CN103311115A

CN103311115A - 可辨识正反面的蓝宝石基板的制造方法

Info

Publication number: CN103311115A
Application number: CN2012100802412A
Authority: CN
Inventors: 曾瑞琴; 林育仪
Original assignee: Tera Xtal Technonology Corp
Current assignee: Tera Xtal Technonology Corp
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2013-09-18

Abstract

本发明是有关于一种可辨识正反面的蓝宝石基板的制造方法，其是于蓝宝石基板的侧边接面处研磨出不同长度或角度的导角，或是将蓝宝石基板左右侧的弧面与平面的接面处研磨出不同的曲率半径，致使蓝宝石基板的两面产生差异，让工作人员可透过肉眼或式触摸的方式，即可辨识蓝宝石基板的正反面。

Description

可辨识正反面的蓝宝石基板的制造方法

技术领域

本发明涉及一种蓝宝石基板的制造方法，尤指一种可辨识正反面的蓝宝石基板的制造方法。

背景技术

蓝宝石(Sapphire)的成份为氧化铝(Al₂O₃)，为现今制备氮化镓(GaN)磊晶发光层的主要基板材质，而氮化镓则可进一步用来制作超高亮度蓝光、绿光、蓝绿光、白光LED等电子组件。

蓝宝石基板的制造上，是由蓝宝石单晶晶棒切割而成，必须经过圆边及多道研磨、抛光的加工过程方能应用，而该些过程会影响到基板的翘曲度，此翘曲度的质量控制与后段进行黄光蚀刻及磊晶制程的良率息息相关。

由于蓝宝石基板在进行抛光之前，须先经由人员以上蜡贴合做处理，而若人员无法轻易判定加工面，将可能错面贴合而造成加工良率下降。此所谓的加工面，即是指在针对单面抛光或是双面抛光的制程，对于不同翘曲度的表面有不同的加工取舍。

基于蓝宝石基板的特性，其有不同轴向的蓝宝石基板的区别，分别是C轴向、M轴向及R轴向。其中C轴向为目前最普遍使用的生产方式，主要是因为蓝宝石晶体沿C轴生长的技术成熟、成本也较低；然而，C轴是氮化镓的极性轴，会使氮化镓有源层量子阱中出现很强的内建电场，导致发光效率降低。M轴向和R轴向则为非极性或是半极性，因此C轴向蓝宝石基板的极化场引起的负面效应即可得到程度不一的改善。

而由于蓝宝石基板轴向的不同，在制程上也因为加工面的判定而受到影响。更确切而言，C轴向及M轴蓝宝石基板的晶格位置呈对称，R轴向蓝宝石基板的晶格位置则是呈不对称状，且R轴向蓝宝石基板平边的位置为C轴向蓝宝石基板的逆时针45°处，因此若错误分辨正反面而翻面加工的话，由于特性轴向会发生方向翻转，因而会影响后段的磊晶参数与膜质品质。

另在进行抛光的程序中，在单面抛光的部分，R轴向晶圆如果误判加工面，特性轴向变异将造成磊晶参数与膜质变异，进而降低磊晶的良率。C轴向及M轴向晶圆则可能因误判加工面，而造成良率损失，例如分不清于何面上蜡。另于双面抛光的部分，基于两面的抛光参数不同以及翘曲度不同，如果进入研磨抛光制程前没有先行定义出正反面的话，在人员判定或是加工过程中，将可能有误判或是错面加工的情况产生。

故本发明提供了一种可辨识正反面的蓝宝石基板的制造方法，让工作人员迅速且准确的分辨出蓝宝石基板的正反面，以提升制程的良率。

发明内容

本发明的主要目的，是提供一种可辨识正反面的蓝宝石基板的制造方法，其是于蓝宝石基板双面边缘的接面处透过研磨而制做出不同的导角，使原本完全相同的两面在不影响有效面积的状态下得以透过触摸或是肉眼判断正反面。

本发明的次要目的，是提供一种可辨识正反面的蓝宝石基板的制造方法，其是改变蓝宝石基板两侧圆弧面的曲率半径，使有效面积在不受影响的状态下，正反面得以透过触摸或是肉眼判断而被分辨。

本发明的再一目的，是提供一种可辨识正反面的蓝宝石基板的制造方法，其是让工作人员能迅速且准确的分辨出蓝宝石基板的正反面，以在后续上蜡抛光时不会因误判而降低良率。

为了达到上述的目的，本发明揭示了一种可辨识正反面的蓝宝石基板的制造方法，其步骤是包含：切割一蓝宝石晶棒，获得复数个蓝宝石基板，该些蓝宝石基板具有上下相对的一第一面以及一第二面；以及研磨该第一面或该第二面与该蓝宝石基板一侧面的接面处，形成至少一导角；其中，于该接面处所形成的该导角具有一导角角度或一导角长度。此外，也可研磨该蓝宝石基板的侧面，该蓝宝石基板的侧面具有一第一弧面、第二弧面以及一平面；透过研磨该第一弧面或该第二弧面与该平面的接面处，使该第一弧面与该第二弧面与该平面的接面处具有相异的曲率半径。

附图说明

图1：其为本发明的一较佳实施例的步骤流程图；

图2：其为本发明的一较佳实施例的俯视图；

图3：其为本发明的一较佳实施例的立体图；

图4：其为本发明的一较佳实施例的剖视图；

图5：其为本发明的一较佳实施例的剖视图

图6：其为本发明的一较佳实施例的剖视图

图7：其为本发明的另一较佳实施例的步骤流程图；以及

图8：其为本发明的另一较佳实施例的俯视图。

【图号对照说明】

1蓝宝石基板 11第一面

12第二面 13侧面

131弧面 132平面

2接面处 3导角

31导角长度 32导角角度

41第一弧面 42第二弧面

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

由于过往蓝宝石基板的制造方法中，并没有足以分辨蓝宝石基板正反面的良好方法，因此存在误判而错面加工的可能，故本发明针对蓝宝石基板制程，设计此一可辨识正反面的蓝宝石基板的制造方法，以提升生产效率以及增加良率。

首先，请参考图1，本发明的可辨识正反面的蓝宝石基板的制造方法，其步骤是包含：

S10：切割一蓝宝石晶棒，获得复数个蓝宝石基板，该些蓝宝石基板具有上下相对的一第一面以及一第二面；以及

S20：研磨该第一面或该第二面与该蓝宝石基板一侧面的接面处，形成至少一导角。

其中，于该接面处所形成的该导角具有一导角角度或一导角长度。

于结构上的详细阐释，请先参考图2，此为蓝宝石晶棒经切割后所获得的薄片状蓝宝石基板1。蓝宝石晶棒经切割后，再透过习知的圆边程序后，所得的成品由俯视观之，于此一实施例中，所得的蓝宝石基板1外围边缘为一弧边及一平边所组成，而此平边即为本实施例中进行研磨导角之处。

为了更清楚表示蓝宝石基板1的结构，再请参考图3。由此立体图观之，蓝宝石基板1外围边缘的弧边以及平边分别于一侧面13形成一弧面131以及一平面132，而本发明所进行研磨的地方，也就是蓝宝石基板1的第一面11以及第二面12(未见于图中)与侧面13的接面处2，此位置于此图中应能被更清楚的理解。

接着，请同时参考图2以及图4。于图4中，其是蓝宝石基板1于研磨导角之前以线段AB为剖面线所呈现的侧面剖视图；如图所示，当蓝宝石晶棒被切割成复数个薄片状的蓝宝石基板1后，该些蓝宝石基板1并没有任何足以区分第一面11以及第二面12的方法，因为两面的形状以及平坦程度为完全相同。

如先前所述，由于蓝宝石基板于工业界应用之前，尚须于切割成形后再进行多道研磨、抛光等加工制程；而在抛光程序中，需要通过人工先行上蜡贴合方能进行抛光，因此若无法判定何者是须进行加工的表面，将会因为错面贴合而造成良率下降。更进一步而言，由于蓝宝石基板有沿C轴向、M轴向或R轴生长的区别，因此在配合轴向的差异，而对单片抛光及双面抛光时存在的精准度要求之下，区分第一面11以及第二面12是有其必要性。

本发明的可辨识正反面的蓝宝石基板的制造方法，即是于图4中的接面处2进行研磨。请参考图5，原本蓝宝石基板1的接面处2的位置经研磨处理后，形成了导角3。此实施例中是将上下两个接面处2都研磨成导角3，然而并不一定两者都须进行研磨，也可以仅研磨一个接面处2，亦可达成第一面11以及第二面12能透过肉眼或是触摸的方式来达成两者的分辨。除此之外，当上下两个接面处2都被研磨成导角3时，为了使第一面11以及第二面12产生差异，上下两个导角3的导角长度31以及导角角度32不能够完全相等，以避免正反两面再次回归相等状态；其中，导角长度31是介于0～1500mm，而导角角度32则可介于0～90°。

接下来请参考图6，本发明并不限定导角3皆是直线导角，而也可以是圆弧状。如图所示，第一面11与平面132所接面的地方，即被研磨成圆弧状导角3，此一结构亦可顺利区分第一面11以及第二面12。

本发明的可辨识正反面的蓝宝石基板的制造方法也可以透过研磨蓝宝石基板1另一个位置来达成区分正反面，请参考图7，其步骤是包含：

S30：切割一蓝宝石晶棒，获得复数个蓝宝石基板，该些蓝宝石基板的侧面包含一平面、一第一弧面与一第二弧面；以及

S40：研磨该第一弧面或该第二弧面与该平面的接面处，使该第一弧面与该第二弧面与该平面的接面处具有相异的曲率半径。

此时所研磨的部分，为前一实施例中的弧面131与平面132的接面处2；请参考图8，如图所示，弧面131可区分为第一弧面41以及第二弧面42，分别位于平面132的两侧，而当图8中位于右侧的的第二弧面42与平面132的接面处2被研磨后，原本较尖锐的接面处2被研磨成接近一圆弧角，因此左右两侧的接面处2的曲率半径产生差异。此时俯视第一面11时，将会和俯视第二面12的结果产生不同，因为左右并不对称。因此，也可以透过肉眼或是触摸的方式区分出第一面11以及第二面12，达到辨识蓝宝石基板正反面的目的。另外，于此实施方式中，接面处2的曲率半径是介于0～20mm。

通过本发明的可辨识正反面的蓝宝石基板的制造方法，人工可快速辨识出原本毫无差异的蓝宝石基板的正反两面，以配合工业制程进行不同的加工，同时蓝宝石基板的有效应用面积也被保留下来。在应用此制造方法而让蓝宝石基板生产的良率和效率大幅提升之下，本发明实为一极具经济价值的制造方法。

综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims

1.一种可辨识正反面的蓝宝石基板的制造方法，其特征在于步骤包含：

切割一蓝宝石晶棒，获得复数个蓝宝石基板，该些蓝宝石基板具有上下相对的一第一面以及一第二面；以及

研磨该第一面或该第二面与该蓝宝石基板一侧面的接面处，形成至少一导角；

2.如权利要求1所述的可辨识正反面的蓝宝石基板的制造方法，其特征在于该侧面为一平面。

3.如权利要求1所述的可辨识正反面的蓝宝石基板的制造方法，其特征在于该蓝宝石基板为沿C轴向、M轴向或R轴向生长的蓝宝石基板。

4.如权利要求1所述的可辨识正反面的蓝宝石基板的制造方法，其特征在于该导角为一圆弧或是一直线。

5.如权利要求1所述的可辨识正反面的蓝宝石基板的制造方法，其特征在于该导角角度介于0～90°。

6.如权利要求1所述的可辨识正反面的蓝宝石基板的制造方法，其特征在于该导角长度介于0～1500mm。

7.一种可辨识正反面的蓝宝石基板的制造方法，其特征在于步骤包含：

切割一蓝宝石晶棒，获得复数个蓝宝石基板，该些蓝宝石基板的侧面包含一平面、一第一弧面与一第二弧面；以及

研磨该第一弧面或该第二弧面与该平面的接面处，使该第一弧面与该第二弧面与该平面的接面处具有相异的曲率半径。

8.如权利要求7所述的可辨识正反面的蓝宝石基板的制造方法，其特征在于该曲率半径介于0～20mm。