一种锑化铟晶片的磨削方法技术

本发明专利技术公开了一种锑化铟晶片的磨削方法，所述方法包括以下步骤：对待加工的锑化铟晶片进行图像预采集识别，获得所述锑化铟晶片的中心位置数据；根据所述锑化铟晶片的中心位置数据，设置磨削参数；使所述锑化铟晶片纵向运动，且纵向运动过程中所述锑化铟晶片自转，利用砂轮对所述锑化铟晶片进行磨削，完成割圆操作；利用砂轮完成对所述锑化铟晶片上表面及下表面的倒角操作。本发明专利技术精确定位晶片中心、参考面位置，配合晶片识别后的砂轮研磨工艺，进行割圆和倒角处理，来达到多步骤、精确研磨的效果。有效地降低了倒角过程中的崩边问题，确保了工艺条件的可重复性，提高了晶片外形的一致性，提高了成品率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，特别是涉及。
技术介绍
红外焦平面探测技术的显著优点之一就是可获得更多地面目标信息，在目标搜寻、导弹预警探测、情报侦察等军事和相关的民用领域有着广阔的应用前景。为了满足锑化铟焦平面阵列器件的面阵向大规模化发展，必须发展3英寸锑化铟晶片材料。3英寸锑化铟晶片外形标准化工艺是锑化铟晶片加工工艺的关键工艺之一。由于锑化铟材料本身的特殊性，使得由<111>方向生长的晶体加工的晶片，电学参数一致性较差，无法满足焦平面器件的需要，而必须通过<211>方向生长晶体，再通过<111>方向切割晶体得到<111>的晶片。由于晶体材料的各向异性性质，在<211>方向上生长单晶晶锭时， 各个方向生长速率不同，从而生长界面并不是近似圆形，而是一个“D”形或者是梯形。生长界面的不同，最终导致两个不同方向生长的晶锭外形也不一样。<111>方向生长的晶锭等径部分近似圆柱体，而<211>方向生长的晶锭等径部分则类似大坝。这种通过<211>方向生长的晶锭，在<111>方向上切割时，需要旋转一定角度。由于旋转方向垂直于大面(也就是生长界面的梯形底边)，因此可以在一定程度上增大梯形的高度，从而缩小底边高度比。这种高度上的增加仍然和大的底边在尺寸上有相当大的差距，常常高度仅仅有底边尺寸的一半。这种非规则性对于晶片的标准化工艺而言，是一项巨大的挑战。常规的半导体材料工艺过程是单晶生长、滚圆、做主参考面、切割、倒角。但是由于锑化铟材料本身的特殊性，一方面，晶锭外观非常不规则，无法通过滚圆工艺实现；而另一方面，即使实现了滚圆工艺，由于需要转角度切割，切割出的晶片也是椭圆形，这样就使滚圆工艺失去了意义。因此常规的半导体材料工艺无法应用于3英寸锑化铟材料工艺。目前的锑化铟材料工艺是在晶体生长后，直接对非规则外形的晶锭进行切割。目前的倒角工艺，只能针对面积较小的晶片进行加工，对于1. 5英寸内的锑化铟晶片，普遍采用原始的手工做参考面，并进行倒角的工艺。3英寸锑化铟晶片同以前的小尺寸晶片一样， 都用于同样的探测器，由于探测器并没有因为使用3英寸晶片而增加厚度，因此探测器对两种晶片的最终厚度要求一致。出于成本的考虑，原始的切割晶片厚度不可能随着面积的增加而成比例增加，面积厚度比的增大使得3英寸的晶片更容易碎裂。早前的手工磨圆倒角工艺，对人的技能依赖性较大，无法形成规模化生产，人的劳动强度大。而且由于锑化铟材料硬度小，容易沿解理面解理的特点，在加工的过程中很容易碎裂。3英寸锑化铟材料的发展，使得这种困难的情况进一步加剧。
技术实现思路
本专利技术提供，用以解决现有技术中存在的标准化成型工艺中晶片一致性差，无法批量化生产、效率低下、成品率低的问题。为达上述目的，本专利技术提供了，所述方法包括以下步骤对待加工的锑化铟晶片进行图像预采集识别，获得所述锑化铟晶片的中心位置数据；根据所述锑化铟晶片的中心位置数据，设置磨削参数；使所述锑化铟晶片纵向运动，且纵向运动过程中所述锑化铟晶片自转，利用砂轮对所述锑化铟晶片进行磨削，完成割圆操作；利用砂轮完成对所述锑化铟晶片上表面及下表面的倒角操作。其中，对待加工的锑化铟晶片进行图像预采集识别后，根据识别图像的主参考面半径和实际加工主参考面半径的差值，确定所述锑化铟晶片中心位置的补偿值，然后选择与所述锑化铟晶片颜色一致的陪片，调节所述陪片放置在所述锑化铟晶片的位置，获得所述锑化铟晶片的中心位置数据。其中，在对所述锑化铟晶片的进行磨削之前，通过调节机械搬运晶片手臂的横向运动距离，来调整所述锑化铟晶片的中心位置。其中，在对所述锑化铟晶片的进行磨削之前，通过调节吸盘的纵向运动距离，来调整所述锑化铟晶片的中心位置。其中，在对所述锑化铟晶片的进行磨削时，每一次进给过程中的去除量应小于等于 2mm。其中，在进行割圆操作和倒角操作时，用冷却液冲淋所述砂轮和锑化铟晶片。其中，所述冷却溶液为去离子水。其中，所述冷却溶液的流量为3L/min。本专利技术有益效果如下本专利技术精确定位晶片中心、参考面位置，配合晶片识别后的砂轮研磨工艺，进行割圆和倒角处理，来达到多步骤、精确研磨的效果。所有效地降低了倒角过程中的崩边问题， 确保了工艺条件的可重复性，提高了晶片外形的一致性，提高了成品率。附图说明图1为本专利技术实施例的流程图。 具体实施例方式以下结合附图以及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术。为了解决3英寸锑化铟晶片的割圆、倒角工艺问题，本专利技术提供了一种基于晶片图像识别技术的晶片形貌识别和配套的割圆、倒角加工锑化铟晶片工艺，不仅解决了现有手工加工工艺精度、一致性差、劳动强度大的问题，还有效解决了锑化铟晶片批量、规模化生产问题，而且给出了晶片识别后分多个步骤进行平面部分割圆和凹槽部分倒角的后续处理工艺，能够有效解决晶片易解理、易破碎的问题。区别于传统工艺，本专利技术在图像智能识别后加工设备能够按照识别处理给出的数据精确工作，并将这两项工艺合并为3英寸锑化铟晶片材料工艺中的重要部分。如图1所示，本专利技术实施例涉及，包括以下步骤步骤S101，将待加工样品(锑化铟晶片，以下简称晶片)放置在工作台上，进行图像预采集识别，根据识别图像的主参考面半径和实际加工主参考面半径的差值，确定晶片中心位置的补偿值，然后选择与晶片颜色一致的合适陪片，调节陪片放置在晶片的位置，获得合适的晶片中心位置数据。其中，待加工样品可以利用切割机从<211>方向晶锭旋转一定角度进行切取得到的。从晶锭上切割下来的晶片，两面具有不同的物理化学性质，为了能够在后续的工艺中分辨出晶片哪面是朝向籽晶的一面，半导体工艺中定义了在圆形晶片上加工具有一定夹角的两条直边作为主、副参考面。^Sb晶片工艺中，将晶片朝向籽晶的一面定义为h面；In面朝上。主参考面顺时针旋转120°的位置定义为副参考面。对于3英寸锑化铟晶片，副参考面长度可以定义为12mm，而主参考面通常为副参考面长度的两倍。由于MSb晶片近似于梯形的特殊形状，主参考面越小，需要的梯形高度越大，晶锭的直径也需要更大，从综合成本的考虑，为了能够在较小直径的晶锭上加工出标准的3英寸锑化铟晶片，我们将主参考面长度定义M、36、40mm三种长度，本专利技术实施例中，主参考面长度采用更具有代表性和实际意义的40mm。VSE (Video Shape Engineer,图像采集识别系统)晶片采集识别技术具有实时采集、准确识别、定位精度高、工艺稳定可控等诸多优点。VSE技术采用固定位置 CCD (Charge-coupled Device,电荷耦合元件)，对非规则晶片进行图像采集和智能外形尺寸识别，一个背光源与压克力板组成了图像采集晶片放置工作台。为了能够提供一种不容易使工作人员疲劳，而又不影响识别精度的光源，背光源采用独立可调红色LED(Light Emitting Diode，发光二极管)。固定位置C⑶与工作台距离一定，其识别尺寸由标准样品， 通过调整CCD的焦距，预先进行校准。在工作台上有一个虚拟的坐标系，以正上方为0度，角度沿逆时针方向增加。在工作台的上方盖板上设置有放本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种锑化铟晶片的磨削方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：对待加工的锑化铟晶片进行图像预采集识别，获得所述锑化铟晶片的中心位置数据；根据所述锑化铟晶片的中心位置数据，设置磨削参数；使所述锑化铟晶片纵向运动，且纵向运动过程中所述锑化铟晶片自转，利用砂轮对所述锑化铟晶片进行磨削，完成割圆操作；利用砂轮完成对所述锑化铟晶片上表面及下表面的倒角操作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王志芳，王燕华，程波，陈元瑞，程鹏，王森林，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十一研究所，
类型：发明
国别省市：11