一种蓝宝石衬底抛光装置及工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102513906A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102513906A(43)申请公布日2012.06.27(21)申请号201110428941.1(22)申请日2011.12.20(71)申请人元亮科技有限公司地址214037江苏省无锡市北塘区江海西路金山北科技园金山四支路9号(72)发明人柳祝平黄小卫王联(74)专利代理机构无锡市大为专利商标事务所32104代理人殷红梅涂三民(51)Int.Cl.B24B29/02(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图11页(54)发明名称一种蓝宝石衬底抛光装置及工艺(57)摘要本发明公开了一种蓝宝石衬底抛光装置及抛光工艺，在机架上转动安装有转轴，在转轴的顶端部固定有抛光台，在抛光台的上表面固定有水晶抛光垫，在水晶抛光垫上方设有磨料供给机构；在机械臂上通过胶轮安装有固定环，在固定环内设有衬底固定盘，在衬底固定盘上方设有将衬底固定盘固定的蓝宝石衬底压向水晶抛光垫的加压机构；所述水晶抛光垫由多个厚度相同的水晶片用紫外胶粘附在抛光台的上表面上，相邻两片水晶片之间的间隙为0.5~2mm。本发明抛光后蓝宝石衬底平面度小于5um，表面粗糙度小于0.3nm，且衬底表面无复杂生成物，无需进行复杂的后清洗，既节约成本，又提高了成品率。CN1025396ACN102513906A权利要求书1/1页1.一种蓝宝石衬底抛光装置，其特征是：在机架（113）上转动安装有转轴（114），在转轴（114）的顶端部固定有抛光台（101），在抛光台（101）的上表面固定有水晶抛光垫（102），在水晶抛光垫（102）上方设有磨料供给机构；在机械臂（107）上通过胶轮（108）安装有固定环（106），在固定环（106）内设有衬底固定盘（104），在衬底固定盘（104）上方设有将衬底固定盘（104）固定的蓝宝石衬底压向水晶抛光垫（102）的加压机构（105）；所述水晶抛光垫（102）由多个厚度相同的水晶片（112）用紫外胶粘附在抛光台（101）的上表面上，相邻两片水晶片（112）之间的间隙为0.5~2mm。2.如权利要求1所述的蓝宝石衬底抛光装置，其特征是：所述水晶片（112）的形状为长方形或者正多边形。3.如权利要求1或2所述的蓝宝石衬底抛光装置，其特征是：所述水晶片（112）的厚度为0.5~1mm，水晶片（112）的平面度为1～3um。4.如权利要求1所述的蓝宝石衬底抛光装置，其特征是：所述加压机构（105）为块铁或者砝码。5.如权利要求1所述的蓝宝石衬底抛光装置，其特征是：所述磨料供给机构包括在机架（113）上安装的固定支架（111），在固定支架（111）上安装有漏斗固定升降横臂（109），在漏斗固定升降横臂（109）上固定有磨料供给漏斗（110）。6.一种使用蓝宝石衬底抛光装置进行蓝宝石衬底抛光的工艺，其特征是该工艺包括如下步骤：a、在抛光装置的转轴上安装抛光台，用紫外胶将水晶片粘附在抛光台的上表面上，相邻两片水晶片之间的间隙为0.5~2mm；b、将磨料供给机构固定于机架上，加入SiO2粉末，SiO2粉末的粒径控制在70～90nm；c、启动抛光台的转轴，使抛光台转速保持在30~90r/min，将磨料供给机构的控料阀门打开，使SiO2磨料以2~6ml/min的流量连续提供给水晶抛光垫，10~20min后关闭转轴及磨料供给机构，预先使其磨料均匀分布于抛光垫上；d、将要抛光的蓝宝石衬底用蜡粘贴在衬底固定盘上，使其抛光面面向抛光垫放置，把加压机构放置在衬底固定盘上，然后套上固定环，调节胶轮，使其两者紧密接触；e、二次启动抛光台的转轴，使抛光台转速保持在30~90r/min，蓝宝石衬底在摩擦力的作用下跟随抛光台自旋，将磨料供给机构的控料阀门打开，使SiO2磨料以2~6ml/min的流量连续提供给抛光垫，将衬底抛光到所需精度。2CN102513906A说明书1/4页一种蓝宝石衬底抛光装置及工艺技术领域[0001]本发明涉及半导体材料领域，本发明公开了蓝宝石衬底抛光装置，本发明还公开了蓝宝石衬底抛光工艺。背景技术[0002]随着高亮度LED在照明工程领域需求量的急剧增长，带动了国内蓝宝石衬底材料制备产业的发展。由于蓝宝石晶体(α—Al2O3)具有耐高温、耐腐蚀、透光波段宽等显著特点，是外延长GaN的首选衬底材料，但也正是由于蓝宝石硬度极高、脆性大、化学性质稳定的特点，给材料加工，尤其是晶片表面纳米级抛光在技术上带来很多困难。为应对光电技术的发展对产品衬底材料表面提出的超光滑、无损伤的要求，必须对蓝宝石衬底进行精细抛光。[0003]进行蓝宝石衬底抛光的工艺方法主要有机械抛光、化学抛光和化学机械抛光（ChemicalMechanicalPolish