一種2吋、4吋藍(lán)寶石襯底背面缺陷修復(fù)加工方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供的一種2吋、4吋藍(lán)寶石襯底背面缺陷修復(fù)加工方法，首先選用晶片貼片上蠟機(jī)將襯底的正面粘在陶瓷盤上，再將陶瓷盤放入自制游星輪中，通過雙面研磨設(shè)備進(jìn)行研磨，其中研磨液配置比例為碳化硅研磨粉：懸浮液：去離子水=1Kg：0.1L：1L~5L，其中懸浮液為亞硝酸鈉與三乙醇胺的質(zhì)量比是１：９的混合溶液，研磨設(shè)備的下盤速度設(shè)定為20轉(zhuǎn)/分鐘，上盤設(shè)定為15轉(zhuǎn)/分鐘，研磨液流量設(shè)定為300mL/分鐘，壓力為陶瓷盤的自重即為5.7KG，加工時(shí)間為10分鐘；將研磨后的襯底進(jìn)行脫膠、清洗、退火、拋光；經(jīng)修復(fù)后的藍(lán)寶石襯底，其質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)滿足客戶需求，無需進(jìn)行報(bào)廢處理，良品率有著顯著提升，大大降低了成本。

Method for repairing defect of back surface of 2 inch and 4 inch sapphire substrate

The invention provides a 2 inch, 4 inch sapphire substrate defect repair processing method, wafer waxing machine will first choose the patch are affixed substrate in a ceramic plate, the ceramic plate into a homemade wandering star wheel, grinding through the double-sided grinding equipment, the grinding fluid allocation ratio of silicon carbide abrasive powder suspension solution: Deionized water =1Kg:0.1L:1L~5L, the suspension for the quality of sodium nitrite and triethanolamine is the ratio of the mixed solution of 1:9, grinding equipment lower speed is set to 20 rpm, the hanging wall is set to 15 rpm, grinding fluid flow is set to 300mL/ minutes, the pressure weight of ceramic disc is 5.7KG processing time for 10 minutes; the substrate after polishing by degumming, cleaning, annealing, polishing; the sapphire substrate after the repair, the quality indicators have reached the industry standard, quality Standards meet customer needs, no scrap treatment, good quality rate has been significantly improved, greatly reducing costs.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種2吋、4吋藍(lán)寶石襯底背面缺陷修復(fù)加工方法
本專利技術(shù)涉及晶體加工
，具體涉及一種2吋、4吋藍(lán)寶石襯底背面缺陷修復(fù)加工方法。
技術(shù)介紹
藍(lán)寶石晶體具有優(yōu)良的光學(xué)性能、物理性能和穩(wěn)定的化學(xué)性能，廣泛應(yīng)用于高亮度LED襯底材料、各種光學(xué)元器件等領(lǐng)域。藍(lán)寶石晶體具有以下幾個(gè)優(yōu)良特征：1.高光學(xué)透射率，藍(lán)寶石晶體有很好的透光性能，其透光范圍為0.15～7.5微米，覆蓋了紫外、可見、近紅外、中紅外等波段；2.高耐磨性，膨脹系數(shù)僅為5X10-6/度，熔點(diǎn)為2050°C，工作溫度可達(dá)1900°C，具有優(yōu)秀的耐熱沖擊和耐高溫性能；3.很好的機(jī)械性能，其硬度可達(dá)莫氏9級(jí)，同時(shí)還有很好的抗壓強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度，同時(shí)具有抗電磁干擾、電磁兼容性能，抗輻射性能、電絕緣性能。隨著藍(lán)寶石應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，對(duì)2吋、4吋藍(lán)寶石襯底的市場(chǎng)需求越來越多，其產(chǎn)品質(zhì)量、成本要求也越來越高。通常在加工過程中，藍(lán)寶石襯底產(chǎn)生背面缺陷的產(chǎn)品占整個(gè)不良率的3%，產(chǎn)生背面缺陷的產(chǎn)品無法滿足客戶要求只能做報(bào)廢處理，大幅增加了加工成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種2吋、4吋藍(lán)寶石襯底背面缺陷修復(fù)加工方法，對(duì)背面缺陷的產(chǎn)品進(jìn)行修復(fù)，提供良品率、降低加工成本。本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種2吋、4吋藍(lán)寶石襯底背面缺陷修復(fù)加工方法，其特征在于，包括以下工藝步驟：(1)貼片：選用晶片貼片上蠟機(jī)，將襯底正面粘貼在陶瓷盤上，然后將表面殘留膠擦拭干凈；(2)制備研磨液：采用碳化硅研磨粉、懸浮劑與去離子水混合制備研磨液，配置比例為碳化硅研磨粉：懸浮液：去離子水=1Kg：0.1L：1L~5L，攪拌速度為600轉(zhuǎn)/分鐘，研磨時(shí)間至少為10分鐘使研磨液均勻分布；(3)裝配載具：將陶瓷盤放入載具，即自制的游星輪中，使陶瓷盤能夠自轉(zhuǎn)，陶瓷盤與游星輪同時(shí)放入雙面研磨設(shè)備的下盤上，均勻分布擺置；(4)研磨：雙面研磨設(shè)備的下盤速度設(shè)定為20轉(zhuǎn)/分鐘，上盤設(shè)定為15轉(zhuǎn)/分鐘，確保上盤懸空于陶瓷盤上，不得接觸陶瓷盤表面，研磨液流量設(shè)定為300mL/分鐘，壓力為陶瓷盤的自重即為5.7KG，加工時(shí)間為10分鐘；(5)將研磨后襯底進(jìn)行脫膠、清洗、退火、拋光即得藍(lán)寶石襯底成品。上述的一種2吋、4吋藍(lán)寶石襯底背面缺陷修復(fù)加工方法，其中，所述碳化硅研磨粉的型號(hào)為320#；上述的一種2吋、4吋藍(lán)寶石襯底背面缺陷修復(fù)加工方法，其中，所述懸浮液為亞硝酸鈉與三乙醇胺的混合溶液，其中亞硝酸鈉與三乙醇胺的質(zhì)量比為１：９；上述的一種2吋、4吋藍(lán)寶石襯底背面缺陷修復(fù)加工方法，其中，所述陶瓷盤的直徑為355mm，厚度為15mm；上述的一種2吋、4吋藍(lán)寶石襯底背面缺陷修復(fù)加工方法，其中，所述游星輪為圓環(huán)結(jié)構(gòu)其厚度為10mm，所述游星輪設(shè)有圓形通孔，所述圓形通孔與所述游星輪為偏心設(shè)置，所述圓形通孔的圓心與所述游星輪的圓心差為19mm，所述圓形通孔的直徑為357mm；上述的一種2吋、4吋藍(lán)寶石襯底背面缺陷修復(fù)加工方法，其中，步驟（4）中研磨的標(biāo)準(zhǔn)值為：去除量2-4um，Ra均值0.95um；上述的一種2吋、4吋藍(lán)寶石襯底背面缺陷修復(fù)加工方法，其中，所述步驟（1）中的晶片貼片上蠟機(jī)與所述步驟（3）和（4）中的雙面研磨設(shè)備與步驟（5）中的脫膠、清洗、退火、拋光的設(shè)備和操作方法均為行業(yè)常規(guī)的設(shè)備和操作方法。本專利技術(shù)具有以下突出效果：藍(lán)寶石襯底背面缺陷占整個(gè)不良率的3%，產(chǎn)生背面缺陷的產(chǎn)品無法滿足客戶的需求，本專利技術(shù)提供的一種2吋、4吋藍(lán)寶石襯底背面缺陷修復(fù)加工方法，將背面缺陷的不良品進(jìn)行物理研磨修復(fù)，經(jīng)修復(fù)后的藍(lán)寶石襯底，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)重新達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，將不良品轉(zhuǎn)化成良品，同樣滿足客戶需求，無需進(jìn)行報(bào)廢處理，大大降低了成本。附圖說明圖1本專利技術(shù)自制游星輪結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式以下實(shí)施例中所使用的加工設(shè)備和方法如無特殊說明，均為行業(yè)常規(guī)的加工設(shè)備和操作方法。下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)用途得到。下面結(jié)合附圖對(duì)下列實(shí)施例中的自制游星輪進(jìn)行詳細(xì)說明，所述的自制游星輪1為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，其厚度為10mm，所述游星輪1的外圓周側(cè)面設(shè)有平齒2，所述平齒2的齒數(shù)為200，平齒的頂圓直徑D1為427.5mm，平齒的內(nèi)圓直徑D2為417.5mm，所述游星輪1的內(nèi)部設(shè)有圓形通孔3，所述圓形通孔3與所述游星輪1為偏心設(shè)置，所述圓形通孔3的圓心O2與所述游星輪1的圓心O1偏差為19mm，所述圓形通孔的直徑D3為357mm，所述圓形通孔3的直徑比所述陶瓷盤的直徑大2mm，所述陶瓷盤的厚度為15mm。以下通過實(shí)施例的具體實(shí)施方式再對(duì)本專利技術(shù)的上述內(nèi)容作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。但不僅限于以下的實(shí)施例。本專利技術(shù)包含下述技術(shù)思想下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包括在本專利技術(shù)的范圍內(nèi)。實(shí)施例1一種2吋、4吋藍(lán)寶石襯底背面缺陷修復(fù)加工方法，其工藝步驟：(1)貼片：選用晶片貼片上蠟機(jī)，將2吋藍(lán)寶石襯底正面粘貼在陶瓷盤上，然后將表面殘留膠擦拭干凈；(2)制備研磨液：采用302#碳化硅研磨粉、懸浮劑與去離子水混合制備研磨液，配置比例為302#碳化硅研磨粉：懸浮液：去離子水=1Kg：0.1L：1L，攪拌速度為600轉(zhuǎn)/分鐘，研磨時(shí)間10分鐘使研磨液均勻分布，其中懸浮液為亞硝酸鈉與三乙醇胺的混合溶液，亞硝酸鈉與三乙醇胺的質(zhì)量比為1：9；(3)裝配載具：將陶瓷盤放入載具，即自制的游星輪中，使陶瓷盤能夠自轉(zhuǎn)，陶瓷盤與游星輪同時(shí)放入雙面研磨設(shè)備的下盤上，均勻分布擺置；(4)研磨：雙面研磨設(shè)備的下盤速度設(shè)定為20轉(zhuǎn)/分鐘，上盤設(shè)定為15轉(zhuǎn)/分鐘，確保上盤懸空于陶瓷盤上，不得接觸陶瓷盤表面，研磨液流量設(shè)定為300mL/分鐘，壓力為陶瓷盤的自重即為5.7KG，加工時(shí)間為10分鐘，達(dá)到研磨的標(biāo)準(zhǔn)值：去除量2-4um，Ra均值0.95um；(5)將研磨后的襯底進(jìn)行脫膠、清洗、退火、拋光即得藍(lán)寶石襯底成品。經(jīng)過上述工藝進(jìn)行修復(fù)的2吋藍(lán)寶石襯底的良品率為91%。實(shí)施例2一種2吋、4吋藍(lán)寶石襯底背面缺陷修復(fù)加工方法，其工藝步驟：(1)貼片：選用晶片貼片上蠟機(jī)，將2吋藍(lán)寶石襯底正面粘貼在陶瓷盤上，然后將表面殘留膠擦拭干凈；(2)制備研磨液：采用302#碳化硅研磨粉、懸浮劑與去離子水混合制備研磨液，配置比例為302#碳化硅研磨粉：懸浮液：去離子水=1Kg：0.1L：2L，攪拌速度為600轉(zhuǎn)/分鐘，研磨時(shí)間10分鐘使研磨液均勻分布，其中懸浮液為亞硝酸鈉與三乙醇胺的混合溶液，亞硝酸鈉與三乙醇胺的質(zhì)量比為1：9；(3)裝配載具：將陶瓷盤放入載具，即自制的游星輪中，使陶瓷盤能夠自轉(zhuǎn)，陶瓷盤與游星輪同時(shí)放入雙面研磨設(shè)備的下盤上，均勻分布擺置；(4)研磨：雙面研磨設(shè)備的下盤速度設(shè)定為20轉(zhuǎn)/分鐘，上盤設(shè)定為15轉(zhuǎn)/分鐘，確保上盤懸空于陶瓷盤上，不得接觸陶瓷盤表面，研磨液流量設(shè)定為300mL/分鐘，壓力為陶瓷盤的自重即為5.7KG，加工時(shí)間為10分鐘，達(dá)到研磨的標(biāo)準(zhǔn)值：去除量2-4um，Ra均值0.95um；(5)將研磨后的襯底進(jìn)行脫膠、清洗、退火、拋光即得藍(lán)寶石襯底成品。經(jīng)過上述工藝進(jìn)行修復(fù)的2吋藍(lán)寶石襯底的良品率為90%。實(shí)施例3一種2吋、4吋藍(lán)寶石襯底背面缺陷修復(fù)加工方法，其工藝步驟：(1)貼片：選用晶片貼片上蠟機(jī)，將2吋藍(lán)寶石襯底正面粘貼在陶瓷盤上，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種2吋、4吋藍(lán)寶石襯底背面缺陷修復(fù)加工方法，其特征在于，包括以下工藝步驟：(1)貼片：選用晶片貼片上蠟機(jī)，將襯底正面粘貼在陶瓷盤上，然后將表面殘留膠擦拭干凈；(2)制備研磨液：采用碳化硅研磨粉、懸浮劑與去離子水混合制備研磨液，配置比例為碳化硅研磨粉：懸浮液：去離子水=1Kg：0.1L：1L~5L，攪拌速度為600轉(zhuǎn)/分鐘，研磨時(shí)間至少為10分鐘使研磨液均勻分布；(3)裝配載具：將陶瓷盤放入載具，即自制的游星輪中，使陶瓷盤能夠自轉(zhuǎn)，陶瓷盤與游星輪同時(shí)放入雙面研磨設(shè)備的下盤上，均勻分布擺置；(4)研磨：雙面研磨設(shè)備的下盤速度設(shè)定為20轉(zhuǎn)/分鐘，上盤設(shè)定為15轉(zhuǎn)/分鐘，確保上盤懸空于陶瓷盤上，不得接觸陶瓷盤表面，研磨液流量設(shè)定為300mL/分鐘，壓力為陶瓷盤的自重即為5.7KG，加工時(shí)間為10分鐘；(5)將研磨后的襯底進(jìn)行脫膠、清洗、退火、拋光即得藍(lán)寶石襯底成品。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種2吋、4吋藍(lán)寶石襯底背面缺陷修復(fù)加工方法，其特征在于，包括以下工藝步驟：(1)貼片：選用晶片貼片上蠟機(jī)，將襯底正面粘貼在陶瓷盤上，然后將表面殘留膠擦拭干凈；(2)制備研磨液：采用碳化硅研磨粉、懸浮劑與去離子水混合制備研磨液，配置比例為碳化硅研磨粉：懸浮液：去離子水=1Kg：0.1L：1L~5L，攪拌速度為600轉(zhuǎn)/分鐘，研磨時(shí)間至少為10分鐘使研磨液均勻分布；(3)裝配載具：將陶瓷盤放入載具，即自制的游星輪中，使陶瓷盤能夠自轉(zhuǎn)，陶瓷盤與游星輪同時(shí)放入雙面研磨設(shè)備的下盤上，均勻分布擺置；(4)研磨：雙面研磨設(shè)備的下盤速度設(shè)定為20轉(zhuǎn)/分鐘，上盤設(shè)定為15轉(zhuǎn)/分鐘，確保上盤懸空于陶瓷盤上，不得接觸陶瓷盤表面，研磨液流量設(shè)定為300mL/分鐘，壓力為陶瓷盤的自重即為5.7KG，加工時(shí)間為10分鐘；(5)將研磨后的襯底進(jìn)行脫膠、清洗、退火、拋光即得藍(lán)寶石襯底成品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2吋、4吋藍(lán)寶石襯底背面缺陷修復(fù)加工方法，其特征在于，所述碳化硅研磨粉的型號(hào)為320#。3.根據(jù)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡孔林，呂訊，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇吉星新材料有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇,32