形成倒装蓝光ＬＥＤ芯片的方法技术

一种形成倒装蓝光ＬＥＤ芯片的方法，包括：提供衬底，在所述衬底上形成过渡层；在所述过渡层上形成ＧａＮ层，且所述过渡层与所述ＧａＮ层晶格常数匹配；在所述ＧａＮ层上形成管芯；形成正电极、负电极；选择性刻蚀掉所述过渡层，将所述衬底剥离，形成待倒装的蓝光ＬＥＤ芯片。本发明专利技术的形成倒装蓝光ＬＥＤ芯片的方法，通过在衬底与ＧａＮ层之间形成过渡层，在ＬＥＤ芯片形成之后，利用选择性刻蚀腐蚀掉过渡层，使衬底与ＬＥＤ芯片剥离，在选择性刻蚀腐蚀掉过渡层时，不会损失有源层，不会降低ＬＥＤ芯片的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体照明领域，尤其涉及一种形成倒装蓝光LED芯片的方法。
技术介绍
半导体发光二极管即LED (Light Emitting Diode)，是一种半导体固体发光器件。 它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量 而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫等色的光。蓝光LED通常采用A1203蓝宝石衬底，蓝宝石衬底硬度高、热导率和电导率低。如果 采用正装结构，一方面会带来静电的问题，另一方面，在大电流情况下会带来散热问题。另 外，由于正面电极朝上，会遮掉一部分光，发光效率会降低。大功率蓝光LED通过芯片倒装 技术(flip chip)可以比传统的封装技术得到更多的有效出光。图1为现有的一种倒装蓝光LED芯片的示意图，图中仅显示了一个LED单元，参考 图1，倒装蓝光芯片10通过正电极16与负电极17与焊接面板20连接，焊接面板20的材料 为Si或A1或Cu，当在正电极16与负电极17上施加电压时，有源层12受激发光，向正面发 出的光经缓冲层13以及截顶倒金字塔形GaN层15射出芯片，向背面发出的光经帽层11后 由反射层14反射，经由有源层12、缓冲层13以及截顶倒金字塔形GaN层反射和折射后射出-H-- I I心片。图2为现有技术的形成倒装蓝光LED芯片的方法，参考图2，现有技术中，形成图1 所示的倒装蓝光LED芯片的方法为，在蓝宝石衬底18上形成蓝光LED芯片后，将其倒装在 焊接面板20上，通过正电极16与负电极17与焊接面板20连接，然后用激光30沿箭头40 方向扫描整个蓝宝石衬底18，激光30穿过蓝宝石衬底18到达截顶倒金字塔形GaN层15， 并将截顶倒金字塔形GaN层15中的GaN在高温下热分解，GaN中的成分氮(N)变为气体排 出，GaN中的成分镓(Ga)变为液态，从而达到将蓝宝石衬底与截顶倒金字塔形GaN层15分 离的目的。然而，利用以上所述的形成倒装蓝光LED芯片的方法，在用激光照射LED芯片时， 激光会进入有源层，对有源层造成损伤，从而会影响LED芯片的性能。2009年3月11日授权公告的公告号为“CN100468796C”的中国专利公开了一种 “LED倒装芯片的制备方法”，然而，也没有解决以上所述的技术问题。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是现有技术的形成倒装蓝光LED芯片的方法，容易损伤有源层。为解决上述问题，本专利技术提供一种形成倒装蓝光LED芯片的方法，包括提供衬底；在所述衬底上形成过渡层；在所述过渡层上形成GaN层，且所述过渡层与所述GaN层晶格常数匹配；4在所述GaN层上管芯；形成正电极、负电极；选择性刻蚀掉所述过渡层，将所述衬底剥离，形成待倒装的蓝光LED芯片。可选的，所述管芯包括依次形成于所述GaN层上的n-GaN缓冲层、有源层、p_GaN 帽层，所述缓冲层部分与所述有源层、帽层叠加。可选的，所述GaN层呈截顶金字塔形。可选的，还包括在形成帽层后，在所述帽层上形成金属接触层；所述正电极形成于所述金属接触层上，所述负电极形成于所述缓冲层上。可选的，在所述衬底上形成过渡层之前，还包括 在所述衬底上形成掩膜层；图形化所述掩膜层，定义出LED单元；在所述衬底上形成过渡层包括在所述衬底上定义出的LED单元上形成过渡层。可选的，所述过渡层的材料为磷化硼。可选的，所述形成过渡层的方法为氢化物气相外延。可选的，所述在所述过渡层上形成GaN层的方法为金属有机物化学气相沉积。可选的，在选择性刻蚀掉所述过渡层，将所述衬底剥离之前，还包括形成光刻胶层，包覆所述衬底、过渡层、GaN层、缓冲层、有源层、帽层、正电极以及 负电极；图形化所述光刻胶层，露出所述过渡层的侧面；在露出所述过渡层的侧面后，所述 选择性刻蚀掉所述过渡层，将所述衬底剥离包括用氯化氢气体从所述过渡层的侧面选择性刻蚀掉过渡层，将所述衬底剥离。可选的，在所述缓冲层上形成负电极包括在所述衬底、金属接触层以及缓冲层形成的表面上形成光刻胶层；图形化所述光刻胶层，在所述光刻层上形成位于缓冲层上的开孔，定义出负电极 的位置；以所述图形化的光刻胶层为掩膜，在所述开孔内沉积导电材料；灰化去除光刻胶，光刻胶层上的导电材料被剥离，去除被剥离的导电材料，所述开 孔内的导电材料作为负电极。可选的，所述导电材料为Ti或者Al或者Au。可选的，所述在所述金属接触层上形成正电极包括在所述衬底、金属接触层以及缓冲层形成的表面上形成光刻胶层；图形化所述光刻胶层，在所述光刻层上形成位于所述金属接触层上开孔，定义出 正电极的位置；以所述图形化的光刻胶层为掩膜，沉积导电材料于所述光刻胶层上以及所述开孔 内；灰化去除光刻胶层，光刻胶层上的导电材料被剥离，去除被剥离的导电材料，所述 开孔内的导电材料作为正电极。可选的，所述导电材料为Al。5可选的，所述形成管芯的方法包括用金属有机物化学气相沉积在所述GaN层上依次形成n-GaN缓冲层、有源层、 p-GaN帽层、金属接触层；在所述金属接触层上形成光刻胶层；图形化所述光刻胶层，露出边缘部分的金属接触层；以所述图形化的光刻胶层为掩膜，依次刻蚀去除有源层、帽层、金属接触层，使所 述缓冲层部分与所述有源层、帽层、金属接触层叠加。可选的，所述衬底为蓝宝石衬底。可选的，还包括将所述待倒装的蓝光LED芯片倒装于焊接面板上；在GaN层上形成光刻胶层；图形化光刻胶层，利用图形化的光刻胶层为掩膜干法刻蚀GaN层形成光子晶体。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点本专利技术的形成倒装蓝光LED芯片的方法，通过在衬底与GaN层之间形成过渡层，在 LED芯片形成之后，利用选择性刻蚀腐蚀掉过渡层，使衬底与LED芯片剥离，在选择性刻蚀 腐蚀掉过渡层时，不会损失有源层，不会降低LED芯片的性能。附图说明图1为现有的一种倒装蓝光LED芯片的示意图；图2为现有技术的形成倒装蓝光LED芯片的方法；图3为本专利技术具体实施方式的形成倒装蓝光LED芯片的方法的流程图；图4a 图4o为本专利技术具体实施例的形成倒装蓝光LED芯片的方法的剖面结构示 意图。具体实施例方式本专利技术具体实施方式的形成倒装蓝光LED芯片的方法，通过在衬底与GaN层之间 形成过渡层，在LED芯片形成之后，利用选择性刻蚀腐蚀掉过渡层，使衬底与LED芯片剥离。为了使本领域技术人员可以更好的理解本专利技术，下面结合附图详细说明本专利技术的 具体实施例。图3为本专利技术具体实施方式的形成倒装蓝光LED芯片的方法的流程图，参考图3， 本专利技术具体实施方式的形成倒装蓝光LED芯片的方法包括步骤S1，提供衬底；步骤S2，在所述衬底上形成过渡层；步骤S3，在所述过渡层上形成GaN层，该GaN层呈截顶金字塔形，且所述过渡层与 所述GaN层晶格常数匹配；步骤S4，在所述GaN层上形成管芯；步骤S5，形成正电极、负电极；步骤S6，选择性刻蚀掉所述过渡层，将所述衬底与所述管芯剥离，形成待倒装的蓝 光LED芯片。图4a 图4ο为本专利技术具体实施例的形成倒装蓝光LED芯片的方法的剖面结构示 意图，下面结合图3与图4a 图4ο详细说明本专利技术具体实施例的形成倒装蓝光LED芯片 的方法。结合参考图3与图4a，执行步骤Si，提供衬底40。衬底40可以为碳化硅SiC衬 底，蓝宝石(Al2O3)衬底或者硅衬底本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成倒装蓝光ＬＥＤ芯片的方法，其特征在于包括：提供衬底；在所述衬底上形成过渡层；在所述过渡层上形成ＧａＮ层，且所述过渡层与所述ＧａＮ层晶格常数匹配；在所述ＧａＮ层上形成管芯；形成正电极、负电极；选择性刻蚀掉所述过渡层，将所述衬底剥离，形成待倒装的蓝光ＬＥＤ芯片。

【技术特征摘要】
一种形成倒装蓝光LED芯片的方法，其特征在于包括提供衬底；在所述衬底上形成过渡层；在所述过渡层上形成GaN层，且所述过渡层与所述GaN层晶格常数匹配；在所述GaN层上形成管芯；形成正电极、负电极；选择性刻蚀掉所述过渡层，将所述衬底剥离，形成待倒装的蓝光LED芯片。2.如权利要求1所述的形成倒装蓝光LED芯片的方法，其特征在于，所述管芯包括依 次形成于所述GaN层上的n-GaN缓冲层、有源层、p-GaN帽层，所述缓冲层部分与所述有源层、帽层叠加。3.如权利要求1所述的形成倒装蓝光LED芯片的方法，其特征在于，所述GaN层呈截顶金字塔形。4.如权利要求2所述的形成倒装蓝光LED芯片的方法，其特征在于，还包括在形成帽 层后，在所述帽层上形成金属接触层；所述正电极形成于所述金属接触层上，所述负电极形成于所述缓冲层上。5.如权利要求1所述的形成倒装蓝光LED芯片的方法，其特征在于，在所述衬底上形成 过渡层之前，还包括在所述衬底上形成掩膜层； 图形化所述掩膜层，定义出LED单元；在所述衬底上形成过渡层包括在所述衬底上定义出的LED单元形成过渡层。6.如权利要求1或5所述的形成倒装蓝光LED芯片的方法，其特征在于，所述过渡层的 材料为磷化硼。7.如权利要求6所述的形成倒装蓝光LED芯片的方法，其特征在于，所述形成过渡层的 方法为氢化物气相外延。8.如权利要求1所述的形成倒装蓝光LED芯片的方法，其特征在于，所述在所述过渡层 上形成GaN层的方法为金属有机物化学气相沉积。9.如权利要求1所述的形成倒装蓝光LED芯片的方法，其特征在于，在选择性刻蚀掉所 述过渡层，将所述衬底剥离之前，还包括形成光刻胶层，包覆所述衬底、过渡层、GaN层、缓冲层、有源层、帽层、正电极以及负电极；图形化所述光刻胶层，露出所述过渡层的侧面；在露出所述过渡层的侧面后，所述选择性刻蚀掉所述过渡层，将所述衬底剥离包括 用氯化氢气体从所述过渡层的侧面选择性刻蚀掉过渡层，将所述衬底剥离。10.如权利要求4所述的形成倒...

【专利技术属性】
技术研发人员：张汝京，肖德元，
申请(专利权)人：映瑞光电科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31