一种蓝宝石衬底片背面缺陷再生处理方法技术

本发明专利技术公布了一种用于蓝宝石衬底片背面缺陷再生处理方法，在实施方案中，提供了一种蓝宝石衬底片背面缺陷再生处理流程，包括在纳米级蓝宝石抛光面上贴上一层保护胶带，并以高压喷砂装置处理背面缺陷，然后经退火前清洗并进行高温退火，退火后之蓝宝石衬底片再次进行化学机械抛光，最终形成背面缺陷再生之纳米级蓝宝石抛光片，这种再生处理工艺极大地降低蓝宝石衬底片不良比例，提高了蓝宝石衬底片制造的产出效率。

A Method for Reproducing Backside Defects of Sapphire Substrate

The invention discloses a method for regenerating defects on the back of sapphire substrates. In the implementation scheme, a process for regenerating defects on the back of sapphire substrates is provided, which includes placing a protective tape on the polished surface of nano-sapphire, treating defects on the back with a high-pressure sandblasting device, cleaning before annealing and annealing at high temperature, and then annealing the sapphire after annealing. Substrate is polished by chemical mechanical polishing again, resulting in nano-sapphire polishing sheet regenerated by back defect. This regeneration process greatly reduces the bad proportion of sapphire substrate and improves the output efficiency of sapphire substrate manufacturing.

【技术实现步骤摘要】
一种蓝宝石衬底片背面缺陷再生处理方法
本专利技术属于蓝宝石衬底片加工
，尤其是涉及一种蓝宝石衬底片背面缺陷再生处理方法
技术介绍
随着第三代半导体材料氮化镓物的突破，LED照明产业凭借其在节能降耗领域的性能优势，迎来黄金发展期，市场规模正在急剧扩大。随着技术的进步，从2015年开始，国内外市场主流制作高亮蓝光LED的衬底均选用4英寸蓝宝石平片或图形化蓝宝石衬底(PSS)。为了提高图形化产品一致性和整体合格率,目前正向较大尺寸的4英寸蓝宝石衬底片方向发展,衬底片加工是LED全产业链中一个非常重要的环节,也是外延客户的重要原材料,占外延成本达30％以上,因此,蓝宝石衬底的成本至关重要,而目前各厂家的衬底良率已经来到>90％的关头,如何救回已经产生的不良片,是各厂家节省成本的重要研究项目,透过提高整体的良率与产出来符合客户的价格需求传统的背面缺陷再生方法通常以手工单片砂纸研磨作业方式,或者以研磨砂浆整批作业方式，难以确保背面粗糙度的均匀性要求，以及抛光面的保护，良率难以提高，因此，本专利提出一种蓝宝石衬底片背面缺陷再生处理方法，可在达成背面粗糙度的均匀性要求外，也确保了抛光面的保护，同时可批量连续式进行作业，大大提升现有作业的效率以及提高晶圆再生的良率。
技术实现思路
针对现有的蓝宝石衬底片背面缺陷不良的问题，本专利技术的晶圆再生技术方案如下：在纳米级蓝宝石抛光面上贴上一层保护胶带，并以高压喷砂装置处理背面缺陷，后经退火前清洗并进行高温退火，退火后之蓝宝石衬底片再次进行化学机械抛光，最终形成背面缺陷再生之纳米级蓝宝石抛光片。进一步的，所述的保护胶带是具有抛光面保护功能的自黏性胶带，如蓝膜胶带等材料。进一步的，所述的高压喷砂装置具有一晶圆置放部，一高压喷头部件，一砂粒存放部，以及一砂粒回收部。进一步的，所述的砂粒材质可为SiC,B4C,Al2O3等，使用砂粒号数介于#180～#400之间。进一步的，所述的高温退火是指退火温度介于1300～1600度，退火时间介于1小时～15小时。进一步的，所述的化学机械抛光使用之抛光磨料材质为氧化铝或二氧化硅，抛光移除量介于3微米～15微米。本专利技术的创新之处是：本专利技术通过高压喷砂装置直接在蓝宝石衬底片背面缺陷处进行喷砂，有效处理掉背面的缺陷，包含黑点,白点,污迹,刮伤等，有效地降低蓝宝石衬底片之生产不良率，同时本专利技术为消除喷砂所带来的应力残留与退火后抛光面缺陷，进一步流程则须再加入高温退火与化学机械抛光，从而维持了抛光表面质量与面型。本专利技术是一种晶圆再生均匀性较好，生产效率较高，可操作性较强的蓝宝石衬底片背面缺陷再生处理方法。附图说明图1：背面缺陷再生处理流程图图2：背面高压喷砂示意图具体实施方案下面结合附图对本专利技术实施例进行说明:基本背面缺陷再生步骤：在纳米级蓝宝石抛光正面上贴上一层保护胶带，并背面朝上放入高压喷砂装置处理背面缺陷，后经退火前清洗并进行高温退火，退火后之蓝宝石衬底片再次进行化学机械抛光，最终形成背面缺陷再生之纳米级蓝宝石抛光片。图1为传统和本实施方案的蓝宝石背面缺陷再生方法的流程比较图，本实施方案工艺流程共包含五个步骤，分别为贴上保护胶带、喷砂、退火前清洗、退火、化学机械抛光。步骤一：在蓝宝石抛光面上以蓝膜胶带贴上抛光面,借此来保护住抛光表面步骤二：将此贴好的蓝宝石衬底背面101朝上,依序摆放入喷砂治具103上,喷砂设备启动后,高压喷砂头102以程序化路径依序喷扫全部衬底背面处；其中喷砂设备中之砂粒粒径可使用#240SiC材质,压力设定范围在0.5Kg/cm2～3kg/cm2步骤三：喷砂后之衬底经过70度/15min30％KOH化学溶液清洗,与150度/20min硫酸+磷酸混酸清洗,以确保衬底片之洁净步骤四：将干净之蓝宝石衬底片放入高温退火炉中进行退火,其中退火温度设定1500度,持温时间设定10小时步骤五：原有抛光面再次进行化学机械抛光制程,其中抛光压力设定300g/cm2；上抛头转速设定40rpm；大盘转速设定45rpm；并以30％浓度二氧化硅抛光液进行抛光,移除量设定10um。以上所述只是本专利技术的一种具体实施方式，对生产技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，可以进行完善，但这些完善被视为本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓝宝石衬底片背面缺陷再生处理方法：包括在纳米级蓝宝石抛光面上贴上一层保护胶带，并以高压喷砂装置处理背面缺陷，后经退火前清洗并进行高温退火，退火后之蓝宝石衬底片再次进行化学机械抛光，最终形成背面缺陷再生之纳米级蓝宝石抛光片。

【技术特征摘要】
1.一种蓝宝石衬底片背面缺陷再生处理方法：包括在纳米级蓝宝石抛光面上贴上一层保护胶带，并以高压喷砂装置处理背面缺陷，后经退火前清洗并进行高温退火，退火后之蓝宝石衬底片再次进行化学机械抛光，最终形成背面缺陷再生之纳米级蓝宝石抛光片。2.根据权利要求1所述的用于蓝宝石衬底片背面缺陷再生处理流程，其特征在于：贴上保护胶带→高压喷砂装置处理背面缺陷→退火前清洗→高温退火→化学机械抛光。3.根据权利要求1所述的用于蓝宝石衬底片背面缺陷再生方法，其特征在于：所述的保护胶带是具有抛光面保护功能的自黏性胶带，如蓝膜胶带等材料。4.根据权利要求1所述的用于蓝宝石衬底片背...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐良，阳明益，占俊杰，蓝文安，刘建哲，余雅俊，
申请(专利权)人：浙江博蓝特半导体科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33