CN102166790A - 一种去除蓝宝石基片表面粗糙以及伤痕的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种去除蓝宝石基片表面粗糙以及伤痕的加工方法，其具体步骤为：A)采用碳化硅或者炭化硼磨料对蓝宝石基片进行研磨或研硝；B)腐蚀，使用磷酸和硫酸的混合液，同时加热至200度以上，将蓝宝石基片放置其中；C)抛光；D)纯水清洗。本发明所述方法可以完全去除加工变质层和伤痕，(用显微镜观察，基片表面层三角形晶体形状分布，无加工变质层)；取消高温处理，无需高温电气炉的维护；避免了基片表面烧灼不良的产生。

Description

一种去除蓝宝石基片表面粗糙以及伤痕的加工方法
技术领域
本发明涉及蓝宝石基片的加工领域，特别涉及一种去除蓝宝石基片表面粗糙以及伤痕的加工方法。
背景技术
蓝宝石基片是d型氧化铝(六方晶)的单结晶材料，在工业上作为电子回路用的高绝缘性基板，这里所涉及的蓝宝石基片，通常是圆盘形状、直径没有限定，通常在50.8mm(2英寸)～152.4mm(6英寸)厚度在0.1～1.0mm。一般情况下，蓝色发光二极管的蓝宝石基片表面处理方法，需要氮钾利用MOCVD等原理在基片表面堆积形成。因此基片表面的重点是nm级别的平坦度和nm级表面观察不到伤痕以及μm级别的加工变质层不能有残留。
已有的方法按照流程图1所示，在研磨加工完成后，基片表面会形成加工变质层，和划伤等伤痕，这个状态去抛光，如果加工变质层无法彻底去除的话，在基片表面进行氮钾EPITAXIAL作成蓝色发光二极管，会造成发光二极管发光劣化，影响使用精度。
已有的处理方法是研磨后进行在高温电气炉内的高温处理，但高温处理只能降低加工变质层的等级，不能完全去除加工变质层，另外，为了去除划伤等伤痕，必须要加热至1300～1900度，这时，如果基片表面有研磨砂，研磨油等脏污残留的话，会造成基片表面的烧灼痕迹，无法去除。
由于研磨使用了碳化硅或者炭化硼磨料，会在蓝宝石基片表面产生残留微小的磨料残渣，纯水或者洗涤剂也很难清除干净，使用本发明后，磨料残渣以及微小颗粒能被简单的除去，同时取得了良好的清洗效果。
用显微镜观察，可以观察到基片表面的加工变质层，以及划伤等伤痕。
发明内容
为了解决使用上述已有处理方法造成发光二极管发光劣化、影响精度以及高温处理后造成烧灼痕迹无法去除的问题，本发明提供一种去除蓝宝石基片表面粗糙以及伤痕的加工方法，通过腐蚀掉蓝宝石基片的两面十微米到数十微米，去除了蓝宝石基片的表面和内部存在的加工变质层以及划痕来得到平坦的表面。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种去除蓝宝石基片表面粗糙以及伤痕的加工方法，其具体步骤为：
A)采用碳化硅或者炭化硼磨料对蓝宝石基片进行研磨或研硝；
B)腐蚀，使用磷酸和硫酸的混合液，同时加热至200度以上，将蓝宝石基片放置其中；
C)抛光；
D)纯水清洗。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤B中使用的磷酸为正磷酸(H3PO4)，所述硫酸是浓度为90％以上的浓硫酸。
本发明带来的有益效果是：
1、可以完全去除加工变质层和伤痕，(用显微镜观察，基片表面层三角形晶体形状分布，无加工变质层)；
2、取消高温处理，无需高温电气炉的维护；
3、避免了基片表面烧灼不良的产生。
附图说明
图1是现有技术的流程图
图2是本发明所述方法的流程图
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图2种去除蓝宝石基片表面粗糙以及伤痕的加工方法，步骤为：首先采用碳化硅或者炭化硼磨料对蓝宝石基片进行研磨或研硝；然后使用磷酸和硫酸的混合液进行腐蚀，同时加热至200度以上，将蓝宝石基片放置其中，使蓝宝石基片表面平坦的溶解，达到去除加工变质层和伤痕的目的；接着对蓝宝石基片抛光；上述步骤结束后，用纯水进行清洗。
把蓝宝石基片放入加热到200℃～300℃的磷酸、硫酸的混合酸中，通过溶解处理的方法来去除蓝宝石基片表面粗糙和划痕的一种方法。本发明使用化学腐蚀的加工方法，通过腐蚀掉蓝宝石基片的两面十微米到数十微米，去除了蓝宝石基片的表面和内部存在的加工变质层以及划痕来得到平坦的表面。更进一步来讲，通过抛光(研磨)蓝宝石基片表面后得到的镜面，镜面的表面经过腐蚀处理过的话，可以抑制蓝宝石单结晶基片表面的缺陷以及错位应力。而且，腐蚀的同时也完成了蓝宝石基片表面的清洗。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种去除蓝宝石基片表面粗糙以及伤痕的加工方法，其特征在于，其具体步骤为：
A)采用碳化硅或者炭化硼磨料对蓝宝石基片进行研磨或研硝；
B)腐蚀，使用磷酸和硫酸的混合液，同时加热至200度以上，将蓝宝石基片放置其中；
C)抛光；
D)纯水清洗。
2.根据权利要求1所述的一种去除蓝宝石基片表面粗糙以及伤痕的加工方法，其特征在于，所述步骤B中使用的磷酸为正磷酸(H3PO4)，所述硫酸是浓度为90％以上的浓硫酸。 
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