一种4吋蓝宝石晶体退火方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110512287A(43)申请公布日2019.11.29(21)申请号201910861201.3(22)申请日2019.09.12(71)申请人江苏吉星新材料有限公司地址212200江苏省镇江市扬中市油坊新材料工业园区(72)发明人洪洋宋述远蔡金荣(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人楼高潮(51)Int.Cl.C30B33/02(2006.01)C30B29/20(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种4吋蓝宝石晶体退火方法(57)摘要本发明公开了一种4吋蓝宝石晶体退火方法，包括以下步骤：将蓝宝石晶片装入退火炉中，所述退火炉中装载蓝宝石晶片的工装上，对应蓝宝石晶片中间位置可加热升温，退火炉以3-5℃/min的速率升温至低温区120-140℃，保温3-5小时，升温过程中，开启工装上加热片，且保证工装上加热的速率与退火炉的升温速率相同；将经过低温保温后，以8-12℃/min升温至1200-1380℃，保温48-56小时，保温3-5小时，升温过程中，开启工装上加热片，且保证工装上加热的速率与退火炉的升温速率相同；保温结束后，以1-3℃/min的速率逐渐降温至室温，即可。该退火方法简单，周期短，退火后晶片质量不受影响，可用于产业化。CN110512287ACN110512287A权利要求书1/1页1.一种4吋蓝宝石晶体退火方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将蓝宝石晶片装入退火炉中，所述退火炉中装载蓝宝石晶片的工装上，对应蓝宝石晶片中间位置可加热升温，退火炉以3-5℃/min的速率升温至低温区120-140℃，保温3-5小时，升温过程中，开启工装上加热片，且保证工装上加热的速率与退火炉的升温速率相同；步骤2，将经过低温保温后，以8-12℃/min升温至1200-1380℃，保温48-56小时，保温3-5小时，升温过程中，开启工装上加热片，且保证工装上加热的速率与退火炉的升温速率相同;步骤3，保温结束后，以1-3℃/min的速率逐渐降温至室温，即可，且降温过程中旋转工装，保证降温时蓝宝石晶片降温均匀。2.根据权利要求1所述的一种4吋蓝宝石晶体退火方法，其特征在于，步骤1中工装上加热片为石墨烯材质。3.根据权利要求1所述的一种4吋蓝宝石晶体退火方法，其特征在于，步骤3中旋转速率为1-2圈/s。4.根据权利要求1所述的一种4吋蓝宝石晶体退火方法，其特征在于，步骤1中退火炉为氧化铝陶瓷坩埚。2CN110512287A说明书1/3页一种4吋蓝宝石晶体退火方法技术领域[0001]本发明涉及晶体材料加工技术领域，具体涉及一种4吋蓝宝石晶体退火方法。[0002]背景技术[0003]蓝宝石晶体生长周期周期长，晶体尺寸大，晶体内会存在大量的内应力，晶格畸变严重，光学均匀性差，需要对晶体进行合理的退火处理，能够有效的消除弹性形变和晶体畸变，减小晶体的热应力，减少晶体缺陷。对于大尺寸晶棒，由于晶棒两端距离较长，温差层导致大尺寸晶棒两端的温差较大，最后得到的蓝宝石的晶格发生畸变，晶体位错密度高，光学均匀性降低，甚至端部发生开裂等。[0004]CN201210097236.2公开了蓝宝石衬底的退火工序，属于晶体材料的加工技术领域。本发明提供了一种用于高质量蓝宝石衬底的退火方法，在于切割、研磨或抛光后的蓝宝石晶片分阶段升温并且保温一段时间至900℃～1600℃，对蓝宝石晶片进行退火处理，以消除切割、研磨或抛光的加工应力，并在保温阶段旋转晶片，使整个晶片退火均匀，消除退火炉温度场不均的影响。虽然采用该方法退火的晶片加工应力基本消除，整个晶片退火均匀，退火后的晶片翘曲度小。但是，该方法退火工艺仅在每一阶段的保温过程中进行旋转，对固定位置的升温不均匀已造成的损伤，并不能改善，并非所述的加工盈利均匀释放。[0005]发明内容[0006]针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种4吋蓝宝石晶体退火方法，该退火方法简单，周期短，退火后晶片质量不受影响，可用于产业化。[0007]一种4吋蓝宝石晶体退火方法，包括以下步骤：步骤1，将蓝宝石晶片装入退火炉中，所述退火炉中装载蓝宝石晶片的工装上，对应蓝宝石晶片中间位置可加热升温，退火炉以3-5℃/min的速率升温至低温区120-140℃，保温3-5小时，升温过程中，开启工装上加热片，且保证工装上加热的速率与退火炉的升温速率相同，升温过程中此阶段通过升温速率快速升温至所需温度，热量还未来得及在蓝宝石晶片内积聚，就已经达到所需的退火温度；步骤2，将经过低温保温后，以8-12℃/min升温至1200-1380℃，保温48-56小时，保温3-5小时，升温过程中，开启工装上加热片，且保证工装上加热的速率与退火