[發明專利]一種藍寶石襯底制作工藝

在審

• 申請號: 201710807336.2
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN107527796A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 曹建民
• 申請（專利權）人: 如皋市下原科技創業服務有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L33/00;H01L33/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及屬于芯片技術領域，特別涉及一種一種藍寶石襯底制

作工藝。

背景技術

圖形化藍寶石襯底，簡稱PSS(Patterned Sapphire Substrate)，也就是在藍寶石襯底上生長干法刻蝕用掩膜，用標準的光刻工藝將掩膜刻出圖形，利用ICP刻蝕技術刻蝕藍寶石，并去掉掩膜，再在其上生長GaN材料，使GaN材料的縱向外延變為橫向外延。一方面可以有效減少GaN外延材料的位錯密度，從而減小有源區的非輻射復合，減小反向漏電流，提高LED的壽命;另一方面有源區發出的光，經GaN和藍寶石襯底界面多次散射，改變了全反射光的出射角，增加了倒裝LED的光從藍寶石襯底出射的幾率，從而提高了光的提取效率。綜合這兩方面的原因，使PSS上生長的LED的出射光亮度比傳統的LED大大提高，同時反向漏電流減小，LED的壽命也得到了延長。隨著LED領域工藝技術的發展，以及整個LED行業的迅速壯大，對GaN基LED器件PSS襯底的研究也逐漸增多。

藍寶石襯底，其質量對后續GaN外延層的生長以及制備藍光二極管的性能和成品率有很大的影響，高品質LED產品的生產首先要保證襯底基片的質量。可是目前關于硅單晶質量檢測方面的研究較多，有的已經成為標準規范，但針對用作第三代半導體材料GaN襯底片的藍寶石襯底基片質量檢測方面的研究和文獻資料相對較少，在根據生產經驗進行多節點質量控制后，仍然無法獲得較高的襯底合格率。

因此，研發一種能夠提高襯底合格率并確保后期外延片生長質量的藍寶石襯底制作工藝勢在必行。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能夠提高襯底合格率并確保后期外延片生長質量的藍寶石襯底制作工藝。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種藍寶石襯底制作工藝，其創新點在于：所述制作工藝的具體步驟如下：

（1）清洗：將平片襯底進行去膠處理，然后用水作為沖洗液進行沖洗，在沖洗時，控制沖洗液的PH值在6～8之間，沖洗液溫度在20～22℃，沖洗持續8～12min；沖洗完成后再通過離心甩干10～12min；

（2）勻膠：將清洗好的平片襯底送至勻膠工藝治具，并用片盒進行掃描計數，使得勻膠厚度可達2200nm～2400nm；

（3）烘烤、冷卻：勻膠結束的平片襯底在100～120℃的條件下烘烤40～70s，再降溫至18～22℃進行冷卻，冷卻25～35s；

（4）制作圖形化襯底：冷卻后的平片襯底進行曝光，曝光部分的平片襯底用顯影液腐蝕，處理得圖形化襯底；

（5）人工目檢：步驟（4）中圖形化襯底有明顯掉膠的被分揀出，而目標未發現明顯掉膠缺陷的則為OK片，該OK片進入下一工序；

（6）刻蝕：將符合要求的OK片進行刻蝕處理；

（7）自動檢測：通過自動檢測儀對刻蝕后的OK片進行自動檢測，有掉膠的被分揀出，沒有掉膠缺陷的則入庫。

本發明的優點在于：通過在進行藍寶石襯底的圖形化處理前對采用的平片襯底進行預清洗，以及圖形化刻蝕過程中的清洗，并在過程中嚴格的控制清洗溫度和PH值，去除平片襯底在加工過程中帶入的雜質污染物，并確保經過清洗后的襯底不會影響后續的上膠處理，降低掉膠率，以便在人工目檢過程中盡量發現問題，避免漏檢流入下道工序后影響合格率，采用本發明的方法可將良品率提高5%左右，大大降低了資源的浪費和生產成本。

具體實施方式

下面的實施例可以使本專業的技術人員更全面地理解本發明，但并不因此將本發明限制在所述的實施例范圍之中。

實施例1

本實施例的藍寶石襯底制作工藝，具體步驟如下：

（1）清洗：將平片襯底進行去膠處理，然后用水作為沖洗液進行沖洗，在沖洗時，控制沖洗液的PH值在6之間，沖洗液溫度在20℃，沖洗持續8min；沖洗完成后再通過離心甩干10min；

（2）勻膠：將清洗好的平片襯底送至勻膠工藝治具，并用片盒進行掃描計數，使得勻膠厚度可達2200nm；

（3）烘烤、冷卻：勻膠結束的平片襯底在100℃的條件下烘烤40s，再降溫至18℃進行冷卻，冷卻25s；

（4）制作圖形化襯底：冷卻后的平片襯底進行曝光，曝光部分的平片襯底用顯影液腐蝕，處理得圖形化襯底；

（5）人工目檢：步驟（4）中圖形化襯底有明顯掉膠的被分揀出，而目標未發現明顯掉膠缺陷的則為OK片，該OK片進入下一工序；

（6）刻蝕：將符合要求的OK片進行刻蝕處理；