一種藍寶石晶片的研磨裝置及其研磨方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及藍寶石襯底片的加工領域，特別是涉及一種藍寶石晶片的研磨裝置及其研磨方法。
【背景技術】
[0002]藍寶石晶片研磨是藍寶石晶片制造中非常重要的一項工藝流程，它決定了藍寶石研磨后的TTV和WARP，以及表面粗糙度，現有的技術在應用中，一般先對漿料進行攪拌，然后倒入漿料桶中，使用漿料栗加輸送管的方式，把漿料輸送到研磨盤面上進行供給，研磨后的漿料重新回到漿料桶中，再循環利用，實際在研磨粉配置過程中，漿料攪拌往往很不均勻，沒有完全攪拌開，研磨漿料懸浮性差，很容易造成晶片破裂和粗糙度超差的情況，這些崩邊和破裂的晶片顆粒會進入到漿料中，循環使用再次輸送到盤面上，會造成整桶漿料不能繼續使用而浪費，研磨的晶片表面劃傷，出現劃痕，嚴重時會產生整盤爆盤，晶片全部損失的情況，加上研磨工藝過程控制不到位，造成研磨優質率下降，成本增高。
【發明內容】
[0003]針對上述問題，本發明提出了一種藍寶石晶片的研磨裝置及其研磨方法。
[0004]為解決以上技術問題，本發明提供的技術方案是:
一種藍寶石晶片的研磨裝置，其特征在于，包括漿料桶、蠕動栗和研磨機，所述蠕動栗包括2個栗頭、輸送管和栗出管，所述栗頭對輸送管進行輸送控制，所述輸送管和栗出管上分別套合有輸送軟管和栗出軟管，所述研磨機包括橫梁、漿料槽、研磨上盤和研磨下盤，所述橫梁上設有控制氣缸和軟管支架，所述控制氣缸豎直設置，包括氣缸桿，所述氣缸桿豎直朝下，并通過軸承與研磨上盤轉動連接，實現研磨上盤在豎直方向上的運動和水平方向上的轉動，所述漿料槽固定設置于研磨上盤上方，位于橫梁和研磨上盤之間，并與研磨上盤固接，漿料槽呈圓環形的溝槽狀，開口朝上，其下端面均勻設置于36個漏口，所述研磨上盤上設有36個貫穿研磨上盤的管接頭，所述管接頭均勻排布，并通過透明軟管與漏口連接，連通漿料槽；
所述漿料桶放置于研磨機一側，所述蠕動栗放置于研磨機的臺面上，所述輸送軟管的一端通過捆縛重物的方式，沉與漿料桶底部，所述栗出軟管的一端通過軟管支架可拆卸式固定于漿料槽正上方，并均勻分布，栗出軟管的出口正對漿料槽；
進一步的，所述纟需動栗數量至少為2臺；
進一步的，所述輸送軟管和栗出軟管為直徑為8毫米的透明軟管；
進一步的，所述研磨機上設有漿料排出口，所述漿料排出口配備有廢漿料桶。
[0005]一種藍寶石晶片的研磨方法，其特征在于，包括以下步驟:
(I)準備漿料:在漿料桶中倒入30L的純水，放在漿料攪拌機下面，開動漿料攪拌機，使攪拌機葉輪在純水中攪動，設定攪拌機轉速為50rpm，隨后，取1kg粒度為240#的碳化硼，緩慢的倒入攪動的水中，直至碳化硼全部倒入后，再保持攪拌45min，最后緩慢加入1.5L的懸浮液和0.5L的堿性防銹劑，繼續攪拌45min后，得到研磨用的楽料；
(2)漿料流量控制:將輸送軟管的一端沉入盛放有漿料的漿料桶底部，將栗出軟管取下，置于一個500ml的塑料量杯中，開動蠕動栗，對漿料流速進行監控，調節栗頭，對漿料輸送速度進行控制，直到楽料流速達到50±5ml/min ；
(3)研磨下盤面平整度矯正:使用長規加千分表的方式測量研磨下盤面，研磨下盤面的中間設定為凹下0~-15um，使用短規加千分表的方式測量研磨下盤面，研磨下盤面的中間設定為凸起0~+10um之間，如果存在誤差、達不到要求，則使用研磨的修正輪對上下盤面進行研磨修整，直至符合要求；
(4)研磨盤面布粉:將栗出軟管的一端通過軟管支架固定于漿料槽正上方，并使栗出軟管的出口正對漿料槽，降下研磨上盤，漿料桶中的漿料通過蠕動栗、漿料槽和研磨上盤，送達研磨盤面上，開動研磨機，研磨上盤和研磨下緩慢預加速，直到研磨上盤的轉速達到1.7rpm，研磨下盤的轉速達到5rpm，壓力為0.020kg/cm，用時20秒，隨后研磨機持續運轉Imin，進行盤面布粉操作；
(5)晶片雙面研磨:布粉操作完成后，停止漿料輸送，提升研磨上盤，放入游星輪，將晶片放入研磨機內的游星輪的孔洞中，并抹平，確認并保證每片晶片都進入到游星輪孔洞中，整盤晶片的進站厚度誤差控制在5um以內，進站WARP控制在20um以內，開動研磨機，研磨上盤和研磨下緩慢預加速，直到研磨上盤的轉速達到5.3rpm，研磨下盤的轉速達到16rpm，壓力為0.049kg/cm，用時60秒，研磨機持續運轉1.5min，進行第一段的輕壓研磨，隨后研磨上盤和研磨下再次緩慢加速，直到研磨上盤的轉速達到6.7rpm，研磨下盤的轉速達到20rpm，壓力為0.058kg/cm，用時20秒，研磨機持續運轉lOmin，進行第二段的正常研磨，隨后計算出研磨機研磨時的移除率，根據移除率和剩余的厚度計算后續研磨時間，并再次設定研磨程序時間，直到研磨到標準厚度為止，完成研磨，研磨后的漿料直接排到廢漿料桶中，不再循環使用。
[0006]本發明所述的一種藍寶石晶片的研磨裝置及其研磨方法，具有以下特點:
(1)本發明優化了漿料的原料配比，以及倒入研磨粉和懸浮液的順序和攪拌時間，可保證研磨粉得到充分攪拌，研磨漿料懸浮效果好，均勻性一致，減少了晶片破裂和粗糙度超差的情況；
(2)通過新的供給裝置和流量測定的方式，漿料能夠以較準確的流量進行供給，漿料耗用得到了有效控制，不會產生浪費的情況；
(3)通過研磨機上盤上方的漿料槽，配合均勻分布的36個管接頭，能夠把漿料非常均勻的輸送到研磨盤面的相應位置，保證了漿料輸送的均勻性，同時保證了研磨的品質；
(4)通過使用蠕動栗取代傳統的漿料栗的方式，漿料雖然沒有循環使用，但是蠕動栗輸送漿料更具有均勻性，也采用了較小的流量控制，漿料的耗用量并沒有增加，材料成本沒有上升；
(5)通過使用蠕動栗取代傳統的漿料栗的方式，使漿料不再循環使用，帶有晶片崩邊和破裂顆粒的漿料不會再次循環到盤面上，極大的減少了劃痕和破片，爆盤事故的發生，減少了異常損失；
(6)通過控制單盤晶片厚度的一致性和設定壓力和轉速的工藝手段，加上控制和修整研磨盤面的凹凸參數，出來的晶片TTV能達到2um以內，WARP能達到2.5以內，表面粗糙度Ra穩定在0.9-1.1之間，輕松達到行業內晶片背面粗糙度Ra值在0.8-1.2的要求，品質得到有效提升；
(7)在放片后、研磨前，事先進行抹平操作，并在研磨時，首先進行第一段的輕壓研磨，最大可能的防止了晶片在研磨過程中破裂的問題，降低了晶片的破片率，提高了研磨的優質率；
(8)研磨的移除率穩定，不會產生過磨或移除率低的問題，且效率比較快，能達到1.8um/min的移除率，提高了設備效率。
【附圖說明】
[0007]圖1供給裝置示意圖。
[0008]圖2漿料槽示意圖。
[0009]圖3研磨方法示意圖。
【具體實施方式】
[0010]如圖所示的一種藍寶石晶片的研磨裝置，其特征在于，包括漿料桶1、蠕動栗2和研磨機3，所述蠕動栗2包括2個栗頭4、輸送管5和栗出管6，所述栗頭4對輸送管5進行輸送控制，所述輸送管5和栗出管6上分別套合有輸送軟管7和栗出軟管8，所述研磨機3包括橫梁9、漿料槽10、研磨上盤11和研磨下盤19，所述橫梁9上設有控制氣缸12和軟管支架13，所述控制氣缸12豎直設置，包括氣缸桿14，所述氣缸桿14豎直朝下，并通過軸承與研磨上盤11轉動連接，實現研磨上盤11在豎直方向上的運動和水平方向上的轉動，所述漿料槽10固定設置于研磨上盤11上方，位于橫梁9和研磨上盤11之間，并與研磨上盤11固接，漿料槽10呈圓環形的溝槽狀，開口朝上，其下端面均勻設置于36個漏口 15，所述研磨上盤11上設有36個貫穿研磨上盤11的管接頭16，所述管接頭16均勻排布，并通過透明軟管與漏口 15連接，連通漿料槽10 ;
所述漿料桶I放置于研磨機3 —側，所述蠕動栗2放置于研磨機3的臺面上，所述輸送軟管7的一端通過捆縛重物的方式，沉與漿料桶I底部，所述栗出軟管8的一端通過軟管支架13可拆卸式固定于漿料槽10正上方