[發(fā)明專利]一種垂直紫外LED芯片的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610196094.3
• 申請(qǐng)日: 2016-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105679895A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張保國(guó);周朝旭;甄珍珍;李曉波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué);同輝電子科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/00
• 分類號(hào): H01L33/00;H01L33/10;H01L33/14;H01L33/40
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 胡安朋

1.一種垂直紫外LED芯片的制備方法，其特征在于步驟如下：

第一步，在藍(lán)寶石襯底片子上用MOCVD依次生長(zhǎng)N型外延層、多量子阱層和P型外延層，將生長(zhǎng)好的外延片用質(zhì)量百分比濃度為98%H₂SO₄與質(zhì)量百分比濃度為30%H₂O₂按體積比=3∶1的混合溶液加熱到80℃，浸泡10分鐘，然后用去離子水沖洗5分鐘，最后用甩干機(jī)甩干20分鐘；

第二步，在經(jīng)過(guò)第一步處理的藍(lán)寶石襯底片子的P型外延層的表面，用電子束蒸發(fā)臺(tái)蒸鍍一層超薄的金屬Ni/Ag，作為電流擴(kuò)展層，其中Ni的厚度控制在5～10?，Ag的厚度控制在10～40?，要求該金屬電流擴(kuò)展層在下一步的退火后與P型外延層形成歐姆接觸；

第三步，將第二步得到的Ni/Ag金屬電流擴(kuò)展層用退火爐在N₂環(huán)境下退火，退火溫度為350℃～400℃，N₂流速為10L/min，退火時(shí)間為5～10分鐘；

第四步，在第三步退火后的Ni/Ag金屬電流擴(kuò)展層上制備DBR層，使用的材料是SiO₂和TiO₂蒸發(fā)源，用電子束蒸發(fā)的方法先蒸鍍一層厚度為4200～4400?的SiO₂，然后將TiO₂和SiO₂交替蒸發(fā)，蒸發(fā)4～20周期，每一個(gè)蒸發(fā)周期中的TiO₂的厚度均為278～348?，SiO₂的厚度均為477～596?，蒸鍍時(shí)電子束蒸發(fā)臺(tái)參數(shù)壓力為0.0213Pa，溫度為300℃；

第五步，在第四步制得的DBR層上進(jìn)行涂膠、曝光、顯影和堅(jiān)膜，形成出2～10個(gè)P電極塞圖形，然后再用HF腐蝕液刻蝕出2～10個(gè)P電極孔，所刻蝕P電極孔的深度剛好為DBR層的厚度，然后再去膠清洗甩干，最后再進(jìn)行涂膠、曝光和顯影，再用電子束蒸發(fā)臺(tái)依次蒸鍍Cr/Al/Ti/Au作為P電極塞，并且確保所形成的2～10個(gè)P電極塞制備在上述Ni/Ag金屬電流擴(kuò)展層上，P電極塞的厚度和DBR層的厚度相同；

第六步，在第五步的蒸鍍P電極塞完成之后，用藍(lán)膜將無(wú)用的金屬剝離，剝離之后清洗甩干，然后在上述制備好的DBR層上蒸鍍鍵合金屬層，另外在和藍(lán)寶石襯底片子同樣大小的硅片或銅片上蒸鍍同樣厚度的鍵合金屬層，將完成了第一步至第五步工藝并蒸鍍鍵合金屬層的藍(lán)寶石襯底片子和蒸鍍有同樣厚度鍵合金屬層的同樣大小的硅片或銅片在Bonding機(jī)里鍵合在一起；

第七步，在第六步的Bonding機(jī)里鍵合之后，使用激光剝離技術(shù)將藍(lán)寶石襯底片子的襯底從外延層上剝離下來(lái)，再進(jìn)行涂膠、曝光和顯影，再用電子束蒸發(fā)臺(tái)蒸鍍N電極，最后將無(wú)用的金屬去除，最終完成垂直紫外LED芯片的制備。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種垂直紫外LED芯片的制備方法，其特征在于：所述用電子束蒸發(fā)臺(tái)依次蒸鍍Cr/Al/Ti/Au作為P電極塞，所形成Cr厚度為10～100?、Al厚度為1000～3000?、Ti厚度為1000～3000?和Au的厚度隨著DBR層厚度的變化而變化。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種垂直紫外LED芯片的制備方法，其特征在于：所述鍵合金屬為Cr和Au,Cr的厚度為10～100?，Au的厚度為1～5μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種垂直紫外LED芯片的制備方法，其特征在于：所述用電子束蒸發(fā)臺(tái)蒸鍍N電極，是用電子束蒸發(fā)臺(tái)依次蒸鍍Cr/Al/Ti/Au，形成Cr厚度為10～100?、Al厚度為1000～3000?、Ti厚度為1000～3000?和Au厚度為5000～10000?的N電極。