[發(fā)明專利]陣列式高壓LED器件的制作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210340102.9
• 申請日: 2012-09-13
• 公開（公告）號: CN102867837A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設計）人: 詹騰;張楊;李璟;劉志強;伊曉燕;王國宏
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L27/15
• 分類號: H01L27/15
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

技術領域

本發(fā)明屬于半導體技術領域，特別是指一種高光效的陣列式高壓LED器件的制作方法。

背景技術

由于石油能源危機的到來，發(fā)展更高效率更省電的電子與照明設備越來越受到重視，在此趨勢之下具有省電、環(huán)保(不含汞)無污染、壽命長、亮度高、反應快、體積小、高發(fā)光效率等優(yōu)點的發(fā)光二極管(Light-Emitting?Diode，LED)組件漸漸在照明產(chǎn)業(yè)中露出頭角，應用范圍遍及于日常生活中，例如儀器面板上的指示燈。

HV?LED是在原DC?LED芯片上分立出一定數(shù)量的微晶粒，然后將微晶粒通過金屬電極互連，將這些微晶粒串聯(lián)來提高整顆芯片的工作電壓，故稱之為高壓(HV)LED。目前的DC?LED產(chǎn)品在應用中存在一些弊端，如需要與變壓器等原件一并使用，且壽命只有2萬小時左右，而實際LED芯片的壽命卻長達5-10萬小時。與之相對，HV?LED則無需額外的變壓器，只需簡短的驅動電路，不僅驅動成本降低，也避免了電路轉換過程中能量的損失，因而成為當前具有市場前景的LED產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種陣列式高壓LED器件的制作方法，該方法采用全透明導電材料進行微晶粒互連，并在深刻蝕之后采用高溫酸洗處理，減少電極吸光，增加芯片外延的側面與底部出光面積，與后工藝相互配合，可以提高高壓發(fā)光二極管芯片的發(fā)光效率。

本發(fā)明提供一種一種陣列式高壓LED器件的制作方法，包括以下步驟：

步驟1：取外延結構，該外延結構包括襯底、N型氮化鎵層、有源層和P型氮化鎵層；

步驟2：采用光刻的方法，在外延結構的P型氮化鎵層上制作掩膜，選擇性刻蝕外延結構，刻蝕深度至N型氮化鎵層的表面，在N型氮化鎵層上形成N型臺階結構；

步驟3：采用光刻的方法，在暴露的外延結構的N型氮化鎵層的表面制作掩膜，刻蝕暴露的部分N型氮化鎵層，刻蝕深度至襯底的表面，形成隔離的深槽；

步驟4：將刻蝕后的外延結構進行高溫硫磷酸腐蝕；

步驟5：在刻蝕后的外延結構的表面沉積絕緣介質(zhì)層；

步驟6：采用光刻的方法，腐蝕掉深槽側壁以外的絕緣介質(zhì)層；

步驟7：在相鄰的各N型臺階結構之間制作透明導電層，該透明導電層一端覆蓋外延結構上的N型氮化鎵層，另一端覆蓋P型氮化鎵層；

步驟8：采用光刻的方法，部分腐蝕掉最外側的N型臺階結構上面的P型氮化鎵層表面的透明導電層；

步驟9：在最外側的N型臺階結構上面的P型氮化鎵層的表面制作P金屬電極；

步驟10：在另一最外側的N型臺階結構上面的N型氮化鎵層的表面制作N金屬電極。

附圖說明

為使審查員能進一步了解本發(fā)明的結構、特征及其目的，以下結合附圖及較佳具體實施例的詳細說明如后，其中：

圖1為本發(fā)明的外延結構的1示意圖；

圖2為本發(fā)明的刻蝕出N型臺階后，再次深刻蝕，形成形成隔離微晶粒的示意圖；

圖3為本發(fā)明的高溫酸洗，并沉積絕緣介質(zhì)層30后，器件的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明的沉積絕緣介質(zhì)層30后，器件的結構示意圖；

圖5為本發(fā)明的制作完透明導電層30互聯(lián)的器件示意圖；

圖6為本發(fā)明的制作完PN金屬電極40、50的最終器件結構示意圖。

具體實施方式

請參閱圖1-圖6，一種陣列式高壓LED器件的制作方法，包括以下步驟：

步驟1：取外延結構1(參閱圖1)，該外延結構1包括襯底10、N型氮化鎵層11、有源層12和P型氮化鎵層13，所述襯底10的材料為藍寶石、硅、碳化硅或氮化鎵，該襯底10為圖形化襯底；

步驟2：運用光刻辦法，通過勻膠、前烘、曝光、堅膜、顯影，在外延結構1的P型氮化鎵層13上制作掩膜(參閱圖2)；運用刻蝕的方法，將沒有掩膜保護的外延結構1選擇性刻蝕，刻蝕深度至N型氮化鎵層11的表面，刻蝕掉的材料包括P型氮化鎵層13、有源層12和一部分N型氮化鎵層11，在N型氮化鎵層11上形成N型臺階結構100，所述刻蝕方法為感應耦合等離子體刻蝕；