蓝宝石基板的再生方法技术

本发明专利技术为一种蓝宝石基板的再生方法，其先提供一半导体结构，将该半导体结构浸渍于一碱性水溶液，以去除该半导体结构的一蓝宝石基板上的一磊晶结构，并在经过清洗制程，将该半导体结构的残留浸渍液去除后，得到一再生的蓝宝石基板，藉由上述步骤进行再生的制程能够大量处理蓝宝石基板、处理时间短、可选择性清除镀层，且浸渍液不与蓝宝石基板反应，可保留蓝宝石基板使用前状态，降低成膜生产参数的变异性，提升产品良率的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术系有关于一种利用全湿式制程将具有镀层的蓝宝石基板回复至蓝宝石基板新片质量的。
技术介绍
蓝宝石的组成为氧化KAl2O3)是由三个氧原子和两个铝原子以共价键型式结合，逼垡结构为六方晶格结构，蓝宝石的M穿透带很宽，从近紫外光(190nm)到中红外线都有很好的透光性，并且具备高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、熔点高及电绝缘等特点，常作为光电组件材料。随着1993年日亚化(Nichia)开发出以氮化镓(GaN)为材质的蓝光LED，配合MOCVD (有机金属气相磊晶法)的磊晶技术，可制造出高亮度的蓝光LED，蓝宝石(Sapphire)成为制成氮化镓磊晶发光层的主要基板材质。然，磊晶制程并无法达到良率百分的百的程度，且蓝宝石基板从长晶至切磨抛加工，也十分不易，尤其是面对日益需求的4”、6”大尺寸基板搭配表面图案化的制程，如果因磊晶失败而使得蓝宝石基板无法再利用，对于耗能的制程实为可惜。习知在回收蓝宝石基板再利用的最后一道制程会使用磨抛制程，将蓝宝石基板的表面做I物理性破坏，造成图案化的蓝宝石基板无法再次使用。习知在处理该些回收的蓝宝石基板及玻璃，系需要进行下列步骤:(a)先浸溃一第一酸液,去除金属层；(b)高温(1100?1800°C )裂解氮化物；(c)浸溃一第二酸液，去除磊晶结构氧化物；及(d)化学机械抛光，去除表面残余物。例如，中国台湾地区专利公报公告第1366894号的“蓝宝石晶圆再生方法”，其包括下列步骤:(a)提供蓝宝石晶圆，此蓝宝石晶圆上已形成有磊晶结构；(b)对蓝宝石晶圆进行第一浸溃(Dipping)制程，以移除金属残留物；(c)对蓝宝石晶圆进行高温处理(HighTemperature Treatment)制程以破坏及氧化嘉晶结构；(d)对蓝宝石晶圆进行第二浸溃制程，以移除残余的磊晶结构氧化物；(e)对蓝宝石晶圆的第一表面进行第一抛光制程，其中蓝宝石晶圆再生方法依照步骤(a)至步骤(e)的顺序进行。使再生蓝宝石晶圆具有与蓝宝石晶圆新片相同的质量。前案第1366894号为典型以习知制程处理，其系透过高温裂解将去除氮化物，在长时间的再生制程中，此步骤需要进行数个小时，不仅相当耗时，且会消耗大量能源，制程的效率低落，再者，习知的蓝宝石基板再生制程会依序进行两道酸性溶液的浸溃，而酸性溶液中通常系由磷酸、硫酸、硝酸、盐酸等强酸混合制成，浸溃过程中，蚀刻液破坏蓝宝石基板表面状态、侵蚀蓝宝石基板，使蓝宝石基板厚度减薄及表面粗糙度变异，若蓝宝石基板表面已图案化，亦会受到不同轴向的蚀刻率不同而被破坏。由于现有技术尚无法完善处理此类问题，所以有加以突破、解决的必要。因此，如何提升方便性、实用性与经济效益，此为业界应努力解决、克服的重点项目。缘此，本专利技术人有鉴于习知蓝宝石基板再生方法的问题缺失未臻理想的事实，本专利技术专利技术人即着手研发其解决方案，希望能开发出一种更具便利性、实用性与高经济效益的，以促进社会的发展，遂经多时的构思而有本专利技术的产生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，其系将一具有镀层的蓝宝石基板浸溃于一碱性水溶液，以去除该蓝宝石基板上的金属氮化物层，并经一清洗制程后得到一再生的蓝宝石基板，再生过程采用全湿式制程，处理量大、处理时间短、可选择性清除镀层，且浸溃液不与蓝宝石基板反应，可保留蓝宝石基板使用前状态，降低成膜生产参数的变异性，提升产品良率。本专利技术系提供一种，其包含下列步骤:首先，提供一半导体结构，其包含一蓝宝石基板及一磊晶结构，该磊晶结构设于该蓝宝石基板一侧；浸溃该半导体结构于一碱性水溶液，以去除该磊晶结构的多个金属氮化物层；取出该半导体结构，并进行一清洗制程，以去除该半导体结构的残留浸溃液；最后，得到该蓝宝石基板。实施本专利技术产生的有益效果是:本专利技术透过将该半导体结构依序浸溃于第一酸性水溶液及碱性水溶液后，能够去除该蓝宝石基板上的磊晶结构，得到一再生的蓝宝石基板，而经由浸溃第二酸性溶液及电浆干式蚀刻，更能确实去除残留物，且再生过程中不藉由高温裂解的步骤，得以缩短制程的时间，而浸溃的酸、碱水溶液系选用不易与蓝宝石基板反应的配方，故可保留基板使用前状态，降低成膜生产参数的变异性，提升产品良率。【附图说明】图1A为本专利技术的第一较佳实施例的结构示意图；图1B为本专利技术的第一较佳实施例的实施步骤示意图；图2A为本专利技术的第二较佳实施例的结构示意图；图2B为本专利技术的第二较佳实施例的实施步骤示意图；图3为本专利技术的第三较佳实施例的实施步骤示意图；及图4为本专利技术的第四较佳实施例的实施步骤示意图。【图号对照说明】I 半导体结构10 蓝宝石基板20 磊晶结构21 金属氮化物层22 P型金属层23 N型金属层【具体实施方式】为了使本专利技术的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，特用较佳的实施例及配合详细的说明，说明如下:由于习知的蓝宝石基板再生制程需要进行高温裂解及化学抛光的步骤，过程中会耗费大量的能源及时间，高温数小时耗能会破坏基板表面状态、蚀刻液会侵蚀基板，造成基板厚度减薄及表面粗糙度变异，会提升成膜生产参数的变异性，故本专利技术系提出能够改善上述缺失的蓝宝石基板再生方法。首先，请一并参阅图1A及图1B，其为本专利技术的第一较佳实施例的结构示意图及实施步骤示意图；如图所示，本实施例的蓝宝石基板再生方法，其步骤如下:步骤SlO:提供一半导体结构，其包含一蓝宝石基板及一磊晶结构，该磊晶结构设于该蓝宝石基板一侧；步骤S20:浸溃该半导体结构于一碱性水溶液，以去除该磊晶结构的多个金属氮化物层；步骤S30:取出该半导体结构，并进行一清洗制程，以去除该半导体结构的残留浸溃液；及步骤S40:得到该蓝宝石基板。如图1A所示，该蓝宝石基板10 —侧设置该些金属氮化物层21，浸溃该半导体结构I于该碱性水溶液，使该金属氮化物层21浸溃于该碱性水溶液，该些金属氮化物层为一氮化铝层、一氮化铟层、一氮化镓层或其组合择一者，该金属氮化物层更包含至少一微量金属、硅、硅氧化物或其组合择一者，该微量金属选自镁、锌或其组合择一者，该碱性水溶液包括一溶质及一溶剂，该溶质系选自氢氧化钾、氢氧化钠、氢氰酸钾或其组合择一者，该溶剂选自乙二醇、甘油、醇醚类或其组合择一者，该溶质较佳系为氢氧化钾及氢氰酸钾与该溶剂较佳系为乙二醇的混合，该溶质与该溶剂的浓度配比为10?50wt%，该溶质与该溶剂混合的溶液中更包含一去离子水，该去离子水的比例为O?IOwt%，并于浸溃温度90?180°C及浸溃时间介于5?30分钟的间进行浸溃制程，在透过浸溃该碱性水溶液及条件环境下，该些金属氮化物层21会由该蓝宝石基板10 —侧去除。经过浸溃该碱性水溶液，并去除该些金属氮化物层21后，该半导体结构I表面会残留部份浸溃液，接着进行清洗制程以洗去残留的浸溃液，该清洗制程系使用一超音波装置，并利用一去离子水洗净该半导体结构1，该超音波装置为浸入摇摆式、浸入静止式、流水冲洗式的任一者，并将该超音波装置的震荡频率设定为40KHz以上，进行10?30分钟的洗净，以去除残留的浸溃液，最后得到不具该金属氮化物层21的该蓝宝石基板10。由于上述的步骤不经高温裂解的步骤，故能减少蓝宝石基板10再生制程的时间及能源消耗，且浸溃该半导体结构I于上述配方组成的该些溶液不易与该蓝宝石基板10反应，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓝宝石基板的再生方法，其特征在于，其包含：提供一半导体结构，其包含一蓝宝石基板及一磊晶结构，该磊晶结构设于该蓝宝石基板一侧；浸渍该半导体结构于一碱性水溶液，以去除该磊晶结构的多个金属氮化物层；取出该半导体结构，并进行一清洗制程，以去除该半导体结构的残留浸渍液；及得到该蓝宝石基板。

【技术特征摘要】
2012.08.27 TW 1011310831.一种蓝宝石基板的再生方法，其特征在于，其包含: 提供一半导体结构，其包含一蓝宝石基板及一磊晶结构，该磊晶结构设于该蓝宝石基板一侧； 浸溃该半导体结构于一碱性水溶液，以去除该磊晶结构的多个金属氮化物层； 取出该半导体结构，并进行一清洗制程，以去除该半导体结构的残留浸溃液； 及 得到该蓝宝石基板。2.如权利要求1所述的蓝宝石基板的再生方法，其特征在于，其中于提供一半导体结构的步骤后，更包含下列步骤: 浸溃该半导体结构于一第一酸性水溶液，以去除该磊晶结构的至少一金属层。3.如权利要求2所述的蓝宝石基板的再生方法，其特征在于，其中该第一酸性水溶液系选自氢氟酸、硝酸、过氧化氢或其组合择一者。4.如权利要求1所述的蓝宝石基板的再生方法，其特征在于，其中该些金属氮化物层为一氮化铝层、一氮化铟层、一氮化镓层或其组合择一者。5.如权利要求1所述的蓝宝石基板的再生方法，其特征在于，其中该金属氮化物层更包含至少一微量金属、硅、硅氧化物或其组合择一者。6.如权利要求5所述的蓝宝石基板的再生方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟润文，周志豪，陈飞宏，
申请(专利权)人：鑫晶钻科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：