[发明专利]一种衬底改性处理方法及半导体发光器件的制造方法

说明书

本发明涉及晶圆制造领域，特别是涉及一种衬底改性处理方法。本发明提供一种衬底改性处理方法及半导体发光器件的制造方法，通过在衬底表面涂覆反应溶液，生成多晶层铝酸钙的同时又利于相邻衬底间的分离。含有钠离子的第二反应物经过化学反应后生成氧化钠，具有较多优点：氧化钠能够与衬底中的氧化铝反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶于水后实现相邻衬底间的分离；偏铝酸钠进一步分解为氧化钠及氧化铝中间产物，该产物能够与氧化钙以较高的反应速率生成铝酸钙，加速多晶层的生成；氧化钠在与衬底中的氧化铝发生反应时，会在衬底表面形成微凹坑，加速反应并释放应力；此外，衬底表面残余的氧化钠还能进一步溶于水，从而促进相邻衬底之间的分离。

技术领域

本发明涉及晶圆制造领域，特别是涉及一种衬底改性处理方法。

背景技术

蓝宝石衬底是目前制造蓝光、绿光和白光等GaN基LED最主要的衬底，与其它衬底（如碳化硅、硅、GaN、ZnO等）相比，具有制造技术成熟、单片成本低、化学和温度稳定性好、机械性能好、不吸收可见光等优点，是目前LED行业使用最为广泛的衬底。

在衬底的加工过程中，通常包括改性过程，改性过程就是将单晶衬底的表面进行处理，使其形成多晶层，以达到软化衬底表面降低硬度的效果，从而利于后续切割、研磨等工序。在改性形成多晶层的过程中，通常将多个衬底层叠后利用化学溶液进行反应处理，由于处理后的衬底表面形成多晶层，相邻衬底的多晶层会出现相互扦插，导致衬底相互粘连难以分离。同时，由于多晶改性层与单晶层热膨胀系数差异，容易造成翘曲过大甚至破裂。

因此，需要提出一种新的衬底改性方法，以解决上述粘连及翘曲等问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种衬底改性处理方法。本发明中在对衬底进行改性处理时，引入第二反应物以生成氧化钠，从而促进相邻衬底之间的分离。

本发明提供一种衬底改性处理方法，包括如下步骤：

S1：提供反应溶液，所述反应溶液包括含有钠离子的第二反应物；

S2：将所述反应溶液均匀涂布于衬底的表面，然后将多个衬底进行叠置，所述衬底的至少一个表面涂覆有所述反应溶液，所述衬底为蓝宝石衬底；

S3：所述第二反应物经过化学反应后生成氧化钠，氧化钠能够与衬底中的氧化铝发生反应生成偏铝酸钠；

S4：将反应后的叠置的多个衬底放入水中，偏铝酸钠溶于水后实现相邻衬底之间的分离。

可选地，所述反应溶液还包括含有钙离子的第一反应物，所述第一反应物经过化学反应后生成氧化钙，氧化钙能够与氧化铝反应生成铝酸钙，所述铝酸钙形成于所述衬底涂覆有反应溶液的表面，从而形成多晶层，反应式为：CaO+Al2O3→mCaO•nAl2O3，反应温度1000℃。

可选地，所述第一反应物与第二反应物在常温25℃下彼此之间不会发生化学反应。

可选地，所述第一反应物为醋酸钙，生成氧化钙的反应式为：

（CH3COO)2Ca→CaCO3+CH3COCH3↑，反应温度为160℃；

CaCO3→CaO+CO2↑，反应温度为800℃。

可选地，步骤S3中，所述偏铝酸钠又能够分解为氧化钠、以及呈疏松状态的氧化铝中间产物，反应式为2NaAlO2→Na2O+Al2O3，反应温度为1000℃；所述氧化钙与所述衬底中的氧化铝及所述氧化铝中间产物进行反应生成所述多晶层。

可选地，所述衬底表面的氧化钠在步骤S4中，还能进一步溶于水生成氢氧化钠，从而促进相邻衬底之间的分离。

可选地，步骤S3中所述氧化钠与衬底中的氧化铝发生反应时，在衬底表面形成微凹坑。