【精品资料必威体育精装版版】蓝宝石加工.ppt

安徽康蓝光电股份有限公司 蓝宝石片的切、磨抛工艺简介 安徽康蓝光电股份有限公司 技术部 杨飞 2011. 11. 21 蓝宝石的特性 化学性：蓝白石具有很高的化学稳定性，大部分化学溶剂都无法轻易对蓝宝石发生反应。 光学特性：蓝宝石的光学穿透波很宽，可从200nm到5500nm,使用与氮化物系列材料制造发光元件。 热力学：蓝宝石熔点高达2040°及很高热传导率，使蓝宝石可在高温炉及更严峻的条件下工作。 机械特性：蓝宝石具有很高的硬度及坚固性，能应用于耐磨及精密的零件，又可保有高度的稳定性。 晶片的外形要求 掏晶 割断 滚圆 端面铣平，加参考面 切片流程 4.下片 4.1取片 4.2泡胶 4.3编号 5.检测 5.1宏观目检 5.2角度复检 5.3平整度检测 切片定向 影响因素： A砂浆体系；包括磨粒的粒径、形貌、浓度，悬浮液的分子量、粘度、水分含量、密度、硅粉含量、温度、分散均匀性、砂浆流量等 B钢线：线张力、走线速度、进回线量、进回线频率、新线进线速度 C进给：进给速度、进给分布 D单晶：生长晶向，杂质浓度与分布等 E线切割机稳定性 磨片 磨片的机理实际与切片基本一样，所不同的是施加压力的是磨盘而不是钢线以及磨片过程中还有一定的化学作用，因为研磨液是碱性液，对晶片有一定化学腐蚀作用，这一点更接近与抛光，但是磨片以机械作用为主 影响因素：磨盘与晶片的相对速度，研磨液的性质，研磨砂的粒径与形貌，磨盘平整度、硬度、均匀性，行星片强度与设计 磨片对晶片的TTV影响很大，并且是崩边、破片、划道等不良容易产生的工序 CMP的目的和意义 目的是去除晶片表面损伤层，获得高平坦度，高质量的表面 表面为镜面—表面粗糙度达到微纳米级以上 表面除自然氧化层外无其他异物 高的平坦度 晶片表面可能的污染 前道化学腐蚀后背面吸附的颗粒 抛光中有机物和反应生成物的残留 操作过程中有机物的沾污 环境颗粒的沾污 单晶本身含有和后道晶片加工工艺过程中产生的金属离子沾污 抛光的方式： 粗抛：主要作用去除损伤层，一般去除量约在10－20um 精抛：主要作用改善晶片表面的微粗糙程度，一般去除量1um以下 有蜡工艺和无蜡工艺 §空气洁净技术 所谓空气洁净技术就是指为了达到必要的空气洁净度，而对空气进行各种净化处理，去除空气中的尘粒，细菌，微生物，气味等污染物质。使之满足生产工艺和人体健康需要的一种手段。 洁净室是根据需要对空气中尘粒、微生物、温度、湿度、压力和噪声进行控制的密闭空间，并以其空气洁净度级别符合有关规定为主要特征 。 工业洁净室—以控制尘粒的为主。 生物洁净室—以控制细菌和微生物的为主。 空气洁净技术措施是一项涉及各专业的综合性措施。不仅要采取合理的净化空调措施，而且要求工艺、建筑、上下水、电气等专业采取相应的措施，做到施工、安装、生产、维护的严格要求。 抛光环境控制 空气洁净度控制：颗粒、成分、湿度、压力、流动状况、微生物 防静电ESD 防止污染：金属，有害化学物，颗粒，细菌 空气净化的基本措施 1.控制污染源，减少污染发生量。 2.有效地阻止室外的污染侵入室内。 3.迅速有效地排除室内已经发生的污染。 4.气流组织控制。 5.保证系统的气密性。 洁净工程实例 纯水制备 CMP工艺控制参数 抛光液输送 ? 抛光液的各组分是分别存储的 – 带颗粒的DI水 – PH值控制用的添加剂 – 金属氧化用的氧化剂 ? 按照所需的比例倒入混合器进入混合 抛光机控制参数 抛光液参数 CMP 抛光液（slurry） ? 水基化学试剂，包含抛光颗粒和化学添加剂 ? 抛光液的化学试剂与表面材料反应，生成可以被抛光颗粒磨除的化合物 ? 抛光液里的颗粒抛光晶片表面，直接移除材料 ? CMP抛光液的添加剂有助于达到所需的抛光效果 氧化硅抛光液 ? 在光学工业中长期抛光二氧化硅玻璃以制造透镜和镜子 ? 氧化物抛光液实际上是烟雾化的二氧化硅颗粒与水的胶状悬浊液 ? 通常包含10%左右固体 ? 用KOH以调节PH值至10~12 ? 也可以使用NH4OH进行调节 金属抛光液 ? 金属CMP过程类似于金属湿刻过程 – 氧化剂与金属反应生成氧化物 – 移除金属氧化物 – 重复金属氧化和氧化物移除 ? 金属CMP抛光液通常为含氧化铝(Al2O3)的一定PH值的悬浊液 ? 抛光液的PH值控制着两种相互竞争的金属移除机制 – 金属腐蚀湿刻 – 金属氧化钝化 金属抛光液－2 ? 不同的金属氧化物有不同的溶解度 ? 如果氧化物可溶，湿刻会成为主要进程 – 问题: 各项同