技术领域
[0001] 本
发明属于
半导体领域，尤其涉及一种采用具有相同图案的两个盖板分区遮盖
基板的不同区域，并于不同区域分别
外延生长不同
波长外延层的方法，以及实施该方法所采用的石墨盘。
背景技术
[0002]
发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)作为光
电子产业中极具影响
力的新产品，具有体积小、使用寿命长、
颜色丰富多彩、能耗低等特点，广泛应用于照明、显示屏、
信号灯、
背光源、玩具等领域。
[0003] 在LED制作过程中，主要包括外延工艺和芯片工艺，外延工艺通常在金属有机化合物化学气相沉淀(英文：Meta1Organic Chemical Vapor Deposition，简称：MOCVD)设备的石墨盘中生长，石墨盘上设置有多个呈周向分布的凹槽，衬底放置在凹槽内进行外延生长。
[0004] MOCVD设备将Ⅱ或Ⅲ族金属有机化合物与Ⅵ或Ⅴ族元素的氢化物相混合后通入反应腔，混合气体流经加热的衬底表面时，在衬底表面发生
热分解反应，通常一个反应室一次仅外延生长一种颜色的外延片。而白光LED应用于显示屏的需求越来越广泛，如何采用不同颜色的外延层混合发光制作白光LED是一直需解决的问题。
发明内容
[0005] 为解决以上问题，本发明提供一种发光二极管的制作方法，至少包括如下步骤：
[0006] S1、提供复数个基板和一石墨盘，所述石墨盘具有复数个放置基板的凹槽，每一凹槽
侧壁水平设置有相对的第一内凹区和第二内凹区，第二内凹区与凹槽底部的距离大于第一内凹区；
[0007] S2、提供具有相同图案的第一盖板和第二盖板，第一盖板置于基板表面，第二盖板置于第一盖板表面；
[0008] S3、旋转石墨盘，第一盖板在
离心力的作用下部分偏移至第一内凹区内，第二盖板
位置不变，暴露出部分基板表面，并于暴露部分外延生长第一波长外延层；
[0009] S4、反向旋转石墨盘，第一盖板在离心力的作用下复位，第二盖板在离心的作用下部分偏移至第二内凹区内，再次暴露出部分基板表面，并于暴露部分外延生长第二波长外延层，形成具有第一波长外延层、第二波长外延层和空白区域的
晶圆。
[0010] 优选的，所述第一盖板和第二盖板的图案均包括条状平行的交替排列的镂空区和遮挡区，其中镂空区的宽度大于每一遮挡区，小于或等于与所述镂空区相邻的两个遮挡区的宽度之和。
[0011] 优选的，所述镂空区的宽度为D，所述第一盖板向第一内凹区移动的距离为D1，所述第二盖板向第二内凹区移动的距离为D2，所述D1、D2、D的关系为：D=D1+D2。
[0012] 优选的，所述第一内凹区由凹槽侧壁向内石墨盘内凹陷的深度与第一盖板向第一内凹区移动的距离相同，所述第二内凹区由凹槽侧壁向内石墨盘内凹陷的深度与第二盖板向第二内凹区移动的距离相同。
[0013] 优选的，所述第一内凹区和第二内凹区朝向凹槽方向均具有开口，所述开口的宽度与小于第一盖板和第二盖板的直径相同。
[0014] 优选的，所述镂空区的宽度为遮挡区的2倍。
[0015] 优选的，所述第一内凹区的下表面与基板的上表面齐平，所述第二内凹区的下表面与第一盖板的上表面齐平。
[0016] 优选的，第一盖板和第二盖板的材料均为石墨或者高熔点金属。
[0017] 优选的，所述第一波长范围为460 470nm，第二波长范围为492 577nm。~ ~
[0018] 优选的，所述第一波长范围为492 577nm，所述第二波长范围为460 470nm。~ ~
[0019] 优选的，还包括于所述空白区域通过晶粒转移方式形成第三波长外延层的步骤，形成具有第一波长外延层、第二波长外延层和第三波长外延层的晶圆。
[0020] 优选的，所述第一波长外延层、第二波长外延层与第三波长外延层发出的混合光为白光。
[0021] 优选的，第三波长的范围为600 700nm。~
[0022] 本发明还提供了一种用于实施上述发光二极管的制作方法石墨盘，所述石墨盘具有复数个放置基板的凹槽，其特征在于：每一凹槽侧壁水平设置有相对的第一内凹区和第二内凹区，第二内凹区与凹槽底部的距离大于第一内凹区。
[0023] 本发明中的石墨盘凹槽侧壁水平设置相对的第一内凹区和第二内凹区，基板置于凹槽内，基板上盖有具有相同图案的第一盖板和第二盖板，第一盖板和第二盖板在石墨盘旋转离心的作用下分别向第一内凹区和第二内凹区内偏移一定距离，从而分区暴露出基板的表面并外延生长不同波长的外延层，形成具有两种波长外延层的晶圆，进一步地，将具有第三波长的外延层通过晶粒转移方式置于前述晶圆上，从而形成第一波长外延层、第二波长外延层与第三波长外延层发出的混合光为白光的晶圆。在现有工艺
基础上，采用盖板即可在同一外延生长机台腔室中形成发射不同波长光的外延层，工艺简单，操作方便。
附图说明
[0024] 图1为本发明具体实施方式之石墨盘俯视结构示意图。
[0025] 图2为本发明具体实施方式之石墨盘沿A-A横截面示意图一。
[0026] 图3为本发明具体实施方式之第一盖板/第二盖板俯视结构示意图。
[0027] 图4为本发明具体实施方式之石墨盘沿A-A横截面示意图二。
[0028] 图5为图4中圆形虚线放大示意图。
[0029] 图6为本发明具体实施方式之石墨盘沿A-A横截面示意图三。
[0030] 图7为图6中圆形虚线放大示意图。
[0031] 图8为本发明具体实施方式之白光晶圆结构示意图。
具体实施方式
[0032] 下面将结合示意图对发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选
实施例，应该理解本领域技术人员可以
修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
[0033] 本发明提供一种发光二极管的制作方法，至少包括如下步骤：
[0034] S1、参看附图1和2，提供复数个基板20和一石墨盘10，石墨盘10具有复数个放置基板20的凹槽11，每一凹槽11侧壁水平设置有相对的第一内凹区121和第二内凹区122，第二内凹区122与凹槽11底部的距离h2大于第一内凹区121与凹槽11底部的距离h1。石墨盘10的凹槽11可以为tab盘、rim盘或者tab盘和rim盘的结合。
[0035] 如图2所示，凹槽11的一侧壁竖向排列两个内凹区，即位于下方的该凹槽11的第一内凹区121和位于上方的相邻凹槽11侧壁的第二内凹区122，两个相邻凹槽11的第一内凹区121和第二内凹区122竖向
叠加排列，可以节省占用石墨盘10的面积，从而可以在石墨盘10上排列更多的放置基板20的凹槽11。
[0036] S2、参看附图2、3，提供具有相同图案的第一盖板31和第二盖板32，第一盖板31置于基板20表面，第二盖板32置于第一盖板31表面。
[0037] 其中，如附图2所示，第一内凹区121的下表面与基板20的上表面齐平，保证位于基板20表面的第一盖板31可以移动至第一内凹区121内，而不被凹槽11侧壁阻挡；第二内凹区122的下表面与第一盖板31的上表面齐平，同样是为了保证位于第一盖板31表面的第二盖板32可以移动至第二内凹区122内，而不被凹槽11侧壁阻挡。第一盖板31和第二盖板32的材料均为石墨或者高熔点金属，高熔点金属例如坞、鉭、鉬、鈮、铬中的任意一种。第一盖板31和第二盖板32的形状、尺寸均与基板20相同。
[0038] 如附图3所示，第一盖板31和第二盖板32的图案均包括条状平行的交替排列的镂空区311和遮挡区312，其中镂空区311的宽度D大于每一遮挡区312，小于或等于与镂空区311相邻的两个遮挡区312的宽度之和。本实施例中优选镂空区311的宽度等于相邻的两个遮挡区312的宽度之和，进一步地，镂空区311的宽度是遮挡区312的2倍。镂空区311和遮挡区312的数量可以根据实际生产需要进行调整。以下为了示意第一盖板31和第二盖板32的在外延生长过程中的使用方法，简化了其镂空区311和遮挡区312的数量，本实施例后续以半个镂空区311、一个遮挡区312和半个镂空区311交替排列形成的第一盖板31和第二盖板
32为例进行说明。
[0039] 如附图2所示，在外延生长之前，首先将基板20置于凹槽11内，然后将第一盖板31和第二盖板32依次置于基板20表面，此时为初始位置。基板20分别与盖板的镂空区311和遮挡区312相对应的位置，分别被划分为21、22、23三个区域，后续发射不同波长光的外延层则分别生长于该三个区域上。
[0040] S3、参看附图4和5，旋转石墨盘10，第一盖板31在离心力的作用下部分偏移至第一内凹区121内，第二盖板32位置不变，暴露出部分基板20表面并外延生长第一波长外延层W1。
[0041] 该步骤S3中可以首先顺
时针旋转石墨盘10或者首先逆时针旋转石墨盘10，如果该步骤中首先顺时针旋转石墨盘10，则下一步骤中则为逆时针旋转。本实施例中首先顺时针旋转石墨盘10，顺时针旋转石墨盘10时，第一盖板31则在离心力的作用下部分偏移至第一内凹区121内，第二遮盖板32由于受凹槽11侧壁的阻挡，而无法偏移。为了限制第一盖板31向第一内凹区121偏移的距离，本实施例中设定第一内凹区121和第二内凹区122朝向凹槽11方向均具有开口1212（如图1所示），开口1212呈弧形，其弧形所对应的圆的直径（即开口的宽度）与第一盖板31和第二盖板32的直径相同，并且第一内凹区121由凹槽11侧壁向内石墨盘10内凹陷的深度与第一盖板31向第一内凹区121移动的距离D1相同。因此第一盖板31向第一内凹区121内移动一定距离D1后，即被第一内凹区121的侧壁1211阻挡，无法继续移动。而第一盖板31偏移的距离D1，恰好可以使第一盖板31的遮盖区312与第二盖板32的部分镂空区重合，而第一盖板31的部分镂空区311和第二盖板32的部分镂空区重合，从而暴露出部分基板20的表面。
[0042] 本实施例中第一盖板31偏移的距离D1与遮挡区311的宽度相同，从而暴露出基板20表面的区域21（如图4所示），并于区域21上外延生长第一波长外延层W1，第一波长外延层W1可以为蓝光外延层或者绿光外延层，波长范围为460 470nm或者460 470nm。如果该步骤~ ~
外延生长的是蓝光外延层，则下一步骤外延生长的是绿光外延层，本实施例中优先生长蓝光外延层。由于蓝、绿光外延层的生长材料均可以为氮化镓，因此可以于同一外延生长机台腔室中进行外延生长。
[0043] S4、参看附图6和7，反向旋转石墨盘10，第一盖板31在离心力的作用下复位，第二盖板32在离心的作用下部分偏移至第二内凹区122内，暴露出部分基板20表面并外延生长第二波长外延层W2，形成具有第一波长外延层W1、第二波长外延层W2和空白区域的晶圆。
[0044] 本实施例的步骤S4中逆时针旋转石墨盘10，在离心力的作用下，由于第一盖板31受凹槽11另一侧壁的阻挡而无法继续偏移，从而复位，恢复到外延生长前的初始位置；此时，第二盖板32在离心的作用下部分偏移至第二内凹区122内，同样其偏移的距离D2与遮挡区312的宽度相同，恰好可以使第一盖板31的遮盖区312与第二盖板32的部分镂空区重合，而第一盖板31的部分镂空区311和第二盖板32的部分镂空区重合，从而暴露出另一部分基板20的表面区域23，并于区域23上外延生长第二波长外延层W2，本实施例中生长绿光外延层。由于区域22一直被遮挡区311遮挡，而未有外延层生长，从而形成空白区域。
[0045] 镂空区的宽度为D，第一盖板31向第一内凹区121移动的距离为D1，第二盖板32向第二内凹区122移动的距离为D2，D1、D2、D的关系为：D=D1+D2。
[0046] S5、参看附图8，该发光二极管的制作方法还包括于所空白区域（即区域22）通过晶粒转移方式形成第三波长外延层的步骤，形成具有第一波长外延层W1、第二波长外延层W2和第三波长外延层W3的晶圆。第一波长外延层W1、第二波长外延层W2与第三波长外延层W3发出的混合光为白光，第一波长光为蓝光，第二波长光为绿光，第三波长光可以设计为红光，从而混合形成白光，第三波长的范围可以为600 700nm。~
[0047] 本发明还提供了一种用于实施上述发光二极管的制作方法的石墨盘10，具体石墨盘10详见上述所述，此次不再赘述。
[0048] 本发明中的石墨盘凹槽11侧壁水平设置相对的第一内凹区121和第二内凹区122，基板20置于凹槽11内，基板20上盖有具有相同图案的第一盖板31和第二盖板32，第一盖板31和第二盖板32在石墨盘10旋转离心的作用下分别向第一内凹区121和第二内凹区122内偏移一定距离，从而分区暴露出基板20的表面并外延生长不同波长的外延层W1、W2，形成具有两种波长外延层的晶圆，进一步地，将具有第三波长的外延层W3通过晶粒转移方式置于前述晶圆上，从而形成第一波长外延层W1、第二波长外延层W2与第三波长外延层W3发出的混合光为白光的晶圆。在现有工艺基础上，采用本发明的方法，可以在同一基板20上采用盖板即可在同一外延生长机台腔室中形成发射不同波长光的外延层，并结合晶粒转移的方式获得发射白光的晶圆，工艺简单，操作方便。
[0049] 应当理解的是，上述具体实施方案为本发明的优选实施例，本发明的范围不限于该实施例，凡依本发明所做的任何变更，皆属本发明的保护范围之内。
