图形化蓝宝石衬底报废品的重制方法技术

本发明专利技术公开了一种图形化蓝宝石衬底报废品的重制方法，涉及LED蓝宝石衬底加工领域，包括：将报废的图形化蓝宝石衬底重制成平面衬底；清洗平面衬底；在平面衬底表面沉积SiO2膜层；将光刻胶掩膜图形转移到SiO2膜层，在SiO2膜层的表面腐蚀出至少一个SiO2微结构，得到图形化衬底；在图形化衬底的表面镀AlN膜层。通过增加SiO2膜层，以SIO2微结构取代AL2O3微结构，改善了光在蓝宝石基LED器件中的传播路径，减少了折射与吸收，增加了全反射，因此有利于提升光效，且能避免对重制得到的蓝宝石衬底进行刻蚀，从而避免刻蚀过程对蓝宝石衬底的伤害，减少衬底应力变化，有利于提高结晶质量以及成品良率。

【技术实现步骤摘要】
图形化蓝宝石衬底报废品的重制方法
本专利技术涉及LED蓝宝石衬底加工
，更具体地，涉及一种图形化蓝宝石衬底报废品的重制方法。
技术介绍
随着LED领域工艺技术的发展，对图形化蓝宝石衬底的研究不断深入，现在各个LED外延芯片厂家大多数都采用图形化蓝宝石衬底，提高LED器件的光提取效率。在图形化蓝宝石衬底规模化生产时，因为黄光微影过程或蚀刻工艺不良以及设备异常等因素，导致工艺完成时产生无法出货的图形化蓝宝石衬底报废品。由于蓝宝石衬底属于高成本主材，蓝宝石从平片到图案化完成积累了不少的加工成本。如果能将积累的图形化蓝宝石衬底报废品进行重制，使其成为合格的图形化蓝宝石衬底，可以有效节约成本。报废品重制时，需要对衬底进行重新研磨抛光，衬底被磨薄，容易影响黄光微影良率，且对蓝宝石进行刻蚀时，等离子体容易造成衬底应力变化，进而影响磊晶工艺的结晶质量及良率。因此，本申请提出了一种图形化蓝宝石衬底报废品的重制方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种图形化蓝宝石衬底报废品的重制方法，通过增加SiO2膜层，以SIO2微结构取代AL2O3微结构，改善了光在蓝宝石基LED器件中的传播路径，减少了折射与吸收，增加了全反射，因此有利于提升光效；在SiO2膜层上形成SiO2微结构，而不对重制得到的蓝宝石衬底进行刻蚀，避免了刻蚀过程对蓝宝石衬底的伤害，减少衬底的应力变化，从而有利于提高结晶质量以及成品良率。为了解决上述技术问题，本申请有如下技术方案：本申请提供一种图形化蓝宝石衬底报废品的重制方法，其特征在于，包括：将报废的图形化蓝宝石衬底进行研磨、清洗以及抛光处理，将报废的图形化蓝宝石衬底表面的图形层磨掉，重制成平面衬底；清洗所述平面衬底；在清洗后的所述平面衬底表面沉积SiO2膜层，具体为：设定温度为250℃-350℃，射频功率为200W-300W，腔体压力为550mT-700mT，向所述腔体通入25sccm-40sccm的SiH4、700sccm-850sccm的N2O，再在清洗后的所述平面衬底表面沉积SiO2膜层，沉积时间为35min-50min，所沉积的所述SiO2膜层的厚度为L1，1.8um≤L1≤2.5um；在沉积有所述SiO2膜层的平面衬底上制作光刻胶掩膜图形；根据光刻胶掩膜图形对所述平面衬底中的所述SiO2膜层进行图形化刻蚀，将所述光刻胶掩膜图形转移到SiO2膜层，在沉积有所述SiO2膜层的所述平面衬底的表面腐蚀出至少一个SiO2微结构，得到图形化衬底，所述SiO2微结构的底部圆心的直径为D1，2.7um≤D1≤3.0um，高度为H1，1.7um≤H1≤2.0um；在所述图形化衬底中，对所述SiO2膜层进行图形化刻蚀时，在垂直于所述平面衬底的方向，对所述SiO2膜层的刻蚀深度等于所述SiO2膜层的厚度；设定射频功率为2000W-3500W，温度为500℃-600℃，在所述图形化衬底的表面，镀AlN膜层。可选地，其中：所述抛光处理，具体为：化学机械抛光处理。可选地，其中：所述光刻胶掩膜图形为圆柱，所述圆柱的高度为H2，1.6um≤H2≤2.1um，直径为D2，1.8um≤D2≤2.1um，相邻两个所述圆柱之间的距离为D3，3.0um≤D3≤3.2um。可选地，其中：所述相邻两个所述圆柱之间的距离，具体为：相邻两个圆柱的底部圆心之间的距离。可选地，其中：所述对所述平面衬底中的所述SiO2膜层进行图形化刻蚀，具体为：采用干法刻蚀的方法对所述SiO2膜层进行图形化刻蚀。可选地，其中：所述对所述平面衬底中的所述SiO2膜层进行图形化刻蚀，具体为：采用等离子体轰击的方法对所述SiO2膜层进行图形化刻蚀。可选地，其中：所述采用等离子体轰击的方法对所述SiO2膜层进行图形化刻蚀，具体为：设定上射频功率为1000W-1700W，下射频功率为300W-800W，腔体压力为1mT-4mT，通入60sccm-130sccm的三氯化硼，对所述平面衬底进行图形化刻蚀。可选地，其中：所述AlN膜层的厚度为L2，10nm≤L2≤30nm。可选地，其中：所述图形化蓝宝石衬底报废品的重制方法，适用于2.4英寸的图形化蓝宝石衬底。与现有技术相比，本专利技术提供的图形化蓝宝石衬底报废品的重制方法，至少实现了如下的有益效果：(1)本申请实施例所提供的图形化蓝宝石衬底报废品的重制方法，在平面衬底的表面沉积SiO2膜层，以SIO2微结构取代AL2O3微结构，可以改善光在蓝宝石基LED器件中的传播路径，减少折射与吸收，增加了全反射，有利于提高光刻胶对光源的吸收能力，从而能够减少衬底的光散射对曝光过程的影响，进而改善了光刻过程中因衬底的翘曲以及线性偏差带来的散焦不良情况，有效提升了光刻图形的一致性。(2)本申请实施例所提供的图形化蓝宝石衬底报废品的重制方法，通过将光刻胶掩膜图形转移到SiO2膜层，在平面衬底的表面刻蚀出至少一个SiO2微结构，而不对重制得到的蓝宝石衬底进行刻蚀，可以避免刻蚀过程对蓝宝石衬底的伤害，减少衬底的应力变化，从而有利于提高结晶质量以及成品良率；此外，SiO2微结构还可以杜绝微结构图形侧壁生长，减少外延生产过程中出现的错位，从而更加有利于提高结晶质量。(3)本申请实施例所提供的图形化蓝宝石衬底报废品的重制方法，在图形化衬底的表面镀AlN膜层，其在外延层中具有一定的缓冲作用，有利于改善外延生长过程中的应力变化，从而进一步提高外延生长质量及产品良率。当然，实施本专利技术的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本专利技术的原理。图1所示为本申请实施例所提供的图形化蓝宝石衬底报废品的重制方法的一种流程图；图2所示为本申请实施例所提供的SiO2光效提升原理图；图3所示为本申请实施例所提供的光刻胶掩膜图形的一种结构示意图；图4所示为本申请实施例所提供的方法重制得到的图形化衬底的一种结构示意图；图5所示为现有技术中图形化蓝宝石衬底报废品的重制方法的一种流程图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。在图形化蓝宝石衬底规模化生产时，因为黄光微影过程或蚀刻工艺不良以及设备异常等因素，导致工艺完成时产生无法出货的图形化蓝宝石衬底报废品。由于蓝宝石衬底属于高成本主材，蓝宝石从平片到图案化完成积累了不少的加工成本。如果能将积累的图形化蓝宝石衬底报废品进行重制，使其成为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图形化蓝宝石衬底报废品的重制方法，其特征在于，包括：将报废的图形化蓝宝石衬底进行研磨、清洗以及抛光处理，将报废的图形化蓝宝石衬底表面的图形层磨掉，重制成平面衬底；清洗所述平面衬底；在清洗后的所述平面衬底表面沉积SiO2膜层，具体为：设定温度为250℃‑350℃，射频功率为200W‑300W，腔体压力为550mT‑700mT，向所述腔体通入25sccm‑40sccm的SiH4、700sccm‑850sccm的N2O，再在清洗后的所述平面衬底表面沉积SiO2膜层，沉积时间为35min‑50min，所沉积的所述SiO2膜层的厚度为L1，1.8um≤L1≤2.5um；在沉积有所述SiO2膜层的平面衬底上制作光刻胶掩膜图形；根据光刻胶掩膜图形对所述平面衬底中的所述SiO2膜层进行图形化刻蚀，将所述光刻胶掩膜图形转移到SiO2膜层，在沉积有所述SiO2膜层的所述平面衬底的表面腐蚀出至少一个SiO2微结构，得到图形化衬底，所述SiO2微结构的底部圆心的直径为D1，2.7um≤D1≤3.0um，高度为H1，1.7um≤H1≤2.0um；在所述图形化衬底中，对所述SiO2膜层进行图形化刻蚀时，在垂直于所述平面衬底的方向，对所述SiO2膜层的刻蚀深度等于所述SiO2膜层的厚度；设定射频功率为2000W‑3500W，温度为500℃‑600℃，在所述图形化衬底的表面，镀AlN膜层。...

【技术特征摘要】
1.一种图形化蓝宝石衬底报废品的重制方法，其特征在于，包括：将报废的图形化蓝宝石衬底进行研磨、清洗以及抛光处理，将报废的图形化蓝宝石衬底表面的图形层磨掉，重制成平面衬底；清洗所述平面衬底；在清洗后的所述平面衬底表面沉积SiO2膜层，具体为：设定温度为250℃-350℃，射频功率为200W-300W，腔体压力为550mT-700mT，向所述腔体通入25sccm-40sccm的SiH4、700sccm-850sccm的N2O，再在清洗后的所述平面衬底表面沉积SiO2膜层，沉积时间为35min-50min，所沉积的所述SiO2膜层的厚度为L1，1.8um≤L1≤2.5um；在沉积有所述SiO2膜层的平面衬底上制作光刻胶掩膜图形；根据光刻胶掩膜图形对所述平面衬底中的所述SiO2膜层进行图形化刻蚀，将所述光刻胶掩膜图形转移到SiO2膜层，在沉积有所述SiO2膜层的所述平面衬底的表面腐蚀出至少一个SiO2微结构，得到图形化衬底，所述SiO2微结构的底部圆心的直径为D1，2.7um≤D1≤3.0um，高度为H1，1.7um≤H1≤2.0um；在所述图形化衬底中，对所述SiO2膜层进行图形化刻蚀时，在垂直于所述平面衬底的方向，对所述SiO2膜层的刻蚀深度等于所述SiO2膜层的厚度；设定射频功率为2000W-3500W，温度为500℃-600℃，在所述图形化衬底的表面，镀AlN膜层。2.根据权利要求1所述的图形化蓝宝石衬底报废品的重制方法，其特征在于，所述抛光处理，具体为：化学机械抛光处理。3.根据权利要求1所述的图...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯磊，徐平，王杰，
申请(专利权)人：湘能华磊光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43