一种蓝宝石衬底片切割后的分类加工方法及外延片技术

本发明专利技术提供一种蓝宝石衬底片切割后的分类加工方法及外延片，通过晶棒进行区域划分，将区域内得到的待处理衬底片根据翘曲值和弯曲值进行分档，以便于批量处理，并对不同的档位对应的一次退火工艺和双面研磨物理修复工艺进行调用，以在进行一次退火处理、双面研磨物理修复处理以及二次退火处理后，制备得到改善的第二衬底片，再根据第二预设档位，匹配对应的第二子档位，确定抛光参数，在第二衬底片进行单面抛光处理后，得到第三衬底片，通过对待处理衬底片因地制宜的工艺处理，大幅度的减少了衬底片的损失。少了衬底片的损失。少了衬底片的损失。

【技术实现步骤摘要】
一种蓝宝石衬底片切割后的分类加工方法及外延片


[0001]本专利技术涉及蓝宝石衬底片加工的
，特别涉及一种蓝宝石衬底片切割后的分类加工方法及外延片。

技术介绍

[0002]蓝色发光二极管，即蓝光LED，是能发出蓝光的发光二极管，蓝光LED的专利技术，使得人类凑齐能发出三原色光的LED，得以用LED凑出足够亮的白光，而蓝宝石衬底片是加工蓝光二极管的重要材料，在半导体领域具有举足轻重的地位。
[0003]蓝宝石衬底片的加工流程是，晶棒粘棒、线切割、双面研磨、倒角、退火、厚度分规、贴蜡、铜抛、化抛、下蜡清洗、表面缺陷检测、参数分选、酸洗、刷洗、包装，其中线切割是通过金刚线切割工艺，使用专用的线切割设备，将蓝宝石晶棒切割成片状的圆形薄片，一般在线切割后，衬底片的翘曲值在45um以内，弯曲值在
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4um以内，经过双面研磨、抛光加工制程后，翘曲值会缩小，一般在10um以内，抛光后的抛光面弯曲值必须在
‑
7um～0um以内，才能达到芯片制程要求，满足芯片后制程品质要求，如果抛光后的抛光面弯曲值为正值时，产品将会报废。
[0004]在实际切割过程中，因为金刚线本身的切割能力不均匀、切割设备不稳定、切割程序不匹配等多重原因，切割后衬底片的翘曲值和弯曲值都会有偏大的问题，一般偏大比例会达到5
‑
10％之间，行业中传统的做法是将切割后的衬底片直接进行研磨，清洗，退火，做至成品再进行测量分选，确认是否合格，这样无法对切割后翘曲值和弯曲值偏大的衬底片进行修复，浪费加工成本，造成做完抛光后的衬底片成品翘曲值和弯曲值远低于品质要求，芯片后制程也无法正常使用，造成产品损失、制造成本浪费的问题。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的是提供一种蓝宝石衬底片切割后的分类加工方法及外延片，旨在解决现有技术中，切割后的蓝宝石衬底片翘曲值和弯曲值超标率高，导致衬底片存在大量不可使用的问题。
[0006]根据本专利技术实施例当中的蓝宝石衬底片切割后的分类加工方法，用于将晶棒进行线切割后得到的待处理衬底片进行分类加工处理，所述方法包括：
[0007]将所述待处理衬底片进行翘曲测量和弯曲测量，得到对应的第一翘曲值和第一弯曲值，并将所述第一翘曲值和所述第一弯曲值与第一预设档位进行匹配，所述第一预设档位包括若干第一子档位，确定所述待处理衬底片对应的所述第一子档位；
[0008]根据所述第一子档位，确定一次退火工艺和双面研磨物理修复工艺，并根据所述一次退火工艺和所述双面研磨物理修复工艺，将所述待处理衬底片依次进行一次退火处理和双面研磨物理修复处理，得到第一衬底片；
[0009]将所述第一衬底片进行二次退火处理，得到第二衬底片，并将所述第二衬底片进行所述弯曲测量，得到第二弯曲值，将所述第二弯曲值与第二预设档位进行匹配，所述第二
预设档位包括若干第二子档位，确定所述第二衬底片对应的所述第二子档位；
[0010]根据所述第二子档位，确定抛光参数，并根据所述抛光参数，将所述第二衬底片进行单面抛光处理，得到第三衬底片。
[0011]优选地，所述将所述待处理衬底片进行翘曲测量和弯曲测量，得到对应的第一翘曲值和第一弯曲值，并将所述第一翘曲值和所述第一弯曲值与第一预设档位进行匹配，所述第一预设档位包括若干第一子档位，确定所述待处理衬底片对应的所述第一子档位的步骤之前包括：
[0012]建立所述第一预设档位规格，所述第一预设档位规格中至少将所述第一预设档位分为A、B、C、D、E五个第一子档位，其中：
[0013]所述A第一子档位中，翘曲值＜45um，弯曲值＜4um；
[0014]所述B第一子档位中，45um≤翘曲值≤55um，弯曲值＜4um；
[0015]所述C第一子档位中，翘曲值≤45um，4um≤弯曲值≤7um；
[0016]所述D第一子档位中，翘曲值≥55um，弯曲值＜4um；
[0017]所述E第一子档位中，翘曲值≤45um，弯曲值≥7um。
[0018]优选地，所述将所述待处理衬底片进行翘曲测量和弯曲测量，得到对应的第一翘曲值和第一弯曲值，并将所述第一翘曲值和所述第一弯曲值与第一预设档位进行匹配，所述第一预设档位包括若干第一子档位，确定所述待处理衬底片对应的所述第一子档位的步骤之前还包括：
[0019]建立所述第一子档位与所述一次退火工艺的第一匹配关系，所述第一匹配关系包括，所述A第一子档位中，则不需进行一次退火处理；所述B第一子档位、所述C第一子档位、所述D第一子档位以及所述E第一子档位中，则需进行一次退火处理，其中，所述一次退火工艺为，将所述待处理衬底片放入退火炉中，升温速率设置为3.5℃/min，升温到1600℃，再恒温10h后，自然降温到100℃后出炉。
[0020]优选地，所述将所述待处理衬底片进行翘曲测量和弯曲测量，得到对应的第一翘曲值和第一弯曲值，并将所述第一翘曲值和所述第一弯曲值与第一预设档位进行匹配，所述第一预设档位包括若干第一子档位，确定所述待处理衬底片对应的所述第一子档位的步骤之前还包括：
[0021]建立所述第一子档位与所述双面研磨物理修复工艺的第二匹配关系，所述第二匹配关系包括，在所述A第一子档位中，研磨压力控制在55g/cm2，盘面转速设置为45RPM，加工研磨液流量控制在500mL/min；在所述B第一子档位和所述C第一子档位中，研磨压力控制在25g/cm2，盘面转速设置为50RPM，加工研磨液流量控制在350mL/min；所述D第一子档位和所述E第一子档位中，研磨压力控制在15g/cm2，盘面转速设置为60RPM，加工研磨液流量控制在300mL/min。
[0022]优选地，所述二次退火处理为，将所述第一衬底片进行碱洗10min，纯水漂洗5min，甩干后放入退火炉中，升温速率设置为3.5℃/min升温到1520℃，再恒温8h后自然降温到100℃后出炉。
[0023]优选地，所述将所述第一衬底片进行二次退火处理，得到第二衬底片，并将所述第二衬底片进行所述弯曲测量，得到第二弯曲值，将所述第二弯曲值与第二预设档位进行匹配，所述第二预设档位包括若干第二子档位，确定所述第二衬底片对应的所述第二子档位
的步骤之前包括：
[0024]建立所述第二预设档位规格，所述第二预设档位规格中至少将所述第二预设档位分为X、Y、Z三个第二子档位，其中：
[0025]所述X第二子档位中，
‑
1.5um＜弯曲值≤0um；
[0026]所述Y第二子档位中，
‑
5um＜弯曲值≤
‑
1.5um；
[0027]所述Z第二子档位中，
‑
10um＜弯曲值≤
‑
5um。
[0028]优选地，所述将所述第一衬底片进行二次退火处理，得到第二衬底片，并将所述第二衬底片进行所述弯曲测量，得到第二弯曲值，将所述第二弯曲值与第二预设档位进行匹配，所述第二预设档位包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蓝宝石衬底片切割后的分类加工方法，用于将晶棒进行线切割后得到的待处理衬底片进行分类加工处理，其特征在于，所述方法包括：将所述待处理衬底片进行翘曲测量和弯曲测量，得到对应的第一翘曲值和第一弯曲值，并将所述第一翘曲值和所述第一弯曲值与第一预设档位进行匹配，所述第一预设档位包括若干第一子档位，确定所述待处理衬底片对应的所述第一子档位；根据所述第一子档位，确定一次退火工艺和双面研磨物理修复工艺，并根据所述一次退火工艺和所述双面研磨物理修复工艺，将所述待处理衬底片依次进行一次退火处理和双面研磨物理修复处理，得到第一衬底片；将所述第一衬底片进行二次退火处理，得到第二衬底片，并将所述第二衬底片进行所述弯曲测量，得到第二弯曲值，将所述第二弯曲值与第二预设档位进行匹配，所述第二预设档位包括若干第二子档位，确定所述第二衬底片对应的所述第二子档位；根据所述第二子档位，确定抛光参数，并根据所述抛光参数，将所述第二衬底片进行单面抛光处理，得到第三衬底片。2.根据权利要求1所述的蓝宝石衬底片切割后的分类加工方法，其特征在于，所述将所述待处理衬底片进行翘曲测量和弯曲测量，得到对应的第一翘曲值和第一弯曲值，并将所述第一翘曲值和所述第一弯曲值与第一预设档位进行匹配，所述第一预设档位包括若干第一子档位，确定所述待处理衬底片对应的所述第一子档位的步骤之前包括：建立所述第一预设档位规格，所述第一预设档位规格中至少将所述第一预设档位分为A、B、C、D、E五个第一子档位，其中：所述A第一子档位中，翘曲值＜45um，弯曲值＜4um；所述B第一子档位中，45um≤翘曲值≤55um，弯曲值＜4um；所述C第一子档位中，翘曲值≤45um，4um≤弯曲值≤7um；所述D第一子档位中，翘曲值≥55um，弯曲值＜4um；所述E第一子档位中，翘曲值≤45um，弯曲值≥7um。3.根据权利要求2所述的蓝宝石衬底片切割后的分类加工方法，其特征在于，所述将所述待处理衬底片进行翘曲测量和弯曲测量，得到对应的第一翘曲值和第一弯曲值，并将所述第一翘曲值和所述第一弯曲值与第一预设档位进行匹配，所述第一预设档位包括若干第一子档位，确定所述待处理衬底片对应的所述第一子档位的步骤之前还包括：建立所述第一子档位与所述一次退火工艺的第一匹配关系，所述第一匹配关系包括，所述A第一子档位中，则不需进行一次退火处理；所述B第一子档位、所述C第一子档位、所述D第一子档位以及所述E第一子档位中，则需进行一次退火处理，其中，所述一次退火工艺为，将所述待处理衬底片放入退火炉中，升温速率设置为3.5℃/min，升温到1600℃，再恒温10h后，自然降温到100℃后出炉。4.根据权利要求2所述的蓝宝石衬底片切割后的分类加工方法，其特征在于，所述将所述待处理衬底片进行翘曲测量和弯曲测量，得到对应的第一翘曲值和第一弯曲值，并将所述第一翘曲值和所述第一弯曲值与第一预设档位进行匹配，所述第一预设档位包括若干第一子档位，确定所述待处理衬底片对应的所述第一子档位的步骤之前还包括：建立所述第一子档位与所述双面研磨物理修复工艺的第二匹配关系，所述第二匹配关系包括，在所述A第一子档位中，研磨压力控制在55g/cm2，盘面转速设置为45RPM，加工研磨
液流量控制在500mL/min；在所述B第一子档位和所述C第一子档位中，研磨压力控制在25g/cm2，盘面转速设置为50RPM，加工研磨液流量控制在350mL/min；所述D第一子档位和所述E第一子档位中，研磨压力控制在15g/cm2，盘面转速设置为60RPM，加工研磨液流量控制在300mL/min。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔思远，赵元亚，宋海涛，金从龙，
申请(专利权)人：江西兆驰半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：