專利名稱：高功率發(fā)光二極管移除襯底的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管的技術(shù)領(lǐng)域，特別是指發(fā)光二極管的襯底移除方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)芯片的基本結(jié)構(gòu)是在藍寶石襯底上外延生長一個外延層，例如 hGaN/GaN發(fā)光半導體材料)，然后在外延層的上表面制作正/負金屬電極用于注入電流， 實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換成光能。由于發(fā)光二極管是一種節(jié)能、環(huán)保、長壽命的固體光源，因此近十兒年來對半導體發(fā)光二極管技術(shù)的研究一直非?；钴S，希望將來能夠取代目前普遍使用的日光燈、白熾燈。 全世界許多大公司投入大量資金致力于提高大功率半導體發(fā)光二極管的發(fā)光效率，包括芯片的設計、制備工藝以及器件的封裝技術(shù)。對于大功率發(fā)光二極管來說，良好的散熱性能是保證較高的發(fā)光效率的一個重要前提。大多數(shù)藍光發(fā)光芯片的下部是導熱性較差的藍寶石襯底，芯片在工作時產(chǎn)生的熱量主要通過藍寶石襯底傳到外部。由于藍寶石較低的導熱系數(shù)，致使熱量的傳導受到阻礙，導致芯片溫度上升，從而造成其發(fā)光效率下降。目前有少數(shù)公司采取激光剝離藍寶石襯底的方法來提高芯片的散熱性能，但因設備昂貴、工藝復雜使得高性能發(fā)光芯片的成本上升。因此尋找一種低成本的藍寶石襯底的剝離方法就顯得非常重要。例如中國專利CN101157568揭示一種去除藍光發(fā)光芯片藍寶石襯底的方法，其采用氫氧化鈉溶液或其它堿性溶液與藍寶石反應，腐蝕藍寶石襯底，然后用去離子水清洗后即可獲得沒有藍寶石襯底或藍寶石襯底厚度顯著減小的發(fā)光芯片；具體工藝步驟如下 1.)在一個底部平整的容器中倒入氫氧化鈉溶液或其它堿性溶液，溶液高度控制在100微米以下，溶液的質(zhì)量百分濃度在-40%范圍內(nèi)；2.)將含有藍寶石襯底的芯片放入以上氫氧化鈉溶液或其它堿性溶液中，使得藍寶石襯底的一部分浸入到溶液中，靜置12至M小時，使藍寶石襯底全部或大部分腐蝕掉；3.)用去離子水將芯片沖洗干凈，放入烘箱中，在 100攝氏度下烘烤1至2小時。又中國專利CN101872814揭示一種去除GaN基LED芯片的藍寶石襯底的方法，包括步驟(1)采用圓片鍵合的方式制作導熱基座；(2)機械研磨藍寶石襯底；C3) ICP刻蝕藍寶石襯底，采用本發(fā)明提供的方法，可以在藍寶石襯底相對較厚時采用砂輪減薄藍寶石襯底的方法，當藍寶石襯底相對較薄時鉆石研磨的方法，既有利于去除藍寶石襯底的速度，也可避免高溫，有利于保證器件可靠性，而采用ICP刻蝕藍寶石，有助于保證去除藍寶石襯底后，GaN基外延層厚度均勻一致，同時采用本方法，可以方便地實現(xiàn)襯底轉(zhuǎn)移，不需專門的激光刻蝕設備，所用設備與普通的GaN基LED芯片制造設備通用，節(jié)省成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在提供一種高功率發(fā)光二極管移除襯底的方法，其具有快速移除、易于監(jiān)控及低成本的功效。
為達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下取一發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管的襯底與外延層之間具有一停止層，該停止層的材質(zhì)相異于襯底的材質(zhì)；以研磨器件對發(fā)光二極管的襯底進行研磨，使得襯底的厚度朝所述的停止層方向變?。槐O(jiān)控研磨器件對襯底的研磨進給變化；在研磨進給變化產(chǎn)生變異時，停止研磨動作。又本發(fā)明的另一技術(shù)方案如下取一發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管的襯底與外延層之間具有一停止層，該停止層的材質(zhì)相異于襯底的材質(zhì)；以研磨器件對發(fā)光二極管的襯底進行研磨，使得襯底的厚度朝所述的停止層方向變??；監(jiān)控發(fā)光二極管的研磨位置的光學變化；在發(fā)光二極管的研磨位置的光學變化產(chǎn)生變異時，停止研磨動作。在本發(fā)明的實施措施中所述的研磨進給變化產(chǎn)生變異是指研磨速度的變化。所述的研磨進給變化產(chǎn)生變異是指研磨阻抗的變化。所述的研磨位置的光學變化是指反射率產(chǎn)生變化。所述的研磨位置的光學變化是指透光率產(chǎn)生變化。本發(fā)明的優(yōu)點在于1.僅僅使用研磨方式對發(fā)光二極管的襯底進行研磨，而沒有再搭配其他的物理方式或化學方式進行襯底移除，所以操作簡便、成本低。2.由于研磨進給變化與研磨位置的光學變化，均為物理性變化，所以監(jiān)控結(jié)果的反應快且監(jiān)控方式簡單。


圖1為本發(fā)明的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明移除襯底的方法一流程示意圖；圖3為本發(fā)明移除襯底的方法二流程示意圖。
具體實施例方式以下即依本發(fā)明的目的、功效及結(jié)構(gòu)組態(tài)，舉出較佳實施例并配合附圖詳細說明。請參閱圖1，本發(fā)明所揭露的發(fā)光二極管10的構(gòu)成包含一襯底12，且該襯底12上外延生長一個外延層14 ；特別是，襯底12與外延層14之間具有一停止層16，且該停止層16 的材質(zhì)相異于襯底12的材質(zhì)。請參閱圖2，本發(fā)明移除上述的發(fā)光二極管的襯底的方法如下步驟S22，取上述結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管；步驟S24，以研磨器件對上述的發(fā)光二極管的襯底進行研磨，使得襯底的厚度朝上述的停止層方向變??；
步驟S^，監(jiān)控研磨器件對襯底的研磨進給變化；步驟S28，在研磨進給變化產(chǎn)生變異時，停止研磨動作；上述的研磨進給變化產(chǎn)生變異是指研磨速度的變化；或是研磨阻抗產(chǎn)生變化。本發(fā)明所揭示的發(fā)光二極管10的襯底12材質(zhì)相異于停止層16，所以研磨器件接觸襯底12時的研磨速度，與研磨器件接觸停止層16時的研磨速度，二者會不相同。當操作者監(jiān)控研磨速度，并且發(fā)現(xiàn)研磨速度產(chǎn)生變化，表示研磨器件已經(jīng)由原先接觸襯底12的狀態(tài)轉(zhuǎn)移成接觸停止層16 ；如此先前的襯底12已完全被移除。請參閱圖3，本發(fā)明移除上述的發(fā)光二極管的襯底的方法如下步驟S32，取上述的發(fā)光二極管；步驟S34，以研磨器件對上述的發(fā)光二極管的襯底進行研磨，使得襯底的厚度朝上述的停止層方向變薄；步驟S36，監(jiān)控發(fā)光二極管的研磨位置的光學變化；步驟S38，在發(fā)光二極管的研磨位置的光學變化產(chǎn)生變異時，停止研磨動作。上述的光學變化產(chǎn)生變異是指研磨面的反射率或透光率改變。由于發(fā)光二極管10的襯底12材質(zhì)相異于停止層16，所以二者的透光率不相同，因此監(jiān)控研磨接觸面的透光度，并在透光率改變時可以獲知襯底已被移除。同理，也可以通過反射率(反光率)的改變來判斷襯底12是否已完全移除。由上述說明，本發(fā)明僅僅使用研磨器件對襯底進行研磨，故所需成本低；再者本發(fā)明以研磨面由襯底變化成停止層時，研磨器件所產(chǎn)生的進給變化或研磨面所產(chǎn)生的光學變化，來做為襯底是否完全被移除的依據(jù)，故操作與監(jiān)控方便。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種高功率發(fā)光二極管移除襯底的方法，其特征在于，包括取一發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管的襯底與外延層之間具有一停止層，該停止層的材質(zhì)相異于襯底的材質(zhì)；以研磨器件對發(fā)光二極管的襯底進行研磨，使得襯底的厚度朝所述的停止層方向變??；監(jiān)控研磨器件對襯底的研磨進給變化； 在研磨進給變化產(chǎn)生變異時，停止研磨動作。
2.如權(quán)利要求1所述的高功率發(fā)光二極管移除襯底的方法，其特征在于研磨進給變化產(chǎn)生變異是指研磨速度的變化。
3.如權(quán)利要求1所述的高功率發(fā)光二極管移除襯底的方法，其特征在于研磨進給變化產(chǎn)生變異是指研磨阻抗的變化。
4.一種高功率發(fā)光二極管移除襯底的方法，其特征在于，包括取一發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管的襯底與外延層之間具有一停止層，該停止層的材質(zhì)相異于襯底的材質(zhì)；以研磨器件對發(fā)光二極管的襯底進行研磨，使得襯底的厚度朝所述的停止層方向變??；監(jiān)控發(fā)光二極管的研磨位置的光學變化；在發(fā)光二極管的研磨位置的光學變化產(chǎn)生變異時，停止研磨動作。
5.如權(quán)利要求4所述的高功率發(fā)光二極管移除襯底的方法，其特征在于發(fā)光二極管的研磨位置的光學變化是指反射率產(chǎn)生變化。
6.如權(quán)利要求4所述的高功率發(fā)光二極管移除襯底的方法，其特征在于發(fā)光二極管的研磨位置的光學變化是指透光率產(chǎn)生變化。
全文摘要
本發(fā)明是一種高功率發(fā)光二極管移除襯底的方法，其是取一發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管的襯底與外延層之間具有一停止層，該停止層的材質(zhì)相異于襯底的材質(zhì)；再以研磨器件對發(fā)光二極管的襯底進行研磨，使得襯底的厚度朝所述的停止層方向變??；并且監(jiān)控研磨器件對襯底的研磨進給變化，或是研磨面的光學變化；在研磨進給變化產(chǎn)生變異，或是研磨位置的光學變化產(chǎn)生變異時，停止研磨動作。所述的研磨進給變化產(chǎn)生變異是指研磨速度或研磨阻抗的變化，而所述的研磨位置的光學變化是指反射率或透光率產(chǎn)生變化。藉此可以達到操作簡便、監(jiān)控容易，且具有較低成本的功效。
文檔編號H01L33/00GK102227009SQ201110141238
公開日2011年10月26日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者高成 申請人:協(xié)鑫光電科技(張家港)有限公司