[发明专利]一种小尺寸软脆晶体材料晶片的研磨方法

说明书

本发明涉及一种小尺寸软脆晶体材料晶片的研磨方法，将载盘放置到加热台上预热；将至少3片支撑晶片间隔的粘贴到载盘的边缘；将载盘放置到加热台上预热，将数片待加工晶片的A面间隔的粘贴到至少3片所述支撑晶片之间的载盘上；采用研磨液在研磨机上对待加工晶片的B面进行研磨，将待加工晶片B面的厚度研磨至与所述支撑晶片厚度一致时，将待加工晶片取下，去蜡清洗；采用上述方法，将待加工晶片的A面研磨至与边缘支撑晶片厚度一致时，将待加工晶片取下，去蜡清洗，完成待加工晶片的研磨。采用本发明对晶片进行研磨时，同一盘内晶片的厚度偏差≤3μm，晶片的目标厚度控制精度可以达到±5μm，有效的保障了晶片厚度批次的一致性和稳定性。

技术领域

本发明涉及一种小尺寸软脆晶体材料晶片的研磨方法，属于半导体材料的加工领域。

背景技术

软脆晶体材料如氧化镓、锑化铟、硫化镉、锑化镓、硒化镉等作为半导体材料，要实现其优良的特性，必须依次经过如下工序来得到表面质量完美的抛光片。切片工序，用线锯将晶锭切片；研磨工序，将切割片表面的线痕和不平整去除，达到目标厚度附近；抛光工序，消除研磨后晶片表面的损伤层和划痕，实现无缺陷、高平坦度的晶片表面。研磨工序是承接切割和抛光的中间步骤，起到“呈上启下”的作用，研究和完善软脆晶体材料的加工工艺具有很高的应用价值。

对于氧化镓、硫化镉的研磨工序采用单面加工工艺，即用石英蜡将晶片的一面粘接在载盘上，对另一面进行研磨加工。由于晶体的硬度低，晶片的研磨去除速率快，研磨晶片的TTV和目标厚度控制极其困难。为了保证研磨晶片的TTV和目标厚度，在研磨时需要采用精密的研磨夹具来控制，虽然采用精密的研磨夹具加工的晶片可以达到较高的精度，但是使用精密研磨夹具时也存在两个问题：第一，晶片的加工精度直接依赖夹具的调节精度，若夹具的调节有误差，会直接造成加工晶片报废；第二，由于很难直接测量研磨夹具的精度，需要通过修整后的磨片数据来验证，使得研磨夹具的修整过程繁琐，严重影响加工效率。

发明内容

鉴于现有技术对软脆材料研磨时存在的晶片TTV难控制，对精密研磨夹具依赖程度高的问题，本发明提供了一种小尺寸软脆晶体材料晶片的研磨方法，在保证研磨晶片TTV和目标厚度的前提下，该方法能够有效的缩短加工时间，降低对精密研磨夹具的依赖，大大降低晶片的加工成本。

本发明为实现上述目的，采用的技术方案是：一种小尺寸软脆晶体材料晶片的研磨方法，步骤如下：步骤1，对切割片进行筛分，根据晶片的尺寸和厚度，选择数片待加工晶片；步骤2，将载盘放置到加热台上预热，载盘的平面度为1μm~3μm，载盘的直径为φ83~φ138mm，载盘的预热温度为70℃~120℃；步骤3，用粘接剂将至少3片支撑晶片间隔的粘贴到所述载盘的边缘，采用带冷却台的粘蜡装置加压冷却，粘接剂的软化温度为65℃~120℃；步骤4，将步骤3的所述载盘放置到加热台上预热，用粘接剂将数片所述待加工晶片的A面间隔的粘贴到至少3片所述支撑晶片之间的载盘上，所述载盘的预热温度为45℃~60℃；所述粘接剂的软化温度为45℃~59℃，采用带冷却台的粘蜡装置加压冷却；步骤5，采用研磨液在研磨机上对所述待加工晶片的B面进行研磨，所述研磨液中磨料的平均粒径为0.5μm~7μm，研磨的压力为20g/cm²~300g/cm²，研磨机的转速为5rpm~60rpm；步骤6，将所述待加工晶片B面的厚度研磨至与所述支撑晶片厚度一致时，将载盘加热到45℃~60℃，将所述待加工晶片取下，去蜡清洗；步骤7，采用步骤2至步骤3，另取至少3片所述支撑晶片通过粘接剂间隔的粘贴到另一块所述载盘的边缘；用所述粘接剂将步骤6中取下的所述待加工晶片的B面间隔的粘贴到至少3片所述支撑晶片之间的载盘上，采用步骤5至步骤6的方法，将所述待加工晶片的A面研磨至与边缘支撑晶片厚度一致时，将所述载盘加热到45℃~60℃，将所述待加工晶片取下，去蜡清洗，完成待加工晶片的研磨。

所述载盘为石英盘或陶瓷载盘。

所述待加工晶片的材质为Ga₂O₃或InSb或CdS或GaSb或CdSe。