[實(shí)用新型]用于藍(lán)寶石雙拋片的加工結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520414465.1
• 申請(qǐng)日: 2015-06-16
• 公開（公告）號(hào): CN204935348U
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 左洪波;楊鑫宏;張學(xué)軍;吳俁;孟繁志;姜曉龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱秋冠光電科技有限公司
• 主分類號(hào): B24B37/11
• 分類號(hào): B24B37/11;C09G1/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

（一）技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種晶片加工技術(shù)，具體涉及一種藍(lán)寶石雙拋片的快速技術(shù)。

（二）背景技術(shù)

藍(lán)寶石單晶具有獨(dú)特的晶格結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的力學(xué)性能、化學(xué)惰性及良好的熱學(xué)性能，是目前LED襯底市場(chǎng)的首選材料。同時(shí)，隨著技術(shù)水平的提高，藍(lán)寶石的生長(zhǎng)制造成本也越來(lái)越低，消費(fèi)類電子產(chǎn)品方面的應(yīng)用成為藍(lán)寶石的另一個(gè)重要市場(chǎng)。

不論是在LED應(yīng)用方面，還是在消費(fèi)類電子產(chǎn)品應(yīng)用方面，對(duì)藍(lán)寶石晶片表面質(zhì)量都有較高的要求。通常藍(lán)寶石晶片在研磨去除損傷層之后，最后都會(huì)采用化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）的方法實(shí)現(xiàn)晶片的全局平坦化。然而，藍(lán)寶石硬度高，化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，機(jī)械與化學(xué)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(gè)環(huán)節(jié)想辦法提高加工效率。尤其在CMP工藝過(guò)程中，機(jī)械作用與化學(xué)作用同時(shí)存在，只有機(jī)械與化學(xué)去除作用達(dá)到良好的配合，才可以在提高拋光效率的同時(shí)獲得良好的晶片表面質(zhì)量。

目前藍(lán)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(jīng)雙面研磨后，先將晶片一個(gè)表面經(jīng)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(gè)表面進(jìn)行單面粗拋和CMP精拋，這種單拋翻面工藝制程復(fù)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(jīng)雙面粗磨后，再經(jīng)雙面精磨，最后進(jìn)行雙面CMP拋光，這種雙拋工藝制程簡(jiǎn)單，但是也存在加工效率低的問(wèn)題，同時(shí)雙面精磨時(shí)易于碎片，加工良率較低。

傳統(tǒng)雙面CMP拋光工藝過(guò)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(huì)影響晶片表面粗糙度；而磨料粒徑小則晶片表面質(zhì)量好，但去除速率較低，影響加工效率。

（三）發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種針對(duì)目前藍(lán)寶石晶片雙拋工藝制程中B₄C磨料雙面精磨時(shí)易于碎片以及雙面CMP拋光時(shí)去除效率低、拋光時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題，保證表面質(zhì)量的同時(shí)，有效的提高了拋光效率的用于藍(lán)寶石雙拋片的加工結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：它包括依次排列的B₄C磨料粗磨結(jié)構(gòu)、研磨粗拋結(jié)構(gòu)和CMP精拋結(jié)構(gòu)，B₄C磨料粗磨結(jié)構(gòu)包括240#的B₄C磨料的雙面粗磨結(jié)構(gòu)及W40的B₄C磨料的二次雙面粗磨結(jié)構(gòu)，研磨粗拋結(jié)構(gòu)包括鉆石液，CMP精拋結(jié)構(gòu)包括硅溶膠拋光液。

本實(shí)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(zhì)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(jié)構(gòu)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(shí)用新型的有益效果有：

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

2.研磨粗拋結(jié)構(gòu)與CMP精拋結(jié)構(gòu)可充分發(fā)揮鉆石磨料自銳性好，去除速率較高的優(yōu)勢(shì)，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(jié)構(gòu)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(xué)反應(yīng)速度，提高拋光溫度，進(jìn)一步平衡了機(jī)械與化學(xué)去除率。避免了單一粒徑分布帶來(lái)去除速率與表面質(zhì)量不能兼顧的問(wèn)題，在保證表面質(zhì)量的同時(shí)，有效的提高了拋光效率。

（四）附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

（五）具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

結(jié)合圖1，本實(shí)施例包括依次排列的B₄C磨料粗磨結(jié)構(gòu)、研磨粗拋結(jié)構(gòu)3和CMP精拋結(jié)構(gòu)4，B₄C磨料粗磨結(jié)構(gòu)包括240#的B₄C磨料的雙面粗磨結(jié)構(gòu)1及W40的B₄C磨料的二次雙面粗磨結(jié)構(gòu)2，研磨粗拋結(jié)構(gòu)3包括鉆石液，CMP精拋結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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?cè)苣z質(zhì)量比為15%，溶膠與水的質(zhì)量比約為1:1，漿料PH值10.5。