CN105655240A - 一种蓝宝石晶片的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蓝宝石晶片的加工方法,该方法的具体流程为:线性切割、研磨和倒角、清洗、高温蚀刻、抛光、检测,该流程在传统流程倒角之后进行清洗,保证晶片的清洁度,然后进行高温蚀刻,高温蚀刻溶液为150~500℃的硫酸和磷酸,二者比例为6:1到1:6,蚀刻后清洗并进行常规抛光,该流程不仅缩短制程环节,节省加工时间,降低成本,提高生产效率,而且能够很好的消除应力,提高晶片表面均匀性。
Description
技术领域
本发明属于LED衬底加工领域,特别是涉及一种蓝宝石晶片成型的加工方法。
背景技术
蓝宝石晶片是当今制作蓝光LED的主要衬底材料。蓝宝石晶圆的传统的流程为线切、研磨、倒角、搓洗晶片、退火、上蜡、铜抛、抛光和检测。由于退火的时间约50小时,严重浪费时间,且有应力释放不完全的情况。并且在上蜡站需要高要求的操作及机台,方可控制贴蜡的均匀度。又由于铜抛需移除较厚的蓝宝石晶片,需要大量的钻石液,导致成本高昂。
发明内容
为解决上述传统蓝宝石加工技术问题,本发明提供一种蓝宝石晶片制作流程,该流程由线切、研磨、倒角、搓洗晶片、高温蚀刻、抛光和检测等流程组成。
具体来说,本发明公开的一种蓝宝石晶片的加工方法,包括步骤:
(1)对晶棒进行切割,制成晶片;
(2)研磨减薄晶片,对晶片边缘倒角,清洗晶片;
(3)对晶片表面进行高温湿法蚀刻,去除晶片表面研磨损伤痕迹,高温起到释放晶片内部应力的作用;
(4)指定晶片一面为工作面,对所述工作面进行抛光加工。
根据本发明,优选地,所述高温湿法蚀刻的温度为150~500℃。
根据本发明,优选地,高温湿法蚀刻的溶液为硫酸或磷酸或二者混合。
根据本发明,优选地,所述硫酸与磷酸混合液中,硫酸与磷酸的比例为6:1~1:6。
根据本发明,优选地,所述湿法蚀刻对晶片的移除量为10~50μm。
根据本发明,优选地,所述湿法蚀刻的时间为0.5~2h。
根据本发明,优选地,所述研磨采用研磨液对晶片进行减薄和倒角,所述研磨液浓度为0.05~0.6wt.%。
根据本发明,优选地,所述研磨液成分为悬浮剂加碳化硅或碳化硼。
根据本发明,优选地,步骤4所述工作面为晶片两面中上凸的一面,经检测仪器测量后,选择正BOW面。
本发明的加工方法在传统的倒角之后进行清洗和搓片,保证晶片的清洁度,然后进入高温蚀刻,高温蚀刻的溶液为150~500℃的硫酸和磷酸,蚀刻后进行清洗后,然后进行常规的抛光。本发明加工方法通过高温蚀刻的作用,达到消除应力及去除部分研磨损伤层的效果,从而简化整体的工序。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。此外,附图数据是描述概要,不是按比例绘制。
图1为实施例的工艺流程示意图。
具体实施方式
为了能彻底地了解本发明,将在下列的描述中提出详尽的步骤及其组成,另外,众所周知的组成或步骤并未描述于细节中,以避免造成本发明不必要之限制。本发明的较佳实施例会详细描述如下,然而除了这些详细描述之外,本发明还可以广泛地施行在其它的实施例中,且本发明的范围不受限定,以专利权利范围为准。
实施例
本发明提出一种蓝宝石晶片制作流程和制作方法,通过高温蚀刻的作用,达到消除应力及去除部分研磨损伤层的效果,从而简化整体的工序。
如图1所示工艺流程,对晶片进行线性切割,将晶棒制成晶片。以4寸晶片为例,晶片厚度为750μm,对切割好的晶片进行研磨减薄,使用研磨液的主要成分为:悬浮剂和碳化硅或碳化硅,浓度为0.05~0.6wt.%,研磨液的流量为0.5~4L/min,优选流量为1.5L/min,通过游星轮对晶片施加压力,压力为2.5~8.5kpa,优选压力为5.5kpa,游星轮转速为5~40rpm,优选转速为转速20rpm,研磨时间为5~30min,研磨时间优选为11min,晶片移除量为25~40μm,优选移除量为30μm,单片晶片之间的厚度差小于3μm。
使用石膏抹布沾用洗洁精擦拭晶片表面,去除研磨粉的残留,提高后续湿法蚀刻的效果,清洗完成后旋干。
对晶片进行高温湿法蚀刻,蚀刻溶液为150~500℃的硫酸和磷酸,溶液温度优选为280℃,比例为6:1至1:6,蚀刻时间为0.5~2h,蚀刻时间优选为1h,蚀刻移除量为10~50μm,蚀刻移除量优选为18μm,用以完全释放晶片在生长和制作过程中产生的内部应力。蚀刻完成之后,清洗旋干。
定义出晶片一面为工作面,通过抛光机的抛光垫对晶片工作面进行抛光,对晶片施加压力,压力1.0~5.5kgf/cm的,转速为10~150rpm,温度为25~60℃,抛光液流量为2.5~20L/min,加工时间为1.5~15h,抛光去除量为35~50μm。最后对制作好的晶片进行检测。
本发明的流程不仅缩短制程,节省加工时间,降低成本,提高生产线的效率。而且能够很好的消除应力,提高晶片表面均匀性。按照本发明的高温蚀刻工艺流程,晶片无应力残留,相比原有工艺,工艺成本约降低20%,整个加工效率约提升30%。
Claims (9)
1.一种蓝宝石晶片的加工方法,包括步骤:
(1)对晶棒进行切割,制成晶片;
(2)研磨减薄所述晶片;
(3)对晶片表面进行高温湿法蚀刻,去除晶片表面研磨损伤痕迹,高温起到释放晶片应力的作用;
(4)指定晶片一面为工作面,对所述工作面进行抛光加工。
2.根据权利要求1所述的一种蓝宝石晶片的加工方法,其特征在于:所述高温湿法蚀刻的温度为150~500℃。
3.根据权利要求1所述的一种蓝宝石晶片的加工方法,其特征在于:高温湿法蚀刻的溶液为硫酸或磷酸或二者混合。
4.根据权利要求3所述的一种蓝宝石晶片的加工方法,其特征在于:所述硫酸与磷酸混合液中,硫酸与磷酸的比例为6:1~1:6。
5.根据权利要求1所述的一种蓝宝石晶片的加工方法,其特征在于:所述湿法蚀刻对晶片的移除量为10~50μm。
6.根据权利要求1至5所述的一种蓝宝石晶片的加工方法,其特征在于:所述湿法蚀刻的时间为0.5~2h。
7.根据权利要求1所述的一种蓝宝石晶片的加工方法,其特征在于:所述研磨采用研磨液对晶片进行减薄,所述研磨液浓度为0.05~0.6wt.%。
8.根据权利要求7所述的一种蓝宝石晶片的加工方法,其特征在于:所述研磨液成分包含碳化硅和碳化硼。
9.根据权利要求1所述的一种蓝宝石晶片的加工方法,其特征在于:步骤4所述工作面为晶片两面中上凸的一面。
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