[实用新型]蓝宝石衬底退火炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及晶体材料的加工技术领域，尤其是一种蓝宝石衬底的退火装置。

背景技术

蓝宝石晶体(Al₂O₃)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蓝宝石衬底(基板)表面加工质量密切相关，尤其是图形化衬底(PSS)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、双面研磨以及单面研磨、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，但是这种应力释放是无序释放，同时未释放的加工应力会在晶片表面集聚，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步升温至退火温度，未经过过程保温，加工应力释放不均匀，且蓝宝石晶片在退火炉中始终不动，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。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种能够在退火的过程中实现适当旋转蓝宝石晶片的退火炉。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种蓝宝石衬底退火炉，包括炉壳，所述的炉壳内壁除底部设置有加热体，炉壳内腔设置有装载晶片的工装，所述的工装同轴连接旋转装置，所述的旋转装置由炉壳内腔延伸至炉壳外部。

进一步的说，为了便于人员的操作，本实用新型所述的旋转装置为旋转手柄。

再进一步的说，为了增加退火时温度的均匀性，本实用新型所述的加热体为加热电阻或加热棒，所述的加热体均匀分布在炉壳内壁上。

本实用新型的有益效果是，解决了背景技术中存在的缺陷，在保温阶段旋转晶片，使整个晶片退火均匀，消除退火炉温度场不均的影响。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的优选实施例的结构示意图；

图中：1、加热棒；2、装载晶片的工装；3、旋转手柄；4、蓝宝石晶片；5、退火炉炉壳。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示的一种蓝宝石衬底退火炉，包括炉壳5，炉壳5内壁除底部均匀设置有加热棒1，炉壳5内腔设置有装载晶片的工装2，工装同轴连接旋转手柄3，旋转手柄3由炉壳5内腔延伸至炉壳外部。

工作步骤如下：

1、将蓝宝石晶片装入退火炉中，快速直接升温至低温度区域150℃～300℃，保温2～4小时，此阶段升温时间为1～2小时；

2、在低温区保温过程中，将蓝宝石晶片旋转180度，使整批晶片受热均匀；

3、经过低温保温一段时间后，升温至中温区域600℃～800℃，保温5～10小时，此阶段升温时间为4～6小时；

4、在中温区保温过程中，将蓝宝石晶片旋转180度，使整批晶片受热均匀；

5、经过中温保温一段时间后，升温至高温区域900℃～1600℃，保温10～20小时，此阶段升温时间为6～20小时。

6、在高温区保温过程中，将蓝宝石晶片旋转180度，使整批晶片受热均匀；

7、高温保温结束后，以每小时10℃～50℃降温至室温出炉。

以上说明书中描述的只是本实用新型的具体实施方式，各种举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离实用新型的实质和范围。