一种大尺寸蓝宝石衬底晶圆片的面型修复方法技术

本发明专利技术公开了一种大尺寸蓝宝石衬底晶圆片的面型修复方法，该方法具体为：首先在晶片的一面均匀涂覆UV胶并轻压贴于陶瓷盘上，采用紫外线照射晶片表面直至UV胶凝固；再对陶瓷盘上的晶片进行单面研磨；检测研磨效果后取下并清洗晶片；然后对晶片进行退火处理；再在经单面研磨的一面均匀涂覆液态蜡并烘烤后贴于陶瓷盘上；对晶片另一个面进行硬抛；检测硬抛效果后下蜡清洗即可。该方法对于蓝宝石衬底晶圆的面型修复效果好，磨削量少，一方面可以有效降低晶片的翘曲度，另一方面能够提高生产的效率和成本。

A method of surface repair for large size sapphire wafer

The invention discloses a method for repairing the surface of a large-size sapphire substrate wafer. The method is as follows: first, evenly coat one side of the wafer with UV glue and lightly press it on the ceramic disk, irradiate the wafer surface with UV until the UV glue solidifies; then grind the wafer on the ceramic disk on one side; remove and clean the wafer after testing the grinding effect; and then anneal the wafer After that, the liquid wax is evenly coated on one side of the wafer which has been grinded on one side and then pasted on the ceramic plate after baking; the other side of the wafer is hard polished; after the hard polishing effect is detected, the wax can be removed for cleaning. This method has a good effect on the surface repair of sapphire substrate wafer with less grinding. On the one hand, it can effectively reduce the warpage of wafer, on the other hand, it can improve the production efficiency and cost.

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸蓝宝石衬底晶圆片的面型修复方法
本专利技术属于晶体加工领域，具体涉及一种大尺寸蓝宝石衬底晶圆片的面型修复方法。
技术介绍
在蓝宝石衬底片的加工中，晶片的尺寸越大，在切片后晶片的翘曲度则越大。为降低晶片的翘曲度，在后道的加工过程中，传统工艺一般采用对晶片进行双面研磨和单面硬抛的方式，对晶片的表面双面修复，以达到降低晶片翘曲度，维持晶片表面平坦的目的。但传统的加工工艺存在如下不足：(1)由于切片后蓝宝石的韧性较好，在双面研磨盘的压力下，会将晶片压平，对晶片双面进行均匀的磨削，在盘压力释放后，晶片会恢复之前的面型，导致双面研磨对于晶片面型的修复作用较小；(2)面型修复分为双面研磨和单面硬抛的方式，一方面为了降低晶片的翘曲度，另一方面为了去除晶片表面的损伤层，保障晶片的翘曲度，则需要修复时间长，磨削量多，才能达到保证晶片平坦的目的。
技术实现思路
针对现有技术在蓝宝石衬底晶圆片的面型修复方面的不足，本专利技术提供了一种大尺寸蓝宝石衬底晶圆片的面型修复方法，该方法对于蓝宝石衬底晶圆的面型修复效果好，磨削量少，一方面可以有效降低晶片的翘曲度，另一方面能够提高生产的效率和成本。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种大尺寸蓝宝石衬底晶圆片的面型修复方法，包括以下步骤：步骤1)贴片：采用真空吸附晶片，在晶片未被吸附的一面均匀涂覆UV胶并轻压贴于干净平坦的陶瓷盘上，采用紫外线照射晶片表面，直至UV胶凝固，关闭紫外线灯光；步骤2)单面研磨：将步骤1)贴片后的陶瓷盘放于单面研磨机上，采用研磨液对晶片单面进行均匀磨削；步骤3)检测：在陶瓷盘上对经步骤2)处理的单个晶片取5～8个点，使用量表测量晶片的厚度，并计算厚度的差异，要求厚度差异小于2μm；步骤4)下片：将步骤3)检测合格的贴有晶片的陶瓷盘放于加热平台上，对陶瓷盘进行加热，待UV胶熔化后，取下晶片，采用清洗剂配合超声清洗晶片并甩干；步骤5)退火：将经步骤4)清洗后的晶片采用高温烧结，去除研磨过程中机械力对晶片产生的应力，降低晶片的翘曲度；步骤6)再贴片：针对步骤5)退火后的晶片，将经步骤2)单面研磨的一面采用液态蜡贴片工艺贴于干净平坦的陶瓷盘上；步骤7)硬抛：将步骤6)贴片后的陶瓷盘放于单面铜抛机上，采用钻石液对晶片另一个面进行均匀磨削；步骤8)再检测：在陶瓷盘上对经步骤7)处理的单个晶片取5～8个点，使用量表测量晶片的厚度，并计算厚度的差异，要求厚度差异小于2μm；步骤9)下蜡清洗：将步骤8)检测合格的贴有晶片的陶瓷盘放于加热平台上，对陶瓷盘进行加热，待液态蜡熔化后，取下晶片，采用清洗剂配合超声清洗晶片并甩干，即可。优选地，步骤1)所述将晶片轻压贴于陶瓷盘上的作用压力小于5kg。优选地，步骤1)所述紫外线照射晶片的时间为5～10s。优选地，步骤2)所述研磨的压力为30～60g/cm2。优选地，步骤2)所述研磨液为D50粒径为70μm的碳化硼研磨液。优选地，步骤7)所述钻石液为粒径为4.0μm的多晶钻石液。本专利技术的有益效果如下：(1)在面型修复上，对比传统采用双面研磨-退火-硬抛的工艺，采用轻压贴片的方式，保障了晶片的面型不会受压力的作用而产生变化，将晶片固定后采用单面研磨的方式进行修复，先对晶片一个面的面型进行修复；其后退火消除研磨对晶片产生的应力残留；再采用贴蜡的方式将晶片修复后平坦的研磨面贴于陶瓷盘上，通过硬抛的方式，修复晶片另一面的面型；通过此工艺能够大大降低晶片的翘曲度，解决了传统工艺下，双面研磨工艺面型修复作用小的弊端。(2)在加工效率上，传统的工艺采用双面研磨的方式修复切割后晶片表面的损伤层，后通过硬抛修复晶片单面的研磨损伤层，晶片厚度去除较多。而本专利技术的方法，减少了晶片一个面的研磨损伤层的修复，直接采用硬抛修复晶片切割面的损伤层，大大降低了晶片厚度的去除量；一方面能够提高加工的效率，另一方面降低了晶片的进站厚度，延伸至切割工艺可以提高了晶棒切割的出片数。附图说明图1为对晶片进行真空吸附的示意图；图2为通过UV胶固定晶片于陶瓷盘上进行研磨的示意图；图3为通过液态蜡固定晶片于陶瓷盘上进行研磨的示意图。图中：1、晶片；2、陶瓷盘；3、UV胶；4、液态蜡；5、晶片中心；6、中心线；7、真空吸附装置；8、面型修复的厚度；9、切割损伤层。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步阐述。实施例1一种大尺寸蓝宝石衬底晶圆片的面型修复方法，具体步骤如下：(1)贴片：如图1、2所示，采用真空吸附装置7环形真空吸附晶片1，吸附面积不宜过大，避免造成晶片1的面型变化。在晶片1未被吸附的一面均匀涂覆UV胶3并轻压贴于干净平坦的陶瓷盘2上，对晶片作用压力必须小于5kg，避免在重压下晶片压片，影响对晶片面型的修复作用；采用紫外线照射晶片1表面10s，直至UV胶3凝固，关闭紫外线灯光。(2)单面研磨：将贴片后的陶瓷盘放于单面研磨机上，采用配置好的D50粒径为70μm的碳化硼研磨液对晶片单面进行均匀磨削，一方面去除切割对晶片表面造成的损失层，另一方面对晶片需研磨面的面型进行修复，降低晶片研磨面的翘曲度。研磨压力设定为60g/cm2，去除25～30μm后，取出陶瓷盘，将晶片表面的研磨液冲洗干净。如图1所示，晶片中心5距中心线6的距离为翘曲度。面型修复的厚度8、切割损伤层9分别如图2所示，其中虚线一直延伸至晶片1内部，表示具体操作需在晶片1的晶面上完成。(3)检测：在陶瓷盘上对经(2)处理的单个晶片取5～8个点，使用量表测量晶片的厚度，并计算厚度的差异，要求厚度差异小于2μm，及晶片单面的翘曲度控制在2μm以内。(4)下片：将经(3)检测合格的贴有晶片的陶瓷盘放于加热平台上，对陶瓷盘进行加热，待UV胶熔化后，取下晶片，采用清洗剂配合超声清洗晶片并甩干。(5)退火：将清洗后的晶片采用高温烧结，退火温度为1400℃，去除研磨过程中机械力对晶片产生的应力，降低晶片的翘曲度。(6)再贴片：如图3所示，将退火后的晶片1，在经单面研磨的一面均匀涂覆液态蜡4并烘烤15～20s后贴于干净平坦的陶瓷盘2上。(7)硬抛：将贴片后的陶瓷盘放于单面铜抛机上，采用粒径为4.0μm的多晶钻石液对晶片另一个面进行均匀磨削，修复晶片另一个面的面型并去除表面切割的损伤层，机械压力设定为150～200g/cm2，去除30～35μm。面型修复的厚度8、切割损伤层9分别如图3所示，其中虚线一直延伸至晶片1内部，表示具体操作需在晶片1的晶面上完成。(8)再检测：在陶瓷盘上对经(7)处理的单个晶片取5～8个点，使用量表测量晶片的厚度，并计算厚度的差异，要求厚度差异小于2μm，及晶片单面的翘曲度控制在2μm以内。(9)下蜡清洗：将经(8)检测合格的贴有晶片的陶瓷盘放于加热平台上，对陶瓷盘进行加热，待液态蜡熔化后，取下晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大尺寸蓝宝石衬底晶圆片的面型修复方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)贴片：采用真空吸附晶片，在晶片未被吸附的一面均匀涂覆UV胶并轻压贴于干净平坦的陶瓷盘上，采用紫外线照射晶片表面，直至UV胶凝固，关闭紫外线灯光；/n步骤2)单面研磨：将步骤1)贴片后的陶瓷盘放于单面研磨机上，采用研磨液对晶片单面进行均匀磨削；/n步骤3)检测：在陶瓷盘上对经步骤2)处理的单个晶片取5～8个点，使用量表测量晶片的厚度，并计算厚度的差异，要求厚度差异小于2μm；/n步骤4)下片：将步骤3)检测合格的贴有晶片的陶瓷盘放于加热平台上，对陶瓷盘进行加热，待UV胶熔化后，取下晶片，采用清洗剂配合超声清洗晶片并甩干；/n步骤5)退火：将经步骤4)清洗后的晶片采用高温烧结，去除研磨过程中机械力对晶片产生的应力，降低晶片的翘曲度；/n步骤6)再贴片：针对步骤5)退火后的晶片，将经步骤2)单面研磨的一面采用液态蜡贴片工艺贴于干净平坦的陶瓷盘上；/n步骤7)硬抛：将步骤6)贴片后的陶瓷盘放于单面铜抛机上，采用钻石液对晶片另一个面进行均匀磨削；/n步骤8)再检测：在陶瓷盘上对经步骤7)处理的单个晶片取5～8个点，使用量表测量晶片的厚度，并计算厚度的差异，要求厚度差异小于2μm；/n步骤9)下蜡清洗：将步骤8)检测合格的贴有晶片的陶瓷盘放于加热平台上，对陶瓷盘进行加热，待液态蜡熔化后，取下晶片，采用清洗剂配合超声清洗晶片并甩干，即可。/n...

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸蓝宝石衬底晶圆片的面型修复方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)贴片：采用真空吸附晶片，在晶片未被吸附的一面均匀涂覆UV胶并轻压贴于干净平坦的陶瓷盘上，采用紫外线照射晶片表面，直至UV胶凝固，关闭紫外线灯光；
步骤2)单面研磨：将步骤1)贴片后的陶瓷盘放于单面研磨机上，采用研磨液对晶片单面进行均匀磨削；
步骤3)检测：在陶瓷盘上对经步骤2)处理的单个晶片取5～8个点，使用量表测量晶片的厚度，并计算厚度的差异，要求厚度差异小于2μm；
步骤4)下片：将步骤3)检测合格的贴有晶片的陶瓷盘放于加热平台上，对陶瓷盘进行加热，待UV胶熔化后，取下晶片，采用清洗剂配合超声清洗晶片并甩干；
步骤5)退火：将经步骤4)清洗后的晶片采用高温烧结，去除研磨过程中机械力对晶片产生的应力，降低晶片的翘曲度；
步骤6)再贴片：针对步骤5)退火后的晶片，将经步骤2)单面研磨的一面采用液态蜡贴片工艺贴于干净平坦的陶瓷盘上；
步骤7)硬抛：将步骤6)贴片后的陶瓷盘放于单面铜抛机上，采用钻石液对晶片另一个面进行均匀磨削；
步骤8)再检测：在陶瓷盘上对经步骤7)处理的单个...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆昌程，宋述远，蔡金荣，
申请(专利权)人：江苏吉星新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32