[发明专利]一种多尺寸兼容的晶圆研磨设备及其研磨方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED芯片衬底研磨设备技术领域，特别涉及一种多尺寸兼容的晶圆研磨设备及其研磨方法。

背景技术

LED被称为第四代光源，具有节能、环保、安全、寿命长、低功耗、低热、高亮度、防水、微型、防震、易调光、光束集中、维护简便等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明等领域。

随着行业的继续发展，技术的飞跃突破，应用的大力推广，LED的光效也在不断提高，价格不断走低。新的组合式管芯的出现，也让单个LED管的功率不断提高。通过同业的不断努力研发，新型光学设计的突破，新灯种的开发，产品单一的局面也有望在进一步扭转。控制软件的改进，也使得LED照明使用更加便利。这些逐步的改变，都体现出了LED发光二极管在照明应用的前景广阔

晶圆是制造LED芯片的原料，晶圆在制造的过程中，需要通过研磨、抛光来提高表面的平整度，而晶圆研磨机就是一种专门用来研磨晶圆表面的加工机器，其通常是在一个机台上安装一个可以直线升降的升降座，以及一个可以水平移位的载台，该升降座并装设一个可以旋转的研磨轮，所述晶圆则是摆放在该载台上，通过该升降座的升降以及该载台的水平移动，可以让研磨轮压靠在该晶圆的表面，并进行研磨的加工。

然而现有的晶圆研磨设备之间由于厚度测量装置是需要配合对应尺寸的晶圆进行测量的，不同尺寸晶圆作兼容研磨时，就需要花很大成本去改造，甚至新购，对应需要生产多种尺寸芯片的厂家来说，设备效率就没办法发挥出来。例如，现有的LED芯片生产制造一直都是两寸的晶圆，工艺成熟稳定，但是产量限制较大。现在市场都在大规模的导入四寸晶圆进行生产，一片四寸相当于4片两寸，相同时间产量大幅度提升。但是两寸晶圆的研磨设备需要进行很大的改动才能兼容四寸晶圆的研磨，并且很可能造成厚度测量精度下降等问题。

在改造研磨设备的时候，生产商需要重新调整用于检测晶圆研磨厚度的探测器的位置，由于研磨机属于精密设备，所以很容易在调整的过程中造成精度的下降，这对于精度要求很严格的LED芯片生产是致命的。同时在改变载盘以及研磨轮尺寸的时候，由于原来两寸的设备为研磨轮提供的动力、载盘移动机构的移动能力都可能导致不适配与改造后的工艺，导致设备越改越差。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供具有一种在生产中无需进行设备改动便能兼容多尺寸晶圆研磨的设备，一种多尺寸兼容的晶圆研磨设备及其研磨方法。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一种多尺寸兼容的晶圆研磨设备，包括用于放置待研磨晶圆的载盘，所述载盘上放置有与待研磨晶圆材质和厚度相同的小陪片，所述小陪片的上方设置有厚度测量装置，所述厚度测量装置包括正对于小陪片上方的测量器高点和正对载盘任一空载位置的测量器低点。

进一步，所述测量器高点和测量器低点成对设置，其中测量器高点正对于小陪片的边缘位置，测量器低点正对于靠近小陪片边缘的载盘。

进一步，所述厚度测量装置为接触型厚度测量装置。

进一步，所述小陪片设有一窄端，所述窄端设有一平边。通过将小陪片的一端设置为窄端，增加了晶圆在载盘上的摆放位置。

进一步，所述载盘边缘对应测量器高点和测量器低点连线位置设有原点标记。

进一步，所述小陪片的尺寸为载盘上待研磨晶圆尺寸的1/8。小陪片的尺寸不宜太小，否则会在研磨过程中由于受力破裂产生碎片影响研磨的进程，同时也使探测器失去了测量晶圆研磨厚度的基准。小陪片的尺寸过大又会造成浪费，经过发明人的反复试验，小陪片的尺寸为待研磨晶圆的1/8时，可以保证小陪片不会因为研磨受力而破裂，同时又不至于浪费太多的晶圆。

进一步，所述小陪片窄端的平边位于测量器高点和测量器低点中间。

进一步，所述载盘的材质包括陶瓷盘和铁盘。

进一步，还公开了上述的多尺寸兼容的晶圆研磨设备的研磨方法，包括以下步骤，

S1：在测量器高点和测量器低点连线经过的载盘边缘标记原点；

S2：在靠近载盘原点的位置通过上蜡方式固定小陪片，使小陪片窄端的平边位于测量器高点和测量器低点中间；

S3：将需要研磨的晶圆通过上蜡方式均匀固定在盘上；

S4：研磨机按照机器设定好的工艺程序对载盘上的晶圆进行研磨。

进一步，所述步骤S2中，所述小陪片从待研磨的晶圆上切割得到。