[發明專利]一種襯底的回收工藝

在審

• 申請號: 202010941634.2
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112054099A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 李瑞評;曾柏翔;張佳浩;楊良;陳銘欣
• 申請（專利權）人: 福建晶安光電有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明針對外延生長完成的襯底回收時存在翹曲偏大、利用率低的問題，公開了一種調整襯底翹曲、提高利用率的方法，該方法通過在襯底外延層的另一面進行鍍膜，激光聚焦在襯底內部形成改質點來調整襯底的翹曲以達到量產的標準，之后利用高溫化學反應去除外延生長層，對去除外延生長層后的襯底進行清洗，去除低折射率膜，得到回收后的襯底。

技術領域

本發明涉及一種襯底的回收工藝，具體涉及到襯底的回收方法，屬于光電子技術領域。

背景技術

氮化鎵材料具有寬帶隙、高電子遷移率、高熱導率、高穩定性等一系列優點，因此在高亮度藍色發光二極管(LED)、藍色半導體激光器(LD)以及抗輻射、高頻、高溫、高壓等電子電力器件中有著廣泛的實際應用和巨大的市場前景。GaN基LED應用領域的多樣性決定了其市場需求十分火熱，2010年中國大陸和臺灣地區都出現了供不應求的的現象。

在外延生長過程中，由于工藝波動或者設備異常等不可控因素，會產出一些不滿足生產標準的無法投料的廢外延片，對于這些外延片通常只能進行報廢處理。報廢的外延片中分攤的襯底、水電都是一筆較大的資源浪費，其中襯底費用是整個外延過程中不可忽視的大開支。

由于得到氮化鎵系發光二極管襯底必須經歷一系列的成膜工序，這些成膜工序使襯底的翹曲大幅變化，導致氮化物半導體層的質量或發光波長的均勻性變差，發光二極管的成品率變低。在對襯底進行處理，使其恢復為可用狀態時，有效地控制襯底的翹曲形狀和/或翹曲量是一個比較難解決的問題。

發明內容

為了解決以上技術問題，本發明公開了一種有效地調整外延后襯底翹曲以回收襯底的工藝，該工藝可以自由地調整襯底的翹曲，使外延后的襯底|Dev|6（Dev：Deviation，偏差，LED行業中衡量襯底翹曲的指標），符合生產中的標準，提高了外延后襯底的利用率20%~40%，同時提高了襯底的翹曲收斂性，外延波長STD優化5%~20%。

本發明的技術方案如下：

一種襯底的回收工藝，包括如下步驟：

提供外延生長完成的襯底，襯底包括相對的第一面和第二面，第一面上有外延層；

在所述襯底的第二面鍍低折射率膜；

所述低折射率膜的折射率應小于藍寶石襯底材料的折射率1.8，優選的，所述低折射率膜的折射率在1~1.8之間；

更優選的，所述低折射率膜的折射率在1.2~1.6之間，所述低折射率膜的折射率較高，激光會在PSS圖形截面處發生散射，無法起到過渡作用，無法聚焦隱鐳，具體的，可以選擇SiO₂作為低折射率膜。

優選的，所述低折射率膜的厚度在0.1μm~30μm之間。

在所述襯底外延層的另一面鍍膜之后，對所述鍍膜面進行拋光，減小所述鍍膜面的粗糙度，有利于后續激光聚焦形成改質點，更精準的控制襯底的翹曲形狀和/或翹曲量。由于能夠利用形成有改性區域圖形的單晶襯底的應力將通過成膜而產生的應力抵消，因此，能夠抑制成膜中襯底的翹曲從而減小襯底的翹曲行為。

優選的，所述鍍膜面拋光后的粗糙度小于0.5μm。

在所述襯底拋光后的鍍膜面上，優選的，利用激光進行掃描聚焦，利用多光子吸收在所述襯底內部形成多個改質點，外延生長面的膜層形成時，會產生應力，而利用激光在襯底內部形成改質點及改質區域時產生的應力可以與成膜時的應力抵消，因此能夠抑制襯底的翹曲，可以有效地控制襯底的翹曲形狀和/或翹曲量。

優選的，將襯底的第二面即鍍膜面的厚度定義為占襯底總厚度的比例為0%的位置，在所述襯底厚度的2%~ 98%的厚度范圍內形成所述改質點。

優選的，所述改質點所形成的改質區域為距離所述襯底中心至少10 mm的所述襯底的外圍區域。