[发明专利]蓝宝石衬底切割片再生加工方法

说明书

本发明提供的一种蓝宝石衬底切割片再生加工方法，涉及半导体技术领域，步骤如下：a、选取待加工的衬底切割片；b、将衬底切割片的单面固定于万向平台上；c、通过研磨砂轮对所述衬底切割片的待加工面上具有厚度差异、表面晶体轴向偏轴的部位进行研磨修整。在上述技术方案中，搭配万向平台和研磨砂轮，可以修复切割衬底时由于金刚石线端跳、定角时角度定错等问题而造成的厚度差异过大、表面晶体轴向偏轴的缺陷，使缺陷衬底切割片经过研磨修整后能够重复使用。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种蓝宝石衬底切割片再生加工方法。

背景技术

蓝宝石衬底为高温生长的单晶体，其硬度仅次于金刚石、熔点为2250℃。困难的生长条件，造就昂贵的蓝宝石晶体成本。超高硬度，造就金刚石线进行才能切割蓝宝石晶棒。蓝宝石衬底大量用于III-V族LED器件氮化物外延薄膜生长，要求衬底表面晶体轴向偏轴(C轴偏M轴0.2度)。蓝宝石晶棒进行多线切割时，晶棒借由X光折射仪定向后进行切割。切割后片内厚度值均在780～800微米(片内厚度差小于30微米)的衬底进行双面研磨工序。研磨后片内厚度值均在690～710微米(片内厚度差小于10微米)，再进行后面倒角、退火、贴蜡、铜抛、化学机械抛光等工序，完成蓝宝石衬底加工。

因蓝宝石高硬度的关系，多线切割时，金刚石线会受晶棒端面排挤(端跳)，造成切割后衬底头、尾区域(头、尾区域各1～3片区域)的衬底厚度均一性不佳，以及头、尾片的各有一侧表面晶体轴向偏轴过大，不符合III-V族LED器件氮化物外延生长所需。

此外，蓝宝石晶棒粘接时，若粘接不好，造成衬底表面晶体轴向偏轴，则整趟数百片衬底切割片将形成不良品，无法进行下道研磨工序。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蓝宝石衬底切割片再生加工方法，以解决现有技术中存在的衬底切割片切割不良的技术问题。

本发明提供的一种蓝宝石衬底切割片再生加工方法，步骤如下：

a、选取待加工的衬底切割片；

b、将所述衬底切割片的单面固定于万向平台上；

c、通过研磨砂轮对所述衬底切割片的待加工面上具有厚度差异、表面晶体轴向偏轴的部位进行研磨修整。

进一步的，在步骤a中，利用测厚仪对所述衬底切割片各个部分的厚度进行测量，当检测到所述衬底切割片厚度差异的差值在30微米～5毫米之间时，将对应的所述衬底切割片选取出以待加工。

进一步的，在步骤b中，调整所述衬底切割片在所述万向平台上的水平度，并使所述衬底切割片待加工一侧的晶向面与所述研磨砂轮之间形成0.2度的夹角，以此将所述衬底切割片的单面固定于万向平台上。

进一步的，在步骤b中，所述万向平台选用电磁吸盘平台，所述电磁吸盘平台包括电磁吸盘和围绕该电磁吸盘一周的侧壁，所述侧壁的周向均匀设置有若干螺纹孔，所述螺纹孔内装配有调节螺栓；

在所述电磁吸盘上吸附装配用于夹持所述衬底切割片的夹具，所述调节螺栓的端部具有斜面，所述调节螺栓通过所述斜面抵接所述夹具的底部，以调整所述衬底切割片的水平度；所述万向平台或所述研磨砂轮通过带轮机构驱动旋转。

进一步的，采用X光衍射仪辅助调节所述衬底切割片在所述万向平台上的水平度，所述X光衍射仪包括发射器和接收器，将所述发射器和所述接收器对称设置在所述电磁吸盘平台的上方，并使所述发射器和所述接收器相对于所述电磁吸盘的吸盘面以同等的倾斜角度朝向所述电磁吸盘倾斜设置；所述衬底切割片水平度的调节过程为：