CN106217190A - 一种用于蓝宝石晶片铜抛加工的新工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种蓝宝石晶片铜抛加工的新工艺，属于LED衬底加工领域。通过选择硬度由高到低三种不同的抛光液，并固定抛光液的喷射顺序，控制抛光液的喷射时间，逐步去除前一道工序造成的划痕，使得最终产品表面形成较小的损伤层，来达到减小蓝宝石表面划痕的目的，该工艺操作方法简单，效果明显。

Description

一种用于蓝宝石晶片铜抛加工的新工艺
技术领域
本发明涉及一种蓝宝石晶片铜抛加工的新技术，属于LED衬底加工领域。
背景技术
蓝宝石是当今制作蓝光LED的主要衬底材料。它是由高纯氧化铝经过拉晶、切片、研磨、倒角、退火、铜抛、抛光和清洗工艺制作而成。其中铜抛是为了去除前期制程对晶片产生的缺陷，移除量一般为20μm。
目前，人们提出了很多技术方案来改进蓝宝石的抛光。蓝宝石的抛光方法一般有机械、化学和机械化学的抛光方法。机械抛光是用硬质磨料对晶片抛光，但是蓝宝石的莫氏硬度为9仅次于金刚石，故机械研磨很难将其表面抛光，而且这种靠机械力抛光的加工方法使衬底表面质量不高，而且存在较深的亚表面损伤，导致产品性能和加工成品率降低；化学抛光其抛光速度低而且抛光的表面形貌的精度也会降低；化学机械抛光综合了机械和化学抛光的优势，在抛光速率、抛光精度、表面损伤方面有着明显的提高，以上所述蓝宝石的抛光方法都有其各自的特点，但抛光后表面会出现腐蚀坑和亚表面有微裂缝等问题。
随着LED产品对发光性能的要求越来越高，其对衬底材料—蓝宝石整个制程要求也越来越高。每个制程都会影响后面的制程，尤其是铜抛不好则会影响抛光效果。
发明内容
为了解决现有技术中存在蓝宝石抛光过程中表面划痕明显的技术问题，本发明提出了一种改进蓝宝石表面划痕的工艺方法，公开了一种用于蓝宝石晶片铜抛加工的新工艺，为后续抛光工艺奠定基础。
本发明采用的技术方案为：
现有技术通常采用金刚石抛光液对蓝宝石晶片进行抛光，由于金刚石抛光液的硬度很高，容易对蓝宝石晶片产生划痕等缺陷，以至后续工序无法去除；本发明选用硬度由高到低三种不同的抛光液，固定抛光液的喷射顺序，控制抛光液的喷射时间逐步去除前一道工序造成的划痕，进而使得最终产品表面形成较小的损伤层，以达到减小蓝宝石表面划痕明显的目的。
如上所述用于蓝宝石晶片铜抛的抛光液，包括金刚石抛光液、碳化硼(BC)抛光液、二氧化硅(SiO2)抛光液。
用于蓝宝石晶片铜抛加工的具体工艺过程为：
先在喷射金刚石抛光液的抛光液机台上喷射金刚石抛光液，抛光几分钟达到一定的移除量，随后改用喷射碳化硼抛光液的机台喷射碳化硼抛光液，最后改用喷射二氧化硅抛光液的机台喷射二氧化硅抛光液，上述喷射过程中各抛光液的喷射时间不同。
如上所述金刚石抛光液的喷射时间为：喷2s休3s；碳化硼抛光液的喷射时间为：喷2s休2s；二氧化硅抛光液的喷射时间为：喷3s休1s。
金刚石抛光液、碳化硼抛光液、二氧化硅抛光液的流量采用定压弧面喷射方式控制，通过控制喷射时间和喷射形状控制抛光液流量大小及其分布。
采用本发明方法对蓝宝石晶片进行铜抛，利用三种抛光液的硬度不同，即可达到移除量又可改善其表面划痕，同时，采用弧面喷射技术，是为了抛光液能较为均为的喷射在铜盘表面。
本发明的有益效果：本发明通过选择硬度从高到底依次为金刚石/碳化硼/二氧化硅三种硬度不同的抛光液，固定三种抛光液的喷洒顺序，并控制抛光液的喷洒时间，对蓝宝石晶片进行铜抛加工，逐步去除前一道工序对蓝宝石晶片造成的划痕，进而使得最终产品表面形成较小的损伤层；该方法可以显著的改善蓝宝石晶片的表面划痕，并且能够达到所需的移除量，此外，还缩短了生产工序，降低生产成本，取得的作用效果明显。
具体实施方式
下面结合实施例作进一步详述：
实施例1：
本发明铜抛加工工序按照如下工序进行：
晶片退火清洗后，送入铜抛车间，在铜抛车间设有喷射不同抛光液的机台进行铜抛(a.金刚石抛光液、b.碳化硼抛光液、c.二氧化硅抛光液)。
具体步骤如下：
a、目检；
b、区分厚度；
c、上蜡；
d、在配备金刚石抛光液的机台铜抛；
e、在配备碳化硼抛光液的机台铜抛；
f、在配备二氧化硅抛光液的机台铜抛。
其中，步骤a，检查出具有缺陷的面作为铜抛面，做好标记。
步骤b，区分出不同厚度的晶片，以便上蜡。
步骤c，按照正常工艺上蜡，并测量其厚度，记录数据。
步骤d，在配备金刚石抛光液的机台进行铜抛，金刚石抛光液的喷射时间为：喷洒2s休3s。
步骤e，在配备碳化硼抛光液的机台进行铜抛，碳化硼抛光液的喷射时间是为：喷洒2s休2s。
步骤f，在配备二氧化硅抛光液的机台进行铜抛，碳化硼抛光液的喷射时间是为：喷洒3s休1s。
表1常规方法与本发明方法抛光后粗糙度和划痕对照表

Claims (6)

1.一种用于蓝宝石晶片铜抛加工的新工艺，其特征在于：所述工艺为：选用硬度由高到低三种不同的抛光液，固定三种抛光液的喷射顺序，喷射过程中控制不同抛光液的喷射时间对蓝宝石晶片进行铜抛加工。
2.如权利要求1所述的用于蓝宝石晶片铜抛加工的新工艺，其特征在于：所述硬度由高到低的三种抛光液依次为：金刚石抛光液、碳化硼抛光液、二氧化硅抛光液。
3.如权利要求1所述的用于蓝宝石晶片铜抛加工的新工艺，其特征在于：所述抛光液的喷射顺序为：先喷射金刚石抛光液，随后喷射碳化硼抛光液，最后喷射二氧化硅抛光液。
4.如权利要求1所述的用于蓝宝石晶片铜抛加工的新工艺，其特征在于：所述每种抛光液的喷射分别在各自的抛光液机台上进行。
5.如权利要求1所述的用于蓝宝石晶片铜抛加工的新工艺，其特征在于：所述金刚石抛光液的喷射时间为：喷2s休3s；碳化硼抛光液的喷射时间为：喷2s休2s；二氧化硅抛光液的喷射时间为：喷3s休1s。
6.如权利要求1所述的用于蓝宝石晶片铜抛加工的新工艺，其特征在于：所述金刚石抛光液、碳化硼抛光液、二氧化硅抛光液的流量采用定压弧面喷射方式控制。
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