CN105332060A - 蓝宝石晶片的二次退火方法 - Google Patents

蓝宝石晶片的二次退火方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105332060A
CN105332060A CN201510718768.7A CN201510718768A CN105332060A CN 105332060 A CN105332060 A CN 105332060A CN 201510718768 A CN201510718768 A CN 201510718768A CN 105332060 A CN105332060 A CN 105332060A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sapphire wafer
time
annealing
incubated
rise rate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510718768.7A
Other languages
English (en)
Inventor
蔡佳霖
蔡金荣
王晨宇
王禄宝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JIANGSU JIXING NEW MATERIALS CO Ltd
Original Assignee
JIANGSU JIXING NEW MATERIALS CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JIANGSU JIXING NEW MATERIALS CO Ltd filed Critical JIANGSU JIXING NEW MATERIALS CO Ltd
Priority to CN201510718768.7A priority Critical patent/CN105332060A/zh
Publication of CN105332060A publication Critical patent/CN105332060A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • C30B33/02—Heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/16—Oxides
    • C30B29/20—Aluminium oxides

Abstract

本发明提供的蓝宝石晶片的二次退火方法，第一次退火处理，消除晶片切割后的加工应力，然后进行研磨处理，将第一次降温处理后的蓝宝石晶片取出进行双面研磨，然后进行第二次退火处理，退火后将蓝宝石晶片取出，进行抛光处理，步骤简单，操作便捷，经过退火处理以降低加工应力，加工应力释放更加均匀，按本方法进行退火处理的蓝宝石晶片成品的翘曲度较小，工作效率更好，成品率较高，更能满足厂家的需求。

Description

蓝宝石晶片的二次退火方法
技术领域
本发明涉及蓝宝石晶片技术领域，尤其涉及蓝宝石晶片的二次退火方法。
背景技术
蓝宝石晶体是超高亮度的蓝、白光LED发光材料GaN最常用的衬底材料，而GaN磊晶的晶体质量与所使用的的蓝宝石衬底表面加工质量密切相关，尤其是图形化衬底与晶片的表面形貌、翘曲程度联系密切，同时，晶片的翘曲程度过大，会在平片做GaN磊晶时，平片与外延薄膜脱落，PSS难以聚焦，影响外延品质。在蓝宝石衬底的切割，双面研磨以及抛光过程中，尽管部分的加工应力会在下一道加工工序释放，但是这种应力的释放时无序释放，同时未释放的加工应力会在表面聚集，影响蓝宝石晶片的翘曲程度，严重的翘曲会在后道加工过程中产生破片，影响整个加工循环的晶片质量。
蓝宝石衬底在加工过程中，必须经过退火处理以降低加工应力，目前的退火工艺采用一次退火，加工应力释放不均匀，炉子的温度场对加工释放均匀性影响极大，对大尺寸的蓝宝石晶片影响更为明显。
发明内容
本发明的目的是提供蓝宝石晶片的二次退火方法，解决目前的退火工艺采用一次退火，加工应力释放不均匀，炉子的温度场对加工释放均匀性影响极大，对大尺寸的蓝宝石晶片影响更为明显的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现；
蓝宝石晶片的二次退火方法，其退火步骤如下：
（1）清洗：先对蓝宝石晶片用清水进行简单的清洗工作，去除表面的灰尘与杂质；
（2）第一次退火处理：将清洗后的蓝宝石晶片放入退火炉中进行第一次退火处理，第一次退火分为三个阶段，包括第一阶段、第二阶段与第三阶段：第一阶段以2~5℃/min的升温速率快速升温至600~800℃，保温1~2小时；第二阶段以2~5℃/min的升温速率升温至1000~1200℃，保温1~2小时；第三阶段以2~5℃/min的升温速率升温至1600~1800℃，保温10~20小时；
（3）第一次降温处理：将第一次退火的第三阶段保温后的蓝宝石晶片，以每小时20℃~50℃降温至室温后出炉；
（4）研磨处理：将第一次降温处理后的蓝宝石晶片取出进行双面研磨，双面研磨后再次清洗，然后进行第二次退火处理；
（5）第二次退火处理：将在次清洗后的蓝宝石晶片放入退火炉中进行第二次退火处理，第二次退火又分为三个阶段，包括第一阶段、第二阶段与第三阶段：第一段以2~5℃/min的升温速率快速升温至600~800℃，保温1~2小时；第二段以2~5℃/min的升温速率升温至1000~1200℃，保温1~2小时；第三段以2~5℃/min的升温速率升温至1300~1500℃，保温10~20小时；
（6）第二次降温处理：将第二次退火的第三阶段保温后的蓝宝石晶片，以每小时20℃~50℃降温至室温后出炉；
（7）抛光处理：将第二次降温处理后的蓝宝石晶片取出进行抛光处理即可。
上述的蓝宝石晶片的二次退火方法，其中，抛光后的成品蓝宝石晶片的翘曲度保持在5-15微米。
本方案的有益效果：
本发明提供的蓝宝石晶片的二次退火方法，第一次退火处理，消除晶片切割后的加工应力，然后进行研磨处理，将第一次降温处理后的蓝宝石晶片取出进行双面研磨，然后进行第二次退火处理，退火后将蓝宝石晶片取出，进行抛光处理，步骤简单，操作便捷，经过退火处理以降低加工应力，加工应力释放更加均匀，按本方法进行退火处理的蓝宝石晶片成品的翘曲度较小，工作效率更好，成品率较高，更能满足厂家的需求。
具体实施方式
实施例1：蓝宝石晶片的二次退火方法，其退火步骤如下：
（1）清洗：先对蓝宝石晶片用清水进行简单的清洗工作，去除表面的灰尘与杂质；
（2）第一次退火处理：将清洗后的蓝宝石晶片放入退火炉中进行第一次退火处理，第一次退火分为三个阶段，包括第一阶段、第二阶段与第三阶段：第一阶段以2℃/min的升温速率快速升温至600℃，保温1小时；第二阶段以2℃/min的升温速率升温至1000℃，保温1小时；第三阶段以2℃/min的升温速率升温至1600℃，保温10小时；
（3）第一次降温处理：将第一次退火的第三阶段保温后的蓝宝石晶片，以每小时20℃降温至室温后出炉；
（4）研磨处理：将第一次降温处理后的蓝宝石晶片取出进行双面研磨，双面研磨后再次清洗，然后进行第二次退火处理；
（5）第二次退火处理：将在次清洗后的蓝宝石晶片放入退火炉中进行第二次退火处理，第二次退火又分为三个阶段，包括第一阶段、第二阶段与第三阶段：第一段以2℃/min的升温速率快速升温至600℃，保温1小时；第二段以2℃/min的升温速率升温至1000℃，保温1小时；第三段以2℃/min的升温速率升温至1300℃，保温10小时；
（6）第二次降温处理：将第二次退火的第三阶段保温后的蓝宝石晶片，以每小时20℃降温至室温后出炉；
（7）抛光处理：将第二次降温处理后的蓝宝石晶片取出进行抛光处理即可。
上述的蓝宝石晶片的二次退火方法，其中，抛光后的成品蓝宝石晶片的翘曲度保持在5微米。
实施例2：蓝宝石晶片的二次退火方法，其退火步骤如下：
（1）清洗：先对蓝宝石晶片用清水进行简单的清洗工作，去除表面的灰尘与杂质；
（2）第一次退火处理：将清洗后的蓝宝石晶片放入退火炉中进行第一次退火处理，第一次退火分为三个阶段，包括第一阶段、第二阶段与第三阶段：第一阶段以3℃/min的升温速率快速升温至700℃，保温1.5小时；第二阶段以3℃/min的升温速率升温至1100℃，保温1.5小时；第三阶段以3℃/min的升温速率升温至1800℃，保温15小时；
（3）第一次降温处理：将第一次退火的第三阶段保温后的蓝宝石晶片，以每小时35℃降温至室温后出炉；
（4）研磨处理：将第一次降温处理后的蓝宝石晶片取出进行双面研磨，双面研磨后再次清洗，然后进行第二次退火处理；
（5）第二次退火处理：将在次清洗后的蓝宝石晶片放入退火炉中进行第二次退火处理，第二次退火又分为三个阶段，包括第一阶段、第二阶段与第三阶段：第一段以4℃/min的升温速率快速升温至700℃，保温1.6小时；第二段以4℃/min的升温速率升温至1100℃，保温1.5小时；第三段以4℃/min的升温速率升温至1400℃，保温14小时；
（6）第二次降温处理：将第二次退火的第三阶段保温后的蓝宝石晶片，以每小时35℃降温至室温后出炉；
（7）抛光处理：将第二次降温处理后的蓝宝石晶片取出进行抛光处理即可。
上述的蓝宝石晶片的二次退火方法，其中，抛光后的成品蓝宝石晶片的翘曲度保持在10微米。
实施例3：蓝宝石晶片的二次退火方法，其退火步骤如下：
（1）清洗：先对蓝宝石晶片用清水进行简单的清洗工作，去除表面的灰尘与杂质；
（2）第一次退火处理：将清洗后的蓝宝石晶片放入退火炉中进行第一次退火处理，第一次退火分为三个阶段，包括第一阶段、第二阶段与第三阶段：第一阶段以5℃/min的升温速率快速升温至800℃，保温2小时；第二阶段以5℃/min的升温速率升温至1200℃，保温2小时；第三阶段以5℃/min的升温速率升温至1800℃，保温20小时；
（3）第一次降温处理：将第一次退火的第三阶段保温后的蓝宝石晶片，以每小时50℃降温至室温后出炉；
（4）研磨处理：将第一次降温处理后的蓝宝石晶片取出进行双面研磨，双面研磨后再次清洗，然后进行第二次退火处理；
（5）第二次退火处理：将在次清洗后的蓝宝石晶片放入退火炉中进行第二次退火处理，第二次退火又分为三个阶段，包括第一阶段、第二阶段与第三阶段：第一段以5℃/min的升温速率快速升温至800℃，保温2小时；第二段以5℃/min的升温速率升温至1200℃，保温2小时；第三段以5℃/min的升温速率升温至1500℃，保温20小时；
（6）第二次降温处理：将第二次退火的第三阶段保温后的蓝宝石晶片，以每小时50℃降温至室温后出炉；
（7）抛光处理：将第二次降温处理后的蓝宝石晶片取出进行抛光处理即可。
上述的蓝宝石晶片的二次退火方法，其中，抛光后的成品蓝宝石晶片的翘曲度保持在15微米。
本发明提供的蓝宝石晶片的二次退火方法，第一次退火处理，消除晶片切割后的加工应力，然后进行研磨处理，将第一次降温处理后的蓝宝石晶片取出进行双面研磨，然后进行第二次退火处理，退火后将蓝宝石晶片取出，进行抛光处理，步骤简单，操作便捷，经过退火处理以降低加工应力，加工应力释放更加均匀，按本方法进行退火处理的蓝宝石晶片成品的翘曲度较小，工作效率更好，成品率较高，更能满足厂家的需求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (2)

1.蓝宝石晶片的二次退火方法，其特征为，其退火步骤如下：
（1）清洗：先对蓝宝石晶片用清水进行简单的清洗工作，去除表面的灰尘与杂质；
（2）第一次退火处理：将清洗后的蓝宝石晶片放入退火炉中进行第一次退火处理，第一次退火分为三个阶段，包括第一阶段、第二阶段与第三阶段：第一阶段以2~5℃/min的升温速率快速升温至600~800℃，保温1~2小时；第二阶段以2~5℃/min的升温速率升温至1000~1200℃，保温1~2小时；第三阶段以2~5℃/min的升温速率升温至1600~1800℃，保温10~20小时；
（3）第一次降温处理：将第一次退火的第三阶段保温后的蓝宝石晶片，以每小时20℃~50℃降温至室温后出炉；
（4）研磨处理：将第一次降温处理后的蓝宝石晶片取出进行双面研磨，双面研磨后再次清洗，然后进行第二次退火处理；
（5）第二次退火处理：将在次清洗后的蓝宝石晶片放入退火炉中进行第二次退火处理，第二次退火又分为三个阶段，包括第一阶段、第二阶段与第三阶段：第一段以2~5℃/min的升温速率快速升温至600~800℃，保温1~2小时；第二段以2~5℃/min的升温速率升温至1000~1200℃，保温1~2小时；第三段以2~5℃/min的升温速率升温至1300~1500℃，保温10~20小时；
（6）第二次降温处理：将第二次退火的第三阶段保温后的蓝宝石晶片，以每小时20℃~50℃降温至室温后出炉；
（7）抛光处理：将第二次降温处理后的蓝宝石晶片取出进行抛光处理即可。
2.如权利要求1所述的蓝宝石晶片的二次退火方法，其特征为，抛光后的成品蓝宝石晶片的翘曲度保持在5-15微米。
CN201510718768.7A 2015-10-30 2015-10-30 蓝宝石晶片的二次退火方法 Pending CN105332060A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510718768.7A CN105332060A (zh) 2015-10-30 2015-10-30 蓝宝石晶片的二次退火方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510718768.7A CN105332060A (zh) 2015-10-30 2015-10-30 蓝宝石晶片的二次退火方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105332060A true CN105332060A (zh) 2016-02-17

Family

ID=55282813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510718768.7A Pending CN105332060A (zh) 2015-10-30 2015-10-30 蓝宝石晶片的二次退火方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105332060A (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106181747A (zh) * 2016-06-13 2016-12-07 江苏吉星新材料有限公司 一种大尺寸蓝宝石超薄双面抛光窗口片加工方法
CN106435741A (zh) * 2016-09-23 2017-02-22 江苏吉星新材料有限公司 一种大尺寸蓝宝石退火工艺加工方法
CN106544738A (zh) * 2016-10-31 2017-03-29 福建晶安光电有限公司 一种晶棒的制作方法
CN107254717A (zh) * 2017-05-19 2017-10-17 广东富源科技股份有限公司 一种增强蓝宝石手机盖板强度的方法
CN107698278A (zh) * 2017-10-31 2018-02-16 湖北天宝光电科技有限公司 一种陶瓷后盖的退火方法
CN110744732A (zh) * 2019-09-03 2020-02-04 福建晶安光电有限公司 一种高性能衬底的制作工艺
CN110846720A (zh) * 2019-10-07 2020-02-28 淮安澳洋顺昌集成电路股份有限公司 一种蓝宝石晶片退火工艺
CN111172596A (zh) * 2020-01-20 2020-05-19 北京科技大学 一种金红石型110取向TiO2单晶的处理工艺
CN113718339A (zh) * 2021-08-31 2021-11-30 台州星星光电科技有限公司 一种蓝宝石玻璃面板的退火方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101984153A (zh) * 2009-12-24 2011-03-09 新疆天科合达蓝光半导体有限公司 一种降低碳化硅晶体应力的退火工艺
CN102634850A (zh) * 2012-03-31 2012-08-15 江苏鑫和泰光电科技有限公司 一种蓝宝石晶片的退火方法
CN102817083A (zh) * 2012-09-21 2012-12-12 上海应用技术学院 SiC晶片的退火方法
CN103177972A (zh) * 2011-12-21 2013-06-26 张卫兴 蓝宝石衬底材料的退火工艺
CN103643300A (zh) * 2013-11-26 2014-03-19 浙江上城科技有限公司 一种用于蓝宝石加工过程中的退火方法
CN104259133A (zh) * 2014-07-31 2015-01-07 江苏吉星新材料有限公司 蓝宝石晶片退火前的清洗工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101984153A (zh) * 2009-12-24 2011-03-09 新疆天科合达蓝光半导体有限公司 一种降低碳化硅晶体应力的退火工艺
CN103177972A (zh) * 2011-12-21 2013-06-26 张卫兴 蓝宝石衬底材料的退火工艺
CN102634850A (zh) * 2012-03-31 2012-08-15 江苏鑫和泰光电科技有限公司 一种蓝宝石晶片的退火方法
CN102817083A (zh) * 2012-09-21 2012-12-12 上海应用技术学院 SiC晶片的退火方法
CN103643300A (zh) * 2013-11-26 2014-03-19 浙江上城科技有限公司 一种用于蓝宝石加工过程中的退火方法
CN104259133A (zh) * 2014-07-31 2015-01-07 江苏吉星新材料有限公司 蓝宝石晶片退火前的清洗工艺

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106181747B (zh) * 2016-06-13 2018-09-04 江苏吉星新材料有限公司 一种大尺寸蓝宝石超薄双面抛光窗口片加工方法
CN106181747A (zh) * 2016-06-13 2016-12-07 江苏吉星新材料有限公司 一种大尺寸蓝宝石超薄双面抛光窗口片加工方法
CN106435741A (zh) * 2016-09-23 2017-02-22 江苏吉星新材料有限公司 一种大尺寸蓝宝石退火工艺加工方法
CN106544738A (zh) * 2016-10-31 2017-03-29 福建晶安光电有限公司 一种晶棒的制作方法
CN106544738B (zh) * 2016-10-31 2019-10-18 福建晶安光电有限公司 一种晶棒的制作方法
CN107254717A (zh) * 2017-05-19 2017-10-17 广东富源科技股份有限公司 一种增强蓝宝石手机盖板强度的方法
CN107698278A (zh) * 2017-10-31 2018-02-16 湖北天宝光电科技有限公司 一种陶瓷后盖的退火方法
CN107698278B (zh) * 2017-10-31 2021-01-05 湖北天宝光电科技有限公司 一种陶瓷后盖的退火方法
CN110744732A (zh) * 2019-09-03 2020-02-04 福建晶安光电有限公司 一种高性能衬底的制作工艺
CN110744732B (zh) * 2019-09-03 2022-04-15 福建晶安光电有限公司 一种高性能衬底的制作工艺
CN110846720A (zh) * 2019-10-07 2020-02-28 淮安澳洋顺昌集成电路股份有限公司 一种蓝宝石晶片退火工艺
CN111172596A (zh) * 2020-01-20 2020-05-19 北京科技大学 一种金红石型110取向TiO2单晶的处理工艺
CN113718339A (zh) * 2021-08-31 2021-11-30 台州星星光电科技有限公司 一种蓝宝石玻璃面板的退火方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105332060A (zh) 蓝宝石晶片的二次退火方法
CN102634850A (zh) 一种蓝宝石晶片的退火方法
CN103144024B (zh) 使用高温热处理的300mm硅抛光片制造工艺
CN103643300B (zh) 一种用于蓝宝石加工过程中的退火方法
KR101155029B1 (ko) 실리콘웨이퍼의 제조방법 및 실리콘웨이퍼
CN103177972B (zh) 蓝宝石衬底材料的退火工艺
MY161961A (en) Semiconductor wafer composed of monocrystalline silicon and method for producing it
CN102817083A (zh) SiC晶片的退火方法
CN106057647A (zh) 一种蓝宝石加工方法
CN1958643A (zh) 一种树脂眼镜镜片及其制作工艺
CN102166790A (zh) 一种去除蓝宝石基片表面粗糙以及伤痕的加工方法
CN104842225A (zh) 大尺寸蓝宝石衬底片表面的湿法处理方法
CN103088426A (zh) 一种减少碳化硅晶体籽晶生长面缺陷的方法
CN105200526B (zh) 一种氧化镓晶片去应力退火方法
WO2018076902A1 (zh) 晶棒的制作方法
CN202595343U (zh) 蓝宝石衬底退火炉
CN105576094A (zh) 一种led外延片加工工艺
CN101174597A (zh) GaN单晶衬底和GaN单晶衬底的表面加工方法
CN107151025A (zh) 一种重负荷砂轮中的磨料回收方法
CN110846720A (zh) 一种蓝宝石晶片退火工艺
CN1836062A (zh) 晶圆的制造方法
CN105568386B (zh) 一种异质外延生长氮化镓（GaN）的方法
JP2014213403A (ja) 基板の反りの低減方法、基板の製造方法、サファイア基板
CN203007496U (zh) 一种蓝宝石退火工装
JP2016047784A (ja) 酸化アルミニウム単結晶ウエハーの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160217