一种蓝宝石衬底回收再利用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种外延片的蓝宝石衬底回收再利用方法，属于光电子技术领域。
【背景技术】
[0002]随着LED(Light Emitting D1de，发光二极管)技术的进步和光效的提高，LED已经成为新一代的照明光源，普遍应用于背光源、显示屏、装饰照明，并且逐渐进入家用照明、室外照明领域。随着LED应用领域的不断扩大，各企业在扩大投入和研发的同时由于工艺波动或者设备等不稳定和不可控因素，会产生完整的待报废的外延片，这些外延片中衬底的费用是整个外延过程中不可忽视的大开支，尤其是目前开发的大尺寸衬底。目前，蓝宝石衬底以其生产技术成熟、器件质量较好、稳定性好和机械强度高等优势在LED领域的应用日益广泛。
[0003]随着LED市场的竞争越来越来激烈，为了能降低生产成本，需要将产生的完整的待报废的外延片的表面去除，回收蓝宝石衬底以重新利用。业界对蓝宝石回收再利用的方法已有不少研究，但在已知的处理方法中都或多或少存在一些问题，如回收成本较高、处理过程复杂等等。
[0004]中国专利文献CN104868020A公开了一种回收蓝宝石衬底的方法，该方法的步骤包括对外延片第一次高温烘烤、第一次清洗、第二次高温烘烤、第二次清洗和循环N个周期。该方法至少需要4个步骤，有反复烘烤和清洗的过程，操作步骤繁琐，处理过程复杂，导致回收成本提尚。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的不足，本发明提供了一种蓝宝石衬底回收再利用方法，蓝宝石衬底通常分为蓝宝石平衬底和PSS(Patterned Sapphire Substrates，图形化蓝宝石衬底)。其中，PSS是在蓝宝石平衬底上加工出具有一定形状、且尺寸在微纳米量级的图形阵列而制成，它可以显著改善LED外延层的晶体质量，并且能在LED衬底面形成一种散射和反射效果来增加光的取出率，进而显著提高LED芯片的性能。本方法对PSS和蓝宝石平衬底都可以进行回收再利用，该方法流程简单、容易操作、回收周期短、回收效率高。
[0006]本发明提供的一种蓝宝石衬底回收再利用方法包括以下步骤:
[0007]高温烘烤，把完整的待报废的外延片放入烘烤炉进行烘烤，所述高温烘烤的温度为600°c-140(rc，所述外延片的衬底为蓝宝石衬底；
[0008]浓酸高温清洗，把经过上述高温烘烤后的外延片进行浓酸高温清洗，所述浓酸的浓度为60%-99%，所述浓酸高温清洗的温度为60°C-300°C。
[0009]进一步的，所述高温烘烤的烘烤时间为2h_20h。
[0010]进一步的，所述高温烘烤所用的气体为氮气或氮氢气体。
[0011 ]进一步的，所述浓酸高温清洗的温度为160°C。
[0012]进一步的，所述浓酸高温清洗的时间为大于2分钟。
[0013]进一步的，所述浓酸高温清洗的时间为10分钟。
[0014]进一步的，所述浓酸为盐酸、硫酸、磷酸、硝酸中单独一种或几种混合。
[0015]进一步的，所述蓝宝石衬底为图形化蓝宝石衬底或蓝宝石平衬底。
[0016]进一步的，所述外延片是通过物理气相沉积、化学气相沉积或原子层沉积技术得到的外延片。
[0017]进一步的，所述外延片是通过金属有机化学气相沉积、氢化物气相外延或分子束外延技术得到的外延片。
[0018]进一步的，所述外延片的外延层为InxAlyGaityN单层或多层，其中O^ x，0 ^ y，0 <x+y < I ο
[0019]经上述两个步骤处理后得到回收后的蓝宝石衬底，所述回收后的蓝宝石衬底为回收后的PSS或回收后的蓝宝石平衬底，对所述回收后的蓝宝石衬底进行形貌检验，都能符合衬底的检验标准，对其可以进行再次使用。
[0020]相比现有技术，本发明具有以下优良效果:
[0021]本发明提供的一种蓝宝石衬底回收再利用方法仅需要两个步骤:高温烘烤和浓酸高温清洗，流程简单、容易操作、回收周期短、回收效率高，能大大降低回收成本;本发明在高温烘烤后，接着进行浓酸高温清洗，浓酸高温清洗为100°C-30(TC，在该温度下对烘烤后的外延片进行浓酸清洗，能一次性清除一般残留物、颗粒物、以及难熔金属残留物和表面油污等;本发明提供的一种蓝宝石衬底回收再利用方法既能应用于PSS，也能应用于蓝宝石平衬底。
[0022]本发明在高温烘烤时，烘烤所用的气体为氮气或氮氢气体，其中，氮气的加入可以保护防止蓝宝石衬底的损伤，氢气的加入有利于更好地实现外延层和蓝宝石衬底的剥离。
【附图说明】
[0023]图1是本发明公开的蓝宝石衬底回收再利用方法的流程图；
[0024]图2是本发明提供的以PSS为衬底的完整的待报废的外延片结构示意图；
[0025]图3是本发明提供的以蓝宝石平衬底为衬底的完整的待报废的外延片结构示意图；
[0026]图4是本发明回收后的PSS不意图；
[0027]图5是本发明回收后的蓝宝石平衬底示意图；
[0028]其中，图2-图5中，10-PSS; 11-蓝宝石平衬底;20-外延层。
【具体实施方式】
[0029]下面将结合流程图和示意图对本发明的一种蓝宝石衬底回收再利用方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
[0030]在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0031]本发明的核心思想在于，提供一种蓝宝石衬底回收再利用方法，本方法只需要两个步骤，如图1所示:
[0032]步骤Sll，高温烘烤，把完整的待报废的外延片放入烘烤炉进行烘烤，所述高温烘烤的温度为600°C-1400°C，所述外延片的衬底为蓝宝石衬底；
[0033]步骤S12，浓酸高温清洗，把经过上述高温烘烤后的外延片进行浓酸高温清洗，所述浓酸的浓度为60%-99%，