一種芯片外延襯底的剝離方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及芯片制備領(lǐng)域，具體涉及一種芯片外延襯底的剝離方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LED具有環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)展前景廣闊，被譽(yù)為第四代綠色照明光源。大功率高亮度LED具有取代白熾燈的巨大前景。工業(yè)上，產(chǎn)生白光的途徑之一是利用熒光粉覆蓋藍(lán)光氮化鎵基LED。
[0003]藍(lán)寶石生長襯底是生長氮化鎵基LED的工業(yè)化襯底。但是，其價(jià)格較高，直徑小，因而生產(chǎn)成本高。它與GaN間存在很大的晶格失配(16%)及熱失配(25%)，造成生長的GaN薄膜質(zhì)量較差；SiC雖然與GaN的晶格失配度僅3.5%,導(dǎo)熱率較高，但它的熱失配與藍(lán)寶石相當(dāng)(25.6%)，與GaN的潤濕性較差，價(jià)格昂貴，并且外延技術(shù)已被美國科銳公司壟斷，因此也無法普遍使用。相比較下，Si襯底具有成本低、單晶尺寸大且質(zhì)量高、導(dǎo)熱率高、導(dǎo)電性能良好，可制成散熱良好的垂直結(jié)構(gòu)等諸多特點(diǎn)。但是，Si與GaN熱失配高達(dá)54%，而且Si對可見光的吸收作用也會大大降低LED發(fā)光效率。由此可見，即便Si圖形襯底具有非常良好的發(fā)展前景，但要從Si襯底上制作LED芯片，解決Si吸光問題，還需要開發(fā)新的方法及工藝。
[0004]為了消除Si襯底對光的吸收，層迭金屬反射層在氮化鎵基LED外延層上，在金屬反射層上鍵合導(dǎo)電支持襯底，然后再剝離Si生長襯底。將Si襯底剝離的常規(guī)方法包括機(jī)械研磨法和腐蝕法以及二者的組合。機(jī)械研磨法是用研磨工具將Si襯底磨去，由于Si襯底厚度有幾百微米厚，而LED外延層只有幾微米，當(dāng)研磨接近到半導(dǎo)體器件層時(shí)，對研磨精度太高，難度太大，很難控制。腐蝕法是用對對Si襯底具有腐蝕性的Si腐蝕液將Si襯底腐蝕掉，由于
Si襯底與GaN之間存在晶格失配和熱膨脹系數(shù)的差異，在Si襯底材料和外延層內(nèi)部均存在一定的內(nèi)部應(yīng)力，當(dāng)腐蝕時(shí)，由于應(yīng)力釋放不均勻和剩下的支撐層太薄，常常導(dǎo)致薄膜層產(chǎn)生開裂以及一定程度的翹曲。由于在腐蝕過程中，導(dǎo)電襯底也浸沒在溶液中，腐蝕溶液也會腐蝕導(dǎo)電襯底，使得產(chǎn)品成品率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種成本低、成品率高、能夠有效保護(hù)芯片、避免發(fā)生翹曲和開裂的芯片外延襯底的剝離方法。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種芯片外延襯底的剝離方法，所述芯片的兩面分別設(shè)有導(dǎo)電襯底和外延襯底，所述外延襯底為Si襯底，包括如下步驟:
[0008]a.取芯片，然后用UV切割膠帶粘附在芯片導(dǎo)電襯底的表面，使得導(dǎo)電襯底表面被UV切割膠帶覆蓋，然后擠掉導(dǎo)電襯底與UV切割膠帶之間的氣泡;本發(fā)明中的UV切割膠帶，可以選用底基為聚烯烴的UV切割膠帶，例如采用獅力昂(Sl1ntec)公司生產(chǎn)的型號為6360-50的UV切割膠帶；
[0009]b.取耐強(qiáng)酸堿片，然后在耐強(qiáng)酸堿片上挖一個(gè)橫截面為圓形且能容納經(jīng)過a步驟處理后芯片的盲孔；
[0010]C.將熔融狀態(tài)下蠟倒入經(jīng)過b步驟處理的耐強(qiáng)酸堿片的盲孔中，然后取經(jīng)過a步驟處理的芯片，將所述芯片覆蓋有UV切割膠帶的一面放入盲孔中，按壓、冷卻，使得UV切割膠帶上覆蓋一蠟層；
[0011]d.采用酸液或堿液對經(jīng)過C步驟處理的芯片的Si襯底進(jìn)行腐蝕剝離。
[0012]本發(fā)明中，優(yōu)選的方案為所述剝離方法還包括步驟e.取經(jīng)過d步驟處理的芯片，將芯片上的蠟層、耐強(qiáng)酸堿片和UV切割膠帶去除。
[0013]本發(fā)明中，優(yōu)選的方案為所述e步驟具體為:加熱使蠟融化，然后剝離掉耐強(qiáng)酸堿片，然后經(jīng)過超聲清洗將蠟去除干凈;接著，用紫外燈照射，使得UV切割膠帶失去粘性，然后將UV切割膠帶與芯片分離。
[0014]本發(fā)明中，優(yōu)選的方案為a步驟中的芯片在粘附UV切割膠帶對芯片進(jìn)行清洗處理。
[0015]本發(fā)明中，優(yōu)選的方案為所述清洗處理具體為:將芯片放入燒杯中，倒入乙醇淹沒芯片，然后超聲振蕩3min;接著，倒出乙醇，再倒入去離子水淹沒芯片，超聲振蕩3min;取出芯片，然后用氮?dú)鈽寣⑿酒蹈伞?br>[0016]本發(fā)明中，優(yōu)選的方案為所述芯片為LED垂直芯片，所述耐強(qiáng)酸堿片選自聚四氟乙烯片、碳化硅片和酚醛乙烯樹脂片。
[0017]本發(fā)明中，優(yōu)選的方案為所述芯片為2英寸的LED垂直芯片，所述耐強(qiáng)酸堿片為直徑為6cm、厚度為Icm的圓形聚四氟乙稀片，所述盲孔的直徑為5.lcm、深度為480μηιο
[0018]本發(fā)明中，優(yōu)選的方案為所述c步驟中，在按壓的過程中，將溢出盲孔的蠟刮除干凈。
[0019]本發(fā)明中，優(yōu)選的方案為所述酸液為HF、HN03、HAc和水按照體積比為1:4:1:1混合得到。
[0020]本發(fā)明中，優(yōu)選的方案為所述堿液為KOH溶液或NaOH溶液。
[0021 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的芯片外延襯底的剝離方法，將LED芯片的導(dǎo)電襯底先用UV切割膠帶保護(hù)好，然后用蠟粘到耐強(qiáng)酸堿片上，再放到腐蝕溶液中進(jìn)行腐蝕，在蠟層與UV切割膠帶的雙重保護(hù)下，在腐蝕時(shí)，蠟層和UV切割膠帶以及耐強(qiáng)酸堿片能夠吸收掉腐蝕時(shí)芯片釋放的應(yīng)力，使得芯片整體受力均勻，不會產(chǎn)生翹曲和開裂的現(xiàn)象;此外，導(dǎo)電襯底也不會接觸到腐蝕液，不會受到侵蝕；同時(shí)較傳統(tǒng)的研磨法成本更低、較傳統(tǒng)的化學(xué)腐蝕法成品率高，適于工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用。
[0022]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
【具體實(shí)施方式】
[0023]—種芯片外延襯底的剝離方法，所述芯片的兩面分別設(shè)有導(dǎo)電襯底和外延襯底，所述外延襯底為Si襯底，包括如下步驟:
[0024]a.取芯片，然后用UV切割膠帶粘附在芯片導(dǎo)電襯底的表面，使得導(dǎo)電襯底表面被UV切割膠帶覆蓋，然后擠掉導(dǎo)電襯底與UV切割膠帶之間的氣泡；
[0025]b.取耐強(qiáng)酸堿片，然后在耐強(qiáng)酸堿片上挖一個(gè)橫截面為圓形且能容納經(jīng)過a步驟處理后芯片的盲孔；
[0026]c.將熔融狀態(tài)下蠟倒入經(jīng)過b步驟處理的耐強(qiáng)酸堿片的盲孔中，然后取經(jīng)過a步驟處理的芯片，將所述芯片覆蓋有UV切割膠帶的一面放入盲孔中，按壓、冷卻，使得UV切割膠帶上覆蓋一蠟層；
[0027]d.采用酸液或堿液對經(jīng)過c步驟處理的芯片的Si襯底進(jìn)行腐蝕剝離。
[0028]本發(fā)明中，優(yōu)選的方案為所述剝離方法還包括步驟e.取經(jīng)過d步驟處理的芯片，將芯片上的蠟層、耐強(qiáng)酸堿片和UV切割膠帶去除。
[0029]本發(fā)明中，優(yōu)選的方案為所述e步驟具體為:加熱使蠟融化，然后剝離掉耐強(qiáng)酸堿片，然后經(jīng)過超聲清洗將蠟去除干凈;接著，用紫外燈照射，使得UV切割膠帶失去粘性，然后將UV切割膠帶與芯片分離。其中，超聲清洗中，超聲清洗液采用可以二甲苯等可以溶解蠟的溶液。
[0030]本發(fā)明中，優(yōu)選的方案為a步驟中的芯片在粘附UV切割膠帶對芯片進(jìn)行清洗處理。
[0031]本發(fā)明中，優(yōu)選的方案為所述清洗處理具體為:將芯片放入燒杯中，倒入乙醇淹沒芯片，然后超聲振蕩3min;接著，倒出乙醇，再倒入去離子水淹沒芯片，超聲振蕩3min;取出芯片，然后用氮?dú)鈽寣⑿酒蹈伞?br>[