[發明專利]一種LED的GaN外延片表面粗化工藝

有效

• 申請號: 201410168481.7
• 申請日: 2014-04-24
• 公開（公告）號: CN103996754B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 章曉霞
• 申請（專利權）人: 章曉霞
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種LED的制造工藝。

背景技術

目前LED的制造技術已經比較成熟，注入效率和內量子效率都能達到較高的水平。但是由于芯片和封裝介質的全反射臨界角，芯片材料的吸收等因素，LED的光提取效率認有較大的提升空間。通常采用表面粗化技術來減少光線全反射。表面粗化技術有干法刻蝕，和濕法刻蝕。其中干法刻蝕包括反應離子腐蝕(RIE)，高密度等離子體刻蝕，電子回旋共振等離子刻蝕(ECR)感應耦合等離子刻蝕(ICP)等，濕法刻蝕包括NaOH溶液腐蝕，電化學腐蝕等。濕法腐蝕的優點很多，如可以提供低損傷的腐蝕效果，價格便宜，但是局限性也較多，如速度慢，各項同性，可控性較差等；而干法刻蝕如IPC具有較好的各向異性，均勻性，可控性，更高的刻蝕速率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一是結合干法刻蝕和濕法刻蝕的優點，提供一種GaN表面粗化工藝，提高表面粗化工藝的可控性和精準度。

作為本發明的第一方面，提供一種LED的GaN外延片表面粗化工藝，包括以下步驟：

(1)將GaN外延片表面進行ICP刻蝕，ICP的功率為150-200W，直流自偏壓為100V，使用O₂，Cl₂和H_e感應耦合等離子體刻蝕，其中O₂，Cl₂和He的流量比為2∶2∶1，使得刻蝕后的GaN表面的粗糙度RMS為0.15-0.18nm；

(2)將GaN外延片清洗：依次放入CCl₄、丙酮各超聲清洗1-2分鐘、酒精超聲清洗2-3分鐘，去離子水中進行超聲清洗2-3分鐘；

(3)將GaN外延片使用微波加熱預熱1分鐘使得溫度達到200-220攝氏度，后將加熱到熔融狀態的KOH中均勻涂抹在GaN外延片表面，將微波加熱使溫度穩定在250攝氏度，持續腐蝕1.2分鐘。

(4)撤去微波加熱，自然冷卻到室溫；

(5)用去離子水清洗GaN外延片表面的KOH。

由于先進行了干法ICP刻蝕，各項異性，可控性好，干法刻蝕后的表面已經有一定的粗糙度，但是在此粗糙表面的基礎上只要短時間(1.2分鐘)即可得到符合粗化要求的GaN外延片，這個短時間的濕法刻蝕過程雖為各項異性，可控差，但是刻蝕的精準度已經大大提高。

具體實施方式

為了進一步理解本發明，下面結合本實施例對本發明優選方案進行詳細描述，但是應當理解，這些說明內容只是為進一步表達本發明的技術特征，實現途徑，不是對本發明的權利要求的限制。

以下為最佳實施例：

(1)將GaN外延片表面進行ICP刻蝕，ICP的功率為150-200W，直流自偏壓為100V，使用O₂，Cl₂和He感應耦合等離子體刻蝕，其中O₂，Cl₂和He的流量分別為10sccm、10sccm、5sccm，使得刻蝕后的GaN表面的粗糙度RMS為0.15-0.18nm；

(2)將GaN外延片清洗：依次放入CCl₄、丙酮各超聲清洗1-2分鐘、酒精超聲清洗2-3分鐘，去離子水中進行超聲清洗2-3分鐘；

(3)將GaN外延片使用微波加熱預熱1分鐘使得溫度達到200-220攝氏度，后將加熱到熔融狀態的KOH中均勻涂抹在GaN外延片表面，將微波加熱使溫度穩定在250攝氏度，持續腐蝕1.2分鐘。

(4)撤去微波加熱，自然冷卻到室溫；

(5)用去離子水清洗GaN外延片表面的KOH。