[發(fā)明專(zhuān)利]一種GaN半導(dǎo)體LED芯片制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210159281.6
• 申請(qǐng)日: 2012-05-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103426981A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 巴建鋒;余志炎;王磊;路鵬;李國(guó)琪;王強(qiáng);鞏春梅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 無(wú)錫華潤(rùn)華晶微電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L33/00
• 分類(lèi)號(hào): H01L33/00
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李家麟;李浩

1.一種GaN半導(dǎo)體LED芯片制作工藝，其特征在于，它包括如下步驟：

a）在藍(lán)寶石襯底（7）上依次生長(zhǎng)LED外延片結(jié)構(gòu)：p型GaN層（4）、多量子阱層（5）和n型GaN層（6）；

b）在所述p型GaN層（4）上，生長(zhǎng)摻錫氧化銦電極層（3）；

c)?采用FeCl_3?：HCl組成的腐蝕液，對(duì)摻錫氧化銦電極層（3）進(jìn)行過(guò)腐蝕；

d)?采用電子束蒸發(fā)臺(tái)，在p型GaN層（4）上和n型GaN層（6）上分別生長(zhǎng)p型歐姆接觸層（1’）和n型電極層（8’）；以及

e)對(duì)藍(lán)寶石襯底（7）進(jìn)行減薄、拋光、劃片和裂片處理。

2.如權(quán)利要求1所述的GaN半導(dǎo)體LED芯片制作工藝，其特征在于，所述步驟d）可以被如下兩個(gè)步驟來(lái)替代：

d－1)?采用等離子體增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積（PECVD）設(shè)備，在摻錫氧化銦電極層（3）上沉積SiO₂保護(hù)層（2）；以及

d－2)?在已經(jīng)沉積了SiO₂保護(hù)層（2）的位置，刻蝕出p型電極區(qū)域（1）和n型電極區(qū)域（8）。

3.如權(quán)利要求1或2所述的GaN半導(dǎo)體LED芯片制作工藝，其特征在于，所述摻錫氧化銦電極層（3）在300^oC的溫度下生長(zhǎng)，厚度為2400?。

4.如權(quán)利要求1或2所述的GaN半導(dǎo)體LED芯片制作工藝，其特征在于，所述摻錫氧化銦的組分包括：10％的SnO₂，和90％的In₂O₃，并且所述SnO₂和In₂O₃的純度是99.9％。

5.如權(quán)利要求1或2所述的GaN半導(dǎo)體LED芯片制作工藝，其特征在于，在步驟b)和步驟c)之間，還包括：

步驟b-1)：在510^oC的溫度下，對(duì)生成的所述摻錫氧化銦電極層（3）進(jìn)行退火，持續(xù)時(shí)間10分鐘。

6.如權(quán)利要求1或2所述的GaN半導(dǎo)體LED芯片制作工藝，其特征在于，所述FeCl_3?：HCl組成的腐蝕液的配比是3：1或5：1，并將由所述配比組成的FeCl_3?：HCl腐蝕液加熱到30^oC－50^oC后，將摻錫氧化銦電極層（3）過(guò)腐蝕2μm－3μm，使得經(jīng)過(guò)腐蝕后的摻錫氧化銦電極層（3）比所述p型GaN層（4）的圖形小。

7.如權(quán)利要求2所述的GaN半導(dǎo)體LED芯片制作工藝，其特征在于，?所述SiO₂保護(hù)層（2）的厚度是1100?，且在220^oC的溫度下生成。

8.如權(quán)利要求1或2所述的GaN半導(dǎo)體LED芯片制作工藝，其特征在于，還包括在完成步驟c）之后，采用感應(yīng)耦合等離子體設(shè)備，進(jìn)行干法腐蝕，從p型GaN層（4）刻蝕到n型GaN層（6），從而形成1.1μm?－?1.6μm的臺(tái)面結(jié)構(gòu)。

9.如權(quán)利要求1所述的GaN半導(dǎo)體LED芯片制作工藝，其特征在于，所述p型歐姆接觸層（1’）和所述n型電極層（8’）所采用的材料可以是Cr/Pt/Au的組合，或者是Ni/Au的組合，或者是Pt/Au的組合；

其中，當(dāng)采用Cr/Pt/Au的組合時(shí)，Cr的生長(zhǎng)厚度是400?，Pt的生長(zhǎng)厚度是200?，而Au的生長(zhǎng)厚度是10000?；或者

其中，當(dāng)采用的是Ni/Au的組合時(shí)，Ni的生長(zhǎng)厚度是500?，Au的生長(zhǎng)厚度是8000?；或者

其中，當(dāng)采用Pt/Au，Pt的生長(zhǎng)厚度是300?，而Au的生長(zhǎng)厚度是10000?。

10.如權(quán)利要求1所述的GaN半導(dǎo)體LED芯片制作工藝，其特征在于，在完成p型歐姆接觸層（1’）和n型電極層（8’）的生長(zhǎng)之后，在280^oC的溫度下，對(duì)已經(jīng)生長(zhǎng)的p型歐姆接觸層（1’）的金屬進(jìn)行合金，所述合金形成的持續(xù)時(shí)間是10分鐘。

11.如權(quán)利要求1或2所述的GaN半導(dǎo)體LED芯片制作工藝，其特征在于，所述減薄處理是將藍(lán)寶石襯底研磨至125μm的厚度，所述拋光處理是將經(jīng)研磨后的襯底再拋光至85μm的厚度，而所述劃片處理的深度是25μm－35μm。