可降低形变应力的衬底加工方法及衬底技术

本发明专利技术提供一种可降低形变应力的衬底加工方法及衬底，包括：将晶棒切割为晶片，并对晶片进行研磨，以改善晶片的平整度；利用开槽部件在晶片的第一表面上开设多个与第一方向平行的第一沟槽，第一方向与晶片的平边方向平行，多个第一沟槽在晶片的第一径向方向上间隔设置，且多个第一沟槽沿第一径向方向布满晶片的第一表面；利用开槽部件在晶片的第一表面上开设多个与第一沟槽垂直的第二沟槽，多个第二沟槽在晶片的第二径向方向上间隔设置，且多个第二沟槽沿第二径向方向布满晶片的第一表面；对开设有第一沟槽和第二沟槽的晶片进行高温退火；利用抛光设备对开设有第一沟槽和第二沟槽的晶片的第二表面进行抛光。该方法减小了晶片的翘曲和变形程度。片的翘曲和变形程度。片的翘曲和变形程度。

【技术实现步骤摘要】
可降低形变应力的衬底加工方法及衬底


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种可降低形变应力的衬底加工方法及衬底。

技术介绍

[0002]半导体产业随着科技的进步，国内外芯片的需求在不断上升；而在竞争激烈的背景下，品质的提升以及产品一致的均匀性至关重要。在LED行业中，所使用的蓝宝石衬底是由晶体切割、研磨、抛光等加工制成，在蓝宝石晶体切割时，钻石线对工件晶棒同时产生脆性破坏、晶体受力挤压以及改变离子之间发生互相作用等现象，从而导致面型不均，产生的表面应力难以消除；消除线切割表面损伤与应力残留的方法一般为研磨加工。研磨分单面研磨以及双面研磨加工；双面研磨占有主要市场，其优势为：双面加工效率高、磨削阻力小且不损伤晶片工件，加工后的产品厚度公差容易控制等优点。
[0003]双面研磨粉料使用B4C(碳化硼)或SiC(碳化硅)达到一定移除量，去除线切痕迹同时，亦可提高厚度的一致性，并且能降低切割后的翘曲程度；但研磨后的表面损伤层仍存在残留的应力。现有的工艺技术流程会导入退火的方式去除表面应力，使两面应力消除。但对晶片进行铜抛及抛光制程后，又会造成晶片的抛光面与未抛光面之间产生较大的应力差异，进而使得衬底晶片产生弯曲或变形现象，从而影响衬底的质量。因此，如何减小晶片的翘曲和变形程度是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种可降低形变应力的衬底加工方法及衬底，以解决现有技术中存在的一个或多个问题。
[0005]根据本专利技术的一个方面，本专利技术公开了一种可降低形变应力的衬底加工方法，所述方法包括：
[0006]将晶棒切割为晶片，并对所述晶片进行研磨，以改善所述晶片的平整度；
[0007]将研磨后的晶片吸附在载台上的真空座上，利用开槽部件在所述晶片的第一表面上开设多个与第一方向平行的第一沟槽，所述第一方向与所述晶片的平边方向平行，多个所述第一沟槽在所述晶片的第一径向方向上间隔设置，且多个所述第一沟槽沿所述第一径向方向布满所述晶片的第一表面；
[0008]利用所述开槽部件在所述晶片的第一表面上开设多个与所述第一沟槽垂直的第二沟槽，多个所述第二沟槽在所述晶片的第二径向方向上间隔设置，且多个所述第二沟槽沿所述第二径向方向布满所述晶片的第一表面；
[0009]对开设有第一沟槽和第二沟槽的晶片进行高温退火；
[0010]利用抛光设备对开设有第一沟槽和第二沟槽的晶片的第二表面进行抛光，所述第二表面为所述晶片的与所述第一表面相对的一面。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，所述开槽部件为开槽砂轮，所述开槽砂轮包括多个平
行且间隔设置的磨料环，各所述磨料环均套置在所述开槽砂轮的外周面上。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述磨料环在过所述开槽砂轮轴线的平面上的截面形状和所述第一沟槽、第二沟槽的截面形状均为梯形。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述梯形的顶部宽度尺寸范围为500
±
20um，所述梯形的底部宽度尺寸范围为1000um
±
20um，所述梯形的高度尺寸范围为50
±
20um，且所述开槽砂轮的相邻两个磨料环之间的间距范围为2300um
±
20um。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，
[0015]利用开槽部件在所述晶片的第一表面上开设多个与第一方向平行的第一沟槽，包括：
[0016]利用开槽部件以第一转速旋转，且沿第一方向移动，以在所述晶片的第一表面上开设多个与第一方向平行的第一沟槽；和/或
[0017]利用所述开槽部件在所述晶片的第一表面上开设多个与所述第一沟槽垂直的第二沟槽，包括：
[0018]将所述晶片旋转90
°
或270
°
，利用开槽部件以第一转速旋转，且沿第一方向移动，以在所述晶片的第一表面上开设多个与所述第一沟槽垂直的第二沟槽。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，所述第一转速范围为2000rpm～2500rpm，且单位面积研削时间范围为5～10秒。
[0020]在本专利技术的一些实施例中，所述磨料环上镀有镍层，且所述磨料环的表面上附着有多个金刚石颗粒。
[0021]在本专利技术的一些实施例中，对所述晶片进行研磨，包括：
[0022]对所述晶片进行双面研磨。
[0023]根据本专利技术的另一方面，还提供了一种可降低形变应力的衬底，所述衬底采用如上权利要求1至8中任意一项所述的可降低形变应力的衬底加工方法加工而成。
[0024]在本专利技术的一些实施例中，，所述衬底上的第一沟槽的数量为33，所述第二沟槽的数量为34。
[0025]本专利技术所公开的可降低形变应力的衬底加工方法及衬底，利用开槽部件在晶片的背面(与抛光面向背的一面)开设多个第一沟槽和多个第二沟槽，第一沟槽和第二沟槽垂直设置，且多个第一沟槽和多个第二沟槽分别沿第一径向方向和第二径向方向布满晶片的背面，即晶片的背面被第一沟槽和第二沟槽划分为多个单元格；通过上述工艺步骤，使得在抛光过程中，减小了晶片背面的应力，从而确保晶片抛光面和未抛光面应力的均匀性，进而缓解了晶片的翘曲和变形程度，确保了衬底成品的平整度。
[0026]本专利技术的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本专利技术的实践而获知。本专利技术的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
[0027]本领域技术人员将会理解的是，能够用本专利技术实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本专利技术能够实现的上述和其他目的。
附图说明
[0028]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本专利技术的原理。为了便于示出和描述本专利技术的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本专利技术实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：
[0029]图1为本专利技术一实施例的可降低形变应力的衬底加工方法的流程示意图。
[0030]图2为本专利技术另一实施例的可降低形变应力的衬底加工方法的流程示意图。
[0031]图3为本专利技术一实施例的开槽部件的结构示意图。
[0032]图4为本专利技术一实施例的可降低形变应力的衬底的结构示意图。
[0033]图5为图4所示衬底的局部结构示意图。
[0034]图6为图5所示衬底的局部SEM扫描电镜图片。
[0035]图7为本专利技术一实施例的用于对衬底开槽的开槽设备示意图。
[0036]图8a至8d分别为现有技术的衬底和本专利技术的衬底在各工艺过程中的弯曲和形变程度对比图。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降低形变应力的衬底加工方法，其特征在于，所述方法包括：将晶棒切割为晶片，并对所述晶片进行研磨，以改善所述晶片的平整度；将研磨后的晶片吸附在载台上的真空座上，利用开槽部件在所述晶片的第一表面上开设多个与第一方向平行的第一沟槽，所述第一方向与所述晶片的平边方向平行，多个所述第一沟槽在所述晶片的第一径向方向上间隔设置，且多个所述第一沟槽沿所述第一径向方向布满所述晶片的第一表面；利用所述开槽部件在所述晶片的第一表面上开设多个与所述第一沟槽垂直的第二沟槽，多个所述第二沟槽在所述晶片的第二径向方向上间隔设置，且多个所述第二沟槽沿所述第二径向方向布满所述晶片的第一表面；对开设有第一沟槽和第二沟槽的晶片进行高温退火；利用抛光设备对开设有第一沟槽和第二沟槽的晶片的第二表面进行抛光，所述第二表面为所述晶片的与所述第一表面相对的一面。2.根据权利要求1所述的可降低形变应力的衬底加工方法，其特征在于，所述开槽部件为开槽砂轮，所述开槽砂轮包括多个平行且间隔设置的磨料环，各所述磨料环均套置在所述开槽砂轮的外周面上。3.根据权利要求2所述的可降低形变应力的衬底加工方法，其特征在于，所述磨料环在过所述开槽砂轮轴线的平面上的截面形状和所述第一沟槽、第二沟槽的截面形状均为梯形。4.根据权利要求3所述的可降低形变应力的衬底加工方法，其特征在于，所述梯形的顶部宽度尺寸范围为500
±
20um，所述梯形的底部宽度尺寸范围为1000um
±
20um，所述梯形的高度尺寸范围为50
±<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志宇，周志豪，王云云，黄建烽，李贤途，
申请(专利权)人：福建晶安光电有限公司，
类型：发明
国别省市：