[發(fā)明專利]LED的基板重制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210314108.9
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN102969409A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施佳賢;詹博筌
• 申請（專利權(quán)）人: 榮易化學(xué)有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務(wù)所(普通合伙) 11264
• 代理人: 劉俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種將LED的基板重制至能夠再次使用的狀態(tài)的方法，且特別是有關(guān)于一種只去除不良磊晶層，但不改變基板厚度的LED基板重制方法。

背景技術(shù)

發(fā)光二極管(Light-Emitting?Diode，LED)具有省電、壽命長、耐震及低發(fā)熱等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，被大量應(yīng)用在各種交通號志、車用電子、液晶顯示器背光模塊以及一般照明等。

制造可見光發(fā)光二極管的常用材料包括各種三五族化合物，其包括用于制造黃、橙或紅光發(fā)光二極管的磷化鋁鎵銦(AlGaInP)以及用于制造藍(lán)光或紫外光發(fā)光二極管的氮化鎵(GaN)。其中，超高亮度的藍(lán)光、綠光或紫外光發(fā)光二極管，在未來將可取代現(xiàn)行的白熱燈泡與鹵素?zé)襞荨?/p>

由于氮化鎵晶體是成長在藍(lán)寶石(Al₂O₃)的基板上，而藍(lán)寶石的晶格與氮化鎵晶體的晶格不匹配，因此發(fā)光二極管內(nèi)的氮化鎵晶體通常會(huì)具有高密度的線差排(threading?dislocation)。這些線差排會(huì)降低藍(lán)光或紫外光發(fā)光二極管的光輸出功率。因此，超高亮度藍(lán)光或紫外光發(fā)光二極管的品質(zhì)，取決于氮化鎵(GaN)的磊晶品質(zhì)。而氮化鎵的磊晶質(zhì)量，則與所使用的藍(lán)寶石基板表面加工的質(zhì)量息息相關(guān)。

一般而言，在藍(lán)寶石基板表面上形成氮化鎵的方法通常是采用例如分子束磊晶法、有機(jī)金屬汽相磊晶(下文縮寫成MOVPE)、氫化物汽相磊晶法等方法。

然而現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)在于LED在磊晶制程后，仍然會(huì)有3～5％不良率判報(bào)廢，一但磊晶成長有不良狀況時(shí)，作為磊晶成長底材的藍(lán)寶石基板也無法繼續(xù)使用，目前雖有機(jī)械研磨方式可去除磊晶層，但不可避免的是也會(huì)把藍(lán)寶石基板的表層磨除，一但藍(lán)寶石厚度產(chǎn)生變化，后續(xù)的制程參數(shù)及對位精度都必須重新調(diào)整，調(diào)整起來費(fèi)時(shí)耗力，且不穩(wěn)定，實(shí)際上根本不會(huì)對少數(shù)不良基板去重新調(diào)機(jī)，而是直接將藍(lán)寶石基板報(bào)廢，因此，必須提出能夠?qū)⒗诰油耆コ⒒逯刂浦列缕返馁|(zhì)量的方法，藉以減少良率損失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種LED基板及奈米圖案化基板的重制方法，其利用電漿蝕刻技術(shù)去除成長在基板上的不良磊晶層，其中電漿蝕刻技術(shù)可透過電漿蝕刻設(shè)備實(shí)現(xiàn)，電漿蝕刻設(shè)備使用有適當(dāng)?shù)臍怏w，以及將反應(yīng)溫度、功率及電漿蝕刻時(shí)間控制于特定范圍間，接著再進(jìn)行清洗處理，即可將成長不良的磊晶層完全去除。

其中基板可以是素基板或奈米圖案化基板，基板的材質(zhì)包含藍(lán)寶石、單晶硅及多晶硅的至少其中之一，磊晶層的材質(zhì)包含氮化鎵(GaN)。

本發(fā)明的一實(shí)施例中，電漿腔室所使用的氣體包含有一氬氣(Ar)、一氯氣(Cl₂)及一三氯化硼(BCl₃)，氯氣很容易在電漿蝕刻處理中與III族元素(如：Al、Ga、In)和V族元素(如：P、As、Sb)形成氯化物，但不容易作用于材質(zhì)為藍(lán)寶石的基板上，因此可在不改變基板厚度的條件下，將不良的磊晶層完全去除。

本發(fā)明的一實(shí)施例中，清洗處理可以是一濕式清洗處理，將電漿蝕刻后的基板浸泡于清洗臺(tái)(bench)，清洗臺(tái)內(nèi)具有藥液，浸泡一特定時(shí)間后，即利用快排沖水清洗槽(quick-dump?rinse，QDR)將藥液自基板上清除。

將不良的磊晶層完全去除后，基板則可回復(fù)原狀，因此可在基板上再次成長磊晶層及進(jìn)行圖案化制程，因而改善現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，有效提升藍(lán)寶石基板的利用率，節(jié)省原料成本并提升產(chǎn)品良率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的LED的基板重制方法的流程示意圖。

圖2為本發(fā)明的LED的基板重制方法的基板示意圖。

圖3為本發(fā)明的LED的基板重制方法的去除磊晶層示意圖。

圖4為本發(fā)明的各種尺寸發(fā)光二極管的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較表。

圖5為本發(fā)明的試片(a)(b)(c)的原子力顯微鏡表面量測圖。

圖6為本發(fā)明的試片(a)(b)(c)的掃瞄式電子顯微鏡照片。

其中，附圖標(biāo)記說明如下：

10????基板

20????磊晶層

30????電漿蝕刻設(shè)備

301???電漿腔室

303???臺(tái)座

305???氣體

S10、S20、S30步驟

具體實(shí)施方式

以下配合附圖及附圖標(biāo)記對本發(fā)明的實(shí)施方式做更詳細(xì)的說明，使熟習(xí)本領(lǐng)域的技術(shù)人員在研讀本說明書后能據(jù)以實(shí)施。