镓层；23.氮化铝层；24.第二氮化镓层；30.N型层；40.量子阱层；50.P型层；61.N型电极；62.P型电极；611 (621).欧姆接触层；612 (622).反光金属层；613 (623).第一金属融合层；70.第二金属融合层；80.第二衬底；90.沟槽。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图和实施例对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。
[0032]实施例1
参看附图1，提供第一衬底10，为蓝宝石平片衬底、蓝宝石图形化衬底、硅衬底、碳化硅衬底、氮化镓衬底、玻璃衬底中的任意一种，此处优选蓝宝石图形化衬底，在第一衬底10表面制备外延片，外延片结构至少包括MOCVD法沉积的成核层21、厚度为0.5~5微米的非掺杂或N型掺杂的第一氮化镓层22、厚度为0.5-5微米的非掺杂或N型掺杂第二氮化镓层24、N型层30、量子阱层40和P型层50 ;其中，在MOCVD法沉积第一氮化镓层22结束后，利用PVD法在第一氮化镓层22表面沉积一层厚度为1~10000埃的氮化铝层23，因第一氮化镓层22为表面平整结构，在其上可沉积得到质量较优的氮化铝层23，利用第一氮化镓层22阻挡及缓冲第一衬底10与后续外延层之间因晶格失配产生的缺陷及应力，而利用氮化铝层23再次阻挡及缓冲第一衬底10与第一氮化镓层22及后续外延层因晶格不匹配产生的缺陷及应力，提升后续MOCVD法沉积的非掺杂或N型掺杂第二氮化镓层24、N型层30、量子阱层40和P型层50组成的半导体结构的晶体质量，降低因晶格质量不佳造成的发光效率降低的现象。
[0033]参看附图2~4，随后制备N型电极61和P型电极62，所述N型和P型电极61、62由从外延层开始依次为欧姆接触层611 (621)、反光金属层612 (622)和第一金属融合层613 (623)组成，其中，反光金属层612 (622)材料为铝或银或金材料；将包含N型和P型电极61、62的外延片键合于沉积有第二金属融合层70的第二衬底80上，使第二金属融合层70与N型和P型电极61、62表面的第一金属融合层613 (623)接触，并施加压力使其紧密接触，后升温促使两金属融合层熔融粘结在一起，实现键合第二衬底80的目的，第二衬底为S1、SiC或Cu衬底中的一种。然后，如附图5所示，对第一衬底10非外延层面进行研磨减薄至30~80微米，当然此研磨步骤为非必须步骤，本发明为易于后续制程的进行，故将第一衬底10研磨减薄至适当厚度。再利用激光切割第一衬底10的研磨面形成数目大于I的沟槽90，当然，沟槽也可使用金刚石切割形成。沟槽90底部位于第一氮化镓层22与氮化铝层23接触表面或者该沟槽90底部延伸至氮化铝层23内部，但终止于氮化铝层23与第二氮化镓层24的接触表面；所述沟槽90多条交错形成网状结构分布于第一衬底10非外延层面(附图6和7)。后再将具有沟槽90的外延片置入湿法蚀刻溶液中，湿法蚀刻溶液选用NaOH、K0H、Ba (OH)2, RbOH, CsOH, FrOH中一种或几种的混合溶液，此处优选使用NaOH溶液，同时配合超声震荡，利用湿法蚀刻溶液腐蚀氮化铝层23，实现第一衬底10的剥离，最终形成倒装发光二极管结构(附图8和9)。
[0034]由于PVD法沉积的氮化铝层23具有低温生长的多晶格薄膜特性，当利用湿法蚀刻溶液进行蚀刻时，在较温和条件下即可进行，例如在NaOH溶液中，30~60 V下即可达到Inm/min的蚀刻速率，且因沟槽90呈网状结构分布于第一衬底10的非外延层面，增加了氮化铝层23与湿法蚀刻溶液的接触面积，加快了蚀刻速率，有效提升了生产速率；同时，由于第一氮化镓层22和氮化铝层23有效的阻挡及缓冲了第一衬底10与外延层因晶格不匹配产生的缺陷及应力，有效提升了后续沉积外延层的晶体质量，使得最终制备的倒装发光二极管避免了因晶格质量不佳造成的发光效率降低的现象，有效改善发光二极管的发光效率。
[0035]应当理解的是，上述具体实施方案为本发明的优选实施例，本发明的范围不限于该实施例，凡依本发明所做的任何变更，皆属本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种利用湿法蚀刻进行衬底剥离的发光二极管制备方法，包括以下步骤: 提供第一衬底； 在所述第一衬底表面制备外延片，所述外延片结构至少包括第一氮化镓层、第二氮化镓层、N型层、量子阱层及P型层； 制备N型和P型电极，将包含N型和P型电极的外延片键合于第二衬底上； 后利用湿法蚀刻剥离第一衬底形成倒装发光二极管结构； 其特征在于:所述第一氮化镓层与第二氮化镓层之间还包括一物理气相沉积法沉积的氮化铝层；所述湿法蚀刻前还包括在第一衬底非外延层表面形成沟槽的步骤，所述沟槽的底部位于所述氮化铝层与第一氮化镓层接触表面或氮化铝层内部，以方便蚀刻溶液腐蚀氮化铝层，实现第一衬底的剥离。2.根据权利要求1所述的一种利用湿法蚀刻进行衬底剥离的发光二极管制备方法，其特征在于:所述第一衬底为蓝宝石平片衬底、蓝宝石图形化衬底、硅衬底、碳化硅衬底、氮化镓衬底、玻璃衬底中的任意一种。3.根据权利要求1所述的一种利用湿法蚀刻进行衬底剥离的发光二极管制备方法，其特征在于:所述第二衬底为S1、SiC或Cu衬底。4.根据权利要求1所述的一种利用湿法蚀刻进行衬底剥离的发光二极管制备方法，其特征在于:所述湿法蚀刻溶液为NaOH、K0H、Ba(OH)2、RbOH, CsOH, FrOH中一种或几种的混合溶液。5.根据权利要求1所述的一种利用湿法蚀刻进行衬底剥离的发光二极管制备方法，其特征在于:所述氮化铝层厚度为I?10000埃。6.根据权利要求1所述的一种利用湿法蚀刻进行衬底剥离的发光二极管制备方法，其特征在于:所述沟槽采用激光切割或金刚石切割形成。7.根据权利要求1所述的一种利用湿法蚀刻进行衬底剥离的发光二极管制备方法，其特征在于:所述沟槽数目大于I。8.根据权利要求1所述的一种利用湿法蚀刻进行衬底剥离的发光二极管制备方法，其特征在于:所述沟槽在第一衬底非外延层表面形成网状分布结构。9.根据权利要求1所述的一种利用湿法蚀刻进行衬底剥离的发光二极管制备方法，其特征在于:所述N型和P型电极包括欧姆接触层、反光金属层和第一金属融合层。10.根据权利要求9所述的一种利用湿法蚀刻进行衬底剥离的发光二极管制备方法，其特征在于:所述反光金属层材料为铝或银或金材料。11.根据权利要求1所述的一种利用湿法蚀刻进行衬底剥离的发光二极管制备方法，其特征在于:所述第一氮化镓层和第二氮化镓层均为厚度0.5-5微米的非掺杂层或N型掺杂层。
【专利摘要】本发明提出了一种利用湿法蚀刻进行衬底剥离的发光二极管制备方法，先利用二次成长方式，制作并插入一层氮化铝层，藉由该层终止因衬底与后续外延层的晶格失配所导致缺陷的延伸；同时，二次成长中PVD法制备的氮化铝层因低温生长的多晶格特性，利用简单湿法方式即可腐蚀去除，以达到第一衬底简单、快速剥离的目的。
【IPC分类】H01L21/78, H01L33/00, H01L33/22
【公开号】CN105047769
【申请号】CN201510343304
【发明人】李政鸿, 徐志波, 林兓兓, 其他发明人请求不公开姓名
【申请人】安徽三安光电有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月19日