[實用新型]一種襯底材料的制作設備

有效

• 申請號: 201721370232.1
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN207282469U
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 林武慶;賴柏帆;陳文鵬
• 申請（專利權）人: 福建北電新材料科技有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種襯底材料的制作設備，尤其涉及一種硬脆材料襯底片磨拋加工效率與均勻性提高的設備。

背景技術

硬脆材料應用廣泛，典型包含單晶碳化硅，藍寶石，氮化鎵，和金剛石等，也是第二，第三代半導體，憑借其寬禁帶、高熱導率、高擊穿電場、高抗輻射能力等特點, 第三代半導體技術應用將在節能減排、信息技術、國防三大領域催生上萬億元潛在市場，而碳化硅和氮化鎵器件很可能成為推動整個電力電子、光電子和微波射頻三大領域效率提升和技術升級的關鍵動力之一。近年來迅速滲透到照明，電力器件，微波射頻等領域的各個角落，市場規模快速提升，應用領域不斷延伸，在液晶顯示器背光源、汽車用燈、裝飾燈、通用照明、電動車、5G應用等領域有著廣泛的應用市場，成為未來新能源發展的方向之一。

目前以微波器件使用的主要半導體材料是碳化硅基GaN,而由于GaN材料具有非常高的熔點和溶解時非常高的壓力，其單晶很難制備，所以必須在合適的襯底材料上生長薄膜。目前可以用于微波器件襯底的材料主要有單晶碳化硅、單晶硅等。而微波器件襯底的加工質量對最終GaN半導體功率和壽命有很重要的影響。目前, 微波器件襯底主要經過線切、雙面研磨、倒角、高溫退火、單面銅拋、單面CMP等主要加工工序，最終達到超光滑無損傷的表面（表面粗糙度Ra≤0.2nm）。

經過線切表面會有嚴重線切痕，必須以雙面研磨對襯底表面進行快速減薄。并是表面平整。如在研磨時由于磨料的聚集于沉積，造成TTV與表面損傷嚴重，在經過單面銅拋修護后，單面CMP加工后晶片常常因為循環磨料的使用，而使得一是拋光磨料不均勻造成移除速率不穩定，導致晶片TTV太大，二是由于磨料的團聚造成大顆粒拋光使晶片表面刮傷產生。為了增加磨拋均勻性與穩定性，目前業內主要是采取提高磨料更換頻率。然而，在業界量產襯底片主要成本是主要關鍵。在減少磨料使用次數，頻頻更換磨料方式，這會使得

從研磨加工開始到單面CMP拋光的加工成本整個提高，無法達到低成本生產要求。目前，對于不達標的襯底片進行重新加工，使其刮傷與均勻性符合要求，然而，在重新加工過程中需去除較多的材料，雖然表面品質能夠滿足要求，但會造成襯底的厚度過薄而不符合要求。且重新加工工藝過程復雜，成本高。因此，針對硬脆材料襯底磨拋加工的晶片探索一種高效

與高均勻性的方法顯得十分必要。

發明內容

針對上述問題，本實用新型提出了一種襯底材料的制作設備，即采用超聲波在磨拋過程中將磨拋液進行震動，在透過折疊濾芯將震動過程的雜質與氣泡過濾，使整個過程中漿料可以均勻分散，達到磨拋移除速率的穩定與晶片表面無刮傷，使襯底面形滿足精度要求。該方法能夠實現避免加工過程中因為磨料分散不均或沉積造成的品質影響，大大提高了襯底的磨拋過程的均勻性與晶片表面品質。

本實用新型解決上述問題的技術方案為：一種襯底材料的制作設備，用于襯底減薄工藝，具有磨拋組件、固定組件、磨拋劑組件以及基架，所述固定組件向襯底施加朝向磨拋組件的作用力，所述磨拋劑組件向磨拋組件輸入磨拋劑，磨拋劑輸入到襯底和磨拋組件之間，通過摩擦對襯底進行減薄，基架用于連接磨拋組件、固定組件以及磨拋劑組件，其特征在于：所述磨拋劑組件中設置有超聲裝置，超聲裝置在工作時對磨拋劑組件中的磨拋劑進行超聲振動，磨拋劑組件與磨拋組件之間設置有過濾裝置，用于對磨拋劑的雜質或超聲在磨拋劑中產生氣泡進行過濾。

優選地，所述磨拋組件包括銅盤或鐵盤。

優選地，所述固定組件包括氣動裝置。

優選地，所述磨拋劑包括磨拋液或磨拋粉。

優選地，所述磨拋劑組件具有回收裝置，對減薄襯底之后的磨拋劑進行回收。

優選地，所述過濾裝置包括濾芯。

本實用新型還提供了另一種襯底制作設備的技術方案，用于襯底減薄工藝，具有磨拋組件、固定組件、磨拋劑組件以及基架，所述固定組件向襯底施加朝向磨拋組件的作用力，所述磨拋劑組件向磨拋組件輸入磨拋劑，磨拋劑輸入到襯底和磨拋組件之間，通過摩擦對襯底進行減薄，基架用于連接磨拋組件、固定組件以及磨拋劑組件，其特征在于：所述磨拋組件中設置有超聲裝置，超聲裝置在工作時對襯底和磨拋組件之間的磨拋劑進行超聲振動。

優選地，所述超聲裝置具有超聲頭，超聲頭設置在磨拋組件與襯底接觸一側的中心位置或磨拋組件的四周，超聲頭向磨拋劑發出震蕩超聲波。

優選地，所述超聲裝置具有超聲頭，超聲頭設置在磨拋組件與襯底接觸一側，所述超聲裝置的超聲頭為復數個，在磨拋組件上對稱分布。