[发明专利]图形化蓝宝石基板再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体制程，尤指一种图形化蓝宝石基板再生方法。

背景技术

人造石为一种在卫浴及厨具等领域的产品常应用的材料，其容易塑型且外观仿自然岩石，在塑型硬化之后没有毛细孔，故不易附着油污而容易清洁整理表面，若刮伤或破损也可以经修补而回复原状，使用寿命可相对地较久，因此等优点，故市面上许多产品是以人造石为材料制作，例如流理台、洗衣台、餐桌及水槽等。

目前人造石依制程的不同可大致分类为杜邦人造石、有胶壳人造石、无胶壳人造石以及BMC人造石。所述杜邦人造石，皆制成为大块平板，透过平板的黏接及修整而构成预定成型的形状而成；所述有胶壳人造石，是于胶壳之中填入较稠树脂后，再灌入树脂与石粉的混合物而成；所述无胶壳人造石，是以玻璃纤维强化塑胶(Fiberglass Reinforced Plastics，FRP)模具成型，硬化方式可分为热固性加热硬化，以及热塑性自然干燥硬化；所述BMC人造石是以团状模压材料(Bulk Molding Compound，BMC)钢模压制成型。

然而，上述的人造石制法虽于制程上具有差异性，但均具有以下共通的问题，包括：

1、成本昂贵：依人造石制程的成本而言，由其原料本身的价格较一般的石材贵，且制作石除了外观之外，必须能兼顾其结构强度，故于制作时必须具有一定的厚度，无法节省人造石材料的用量，加上成型模具的价格原本就相当昂贵，因此人造石材料所制成的产品售价相对地居高不下。

2、制程麻烦：人造石制成的产品在硬化成型时，通常须再经过丈量、接合及研磨等工序始能完成其成品，若成品的表面必须具有花纹或凹凸形状的结构设计，成型的工序将更加复杂。

因此，如何解决上述习用人造石制程所造成的问题，即为本发明的主要重点所在。按习知的蓝宝石(Al₂O₃，英文名为Sapphire)，为制成氮化镓(GaN)磊晶发光层的主要基板材质，由于蓝宝石基板价格便宜，且具有高硬度、可耐高温及耐化学侵蚀特性，故以蓝宝石基板应用在发光二极管的生产上相当普遍。

按发光二极管的半导体制程，不论在蓝宝石基板上磊晶的生长过程，或是蓝宝石基板上加工发光二极管芯片的制作过程中，难免会有不良晶而被报废处理，有鉴于避免材料浪费及节省构件成本的考虑，故有蓝宝石基板的回收再生的技术生成。

依中国台湾公告编号第I366894号发明专利案，揭露一种蓝宝石基板再生方法，主要是在蓝宝石基板上透过浸渍及高温处理以移除磊晶层，并在蓝宝石基板的表面进行抛光，以再生可用的蓝宝石基板。然而该方法仪适用在表面为平整的蓝宝石基板，若为图形化蓝宝石基板(Pattern Sapphire Substrate，PSS)，由于此型态的蓝宝石基板的表面呈现图形化数组结构，若加以抛光则会将该图形化表面破坏。

又依中国专利公告编号第CN 102593285号发明专利，揭露一种回收图形化蓝宝石基板的方法，采用感应耦合等离子体的干式蚀刻法以及利用强酸与强碱进行腐蚀的湿式蚀刻法，以去除图形化蓝宝石基板上的磊晶层。然而，依实务经验而论，图形化蓝宝石基板利用前述干式蚀刻法及湿式蚀刻法的蚀刻方式回收再生，仍无法完全去除磊晶层的残留微粒，故以此习用的方法回收再生的良率不佳，且于回收再生过程的蚀刻时间必须精确计算而降低了效率，且受蚀刻设备的局限而无法扩大产量，造成蓝宝石基板整体的回收再生的产能不彰，仍有待进一步改善的空间。

因此，如何解决上述习用蓝宝石基板再生的问题，即为本发明的主要重点所在。

发明内容

本发明的主要目的在于解决上述的问题而提供一种图形化蓝宝石基板再生方法，以达到图形化蓝宝石基板再生的良率佳且产能高的功效。

为达前述的目的，本发明采用以下技术方案：

一种图形化蓝宝石基板再生方法，其包括以下步骤：

烘烤：利用950℃至1500℃的温度对蓝宝石基板进行烘烤，初步去除在蓝宝石基板上的磊晶层；

强碱沉浸：将烘烤后的蓝宝石基板沉浸于强碱的腐蚀液中，进一步去除在蓝宝石基板上的磊晶层；

第一次清洗：对蓝宝石基板进行第一次清洗，以洗净强碱的腐蚀液；

第一次干燥：蓝宝石基板经清洗后，进行第一次干燥；

强酸冲洗：将干燥后的蓝宝石基板以强酸的腐蚀液加以冲洗，以去除在蓝宝石基板的图形化表面残留的磊晶层微粒；

第二次清洗：对蓝宝石基板进行第二次清洗，以洗净强酸的腐蚀液；