[发明专利]激光剥离方法和蓝宝石衬底上发光二极管器件外延结构

说明书

本发明提供了一种激光剥离方法和蓝宝石衬底上发光二极管器件外延结构，解决了现有技术中激光剥离蓝宝石衬底的过程中冲击波导致产品良率低的问题。该激光剥离方法包括在蓝宝石衬底上生长牺牲层，该牺牲层包括氮化系半导体层；在牺牲层中注入离子，该离子为还原性离子，受热与氮化系半导体层中的电子结合生成气体；在牺牲层表面生长发光二极管器件外延结构；采用激光穿过蓝宝石衬底对牺牲层进行照射使其分解，以将蓝宝石衬底和发光二极管器件外延结构分离。

技术领域

本发明涉及发光二极管的制备技术领域，具体涉及一种激光剥离方法和应用该方法进行衬底剥离的蓝宝石衬底上发光二极管器件外延结构。

背景技术

在发光二极管的制备过程中，通常需要利用激光剥离技术将蓝宝石衬底去除，以将发光二极管器件外延结构转移至目标衬底上。由于激光照射时会在剥离界面产生冲击波，而该冲击波会产生GP量级的冲击压强，导致发光二极管器件外延结构出现裂纹，导致产品失效，降低产品良率。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例致力于提供一种激光剥离方法和蓝宝石衬底上发光二极管器件外延结构，以解决现有技术中激光剥离蓝宝石衬底的过程中冲击波导致产品良率低的问题。

本发明一方面提供了一种激光剥离方法，包括：在蓝宝石衬底上生长牺牲层，该牺牲层包括氮化系半导体层；在牺牲层中注入离子，该离子为还原性离子，受热与氮化系半导体层中的电子结合生成气体；在牺牲层表面生长发光二极管器件外延结构；采用激光穿过蓝宝石衬底对牺牲层进行照射使其分解，以将蓝宝石衬底和发光二极管器件外延结构分离。

可选地，在牺牲层中注入离子包括：在牺牲层中均匀注入离子，以使牺牲层中离子浓度相同。

可选地，注入的离子浓度为1×10¹⁵～1×10¹⁸Ions/cm²。

可选地，在牺牲层中注入离子包括：牺牲层包括交替设置的第一区域和第二区域；采用掩模分别对第一区域和第二区域注入离子，以使第一区域的离子浓度高于第二区域的离子浓度。

可选地，在牺牲层表面生长发光二极管器件外延结构包括：在牺牲层的第二区域表面生长发光二极管器件外延结构。

可选地，在牺牲层中注入离子包括：按照预定深度在牺牲层中注入离子，以形成上下叠置的接触层和离子注入层。

可选地，氮化系半导体层包括氮化镓层或氮化铝层。

可选地，离子包括氢离子、氨气离子、氩离子。

根据本发明的另一方面还提供了一种蓝宝石衬底上发光二极管器件外延结构，包括：蓝宝石衬底；生长在蓝宝石衬底上的发光二极管器件外延结构；以及牺牲层，牺牲层位于蓝宝石衬底和发光二极管器件外延结构之间，包括被注入的离子，该离子为还原性离子，受热与氮化系半导体层中的电子结合生成气体。

可选地，牺牲层中的离子的浓度相同。

可选地，牺牲层包括间隔排布的第一区域和第二区域，第一区域和第二区域的离子浓度不同。

根据本发明提供的激光剥离方法和蓝宝石衬底上发光二极管器件外延结构，通过在牺牲层中注入离子，降低了牺牲层的强度，使得牺牲层在激光照射下更容易发生分解反应，从而可以利用强度更低的激光进行剥离，即降低了激光的强度阈值，进而可以降低激光剥离过程产生的冲击波造成的损伤，提高产品良率。

附图说明

图1所示为本发明一实施例提供的激光剥离方法的流程图。

图2a-图2d为本发明一实施例提供的根据图1所示方法进行激光剥离过程时依次形成的器件结构示意图。

图3所示为本发明另一实施例提供的激光剥离方法的流程图。