一种芯片外延衬底的剥离方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及芯片制备领域，具体涉及一种芯片外延衬底的剥离方法。
【背景技术】
[0002]LED具有环保、节能等优点展前景广阔，被誉为第四代绿色照明光源。大功率高亮度LED具有取代白炽灯的巨大前景。工业上，产生白光的途径之一是利用荧光粉覆盖蓝光氮化镓基LED。
[0003]蓝宝石生长衬底是生长氮化镓基LED的工业化衬底。但是，其价格较高，直径小，因而生产成本高。它与GaN间存在很大的晶格失配(16%)及热失配(25%)，造成生长的GaN薄膜质量较差；SiC虽然与GaN的晶格失配度仅3.5%,导热率较高，但它的热失配与蓝宝石相当(25.6%)，与GaN的润湿性较差，价格昂贵，并且外延技术已被美国科锐公司垄断，因此也无法普遍使用。相比较下，Si衬底具有成本低、单晶尺寸大且质量高、导热率高、导电性能良好，可制成散热良好的垂直结构等诸多特点。但是，Si与GaN热失配高达54%，而且Si对可见光的吸收作用也会大大降低LED发光效率。由此可见，即便Si图形衬底具有非常良好的发展前景，但要从Si衬底上制作LED芯片，解决Si吸光问题，还需要开发新的方法及工艺。
[0004]为了消除Si衬底对光的吸收，层迭金属反射层在氮化镓基LED外延层上，在金属反射层上键合导电支持衬底，然后再剥离Si生长衬底。将Si衬底剥离的常规方法包括机械研磨法和腐蚀法以及二者的组合。机械研磨法是用研磨工具将Si衬底磨去，由于Si衬底厚度有几百微米厚，而LED外延层只有几微米，当研磨接近到半导体器件层时，对研磨精度太高，难度太大，很难控制。腐蚀法是用对对Si衬底具有腐蚀性的Si腐蚀液将Si衬底腐蚀掉，由于
Si衬底与GaN之间存在晶格失配和热膨胀系数的差异，在Si衬底材料和外延层内部均存在一定的内部应力，当腐蚀时，由于应力释放不均匀和剩下的支撑层太薄，常常导致薄膜层产生开裂以及一定程度的翘曲。由于在腐蚀过程中，导电衬底也浸没在溶液中，腐蚀溶液也会腐蚀导电衬底，使得产品成品率较低。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种成本低、成品率高、能够有效保护芯片、避免发生翘曲和开裂的芯片外延衬底的剥离方法。
[0006]为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下:
[0007]—种芯片外延衬底的剥离方法，所述芯片的两面分别设有导电衬底和外延衬底，所述外延衬底为Si衬底，包括如下步骤:
[0008]a.取芯片，然后用UV切割胶带粘附在芯片导电衬底的表面，使得导电衬底表面被UV切割胶带覆盖，然后挤掉导电衬底与UV切割胶带之间的气泡;本发明中的UV切割胶带，可以选用底基为聚烯烃的UV切割胶带，例如采用狮力昂(Sl1ntec)公司生产的型号为6360-50的UV切割胶带；
[0009]b.取耐强酸碱片，然后在耐强酸碱片上挖一个横截面为圆形且能容纳经过a步骤处理后芯片的盲孔；
[0010]C.将熔融状态下蜡倒入经过b步骤处理的耐强酸碱片的盲孔中，然后取经过a步骤处理的芯片，将所述芯片覆盖有UV切割胶带的一面放入盲孔中，按压、冷却，使得UV切割胶带上覆盖一蜡层；
[0011]d.采用酸液或碱液对经过C步骤处理的芯片的Si衬底进行腐蚀剥离。
[0012]本发明中，优选的方案为所述剥离方法还包括步骤e.取经过d步骤处理的芯片，将芯片上的蜡层、耐强酸碱片和UV切割胶带去除。
[0013]本发明中，优选的方案为所述e步骤具体为:加热使蜡融化，然后剥离掉耐强酸碱片，然后经过超声清洗将蜡去除干净;接着，用紫外灯照射，使得UV切割胶带失去粘性，然后将UV切割胶带与芯片分离。
[0014]本发明中，优选的方案为a步骤中的芯片在粘附UV切割胶带对芯片进行清洗处理。
[0015]本发明中，优选的方案为所述清洗处理具体为:将芯片放入烧杯中，倒入乙醇淹没芯片，然后超声振荡3min;接着，倒出乙醇，再倒入去离子水淹没芯片，超声振荡3min;取出芯片，然后用氮气枪将芯片吹干。
[0016]本发明中，优选的方案为所述芯片为LED垂直芯片，所述耐强酸碱片选自聚四氟乙烯片、碳化硅片和酚醛乙烯树脂片。
[0017]本发明中，优选的方案为所述芯片为2英寸的LED垂直芯片，所述耐强酸碱片为直径为6cm、厚度为Icm的圆形聚四氟乙稀片，所述盲孔的直径为5.lcm、深度为480μηιο
[0018]本发明中，优选的方案为所述c步骤中，在按压的过程中，将溢出盲孔的蜡刮除干净。
[0019]本发明中，优选的方案为所述酸液为HF、HN03、HAc和水按照体积比为1:4:1:1混合得到。
[0020]本发明中，优选的方案为所述碱液为KOH溶液或NaOH溶液。
[0021 ]与现有技术相比，本发明具有如下优点:本发明的芯片外延衬底的剥离方法，将LED芯片的导电衬底先用UV切割胶带保护好，然后用蜡粘到耐强酸碱片上，再放到腐蚀溶液中进行腐蚀，在蜡层与UV切割胶带的双重保护下，在腐蚀时，蜡层和UV切割胶带以及耐强酸碱片能够吸收掉腐蚀时芯片释放的应力，使得芯片整体受力均匀，不会产生翘曲和开裂的现象;此外，导电衬底也不会接触到腐蚀液，不会受到侵蚀；同时较传统的研磨法成本更低、较传统的化学腐蚀法成品率高，适于工业生产应用。
[0022]下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
【具体实施方式】
[0023]—种芯片外延衬底的剥离方法，所述芯片的两面分别设有导电衬底和外延衬底，所述外延衬底为Si衬底，包括如下步骤:
[0024]a.取芯片，然后用UV切割胶带粘附在芯片导电衬底的表面，使得导电衬底表面被UV切割胶带覆盖，然后挤掉导电衬底与UV切割胶带之间的气泡；
[0025]b.取耐强酸碱片，然后在耐强酸碱片上挖一个横截面为圆形且能容纳经过a步骤处理后芯片的盲孔；
[0026]c.将熔融状态下蜡倒入经过b步骤处理的耐强酸碱片的盲孔中，然后取经过a步骤处理的芯片，将所述芯片覆盖有UV切割胶带的一面放入盲孔中，按压、冷却，使得UV切割胶带上覆盖一蜡层；
[0027]d.采用酸液或碱液对经过c步骤处理的芯片的Si衬底进行腐蚀剥离。
[0028]本发明中，优选的方案为所述剥离方法还包括步骤e.取经过d步骤处理的芯片，将芯片上的蜡层、耐强酸碱片和UV切割胶带去除。
[0029]本发明中，优选的方案为所述e步骤具体为:加热使蜡融化，然后剥离掉耐强酸碱片，然后经过超声清洗将蜡去除干净;接着，用紫外灯照射，使得UV切割胶带失去粘性，然后将UV切割胶带与芯片分离。其中，超声清洗中，超声清洗液采用可以二甲苯等可以溶解蜡的溶液。
[0030]本发明中，优选的方案为a步骤中的芯片在粘附UV切割胶带对芯片进行清洗处理。
[0031]本发明中，优选的方案为所述清洗处理具体为:将芯片放入烧杯中，倒入乙醇淹没芯片，然后超声振荡3min;接着，倒出乙醇，再倒入去离子水淹没芯片，超声振荡3min;取出芯片，然后用氮气枪将芯片吹干。
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