藍寶石基板的再生方法技術

本發明專利技術為一種藍寶石基板的再生方法，其先提供一半導體結構，將該半導體結構浸漬于一堿性水溶液，以去除該半導體結構的一藍寶石基板上的一磊晶結構，并在經過清洗制程，將該半導體結構的殘留浸漬液去除后，得到一再生的藍寶石基板，藉由上述步驟進行再生的制程能夠大量處理藍寶石基板、處理時間短、可選擇性清除鍍層，且浸漬液不與藍寶石基板反應，可保留藍寶石基板使用前狀態，降低成膜生產參數的變異性，提升產品良率的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術系有關于一種利用全濕式制程將具有鍍層的藍寶石基板回復至藍寶石基板新片質量的。
技術介紹
藍寶石的組成為氧化KAl2O3)是由三個氧原子和兩個鋁原子以共價鍵型式結合，逼垡結構為六方晶格結構，藍寶石的M穿透帶很寬，從近紫外光(190nm)到中紅外線都有很好的透光性，并且具備高聲速、耐高溫、抗腐蝕、高硬度、熔點高及電絕緣等特點，常作為光電組件材料。隨著1993年日亞化(Nichia)開發出以氮化鎵(GaN)為材質的藍光LED，配合MOCVD (有機金屬氣相磊晶法)的磊晶技術，可制造出高亮度的藍光LED，藍寶石(Sapphire)成為制成氮化鎵磊晶發光層的主要基板材質。然，磊晶制程并無法達到良率百分的百的程度，且藍寶石基板從長晶至切磨拋加工，也十分不易，尤其是面對日益需求的4”、6”大尺寸基板搭配表面圖案化的制程，如果因磊晶失敗而使得藍寶石基板無法再利用，對于耗能的制程實為可惜。習知在回收藍寶石基板再利用的最后一道制程會使用磨拋制程，將藍寶石基板的表面做I物理性破壞，造成圖案化的藍寶石基板無法再次使用。習知在處理該些回收的藍寶石基板及玻璃，系需要進行下列步驟:(a)先浸潰一第一酸液,去除金屬層；(b)高溫(1100?1800°C )裂解氮化物；(c)浸潰一第二酸液，去除磊晶結構氧化物；及(d)化學機械拋光，去除表面殘余物。例如，中國臺灣地區專利公報公告第1366894號的“藍寶石晶圓再生方法”，其包括下列步驟:(a)提供藍寶石晶圓，此藍寶石晶圓上已形成有磊晶結構；(b)對藍寶石晶圓進行第一浸潰(Dipping)制程，以移除金屬殘留物；(c)對藍寶石晶圓進行高溫處理(HighTemperature Treatment)制程以破壞及氧化嘉晶結構；(d)對藍寶石晶圓進行第二浸潰制程，以移除殘余的磊晶結構氧化物；(e)對藍寶石晶圓的第一表面進行第一拋光制程，其中藍寶石晶圓再生方法依照步驟(a)至步驟(e)的順序進行。使再生藍寶石晶圓具有與藍寶石晶圓新片相同的質量。前案第1366894號為典型以習知制程處理，其系透過高溫裂解將去除氮化物，在長時間的再生制程中，此步驟需要進行數個小時，不僅相當耗時，且會消耗大量能源，制程的效率低落，再者，習知的藍寶石基板再生制程會依序進行兩道酸性溶液的浸潰，而酸性溶液中通常系由磷酸、硫酸、硝酸、鹽酸等強酸混合制成，浸潰過程中，蝕刻液破壞藍寶石基板表面狀態、侵蝕藍寶石基板，使藍寶石基板厚度減薄及表面粗糙度變異，若藍寶石基板表面已圖案化，亦會受到不同軸向的蝕刻率不同而被破壞。由于現有技術尚無法完善處理此類問題，所以有加以突破、解決的必要。因此，如何提升方便性、實用性與經濟效益，此為業界應努力解決、克服的重點項目。緣此，本專利技術人有鑒于習知藍寶石基板再生方法的問題缺失未臻理想的事實，本專利技術專利技術人即著手研發其解決方案，希望能開發出一種更具便利性、實用性與高經濟效益的，以促進社會的發展，遂經多時的構思而有本專利技術的產生。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種，其系將一具有鍍層的藍寶石基板浸潰于一堿性水溶液，以去除該藍寶石基板上的金屬氮化物層，并經一清洗制程后得到一再生的藍寶石基板，再生過程采用全濕式制程，處理量大、處理時間短、可選擇性清除鍍層，且浸潰液不與藍寶石基板反應，可保留藍寶石基板使用前狀態，降低成膜生產參數的變異性，提升產品良率。本專利技術系提供一種，其包含下列步驟:首先，提供一半導體結構，其包含一藍寶石基板及一磊晶結構，該磊晶結構設于該藍寶石基板一側；浸潰該半導體結構于一堿性水溶液，以去除該磊晶結構的多個金屬氮化物層；取出該半導體結構，并進行一清洗制程，以去除該半導體結構的殘留浸潰液；最后，得到該藍寶石基板。實施本專利技術產生的有益效果是:本專利技術透過將該半導體結構依序浸潰于第一酸性水溶液及堿性水溶液后，能夠去除該藍寶石基板上的磊晶結構，得到一再生的藍寶石基板，而經由浸潰第二酸性溶液及電漿干式蝕刻，更能確實去除殘留物，且再生過程中不藉由高溫裂解的步驟，得以縮短制程的時間，而浸潰的酸、堿水溶液系選用不易與藍寶石基板反應的配方，故可保留基板使用前狀態，降低成膜生產參數的變異性，提升產品良率?！靖綀D說明】圖1A為本專利技術的第一較佳實施例的結構示意圖；圖1B為本專利技術的第一較佳實施例的實施步驟示意圖；圖2A為本專利技術的第二較佳實施例的結構示意圖；圖2B為本專利技術的第二較佳實施例的實施步驟示意圖；圖3為本專利技術的第三較佳實施例的實施步驟示意圖；及圖4為本專利技術的第四較佳實施例的實施步驟示意圖?！緢D號對照說明】I 半導體結構10 藍寶石基板20 磊晶結構21 金屬氮化物層22 P型金屬層23 N型金屬層【具體實施方式】為了使本專利技術的結構特征及所達成的功效有更進一步的了解與認識，特用較佳的實施例及配合詳細的說明，說明如下:由于習知的藍寶石基板再生制程需要進行高溫裂解及化學拋光的步驟，過程中會耗費大量的能源及時間，高溫數小時耗能會破壞基板表面狀態、蝕刻液會侵蝕基板，造成基板厚度減薄及表面粗糙度變異，會提升成膜生產參數的變異性，故本專利技術系提出能夠改善上述缺失的藍寶石基板再生方法。首先，請一并參閱圖1A及圖1B，其為本專利技術的第一較佳實施例的結構示意圖及實施步驟示意圖；如圖所示，本實施例的藍寶石基板再生方法，其步驟如下:步驟SlO:提供一半導體結構，其包含一藍寶石基板及一磊晶結構，該磊晶結構設于該藍寶石基板一側；步驟S20:浸潰該半導體結構于一堿性水溶液，以去除該磊晶結構的多個金屬氮化物層；步驟S30:取出該半導體結構，并進行一清洗制程，以去除該半導體結構的殘留浸潰液；及步驟S40:得到該藍寶石基板。如圖1A所示，該藍寶石基板10 —側設置該些金屬氮化物層21，浸潰該半導體結構I于該堿性水溶液，使該金屬氮化物層21浸潰于該堿性水溶液，該些金屬氮化物層為一氮化鋁層、一氮化銦層、一氮化鎵層或其組合擇一者，該金屬氮化物層更包含至少一微量金屬、硅、硅氧化物或其組合擇一者，該微量金屬選自鎂、鋅或其組合擇一者，該堿性水溶液包括一溶質及一溶劑，該溶質系選自氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氰酸鉀或其組合擇一者，該溶劑選自乙二醇、甘油、醇醚類或其組合擇一者，該溶質較佳系為氫氧化鉀及氫氰酸鉀與該溶劑較佳系為乙二醇的混合，該溶質與該溶劑的濃度配比為10?50wt%，該溶質與該溶劑混合的溶液中更包含一去離子水，該去離子水的比例為O?IOwt%，并于浸潰溫度90?180°C及浸潰時間介于5?30分鐘的間進行浸潰制程，在透過浸潰該堿性水溶液及條件環境下，該些金屬氮化物層21會由該藍寶石基板10 —側去除。經過浸潰該堿性水溶液，并去除該些金屬氮化物層21后，該半導體結構I表面會殘留部份浸潰液，接著進行清洗制程以洗去殘留的浸潰液，該清洗制程系使用一超音波裝置，并利用一去離子水洗凈該半導體結構1，該超音波裝置為浸入搖擺式、浸入靜止式、流水沖洗式的任一者，并將該超音波裝置的震蕩頻率設定為40KHz以上，進行10?30分鐘的洗凈，以去除殘留的浸潰液，最后得到不具該金屬氮化物層21的該藍寶石基板10。由于上述的步驟不經高溫裂解的步驟，故能減少藍寶石基板10再生制程的時間及能源消耗，且浸潰該半導體結構I于上述配方組成的該些溶液不易與該藍寶石基板10反應，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種藍寶石基板的再生方法，其特征在于，其包含：提供一半導體結構，其包含一藍寶石基板及一磊晶結構，該磊晶結構設于該藍寶石基板一側；浸漬該半導體結構于一堿性水溶液，以去除該磊晶結構的多個金屬氮化物層；取出該半導體結構，并進行一清洗制程，以去除該半導體結構的殘留浸漬液；及得到該藍寶石基板。

【技術特征摘要】
2012.08.27 TW 1011310831.一種藍寶石基板的再生方法，其特征在于，其包含: 提供一半導體結構，其包含一藍寶石基板及一磊晶結構，該磊晶結構設于該藍寶石基板一側； 浸潰該半導體結構于一堿性水溶液，以去除該磊晶結構的多個金屬氮化物層； 取出該半導體結構，并進行一清洗制程，以去除該半導體結構的殘留浸潰液； 及 得到該藍寶石基板。2.如權利要求1所述的藍寶石基板的再生方法，其特征在于，其中于提供一半導體結構的步驟后，更包含下列步驟: 浸潰該半導體結構于一第一酸性水溶液，以去除該磊晶結構的至少一金屬層。3.如權利要求2所述的藍寶石基板的再生方法，其特征在于，其中該第一酸性水溶液系選自氫氟酸、硝酸、過氧化氫或其組合擇一者。4.如權利要求1所述的藍寶石基板的再生方法，其特征在于，其中該些金屬氮化物層為一氮化鋁層、一氮化銦層、一氮化鎵層或其組合擇一者。5.如權利要求1所述的藍寶石基板的再生方法，其特征在于，其中該金屬氮化物層更包含至少一微量金屬、硅、硅氧化物或其組合擇一者。6.如權利要求5所述的藍寶石基板的再生方法，其...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鐘潤文，周志豪，陳飛宏，
申請(專利權)人：鑫晶鉆科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：