一种led报废片衬底恢复再利用的方法
一种led报废片衬底恢复再利用的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光电技术领域，具体为一种LED报废片衬底恢复再利用的方法。
【背景技术】
[0002]随着LED行业的不断进步，新产品研发的不断推进，外延技术及制备工艺也在不断优化调整。在外延工艺调试中，产生了大量因光电参数、外观等问题造成无法继续生产的外延片，只能按照报废的方式处理。而在制备工艺研发过程同样会产生大量的产品研发报废，每片外延片的制造成本约120元，而衬底约占其总成本的60%，如直接报废处理，将带来巨大的资源和成本浪费。
[0003]LED外延片由图形化蓝宝石衬底(PSS衬底)和外延层(GaN)组成，如果通过某种方式，在不影响原PSS形状及尺寸的前提下，将外延层GaN去除，再将处理后的PSS衬底重新进行外延生长，报废的外延片将得到了重新再利用，有效的节约生产成本。
[0004]LED行业内有使用高温烘烤刻蚀设备进行外延报废片的再利用，但此设备运行温度高(700-800摄氏度)、制程时间长(每次需要3h)、能耗大，需专业设备投入，每台售价约300万人民币，另生产过程中存在极大的安全隐患。
【发明内容】
[0005]本发明所解决的技术问题在于提供一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，以解决上述【背景技术】中的问题。
[0006]本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，包括以下步骤:
[0007]步骤(I)使用清洁剂先将报废的外延片或制备中导致报废片表面清洗干净；
[0008]步骤(2)将清洗干净的外延片进行ICP刻蚀；
[0009]步骤(3)将刻蚀完成的衬底片使用清洗剂进行清洗；
[0010]步骤(4)将清洗后的衬底进行甩干。
[0011]所述步骤⑴中清洁剂包括H2S04、H202、去光阻液、ITO蚀刻液、HC1、去离子水、BOE/HF酸、大王水、Cr腐蚀液、ITO蚀刻液中的一种或几种混合。
[0012]所述步骤⑵中ICP刻蚀包括快刻蚀、平刻蚀、修饰刻蚀与刻蚀清洗相结合步骤。
[0013]所述修饰刻蚀与刻蚀清洗相结步骤中所用的气体包括Cl2、Ar、SF6, BCl3O
[0014]所述步骤⑶中清洗剂包括H2S04、H2O2、大王水、HC1、去离子水中的一种或几种混入口 ο
[0015]所述步骤(2)中刻蚀阶段所使用的刻蚀上下电极功率不同。
[0016]所述衬底恢复再利用的方法适用于2.6*0.4、3*2、4*2等不同规格的衬底。
[0017]与已公开技术相比，本发明存在以下优点:本发明不仅制程时间短、成本低、安全且易操作、效率高；而且可以解决“自掩膜”造成的外观异常，有效提高了再生效果。
【附图说明】
[0018]图1为本发明的实施例1中步骤6的流程图。
[0019]图2为本发明的实施例2中步骤6的流程图。
【具体实施方式】
[0020]为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021]实施例1
[0022]一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，包括以下步骤:
[0023](I)先将外延报废片使用H2SO4 = H2O2= 2:1等化学药液清洗，将外延报废片清洗干净并冲水甩干。
[0024](2)快刻工序Cl2/BCl3/Ar比例约为10:2:1，上电极功率为lOOOw，下电极功率约300w，刻蚀深度5um。
[0025](3)平刻工序在去除GaN的同时，去除快刻造成的凹凸不平，有效改善再生后PSS外观“麻点”问题。此过程使用上电极功率500w，下电极功率200w ;刻蚀气体为C12/BC13，比例约为20:1，刻蚀深度约1.5um。
[0026](4)修饰阶段是通过过量的刻蚀，在不影响PSS底宽、高度、形貌的情况下，充分去除GaN层。此阶段使用的工艺气体为Cl2;上电极功率300w，下电极功率10w ;相对GaN的刻蚀深度约为1.5um。
[0027](5)在快刻前，使用Ar，在约900w的上电极功率条件下去除外延片表面的有机物。在平刻和修饰工序前，在上电极功率约为100w的条件下，使用SF6气体去除外延片表面衬底的刻蚀副广物。
[0028](6)为了保障产品的良率及制程的稳定性，在ICP后进行化学清洗，其流程如图1所示；
[0029](7)甩干后即可进行外延生长，及报废衬底恢复完成。
[0030]实施例2
[0031]一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，包括以下步骤:
[0032](I)先将制备报废片进行全返工，将制备过程中沉积的膜层通过化学腐蚀的方法去除并冲水甩干。
[0033](2)快刻工序Cl2/BCl3/Ar比例约为10:2:1，上电极功率为lOOOw，下电极功率约300w，刻蚀深度5um。
[0034](3)平刻工序在去除GaN的同时，去除快刻造成的凹凸不平，有效改善再生后PSS外观“麻点”问题。此过程使用上电极功率500w，下电极功率200w ;刻蚀气体为C12/BC13，比例约为20:1，刻蚀深度约1.5um。
[0035](4)修饰阶段是通过过量的刻蚀，在不影响PSS底宽、高度、形貌的情况下，充分去除GaN层。此阶段使用的工艺气体为Cl2;上电极功率400w，下电极功率200w ;相对GaN的刻蚀深度约为1.5um。
[0036](5)在快刻前，使用Ar，在约900w的上电极功率条件下去除外延片表面的有机物。在平刻和修饰工序前，在上电极功率约为100w的条件下，使用一匕气体去除外延片表面衬底的刻蚀副广物。
[0037](6)为了保障产品的良率及制程的稳定性，在ICP后进行化学清洗，其流程如图2所示；
[0038](7)甩干后即可进行外延生长，及报废衬底恢复完成。
[0039]本发明根据刻蚀目的不同将整个ICP刻蚀过程分为快刻、平刻、修饰三个部分。
[0040](I)快刻工序是为了提高刻蚀速率，缩短制程时间。此工序以C12/BC13为主刻蚀气体，同时混入一定量的Ar，一方面增加刻蚀速率，另一方面去除外延表面残留物。
[0041](2)平刻工序在去除GaN的同时，去除快刻造成的凹凸不平，有效改善再生后PSS外观“麻点”问题。
[0042](3)修饰阶段是通过过量的刻蚀，在不影响PSS底宽、高度、形貌的情况下，充分去除GaN层。
[0043]为了杜绝污染物或刻蚀产物在外延报废片表面形成掩膜层，影响再生后PSS外观，在每步刻蚀前均添加了不同的清洗工艺。在快刻前，使用Plasma去除外延表面残留物。同时，在平刻和修饰工序前，使用Plasma去除外延片表面的刻蚀副产物。其每道Plasam所通气体不同。
[0044]为了保障产品的良率及制程的稳定性，在ICP刻蚀前、后分别运用了不同的化学清洗工艺。
[0045]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，其特征在于:其包括以下步骤: 步骤(I)使用清洁剂先将报废的外延片或制备中导致报废片表面清洗干净； 步骤(2)将清洗干净的外延片进行ICP刻蚀； 步骤(3)将刻蚀完成的衬底片使用清洗剂进行清洗； 步骤(4)将清洗后的衬底进行甩干。2.根据权利要求1所述的一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，其特征在于:所述步骤⑴中清洁剂包括H2S04、H202、去光阻液、ITO蚀刻液、盐酸、去离子水、B0E/HF酸、大王水、Cr腐蚀液、ITO蚀刻液中的一种或几种混合。3.根据权利要求1所述的一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，其特征在于:所述步骤(2)中ICP刻蚀包括快刻蚀、平刻蚀、修饰刻蚀与刻蚀清洗相结合步骤。4.根据权利要求3所述的一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，其特征在于:所述修饰刻蚀与刻蚀清洗相结步骤中所用的气体包括Cl2、Ar、SF6, BC13。5.根据权利要求1所述的一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，其特征在于:所述步骤⑶中清洗剂包括H2S04、H202、大王水、去离子水中的一种或几种混合。6.根据权利要求1或3所述的一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，其特征在于:所述步骤(2)中刻蚀阶段所使用的刻蚀上下电极功率不同。7.根据权利要求1所述的一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，其特征在于:所述衬底恢复再利用的方法用于2.6*0.4、3*2、4*2规格的衬底。
【专利摘要】本发明提供一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，包括以下步骤：步骤(1)使用清洁剂先将报废的外延片或制备中导致报废片表面清洗干净；步骤(2)将清洗干净的外延片进行ICP刻蚀；步骤(3)将刻蚀完成的衬底片使用清洗剂进行清洗；步骤(4)将清洗后的衬底进行甩干。本发明不仅制程时间短、成本低、效率高；而且可以解决“自掩膜”造成的外观异常，有效提高了再生效果。
【IPC分类】H01L21/02
【公开号】CN104900490
【申请号】CN201510222207
【发明人】吕振兴
【申请人】合肥彩虹蓝光科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月4日
【技术领域】
[0001]本发明涉及光电技术领域，具体为一种LED报废片衬底恢复再利用的方法。
【背景技术】
[0002]随着LED行业的不断进步，新产品研发的不断推进，外延技术及制备工艺也在不断优化调整。在外延工艺调试中，产生了大量因光电参数、外观等问题造成无法继续生产的外延片，只能按照报废的方式处理。而在制备工艺研发过程同样会产生大量的产品研发报废，每片外延片的制造成本约120元，而衬底约占其总成本的60%，如直接报废处理，将带来巨大的资源和成本浪费。
[0003]LED外延片由图形化蓝宝石衬底(PSS衬底)和外延层(GaN)组成，如果通过某种方式，在不影响原PSS形状及尺寸的前提下，将外延层GaN去除，再将处理后的PSS衬底重新进行外延生长，报废的外延片将得到了重新再利用，有效的节约生产成本。
[0004]LED行业内有使用高温烘烤刻蚀设备进行外延报废片的再利用，但此设备运行温度高(700-800摄氏度)、制程时间长(每次需要3h)、能耗大，需专业设备投入，每台售价约300万人民币，另生产过程中存在极大的安全隐患。
【发明内容】
[0005]本发明所解决的技术问题在于提供一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，以解决上述【背景技术】中的问题。
[0006]本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，包括以下步骤:
[0007]步骤(I)使用清洁剂先将报废的外延片或制备中导致报废片表面清洗干净；
[0008]步骤(2)将清洗干净的外延片进行ICP刻蚀；
[0009]步骤(3)将刻蚀完成的衬底片使用清洗剂进行清洗；
[0010]步骤(4)将清洗后的衬底进行甩干。
[0011]所述步骤⑴中清洁剂包括H2S04、H202、去光阻液、ITO蚀刻液、HC1、去离子水、BOE/HF酸、大王水、Cr腐蚀液、ITO蚀刻液中的一种或几种混合。
[0012]所述步骤⑵中ICP刻蚀包括快刻蚀、平刻蚀、修饰刻蚀与刻蚀清洗相结合步骤。
[0013]所述修饰刻蚀与刻蚀清洗相结步骤中所用的气体包括Cl2、Ar、SF6, BCl3O
[0014]所述步骤⑶中清洗剂包括H2S04、H2O2、大王水、HC1、去离子水中的一种或几种混入口 ο
[0015]所述步骤(2)中刻蚀阶段所使用的刻蚀上下电极功率不同。
[0016]所述衬底恢复再利用的方法适用于2.6*0.4、3*2、4*2等不同规格的衬底。
[0017]与已公开技术相比，本发明存在以下优点:本发明不仅制程时间短、成本低、安全且易操作、效率高；而且可以解决“自掩膜”造成的外观异常，有效提高了再生效果。
【附图说明】
[0018]图1为本发明的实施例1中步骤6的流程图。
[0019]图2为本发明的实施例2中步骤6的流程图。
【具体实施方式】
[0020]为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021]实施例1
[0022]一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，包括以下步骤:
[0023](I)先将外延报废片使用H2SO4 = H2O2= 2:1等化学药液清洗，将外延报废片清洗干净并冲水甩干。
[0024](2)快刻工序Cl2/BCl3/Ar比例约为10:2:1，上电极功率为lOOOw，下电极功率约300w，刻蚀深度5um。
[0025](3)平刻工序在去除GaN的同时，去除快刻造成的凹凸不平，有效改善再生后PSS外观“麻点”问题。此过程使用上电极功率500w，下电极功率200w ;刻蚀气体为C12/BC13，比例约为20:1，刻蚀深度约1.5um。
[0026](4)修饰阶段是通过过量的刻蚀，在不影响PSS底宽、高度、形貌的情况下，充分去除GaN层。此阶段使用的工艺气体为Cl2;上电极功率300w，下电极功率10w ;相对GaN的刻蚀深度约为1.5um。
[0027](5)在快刻前，使用Ar，在约900w的上电极功率条件下去除外延片表面的有机物。在平刻和修饰工序前，在上电极功率约为100w的条件下，使用SF6气体去除外延片表面衬底的刻蚀副广物。
[0028](6)为了保障产品的良率及制程的稳定性，在ICP后进行化学清洗，其流程如图1所示；
[0029](7)甩干后即可进行外延生长，及报废衬底恢复完成。
[0030]实施例2
[0031]一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，包括以下步骤:
[0032](I)先将制备报废片进行全返工，将制备过程中沉积的膜层通过化学腐蚀的方法去除并冲水甩干。
[0033](2)快刻工序Cl2/BCl3/Ar比例约为10:2:1，上电极功率为lOOOw，下电极功率约300w，刻蚀深度5um。
[0034](3)平刻工序在去除GaN的同时，去除快刻造成的凹凸不平，有效改善再生后PSS外观“麻点”问题。此过程使用上电极功率500w，下电极功率200w ;刻蚀气体为C12/BC13，比例约为20:1，刻蚀深度约1.5um。
[0035](4)修饰阶段是通过过量的刻蚀，在不影响PSS底宽、高度、形貌的情况下，充分去除GaN层。此阶段使用的工艺气体为Cl2;上电极功率400w，下电极功率200w ;相对GaN的刻蚀深度约为1.5um。
[0036](5)在快刻前，使用Ar，在约900w的上电极功率条件下去除外延片表面的有机物。在平刻和修饰工序前，在上电极功率约为100w的条件下，使用一匕气体去除外延片表面衬底的刻蚀副广物。
[0037](6)为了保障产品的良率及制程的稳定性，在ICP后进行化学清洗，其流程如图2所示；
[0038](7)甩干后即可进行外延生长，及报废衬底恢复完成。
[0039]本发明根据刻蚀目的不同将整个ICP刻蚀过程分为快刻、平刻、修饰三个部分。
[0040](I)快刻工序是为了提高刻蚀速率，缩短制程时间。此工序以C12/BC13为主刻蚀气体，同时混入一定量的Ar，一方面增加刻蚀速率，另一方面去除外延表面残留物。
[0041](2)平刻工序在去除GaN的同时，去除快刻造成的凹凸不平，有效改善再生后PSS外观“麻点”问题。
[0042](3)修饰阶段是通过过量的刻蚀，在不影响PSS底宽、高度、形貌的情况下，充分去除GaN层。
[0043]为了杜绝污染物或刻蚀产物在外延报废片表面形成掩膜层，影响再生后PSS外观，在每步刻蚀前均添加了不同的清洗工艺。在快刻前，使用Plasma去除外延表面残留物。同时，在平刻和修饰工序前，使用Plasma去除外延片表面的刻蚀副产物。其每道Plasam所通气体不同。
[0044]为了保障产品的良率及制程的稳定性，在ICP刻蚀前、后分别运用了不同的化学清洗工艺。
[0045]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，其特征在于:其包括以下步骤: 步骤(I)使用清洁剂先将报废的外延片或制备中导致报废片表面清洗干净； 步骤(2)将清洗干净的外延片进行ICP刻蚀； 步骤(3)将刻蚀完成的衬底片使用清洗剂进行清洗； 步骤(4)将清洗后的衬底进行甩干。2.根据权利要求1所述的一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，其特征在于:所述步骤⑴中清洁剂包括H2S04、H202、去光阻液、ITO蚀刻液、盐酸、去离子水、B0E/HF酸、大王水、Cr腐蚀液、ITO蚀刻液中的一种或几种混合。3.根据权利要求1所述的一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，其特征在于:所述步骤(2)中ICP刻蚀包括快刻蚀、平刻蚀、修饰刻蚀与刻蚀清洗相结合步骤。4.根据权利要求3所述的一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，其特征在于:所述修饰刻蚀与刻蚀清洗相结步骤中所用的气体包括Cl2、Ar、SF6, BC13。5.根据权利要求1所述的一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，其特征在于:所述步骤⑶中清洗剂包括H2S04、H202、大王水、去离子水中的一种或几种混合。6.根据权利要求1或3所述的一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，其特征在于:所述步骤(2)中刻蚀阶段所使用的刻蚀上下电极功率不同。7.根据权利要求1所述的一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，其特征在于:所述衬底恢复再利用的方法用于2.6*0.4、3*2、4*2规格的衬底。
【专利摘要】本发明提供一种LED报废片衬底恢复再利用的方法，包括以下步骤：步骤(1)使用清洁剂先将报废的外延片或制备中导致报废片表面清洗干净；步骤(2)将清洗干净的外延片进行ICP刻蚀；步骤(3)将刻蚀完成的衬底片使用清洗剂进行清洗；步骤(4)将清洗后的衬底进行甩干。本发明不仅制程时间短、成本低、效率高；而且可以解决“自掩膜”造成的外观异常，有效提高了再生效果。
【IPC分类】H01L21/02
【公开号】CN104900490
【申请号】CN201510222207
【发明人】吕振兴
【申请人】合肥彩虹蓝光科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月4日
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