[發(fā)明專利]LED芯片結(jié)構(gòu)及其制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010031515.3
• 申請(qǐng)日: 2020-01-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111200046B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李祈昕;劉寧煬;陳志濤;李葉林;曾昭燴;任遠(yuǎn);曾巧玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東省半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): H01L33/46
• 分類號(hào): H01L33/46
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 嚴(yán)誠(chéng)

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種LED芯片結(jié)構(gòu)及其制作方法，涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明實(shí)施例的LED芯片結(jié)構(gòu)的制作方法包括在金屬阻擋層制作前，對(duì)金屬反射鏡的表面進(jìn)行平滑化處理，再沉積制作金屬阻擋層。然后，對(duì)金屬反射鏡和金屬阻擋層的組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行退火處理。通過(guò)此制作方法，在保證反射鏡良好性能的前提下，提高阻擋層金屬的沉積質(zhì)量，減小金屬阻擋層的應(yīng)力作用，并顯著簡(jiǎn)化工藝調(diào)整過(guò)程，增強(qiáng)工藝的可移植性和兼容性，提升了LED芯片結(jié)構(gòu)的可靠性。本發(fā)明實(shí)施例提供的LED芯片結(jié)構(gòu)通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例的制作方法制得，其金屬阻擋層和金屬反射鏡的結(jié)合性好，因此具有較高的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種LED芯片結(jié)構(gòu)及其制作方法。

背景技術(shù)

LED具有能耗低、亮度高、壽命長(zhǎng)、綠色環(huán)保、波長(zhǎng)范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于顯示、通信、普通照明、消毒、固化等領(lǐng)域。采用了金屬反射鏡的LED芯片結(jié)構(gòu)中，金屬反射鏡的金屬活性較強(qiáng)，表面易氧化，且具有電遷移的特性，因此需要在金屬反射鏡上覆蓋可阻擋反射鏡金屬擴(kuò)散且性質(zhì)穩(wěn)定的金屬阻擋層。為改善反射鏡與外延層的歐姆接觸，需要經(jīng)過(guò)退火等處理，由此會(huì)使得反射鏡的表面變粗糙，出現(xiàn)金屬起球、金屬團(tuán)聚等現(xiàn)象。這將導(dǎo)致反射鏡和阻擋層結(jié)合性不好，使得LED芯片結(jié)構(gòu)的可靠性降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的包括，提供一種LED芯片結(jié)構(gòu)及其制作方法，其能夠改善金屬反射鏡和金屬阻擋層的結(jié)合性，使得LED芯片結(jié)構(gòu)可靠性提高。

本發(fā)明的實(shí)施例可以這樣實(shí)現(xiàn)：

第一方面，實(shí)施例提供一種LED芯片結(jié)構(gòu)的制作方法，包括：

在襯底上形成逐層連接的n型層、多量子阱層、p型層；

在p型層沉積形成金屬反射鏡；

對(duì)金屬反射鏡的表面進(jìn)行平滑化處理；

在金屬反射鏡的表面沉積形成金屬阻擋層；

對(duì)金屬反射鏡和金屬阻擋層共同進(jìn)行退火；

制作絕緣層、n電極以及p電極，以得到LED芯片結(jié)構(gòu)。

在可選的實(shí)施方式中，平滑化處理包括氧化刻蝕、等離子體轟擊、超聲處理、研磨拋光、激光蝕刻、溶液腐蝕、沉積金屬過(guò)渡層中的至少一種方式。

在可選的實(shí)施方式中，在金屬反射鏡的表面沉積形成金屬阻擋層，包括：

采用電子束蒸發(fā)或磁控濺射工藝在金屬反射鏡的表面沉積一層阻擋層金屬，通過(guò)光刻、濕法/干法蝕刻或金屬剝離工藝形成金屬阻擋層。

在可選的實(shí)施方式中，對(duì)金屬反射鏡和金屬阻擋層共同進(jìn)行退火的氛圍為氮?dú)狻鍤狻⒄婵?、空氣等中的一種或多種的組合。

在可選的實(shí)施方式中，對(duì)金屬反射鏡和金屬阻擋層共同進(jìn)行退火的溫度為100℃至300℃，退火時(shí)間為1分鐘至30分鐘。

在可選的實(shí)施方式中，金屬反射鏡的材質(zhì)為Ag、Al、Pb、Ni、Rh、Pt、Au、Ti中的一種或多種的合金。

在可選的實(shí)施方式中，金屬阻擋層的材質(zhì)為Ti、Ta、Ni、Al、Au、Pt、Pb、W、TiW、TiN、TaN等中的一種或多種的合金。

在可選的實(shí)施方式中，在對(duì)金屬反射鏡的表面進(jìn)行平滑化處理的步驟之前，還包括：

對(duì)p型層上沉積形成的金屬反射鏡進(jìn)行退火。

在可選的實(shí)施方式中，制作絕緣層、n電極以及p電極，以得到LED芯片結(jié)構(gòu)的步驟包括：

采用刻蝕工藝去除目標(biāo)區(qū)域的p型層、多量子阱層及部分n型層，露出n型層表面；

在金屬阻擋層表面、n型層表面、p型層表面以及目標(biāo)區(qū)域的側(cè)壁上沉積絕緣層；