一种蓝宝石衬底片的单面抛光方法技术

本发明专利技术提供了一种蓝宝石衬底片的单面抛光方法，所述方法包括以下步骤：(1)在蓝宝石衬底片不进行抛光的一面涂覆液态蜡并进行烘烤，得到单面涂覆有液态蜡的蓝宝石衬底片；(2)将单面涂覆有液态蜡的蓝宝石衬底片的涂覆液态蜡的一面与另一片蓝宝石衬底片不进行抛光的一面贴合并进行挤压，冷却，然后进行双面化学机械抛光，得到具有单面抛光的蓝宝石衬底片。本发明专利技术所述方法不仅缩短了贴蜡时间，减少了蜡量的消耗，还增加了一次性抛光的蓝宝石衬底片数量，提高生产效率。

One side polishing method for sapphire substrate sheet

The invention provides a sapphire substrate of single side polishing method, the method comprises the following steps: (1) without polishing in the sapphire substrate side coated liquid wax and baking, get the sapphire substrate coated with a single liquid wax; (2) coating liquid wax coated with single sapphire substrate the liquid wax side and another piece of sapphire substrate without polishing side with extrusion, cooling, and double-sided chemical mechanical polishing, get the sapphire substrate with single polishing. The method of the invention not only shortens the waxing time, reduces the consumption of wax, but also increases the number of disposable polished sapphire substrate pieces and improves the production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种蓝宝石衬底片的单面抛光方法
本专利技术属于抛光
，涉及一种LED用蓝宝石衬底片的单面抛光方法，尤其涉及一种LED用蓝宝石衬底片的有蜡单面抛光方法。
技术介绍
随着电子和光电行业下游技术的不断进步，对于蓝宝石衬底片的需求量越来越高。在保证加工精度的同时，也要不断地提高生产效率。当前国内，对晶圆和蓝宝石衬底片的加工以有蜡的化学机械抛光(CMP)为主。有蜡抛光又分固态蜡和液态蜡两种方式，固态蜡的方式使我们对于蓝宝石衬底片的加工精度不好掌控，而液态蜡可以均匀且有效的控制蜡膜厚度跟加工精度，但匀蜡机在涂覆过程中会造成很大一部分废蜡，而且耗时久，效率低。在单面抛光工艺中，一般都是采用将蓝宝石衬底片粘附在陶瓷板上，并通过一定粒径的磨料将蓝宝石衬底片的一面达到抛光的效果。这种方法很大的程度上限制了蓝宝石衬底片单面抛光的生产力。CN102513906A公开了一种蓝宝石衬底抛光装置及抛光工艺，其将要抛光的蓝宝石衬底用蜡粘贴在衬底固定盘上，通过单次抛光制得表面粗糙度达到纳米级的蓝宝石衬底。CN101604666A公开了一种蓝宝石衬底及抛光方法与应用。但是，现有蓝宝石抛光均为单面抛光工艺，贴蜡抛光时间较长其大大降低了蓝宝石的生产效率。并且，在生产过程中会产生大量的废蜡，性能也参差不齐。
技术实现思路
针对现有蓝宝石衬底片抛光工艺中存在的贴蜡抛光时间长，生产效率低，并且生产过程中会产生大量的废蜡，性能参差不齐等问题，本专利技术提供了一种蓝宝石衬底片的单面抛光方法。本专利技术通过改变蓝宝石衬底片的贴蜡方式和抛光方式来缩短蓝宝石衬底片加工的时间，通过将两片蓝宝石衬底片用液态蜡黏在一起，在配合双面抛光，达到单面抛光的效果，不仅缩短了贴蜡时间，减少了蜡的消耗，还增加了一次性抛光的蓝宝石衬底片数量，提高生产效率。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的目的之一在于提供一种蓝宝石衬底片的单面抛光方法，所述方法包括以下步骤：(1)在蓝宝石衬底片不进行抛光的一面涂覆液态蜡并进行烘烤，得到单面涂覆有液态蜡的蓝宝石衬底片；(2)将步骤(1)所述单面涂覆有液态蜡的蓝宝石衬底片的涂覆液态蜡的一面与另一片蓝宝石衬底片不进行抛光的一面贴合并进行挤压，冷却，然后进行双面化学机械抛光，得到具有单面抛光的蓝宝石衬底片。本专利技术中，步骤(2)中所述挤压目的在于使蜡膜充分均匀的充盈在两张蓝宝石衬底片之间，使粘合区域无气泡，且平边无错位的异常，以保证其在后续的抛光过程中不会出现移位现象，进而保持产品良率。本专利技术所述方法典型但非限制性的有以下操作：如图1所示，采用一种模板可以刚好放入两片蓝宝石衬底片，以保证在挤压中蓝宝石衬底片不会发生移位，先将一片蓝宝石衬底片待抛光的一面向下置于模板中的定位孔槽中；再去另一片蓝宝石衬底片，在其不进行抛光的一面涂覆液态蜡并进行烘烤，得到单面涂覆有液态蜡的蓝宝石衬底片；将这片单面涂覆有液态蜡的蓝宝石衬底片用吸笔移动至定位中的蓝宝石衬底片上方，并将两片蓝宝石衬底片黏贴在一起并进行挤压，完成两片蓝宝石衬底片的贴合工作。以下作为本专利技术优选的技术方案，但不作为本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本专利技术的技术目的和有益效果。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述涂覆液态蜡的方式为旋涂。优选地，所述旋涂过程中喷蜡转速为1000rpm/min～2000rpm/min，例如1000rpm/min、1200rpm/min、1400rpm/min、1600rpm/min、1800rpm/min或2000rpm/min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为1500rpm/min。优选地，所述旋涂过程中匀蜡转速为2500rpm/min～3500rpm/min，例如2500rpm/min、2700rpm/min、3000rpm/min、3300rpm/min或3500rpm/min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为3000rpm/min。优选地，步骤(1)所述液态蜡为ABR-4016，其熔点在45℃以上。优选地，步骤(1)所述涂覆的液态蜡呈薄膜状，其厚度为2μm～4μm，例如2μm、2.3μm、2.5μm、2.7μm、3μm、3.3μm、3.5μm、3.7μm或4μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为2.5μm。本专利技术中，所述旋涂过程中的喷蜡转速和匀蜡转速配合液态蜡自身特性，需控制在合理范围内，以保证涂覆的液态蜡形成薄膜状，以降低液态蜡消耗，否则会造成废蜡现象，并使两个蓝宝石衬底片之间的液态蜡过多，进而影响后续抛光过程，降低产品良率。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)中当蓝宝石衬底片为2寸时，其涂覆过程消化液态蜡0.1mL～0.5mL，例如0.1mL、0.2mL、0.3mL、0.4mL或0.5mL等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为0.2mL。优选地，步骤(1)中蓝宝石衬底片为4寸时，其涂覆过程消化液态蜡0.6mL～1mL，例如0.6mL、0.7mL、0.8mL、0.9mL或1mL等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为0.8mL。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述烘烤的温度为180℃～300℃，例如180℃、200℃、220℃、240℃、260℃、280或300℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为200℃～220℃。优选地，步骤(1)所述烘烤时间为20s～40s，例如20s、23s、25s、27s、30s、33s、35s、37s或40s等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为30s。优选地，步骤(1)所述烘烤为接近式烘烤，即使用烘烤装置靠近待烘烤的液态蜡，使其中的有机物被蒸发完全。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)中所述挤压采用气囊进行挤压。优选地，步骤(2)中所述挤压压力为0.1MPa～0.5MPa，例如0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa或0.5MPa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为0.2MPa。本专利技术中，所述挤压压力需控制在一定范围内，若挤压压力过低，无法有效固定蓝宝石衬底片，并且液态蜡会无法均匀充盈两张蓝宝石衬底片之间，也无法有效排出气泡；若挤压压力过高，则会造成蓝宝石衬底片的破裂。优选地，步骤(2)中所述挤压时间为8s～15s，例如8s、9s、10s、11s、12s、13s、14s或15s等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为10s。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)中所述冷却为冷却至15℃～30℃，例如15℃、17℃、20℃、23℃、25℃、27℃或30℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述双面化学机械抛光在双面抛光机上进行。优选地，所述双面抛光机中上轴转速为50rpm/min～60rpm/min，例如50rpm/min、53rpm/min、55rpm/min、57rpm/m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓝宝石衬底片的单面抛光方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)在蓝宝石衬底片不进行抛光的一面涂覆液态蜡并进行烘烤，得到单面涂覆有液态蜡的蓝宝石衬底片；(2)将步骤(1)所述单面涂覆有液态蜡的蓝宝石衬底片的涂覆液态蜡的一面与另一片蓝宝石衬底片不进行抛光的一面贴合并进行挤压，冷却，然后进行双面化学机械抛光，得到具有单面抛光的蓝宝石衬底片。

【技术特征摘要】
1.一种蓝宝石衬底片的单面抛光方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)在蓝宝石衬底片不进行抛光的一面涂覆液态蜡并进行烘烤，得到单面涂覆有液态蜡的蓝宝石衬底片；(2)将步骤(1)所述单面涂覆有液态蜡的蓝宝石衬底片的涂覆液态蜡的一面与另一片蓝宝石衬底片不进行抛光的一面贴合并进行挤压，冷却，然后进行双面化学机械抛光，得到具有单面抛光的蓝宝石衬底片。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述涂覆液态蜡的方式为旋涂；优选地，所述旋涂过程中喷蜡转速为1000rpm/min～2000rpm/min，优选为1500rpm/min；优选地，所述旋涂过程中匀蜡转速为2500rpm/min～3500rpm/min，优选为3000rpm/min；优选地，步骤(1)所述液态蜡为ABR-4016；优选地，步骤(1)所述涂覆的液态蜡呈薄膜状，其厚度为2μm～4μm，优选为2.5μm。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中当蓝宝石衬底片为2寸时，其涂覆过程消化液态蜡0.1mL～0.5mL，优选为0.2mL；优选地，步骤(1)中蓝宝石衬底片为4寸时，其涂覆过程消化液态蜡0.6mL～1mL，优选为0.8mL。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述烘烤的温度为180℃～300℃，优选为200℃～220℃；优选地，步骤(1)所述烘烤时间为20s～40s，优选为30s；优选地，步骤(1)所述烘烤为接近式烘烤。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述挤压采用气囊进行挤压；优选地，步骤(2)中所述挤压压力为0.1MPa～0.5MPa，优选为0.2MPa；优选地，步骤(2)中所述挤压时间为8s～15s，优选为10s。6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述冷却为冷却至15℃～30℃。7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述双面化学机械抛光在双面抛光机上进行；优选地，所述双面抛光机中上轴转速为50rpm/min～60rpm/min，优选为55rpm/min；优选地，所述双面抛光机中磨盘转速为50rpm/min～70rpm/min，优选为60rpm/min；优选地，所述双面化学机械抛光的抛光...

【专利技术属性】
技术研发人员：向齐涛，沈思情，刘浦锋，宋洪伟，陈猛，
申请(专利权)人：上海超硅半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31