一種藍(lán)寶石晶片的拋光裝置及其拋光方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及藍(lán)寶石襯底片的加工領(lǐng)域，特別是一種藍(lán)寶石晶片的拋光裝置及其拋光方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鉆石液拋光是藍(lán)寶石晶片制造中非常重要的一項(xiàng)工藝流程，它決定了藍(lán)寶石拋光后的TTV和LTV，和WARP等多項(xiàng)表面平整度技術(shù)參數(shù)，是否符合客戶需求，一般的鉆石拋光液，主要成分是由烷烴80?90%和少量的分散觸變劑、pH調(diào)節(jié)劑、表面活性劑、及0.1?1 %的金剛石微分調(diào)制而成，現(xiàn)有的技術(shù)在應(yīng)用中，鉆石拋光液中的金剛石微粉在液體中受重力影響，容易沉淀，懸浮性差，人工搖晃攪拌放置一段時(shí)間后，會(huì)有一部分的金剛石微粉沉淀在容器底部，造成拋光液不均勻，拋光后造成晶片表面平整度不好，和拋光移除率不穩(wěn)定，產(chǎn)生晶片過(guò)磨報(bào)廢的現(xiàn)象，如果沉淀的大顆粒金剛石粉末集中噴灑在拋光盤面上，很容易產(chǎn)生晶片表面劃痕和刮傷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服以上不足，提供一種藍(lán)寶石晶片的拋光裝置及其拋光方法，保證鉆石拋光液在拋光中的均勻性，提供穩(wěn)定的拋光移除率，減少拋光過(guò)程中晶片表面的劃痕和刮傷，提高晶片表面拋光的平整度品質(zhì)。
[0004]為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:
一種藍(lán)寶石晶片的拋光裝置，其特征在于，包括震蕩機(jī)、加熱磁力攪拌器和拋光機(jī)，所述震蕩機(jī)包括底座、拋動(dòng)座、電機(jī)、偏心輪和連接桿，所述底座上設(shè)有4根滑動(dòng)軸，所述滑動(dòng)軸為豎直設(shè)置的直線光軸，所述拋動(dòng)座的兩側(cè)套合在滑動(dòng)軸上，拋動(dòng)座上設(shè)有固定塊，所述電機(jī)設(shè)置于底座內(nèi)，所述偏心輪與電機(jī)的傳動(dòng)端固接，所述連接桿的上端與拋動(dòng)座的一側(cè)鉸接，下端與偏心輪鉸接，實(shí)現(xiàn)拋動(dòng)座的豎直上下移動(dòng)；
所述加熱磁力攪拌器包括攪拌容器，所述攪拌容器上設(shè)有加注口和尼龍氣管，所述加注口位于攪拌容器的上端面的中心位置，并配備有加注口蓋，所述加注口蓋于加注口契合，加注口蓋上設(shè)有透氣孔，所述尼龍氣管的數(shù)量為2個(gè)，并對(duì)稱設(shè)置于加注口的兩側(cè)，尼龍氣管貫穿攪拌容器的上端面，其下端伸入攪拌容器內(nèi)，上端露出攪拌容器上端面；
所述拋光機(jī)包括拋光盤、壓力盤和噴嘴，所述拋光盤呈圓形，其上設(shè)有4個(gè)均勻分布的陶瓷盤，所述壓力盤設(shè)置于拋光盤上方，并可上下移動(dòng)，與陶瓷盤一一對(duì)應(yīng)，所述噴嘴的數(shù)量為2個(gè)，位于拋光盤和壓力盤之間，并對(duì)稱設(shè)置，其噴射方向指向拋光盤所呈的圓形的圓心，噴嘴包括液體輸入口和壓縮空氣輸入口，所述液體輸入口通過(guò)氣管與尼龍氣管的上端連接，所述壓縮空氣輸入口連接時(shí)間控制氣閥。
[0005]—種藍(lán)寶石晶片的拋光方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)鉆石拋光液振蕩處理:打開(kāi)鉆石拋光液包裝盒，取出瓶裝鉆石拋光液，無(wú)需打開(kāi)瓶蓋，將瓶裝鉆石拋光液置于震蕩機(jī)的拋動(dòng)座上并固定，啟動(dòng)震蕩機(jī)，瓶裝鉆石拋光液通過(guò)震蕩機(jī)上下拋動(dòng)，其內(nèi)的金剛石微粉充分與液體攪拌均勻，振蕩時(shí)間設(shè)定為20分鐘；
(2)鉆石拋光液磁力攪拌處理:振蕩處理完成后，取下瓶裝鉆石拋光液，將其內(nèi)的鉆石拋光液倒入加熱磁力攪拌器上面的攪拌容器中，打開(kāi)加熱磁力攪拌器電源，當(dāng)攪拌器底座產(chǎn)生磁場(chǎng)后，帶動(dòng)攪拌容器中的攪拌子成圓周循環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，調(diào)整設(shè)定加熱磁力攪拌器的轉(zhuǎn)速為500RPM，攪拌子會(huì)產(chǎn)生足夠的旋轉(zhuǎn)攪拌力對(duì)鉆石拋光液進(jìn)行不停的攪拌動(dòng)作，并產(chǎn)生漩渦，從而保持鉆石拋光液里面金剛石微粉懸浮的均勻性，設(shè)定溫度為25°C，加熱磁力攪拌器會(huì)智能加溫并持續(xù)保持為25°C，此時(shí)容器中的鉆石拋光液溫度接近拋光的盤面溫度；
(3)拋光盤的盤面平整度測(cè)量與修整:使用平尺測(cè)量拋光盤的盤面平整度，要求為盤面中心位置凹下0~10um，如果不符合要求，則使用車刀修整盤面，直到達(dá)到所需的平整度；
(4)噴嘴連接:將噴嘴的液體輸入口通過(guò)氣管與加熱磁力攪拌器上的尼龍氣管響亮，將壓縮空氣輸入口與時(shí)間控制氣閥相連，準(zhǔn)備抽取攪拌容器中的鉆石拋光液；
(5)晶片貼蠟處理:在貼蠟前，先對(duì)預(yù)貼付于某個(gè)陶瓷盤的所有藍(lán)寶石晶片進(jìn)行厚度測(cè)量篩選，所有藍(lán)寶石晶片的厚度差應(yīng)控制在3um以內(nèi)，TTV控制在3um以內(nèi)，隨后采用貼蠟工藝將藍(lán)寶石晶片貼付在陶瓷盤，此時(shí)，藍(lán)寶石晶片的拋光面朝上，隨后，將陶瓷盤反扣于拋光盤上，并操作壓力盤下移，壓住陶瓷盤，設(shè)定加工壓力為0.8kgf/cm2，此時(shí)，藍(lán)寶石晶片的拋光面貼近拋光盤盤面；
(6)藍(lán)寶石晶片拋光:啟動(dòng)程序進(jìn)行拋光，拋光盤進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，拋光盤轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)帶動(dòng)壓力盤的自轉(zhuǎn)，對(duì)晶片表面進(jìn)行均勻拋光，根據(jù)晶片需要拋光的厚度和移除率設(shè)定第1段拋光時(shí)間，設(shè)定轉(zhuǎn)速為50rpm，同時(shí)，時(shí)間控制氣閥啟動(dòng)，控制噴頭噴灑鉆石拋光液進(jìn)行間歇噴灑，鉆石拋光液的噴灑時(shí)間為3秒，間隔時(shí)間為3秒，每拋光一段時(shí)間，取下陶瓷盤，測(cè)量藍(lán)寶石晶片厚度，記錄藍(lán)寶石晶片厚度和拋光時(shí)間，并計(jì)算出移除率，根據(jù)移除率和還需要拋光的厚度，設(shè)定再次拋光時(shí)間，隨后進(jìn)行二次拋光，直到藍(lán)寶石晶片拋光到所需的厚度范圍，取下陶瓷盤，最后，將陶瓷盤放在加熱臺(tái)上加熱，設(shè)定加熱臺(tái)溫度為100°C，加熱時(shí)長(zhǎng)為2分鐘，蠟融化，取下完成拋光的藍(lán)寶石晶片，放入周轉(zhuǎn)盒中。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
1、通過(guò)開(kāi)始的震蕩攪拌和之后的磁力攪拌，鉆石拋光液能夠始終保持良好的均勻性，鉆石拋光液中的金剛石微粉始終處于均勻的懸浮狀態(tài)，拋光時(shí)，抽取的鉆石拋光液的均勻性十分良好，可有效減少對(duì)晶片表面的劃傷和劃痕，拋光后晶片的拋光品質(zhì)更加好，晶片表面平整度明顯提高，TTV會(huì)控制在2以內(nèi)；
2、保證并保持了鉆石拋光液在使用過(guò)程中的均勻性，穩(wěn)定了拋光的移除率，不會(huì)出現(xiàn)移除量過(guò)小或過(guò)大的問(wèn)題；
3、整個(gè)過(guò)程采取了相應(yīng)的自動(dòng)化機(jī)構(gòu)，不需要人員額外付出時(shí)間，減少了人力搖晃攪拌的人力成本和攪拌不均勻現(xiàn)象；
4、通過(guò)拋光前控制拋光盤盤面的平整度和單個(gè)陶瓷盤上所有晶片之間的厚度差和TTV，以及拋光時(shí)控制鉆石拋光液標(biāo)準(zhǔn)的噴灑時(shí)間和間隔時(shí)間，和拋光轉(zhuǎn)速，加工壓力一系列的工藝手段，來(lái)達(dá)到確保拋光后良好品質(zhì)的目地。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1震湯機(jī)不意圖。
[0008]圖2加熱磁力攪拌器、拋光機(jī)和噴頭連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖所示的一種藍(lán)寶石晶片的拋光裝置，其特征在于，包括震蕩機(jī)1、加熱磁力攪拌器2和拋光機(jī)3，所述震蕩機(jī)1包括底座4、拋動(dòng)座5、電機(jī)6、偏心輪7和連接桿8，所述底座4上設(shè)有4根滑動(dòng)軸9，所述滑動(dòng)軸9為豎直設(shè)置的直線光軸，所述拋動(dòng)座5的兩側(cè)套合在滑動(dòng)軸9上，拋動(dòng)座5上設(shè)有固定塊10，所述電機(jī)6設(shè)置于底座4內(nèi)，所述偏心輪7與電機(jī)6的傳動(dòng)端固接，所述連接桿8的上端與拋動(dòng)座5的一側(cè)鉸接，下端與偏心輪7鉸接，實(shí)現(xiàn)拋動(dòng)座5的豎直上下移動(dòng)；
所述加熱磁力攪拌器2包括攪拌容器11，所述攪拌容器11上設(shè)有加注口 12和尼龍氣管13，所述加注口 12位于攪拌容器11的上端面的中心位置，并配備有加注口蓋14，所述加注口蓋14于加注口 12契合，加注口蓋14上設(shè)有透氣孔，所述尼龍氣管13的數(shù)量為2個(gè)，并對(duì)稱設(shè)置于加注口 12的兩側(cè)，尼龍氣管13貫穿攪拌容器11的上端面，其下端伸入攪拌容器11內(nèi)，上端露出攪拌容器11上端面；
所述拋光機(jī)3包括拋光盤15、壓力盤16和噴嘴17，所述拋光盤15呈圓形，其上設(shè)有4個(gè)均勻分布的陶瓷盤18，所述壓力盤16設(shè)置于拋光盤15上方，并可上下移動(dòng)，與陶瓷盤18對(duì)應(yīng)，所述噴嘴17的數(shù)量為2個(gè)，位于拋光盤15和壓力盤16之間，并對(duì)稱設(shè)置，其噴射方向指向拋光盤15所呈的圓形的圓心，噴嘴17包括液體輸入口 19和壓縮空氣輸入口 20，所述液體輸入口 19通過(guò)氣管21與尼龍氣管13的上端連接，所述壓縮空氣輸入口 20連接時(shí)間控制氣閥22。
[0010]其中，所述時(shí)間控制氣閥22采用真空閥門和時(shí)間控制器聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴頭1