一种发光二极管的衬底剥离结构、制作方法及剥离方法技术

本发明专利技术公开一种发光二极管的衬底剥离结构，在临时衬底表面形成SiO

Substrate peeling structure of light-emitting diode, manufacturing method and peeling method

The invention discloses a substrate peeling structure of a light emitting diode, which forms a SiO on the surface of a temporary substrate

【技术实现步骤摘要】
一种发光二极管的衬底剥离结构、制作方法及剥离方法
本专利技术涉及发光二极管
，尤其是指一种发光二极管的衬底剥离结构、制作方法及剥离方法。
技术介绍
在生长蓝绿发光二极管时，一般采用蓝宝石作为临时衬底，采用蓝宝石临时衬底剥离技术。蓝宝石临时衬底剥离技术可以使得衬底重复利用，也可以使得剥离的外延结构用于制作垂直结构的发光二极管，垂直结构的发光二极管明显地改善发光二极管的热传导效果。因此，蓝宝石剥离技术是改善发光二极管光衰，提高发光二极管使用寿命的关键技术。然而，现有技术中，发光二极管的外延结构直接生长在蓝宝石临时衬底上，在剥离蓝宝石临时衬底时，容易损坏蓝宝石临时衬底而无法重复利用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种发光二极管的衬底剥离结构、制作方法及剥离方法，以使衬底剥离不被损坏，获得较高的剥离良率。为达成上述目的，本专利技术的解决方案为：一种发光二极管的衬底剥离结构，在临时衬底表面形成SiO2图形层，在SiO2图形层上形成倒梯形孔洞，倒梯形孔洞贯穿至临时衬底的表面而裸露临时衬底；在SiO2图形层上、倒梯形孔洞侧壁及裸露的临时衬底上蒸镀AlN缓冲层；在AlN缓冲层上外延发光二极管的外延结构。进一步，在外延结构表面形成金属反射镜，金属反射镜键合在Si基板上。进一步，SiO2图形层的厚度为1-2.5um。进一步，外延结构包括第一型导电层、有源区、电子阻挡层、第二型导电层和欧姆接触层，第一型导电层形成在AlN缓冲层上，有源区形成在第一型导电层上，电子阻挡层形成在有源区，第二型导电层形成在电子阻挡层上，欧姆接触层形成在第二型导电层上；临时衬底为Al2O3、SiC、Si、GaN、AlN中的一种。一种发光二极管的衬底剥离结构的制作方法，包括以下步骤：一，在临时衬底上蒸镀SiO2图形层，通过ICP蚀刻在SiO2图形层上蚀刻形成倒梯形孔洞，倒梯形孔洞贯穿至临时衬底的表面；二，采用磁控溅射PVD在SiO2图形层上、倒梯形孔洞侧壁及裸露的临时衬底上蒸镀AlN缓冲层；三，采用MOCVD在AlN缓冲层上外延发光二极管的外延结构。进一步，在外延结构表面形成金属反射镜，金属反射镜键合在Si基板上。进一步，SiO2图形层的厚度为1-2.5um。进一步，外延结构包括第一型导电层、有源区、电子阻挡层、第二型导电层和欧姆接触层，第一型导电层形成在AlN缓冲层上，有源区形成在第一型导电层上，电子阻挡层形成在有源区，第二型导电层形成在电子阻挡层上，欧姆接触层形成在第二型导电层上；临时衬底为Al2O3、SiC、Si、GaN、AlN中的一种。一种发光二极管的衬底剥离方法，包括以下步骤：一，在临时衬底上蒸镀SiO2图形层，通过ICP蚀刻在SiO2图形层上蚀刻形成倒梯形孔洞，倒梯形孔洞贯穿至临时衬底的表面；二，采用磁控溅射PVD在SiO2图形层上、倒梯形孔洞侧壁及裸露的临时衬底上蒸镀AlN缓冲层；三，采用MOCVD在AlN缓冲层上外延发光二极管的外延结构；四，在外延结构表面制作金属反射镜，将金属反射镜键合在Si基板上；五，通过湿法腐蚀溶液腐蚀临时衬底与外延结构之间的SiO2图形层，剥离掉临时衬底；六，采用ICP蚀刻掉AlN缓冲层，裸露出外延结构，在外延结构表面制作第一电极，在Si基板背面制作第二电极。进一步，SiO2图形层的厚度为1-2.5um。进一步，外延结构包括第一型导电层、有源区、电子阻挡层、第二型导电层和欧姆接触层，第一型导电层形成在AlN缓冲层上，有源区形成在第一型导电层上，电子阻挡层形成在有源区，第二型导电层形成在电子阻挡层上，欧姆接触层形成在第二型导电层上；临时衬底为Al2O3、SiC、Si、GaN、AlN中的一种。采用上述方案后，本专利技术在临时衬底表面形成SiO2图形层，在SiO2图形层上形成倒梯形孔洞，在SiO2图形层上蒸镀AlN缓冲层，AlN缓冲层上形成外延结构。SiO2图形层上形成倒梯形孔洞使得SiO2图形层仍为连续的SiO2材料层，实现后续采用湿法腐蚀去除SiO2图形层，进而实现剥离，剥离速率快，且剥离的成品率高，不会损坏临时衬底。在形成倒梯形孔洞的SiO2图形层上蒸镀AlN缓冲层，在SiO2图形层表面以及倒梯形孔洞侧壁和底部形成AlN缓冲层，有效保护SiO2图形层在后续外延生长过程的升温变化而避免SiO2图形层的倒梯形孔洞被破坏，避免后续外延生长过程底层愈合不同，形成不连续的外延材料，导致发光二极管内量子效率严重下降。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术在临时衬底表面形成SiO2图形层示意图；图3是本专利技术在SiO2图形层上制作倒梯形孔洞示意图；图4是本专利技术在SiO2图形层表面形成AlN缓冲层示意图；图5是本专利技术在AlN缓冲层上生长外延层示意图。标号说明临时衬底1SiO2图形层2倒梯形孔洞21AlN缓冲层3外延结构4第一型导电层41有源区42电子阻挡层4第二型导电层44欧姆接触层45Si基板6键合层7。具体实施方式以下结合附图及具体实施例对本专利技术做详细描述。请参阅图1至图5所述，本专利技术揭示的一种发光二极管的衬底剥离结构，在临时衬底1表面形成SiO2图形层2，在SiO2图形层2上形成倒梯形孔洞21，倒梯形孔洞21贯穿至临时衬底1的表面而裸露临时衬底；在SiO2图形层2上、倒梯形孔洞21侧壁及裸露的临时衬底1上蒸镀AlN缓冲层3；在AlN缓冲层3上外延发光二极管的外延结构4。SiO2图形层2的厚度优选为1-2.5um。临时衬底1为Al2O3、SiC、Si、GaN、AlN中的一种。本实施例中，外延结构4包括第一型导电层41、有源区42、电子阻挡层43、第二型导电层44和欧姆接触层45，第一型导电层41形成在AlN缓冲层3上，有源区42形成在第一型导电层41上，电子阻挡层43形成在有源区42，第二型导电层44形成在电子阻挡层43上，欧姆接触层45形成在第二型导电层44上。在外延结构4表面形成金属反射镜5，金属反射镜5键合在Si基板6上，在金属反射镜5与Si基板6之间形成键合层7。本专利技术还揭示所述发光二极管的衬底剥离结构的制作方法，包括以下步骤：一，如图2及图3所示，在临时衬底1上蒸镀SiO2图形层2，通过ICP蚀刻在SiO2图形层2上蚀刻形成倒梯形孔洞21，倒梯形孔洞21贯穿至临时衬底1的表面。二，如图4所示，采用磁控溅射PVD在SiO2图形层2上、倒梯形孔洞21侧壁及裸露的临时衬底1上蒸镀AlN缓冲层3。三，采用MOCVD在AlN缓冲层3上外延发光二极管的外延结构4，本实施例中，外延结构4包括第一型导电层41、有源区42、电子阻挡层43、第二型导电层44和欧姆接触层45，第一型导电层41形成在AlN缓冲层3上，有源区42形成在第一型导电层41上，电子阻挡层43形成在有源区42，第二型导电层44形成在电子阻挡层43上，欧姆接触层45形成在第二型导电层44上。在外延结构4表面形成金属反射镜5，金属反射镜5键合在Si基板6上，在金属反射镜5与Si基板6之间形成键合层7。本专利技术还揭示一种发光二极管的衬底剥离方法，包括以下步骤：一，如图2及图3所示，在临时衬底1上蒸镀SiO2图形层2，通过ICP蚀刻在SiO2图形层2上蚀刻形成倒梯形孔洞21，倒梯形孔洞21贯穿至临时衬底1的表面。二，如图4所示，采用磁控溅射PVD在SiO2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管的衬底剥离结构，其特征在于：在临时衬底表面形成SiO

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管的衬底剥离结构，其特征在于：在临时衬底表面形成SiO2图形层，在SiO2图形层上形成倒梯形孔洞，倒梯形孔洞贯穿至临时衬底的表面而裸露临时衬底；在SiO2图形层上、倒梯形孔洞侧壁及裸露的临时衬底上蒸镀AlN缓冲层；在AlN缓冲层上外延发光二极管的外延结构。2.如权利要求1所述的一种发光二极管的衬底剥离结构，其特征在于：在外延结构表面形成金属反射镜，金属反射镜键合在Si基板上。3.如权利要求1所述的一种发光二极管的衬底剥离结构，其特征在于：SiO2图形层的厚度为1-2.5um。4.如权利要求1所述的一种发光二极管的衬底剥离结构，其特征在于：外延结构包括第一型导电层、有源区、电子阻挡层、第二型导电层和欧姆接触层，第一型导电层形成在AlN缓冲层上，有源区形成在第一型导电层上，电子阻挡层形成在有源区，第二型导电层形成在电子阻挡层上，欧姆接触层形成在第二型导电层上；临时衬底为Al2O3、SiC、Si、GaN、AlN中的一种。5.一种发光二极管的衬底剥离结构的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：一，在临时衬底上蒸镀SiO2图形层，通过ICP蚀刻在SiO2图形层上蚀刻形成倒梯形孔洞，倒梯形孔洞贯穿至临时衬底的表面；二，采用磁控溅射PVD在SiO2图形层上、倒梯形孔洞侧壁及裸露的临时衬底上蒸镀AlN缓冲层；三，采用MOCVD在AlN缓冲层上外延发光二极管的外延结构。6.如权利要求5所述的一种发光二极管的衬底剥离结构的制作方法，其特征在于：在外延结构表面形成金属反射镜，金属反射镜键合在Si基板上。7.如权利要求5所述的一种发光二极管的衬...

【专利技术属性】
技术研发人员：林志伟，陈凯轩，刘英策，姜伟，卓祥景，汪洋，童吉楚，陈亮，李俊贤，吴奇隆，
申请(专利权)人：厦门乾照光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35