[發明專利]LED制備工藝

有效

• 申請號: 202010077300.5
• 申請日: 2020-01-26
• 公開（公告）號: CN111244233B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 孫蕾蕾
• 申請（專利權）人: 江蘇明納半導體科技有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/12;H01L33/32
• 代理公司: 北京華仁聯合知識產權代理有限公司 11588
• 代理人: 陶長清

本發明提供了一種LED制備工藝，包括提供一襯底；對襯底進行高溫處理；依次形成緩沖層、未摻雜層、第一半導體層、發光層、第二半導體層；所述緩沖層包括依次形成在所述襯底上的第一緩沖層、第二緩沖層、第三緩沖層，所述第一緩沖層形成過程中溫度逐漸減低，所述第二緩沖層形成過程中溫度保持不變，所述第三緩沖層形成過程中溫度逐漸升高。本發明通過不同溫度下形成的多種晶體形態緩沖層，釋放了緩沖層自身的內部應力，最后形成的緩沖層表面也較普通緩沖層平滑，得到外延片表面形貌好，由于制備過程中充分利用了利用降溫和升溫階段，無需單獨的步驟形成，節省了制程時間，最后得到的LED結晶質量好、缺陷密度低。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體涉及一種LED制備工藝。

背景技術

LED(LightingEmittingDiode)照明即發光二極管照明，是一種半導體固體發光器件。它是利用固體半導體芯片作為發光材料，在半導體中通過載流子發生復合放出過剩的能量而引起光子發射，直接發出紅、黃、藍、綠色的光，在此基礎上，利用三基色原理，添加熒光粉，可以發出任意顏色的光。利用LED作為光源制造出來的照明器具就是LED燈具。

LED制程分為外延、芯片前段、芯片后端、封裝等環節，外延通過金屬有機化學氣相沉積工藝在藍寶石襯底上依次沉積緩沖層、N型GaN層、發光層、P型GaN層等得到外延結構，然后經芯片前段、后端制程得到不同版型的芯片，最后經封裝制成不同照明器具。

外延作為整個制程最初一環對照明器具的發光效率有著決定性的影響。目前外延制備氮化鎵主要通過金屬有機化學氣相沉積工藝在襯底材料上沉積氮化鎵材料，襯底對氮化鎵的極性及極化作用的影響很重要，高質量的氮化鎵外延層所需的化學反應和條件與晶體的極性有關。在很多情況下，襯底決定氮化鎵晶體的極性、應力大小與種類(張應力或壓應力)，以及極化效應的程度。現階段主要在藍寶石襯底上異質外延氮化鎵，氮化鎵的結晶質量會直接影響到LED的各項電性參數，如ESD(抗靜電)、反向漏電等，如何在藍寶石襯底上獲得高質量的氮化鎵晶體一直是研發人員急需解決的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種LED制備工藝，能夠有效提高LED性能。

本發明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種LED制備工藝，包括：

提供一襯底；

對襯底進行高溫處理；

在經過高溫處理后的襯底上形成緩沖層；

在所述緩沖層上形成未摻雜層；

在所述未摻雜層上形成第一半導體層；

在所述第一半導體層上形成發光層；

在所述發光層上形成第二半導體層；

所述緩沖層包括依次形成在所述襯底上的第一緩沖層、第二緩沖層、第三緩沖層，所述第一緩沖層形成過程中溫度逐漸減低，所述第二緩沖層形成過程中溫度保持不變，所述第三緩沖層形成過程中溫度逐漸升高；所述發光層包括交替設置在所述第一半導體層上的多個發光壘層和多個發光阱層，所述發光壘層和所述發光阱層交替層疊設置，第一個發光壘層位于第一半導體層上，第二半導體層位于最后一個發光壘層上，發光壘層數量比發光阱層數量多一個。

可選的，形成所述第一緩沖層分為第一高溫階段和第一低溫階段，所述第一低溫階段過程通入銦源。

可選的，所述第一高溫階段溫度為1200～900℃，所述第一低溫階段溫度為900～500℃。

可選的，形成所述第三緩沖層分為第三低溫階段和第三高溫階段，所述第三低溫階段過程通入銦源。

可選的，所述第三低溫階段溫度為500～900℃，所述第三高溫階段溫度為900～1200℃。