[发明专利]硅衬底外延片去边腐蚀方法以及腐蚀用装片篮

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅衬底LED生产方法，特别是涉及硅衬底外延片的去边腐蚀方法；还涉及一种腐蚀用的装片器具。

背景技术

在硅衬底上制作LED是一种新的LED制造技术。中国专利申请号为200510025179.7、名称为“在硅衬底上制备铟镓铝氮薄膜及发光器件的方法”的专利文献公开了一种具有台面结构的硅衬底外延片，该外延片上分布有很多台面，台面之间间隔有沟槽，在台面上生长有多层半导体结构。

在硅衬底台面上形成的多层半导体结构，在生长完成后，每个台面上生长的多层半导体结构的四边存在各种缺陷，如边缘翘起、毛刺不平等，因此需将四边腐蚀掉，即需要进行去边腐蚀的工艺。去边腐蚀工艺是在腐蚀前，将每个台面上的多层半导体结构的主要部分用掩膜覆盖住，让多层半导体结构的边沿暴露出来，再将外延片置于沸腾的磷酸中，对台面上的多层半导体结构的边缘进行去边腐蚀。

目前的硅衬底外延片的去边腐蚀工艺常用到的装片器是方形的花篮状工具。如图9所示，图9是现有技术的立体结构图，观察角度是俯视角。篮体2上面有两排相对的栅格圆片槽，即图中的第一圆片槽7和第二圆片槽9，圆片槽的上面设有压条8。在篮体2上有手柄1。手柄1、篮体2和压条8是可以拆分的组装体。使用时将覆盖有掩膜的圆片插入圆片槽内，夹持在第一圆片槽7和第二圆片槽9之间，压上压条8，由篮体两边的连接槽处挂上手柄1即可。然后将篮体连同圆片一起置入一百多度沸腾的磷酸中，对圆片进行去边腐蚀。

然而由于硅衬底外延片的硅基性质很脆，在硅基LED生产过程中，会产生很多破片，这是蓝宝石衬底的外延片绝少遇到的问题，是硅衬底LED加工过程独有一种现象。为了减少成本，通常需要尽量利用好每一破片，因此在生产工程中产生的破片仍然需要参与去边腐蚀过程。对于可以回收利用的破片，破片的大小不一，将其与圆片一起置于圆片槽内，在沸腾的磷酸中进行去边腐蚀时，很多破片会从篮体的顶部或圆片槽的缝隙中跳跃出篮体，掉入磷酸槽内而报废。

为了解决上述问题，现行的一种方式是将破片单独放在一种玻璃器皿内用电炉进行腐蚀。这样的方式不仅浪费磷酸，增加了工序，而且使去边腐蚀的生产效率非常的低下，占用了大量的人力和时间。而且为了控制玻璃器皿内磷酸的温度，需要人工用温度计进行及时测量，这增大了工作人员的被沸腾磷酸烫伤的风险，具有安全隐患。

用如图9所示的现有的装片篮，一次只在一个栅格槽内放入一片圆片进行腐蚀，这样的工作效率比较低，严重影响产量和整个生产的进度。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种硅衬底外延片去边腐蚀方法，该方法一次去边腐蚀操作可以明显提高去边腐蚀外延片的生产效率，并可以适应破片的去边腐蚀需要，提高破片的腐蚀效率。

本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种腐蚀用装片篮，该装片篮用以提高去边腐蚀外延片的生产效率，同时可以适应破片的去边腐蚀需要，提高破片的腐蚀效率。

为了解决上述第一个技术问题，本发明提出一种硅衬底外延片去边腐蚀方法，包括如下过程：

掩膜：将在外延片的台面上生长的多层半导体结构要保护的部分进行掩膜，露出待腐蚀的边缘；

装片：在具有放射状栅格槽的球形装片篮的同一栅格槽内背靠背地放置两片外延片，合上装片篮的上篮和下篮；

腐蚀：将装片篮放入磷酸槽内用磷酸对外延片进行去边腐蚀，完成后取出装片篮。其中，所述装片篮包括有栅格槽的篮体，篮体包括至少一个上篮体、至少一个下篮体和一个用于提起篮体的提杆；其中上篮体和下篮体为结构相同的半球形体，上篮体和下篮体上设有沿半球形体中心轴呈放射状分布的所述栅格槽；上篮体和下篮体相扣在一起使它们的栅格槽相对形成容置外延片的圆片槽；提杆与篮体连接。

上述方法优选为：所述外延片为圆片或破片。

上述方法优选为：放置在同一栅格槽内的所述两片外延片为一片圆片和一片破片。这种圆片和破片一一对应的方式可以更好的使破片得到有效、稳定完成腐蚀，同时也不影响圆片的腐蚀，加大了对破片的利用，无需单独对破片进行腐蚀，进而提高了效率，其工艺改进效果非常明显。

上述方法优选为：将装片篮放入磷酸槽内，对外延片进行去边腐蚀3分钟～5分钟后取出装片篮。

上述方法优选为：所述磷酸槽内的磷酸为沸腾状态的磷酸溶液。磷酸的温度决定腐蚀的效率和效果，沸腾的磷酸为最佳方案。