层位于GaAs衬底和第一基板之间。
[0117] 其中，本步骤同实施例=中步骤302，在此不再寶述。
[0118] 步骤503、采用HF酸和去离子&0的混合液，对键合后的第一外延片进行腐蚀，直 到在N型AlAs牺牲层被腐蚀后第一外延片分成第一部分和第二部分。
[0119] 其中，第一部分包括GaAs衬底、W及依次覆盖在GaAs衬底上的N型GaAs缓冲层、 第一N型GaxIrvxP层、N型GaAs层、和第二N型GaxIrvxP层。
[0120] 其中，第二部分包括N型GalnP腐蚀停层、W及依次覆盖在N型GalnP腐蚀停层上 的N型GaAs欧姆接触层、N型AllnP层、量子阱层、P型层、和第一基板。
[0121] HF酸和去离子&0的混合液和N型AlAs牺牲层发生化学反应，生成AlFs和 A1Fw(H2〇)6^混合物，同时，还产生氧化神颗粒。并且，HF酸和去离子H20的混合液与磯化物 材料（比如第二N型GaxIrvxP层和N型GalnP腐蚀停层）不发生化学反应，所W采用HF酸 和去离子&0的混合液腐蚀N型AlAs牺牲层，对第一部分中的衬底、W及第二部分均起保 护作用。
[0122] 可选地，HF酸和去离子&0的混合液浓度为30%-60%。下表1示出了采用不同浓 度的HF酸和去离子&0的混合液腐蚀N型AlAs牺牲层后，采用金相显微镜观察，在10X/0. 3 视场下观察出的第一部分上附着的反应物颗粒密度。可W看出，当HF酸和去离子&0的混 合液为50%时，第一部分上附着的反应物颗粒最少。因此，HF酸和去离子&0的混合液浓 度优选为50%。
[012引表1[0124]
【主权项】
1. 一种发光二极管外延片，其特征在于，所述发光二极管外延片包括GaAs衬底、以及 在所述GaAs衬底上生长的第一外延层，所述第一外延层包括依次位于所述GaAs衬底上的 N型GaAs缓冲层、第一 N型GaxIrvxP层、N型GaAs层、N型AlAs牺牲层、N型GaInP腐蚀停 层、N型GaAs欧姆接触层、N型AlInP层、量子阱层、和P型层，0. 47〈X〈0. 51。
2. -种发光二极管外延片的制备方法，适用于制备AlGaInP发光二极管外延片，其特 征在于，所述方法包括： 提供GaAs衬底； 在所述GaAs衬底上生长第一外延层，得到发光二极管外延片； 其中所述第一外延层包括依次位于所述GaAs衬底上的N型GaAs缓冲层、第一 N型 GaxIrvxP层、N型GaAs层、N型AlAs牺牲层、N型GaInP腐蚀停层、N型GaAs欧姆接触层、N 型AlInP层、量子阱层、和P型层，0. 47〈X〈0. 51。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于， 所述第一 N型GaxIrvxP层的生长条件包括，生长温度为640-660度、TMGa流量为 40-50sccm、TMIn 流量为 800-850sccm、PH3流量为 900-1 lOOsccm、厚度为 100-300nm、掺杂 浓度为le-18~5e-18、晶格失配为-200~-350s ; 所述N型GaAs层的生长条件包括，生长温度为640-670度、TMGa流量为80-100sccm、 AsH3流量为 400-450sccm、厚度为 100-500nm、掺杂浓度为 le-18 ~5e-18 ; 所述N型AlAs牺牲层的生长条件包括，生长温度为640-670度、TMAl流量为 200-250sccm、AsH3流量为 400-450sccm、厚度为 10-20nm、掺杂浓度为 le-18 ~5e-18。
4. 一种发光二极管芯片的制备方法，适用于制备AlGaInP发光二极管芯片，其特征在 于，所述方法包括： 步骤A1、提供第一外延片，所述第一外延片为权利要求1所述的发光二极管外延片； 步骤B1、将所述第一外延片键合到第一基板上，所述第一外延层位于所述GaAs衬底和 所述第一基板之间； 步骤Cl、采用HF酸和去离子H2O的混合液，对键合后的第一外延片进行腐蚀，直到在所 述N型AlAs牺牲层被腐蚀后所述第一外延片分成第一部分和第二部分；所述第一部分包括 所述GaAs衬底、所述N型GaAs缓冲层、所述第一 N型GaxIrvxP层和所述N型GaAs层；所述 第二部分包括所述N型GaInP腐蚀停层、所述N型GaAs欧姆接触层、N型AlInP层、所述量子 阱层、所述P型层、和所述第一基板；所述HF酸和去离子H 2O的混合液的浓度为30 % -60 %; 步骤D1、采用HCl和H2O的混合液去除所述第二部分中所述N型GaInP腐蚀停层，并将 去除所述N型GaInP腐蚀停层后的第二部分加工成发光二极管芯片。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述HF酸和去离子H 20的混合液浓度为 50%〇
6. -种衬底回收方法，其特征在于，所述方法包括： 步骤A2、提供第一外延片，所述第一外延片为权利要求1所述的发光二极管外延片； 步骤B2、将所述第一外延片键合到第一基板上，所述第一外延层位于所述GaAs衬底和 所述第一基板之间； 步骤C2、采用HF酸和去离子H2O的混合液，对键合后的第一外延片进行腐蚀，直到在所 述N型AlAs牺牲层被腐蚀后所述第一外延片分成第一部分和第二部分；所述HF酸和去离 子H2O的混合液的浓度为30 % -60 % ; 步骤D2、依次去除所述第一部分中所述N型GaAs层和所述第一 N型GaxIrvxP层，得到 处理后的GaAs衬底； 步骤E2、在所述处理后的GaAs衬底上生长第一外延层，得到又一所述第一外延片；或 者，在所述处理后的GaAs衬底上生长第二外延层，得到第二外延片，所述第二外延层包括 依次位于所述处理后的GaAs衬底上的N型GaAs缓冲层、N型GaInP腐蚀停层、所述N型 GaAs欧姆接触层、N型AlInP层、量子阱层、和P型层。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步骤E2之前，所述方法还包括： 步骤F2、对所述处理后的GaAs衬底进行高温处理，高温处理条件包括，温度为600-700 度，N2流量为l-3L/min，时间为10-30min。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤F2还包括： 对高温处理后的GaAs衬底进行等离子体预清洗处理，等离子体预清洗处理条件包括， 使用的刻蚀混合气为SF6+Ar，流量为0. 5-lL/min，时间为l-5min。
9. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤D2包括： 先将所述第一部分浸入H3P04、H20 2、以及H2O的混合液、或者氨水、H2O2、以及H 2O的混合 液中，直到去除所述N型GaAs层； 再将去除所述N型GaAs层后的第一部分浸入H3POjP HCl的混合液、或者HCl和H2O的 混合液中，直到去除所述N型第一 N型GaxIrvxP层。
10. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于， 所述第一外延层还包括第二N型GaxIrvxP层，所述第二N型Ga xIrvxP层位于所述N型 GaAs层和所述N型AlAs牺牲层之间； 所述第一部分还包括所述第二N型GaxIrvxP层，所述第二N型Ga xIrvxP层覆盖在所述 N型GaAs层上； 所述步骤D2包括： 依次去除所述第一部分中的所述第二N型GaxIrvxP层、所述N型GaAs层、和所述第一 N型GaInP层，得到处理后的GaAs衬底。
【专利摘要】本发明公开了一种发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管芯片制备及衬底回收方法，属于发光二极管领域。发光二极管外延片包括：GaAs衬底、以及在GaAs衬底上生长的第一外延层，第一外延层包括依次位于GaAs衬底上的N型GaAs缓冲层、第一N型GaXIn1-XP层、N型GaAs层、N型AlAs牺牲层、N型GaInP腐蚀停层、N型GaAs欧姆接触层、N型AlInP层、量子阱层、和P型层，0.47<X<0.51。发光二极管外延片制备方法包括：提供GaAs衬底；在GaAs衬底上生长第一外延层，得到发光二极管外延片。本发明实施例实现了从第一外延片上将GaAs衬底剥离出来，且GaAs衬底未被破坏，减少环境污染；通过使用剥离出的GaAs衬底再制备外延片，实现了GaAs衬底的重复使用，这极大地降低了LED外延片的成本。
【IPC分类】H01L33-12, H01L33-00, H01L21-683, H01L33-02
【公开号】CN104810444
【申请号】CN201510094893
【发明人】邢振远, 董耀尽, 王世俊, 李彤
【申请人】华灿光电(苏州）有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年3月4日