[发明专利]一种退火剥离倒装SiC衬底GaN基LED的制作方法

摘要

本发明提出了一种退火剥离倒装SiC衬底GaN基LED的制作方法，包括以下步骤：(1)在原始SiC衬底表面刻蚀出纵横交错的沟道，露出一个个小方柱，这就是制作的原始SiC图形衬底；(2)在做好的原始SiC图形衬底上按常规方法生长常规结构的外延片，包括衬底、AlN缓冲层、N型GaN层、MQW层和P型GaN层；(3)在生长的外延片上表面P型GaN层上镀一层反光金属，将反光金属层键合在一个新的SiC或者Si衬底上；(4)将键合后的外延片放入到高温退火炉中，通过退火使外延片上的原始衬底脱落。本发明利用SiC衬底与GaN的热膨胀系数不同，使用高温退火将原衬底剥离的方法，成功的实现了SiC衬底的倒装和剥离，使出光率达到了90％以上，解决了出光效率低的问题。

主权项

1.一种退火剥离倒装SiC衬底GaN基LED的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制作原始SiC图形衬底在原始SiC衬底上蒸镀一层厚度为的SiO₂作为掩膜，在SiO₂掩膜上涂上光刻胶，在光刻胶上覆上预先刻制的图形掩膜版，将被图形掩膜版保护以外的地方曝光，利用光刻机刻出所需要的掩膜图形；然后放入质量浓度0.5％-5％的氢氧化钠溶液中10秒-60秒显影，经过光刻曝光的地方显影时光刻胶会脱掉，露出掩膜图形以外的纵横交错分布的SiO₂掩膜，用HF酸腐蚀掉露出的SiO₂掩膜，使这些地方暴露出SiC衬底；然后用丙酮腐蚀掉掩膜图形上面的光刻胶，露出下面的SiO₂掩膜，利用掩膜图形下面露出的SiO₂掩膜，通过感应耦合等离子体刻蚀工艺，在暴露出SiC衬底的地方刻出2um-4um深的凹面，这样就在原始SiC衬底表面刻蚀出纵横交错的沟道；刻蚀完毕后，放入HF酸1分钟-3分钟腐蚀掉掩膜图形下面露出的SiO₂掩膜，这时候衬底上就露出一个个小方柱，这就是制作的原始SiC图形衬底；(2)生长外延片在做好的原始SiC图形衬底上按常规方法生长常规结构的外延片，常规结构的外延片自下至上包括衬底、AlN缓冲层、N型GaN层、多量子阱层和P型GaN层；(3)制作倒装外延片在生长的外延片上表面P型GaN层上镀一层反光金属Al或Au或Ag，利用衬底键合机将Al、Au或Ag反光金属层键合在一个新的SiC或者Si衬底上；(4)去掉原始衬底将键合后的外延片放入到高温退火炉中，在5分钟-30分钟内使温度升到500℃-800℃，然后保温5分钟-15分钟，取出后立即放入水温15℃-30℃度的水浴槽中0.5分钟-2分钟，然后拿出立即放入另外一个水温为0℃-15℃的水浴槽中2分钟-5分钟，此时外延片上的原始衬底已经脱落。