[發明專利]一種GaAs基LED晶片GaP粗糙表面的制作方法

有效

• 申請號: 201910758889.2
• 申請日: 2019-08-16
• 公開（公告）號: CN112397624B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 徐曉強;張兆喜;王夢雪;閆寶華;徐現剛
• 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: H01L33/22
• 分類號: H01L33/22;H01L33/00
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 張文杰

1.一種GaAs基LED晶片GaP粗糙表面的制作方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)外延層(1)生長：取GaAs襯底(7)，并在GaAs襯底(7)上自下而上依次生長緩沖層、N型砷化鎵層、DBR層、N型限制層、MQW量子阱層、P型限制層、P型GaP、GaP窗口層，得到晶片的外延層(1)；

2)P電極保護層(2)的制備：取步驟1)制備帶有外延層(1)的晶片，在GaP窗口層上生長二氧化硅層，光刻，濕法腐蝕掉P面電極(5)區域外的二氧化硅層，得到P電極保護層(2)；

3)制備腐蝕溶膠：取光刻膠、粗化腐蝕液和表面活性劑，按比例混合均勻，制備得到腐蝕溶膠；其中腐蝕溶膠的各組分百分比包括：光刻膠80-85％、粗化腐蝕液15-20％、表面活性劑0.5-1％；

4)甩膠粗化，形成腐蝕膜層(3)：取步驟2)處理后的晶片，N面向下吸附在勻膠機吸盤上，通過勻膠機涂覆腐蝕溶膠，形成腐蝕膜層(3)，再放入烘箱內，恒溫烘烤，完成粗化腐蝕；

5)去除腐蝕膜層(3)：取帶有腐蝕膜層(3)的晶片，去除外延層(1)表面的腐蝕溶膠；

6)去除P電極保護層(2)：再取步驟5)處理后的晶片，使用氫氟酸腐蝕掉晶片表面的P電極保護層(2)；

7)制備管芯：依次在晶片的GaP窗口層上完成電流擴展層(4)、P面電極(5)制作，再在晶片背面進行減薄，并完成N面電極(6)制作，再通過鋸片機進行切割，形成獨立的管芯；

8)結束操作。

2.根據權利要求1所述的一種GaAs基LED晶片GaP粗糙表面的制作方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)外延層(1)生長：

a)準備外延層(1)生長材料，并檢查各裝置運行情況；

b)取GaAs襯底(7)，并在GaAs襯底(7)上自下而上依次生長緩沖層、N型砷化鎵層、DBR層、N型限制層、MQW量子阱層、P型限制層、P型GaP、GaP窗口層，得到晶片的外延層(1)；

2)P電極保護層(2)的制備：取步驟1)制備的帶有外延層(1)的晶片，在GaP窗口層上生長二氧化硅層，光刻，濕法腐蝕掉P面電極(5)區域外的二氧化硅層，得到P電極保護層(2)；其中二氧化硅層的厚度為5000-生長溫度為200-250℃；

3)制備腐蝕溶膠：取光刻膠、粗化腐蝕液和表面活性劑，按比例混合均勻，制備得到腐蝕溶膠；其中腐蝕溶膠的各組分百分比包括：光刻膠80-85％、粗化腐蝕液15-20％、表面活性劑0.5-1％；

4)甩膠粗化，形成腐蝕膜層(3)：取步驟2)處理后的晶片，N面向下吸附在勻膠機吸盤上，通過勻膠機涂覆腐蝕溶膠，形成腐蝕膜層(3)，其中腐蝕膜層(3)的厚度為2-4μm；再平放在烘箱內恒溫烘烤，完成粗化腐蝕；

5)去除腐蝕膜層(3)：取帶有腐蝕膜層(3)的晶片，將晶片放入丙酮溶液中清洗，丙酮溫度為50-52℃，清洗時間為5-7min；接著將晶片放入乙醇中，乙醇溫度為70-73℃，清洗時間為5-7min；再通過純水清洗，氮氣烘干；

6)去除P電極保護層(2)：再取步驟5)處理后的晶片，使用氫氟酸腐蝕掉晶片表面的P電極保護層(2)，腐蝕時間為1-3min；

7)制備管芯：依次在晶片的GaP窗口層上完成電流擴展層(4)、P面電極(5)制作，再在晶片背面進行減薄，并完成N面電極(6)制作，再通過鋸片機進行切割，形成獨立的管芯；

8)結束操作。

3.根據權利要求2所述的一種GaAs基LED晶片GaP粗糙表面的制作方法，其特征在于：所述步驟3)中，粗化腐蝕液為碘、醋酸、硝酸、磷酸的混合物，其中所述碘、醋酸、硝酸、磷酸的質量比為1：100：20：30。

4.根據權利要求2所述的一種GaAs基LED晶片GaP粗糙表面的制作方法，其特征在于：所述步驟3)中，表面活性劑為擴散劑NNO、月桂醇硫酸鈉、無水乙醇的混合物，其中所述擴散劑NNO、月桂醇硫酸鈉、無水乙醇的質量比為5：30：1。

5.根據權利要求2所述的一種GaAs基LED晶片GaP粗糙表面的制作方法，其特征在于：所述步驟4)中，恒溫烘烤操作時，烘烤溫度為40-60℃，烘烤時間為30-60min。