本發(fā)明涉及光電子制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)光二極管的制作方法。

背景技術(shù)：

LED(Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)具有體積小、壽命長(zhǎng)、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)信號(hào)燈、交通信號(hào)燈、顯示屏以及照明設(shè)備。

在Micro LED(Micro Light Emitting Diode，微型發(fā)光二極管)的制作過(guò)程中，先在生長(zhǎng)襯底上形成外延層，再在外延層上形成延伸至生長(zhǎng)襯底的V型槽，外延層被分成若干相互獨(dú)立的外延子層，接著將外延子層與轉(zhuǎn)移襯底鍵合，并去除生長(zhǎng)襯底進(jìn)行后續(xù)加工。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問(wèn)題：

完成襯底轉(zhuǎn)移后，外延子層的側(cè)面和外延子層與生長(zhǎng)襯底接觸的底面的夾角為銳角，容易受損，造成Micro LED外觀良率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管的制作方法。所述技術(shù)方案如下：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管的制作方法，所述制作方法包括：

在生長(zhǎng)襯底上依次形成外延層和保護(hù)層；

在所述保護(hù)層上形成若干延伸至所述襯底的凹槽，若干所述凹槽將所述外延層分成若干相互獨(dú)立的外延子層；

在所述保護(hù)層的保護(hù)下，通過(guò)所述凹槽對(duì)所述外延子層進(jìn)行腐蝕，使得所述外延子層的側(cè)面與所述外延子層的底面的夾角為直角或鈍角，所述外延子層的底面為與所述生長(zhǎng)襯底接觸的表面；

去除所述保護(hù)層，露出所述外延子層；

將露出的所述外延子層鍵合在轉(zhuǎn)移襯底上；

去除所述生長(zhǎng)襯底。

優(yōu)選地，所述在所述保護(hù)層上形成若干延伸至所述襯底的凹槽，包括：

采用激光切割所述保護(hù)層和所述外延片，以形成若干延伸至所述襯底的凹槽。

進(jìn)一步地，所述激光的波長(zhǎng)為213～355nm。

可選地，所述通過(guò)所述凹槽對(duì)所述外延子層進(jìn)行腐蝕，包括：

采用腐蝕溶液對(duì)所述外延子層進(jìn)行腐蝕。

可選地，所述腐蝕溶液的溫度為150～330℃。

可選地，進(jìn)行腐蝕的時(shí)長(zhǎng)為5～25分鐘。

進(jìn)一步地，所述保護(hù)層為SiO₂層或Si₃N₄層。

可選地，所述去除所述保護(hù)層，包括：

采用氫氟酸去除所述保護(hù)層。

優(yōu)選地，所述去除所述生長(zhǎng)襯底，包括：

通過(guò)激光將所述生長(zhǎng)襯底與所述外延層剝離。

可選地，在所述去除所述生長(zhǎng)襯底之后，所述方法還包括：

在所述外延層上設(shè)置電極。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是：通過(guò)在外延層上形成保護(hù)層，在保護(hù)層上形成延伸至襯底的凹槽，將外延層分成相互獨(dú)立的外延子層，并通過(guò)凹槽對(duì)外延子層進(jìn)行腐蝕，使外延子層的側(cè)面與所述外延子層的底面的夾角為直角或鈍角，在將外延子層鍵合在轉(zhuǎn)移襯底上并去除生長(zhǎng)襯底之后，外延子層露出的夾角為直角或鈍角，不容易受到損傷，從而提高了LED芯片的外觀良率。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種發(fā)光二極管的制作方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種發(fā)光二極管的制作方法的流程圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種形成有保護(hù)層的外延片的結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種激光切割外延片的示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種腐蝕效果圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種腐蝕效果圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種完成腐蝕后的效果圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種去除保護(hù)層后的效果圖；

圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鍵合后的狀態(tài)示意圖；

圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種生長(zhǎng)襯底剝離示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管的制作方法，圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種發(fā)光二極管的制作方法的流程圖，如圖1所示，該方法包括：

S11：在生長(zhǎng)襯底上依次形成外延層和保護(hù)層。

S12：在保護(hù)層上形成若干延伸至襯底的凹槽，若干凹槽將外延層分成若干相互獨(dú)立的外延子層。

S13：在保護(hù)層的保護(hù)下，通過(guò)凹槽對(duì)外延子層進(jìn)行腐蝕，使得外延子層的側(cè)面與外延子層的底面的夾角為直角或鈍角，其中，外延子層的底面為與生長(zhǎng)襯底接觸的表面。

S14：去除保護(hù)層，露出外延子層。

S15：將露出的外延子層鍵合在轉(zhuǎn)移襯底上。

S16：去除生長(zhǎng)襯底。

其中，外延子層指外延層被凹槽分割成的小塊。

本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)在外延層上形成保護(hù)層，在保護(hù)層上形成延伸至襯底的凹槽，將外延層分成相互獨(dú)立的外延子層，并通過(guò)凹槽對(duì)外延子層進(jìn)行腐蝕，使外延子層的側(cè)面與外延子層的底面的夾角為直角或鈍角，在將外延子層鍵合在轉(zhuǎn)移襯底上并去除生長(zhǎng)襯底之后，外延子層露出的夾角為直角或鈍角，不容易受到損傷，從而提高了LED芯片的外觀良率。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種發(fā)光二極管的制作方法的流程圖，如圖2所示，該方法包括：

S21：提供一襯底。

實(shí)現(xiàn)時(shí)，襯底可以是藍(lán)寶石襯底。

S22：在生長(zhǎng)襯底上依次形成外延層和保護(hù)層。

在本實(shí)施例中，外延片可以為GaN基外延片。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種形成有保護(hù)層的外延片的結(jié)構(gòu)圖，如圖3所示，保護(hù)層30可以為SiO₂層或Si₃N₄層，保護(hù)層30將外延層10背向生長(zhǎng)襯底20的一面完全覆蓋，從而可以保護(hù)外延層10，避免在后續(xù)的腐蝕外延層10的操作中，外延層10位于凹槽之外的部分被腐蝕。

實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以采用PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法)在外延層10的上形成SiO₂層或Si₃N₄層。

S23：在保護(hù)層上形成若干延伸至襯底的凹槽，若干凹槽將外延層分成若干相互獨(dú)立的外延子層。

實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以采用激光切割保護(hù)層和外延片，以形成若干延伸至襯底的凹槽，采用激光進(jìn)行切割不僅易于控制，速度快，而且形成的凹槽窄，切口平整。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種激光切割外延片的示意圖，如圖4所示，在采用激光切割時(shí)，激光自聚焦鏡頭40射出，激光依次切穿保護(hù)層30、外延層10，并切入到生長(zhǎng)襯底20中，控制激光切入生長(zhǎng)襯底20，以確保激光完全將外延層10切穿。

具體地，將生長(zhǎng)襯底20的底面粘貼在白膜上，將生長(zhǎng)襯底20朝下外延層10朝上，放置在劃片機(jī)的載物臺(tái)上，控制激光對(duì)外延層10進(jìn)行切割，以形成設(shè)定間距的多條凹槽11，使得外延層10被切割為多粒單獨(dú)的外延子層10a。

在本實(shí)施例中，可以控制載物臺(tái)以設(shè)定步距移動(dòng)，在完成一個(gè)方向的切割后，可以控制載物臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)90°，繼續(xù)進(jìn)行另一個(gè)方向的切割，該設(shè)定步距根據(jù)需要切割出的單一外延子層10a的大小確定。

可選地，設(shè)定步距可以為25～50um，以適應(yīng)大部分Micro LED的切割，在本實(shí)施例中，設(shè)定步距設(shè)置為30um，可以想到的是，在不同實(shí)施例中，設(shè)定步距的數(shù)值也可能不同，本發(fā)明并不以此為限。

在其他實(shí)施例中，也可以控制激光等間隔逐次掃過(guò)外延層10，以形成設(shè)定間距的多條凹槽11。

可選地，用于切割保護(hù)層30和外延層10的激光波長(zhǎng)可以為213～355nm，該波長(zhǎng)的激光為紫外激光，紫外激光在切割時(shí)產(chǎn)生的熱量較少，可以降低發(fā)熱對(duì)外延層10造成的影響。

需要說(shuō)明的是，也可以采用機(jī)械切割的方式切割保護(hù)層30和外延層10，例如采用現(xiàn)有的切割刀具切割。

S24：對(duì)外延子層進(jìn)行腐蝕，使得外延子層的側(cè)面與外延子層的底面的夾角為直角或鈍角。

通過(guò)腐蝕后，增大了外延子層的側(cè)面與外延子層的底面的夾角，從而可以降低應(yīng)力集中，降低外延子層損壞的可能。

實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以采用腐蝕溶液對(duì)外延子層進(jìn)行腐蝕，例如若外延層具有AlN材料的緩沖層，則可以采用H₃PO₄和H₂SO₄的混合溶液作為腐蝕溶液進(jìn)行腐蝕，當(dāng)然也可以采用其他能夠腐蝕外延層的溶液。

具體地，將H₃PO₄和H₂SO₄的混合溶液放入腐蝕用的器皿中，進(jìn)行加熱后，將切割完成的外延片放入器皿中進(jìn)行腐蝕。

其中，腐蝕用的器皿可以為石英材料制成，石英的主要成分是SiO₂，可以防止H₃PO₄和H₂SO₄的混合溶液腐蝕器皿。

優(yōu)選地，H₃PO₄和H₂SO₄的混合溶液中，H₃PO₄和H₂SO₄的物質(zhì)的量之比為3∶1，可以提高腐蝕的效率，縮短加工的時(shí)間。

優(yōu)選地，腐蝕溶液的溫度為150～330℃，將H₃PO₄和H₂SO₄的混合溶液加熱到150～330℃再進(jìn)行腐蝕，可以提高腐蝕的效率，縮短加工的時(shí)間。

優(yōu)選地，進(jìn)行腐蝕的時(shí)長(zhǎng)為5～25分鐘，腐蝕時(shí)間過(guò)短則效果不明顯，腐蝕時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則可能導(dǎo)致腐蝕程度過(guò)大，影響外延片的質(zhì)量。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種腐蝕效果圖，如圖5所示，可以對(duì)外延子層10a進(jìn)行腐蝕，使外延子層10a的側(cè)面與外延子層10a的底面的夾角為直角，圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種腐蝕效果圖，如圖6所示，也可以對(duì)外延子層10a進(jìn)行腐蝕，使外延子層10a的側(cè)面與外延子層10a的底面的夾角為鈍角。

優(yōu)選地，圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種完成腐蝕后的效果圖，如圖7所示，腐蝕后，使得外延子層10a的側(cè)面與外延子層10a的底面的夾角為鈍角，從而可以進(jìn)一步避免外延子層10a出現(xiàn)損壞。

S25：去除保護(hù)層。

圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種去除保護(hù)層后的效果圖，結(jié)合圖7和圖8，保護(hù)層30用于避免外延子層10a的頂面被腐蝕，在完成腐蝕后即可將保護(hù)層30去除，以便于進(jìn)行后續(xù)加工。

實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以采用氫氟酸去除保護(hù)層30，通過(guò)氫氟酸腐蝕掉保護(hù)層30后即可進(jìn)行后續(xù)的加工。

S26：將露出的外延子層鍵合在轉(zhuǎn)移襯底上。

轉(zhuǎn)移襯底可以是硅材料，在將生長(zhǎng)襯底與外延層分離時(shí)，通常需要將外延層轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)移襯底上，以進(jìn)行后續(xù)的加工。

圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鍵合后的狀態(tài)示意圖，如圖9所示，外延子層10a和轉(zhuǎn)移襯底50之間夾設(shè)有金屬薄片60，可以通過(guò)鍵合的方式將金屬薄片60分別與外延子層10a和轉(zhuǎn)移襯底50連接。

可選地，金屬薄片60為金屬鋁或金屬銅。

優(yōu)選地，金屬薄片60為金屬鋁，薄片狀的金屬鋁在氧化后呈現(xiàn)透明狀態(tài)，可以減少對(duì)LED發(fā)出的光的吸收。

S27：通過(guò)激光將襯底與外延層剝離。

圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種生長(zhǎng)襯底剝離示意圖，如圖10所示，通過(guò)激光從生長(zhǎng)襯底20的底面一側(cè)向外延子層10a與生長(zhǎng)襯底20的接合處照射，使得生長(zhǎng)襯底20與外延子層10a逐漸分離。

在完成生長(zhǎng)襯底20的分離后，該方法還可以包括：在外延子層10a上設(shè)置電極，在完成生長(zhǎng)襯底20的分離后可以進(jìn)行后續(xù)的制備工藝，以完成LED的制作。

可以想到的是，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案既適用于制作Micro LED，也適用于其他LED的制作。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。