一种蓝宝石衬底切割片再生加工方法.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CN109571199A(43)申请公布日2019.04.05(21)申请号201811345946.6(22)申请日2018.11.13(71)申请人浙江博蓝特半导体科技股份有限公司地址321016浙江省金华市南二环西路2688号(72)发明人徐良蓝文安占俊杰阳明益刘建哲余雅俊(74)专利代理机构浙江杭州金通专利事务所有限公司33100代理人胡杰平(51)Int.Cl.B24B19/22(2006.01)B24B41/06(2012.01)B24B49/12(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种蓝宝石衬底切割片再生加工方法(57)摘要本发明公开一种蓝宝石衬底切割片再生加工方法，包括万向底座平台、研磨砂轮、X光绕射仪器。通过该设计方法，将衬底切割片单面吸附于平台后，以X光折射仪器配合万象底座平台调整方位后，以砂轮进行单面研磨。确保衬底切割片再生后，将厚度差异、表面晶体轴向偏轴修正回合格规格，完成衬底切割片的再生。CN109571199ACN109571199A权利要求书1/1页1.一种蓝宝石衬底切割片再生加工方法，其特征在于：单面固定于万向平台上，另一面以研磨砂轮对厚度差异过大、表面晶体轴向偏轴的切割片进行修整。2.据权利要求1所述的再生加工方法，其特征可以是平台转动、砂轮不转动，可以是平台不转动、砂轮转动，也可以是平台转动、砂轮也转动的方式进行研磨。3.据权利要求1所述的单面固定于万向平台，其特征可以是树脂贴附、真空吸附、侧面夹钳方式固定。4.据权利要求1所述的研磨砂轮，其特征可以是金刚石、碳化硼、蓝宝石等磨料制成的砂轮。5.据权利要求1所述的研磨砂轮，其特征也可以是贴附抛光垫的抛光砂轮。6.据权利要求1所述的衬底切割片厚度差异过大，其特征为晶片内厚度区域分布不一的衬底，过厚或过薄位置可集中或分散于衬底各区域。厚度差异值为30微米～5毫米。7.据权利要求6所述的衬底切割片，其外型特征包括但不限于2～12寸衬底，可为圆、方片等不同外型的衬底。8.据权利要求6所述的衬底切割片，其特征可包括但不限于碳化硅、氮化镓单晶衬底及单晶上生长外延层后的衬底。2CN109571199A说明书1/2页一种蓝宝石衬底切割片再生加工方法技术领域[0001]本发明属于半导体领域，涉及蓝宝石衬底切割、定向工艺。背景技术[0002]蓝宝石衬底为高温生长的单晶体，其硬度仅次于金刚石、熔点为2250℃。困难的生长条件，造就昂贵的蓝宝石晶体成本。超高硬度，造就金刚石线进行才能切割蓝宝石晶棒。蓝宝石衬底大量用于III-V族LED器件氮化物外延薄膜生长，要求衬底表面晶体轴向偏轴(C轴偏M轴0.2度)。蓝宝石晶棒进行多线切割时，晶棒借由X光折射仪定向后进行切割。切割后片内厚度值均在780～800微米(片内厚度差小于30微米)的衬底进行双面研磨工序。研磨后片内厚度值均在690～710微米(片内厚度差小于10微米)，再进行后面倒角、退火、贴蜡、铜抛、化学机械抛光等工序，完成蓝宝石衬底加工。[0003]因蓝宝石高硬度的关系，多线切割时，金刚石线会受晶棒端面排挤(端跳)，造成切割后衬底头、尾区域(头、尾区域各1～3片区域)的衬底厚度均一性不佳，以及头、尾片的各有一侧表面晶体轴向偏轴过大，不符合III-V族LED器件氮化物外延生长所需。[0004]此外，蓝宝石晶棒粘接时，若粘接不好，造成衬底表面晶体轴向偏轴，则整趟数百片衬底切割片将形成不良品，无法进行下道研磨工序。发明内容[0005]本发明的目的是借由再生加工方法，来将衬底切割不良片再生，减少昂贵的单晶衬底损失。[0006]为解决上述问题，本发明提供一种再生加工方法，搭配万向底座平台、研磨砂轮、X光折射仪器，用于修复切割时金刚石线端跳、定角时角度定错等，造成厚度差异过大、表面晶体轴向偏轴不良品。附图说明[0007]图1一种带万向平台与X光折射仪量测的蓝宝石衬底切割片再生加工系统图[0008]图中1为万向平台。2为待再生衬底。3为研磨砂轮。4、5为X光折射仪发射器与接收器。6为衬底表面晶体轴向。具体实施方式[0009]再生加工方法，借由万向底座平台吸附切割片单面，以金刚石砂轮对靠非吸附侧的面进行研磨修整，将厚度差大的区域磨除，将切割片整片厚度差控制在30微米以内。[0010]研磨砂轮可以是#180到#800号金刚石砂轮，透过研磨方式移除较厚区域。[0011]借由砂轮下压装置搭配测厚仪器，回馈至砂轮下压装置，确保切割片厚度不低于690微米。[0012]图中1为万向平台。2为待再生衬底。3为研磨砂轮。4、5为X光折射仪发射器与接收3CN109571199A说明书2/2页器。6为衬底表面晶体轴向。4CN109571199A说明书