[發明專利]一種垂直結構發光二極管的制作方法

有效

• 申請號: 201510598924.0
• 申請日: 2015-09-18
• 公開（公告）號: CN105206716B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 尹靈峰;李明鵬;王江波
• 申請（專利權）人: 華燦光電(蘇州）有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 徐立

本發明公開了一種垂直結構發光二極管的制作方法，屬于半導體技術領域。所述制作方法包括：在藍寶石襯底上依次生長的Al_1?xGa_xN緩沖層、N型層、發光層、P型層、金屬反光層，0≤x≤1且x沿Al_1?xGa_xN緩沖層的生長方向逐漸增大；將金屬反光層與永久基板鍵合，永久基板采用導電材料；采用激光技術在外延層上開設從永久基板延伸到Al_1?xGa_xN緩沖層的劃道；采用KOH溶液從劃道腐蝕外延層，將藍寶石襯底從外延層上剝離；在Al_1?xGa_xN緩沖層上設置N電極；采用劈裂技術將外延層和永久基板分割成多個發光二極管芯片，永久基板為發光二極管芯片的P電極。本發明提高了LED的良率。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種垂直結構發光二極管的制作方法。

背景技術

目前GaN基發光二極管(Light Emitting Diode，簡稱LED)通常異質外延在與之晶系結構相容的藍寶石襯底上，但藍寶石襯底的電導率和熱導率都較低，影響器件的電學特性和壽命。

為了解決藍寶石襯底對GaN基LED性能的限制，通常在藍寶石襯底上形成GaN基外延層之后，先在GaN基外延層上形成金屬反射層，并將金屬反射層與Si襯底鍵合，再采用激光剝離技術，在藍寶石襯底與GaN基外延層的接觸面進行激光剝離，得到Si襯底的GaN基LED。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：

激光剝離對GaN基外延層有損傷，造成LED漏電，降低LED的良率。

發明內容

為了解決現有技術對GaN基外延層有損傷的問題，本發明實施例提供了一種垂直結構發光二極管的制作方法。所述技術方案如下：

本發明實施例提供了一種垂直結構發光二極管的制作方法，所述制作方法包括：

在藍寶石襯底上生長外延層，所述外延層包括在所述藍寶石襯底上依次生長的Al_1-xGa_xN緩沖層、N型層、發光層、P型層、金屬反光層，其中，0≤x≤1且x沿所述Al_1-xGa_xN緩沖層的生長方向逐漸增大；

將所述金屬反光層與永久基板鍵合，所述永久基板采用導電材料；

采用激光技術在所述外延層上開設從所述藍寶石襯底延伸到所述Al_1-xGa_xN緩沖層的劃道；

采用KOH溶液從所述劃道腐蝕所述外延層，將所述藍寶石襯底從外延層上剝離，所述KOH溶液的溫度為30-100℃，所述KOH溶液的摩爾濃度為1-30mol/L；

在所述Al_1-xGa_xN緩沖層上設置N電極；

采用劈裂技術將所述外延層和所述永久基板分割成多個發光二極管芯片，其中，所述永久基板為所述發光二極管芯片的P電極。

可選地，所述劃道的深度為10-200μm，各所述劃道之間的距離為0.01-1mm。

可選地，所述金屬反光層為NiAg、Ag、Al、NiAl、CrAl、Au或者Pt。

在本發明一種可能的實現方式中，所述將所述金屬反光層與永久基板鍵合，包括：

采用粘合膠將所述金屬反光層與所述永久基板鍵合。

可選地，所述粘合膠為硅膠或者環氧樹脂。

在本發明另一種可能的實現方式中，所述將所述金屬反光層與永久基板鍵合，包括：