[发明专利]一种蓝宝石晶棒切割前晶向测量装置及其测量方法

说明书

本发明提供了一种蓝宝石晶棒切割前晶向测量装置。它包括机台线网切角角度确认装置和晶棒端面偏分测量装置两个部分。本发明可以通过对切割前晶棒与线网之间的角度判定和晶棒自身晶向测量，预估下料晶片晶向，同时可以在机台上按照计算值调整晶棒与线网待切割角度，从而实现下料晶片更高的晶向集中性。实现完成切割后下料的晶片在测试c向偏m向晶向测量数值的稳定和均一，提高产品竞争力，需要一种能够使晶向粘接操作细节更完善，能够将切割下料晶片晶向控制在更小的波动范围内。

技术领域

本发明公开了一种蓝宝石晶棒切割前晶向测量方式，属于蓝宝石晶片的加工领域。

背景技术

蓝宝石单晶材料作为现代工业重要的基础材料，其在化学、机械、光学、电学、表面特性、热力学以及耐久性等方面，均具有优越特性。由于蓝宝石具有生产技术成熟、器件质量较好；化学稳定性好，能够运用于高温生长过程中；并且机械强度高，易于处理和清洗的特点，同时，在紫外、红外、可见光、微波波段均有良好的透过率，所以蓝宝石晶体材料被广泛应用于LED衬底材料、各类消费类电子产品、高强度激光、智能穿戴设备、航空航天及大规模集成电路等领域。

近几年来，由于OLED、QLED、Mini LED及Micro LED等显示技术的陆续出现，使得集成电路芯片封装技术向更小型化、更高密度、更高性能、更多功能的方向发展，对应的晶圆片质量要求也随之提高。因此，开展蓝宝石晶片的高质量加工技术的研发成为目前发展的必要任务。

蓝宝石晶片的切割技术主要是针对由蓝宝石晶棒到蓝宝石晶片的转化。现有的蓝宝石晶棒切割成晶片前，需要按照一定的粘接角度使用定向仪粘接，以求得到下料晶片的c向偏m向测量数值在一个合理的、均一的目标范围。具体操作流程是：每根晶棒在定向仪上按照机台线网偏角粘接；在已知确认的机台偏角上，找到每根晶棒的最大峰值，同一板料中的每根晶棒均需要找到相同的粘接角度；涂抹胶水，使晶棒在理想的目标角度上粘接固化于料板底座；上料后，保持晶棒的粘接角度和线网固定可控的夹角，完成切割后以求得到下料晶片晶向合格。但由于现有设备精度和人为操作误差，传统的粘接方式无法保证高精度、高集中性的晶片稳定产出，需要一种在晶棒按照原有方式完成粘接后，仍能预判下料晶片晶向并有针对性调整的方式，与传统粘接方式共同作用下保证下料晶片晶向的稳定集中性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现完成切割后下料的晶片在测试c向偏m向晶向测量数值的稳定和均一，提高产品竞争力，需要一种能够使晶向粘接操作细节更完善，能够将切割下料晶片晶向控制在更小的波动范围内的蓝宝石晶棒切割前晶向测量装置。

本发明的目的是这样实现的：本测量方法包括机台线网切角角度确认装置和晶棒端面偏分测量装置两个部分；机台线网切角角度确认装置包括线网同角度底座、设置在线网同角度底座上的线网同角度滑轨和位移滑块；晶棒端面偏分测量装置包括测量表架、测量装置、测量长度定位装置，测量装置固定在测量表架上，测量长度定位装置是能够设置固定的滑块位移长度，测量表架设置在位移滑块上在线网同角度滑轨上平滑运动。

晶棒粘接好后、待切割前，将料板在切割机台上锁紧后，对晶棒端面进行打表测量，同时需要在目标晶棒粘接前测量晶棒自身端面c向偏m向偏差，综合计算、考量预判下料晶片晶向。上述测量方式，可以通过对切割前晶棒与线网之间的角度判定和晶棒自身晶向测量，预估下料晶片晶向，同时可以在机台上按照计算值调整晶棒与线网待切割角度，从而实现下料晶片更高的晶向集中性。

本发明还有这样一些技术特征：

1、线网同角度底座是长260mm宽110mm的板，加工成下半部分是与待切割的线网保持相对于晶棒相同的角度，由使用相同槽距切割一半的板组成，槽偏角度和线网相同，同时在该板表面加工与线网同角度的凹槽，凹槽适合滑轨尺寸，与晶棒形成与线网相同的夹角。晶棒切割前，可以模拟线网切割晶棒的角度。

2、线网同角度滑轨是以底座切割槽角度为基准，将滑轨镶嵌在凹槽里，形成与上述底座、线网相同角度的滑轨固定位置。