CN111546136B - 一种无解理面晶片端面抛光方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种无解理面晶片端面抛光方法,所述方法采用两步研磨结合两步抛光的方法对无解理面晶片的端面进行抛光,其中,两步研磨包括粗研磨和细研磨,两步研磨均使用砂纸作为磨料,即,本申请提供的方法能够控制研磨方向和研磨程度,避免研磨颗粒嵌入待研磨端面或者对待研磨端面造成划伤,并且,本申请在细抛光步骤前设置粗抛光步骤从而形成两步抛光,能够提高抛光效率,使细抛光的时间能够缩短33%甚至50%以上,提高抛光效率,并且,所得无解理面晶片端面的粗糙度小于3nm,能够满足后续使用的需求。
Description
技术领域
本申请属于半导体材料加工领域,特别涉及一种无解理面晶片端面抛光方法。
背景技术
无解理面晶圆,例如:由蓝宝石、铌酸锂以及钽酸锂等等材料制备的晶圆,被切割后所形成的切割面,也就是晶片端面的粗糙度通常较大,需要进一步加工成粗糙度较小的镜面才能进一步使用,否则会降低基于该晶片所制造器件的性能。
对于无解理面晶片端面尚无专用抛光方法,通常使用抛光晶圆平面的方法来抛光无解理面晶片端面,抛光步骤一般包括:(1)研磨:用金刚砂和去离子水制成的悬浮液作为研磨液,研磨1小时左右;(2)抛光16~18小时。
由于金刚砂颗粒在去离子水中为自由状态,因此,在研磨过程中其位置不受控制,金刚砂颗粒可以随意运动,导致研磨阶段晶片端面研磨不均匀,图1示出采用抛光晶圆平面方法抛光而得无解理面晶片端面的纤维镜照片,由图1可知,使用抛光晶圆平面的方法来抛光晶片端面,所获得晶片端面仍较为粗糙,甚至有划痕,与目标的镜面水平具有较大差距;并且,这种抛光方法耗时长,整套工艺总耗时至少为17h。
发明内容
为解决无解理面晶片端面难以抛光的问题,本申请提供一种抛光无解理面晶片端面的方法,所述方法采用砂纸对无解理面晶片端面进行研磨,再对所述晶片端面进行抛光处理,采用本申请提供的方法,抛光所得晶片端面的粗糙度可小于3nm。
本申请的目的在于提供一种无解理面晶片端面抛光方法,所述方法包括:
使用第一砂纸对无解理面晶片端面进行粗研磨,获得粗磨产品;
使用第二砂纸对所述粗磨产品的端面进行细研磨,获得细磨产品;
对所述细磨产品的端面进行粗抛光,获得粗抛产品;
对所述粗抛产品的端面进行细抛光,获得抛光产品。
在一种可实现的方式中,所述第一砂纸为干砂纸或者水砂纸,其颗粒直径为10~20μm,晶片端面的去除量比目标总去除量少0.3~0.5mm,在粗研磨阶段,研磨机转速为20~80转/分,去离子水的滴加速度为3~10秒/滴。
可选地,使用第一砂纸进行研磨的研磨时间可以为15~45min。
在一种可实现的方式中,所述第二砂纸为干砂纸或者水砂纸,其颗粒直径为1~8μm,晶片端面的去除量比目标总去除量少0.1~0.3mm,在细研磨阶段,研磨转速为20~80转/分,去离子水的滴加速度为3~10秒/滴。
可选地,使用第二砂纸进行研磨的研磨时间可以为10~30min。
在一种可实现的方式中,所述粗抛光所用粗抛抛光剂为粒径为1.2~1.8μm的高效金刚石喷雾抛光剂,在粗抛光阶段,抛光机的转速为25~30转/分,去离子水为3~12转/滴,抛光时间3~6小时。
在一种可实现的方式中,所述细抛光所用细抛抛光剂中抛光液体积:去离子水的体积=1:(0~3),例如1:2,其中,所述抛光液中颗粒的直径为30~80nm。
在细抛光阶段,抛光机的转速为25~30转/分,去离子水为3~4转/滴;抛光时间为4~6小时。
在一种可实现的方式中,在使用第一砂纸对无解理面晶片端面进行研磨前包括:
将待研磨无解理面晶片粘结于陪片上,形成粘结体;
将所述粘结体固定于夹具上,所述粘结体的待抛光端面伸出所述夹具;
通过所述夹具将所述待粘结体的待抛光端面贴合于研磨盘上。
在一种可实现的方式中,所述待研磨无解理面晶片可以包括薄膜层,优选地,所述薄膜层与所述陪片粘结。
可选地,用于粘结的粘结剂包括有效组分,还可以包括溶剂,其中,所述有效组分包括松香、蜡以及光刻胶中的至少一种,所述溶剂包括乙醇或者丙酮中的至少一种。
可选地,所述陪片包括硅片、铌酸锂或者坦酸锂,优选地,所述陪片与所述无解理晶片的材料相同。陪片与待抛光片的材料相同,其理化参数较为接近,因此,陪片与待抛光片的研磨去除速率相近,在此条件下陪片对待抛光片的保护作用最强。
在一种可实现的方式中,所述陪片的研磨端面与所述待研磨无解理面晶片的待研磨端面相平,或者伸出所述待研磨无解理面晶片的待研磨端面。
可选地,所述陪片的宽度大于或者等于所述待研磨无解理面晶片的宽度,进一步地,所述陪片宽度方向上的端面伸出待研磨无解理面晶片宽度方向的端面,或者,与待研磨无解理面晶片宽度方向的端面相平。
在一种可实现的方式中,在对所述粗抛产品的端面进行细抛光后还可以包括:
将抛光后的粘结体由夹具中取下;
除去所述陪片。
与现有技术相比,本申请提供的方法采用两步研磨结合两步抛光的方法对无解理面晶片的端面进行抛光,其中,两步研磨包括粗研磨和细研磨,本申请人发现,首先使用颗粒直径较大的砂纸进行粗研磨能够去除待抛光面上较大的颗粒,并且,所得研磨面表面的颗粒直径较为接近,在此基础上再使用颗粒直径与研磨面表面颗粒直径匹配的砂纸进行细研磨,一方面能够提高研磨效率,另一方面能够减小研磨造成的薄膜脱落、损伤的可能。两步研磨均使用砂纸作为磨料,即,本申请提供的方法能够控制研磨方向和研磨程度,避免研磨颗粒嵌入待研磨端面或者对待研磨端面造成划伤,并且,本申请在细抛光步骤前设置粗抛光步骤从而形成两步抛光,能够提高抛光效率,使细抛光的时间能够缩短33%甚至50%以上,提高抛光效率,并且,所得无解理面晶片端面的粗糙度小于3nm,能够满足后续使用的需求。
附图说明
图1示出采用抛光晶圆平面方法抛光而得无解理面晶片端面的纤维镜照片;
图2示出本申请一种优选的无解理面晶片端面的抛光方法流程示意图;
图3示出一个待抛光无解理晶片的实物照片;
图4示出图3所示待抛光无解理晶片的纤维镜照片;
图5示出图3所示晶片在采用本实施例所述方法抛光后端面的实物照片;
图6示出图4所示晶片在采用本实施例所述方法抛光后端面的纤维镜照片。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致方法的例子。
下面通过具体的实施例对本申请提供的晶片端面抛光方法进行详细阐述。
首先,对本方案的使用场景作简要介绍。
广泛应用于半导体器件的压电材料,例如,铌酸锂、钽酸锂等均属于无解理面晶体,无解理面晶体的特点之一是在切割后获得的切割面粗糙不平,由于目前半导体器件中的半导体元件均首先以晶圆为基础制备基板,再从所述基板上按照预设形状进行切割而获得的,一块所述基板可能会切割产生多个半导体元件,进一步地,由于半导体元件切割面的粗糙程度对半导体元件的性能具有较为重要的影响,因此,在半导体元件被切割下来后,需要对其切割面进行抛光处理,获得光滑的镜面。然而,切割面为片状结构在厚度方向上的端面,由于基板的厚度一般较小,在微米以下的量级,长度较大,一般在1cm以上,甚至达到10cm,目前尚无专用于端面抛光方法,因此,行业内一般采用抛光片状结构表面的方法对其进行抛光,然而,抛光后的端面表面粗糙度仍较大,远未达到镜面的标准,而且,由于待抛光面的长度较大,现有技术的研磨方法易造成抛光后端面平整度降低的问题,即,抛光处理后所得端面在宏观上存在起伏。
图2示出本申请一种优选的无解理面晶片端面的抛光方法流程示意图,如图2所示,所述无解理面晶片端面抛光方法包括以下步骤1至步骤4:
步骤1,使用第一砂纸对无解理面晶片端面进行粗研磨,获得粗磨产品。
在本实例中,待抛光的无解理面晶片的材料可以为硅、铌酸锂或者钽酸锂等压电材料,还可以为其它无解理面的非压电材料。
可选地,所述待抛光的无解理面晶片还可以包括薄膜层等其它功能层,即,所述待抛光的无解理面晶片可以为包括前述无解理面晶片的复合基板。
进一步地,无解理面晶片端面是指所述无解理晶片在厚度方向上的端面,厚度较小,一般为微米级别以下,但是长度较大,一般在1cm以上,甚至可达10cm,为简便表述,本实例以下称无解理面晶片端面为“待抛光端面”。
图3示出一个待抛光无解理晶片的实物照片,由图3明显可以看到,无解理面晶片在被切割后,切割面具有肉眼可见的明显缺陷,该缺陷会导致半导体器件的性能大大降低。
图4示出图3所示待抛光无解理晶片的纤维镜照片,其中,左侧具有亮黄区域的晶片为待抛光晶片,右侧具有杂质的晶片为陪片,由图4可以看到,待抛光晶片的端面晶格也具有严重的损伤。
在本实例中,在抛光处理前,根据所述无解理面晶片端面的损伤程度,可以预先设计去除量,使得抛光后的端面完全去除损伤部分,并可获得目标粗糙度的端面。可以理解的是,在切割所述晶片之前,可以根据经验预留充足的去除量空间。
在本实例中,所述第一砂纸为干砂纸或者水砂纸,优选使用水砂纸,本申请人发现,相比于干砂纸,使用水砂纸进行研磨,研磨所得端面的表面损伤较小。
在本实例中,所述第一砂纸的颗粒直径为10~20μm,本申请人发现,在起始阶段,由于待抛光端面的损伤程度较大,导致端面的去除量较大,并且,待抛光端面表面颗粒的粒径分布范围大,因此,使用颗粒直径为10~20μm的砂纸对待抛光端面进行研磨,能够大幅度提高研磨效率,进一步地,本申请人还发现,使用上述第一砂纸对待抛光端面进行粗研磨所得端面的表面粗糙度能够明显降低,并且,待抛光端面上颗粒的粒径能够集中于10μm以下,便于后续抛光处理。
在本实例中,晶片端面的去除量可以比目标总去除量少0.3~0.5mm,即,在粗研磨阶段去除量的保留量为0.3~0.5mm,作为后续抛光步骤的预留量。
在本实例中,可以使用现有技术中任意一种研磨设备对所述待研磨面进行研磨,以能够使待抛光面获得平整度较大的研磨设备为优选。
例如,在本实例中,可以使用研磨机对所述待抛光面进行研磨以及后续抛光处理。具体地,所述研磨机可以包括研磨盘和夹具,其中,所述研磨盘用于铺设磨料,例如第一砂纸,所述夹具用于夹持待抛光的无解理面晶片,并使得所述待抛光面与所述磨料贴合,进一步地,所述待抛光端面与所述磨料之间的压力均匀分布于接触面上,随着研磨和抛光地不断进行,所述接触面的面积也不断增大。随着待抛光端面和/或磨料的不断转动,所述待抛光端面不断被磨削。
在本实例中,在粗研磨阶段,可以采用待研磨端面静止,而研磨机不断转动的方式对所述待研磨端面不断研磨,可选地,所述研磨机的转速为20~80转/分,优选为40~60转/分,本申请人发现,在上述转速下,第一砂纸地待抛光面的去除速率适中,既具有较高的去除速率,又能够保证待抛光面被平稳地磨削,获得平整的端面。
在本实例中,如果使用水砂纸则需要不断向水砂纸上滴加去离子水,可选地,去离子水的滴加速度为3~10秒/滴,优选为5~8秒/滴,本申请人发现,按照上述速度向水砂纸上滴加去离子水能够使水砂纸保持最佳湿度范围,能够保证对待抛光端面具有较高的磨削速度和较高的磨削质量。
可选地,使用第一砂纸进行研磨的研磨时间可以为15~45min,优选为20~35min,本申请人发现,使用第一砂纸研磨上述时间后,待抛光端面的表面粗糙度已达到最佳,并且能够达到预设磨削量,继续延长研磨时间仅会增加磨削量,但待抛光端面的表面粗糙度不会有明显改善。
本申请人发现,使用砂纸作为磨料,能够有效控制磨料颗粒的运动轨迹,因此,由砂纸研磨得到的端面表面粗糙度较为均匀。
在本实例中,在使用第一砂纸对无解理面晶片端面进行研磨前还可以包括步骤1’-1至步骤1’-3:
步骤1’-1,将待研磨无解理面晶片粘结于陪片上,形成粘结体。
在本实例中,所述待研磨无解理面晶片可以包括薄膜层,即,所述待研磨无解理面晶片可以为复合基板,可选地,如果所述待研磨无解理面晶片包括薄膜层,则可以将所述薄膜层与所述陪片粘结,由于薄膜层一般为复合基板中的功能层,实现光波或者声波的传播,因此,需要尽量保证薄膜层表面完好而不受到损伤,以保证该复合基板的压电性能,本申请人发现,在薄膜层上粘结陪片能够在薄膜层两侧均有厚度较大的晶片作为保护层,从而最大程度上避免薄膜层被损伤。
在本实例中,用于粘结的粘结剂包括有效组分,所述有效组分包括松香、蜡以及光刻胶中的至少一种,本申请人发现,上述有效组分可以利用其低熔点等物理性质来作为粘结剂,并且,上述有效组分的化学性质较为稳定,在粘结条件以及研磨条件下不易与待粘结的晶片发生化学反应,能够保持待粘结两晶片原有的性能和形貌,进一步地,所述有效组分质地较软,在研磨过程中易于随待粘结两晶片的抛光处理而被塑形,即,无需额外增加工艺,使得抛光处理的整个工艺过程简便易操作。
在本实例中,所述粘结剂还可以包括溶剂,所述溶剂包括乙醇或者丙酮中的至少一种,以便于降低所述粘结剂的熔点,进一步降低工艺难度。
在本实例中,所述陪片包括硅片、铌酸锂或者坦酸锂,优选地,所述陪片与所述无解理晶片的材料相同。本申请人发现,陪片与待抛光片的材料相同,其理化参数较为接近,陪片与待抛光片的研磨去除速率相近,甚至相同,使得陪片对待抛光片的保护作用最强。
步骤1’-2,将所述粘结体固定于夹具上,所述粘结体的待抛光端面伸出所述夹具。
在本实例中,所述陪片的研磨端面与所述待研磨无解理面晶片的待研磨端面相平,或者伸出所述待研磨无解理面晶片的待研磨端面,使得研磨过程中,磨料一旦与待抛光端面接触,则必然与陪片接触,以减小对待抛光端面的损伤。
在本实例中,所述陪片的宽度大于或者等于所述待研磨无解理面晶片的宽度,进一步地,所述陪片宽度方向上的端面伸出待研磨无解理面晶片宽度方向的端面,或者,与待研磨无解理面晶片宽度方向的端面相平,以保证待抛光的无解理面晶片完全被所述陪片覆盖。
在本实例中,所述粘结体的待抛光端面伸出所述夹具,避免所述夹具的端面与所述研磨盘接触,从而保证所述夹具的使用寿命,并减小因夹具磨损对所述待研磨无解理面晶片的研磨精度的影响。
步骤1’-3,通过所述夹具将所述待粘结体的待抛光端面贴合于研磨盘上。
在本实例中,所述待抛光端面与所述研磨盘之间的压力均匀分布于所述待抛光端面。
在本实例中,所述待抛光端面与所述研磨盘可以通过任意一种方式实现上述贴合,例如,可以将所述夹具安装抛光头中,再将所述抛光头放置于研磨盘上。
步骤2,使用第二砂纸对所述粗磨产品的端面进行细研磨,获得细磨产品。
在本实例中,所述第二砂纸可以为干砂纸或者水砂纸,优选为水砂纸,本申请人发现,相比于干砂纸,使用水砂纸进行研磨,研磨所得端面的表面损伤较小。
在本实例中,所述第二砂纸的颗粒直径为1~8μm,优选为2~6μm,本申请人发现,在粗研磨之后,待抛光端面的表面粗糙度在10μm以下,使用颗粒直径在上述范围内的第二砂纸进行研磨,能够使得所述待抛光端面的表面粗糙度进一步降低,满足抛光的基础。。
由于在抛光前,对待抛光面的表面粗糙度的要求较高,需要接近光滑,因此,在正式抛光之前,需要对待抛光端面进行研磨等预处理,本申请人发现,如果直接使用颗粒直径较小的砂纸来打磨待抛光面,可能也会获得表面粗糙度符合要求的待抛光面,但是耗时会大大增加,并且需要消耗大量砂纸,而本实例选用上述特定型号的第一砂纸与特定型号的第二砂纸配合使用,依次对待抛光端面进行粗研磨和细研磨,粗研磨所得端面的表面粗糙度与第二砂纸的颗粒直径匹配,即,第二砂纸对粗研磨所得端面的研磨快速且平稳,所获得细磨产品的端面平整且均匀,即,配合使用本实例所选用的特定型号的第一砂纸与特定型号的第二砂纸对对待抛光端面依次进行粗研磨和细研磨能够大幅度提高研磨的速率,并且,研磨后所获得待抛光端面的表面粗糙度能够满足抛光的要求。
进一步地,本申请人发现,使用砂纸对待抛光端面进行研磨,能够控制磨料的运动轨迹,使所述待抛端面按照预设方式,例如,研磨的方向、角度、研磨去除量等被研磨,即,研磨参数可控,从而减小甚至避免对待抛光晶片的损伤,并获得高质量抛光端面。
在本实例中,晶片端面的去除量比目标总去除量少0.1~0.3mm,即,细研磨阶段去除量的保留量为0.1~0.3mm,以为后续步骤预留研磨去除量。
在细研磨阶段,研磨转速为20~80转/分,优选为40~60转/分,本申请人发现,在上述转速下,第一砂纸地待抛光面的去除速率适中,既具有较高的去除速率,又能够保证待抛光面被平稳地磨削,获得平整的端面。
在本实例中,去离子水的滴加速度为3~10秒/滴,优选为5~8秒/滴,本申请人发现,按照上述速度向水砂纸上滴加去离子水能够使水砂纸保持最佳湿度范围,能够保证对待抛光端面具有较高的磨削速度和较高的磨削质量。
可选地,使用第二砂纸进行研磨的研磨时间可以为10~30min,优选为15~20min,本申请人发现,使用第二砂纸研磨上述时间后,待抛光端面的表面粗糙度已经能够满足抛光的需求,并且能够达到预设磨削量,继续延长研磨时间仅会增加磨削量,但待抛光端面的表面粗糙度不会有明显改善。
本申请人发现,通过两步研磨所获得的端面更光滑。
步骤3,对所述细磨产品的端面进行粗抛光,获得粗抛产品。
在本实例中,所述粗抛光所用粗抛抛光剂可以为粒径为1.2~1.8μm的高效金刚石喷雾抛光剂,也可以为现有技术中任意一种能够以细磨产品的端面为基础进行粗抛光的抛光剂。
在本实例中,在粗抛光阶段,抛光机的转速为25~30转/分,去离子水为3~12转/滴,抛光时间3~6小时。本申请人发现,在上述条件下,粒径为1.2~1.8μm的高效金刚石喷雾抛光剂能够以较快的速度对待抛光的端面进行抛光,使所述端面的表面粗糙度能够快速地接近目标表面粗糙度,与直接使用小颗粒的抛光剂进行抛光相比,增加本步骤能够缩短抛光耗时。
具体地,本申请人发现,采用本步骤作为过渡步骤,能够提高后续抛光的效率,如果省略此步骤,步骤4所需要时间则需要延长1.5倍~2。
步骤4,对所述粗抛产品的端面进行细抛光,获得抛光产品。
在本实例中,所述细抛光所用细抛抛光剂中抛光液体积:去离子水的体积=1:(0~3),例如1:2,其中,所述抛光液中颗粒的直径为30~80nm。
在细抛光阶段,抛光机的转速为25~30转/分,去离子水为3~4转/滴;抛光时间为4~6小时。本申请人发现,在上述条件下,抛光得所端面能够达到镜面,从而使用该抛光产品制备的半导体器件的性能大幅度提升。
在本实例中,各步骤所用研磨装置可以相同,也可以不同,优选地,各步骤所用研磨装置相同,但是在各步骤中将磨料更换为相应的磨料,例如,在进行步骤1操作时,在研磨盘上铺设第一砂纸,在进行步骤2操作时,在研磨盘上铺设第二砂纸,在进行步骤3操作时,在研磨盘上喷涂粗抛抛光剂,在进行步骤4操作时,可以在研磨盘上滴加细抛抛光剂。
在本实例中,各步骤中所述待抛光端面与研磨盘之间的压力可以相同,也可以不同,优选地,各步骤压力相同,从而在整个处理过程中无需调整压力,以便于对所述待抛光端面施加压力。
在本实例中,在对所述粗抛产品的端面进行细抛光后还可以包括:
将抛光后的粘结体由夹具中取下;
除去所述陪片。
在本实例中,所述除去陪片的方法可以采用现有技术中任意一种除去陪片的方法,例如,加热熔化法、液体浸泡发等。
特别地,对于松香、蜡以及光刻胶等粘结剂,可以采用热熔化的方式除去陪片。
进一步地,上述粘结剂可以通过物理方法清洗干净。
实施例
实施例1
1.将待抛光无解理面晶片通过松香与陪片贴合,所述陪片完全覆盖于所述待抛光无解理面晶片,再将所述待研磨端面夹持于夹具中,并且,所述待抛光面伸出所述夹具,使用颗粒直径为10μm的水砂纸进行研磨,研磨时间为15分钟;晶片去除量比目标去除量小0.3mm,研磨机的转速为25转/分,去离子水为10秒/滴;研磨结束后,用去离子水将样品、载物盘、研磨盘清洗干净,使用氮气吹干。
2.将步骤1获得的产品使用颗粒直径为1μm的细砂纸进行研磨,研磨时间为10分钟;
3.将步骤2获得的产品放置于抛光载物盘上,抛光液为1.2μm的高效金刚石喷雾抛光剂,抛光剂转速为25转/分,去离子水为6转/滴,抛光时间3小时;
4.将步骤3获得的产品放置到抛光载物盘上,使用抛光液体积:去离子水的体积=1:2的抛光剂进行抛光,其中,抛光液中磨料的粒径为30nm左右抛光机的转速为25转/分,去离子水为3转/滴;研磨时间为4小时。
采用本申请提供的方法进行抛光,总耗时约为7.5小时,比现有技术对晶片面进行抛光的方案总耗时减少至少15小时。
图5示出图3所示晶片在采用本实施例所述方法抛光后端面的实物照片,如图5所示,本实施例所得无解理面晶片端面光滑平整,无不规则晶柱,所述晶片端面为镜面。
图6示出图4所示晶片在采用本实施例所述方法抛光后端面的纤维镜照片,其中,左侧橙色部分为目标晶片,右侧黄色部分为陪片,如图6所示,本实施例所得无解理面晶片端面(包括目标晶片和陪片)均光滑平整,不无不规则晶柱,所述晶片端面为镜面。
实施例2
1.将待抛光无解理面晶片通过松香与陪片贴合,所述陪片完全覆盖于所述待抛光无解理面晶片,再将所述待研磨端面夹持于夹具中,并且,所述待抛光面伸出所述夹具,使用颗粒直径为20μm的水砂纸进行研磨,研磨时间为45分钟;晶片去除量比目标去除量小0.5mm,研磨机的转速为80转/分,去离子水为5秒/滴;
研磨结束后,用去离子水将样品、载物盘、研磨盘清洗干净,使用氮气吹干。
2.将步骤1获得的产品使用颗粒直径为8μm的细砂纸进行研磨,研磨时间为30分钟;
3.将步骤2获得的产品放置于抛光载物盘上,抛光液为1.8UM的高效金刚石喷雾抛光剂,抛光剂转速为30转/分,去离子水为8转/滴,抛光时间6小时;
4.将步骤3获得的产品放置到抛光载物盘上,使用抛光液体积:去离子水的体积=1:2的抛光剂进行抛光,其中,抛光液中磨料的颗粒为80nm左右,抛光机的转速为30转/分,去离子水为4转/滴;研磨时间为6小时。
采用本申请提供的方法进行抛光,总耗时约为13小时,比现有技术对晶片面进行抛光的方案总耗时减少至少10小时。
与现有技术相比,本申请提供的方法采用两步研磨结合两步抛光的方法对无解理面晶片的端面进行抛光,其中,两步研磨包括粗研磨和细研磨,本申请人发现,首先使用颗粒直径较大的砂纸进行粗研磨能够去除待抛光面上较大的颗粒,并且,所得研磨面表面的颗粒直径较为接近,在此基础上再使用颗粒直径与研磨面表面颗粒直径匹配的砂纸进行细研磨,一方面能够提高研磨效率,另一方面能够减小研磨造成的薄膜脱落、损伤的可能。两步研磨均使用砂纸作为磨料,即,本申请提供的方法能够控制研磨方向和研磨程度,避免研磨颗粒嵌入待研磨端面或者对待研磨端面造成划伤,并且,本申请在细抛光步骤前设置粗抛光步骤从而形成两步抛光,能够提高抛光效率,使细抛光的时间能够缩短33%甚至50%以上,提高抛光效率,并且,所得无解理面晶片端面的粗糙度小于3nm,能够满足后续使用的需求。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明,不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解,在不偏离本申请精神和范围的情况下,可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进,这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种无解理面晶片端面抛光方法,其特征在于,所述方法包括:
将待研磨无解理面晶片粘结于陪片上,形成粘结体,所述陪片的研磨端面与所述待研磨无解理面晶片的待研磨端面相平,或者伸出所述待研磨无解理面晶片的待研磨端面;
将所述粘结体固定于夹具上,所述粘结体的待抛光端面伸出所述夹具;
通过所述夹具将所述粘结体的待抛光端面贴合于研磨盘上;
使用第一砂纸对无解理面晶片端面进行粗研磨,获得粗磨产品,所述无解理面晶片端面为无解理面晶圆被切割后所形成的切割面;
使用第二砂纸对所述粗磨产品的端面进行细研磨,获得细磨产品;
对所述细磨产品的端面进行粗抛光,获得粗抛产品;
对所述粗抛产品的端面进行细抛光,获得抛光产品;
所述粗抛光所用粗抛抛光剂为粒径为1.2~1.8μm的高效金刚石喷雾抛光剂;
所述细抛光所用细抛抛光剂中抛光液体积:去离子水的体积=1:(0~3),其中,所述抛光液中颗粒的直径为30~80nm。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述第一砂纸为干砂纸或者水砂纸;和/或
所述第一砂纸的颗粒直径为10~20μm;和/或
所述第二砂纸为干砂纸或者水砂纸;和/或
所述第二砂纸的颗粒直径为1~8μm。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在粗研磨阶段,
晶片端面的去除量比目标总去除量少0.3~0.5mm;和/或
研磨机转速为25~35转/分;和/或
去离子水的滴加速度为1~5秒/滴。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在细研磨阶段,
晶片端面的去除量比目标总去除量少0.1~0.3mm;和/或
研磨机转速为20-50转/分;和/或
去离子水的滴加速度为3-6秒/滴。
5.根据权利要求1至或2所述的方法,其特征在于,在粗抛光阶段,
抛光机转速为25~30转/分;和/或
去离子水为6~8转/滴;和/或
抛光时间3~6小时。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在细抛光阶段,
抛光机转速为25-30转/分;和/或
去离子水为3~4转/滴;和/或
抛光时间为4~6小时。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述待研磨无解理面晶片可以包括薄膜层。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述薄膜层与所述陪片粘结。
9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,所述陪片包括硅片、铌酸锂或者坦酸锂。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述陪片与所述无解理面晶片的材料相同。
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