[實用新型]用于藍寶石雙拋片的加工結構

有效

• 申請號: 201520414465.1
• 申請日: 2015-06-16
• 公開（公告）號: CN204935348U
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 左洪波;楊鑫宏;張學軍;吳俁;孟繁志;姜曉龍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱秋冠光電科技有限公司
• 主分類號: B24B37/11
• 分類號: B24B37/11;C09G1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

（一）技術領域

本實用新型涉及一種晶片加工技術，具體涉及一種藍寶石雙拋片的快速技術。

（二）背景技術

藍寶石單晶具有獨特的晶格結構、優異的力學性能、化學惰性及良好的熱學性能，是目前LED襯底市場的首選材料。同時，隨著技術水平的提高，藍寶石的生長制造成本也越來越低，消費類電子產品方面的應用成為藍寶石的另一個重要市場。

不論是在LED應用方面，還是在消費類電子產品應用方面，對藍寶石晶片表面質量都有較高的要求。通常藍寶石晶片在研磨去除損傷層之后，最后都會采用化學機械拋光（CMP）的方法實現晶片的全局平坦化。然而，藍寶石硬度高，化學性質非常穩定，機械與化學方法的去除速率都比較慢。因此，為提高加工效率，降低加工成本，需要從晶片加工的各個環節想辦法提高加工效率。尤其在CMP工藝過程中，機械作用與化學作用同時存在，只有機械與化學去除作用達到良好的配合，才可以在提高拋光效率的同時獲得良好的晶片表面質量。

目前藍寶石雙拋片主要有兩種工藝制程，一種是單拋翻面工藝，即晶片經雙面研磨后，先將晶片一個表面經單面鉆石液粗拋、單面CMP精拋后，再將晶片翻面，將晶片另一個表面進行單面粗拋和CMP精拋，這種單拋翻面工藝制程復雜，加工效率低，而且晶片表面平整度差；另一種是雙拋工藝制程，即晶片經雙面粗磨后，再經雙面精磨，最后進行雙面CMP拋光，這種雙拋工藝制程簡單，但是也存在加工效率低的問題，同時雙面精磨時易于碎片，加工良率較低。

傳統雙面CMP拋光工藝過程中多采用單一粒徑分布的硅溶膠拋光液，單一磨料粒徑分布的弊端在于：磨料粒徑大有利于提高去除速率，但會影響晶片表面粗糙度；而磨料粒徑小則晶片表面質量好，但去除速率較低，影響加工效率。

（三）發明內容

本實用新型的目的在于提供一種針對目前藍寶石晶片雙拋工藝制程中B₄C磨料雙面精磨時易于碎片以及雙面CMP拋光時去除效率低、拋光時間長等問題，保證表面質量的同時，有效的提高了拋光效率的用于藍寶石雙拋片的加工結構。

本實用新型的目的是這樣實現的：它包括依次排列的B₄C磨料粗磨結構、研磨粗拋結構和CMP精拋結構，B₄C磨料粗磨結構包括240#的B₄C磨料的雙面粗磨結構及W40的B₄C磨料的二次雙面粗磨結構，研磨粗拋結構包括鉆石液，CMP精拋結構包括硅溶膠拋光液。

本實用新型還有這樣一些特征：

1、所述的鉆石液中采用的研磨墊材質為聚氨酯，磨料為多晶金剛石粉，磨料粒徑為3~25μm；

2、所述的CMP精拋結構中的硅溶膠拋光液包括兩種不同粒徑溶膠，一種粒徑為80~120nm，一種15~40nm。

本實用新型的有益效果有：

1.240#及W40的B₄C磨料粗磨結構，在小壓力高轉速的條件下進行研磨，可在保證去除速率的同時，盡量減小晶片損傷層厚度。

2.研磨粗拋結構與CMP精拋結構可充分發揮鉆石磨料自銳性好，去除速率較高的優勢，又可以減小晶片劃傷甚至碎片的可能，改善晶片表面的光潔度。

3.CMP精拋結構中的硅溶膠拋光液包括兩種不同粒徑溶膠，粒徑硅膠的加入增大了磨料與晶片表面的接觸面積，加快化學反應速度，提高拋光溫度，進一步平衡了機械與化學去除率。避免了單一粒徑分布帶來去除速率與表面質量不能兼顧的問題，在保證表面質量的同時，有效的提高了拋光效率。

（四）附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

（五）具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進行詳細說明。

結合圖1，本實施例包括依次排列的B₄C磨料粗磨結構、研磨粗拋結構3和CMP精拋結構4，B₄C磨料粗磨結構包括240#的B₄C磨料的雙面粗磨結構1及W40的B₄C磨料的二次雙面粗磨結構2，研磨粗拋結構3包括鉆石液，CMP精拋結構4包括硅溶膠拋光液。

鉆石液中采用的氨酯研磨墊，磨料為多晶金剛石粉，磨料粒徑為5μm。CMP精拋結構中采用的硅溶膠拋光液一種粒徑為100nm，一種20nm，其中小粒徑溶膠占總溶膠質量比為15%，溶膠與水的質量比約為1:1，漿料PH值10.5。