[发明专利]一种蓝宝石晶棒退火工艺方法

权利要求书

1.一种蓝宝石晶棒的退火工艺方法，采用“一步法”完成，工艺流程包括快速升温、缓慢升温、保温、缓慢降温、快速降温五个阶段；其特征在于，退火气氛全程为空气气氛；快速升温阶段为室温至1500℃，升温速率为5-10℃/min。

2.根据权利要求1所述的退火工艺方法，其特征在于，缓慢升温阶段为1500-1900℃，升温速率为1-5℃/min。

3.根据权利要求1所述的退火工艺方法，其特征在于，保温阶段温度范围为1850-1900℃，优选的范围为1870-1900℃，保温时间为20-30h。

4.根据权利要求1所述的退火工艺方法，其特征在于，缓慢降温阶段为1900-1200℃，降温速率为1-2℃/min，一般升温速率是该阶段降温速率的1-5倍。

5.根据权利要求1所述的退火工艺方法，其特征在于，快速降温阶段为1200-50℃，随炉冷却，降温速率一般超过2℃/min。

6.根据权利要求1所述的退火工艺方法得到的蓝宝石晶棒的外观颜色在去色、脱碳退火前后发生了根本性的变化，从呈现微混浊、带有深暗色等多种色泽的毛坯经高温氧化气氛退火后变成无色、透明晶体。退火后的晶棒的位错密度、长晶过程中产生的色心以及内应力都有了明显下降；其光学透过率也有显著提高，达到了86％。加工成晶片后，晶片的翘曲度(warp)不良率为0，弯曲度(bow)不良率为0.9％，比退火前的不良率分别降低100％和70％，并显著低于目前已公开文献报道的结果。另外，退火前的晶棒加工成品率为45％，而退火后的晶棒加工成品率高达97％。