一種提高發光器件晶片散熱效率的方法
2023-12-12 01:22:02
一種提高發光器件晶片散熱效率的方法
【專利摘要】本發明提出了一種提高發光器件晶片散熱效率的方法，包括如下步驟：生長襯底依次外延生長預置轉換層、外延層N區、有源區和外延層P區；蒸鍍BeAu、退火、光刻和刻蝕製作P電極；利用腐蝕液腐蝕預置轉換層；生長襯底經過表面處理步驟之後，進行再利用；外延層N區經過表面處理步驟之後，進行蒸鍍GeAu、光刻和刻蝕製作N電極；通過沉積、光刻、刻蝕和蒸鍍製備介質層和銀鏡，通過電鍍方式製備銅襯底。本發明的反射襯底能夠提高散熱性能；同時生長襯底可以重複利用，生長襯底的As不會帶入發光器件製備的後續工藝流程，降低生產成本，使得其具有明顯的技術先進性和良好的經濟效益。
【專利說明】一種提高發光器件晶片散熱效率的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及LED領域，特別是指一種提高發光器件晶片散熱效率的方法。
【背景技術】
[0002]現有發光器件晶片的製備過程中，將生長襯底一次性使用，或者將其直接作為晶片的襯底形成產品，或者將其磨薄後隨晶片形成產品。生長襯底大都作為晶片產品的一部分。
[0003]目前常規使用的紅黃光晶片生長襯底是GaAs，使用這種生長襯底的晶片產品則會含砷。在使用這種生長襯底的晶片的製備過程中，如果應用了生長襯底減薄工藝，則工業廢水中將含有GaAs顆粒，增加了工業廢水的汙染，同時提高了企業排汙和廢水處理的成本。由於GaAs導熱能力差，將影響形成的晶片的散熱效率。
【發明內容】
[0004]本發明提出一種提高發光器件晶片散熱效率的方法，解決了現有技術中現有技術中生長襯底對發光器件晶片散熱效率的影響的問題。
[0005]本發明的技術方案是這樣實現的:一種提高發光器件晶片散熱效率的方法，包括如下步驟:
[0006]a)生長襯底依次外延生長形成預置轉換層、外延層N區、有源區和外延層P區；
[0007]b)經步驟a)所得外延片進行蒸鍍BeAu、退火、光刻和刻蝕製作P電極；
[0008]c)經步驟b)所得外延片利用腐蝕液腐蝕所述預置轉換層；
[0009]d)經步驟c)所得所述生長襯底經過表面處理步驟之後，進行再利用；
[0010]e)經步驟c)所得所述外延層N區經過表面處理步驟之後，進行蒸鍍GeAu、光刻和刻蝕製作N電極；
[0011]f)將步驟e)所得外延片通過沉積、光刻、刻蝕和蒸鍍製備介質層和銀鏡，通過電鍍方式製備銅襯底。
[0012]優選地，所述退火在450°C?500°C的溫度範圍內進行；所述退火的時間範圍為5min ?20mino
[0013]優選地，所述刻蝕具體為幹法刻蝕或者溼法刻蝕，使用選擇性的和/或各向異性的刻蝕法來執行；所述表面處理步驟至多包括拋光步驟、檢測步驟以及位於所述拋光步驟之前和/或之後的清洗步驟，所述拋光步驟具體為化學拋光或機械拋光；所述清洗步驟具體為腐蝕液清洗或者水清洗；所述檢測步驟具體為光滑度檢測和表面清潔度檢測。
[0014]優選地，所述介質層、所述銀鏡和所述銅襯底構成反射襯底；所述預置轉換層能夠將所述生長襯底轉換為所述反射襯底。
[0015]優選地，所述介質層包括Si02、ITO或Si3N4，所述銅襯底厚度範圍為70μπι?150 μ m0
[0016]優選地，所述預置轉換層能夠被腐蝕液選擇性消除；所述腐蝕液具體為HF或Β0Ε。[0017]優選地，所述生長襯底包括GaAs。
[0018]優選地，所述預置轉換層包括AlAs。
[0019]本發明的有益效果為:
[0020]I)反射襯底具有良好的散熱性能；
[0021]2)生長襯底可以重複利用，節省成本；
[0022]3)生長襯底的As不會帶入發光器件製備的後續工藝流程，降低工業廢水的汙染治理成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為本發明步驟a)所得結構示意圖；
[0025]圖2為本發明一種提高發光器件晶片散熱效率的方法一個實施例的流程示意圖；
[0026]圖3為本發明步驟c)所得結構示意圖；
[0027]圖4為本發明步驟f )所得結構示意圖；
[0028]圖中:
[0029]1、生長襯底；2、預置轉換層；3、外延層N區；4、有源區；5、外延層P區；6、P電極；
7、N電極；8、介質層；9、銀鏡；10、銅襯底。
【具體實施方式】
[0030]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0031]實施例1
[0032]如圖1?4所示，本發明一種提高發光器件晶片散熱效率的方法，包括如下步驟:
[0033]a)生長襯底I依次外延生長預置轉換層2、外延層N區3、有源區4和外延層P區5 ；
[0034]b)經步驟a)所得外延片進行蒸鍍BeAu、退火、光刻和刻蝕製作P電極6 ;
[0035]c)經步驟b)所得外延片利用腐蝕液腐蝕預置轉換層2 ；
[0036]d)經步驟c)所得生長襯底I經過表面處理步驟之後，進行再利用；
[0037]e)經步驟c)所得外延層N區3經過表面處理步驟之後，進行蒸鍍GeAu、光刻和刻蝕製作N電極7 ;
[0038]f)將步驟e)所得外延片通過沉積、光刻、刻蝕和蒸鍍製備介質層8和銀鏡9，通過電鍍方式製備銅襯底10。
[0039]步驟b )之前先進行清洗操作。
[0040]退火在450°C溫度下進行；退火的時間為5min。[0041]反射襯底包括介質層8、銀鏡9和銅襯底10，反射襯底通過生長襯底I的轉換方式形成。
[0042]生長襯底I包括預置轉換層2 ;預置轉換層2能夠將生長襯底I轉換為反射襯底；介質層8和銀鏡9通過沉積、光刻、刻蝕和蒸鍍製備，銅襯底10通過電鍍方式製備，介質層8包括SiO2,銅襯底10厚度為70 μ m。
[0043]預置轉換層2能夠被腐蝕液選擇性消除；腐蝕液具體為HF。生長襯底I包括GaAs ；預置轉換層2包括AlAs。
[0044]刻蝕方法具體為幹法刻蝕，使用選擇性的刻蝕法來執行；表面處理步驟包括拋光步驟、檢測步驟以及位於拋光步驟之前的清洗步驟，拋光步驟具體為化學拋光；清洗步驟具體為腐蝕液清洗；檢測步驟具體為光滑度檢測和表面清潔度檢測。
[0045]實施例2
[0046]如圖1?4所示，本發明一種提高發光器件晶片散熱效率的方法，包括如下步驟:
[0047]a)生長襯底I依次外延生長預置轉換層2、外延層N區3、有源區4和外延層P區5 ；
[0048]b)經步驟a)所得外延片進行蒸鍍BeAu、退火、光刻和刻蝕製作P電極6 ;
[0049]c)經步驟b)所得外延片利用腐蝕液腐蝕預置轉換層2 ；
[0050]d)經步驟c)所得生長襯底I經過表面處理步驟之後，進行再利用；
[0051]e)經步驟c)所得外延層N區3經過表面處理步驟之後，進行蒸鍍GeAu、光刻和刻蝕製作N電極7 ;
[0052]f)將步驟e)所得外延片通過沉積、光刻、刻蝕和蒸鍍製備介質層8和銀鏡9，通過電鍍方式製備銅襯底10。
[0053]步驟b )之前先進行清洗操作。
[0054]退火在500°C溫度下進行；退火的時間為15min。
[0055]反射襯底包括介質層8、銀鏡9和銅襯底10，反射襯底通過生長襯底I的轉換方式形成。
[0056]生長襯底I包括預置轉換層2 ;預置轉換層2能夠將生長襯底I轉換為反射襯底；介質層8和銀鏡9通過沉積、光刻、刻蝕和蒸鍍製備，銅襯底10通過電鍍方式製備，介質層8包括ΙΤ0，銅襯底10厚度為150 μ m。
[0057]預置轉換層2能夠被腐蝕液選擇性消除；腐蝕液具體為Β0Ε。生長襯底I包括GaAs ;預置轉換層2包括AlAs0
[0058]刻蝕方法具體為溼法刻蝕，使用各向異性的刻蝕法來執行；表面處理步驟包括拋光步驟、檢測步驟以及位於拋光步驟之後的清洗步驟，拋光步驟具體為機械拋光；清洗步驟具體為水清洗；檢測步驟具體為光滑度檢測和表面清潔度檢測。
[0059]實施例3
[0060]如圖1?4所示，本發明一種提高發光器件晶片散熱效率的方法，包括如下步驟:
[0061]a)生長襯底I依次外延生長預置轉換層2、外延層N區3、有源區4和外延層P區5 ；
[0062]b)經步驟a)所得外延片進行蒸鍍BeAu、退火、光刻和刻蝕製作P電極6 ;
[0063]c)經步驟b)所得外延片利用腐蝕液腐蝕預置轉換層2 ；[0064]d)經步驟c)所得生長襯底I經過表面處理步驟之後，進行再利用；
[0065]e)經步驟c)所得外延層N區3經過表面處理步驟之後，進行蒸鍍GeAu、光刻和刻蝕製作N電極7 ;
[0066]f)將步驟e)所得外延片通過沉積、光刻、刻蝕和蒸鍍製備介質層8和銀鏡9，通過電鍍方式製備銅襯底10。
[0067]步驟b )之前先進行清洗操作。
[0068]退火在480°C溫度下進行；退火的時間為20min。
[0069]反射襯底包括介質層8、銀鏡9和銅襯底10，反射襯底通過生長襯底I的轉換方式形成。
[0070]生長襯底I包括預置轉換層2 ;預置轉換層2能夠將生長襯底I轉換為反射襯底；介質層8和銀鏡9通過沉積、光刻、刻蝕和蒸鍍製備，銅襯底10通過電鍍方式製備，介質層8包括Si3N4,銅襯底10厚度為120 μ m。
[0071]刻蝕方法具體為幹法刻蝕，使用選擇性的刻蝕法來執行；表面處理步驟包括檢測步驟和清洗步驟；清洗步驟具體為腐蝕液清洗或者水清洗；檢測步驟具體為光滑度檢測和表面清潔度檢測。
[0072]以上實施例中，本發明的反射襯底採用銅襯底，Cu的熱導率為400W/m.K，而生長襯底I採用GaAs，GaAs的熱導率為55W/m.K，以上數據比較結果表明，本發明能夠實現提高發光器件晶片的散熱效率的效果。
[0073]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種提高發光器件晶片散熱效率的方法，其特徵在於，包括如下步驟: a)生長襯底依次外延生長形成預置轉換層、外延層N區、有源區和外延層P區； b)經步驟a)所得外延片進行蒸鍍BeAu、退火、光刻和刻蝕製作P電極； c)經步驟b)所得外延片利用腐蝕液腐蝕所述預置轉換層； d)經步驟c)所得所述生長襯底經過表面處理步驟之後，進行再利用； e)經步驟c)所得所述外延層N區經過表面處理步驟之後，進行蒸鍍GeAu、光刻和刻蝕製作N電極； f)將步驟e)所得外延片通過沉積、光刻、刻蝕和蒸鍍製備介質層和銀鏡，通過電鍍方式製備銅襯底。
2.根據權利要求1所述的一種提高發光器件晶片散熱效率的方法，其特徵在於，所述退火在450°C?500°C的溫度範圍內進行；所述退火的時間範圍為5min?20min。
3.根據權利要求2所述的一種提高發光器件晶片散熱效率的方法，其特徵在於，所述刻蝕具體為幹法刻蝕或者溼法刻蝕，使用選擇性的和/或各向異性的刻蝕法來執行；所述表面處理步驟至多包括拋光步驟、檢測步驟以及位於所述拋光步驟之前和/或之後的清洗步驟，所述拋光步驟具體為化學拋光或機械拋光；所述清洗步驟具體為腐蝕液清洗或者水清洗；所述檢測步驟具體為光滑度檢測和表面清潔度檢測。
4.根據權利要求3所述的一種提高發光器件晶片散熱效率的方法，其特徵在於，所述介質層、所述銀鏡和所述銅襯底構成反射襯底；所述預置轉換層能夠將所述生長襯底轉換為所述反射襯底。
5.根據權利要求4所述的一種提高發光器件晶片散熱效率的方法，其特徵在於，所述介質層包括Si02、ITO或Si3N4，所述銅襯底厚度範圍為70μπι?150μπι。
6.根據權利要求1所述的一種發光器件晶片，其特徵在於，所述預置轉換層能夠被腐蝕液選擇性消除；所述腐蝕液具體為HF或Β0Ε。
7.根據權利要求1?7任一項所述的一種提高發光器件晶片散熱效率的方法，其特徵在於，所述生長襯底包括GaAs。
8.根據權利要求1?7任一項所述的一種提高發光器件晶片散熱效率的方法，其特徵在於，所述預置轉換層包括AlAs。
【文檔編號】H01L33/00GK103794712SQ201410050418
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月13日 優先權日:2014年2月13日
【發明者】廉鵬, 李有群 申請人:馬鞍山太時芯光科技有限公司