[發明專利]一種LED芯片的Al2O3/SiON鈍化層結構及其生長方法

有效

• 申請號: 201410596788.7
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104362240B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 王波;郝銳;葉國光;易翰翔;李方芳
• 申請（專利權）人: 廣東德力光電有限公司
• 主分類號: H01L33/44
• 分類號: H01L33/44;H01L33/00;H01L21/205
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種LED芯片的Al₂O₃/SiON鈍化層結構，包括依次生長在襯底上的n型半導體層、發光層、p型半導體層和ITO導電層，n型半導體層制作有n型電極，ITO導電層上制作p型電極，其特征在于：所述n型電極、p型電極外側的芯片上表面依次沉積有Al₂O₃層和SiON層。

2.根據權利要求1所述的LED芯片的Al₂O₃/SiON鈍化層結構，其特征在于：所述的SiON層的光學厚度為LED發光波長四分之一的奇數倍，且SiON層的折射率為n=（n_空氣×n_P-GaN）^1/2。

3.一種LED芯片的Al₂O₃/SiON鈍化層結構的生長方法，包括如下步驟：

A、 將完成ITO蝕刻后的LED芯片使用丙酮（ACE）、異丙醇（IPA）、去離子水進行清洗、甩干；

B、將甩干后的LED產品放入到生長Al₂O₃薄膜的MOCVD腔體中，再將MOCVD腔體升溫到400-680℃，通入腔體Al源與O源，生長Al₂O₃薄膜充當電極鈍化層；

C、 使用負性光刻膠對Al₂O₃薄膜進行PAD光刻，在光刻膠上形成PAD圖形；

D、 使用ICP設備對Al₂O₃薄膜進行干法刻蝕，去除PAD圖形區域里的Al₂O₃薄膜；

E、 在刻蝕掉的鈍化層上蒸鍍金屬電極，形成P、N電極結構，然后去除光刻膠，并將去膠后的芯片放入管式爐中退火處理；

F、 將制備好電極的LED產品放入等離子增強化學氣相沉積PECVD設備腔體中，通入N2預熱，然后通入稀釋過的硅烷、一氧化二氮和氨氣的混合氣體，生長SiON增透膜；

G、使用濕法刻蝕工藝刻蝕掉P、N電極表面上的SiON，至此鈍化層生長完畢。

4.根據權利要求3所述的LED芯片的Al₂O₃/SiON鈍化層結構的生長方法，其特征在于：所述的步驟B中，Al₂O₃薄膜采用MOCVD方法生長，包括以下具體步驟：

B1、將步驟A處理好的LED芯片放入LP-MOCVD設備的反應室中，此時腔體壓力為20-100torr，石墨盤轉速在500-900 r/min之間，在N2、Ar或二者混合氣體的反應腔氣氛下加熱到400-680℃范圍內，處理5-15 min；

B2、將Al源、O源通入反應室中，同時改變腔體壓力為17-45torr，開始生長Al₂O₃薄膜，生長速率為0.5nm/min—10nm/min；

B3、生長過程結束后，將腔體壓力提高到50-100torr，增加通入反應腔的N2流量通過吹掃降低溫度，等待取出LED芯片。

5.根據權利要求4所述的LED芯片的Al₂O₃/SiON鈍化層結構的生長方法，其特征在于： 所述的步驟B2中，Al₂O₃薄膜的生長環境溫度為450-650℃，生長壓力為25-45torr，生長厚度為10nm-100nm，石墨盤轉速為500-900r /min。

6.根據權利要求4所述的LED芯片的Al₂O₃/SiON鈍化層結構的生長方法，其特征在于：所述的步驟B2中，生長Al₂O₃薄膜時通入的Al源與氧源的氣體摩爾比為：Ⅵ/Ⅲ在100-3000之間。