[发明专利]蓝宝石晶片加工方法及其加工工艺中的中间物有效

专利信息
申请号: 201510211842.6 申请日: 2015-04-29
公开(公告)号: CN105291287B 公开(公告)日: 2017-09-08
发明(设计)人: 王兴民;张延瑜 申请(专利权)人: 兆远科技股份有限公司
主分类号: B28D5/04 分类号: B28D5/04;B28D5/00;B24B37/08
代理公司: 中科专利商标代理有限责任公司11021 代理人: 宋焰琴
地址: 中国台湾新竹科学工*** 国省代码: 台湾;71
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摘要:
搜索关键词: 蓝宝石 晶片 加工 方法 及其 工艺 中的 中间
【说明书】:

技术领域

发明涉及蓝宝石晶片的制作,更具体地涉及一种蓝宝石晶片加工方法及其加工工艺中的中间物。

背景技术

由于蓝宝石具有高硬度、耐高温、抗腐蚀及熔点高等特性,因此常被使用作为光电元件。而在作成光电元件之前,蓝宝石是以晶棒形态存在,且为极硬脆的晶体,故需经过如图1所示的晶棒角度定向定装、切片成晶圆、晶圆双面研磨、晶圆导角,以及对晶圆进行硬抛、热处理、软抛及清洗等作业处理后,才能逐步地改变晶圆的表面粗糙度与消除因切割研磨所产生的材料应力问题。最后在晶圆通过表面平坦度、表面缺陷等检验后方能进一步加工作成光电元件。

诚然,前述加工工艺可使得晶圆表面获得优选的平坦度,只是这样的加工工艺步骤多,使得制作成本不易降低。而且,晶圆先后经过多道不同程度的研磨与抛光处理,将使材料耗损增加,间接地增加了材料成本的负担。

发明内容

有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种蓝宝石晶片加工方法,该方法具有简化工艺、降低制作成本的效果。

为了实现上述目的,本发明所提供的蓝宝石晶片加工方法包含步骤有:a、将一晶棒切割成多片晶圆;b、对步骤a所切割后的晶圆施以温度介于1200~2300℃之间的高温抛光作业;c、对步骤b经过高温抛光作业后的晶圆的至少其中一表面施以化学机械抛光作业。

本发明还提供了一种蓝宝石晶片加工方法,包含步骤有:a、将一晶棒切割成多片晶圆;b、对步骤a所切割后的晶圆施以温度介于1200~2300℃之间的高温抛光作业;c、对步骤b经过高温抛光作业后的晶圆的至少其中一表面施以平坦化作业,以使该表面粗糙度介于0.2~50纳米(nm)之间。

另外,本发明还提供一种蓝宝石晶片加工工艺中的中间物,该中间物为经过温度介于1200~2300℃之间的高温抛光作业后,使得表面粗糙度介于0.1~1微米(μm)之间的半透明片状体。

本发明的效果在于简化工艺后仍能使得晶圆表面获得良好平坦度,并兼具消除加工过程中所产生的材料应力问题。

附图说明

图1是已知蓝宝石晶片的加工制作流程图;

图2是本发明一优选实施例的蓝宝石晶片的加工制作流程图;

图3A~3D是本发明上述优选实施例的加工方法中各工艺的示意图;

图4是本发明另一优选实施例的蓝宝石晶片的加工制作流程图。

【附图标记说明】

1 蓝宝石晶棒

1a晶圆

2 抛光液

具体实施方式

为能更清楚地说明本发明的蓝宝石晶片加工方法,现举优选实施例并配合附图详细说明如后,请参阅图2所示,为本发明一优选实施例的蓝宝石晶片加工方法,对蓝宝石晶棒作角度定向定装后,再予切割成多片晶圆,最终使得切片后的晶圆表面能达到设定的平坦度。

请再配合图3A~3D所示,本实施例的加工方法首先是以钻石线对蓝宝石晶棒1进行多线切割,以获得多片的晶圆1a(参照图3A)。在此工艺中所获得的晶圆1a表面粗糙度约在0.2~1.5微米(μm)的间。

接着,对切割后的晶圆1a进行厚度减薄加工,在本实施例中是以双面研磨方式对晶圆1a的两面进行同步研磨作业(参照图3B),以使研磨后的晶圆1a表面粗糙度介于0.2~1.2微米(μm)之间,前述用于研磨的材料,可选自碳化硼、碳化硅或钻石等游离研磨粒。此工艺目的在于改善切割后晶圆1a的平坦度与弯曲度,并磨除切片时所造成的损伤,故该工艺又称为粗研磨。

在完成厚度减薄作业后,将表面粗糙度介于0.2~1.2微米(μm)之间的这些晶圆1a,继续施以温度介于1200~2300℃之间的高温抛光作业(参照图3C),其中又优选作业温度介于1700~2200℃之间。经此高温抛光作业处理后的晶圆1a,其弯曲度(warp)与厚度变化(Local Thickness Variation,LTV)与高温抛光作业施作之前的情形并无显著差异,相反地,晶圆1a表面获得修复而更为平坦,使得表面粗糙度降低至0.1~1微米(μm)之间。其中又以控制表面粗糙度于0.1~0.6微米(μm)之间为佳。

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