一種基于圖形化藍(lán)寶石襯底的led芯片去臘工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種LED芯片制造工藝，特別涉及一種基于圖形化藍(lán)寶石襯底的LED 芯片去臘工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 圖形化藍(lán)寶石襯底，簡稱PSS(PatternedSapphireSubstrate)，也就是在藍(lán)寶石 襯底上生長干法刻蝕用掩膜，用標(biāo)準(zhǔn)的光刻工藝將掩膜刻出圖形，利用ICP刻蝕技術(shù)刻蝕 藍(lán)寶石，并去掉掩膜，再在其上生長GaN材料，使GaN材料的縱向外延變?yōu)闄M向外延。一方面 可以有效減少GaN外延材料的位錯密度，從而減小有源區(qū)的非輻射復(fù)合，減小反向漏電流， 提高LED的壽命；另一方面有源區(qū)發(fā)出的光，經(jīng)GaN和藍(lán)寶石襯底界面多次散射，改變了全 反射光的出射角，增加了倒裝LED的光從藍(lán)寶石襯底出射的幾率，從而提高了光的提取效 率。綜合這兩方面的原因，使PSS上生長的LED的出射光亮度比傳統(tǒng)的LED大大提高，同時 反向漏電流減小，LED的壽命也得到了延長。隨著LED領(lǐng)域工藝技術(shù)的發(fā)展，以及整個LED 行業(yè)的迅速壯大，對GaN基LED器件PSS襯底的研究也逐漸增多。
[0003] 在進(jìn)行LED芯片的制作過程中，其研磨工序用于對藍(lán)寶石襯底進(jìn)行研磨以降低襯 底的厚度，以便提高散熱效果，同時方便裂片。在該研磨工序中，需要將芯片通過石臘粘貼 在陶瓷盤上，并使得芯片底部的藍(lán)寶石襯底背面朝外，進(jìn)而由砂輪或其他研磨器件進(jìn)行研 磨減薄。而減薄后需要再通過去臘工序?qū)⑿酒c石蠟剝離，避免石蠟殘留在芯片上影響性 能。
[0004] 目前的芯片去臘工藝具體為：首先對吸附石蠟的芯片加熱至石蠟熔點(diǎn)以上，然后 將其置入去臘液中浸泡，浸泡后再置于丙酮中浸泡，再用水充洗l〇~15min，最后將其甩干。 該方法雖然能夠較好的去除石蠟，但清洗時耗水多，且容易存在水漬。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可避免水資源浪費(fèi)且無水漬的基于圖形化 藍(lán)寶石襯底的LED芯片去臘工藝。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種基于圖形化藍(lán)寶石襯底的LED 芯片去臘工藝，其創(chuàng)新點(diǎn)在于所述步驟為：步驟S1 :對吸附有石蠟的藍(lán)寶石襯底芯片進(jìn)行 加熱，加熱溫度不低于石蠟熔點(diǎn)，使得藍(lán)寶石襯底芯片上的石蠟熔化；步驟S2 :將步驟S1中 所得的藍(lán)寶石襯底芯片置于去臘液中浸泡，浸泡時間8~10min，浸泡溫度78~82°C;步驟S3 : 重新更換潔凈的去臘液，然后將步驟S2中所得的藍(lán)寶石襯底芯片置于新的去臘液中二次 浸泡，浸泡時間8~10min，浸泡溫度78~82°C;步驟S4 :對步驟S3中得到的藍(lán)寶石襯底芯片 置于30~40°C丙酮中進(jìn)行超聲清洗，超聲波發(fā)生器功率控制在50~70w，超聲清洗持續(xù)時間 8~12min;步驟S5 :對步驟S4中得到的藍(lán)寶石襯底芯片置于40~48°C的異丙醇中進(jìn)行超聲 清洗，超聲波發(fā)生器功率控制在60~80w，超聲清洗持續(xù)時間8~12min;步驟S6 :對步驟S5中 的藍(lán)寶石襯底芯片置于烤箱中烘干，烘干時間5~8min。
[0007] 優(yōu)選的，所述步驟S4中，丙酮的溫度為37°C。
[0008] 優(yōu)選的，所述步驟S5中，異丙醇的溫度為45°C。
[0009] 優(yōu)選的，所述步驟S4中，，超聲波發(fā)生器功率控制在60w，超聲清洗持續(xù)時間為 10min〇
[0010] 優(yōu)選的，所述步驟S5中，超聲波發(fā)生器功率控制在70w，超聲清洗持續(xù)時間為 10min〇
[0011] 優(yōu)選的，所述去臘液均為非苯之碳?xì)漕愂头逐s溶劑。
[0012] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明中首先采用去臘液進(jìn)行去臘處理，再依次通過丙酮與 異丙醇進(jìn)行二次超聲清洗，并合理的控制作為清洗液的丙酮、異丙醇溫度以及相對的超聲 功率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無水清洗，且清洗效果好，無殘留。本發(fā)明中采用無色透明的非苯之碳?xì)漕?石油分餾溶劑作為去臘液，其沸點(diǎn)高，在操作溫度下蒸氣壓低，對于操作人員產(chǎn)生的傷害極 小。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 本發(fā)明中，在進(jìn)行基于圖形化藍(lán)寶石襯底的LED芯片去臘處處理工藝中，采用無 水清洗方式，其具體處理步驟如下： 實(shí)施例一 步驟S1:對吸附有石蠟的藍(lán)寶石襯底芯片進(jìn)行加熱，加熱溫度不低于石蠟熔點(diǎn)，使得 藍(lán)寶石襯底芯片上的石蠟熔化； 步驟S2:將步驟S1中所得的藍(lán)寶石襯底芯片置于去臘液中浸泡，浸泡時間8~10min，浸 泡溫度78°C;本實(shí)施例中，去臘液為臺灣芝普企業(yè)有限公司的非苯之碳?xì)漕愂头逐s溶劑。
[0014] 步驟S3 :重新更換潔凈的去臘液，將步驟S2中所得的藍(lán)寶石襯底芯片置于新的去 臘液中進(jìn)行二次浸泡，浸泡時間8~10min，浸泡溫度78°C，；本實(shí)施例中，去臘液同樣為臺灣 芝普企業(yè)有限公司的非苯之碳?xì)漕愂头逐s溶劑。
[0015] 步驟S4:對步驟S3中得到的藍(lán)寶石襯底芯片置于30°C丙酮中進(jìn)行超聲清洗，超聲 波發(fā)生器功率控制在50w，超聲清洗持續(xù)時間8min; 步驟S5:對步驟S4中得到的藍(lán)寶石襯底芯片置于40°C的異丙醇中進(jìn)行超聲清洗，超聲 波發(fā)生器功率控制在60w，超聲清洗持續(xù)時間8min; 步驟S6:對步驟S5中的藍(lán)寶石襯底芯片置于烤箱中烘干，烘干時間5min。
[0016] 實(shí)施例二 步驟S1:對吸附有石蠟的藍(lán)寶石襯底芯片進(jìn)行加熱，加熱溫度不低于石蠟熔點(diǎn)，使得 藍(lán)寶石襯底芯片上的石蠟熔化； 步驟S2:將步驟S1中所得的藍(lán)寶石襯底芯片置于去臘液中浸泡，浸泡時間8min，浸泡 溫度80°C;本實(shí)施例中，去臘液為臺灣芝普企業(yè)有限公司的非苯之碳?xì)漕愂头逐s溶劑。
[0017] 步驟S3:重新更換潔凈的去臘液，將步驟S2中所得的藍(lán)寶石襯底芯片置于新的去 臘液中二次浸泡，浸泡時間8min，浸泡溫度80°C，本實(shí)施例中，去臘液為臺灣芝普企業(yè)有限 公司的非苯之碳?xì)漕愂头逐s溶劑； 步驟S4:對步驟S3中得到的藍(lán)寶石襯底芯片置于37°C丙酮中進(jìn)行超聲清洗，超聲波發(fā) 生器功率控制在60w，超聲清洗持續(xù)時間lOmin; 步驟S5 :對步驟S4中得到的藍(lán)寶石襯底芯片置于45°C的異丙醇中進(jìn)行超聲清洗，超聲 波發(fā)生器功率控制在70w，超聲清洗持續(xù)時間lOmin; 步驟S6 :對步驟S5中的藍(lán)寶石襯底芯片置于烤箱中烘干，烘干時間5min。
[0018] 實(shí)施例三 步驟S1 :對吸附有石蠟的藍(lán)寶石襯底芯片進(jìn)行加熱，加熱溫度不低于石蠟熔點(diǎn)，使得 藍(lán)寶石襯底芯片上的石蠟熔化； 步驟S2 :將步驟S1中所得的藍(lán)寶石襯底芯片置于去臘液中浸泡，浸泡時間lOmin，浸泡 溫度82°C;本實(shí)施例中，去臘液為臺灣芝普企業(yè)有限公司的非苯之碳?xì)漕愂头逐s溶劑。
[0019] 步驟S3 :重新更換潔凈的去臘液，將步驟S2中所得的藍(lán)寶石襯底芯片置于去臘液 中二次浸泡，浸泡時間lOmin，浸泡溫度82°C;本實(shí)施例中，去臘液為臺灣芝普企業(yè)有限公司 的非苯之碳?xì)漕愂头逐s溶劑。
[0020] 步驟S4 :對步驟S3中得到的藍(lán)寶石襯底芯片置于40°C丙酮中進(jìn)行超聲清洗，超聲 波發(fā)生器功率控制在70w，超聲清洗持續(xù)時間12min; 步驟S5 :對步驟S4中得到的藍(lán)寶石襯底芯片置于48°C的異丙醇中進(jìn)行超聲清洗，超聲 波發(fā)生器功率控制在80w，超聲清洗持續(xù)時間12min; 步驟S6 :對步驟S5中的藍(lán)寶石襯底芯片置于烤箱中烘干，烘干時間8min。
[0021] 下表為本發(fā)明中三個實(shí)施例分別制備25片直徑50mm左右的藍(lán)寶石晶片的質(zhì)量指 標(biāo)：
結(jié)論：采用本發(fā)明的去臘工藝時，實(shí)施例二、三的效果優(yōu)于實(shí)施例一，而實(shí)施例二中耗 時低于實(shí)施例三，因此，將丙酮清洗中溫度控制在37°C、超聲波發(fā)生器功率控制在60w，超 聲清洗持續(xù)時間為lOmin，而異丙醇清洗中，溫度控制在45°C，超聲波發(fā)生器功率控制在 70w，超聲清洗持續(xù)時間為lOmin，該方案較為優(yōu)選。
[0022] 以下為本發(fā)明去臘工藝與傳統(tǒng)去臘工藝的參數(shù)對比：
i論：采用本發(fā)明去臘工藝^目較傳統(tǒng)的水洗法，其表^金屬離子污染物基本一致\但無 需消耗大量水資源，且表面無水漬殘留。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于圖形化藍(lán)寶石襯底的LED芯片去臘工藝，其特征在于所述步驟為： 步驟S1 :對吸附有石蠟的藍(lán)寶石襯底芯片進(jìn)行加熱，加熱溫度不低于石蠟熔點(diǎn)，使得 藍(lán)寶石襯底芯片上的石蠟熔化； 步驟S2 :將步驟S1中所得的藍(lán)寶石襯底芯片置于去臘液中浸泡，浸泡時間8~10min，浸 泡溫度78~82°C; 步驟S3 :重新更換潔凈的去臘液，然后將步驟S2中所得的藍(lán)寶石襯底芯片置于新的去 臘液中二次浸泡，浸泡時間8~10min，浸泡溫度78~82°C; 步驟S4 :對步驟S3中得到的藍(lán)寶石襯底芯片置于30~40°C丙酮中進(jìn)行超聲清洗，超聲 波發(fā)生器功率控制在50~70w，超聲清洗持續(xù)時間8~12min; 步驟S5 :對步驟S4中得到的藍(lán)寶石襯底芯片置于40~48°C的異丙醇中進(jìn)行超聲清洗， 超聲波發(fā)生器功率控制在60~80w，超聲清洗持續(xù)時間8~12min; 步驟S6 :對步驟S5中的藍(lán)寶石襯底芯片置于烤箱中烘干，烘干時間5~8min。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖形化藍(lán)寶石襯底的LED芯片去臘工藝，其特征在于： 所述步驟S4中，丙酮的溫度為37°C。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖形化藍(lán)寶石襯底的LED芯片去臘工藝，其特征在于： 所述步驟S5中，異丙醇的溫度為45°C。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖形化藍(lán)寶石襯底的LED芯片去臘工藝，其特征在于： 所述步驟S4中，，超聲波發(fā)生器功率控制在60w，超聲清洗持續(xù)時間為lOmin。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖形化藍(lán)寶石襯底的LED芯片去臘工藝，其特征在于： 所述步驟S5中，超聲波發(fā)生器功率控制在70w，超聲清洗持續(xù)時間為lOmin。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖形化藍(lán)寶石襯底的LED芯片去臘工藝，其特征在于： 所述去臘液均為非苯之碳?xì)漕愂头逐s溶劑。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于圖形化藍(lán)寶石襯底的LED芯片去臘工藝，其特征在于所述步驟為：對吸附有石蠟的藍(lán)寶石襯底芯片進(jìn)行加熱；然后依次在去臘液A和去臘液B中浸泡，再分別置于丙酮、異丙醇中超聲清洗，最后烘干。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明中首先采用去臘液進(jìn)行去臘處理，再依次通過丙酮與異丙醇進(jìn)行二次超聲清洗，并合理的控制作為清洗液的丙酮、異丙醇溫度以及相對的超聲功率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無水清洗，且清洗效果好，無殘留。
【IPC分類】H01L33/00, H01L21/02
【公開號】CN105280765
【申請?zhí)枴緾N201510795598
【發(fā)明人】賈辰宇, 孫智江, 任笑寒
【申請人】海迪科（南通）光電科技有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年11月18日