[发明专利]一种2吋、4吋蓝宝石衬底背面缺陷修复加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及晶体加工技术领域，具体涉及一种2吋、4吋蓝宝石衬底背面缺陷修复加工方法。

背景技术

蓝宝石晶体具有优良的光学性能、物理性能和稳定的化学性能，广泛应用于高亮度LED衬底材料、各种光学元器件等领域。蓝宝石晶体具有以下几个优良特征：1.高光学透射率，蓝宝石晶体有很好的透光性能，其透光范围为0.15～7.5微米，覆盖了紫外、可见、近红外、中红外等波段；2.高耐磨性，膨胀系数仅为5X10^-6/度，熔点为2050°C，工作温度可达1900°C，具有优秀的耐热冲击和耐高温性能；3.很好的机械性能，其硬度可达莫氏9级，同时还有很好的抗压强度、压缩强度和弯曲强度，同时具有抗电磁干扰、电磁兼容性能，抗辐射性能、电绝缘性能。

随着蓝宝石应用领域的发展，对2吋、4吋蓝宝石衬底的市场需求越来越多，其产品质量、成本要求也越来越高。通常在加工过程中，蓝宝石衬底产生背面缺陷的产品占整个不良率的3%，产生背面缺陷的产品无法满足客户要求只能做报废处理，大幅增加了加工成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种2吋、4吋蓝宝石衬底背面缺陷修复加工方法，对背面缺陷的产品进行修复，提供良品率、降低加工成本。

本发明通过以下技术方案实现的：

一种2吋、4吋蓝宝石衬底背面缺陷修复加工方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：

(1)贴片：选用晶片贴片上蜡机，将衬底正面粘贴在陶瓷盘上，然后将表面残留胶擦拭干净；

(2)制备研磨液：采用碳化硅研磨粉、悬浮剂与去离子水混合制备研磨液，配置比例为碳化硅研磨粉：悬浮液：去离子水=1Kg：0.1L：1L~5L，搅拌速度为600转/分钟，研磨时间至少为10分钟使研磨液均匀分布；

(3)装配载具：将陶瓷盘放入载具，即自制的游星轮中，使陶瓷盘能够自转，陶瓷盘与游星轮同时放入双面研磨设备的下盘上，均匀分布摆置；

(4)研磨：双面研磨设备的下盘速度设定为20转/分钟，上盘设定为15转/分钟，确保上盘悬空于陶瓷盘上，不得接触陶瓷盘表面，研磨液流量设定为300mL/分钟，压力为陶瓷盘的自重即为5.7KG，加工时间为10分钟；

(5)将研磨后衬底进行脱胶、清洗、退火、抛光即得蓝宝石衬底成品。

上述的一种2吋、4吋蓝宝石衬底背面缺陷修复加工方法，其中，所述碳化硅研磨粉的型号为320#；

上述的一种2吋、4吋蓝宝石衬底背面缺陷修复加工方法，其中，所述悬浮液为亚硝酸钠与三乙醇胺的混合溶液，其中亚硝酸钠与三乙醇胺的质量比为１：９；

上述的一种2吋、4吋蓝宝石衬底背面缺陷修复加工方法，其中，所述陶瓷盘的直径为355mm，厚度为15mm；

上述的一种2吋、4吋蓝宝石衬底背面缺陷修复加工方法，其中，所述游星轮为圆环结构其厚度为10mm，所述游星轮设有圆形通孔，所述圆形通孔与所述游星轮为偏心设置，所述圆形通孔的圆心与所述游星轮的圆心差为19mm，所述圆形通孔的直径为357mm；

上述的一种2吋、4吋蓝宝石衬底背面缺陷修复加工方法，其中，步骤（4）中研磨的标准值为：去除量2-4um，Ra均值0.95um；

上述的一种2吋、4吋蓝宝石衬底背面缺陷修复加工方法，其中，所述步骤（1）中的晶片贴片上蜡机与所述步骤（3）和（4）中的双面研磨设备与步骤（5）中的脱胶、清洗、退火、抛光的设备和操作方法均为行业常规的设备和操作方法。

本发明具有以下突出效果：

蓝宝石衬底背面缺陷占整个不良率的3%，产生背面缺陷的产品无法满足客户的需求，本发明提供的一种2吋、4吋蓝宝石衬底背面缺陷修复加工方法，将背面缺陷的不良品进行物理研磨修复，经修复后的蓝宝石衬底，质量标准重新达到行业标准，将不良品转化成良品，同样满足客户需求，无需进行报废处理，大大降低了成本。

附图说明

图1本发明自制游星轮结构示意图。

具体实施方式

以下实施例中所使用的加工设备和方法如无特殊说明，均为行业常规的加工设备和操作方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业用途得到。