[發明專利]一種AlGaInP四元LED芯片制備方法

在審

• 申請號: 201811375752.0
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN111200042A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 彭璐;吳向龍;徐曉強;林偉;鄭軍
• 申請（專利權）人: 山東浪潮華光光電子股份有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種AlGaInP四元LED芯片制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

a)制備LED的外延片結構，該外延片結構自下而上分別為砷化鎵襯底（9）、N型緩沖層（10）、N型AlGaInP層（4）、MQW層（13）以及P型層（5）；

b)利用腐蝕液或干法刻蝕工藝，將P型層（5）的上表面粗化處理；

c)在P型層（5）上生長一層SiO2，利用光刻工藝在SiO2層上均勻間隔刻蝕成N個長條形的電流阻擋層（7），N為大于等于2的正整數；

d)在P型層（5）上制備一層透明導電膜，該透明導電膜作為電流擴展層（6），所述透明導電膜采用ITO或Zno或SiO2或TCF材料制成；

e)利用硅膠材料在電流擴展層（6）及各個電流阻擋層（7）上鍵合制成臨時鍵合材料層（11），在臨時鍵合材料層（11）上制成材料為藍寶石或硅片或金屬材質的臨時鍵合襯底（12）；

f)利用腐蝕溶液腐蝕砷化鎵襯底（9）至N型緩沖層（10）；

g)利用腐蝕液或干法刻蝕工藝，對N型緩沖層（10）的下表面進行粗化處理；

h)在N型緩沖層（10）表面利用電子束或PECVD工藝生長一層SiO2，在生長的SiO2上涂覆光刻膠，利用光刻工藝對SiO2上表面進行平坦化操作，平坦化后的SiO2表面粗糙度不大于500埃，在N型緩沖層（10）下端面制成材料為Ni和/或Ge和/或Au的歐姆接觸層（14）；

i)利用電子束蒸發工藝在歐姆接觸層（14）下端面鍵合制成鍵合層（3），利用電子束蒸發工藝在鍵合層（3）下方制成永久襯底層（2）；

j)利用硅膠溶解劑去除臨時鍵合材料層（11），使臨時鍵合襯底（12）從電流擴展層（6）上剝離；

k)在電流阻擋層（7）上制作P電極（8），在每兩個電流阻擋層（7）之間的中央處沿豎直方向切割形成切割道，所述切割道深度直至永久襯底層（2）的上表面；

l)將永久襯底層（2）研磨減薄至所需厚度，在減薄后的永久襯底層（2）下端面制作材料為Ni或Ge或Au的N面金屬層（1）；

m)利用激光切割或砂輪刀沿切割道切割形成N個獨立的LED芯片。

2.根據權利要求1所述的AlGaInP四元LED芯片制備方法，其特征在于：步驟c)中利用電子束或PECVD工藝在P型層（5）上生長一層SiO2，生長SiO2的厚度為400-1200?。

3.根據權利要求1所述的AlGaInP四元LED芯片制備方法，其特征在于：步驟d)電流擴展層（6）的厚度為300-1200?。

4.根據權利要求1所述的AlGaInP四元LED芯片制備方法，其特征在于：步驟e)中鍵合制成臨時鍵合材料層（11）時的鍵合溫度為100-200℃，鍵合時間為2-4小時。

5.根據權利要求1所述的AlGaInP四元LED芯片制備方法，其特征在于：步驟f)中腐蝕溶液為氨水、雙氧水、水的混合溶液，其中氨水：雙氧水：水的體積比為1：2：6。

6.根據權利要求1所述的AlGaInP四元LED芯片制備方法，其特征在于：步驟h)中涂覆光刻膠的厚度為5000埃，生長的SiO2厚度為1-3μm，利用電子束蒸發工藝或濺射金屬材料工藝在N型緩沖層（10）下端面制備歐姆接觸層（14）。

7.根據權利要求1所述的AlGaInP四元LED芯片制備方法，其特征在于：步驟i)中鍵合層（3）為Au和/或In和/或Ag和/或Al材料制成，鍵合溫度為200-250℃，鍵合時間為15-30min，鍵合時鍵合壓力為20-50kg.cm² 。

8.根據權利要求1所述的AlGaInP四元LED芯片制備方法，其特征在于：步驟j)中硅膠溶解劑的溶解溫度為100-150℃。

9.根據權利要求1所述的AlGaInP四元LED芯片制備方法，其特征在于：步驟l）中永久襯底層（2）研磨減薄至厚度為100-180μm。

10.根據權利要求1所述的AlGaInP四元LED芯片制備方法，其特征在于：步驟b)中利用腐蝕液對P型層（5）的上表面粗化處理，腐蝕液為磷酸、醋酸和溴水的混合液，其中磷酸：醋酸：溴水的體積比1:5:1，腐蝕時的溫度為2-5℃，腐蝕時間為5-15min；步驟g)中利用腐蝕液或對N型緩沖層（10）的下表面進行粗化處理，腐蝕液為磷酸、鹽酸和水的混合液，其中磷酸：鹽酸：水的體積比1:2:6，腐蝕至N型緩沖層（10）時，腐蝕結束。