[發(fā)明專利]發(fā)光二極管芯片制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310056811.9
• 申請(qǐng)日: 2013-02-22
• 公開（公告）號(hào): CN103107259A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘群峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門市三安光電科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/28
• 分類號(hào): H01L33/28;H01L33/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管芯片制作方法，更為具體的是，涉及一種可有效保護(hù)歐姆接觸層的氮化鎵基發(fā)光二極管芯片制作方法。

背景技術(shù)

氮化鎵基發(fā)光二極管目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于顯示、指示、背光源和照明等領(lǐng)域，隨著其發(fā)光效率的不斷提升，有望在未來(lái)幾年內(nèi)取代白熾燈和熒光燈，成為通用照明的主要光源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種發(fā)光二極管芯片制作方法，其可有效保護(hù)氮化鎵基發(fā)光二極管芯片的歐姆接觸層。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種發(fā)光二極管芯片制作方法，其特征在于：包括下面制作步驟：

在襯底上外延生長(zhǎng)氮化鎵基發(fā)光外延層；

在氮化鎵基發(fā)光外延層上外延生長(zhǎng)氧化鋅層；

在氧化鋅層上沉積保護(hù)層；

采用激光正面劃片定義切割道，激光燒蝕切割道上的保護(hù)層、氧化鋅層、氮化鎵基發(fā)光外延層和部分襯底；

去除所述切割道激光燒蝕殘留物；

去除保護(hù)層和氧化鋅層。

本發(fā)明的關(guān)鍵步驟是采用外延方式生長(zhǎng)氧化鋅層作為高溫側(cè)壁蝕刻處理的保護(hù)層，因氧化鋅與氮化鎵晶格匹配度較好，所以采用外延生長(zhǎng)方式可以獲得晶格質(zhì)量較好的膜層，在氧化鋅層上再沉積耐酸性材料作為氧化鋅層的保護(hù)層，這樣可以在高溫酸性溶液蝕刻過(guò)程中起到很好的保護(hù)氮化鎵外延層的作用，特別是對(duì)于接觸材料采用金屬銀的倒裝結(jié)構(gòu)芯片，可以較好得保持銀與p型外延層的歐姆接觸特性。

在本發(fā)明中，外延生長(zhǎng)氧化鋅層的方式可以采用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（MOCVD）、分子束外延（MBE）和物理氣相沉積（PVD）等，這些外延方式都可以獲得晶格質(zhì)量較好的氧化鋅層；生長(zhǎng)溫度控制在500~1000℃，太低會(huì)影響成膜質(zhì)量，高于1000℃以上則會(huì)破壞已有氮化鎵基外延層的質(zhì)量，其厚度可取0.1~10微米。氧化鋅上的保護(hù)層材料選擇耐磷酸和硫酸的介質(zhì)材料，可以選自二氧化硅、氮化硅、氧化鈦、氧化鋁、氧化鎵、氧化銦、氧化錫及其組合。

附圖說(shuō)明

圖1~5是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的發(fā)光二極管芯片制作方法的過(guò)程示意圖。

圖6是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的發(fā)光二極管芯片制作方法的流程圖。

圖中部件符號(hào)說(shuō)明：

100：藍(lán)寶石襯底

110：氮化鎵基發(fā)光外延層

200：ZnO層

300：SiO₂層

400：切割道。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)有的氮化鎵基發(fā)光二極管通常是基于藍(lán)寶石襯底的正裝結(jié)構(gòu)芯片，在芯片制作過(guò)程中，多數(shù)采用激光劃片分離管芯，但激光劃片過(guò)程中會(huì)燒蝕藍(lán)寶石和外延層并產(chǎn)生吸光的燒蝕物從而降低出光效率，所幸這個(gè)問題可以通過(guò)高溫酸性溶液蝕刻處理加以解決，高溫酸蝕側(cè)壁處理也因此成為基于藍(lán)寶石襯底氮化鎵發(fā)光二極管芯片的必備制程之一。在高溫側(cè)壁處理之前必須先在p型外延層上沉積一層二氧化硅，以保護(hù)歐姆接觸外延層，防止其與氧化銦錫層的歐姆接觸性能變差，導(dǎo)致發(fā)光二極管工作電壓升高。

為了提升散熱性能以利于大電流驅(qū)動(dòng)，倒裝結(jié)構(gòu)氮化鎵基發(fā)光二極管芯片被開發(fā)出來(lái)且大量應(yīng)用于背光和照明市場(chǎng)。倒裝結(jié)構(gòu)氮化鎵基LED芯片多數(shù)采用金屬銀或者其合金作為p型歐姆接觸層，相比于正裝結(jié)構(gòu)芯片所采用的氧化銦錫透明導(dǎo)電層，銀與p型接觸外延層的接觸特性更容易受外延層表面狀態(tài)影響從而導(dǎo)致接觸性能變差。在正裝結(jié)構(gòu)側(cè)壁處理制程中可以采用二氧化硅作為接觸外延層的保護(hù)層，但對(duì)于倒裝結(jié)構(gòu)，因二氧化硅的多孔性質(zhì)，高溫酸性溶液仍然可以通過(guò)其孔隙侵蝕歐姆接觸外延層，從而改變其表面狀態(tài)，進(jìn)而影響金屬銀與其接觸特性，最終導(dǎo)致發(fā)光芯片工作電壓升高。

下面實(shí)施例公開了一種發(fā)光二極管芯片的制作方法，其可有效保護(hù)歐姆接觸層，其制作流程圖可參看附圖6，主要包括下面步驟：

1）在襯底上外延生長(zhǎng)氮化鎵基發(fā)光外延層；

2）在氮化鎵基發(fā)光外延層上外延生長(zhǎng)氧化鋅層；

3）在氧化鋅層上沉積保護(hù)層；

4）采用激光正面劃片定義切割道，激光燒蝕切割道上的保護(hù)層、氧化鋅層、氮化鎵基發(fā)光外延層和部分襯底；

5）采用高溫磷酸和硫酸混合液處理切割道，去除激光燒蝕殘留物；

6）去除保護(hù)層和氧化鋅層。

下面結(jié)合附圖1~5和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

發(fā)光二極管芯片制作方法，其制作步驟包括：

如附圖1所示，在藍(lán)寶石襯底100上采用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（MOCVD）外延生長(zhǎng)氮化鎵基發(fā)光外延層110；