[发明专利]一种4吋蓝宝石晶体退火方法

说明书

本发明公开了一种4吋蓝宝石晶体退火方法，包括以下步骤：将蓝宝石晶片装入退火炉中，所述退火炉中装载蓝宝石晶片的工装上，对应蓝宝石晶片中间位置可加热升温，退火炉以3‑5℃/min的速率升温至低温区120‑140℃，保温3‑5小时，升温过程中，开启工装上加热片，且保证工装上加热的速率与退火炉的升温速率相同；将经过低温保温后，以8‑12℃/min升温至1200‑1380℃，保温48‑56小时，保温3‑5小时，升温过程中，开启工装上加热片，且保证工装上加热的速率与退火炉的升温速率相同；保温结束后，以1‑3℃/min的速率逐渐降温至室温，即可。该退火方法简单，周期短，退火后晶片质量不受影响，可用于产业化。

技术领域

本发明涉及晶体材料加工技术领域，具体涉及一种4吋蓝宝石晶体退火方法。

背景技术

蓝宝石晶体生长周期周期长，晶体尺寸大，晶体内会存在大量的内应力，晶格畸变严重，光学均匀性差，需要对晶体进行合理的退火处理，能够有效的消除弹性形变和晶体畸变，减小晶体的热应力，减少晶体缺陷。对于大尺寸晶棒，由于晶棒两端距离较长，温差层导致大尺寸晶棒两端的温差较大，最后得到的蓝宝石的晶格发生畸变，晶体位错密度高，光学均匀性降低，甚至端部发生开裂等。

CN201210097236.2公开了蓝宝石衬底的退火工序，属于晶体材料的加工技术领域。本发明提供了一种用于高质量蓝宝石衬底的退火方法，在于切割、研磨或抛光后的蓝宝石晶片分阶段升温并且保温一段时间至900℃～1600℃，对蓝宝石晶片进行退火处理，以消除切割、研磨或抛光的加工应力，并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。虽然采用该方法退火的晶片加工应力基本消除，整个晶片退火均匀，退火后的晶片翘曲度小。但是，该方法退火工艺仅在每一阶段的保温过程中进行旋转，对固定位置的升温不均匀已造成的损伤，并不能改善，并非所述的加工盈利均匀释放。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种4吋蓝宝石晶体退火方法，该退火方法简单，周期短，退火后晶片质量不受影响，可用于产业化。

一种4吋蓝宝石晶体退火方法，包括以下步骤：

步骤1，将蓝宝石晶片装入退火炉中，所述退火炉中装载蓝宝石晶片的工装上，对应蓝宝石晶片中间位置可加热升温，退火炉以3-5℃/min的速率升温至低温区120-140℃，保温3-5小时，升温过程中，开启工装上加热片，且保证工装上加热的速率与退火炉的升温速率相同，升温过程中此阶段通过升温速率快速升温至所需温度，热量还未来得及在蓝宝石晶片内积聚，就已经达到所需的退火温度；

步骤2，将经过低温保温后，以8-12℃/min升温至1200-1380℃，保温48-56小时，保温3-5小时，升温过程中，开启工装上加热片，且保证工装上加热的速率与退火炉的升温速率相同；

步骤3，保温结束后，以1-3℃/min的速率逐渐降温至室温，即可，且降温过程中旋转工装，保证降温时蓝宝石晶片降温均匀。

作为改进的是，步骤1中工装上加热片为石墨烯材质，聚热速率快。

作为改进的是，步骤3中旋转速率为1-2圈/s。

作为改进的是，步骤1中退火炉为氧化铝陶瓷坩埚。

有益效果：

与现有技术相比，本发明提供了一种4吋蓝宝石晶体退火方法，该退火方法在升温过程中，通过启动工装上的加热片，保证蓝宝石晶片受热均匀，不易翘曲。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例1