结构LED芯片的制造方法包括:
[0036]首先，请参考图3，执行步骤S101，提供前端结构，所述前端结构包括第一衬底10，形成于所述第一衬底10正面上的功能层11 ;较佳的，第一衬底10的可以选择为蓝宝石衬底，硅衬底、硅碳衬底或者图形化的衬底，本实施例中采用蓝宝石衬底。功能层11包括依次形成于第一衬底10正面上的未掺杂氮化镓层(U-GaN) 110,N型氮化镓层(N-GaN) 111、量子阱层(MQW) 112、Ρ型氮化镓层(P-GaN) 113、电流扩展层114、反射镜115以及金属键合层116。具体的，所述未掺杂氮化镓层110、N型氮化镓层111、量子阱层112和P型氮化镓层113可以采用MOCVD/MBE分子束外延等生长方法依次形成，所述电流扩展层114的材料例如可以是ITO (掺锡氧化铟)、氧化锌(ZnO)或AZO (掺铝氧化锌)等低电阻、高透光率的薄膜氧化物，可以通过溅射(Sputter)方式或者等离子辅助沉积(RPD)方式形成。所述反射镜115的材料例如可以是铝(Al)、银(Ag)，可以通过蒸镀形成。或者反射镜115选择为分布式布拉格反射镜(DBR)。所述金属键合层116的材料例如可以是金(Au)、锡(Sn)或者金锡合金。
[0037]接着，请参考图4，执行步骤S102，提供第二衬底12，通过所述功能层11与所述前端结构相键合；具体的，所述第二衬底12的材质可以包括硅(Si)、铜(Cu)、钨(W)或者钼(Mo)等，从而具备较好的导热和导电性。第二衬底12具体通过金属键合层116与所述前端结构键合在一起。
[0038]然后，请参考图5，执行步骤S103，采用光斑小于等于150 μπι见方的激光束对所述前端结构进行照射，以剥离所述第一衬底。较佳的，在剥离所述第一衬底之前，先将所述第一衬底背面抛光至平整无划痕，防止由于表面粗糙而影响激光束的光斑。其中图5示出了垂直结构LED芯片的俯视图，包括多个单元(Die) 13，在本发明中，采用的激光束光斑15小于等于150 μπι见方，因此，光斑15的面积很小，则在第一衬底与氮化镓之间照射后，使得氮化镓分解，释放出的气体(氮气)的量就很少，从而能够确保冲击力很小，并且使得应力释放更为缓和，也就降低了对氮化镓材质的损伤，达到了降低漏电风险的目的。由于本发明的小光斑对氮化镓的影响很小，因此，不比像现有技术中那样需要将光斑重叠在切割道14上，而是可以直接采用激光束对一个单元13依次照射，故大大降低了操作复杂性，提高了可操作性。优选的，在本发明中，采用的激光束的波长小于等于355nm，例如选择为248nm、355nm等，且使得所述光斑15的均匀性小于等于5%，从而获得更佳的剥离效果。如图6所示，所述第一衬底被剥离，所述第二衬底12作为垂直结构LED芯片的衬底。
[0039]在剥离第一衬底之后，还包括:去除第一衬底剥离后产生的镓(Ga)。可以采用湿法过程去除，涉及溶液包括HCL等镓与反应的酸或者碱也是可以的。
[0040]之后，如图7所示，刻蚀所述未掺杂氮化镓层，暴露出N型氮化镓层111。这一刻蚀过程可以是整面刻蚀，或者图形化刻蚀，本发明实施例中采用的是整面刻蚀。待N型氮化镓层111暴露出之后，对暴露出的N型氮化镓层111进行表面粗化处理。例如采用氢氧化钾(KOH)溶液、硫酸(H2SO4)溶液等，获得粗糙表面16，以提高出光率。
[0041]最后，如图8所示，在表面粗化后的N型氮化镓层111上形成N电极17，其材质例如可以是镍(Ni)/金(Au)，销(Al)/钛(Ti)/铂(Pt)/金(Au)，络(Cr)/铂(Pt)/金(Au)等。并蒸镀钝化层18，覆盖表面粗化后的N型氮化镓层111，所述钝化层18的材质例如可以是氧化硅。
[0042]由此，本发明的垂直结构LED芯片制造完成，通过采用光斑小于等于150 μ m见方的激光束对所述前端结构进行照射，以剥离所述第一衬底。相比现有技术，由于采用的光斑较小，降低了剥离过程中对前端结构的损伤，从而有利于提升制得的垂直结构LED芯片的良率。此外，还消除了剥离时对切割道对准的限制，提高激光剥离工艺的可操作性。
[0043]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种垂直结构LED芯片的制造方法，包括: 提供前端结构，所述前端结构包括第一衬底，形成于所述第一衬底正面上的功能层； 提供第二衬底，通过所述功能层与所述前端结构相键合； 采用光斑小于等于150 μ m见方的激光束对所述前端结构进行照射，以剥离所述第一衬底。2.如权利要求1所述的垂直结构LED芯片的制造方法，其特征在于，所述激光束的波长小于等于355nm03.如权利要求1所述的垂直结构LED芯片的制造方法，其特征在于，所述光斑的均匀性小于等于5%。4.如权利要求1所述的垂直结构LED芯片的制造方法，其特征在于，所述功能层包括依次层叠形成于所述第一衬底正面上的未掺杂氮化镓层、N型氮化镓层、量子阱层、P型氮化镓层、电流扩展层、反射镜以及金属键合层。5.如权利要求4所述的垂直结构LED芯片的制造方法，其特征在于，所述第二衬底通过金属键合层与所述前端结构相键合。6.如权利要求1所述的垂直结构LED芯片的制造方法，其特征在于，在第二衬底键合后，在剥离第一衬底之前，还包括: 将所述第一衬底背面抛光至平整无划痕。7.如权利要求1所述的垂直结构LED芯片的制造方法，其特征在于，在剥离第一衬底之后，还包括: 去除第一衬底剥离后产生的镓； 刻蚀未掺杂氮化镓层，暴露出N型氮化镓层； 对暴露出的N型氮化镓层进行表面粗化处理； 形成N电极，并蒸镀钝化层。
【专利摘要】本发明揭示了一种垂直结构LED芯片的制造方法。包括：提供前端结构，所述前端结构包括第一衬底，形成于所述第一衬底正面上的功能层；提供第二衬底，通过所述功能层与所述前端结构相键合；采用光斑小于等于150μm见方的激光束对所述前端结构进行照射，以剥离所述第一衬底。由于采用的光斑较小，降低了剥离过程中对前端结构的损伤，从而有利于提升制得的垂直结构LED芯片的良率。此外，还消除了剥离时对切割道对准的限制，提高激光剥离工艺的可操作性。
【IPC分类】H01L33/00
【公开号】CN104882517
【申请号】CN201510145435
【发明人】吕孟岩, 张宇, 李起鸣, 徐慧文
【申请人】映瑞光电科技(上海)有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年3月30日...