GaN基LED芯片制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種GaN基LED芯片的制備方法，包括如下步驟：1）提供藍(lán)寶石襯底，其包括第一表面以及與所述第一表面相對(duì)的第二表面；2）在近所述藍(lán)寶石襯底的所述第一表面的一預(yù)設(shè)高度處進(jìn)行隱形切割，使第一表面沿切割線(xiàn)產(chǎn)生微裂紋；3）?在所述藍(lán)寶石襯底的所述第一表面形成GaN半導(dǎo)體層；4）在所述GaN半導(dǎo)體層上形成透明導(dǎo)電層、N電極及P電極；5）從所述藍(lán)寶石襯底的第二表面所在的一側(cè)減薄所述藍(lán)寶石襯底；以及6）進(jìn)行裂片。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的采用正面劃片工藝時(shí)所發(fā)生的邊緣效應(yīng)的問(wèn)題，以及采用內(nèi)部隱形切割后無(wú)法裂開(kāi)的問(wèn)題，同時(shí)還能提升芯片的亮度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】GaN基LED芯片制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體材料的制備領(lǐng)域，尤其涉及一種GaN基LED芯片制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]GaN基發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,縮寫(xiě)為L(zhǎng)ED)具有壽命長(zhǎng)、耐沖擊、抗震、高效節(jié)能等優(yōu)異特征，在圖像顯示、信號(hào)指示、照明以及基礎(chǔ)研究等方面有著極為廣泛的應(yīng)用前景。GaN基發(fā)光二極管近年來(lái)發(fā)展迅猛，LED芯片工藝日漸成熟，提高LED芯片的亮度和良率是現(xiàn)階段最重要的工作。要提高LED芯片的亮度和良率需要注意外延工藝與芯片工藝的配合。另外，波長(zhǎng)均勻性是影響良率的一個(gè)很大的因素，且其由外延工藝部分決定，后續(xù)的芯片工藝無(wú)法再對(duì)波長(zhǎng)均勻性進(jìn)行任何改變。此外，就提高波長(zhǎng)均勻性而言，可在進(jìn)行外延生長(zhǎng)前對(duì)襯底進(jìn)行應(yīng)力釋放等調(diào)整，使得外延生長(zhǎng)時(shí)波長(zhǎng)更好調(diào)控，由此提高波長(zhǎng)一致性即提高整體良率。
[0003]目前制備GaN基LED芯片的一般工藝為:1)在平片藍(lán)寶石襯底或者圖形化藍(lán)寶石襯底(Patterned Sapphire Substrate,縮寫(xiě)為PSS)上通過(guò)外延生長(zhǎng)來(lái)制備GaN半導(dǎo)體層；2)對(duì)GaN基晶片進(jìn)行加工來(lái)制備N(xiāo)電極及P電極，并進(jìn)而通過(guò)研磨來(lái)減薄該晶片；3)采用背面激光劃片技術(shù)進(jìn)行劃片工藝；4)通過(guò)進(jìn)行正面裂片而獲得GaN基LED芯片。但是，采用背面激光會(huì)使得藍(lán)寶石的側(cè)面由于激光能量的作用變?yōu)榻购谏绊懶酒膫?cè)面出光，亮度會(huì)有損失。如上所述，外延生長(zhǎng)后，GaN基LED芯片的波長(zhǎng)隨即確定，由此為改善波長(zhǎng)均勻性，可采用如下工藝:1)提供平片藍(lán)寶石襯底或者圖形化藍(lán)寶石襯底；2)進(jìn)行正面激光劃片；3)通過(guò)外延生長(zhǎng)在襯底制備GaN半導(dǎo)體層；4)對(duì)GaN基晶片進(jìn)行加工來(lái)制備N(xiāo)電極及P電極，并進(jìn)而通過(guò)研磨來(lái)減薄該晶片；5)進(jìn)行背面裂片。該工藝能改善波長(zhǎng)的均勻性，但由于激光直接在正面劃開(kāi)，導(dǎo)致外延生長(zhǎng)時(shí)劃線(xiàn)處的邊緣效應(yīng)非常明顯，生長(zhǎng)的一致性及表面狀況都比較差。因此，為達(dá)到改善波長(zhǎng)均勻性的效果，又能夠降低劃線(xiàn)處的邊緣效應(yīng)，將隱形切割運(yùn)用上述工藝中，取代了正面激光劃片步驟。但是，采用該工藝制造GaN基LED芯片時(shí)，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部隱形切割形成的切割點(diǎn)，在后續(xù)的外延生長(zhǎng)及芯片工藝過(guò)程中由于溫度及壓力作用，使得原先的切割點(diǎn)發(fā)生損傷恢復(fù)，導(dǎo)致最終背面裂片時(shí)無(wú)法裂開(kāi)。
[0004]因此，需要提出一種工藝，其即能解決上述采用正面劃片工藝時(shí)所發(fā)生的邊緣效應(yīng)問(wèn)題，又能解決采用內(nèi)部隱形切割后無(wú)法裂開(kāi)的問(wèn)題，此外還能提升亮度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種GaN基LED芯片的制備方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的采用正面劃片工藝時(shí)所發(fā)生的邊緣效應(yīng)以及采用內(nèi)部隱形切割后無(wú)法裂開(kāi)的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種GaN基LED芯片的制備方法，包括如下步驟:
[0007]I)提供藍(lán)寶石襯底，其包括第一表面以及與所述第一表面相對(duì)的第二表面；
[0008]2)在近所述藍(lán)寶石襯底的所述第一表面的一預(yù)設(shè)高度處進(jìn)行隱形切割，使第一表面沿切割線(xiàn)產(chǎn)生微裂紋；
[0009]3)在所述藍(lán)寶石襯底的所述第一表面形成GaN半導(dǎo)體層；
[0010]4)在所述GaN半導(dǎo)體層上形成透明導(dǎo)電層、N電極及P電極；
[0011]5)從所述藍(lán)寶石襯底的第二表面所在的一側(cè)減薄所述藍(lán)寶石襯底；以及
[0012]6)進(jìn)行裂片。
[0013]優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)高度為自所述藍(lán)寶石襯底的所述第一表面起I U m至5 ii m的范圍內(nèi)，微裂紋寬度在0.1iim至2iim。
[0014]優(yōu)選地,所述預(yù)設(shè)高度為自所述藍(lán)寶石襯底的所述第一表面起211111至4111]1的范圍內(nèi)，微裂紋寬度在0.5 ii m至1.5 ii m。
[0015]優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)高度為自所述藍(lán)寶石襯底的所述第一表面起2.5 ii m的范圍內(nèi)，微裂紋寬度在I Pm范圍內(nèi)。
[0016]優(yōu)選地，所述藍(lán)寶石襯底是平片或者圖形化藍(lán)寶石襯底。
[0017]優(yōu)選地，所述步驟5)從所述藍(lán)寶石襯底的第二表面所在的一側(cè)減薄所述藍(lán)寶石襯底至70-200 iim之間。
[0018]優(yōu)選地，所述步驟4)中采用蒸鍍形成透明導(dǎo)電層，其厚度為500A1000 A之間。
[0019]本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的采用正面劃片工藝時(shí)所發(fā)生的邊緣效應(yīng)的問(wèn)題，以及采用內(nèi)部隱形切割后無(wú)法裂開(kāi)的問(wèn)題，同時(shí)還能提升芯片的亮度。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明的GaN基LED芯片的制備方法的流程示意圖。
[0021]圖2至圖9為按照?qǐng)D1所不的流程制備GaN基LED芯片的不意圖。
[0022]元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0023]
【權(quán)利要求】
1.一種GaN基LED芯片的制備方法，其特征在于包括如下步驟: 1)提供藍(lán)寶石襯底，其包括第一表面以及與所述第一表面相對(duì)的第二表面； 2)在近所述藍(lán)寶石襯底的所述第一表面的一預(yù)設(shè)高度處進(jìn)行隱形切割，使第一表面沿切割線(xiàn)產(chǎn)生微裂紋； 3)在所述藍(lán)寶石襯底的所述第一表面形成GaN半導(dǎo)體層； 4)在所述GaN半導(dǎo)體層上形成透明導(dǎo)電層、N電極及P電極； 5)從所述藍(lán)寶石襯底的第二表面所在的一側(cè)減薄所述藍(lán)寶石襯底；以及 6)進(jìn)行裂片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN基LED芯片的制備方法，其特征在于:所述預(yù)設(shè)高度為自所述藍(lán)寶石襯底的所述第一表面起Ium至5iim的范圍內(nèi)，裂紋寬度在0.1 ii m至2 ii m。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的GaN基LED芯片的制備方法，其特征在于:所述預(yù)設(shè)高度為自所述藍(lán)寶石襯底的所述第一表面起2iim至4iim的范圍內(nèi)，裂紋寬度在0.5 y m至1.5 y m。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的GaN基LED芯片的制備方法，其特征在于:所述預(yù)設(shè)高度為自所述藍(lán)寶石襯底的所述第一表面起2.5 ii m的范圍內(nèi)，裂紋寬度在I y m范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN基LED芯片的制備方法，其特征在于:所述藍(lán)寶石襯底是平片或者圖形化藍(lán)寶石襯底。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN基LED芯片的制備方法，其特征在于:所述步驟5)從所述藍(lán)寶石襯底的第二表面所在的一側(cè)減薄所述藍(lán)寶石襯底至70-200 ii m之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN基LED芯片的制備方法，其特征在于:所述步驟4)中采用蒸鍍形成透明導(dǎo)電層，其厚度為500A1000 A之間。
【文檔編號(hào)】H01L33/00GK103811602SQ201210448826
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月9日
【發(fā)明者】陳誠(chéng), 齊勝利, 郝茂盛 申請(qǐng)人:上海藍(lán)光科技有限公司