平坦度的工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110752143A(43)申请公布日2020.02.04(21)申请号201910827440.7(22)申请日2019.09.03(71)申请人福建晶安光电有限公司地址362411福建省泉州市安溪县湖头镇横山村(72)发明人宋淀垣陈李彪谢斌辉萧尊贺(74)专利代理机构北京立成智业专利代理事务所(普通合伙)11310代理人奚益民(51)Int.Cl.H01L21/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种提升蓝宝石衬底平坦度的工艺(57)摘要本发明公开了一种提升蓝宝石衬底平坦度的工艺，其特征在于：具体步骤如下：(1)第一次清洗，将晶片放入超声波清洗槽里；(2)第一次研磨，将清洗干净的晶片放入研磨机中，加入研磨液；(3)第二次清洗，将第一次研磨后的晶片放入超声波清洗槽内，加入清洗液，超声震洗15min；(4)退火，将晶片放入退火室，使用快速升温降温炉采用1150°的高温持续30min的退火，而后调整温度使其降至室温；(5)第二次研磨，将退火后的晶片固定在陶瓷盘上，放入研磨机。采用上述方案后，本发明提供的一种提升蓝宝石衬底平坦度的工艺，通过调整研磨过程中上下盘的转速比，使得晶片上面移除量趋于一致以达到最佳修复性。CN110752143ACN110752143A权利要求书1/1页1.一种提升蓝宝石衬底平坦度的工艺，其特征在于：具体步骤如下：(1)第一次清洗，将晶片放入超声波清洗槽里，加入纯水清洗15min；(2)第一次粗磨，将清洗干净的晶片放入研磨机中，加入研磨液，其中研磨液主要成分由金刚石微粉40-50份、石英砂微粉5-9份、腐植酸4-5份、木质素磺酸钠2-5份、氯化石蜡3-5份、pH调节剂5-8份、润滑剂2-4份、硫化猪油3-4份、非离子表面活性剂6-8份、聚丙二醇5-9份、硅酸钠5-8份，硫化烯烃2-4份、水55-65份组成，设置转速110-130rpm/min，研磨3-4h，使晶片的厚度＜300μm；(3)第二次清洗，将第一次研磨后的晶片放入超声波清洗槽内，加入清洗液，超声震洗15min；(4)退火，将晶片放入退火室，使用快速升温降温炉采用1150°的高温持续30min的退火，而后调整温度使其降至室温；(5)第一次细磨，将退火后的晶片固定在陶瓷盘上，放入研磨机，上盘转速比为8-12rpm/min，下盘转速比为22-30rpm/min，研磨过程中，可以通过利用研磨液的冷却带走热量，使研磨机下盘盘面温度控制在30～40℃。2.根据权利要求1所述的一种提升蓝宝石衬底平坦度的工艺，其特征在于：所述步骤(3)的清洗液由优级纯氢氧化钠与超纯水以100ml：4L的比例调制。3.根据权利要求1所述的一种提升蓝宝石衬底平坦度的工艺，其特征在于：所述步骤(4)的快速升温降温炉采用碳硅棒为加热元件，额定功率为36kw，最高加热温度为1380°，温度的控制方式为自动PID调节。4.根据权利要求1所述的一种提升蓝宝石衬底平坦度的工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，第一次研磨后的TTV＜15μm，Warp＜15μm，Bow＜10μm。2CN110752143A说明书1/4页一种提升蓝宝石衬底平坦度的工艺技术领域[0001]本发明涉及晶体材料的加工工艺，尤其涉及一种提升蓝宝石衬底平坦度的工艺。背景技术[0002]制备蓝宝石衬底的流程主要分为切割、研磨、抛光三大领域。其中在线切以及研磨皆对衬底本身造成极大的应力。使衬底产生变形弯曲，必须在研磨过程完成修复。[0003]其中研磨加工技术因成本以及背粗要求，一般皆采用两段式研磨。第一段快速减薄，第二段建立背粗。其第一段粗磨段约需移除40～50μm的衬底厚度，第二段约需移除10～15μm的衬底厚度。其中控制衬底形状的关键在于粗磨段对线切后的衬底平坦度修复能力。线切后的平坦度指标Warp约落在40μm左右，Bow约落在8μm左右。研磨制程后约可把Warp控制在15μm,Bow控制在4μm以内。相当于出货规格。可见研磨此制程对于衬底平坦度为一关键的制程。目前业界皆为分段研磨(泛称为粗磨、细磨)。其中由于粗磨段移除相当多的衬底厚度，为主要有效修复线切使衬底产生的弯曲和翘曲。[0004]目前业界使用研磨机进行粗磨，上下移除速量有所偏差，修复性较较差，本文通过研究晶片上下表面移除量，通过上下盘面转速比调整，使得上下移除量趋于一致，有效降低提升晶片平坦度。发明内容[0005]针对上述问题，本发明提供了一种提升蓝宝石衬底平坦度的工艺。[0006]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种提升蓝宝石衬底平坦度的工艺一种提升蓝宝石衬底平坦度的工艺，具体步骤如下：[0007](1)第一次清洗，将晶片放入超声波清洗槽