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CN111211040A - 圆片减薄的方法、治具及上蜡装置 - Google Patents

圆片减薄的方法、治具及上蜡装置 Download PDF

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CN111211040A
CN111211040A CN202010021131.3A CN202010021131A CN111211040A CN 111211040 A CN111211040 A CN 111211040A CN 202010021131 A CN202010021131 A CN 202010021131A CN 111211040 A CN111211040 A CN 111211040A
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CN
China
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wafer
thinned
jig
disk
attenuate
Prior art date
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Pending
Application number
CN202010021131.3A
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English (en)
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邹庆龙
张海旭
王亚洲
林肖
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Yingrui Optoelectronic Technology Shanghai Co Ltd
Enraytek Optoelectronics Co Ltd
Original Assignee
Yingrui Optoelectronic Technology Shanghai Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本发明涉及一种圆片减薄的方法、治具及上蜡装置。该方法包括：将半导体衬底圆片与衬底片键合在一起作为待减薄圆片；将陶瓷盘放置在上蜡装置的承载台上，将蜡滴在陶瓷盘上的圆片位置，将待减薄圆片放置在蜡的上方；将外径小于待减薄圆片的直径的圆环治具同心放置在待减薄圆片上，将压片装置下压进行待减薄圆片的平整，取出待减薄圆片上放置的治具，对陶瓷盘上的待减薄圆片进行减薄工艺。通过在需要减薄的圆片上同心放置外径小于待减薄圆片的直径的圆环治具，将上蜡装置的压片装置下压进行待减薄圆片的平整，对键合后的圆片进行蓝宝石雾面减薄后可以得到均匀性较好的减薄圆片，实现了对键合圆片的均匀减薄，提高了圆片的良品率，降低了生产成本。

Description

圆片减薄的方法、治具及上蜡装置
技术领域
本发明涉及光电技术领域，特别是涉及一种圆片减薄的方法、一种上蜡装置及一种治具。
背景技术
典型的光电二极管(Light Emitting Diode,LED)垂直产品进行厚片键合即将蓝宝石圆片和硅晶圆通过高温集合在一起后，需要通过减薄工艺去除蓝宝石圆片面的雾面，露出里面透明的蓝宝石，技术人员发现在进行蓝宝石圆片雾面减薄时无法对键合后的圆片进行均匀减薄，减薄后圆片的均匀性很差。
发明内容
基于此，有必要针对上述无法对键合后的圆片进行均匀减薄的问题，提供一种新的圆片减薄的方法、一种治具及一种上蜡装置。
一种圆片减薄的方法，所述方法包括：
将半导体衬底圆片的一面与形成有电致发光结构的衬底片的发光结构面贴合在一起并进行热处理，从而将所述半导体衬底圆片与所述衬底片键合在一起作为待减薄圆片；
将陶瓷盘放置在上蜡装置的承载台上；
将蜡滴在所述陶瓷盘上的圆片位置；
将所述待减薄圆片放置在所述蜡的上方，所述待减薄圆片的半导体衬底圆片面与所述蜡接触；
将治具放置在所述待减薄圆片上，所述治具与所述待减薄圆片同心放置，所述治具为圆环治具，且所述治具的外径小于所述待减薄圆片的直径；
将所述上蜡装置的压片装置下压进行所述待减薄圆片的平整；
将所述上蜡装置的压片装置上升，取出所述待减薄圆片上放置的治具；
对所述陶瓷盘上的待减薄圆片进行减薄工艺。
在其中一个实施例中，将所述上蜡装置的压片装置上升之前还包括：
进行所述陶瓷盘的冷却；
实时检测所述陶瓷盘的温度，直至所述温度小于等于30摄氏度再将所述上蜡装置的压片装置上升。
在其中一个实施例中，对所述陶瓷盘上的圆片进行减薄工艺包括：
使用减薄砂轮对所述陶瓷盘上的产品进行减薄工艺。
在其中一个实施例中，所述减薄工艺包括粗抛和精抛两步。
在其中一个实施例中，所述陶瓷盘上的待减薄圆片之间的厚度差小于20微米。
在其中一个实施例中，对所述陶瓷盘上的待减薄圆片进行减薄工艺是用于减薄形成发光二极管垂直圆片。
在其中一个实施例中，所述半导体衬底圆片是硅片，所述衬底片是蓝宝石片。
在其中一个实施例中，对所述陶瓷盘上的待减薄圆片进行减薄工艺包括对衬底片进行减薄直至使得衬底片的表面透明；
对所述陶瓷盘上的待减薄圆片进行减薄工艺后还包括步骤：采用激光剥离工艺将所述衬底片从所述半导体衬底圆片剥离，所述电致发光结构被转移到半导体衬底圆片上。
上述圆片减薄的方法，包括：将半导体衬底圆片的一面与形成有电致发光结构的衬底片的发光结构面贴合在一起并进行热处理，从而将所述半导体衬底圆片与所述衬底片键合在一起作为待减薄圆片；将陶瓷盘放置在上蜡装置的承载台上，将蜡滴在所述陶瓷盘上的圆片位置，将所述待减薄圆片放置在所述蜡的上方，所述待减薄圆片的半导体衬底圆片面与所述蜡接触；将治具放置在所述待减薄圆片上，所述治具与所述待减薄圆片同心放置，所述治具为圆环治具，且所述治具的外径小于所述待减薄圆片的直径；将所述上蜡装置的压片装置下压进行所述待减薄圆片的平整，将所述上蜡装置的压片装置上升，取出所述待减薄圆片上放置的治具，对所述陶瓷盘上的待减薄圆片进行减薄工艺。通过在需要减薄的圆片上同心放置外径小于所述待减薄圆片的直径的圆环治具，将上蜡装置的压片装置下压进行待减薄圆片的平整，对键合后的圆片进行蓝宝石雾面减薄后可以得到均匀性较好的减薄圆片，实现了对键合圆片的均匀减薄，提高了圆片的良品率，降低了生产成本。
一种治具,所述治具用于待减薄圆片的减薄工艺，所述治具与上蜡装置配合使用，所述治具为圆环治具，所述治具与所述待减薄圆片同心放置，且所述治具的外径小于所述待减薄圆片的直径，所述上蜡装置的压片装置下压所述待减薄圆片上的治具进行所述待减薄圆片的平整。
在其中一个实施例中，所述治具的内径与所述待减薄圆片的直径的比值等于0.5，且所述治具的外径与所述待减薄圆片的直径的比值等于0.75，所述治具的厚度小于等于1毫米。
在其中一个实施例中，所述治具是由柔性材料制成的，所述治具的厚度的均匀性小于等于2微米。
在其中一个实施例中，所述治具是由硅胶材料制成的。
上述治具，用于待减薄圆片的减薄工艺，所述治具与上蜡装置配合使用，所述治具为圆环治具，所述治具与所述待减薄圆片同心放置，且所述治具的外径小于所述待减薄圆片的直径，所述上蜡装置的压片装置下压所述待减薄圆片上的治具进行所述待减薄圆片的平整。通过在需要减薄的圆片上同心放置上述外径小于所述待减薄圆片的直径的圆环治具后，上蜡装置的压片装置下压所述待减薄圆片上的治具进行所述待减薄圆片的平整，可以达到对键合后的圆片进行减薄后得到均匀性较好的减薄圆片的目的，实现了对键合圆片的均匀减薄，提高了圆片的良品率，降低了生产成本。
一种上蜡装置，包括承载台和压片装置，所述承载台用于放置待减薄圆片，所述压片装置可以在所述承载台上方上下移动，用于下压平整所述承载台上的待减薄圆片，所述上蜡装置包括上述任一项所述的治具，所述治具放置在所述压片装置的下方，所述治具用于在所述压片装置下压平整所述待减薄圆片时平整所述圆片。
在其中一个实施例中，所述治具安装在所述压片装置的第一表面，所述第一表面是指所述压片装置与所述待减薄圆片接触的表面。
上述上蜡装置，包括承载台和压片装置，所述承载台用于放置待减薄圆片，所述压片装置在所述承载台上方上下移动，用于下压平整承载台上的待减薄圆片，所述上蜡装置还包括上述任一项所述的治具，所述治具放置在所述压片装置的下方，所述治具用于在所述压片装置下压平整所述待减薄圆片时平整所述圆片。通过在上蜡装置的压片装置下方放置外径小于所述待减薄圆片的直径的圆环治具，在所述压片装置下压平整所述待减薄圆片时所述治具协助平整所述待减薄圆片，使得对上蜡后的待减薄圆片进行减薄时，可以达到减薄后得到均匀性较好的减薄圆片的目的，实现了对键合圆片的均匀减薄，提高了圆片的良品率，降低了生产成本。
附图说明
图1为一实施例中圆片减薄的方法的流程图；
图2为一实施例中待减薄圆片的示意图；
图3为一实施例中将上蜡装置的压片装置上升前的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“竖直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的属于“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，在一实施例中，提供一种圆片减薄的方法，包括：
S102，通过键合工艺获取待减薄圆片。
将半导体衬底圆片的一面与形成有电致发光结构的衬底片的发光结构面贴合在一起并进行热处理，从而将所述半导体衬底圆片与所述衬底片键合在一起作为待减薄圆片。
在一个实施例中，所述半导体衬底圆片是硅片，所述衬底片是蓝宝石片。
S104，将陶瓷盘放置在上蜡装置的承载台上。
S106，将蜡滴在所述陶瓷盘上的圆片位置。
陶瓷盘放置在上蜡装置的承载台上后，上蜡装置的加热装置开始对陶瓷盘进行加热，当陶瓷盘加热到设定温度后，上蜡装置的滴蜡装置开始向陶瓷盘上的圆片位置即后续放置待减薄圆片的位置滴蜡。
在一个实施例中，滴蜡装置根据圆片位置的圆片放置顺序、待减薄圆片的数量将蜡滴在陶瓷盘上，避免将蜡滴在不放置待减薄圆片的位置，从而达到减少生产成本的目的。
在一个实施例中，陶瓷盘上的圆片位置不是固定的，可以根据待减薄圆片的尺寸、待减薄圆片的数量等设置圆片位置。
S108，将待减薄圆片放置在所述陶瓷盘上。
将所述待减薄圆片放置在所述蜡的上方，所述待减薄圆片的半导体衬底圆片面与所述蜡接触。
在一个实施例中，滴蜡装置完成滴蜡后，上蜡装置的机械手臂将待减薄圆片放置在蜡的上方，待减薄圆片初步固定在陶瓷盘上，待减薄圆片的半导体衬底圆片面与蜡接触，衬底片面暴露在环境中。在一个实施例中，同一个陶瓷盘上放置的待减薄圆片的数量与待减薄圆片的尺寸、待减薄圆片的数量、陶瓷盘的大小、陶瓷盘的形状等有关。在一个实施例中，同一个陶瓷盘上放置的待减薄圆片的数量大于等于1，例如3,4,5,6等。
S110，将治具放置在待减薄圆片上。
将治具放置在所述待减薄圆片上，所述治具与所述待减薄圆片同心放置，所述治具为圆环治具，且所述治具的外径小于所述待减薄圆片的直径。
在一个实施例中，治具放置在待减薄圆片的翘曲位置，治具用于压制待减薄圆片翘曲凸起部分。
在一个实施例中，所述治具的内径与所述待减薄圆片的直径的比值等于0.5，且所述治具的外径与所述待减薄圆片的直径的比值等于0.75，所述治具的厚度小于等于1毫米。在实际生产中，可以根据工艺需要将治具设置为不同尺寸、厚度的圆片治具。
在一个实施例中，所述治具是由柔性材料制成的，所述治具的厚度的均匀性小于等于2微米。在一个实施例中，治具是由其他不会对产品性能产生影响的材料制成的。
在一个实施例中，所述治具是由硅胶材料制成的。
S112，进行待减薄圆片的平整。
将所述上蜡装置的压片装置下压进行所述待减薄圆片的平整；将所述上蜡装置的压片装置上升，取出所述待减薄圆片上放置的治具。
压片装置下压进行待减薄圆片的平整，将待减薄圆片的边缘位置和中心位置压至相同高度时，翘曲位置会集中在产品弧形位置，此时位于待减薄圆片上的圆环治具会随着压片装置的下压进一步平整陶瓷盘上的待减薄圆片，减小待减薄圆片的翘曲。
在一个实施例中，所述陶瓷盘上的待减薄圆片之间的厚度差小于20微米，避免了因同一陶瓷盘上的不同待减薄圆片之间的厚度差异使得压片装置下压时有些待减薄圆片压不到，从而影响压片装置对圆片的平整，进而影响后续减薄的均匀性。
如图2所示，根据平整后待减薄圆片与陶瓷盘之间的距离，将待减薄圆片从边缘位置向中心位置依次分为上(图中方格部分)、中(图中斜线部分)、下(图中网格部分)三部分，并分别测试各部分与陶瓷盘之间的距离，如表一所示，为未添加治具和添加治具时上、中、下三部分与陶瓷盘之间的距离值，通过表一可知，添加治具后待减薄圆片上、中、下三部分与陶瓷盘之间的最大距离和最小距离差的平均值从0.029mm减少到0.0105mm，对陶瓷盘上的待减薄圆片进行整体减薄后可以得到均匀性更好的减薄圆片。
Figure BDA0002360815780000071
表一
如图3所示，在一个实施例中，将所述上蜡装置的压片装置上升之前还包括：
S202，进行所述陶瓷盘的冷却。
S204，实时检测所述陶瓷盘的温度，直至所述温度小于等于30摄氏度再将所述上蜡装置的压片装置上升。
在陶瓷盘温度小于等于30摄氏度后即待减薄圆片与陶瓷盘之间的蜡凝固后，再将上蜡装置的压片装置上升，此时待减薄圆片与陶瓷盘之间的距离位置等不会改变。
S114，对陶瓷盘上的待减薄圆片进行减薄工艺。
取出待减薄圆片上放置的治具后，将放置有待减薄圆片的陶瓷盘取出放置在减薄设备上进行正常减薄工艺。
在一个实施例中，步骤S114包括：
使用减薄砂轮对所述陶瓷盘上的产品进行减薄工艺。
在一个实施例中，所述减薄工艺包括粗抛和精抛两步。
在一个实施例中，对所述陶瓷盘上的待减薄圆片进行减薄工艺是用于减薄形成发光二极管垂直圆片。
在一个实施例中，步骤S114包括：对衬底片进行减薄直至使得衬底片的表面透明，步骤S114后还包括：采用激光剥离工艺将所述衬底片从所述半导体衬底圆片剥离，所述电致发光结构被转移到半导体衬底圆片上。
在一个实施例中，所述方法还包括进行半导体衬底圆片面的减薄工艺。
上述圆片减薄的方法，包括：将半导体衬底圆片的一面与形成有电致发光结构的衬底片的发光结构面贴合在一起并进行热处理，从而将所述半导体衬底圆片与所述衬底片键合在一起作为待减薄圆片；将陶瓷盘放置在上蜡装置的承载台上，将蜡滴在所述陶瓷盘上的圆片位置，将所述待减薄圆片放置在所述蜡的上方，所述待减薄圆片的半导体衬底圆片面与所述蜡接触；将治具放置在所述待减薄圆片上，所述治具与所述待减薄圆片同心放置，所述治具为圆环治具，且所述治具的外径小于所述待减薄圆片的直径；将所述上蜡装置的压片装置下压进行所述待减薄圆片的平整，将所述上蜡装置的压片装置上升，取出所述待减薄圆片上放置的治具，对所述陶瓷盘上的待减薄圆片进行减薄工艺。通过在需要减薄的圆片上同心放置外径小于所述待减薄圆片的直径的圆环治具，将上蜡装置的压片装置下压进行待减薄圆片的平整，对键合后的圆片进行蓝宝石雾面减薄后可以得到均匀性较好的减薄圆片，实现了对键合圆片的均匀减薄，提高了圆片的良品率，降低了生产成本。
一种治具,所述治具用于待减薄圆片的减薄工艺，所述治具与上蜡装置配合使用，所述治具为圆环治具，所述治具与所述待减薄圆片同心放置，且所述治具的外径小于所述待减薄圆片的直径，所述上蜡装置的压片装置下压所述待减薄圆片上的治具进行所述待减薄圆片的平整。
在一个实施例中，所述治具的内径与所述待减薄圆片的直径的比值等于0.5，且所述治具的外径与所述待减薄圆片的直径的比值等于0.75，所述治具的厚度小于等于1毫米。
在一个实施例中，所述治具是由柔性材料制成的，所述治具的厚度的均匀性小于等于2微米。
在一个实施例中，所述治具是由硅胶材料制成的。
上述治具，用于待减薄圆片的减薄工艺，所述治具与上蜡装置配合使用，所述治具为圆环治具，所述治具与所述待减薄圆片同心放置，且所述治具的外径小于所述待减薄圆片的直径，所述上蜡装置的压片装置下压所述待减薄圆片上的治具进行所述待减薄圆片的平整。通过在需要减薄的圆片上同心放置上述外径小于所述待减薄圆片的直径的圆环治具后，上蜡装置的压片装置下压所述待减薄圆片上的治具进行所述待减薄圆片的平整，可以达到对键合后的圆片进行减薄后得到均匀性较好的减薄圆片的目的，实现了对键合圆片的均匀减薄，提高了圆片的良品率，降低了生产成本。
一种上蜡装置，包括承载台和压片装置，所述承载台用于放置待减薄圆片，所述压片装置可以在所述承载台上方上下移动，用于下压平整所述承载台上的待减薄圆片，所述上蜡装置包括上述任一项所述的治具，所述治具放置在所述压片装置的下方，所述治具用于在所述压片装置下压平整所述待减薄圆片时平整所述圆片。
在一个实施例中，所述治具安装在所述压片装置的第一表面，所述第一表面是指所述压片装置与所述待减薄圆片接触的表面。所述治具随着压片装置的移动在待减薄圆片上方移动，在压片装置下压平整承载台上的待减薄圆片时协助压片装置进行待减薄圆片的平整。
上述上蜡装置，包括承载台和压片装置，所述承载台用于放置待减薄圆片，所述压片装置在所述承载台上方上下移动，用于下压平整承载台上的待减薄圆片，所述上蜡装置还包括上述任一项所述的治具，所述治具放置在所述压片装置的下方，所述治具用于在所述压片装置下压平整所述待减薄圆片时平整所述圆片。通过在上蜡装置的压片装置下方放置外径小于所述待减薄圆片的直径的圆环治具，在所述压片装置下压平整所述待减薄圆片时所述治具协助平整所述待减薄圆片，使得对上蜡后的待减薄圆片进行减薄时，可以达到减薄后得到均匀性较好的减薄圆片的目的，实现了对键合圆片的均匀减薄，提高了圆片的良品率，降低了生产成本。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种圆片减薄的方法，其特征在于，所述方法包括：
将半导体衬底圆片的一面与形成有电致发光结构的衬底片的发光结构面贴合在一起并进行热处理，从而将所述半导体衬底圆片与所述衬底片键合在一起作为待减薄圆片；
将陶瓷盘放置在上蜡装置的承载台上；
将蜡滴在所述陶瓷盘上的圆片位置；
将所述待减薄圆片放置在所述蜡的上方，所述待减薄圆片的半导体衬底圆片面与所述蜡接触；
将治具放置在所述待减薄圆片上，所述治具与所述待减薄圆片同心放置，所述治具为圆环治具，且所述治具的外径小于所述待减薄圆片的直径；
将所述上蜡装置的压片装置下压进行所述待减薄圆片的平整；
将所述上蜡装置的压片装置上升，取出所述待减薄圆片上放置的治具；
对所述陶瓷盘上的待减薄圆片进行减薄工艺。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述上蜡装置的压片装置上升之前还包括：
进行所述陶瓷盘的冷却；
实时检测所述陶瓷盘的温度，直至所述温度小于等于30摄氏度再将所述上蜡装置的压片装置上升。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述陶瓷盘上的待减薄圆片进行减薄工艺是用于减薄形成发光二极管垂直圆片，所述对所述陶瓷盘上的圆片进行减薄工艺包括：
使用减薄砂轮对所述陶瓷盘上的产品进行减薄工艺。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述陶瓷盘上的待减薄圆片之间的厚度差小于20微米。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述半导体衬底圆片是硅片，所述衬底片是蓝宝石片。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述陶瓷盘上的待减薄圆片进行减薄工艺包括对衬底片进行减薄直至使得衬底片的表面透明；
所述对所述陶瓷盘上的待减薄圆片进行减薄工艺后还包括步骤：采用激光剥离工艺将所述衬底片从所述半导体衬底圆片剥离，所述电致发光结构被转移到半导体衬底圆片上。
7.一种治具,其特征在于，所述治具用于待减薄圆片的减薄工艺，所述治具与上蜡装置配合使用，所述治具为圆环治具，所述治具与所述待减薄圆片同心放置，且所述治具的外径小于所述待减薄圆片的直径，所述上蜡装置的压片装置下压所述待减薄圆片上的治具进行所述待减薄圆片的平整。
8.根据权利要求7所述的治具，其特征在于，所述治具的内径与所述待减薄圆片的直径的比值等于0.5，且所述治具的外径与所述待减薄圆片的直径的比值等于0.75，所述治具的厚度小于等于1毫米，所述治具的厚度的均匀性小于等于2微米。
9.一种上蜡装置，包括承载台和压片装置，所述承载台用于放置待减薄圆片，所述压片装置可以在所述承载台上方上下移动，用于下压平整所述承载台上的待减薄圆片，其特征在于，所述上蜡装置包括权利要求7-8任一项所述的治具，所述治具放置在所述压片装置的下方，所述治具用于在所述压片装置下压平整所述待减薄圆片时平整所述圆片。
10.根据权利要求9所述的上蜡装置，其特征在于，所述治具安装在所述压片装置的第一表面，所述第一表面是指所述压片装置与所述待减薄圆片接触的表面。
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