[發明專利]一種LED芯片制作方法

有效

• 申請號: 202210089138.8
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114420813B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 徐平;許孔祥;周孝維;楊云峰
• 申請（專利權）人: 湘能華磊光電股份有限公司
• 主分類號: H01L33/14
• 分類號: H01L33/14;H01L33/06;H01L33/32;H01L33/00
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙) 43214
• 代理人: 張勇;劉伊旸

1.一種LED芯片制作方法，其特征在于，包括：

將藍寶石襯底放入MOCVD反應腔中，在所述藍寶石襯底上生長500-700nm厚的AlN薄膜；

控制反應腔溫度為800-900℃，反應腔壓力為150-300mbar，向反應腔內通入20-70s的CP₂Mg，且控制CP₂Mg的流量先從200sccm均勻增加至500sccm，再從500sccm均勻減少至300sccm，以在AlN薄膜上形成厚度為30-50nm的Mg金屬薄膜；

將形成有Mg金屬薄膜的藍寶石襯底從MOCVD反應腔中取出，在Mg金屬薄膜上表面涂覆光刻膠膜層，然后采用光刻技術使光刻膠膜層在Mg金屬薄膜表面形成圓形圖案，所述圓形圖案的直徑為5-8nm，相鄰兩個圓形圖案中心的距離為12-20nm；

采用濕法腐蝕的方法去除多余的Mg金屬薄膜，在AlN薄膜表面形成圓形狀的Mg金屬薄膜層，所述圓形狀的Mg金屬薄膜層的直徑為5-8nm，相鄰兩個圓形圖案中心的距離為12-20nm；

再次將藍寶石襯底放入MOCVD反應腔中，在圓形狀的Mg金屬薄膜層表面以及AlN薄膜表面生長厚度為100-150nm的MgN層，生長過程中控制溫度由1000℃漸變增加至1100℃；

依次進行生長摻雜Si的n型GaN層、有源層MQW、P型AlGaN層和P型GaN層；

在溫度為700-800℃，通入100-150L/min的N₂的條件下，保溫20-30min，隨爐冷卻。

2.根據權利要求1所述的LED芯片制作方法，其特征在于，

在溫度為1000-1100℃，反應腔壓力為150-300mbar，通入50-90L/min的H₂、40-60L/min的NH₃、200-300sccm的TMGa、20-50sccm的SiH₄的條件下，生長2-4μm厚的摻雜Si的n型GaN層，Si摻雜濃度為5×10¹⁸-1×10¹⁹atoms/cm³。

3.根據權利要求1所述的LED芯片制作方法，其特征在于，

所述有源層MQW，包括：交替生長的In_xGa_(1-x)N阱層和GaN壘層，交替周期控制在10-15個。

4.根據權利要求3所述的LED芯片制作方法，其特征在于，

在溫度為700-750℃，反應腔壓力為300-400mbar，通入50-90L/min的N₂、40-60L/min的NH₃、10-50sccm的TMGa、1000-2000sccm的TMIn的條件下，生長厚度為3-4nm的所述In_xGa_(1-x)N阱層，其中，

x＝0.15-0.25，

In摻雜濃度為1×10²⁰-3×10²⁰atoms/cm³。

5.根據權利要求3所述的LED芯片制作方法，其特征在于，

在溫度為800-850℃，通入50-90L/min的N₂、40-60L/min的NH₃、10-50sccm的TMGa的條件下，生長厚度為10-15nm的所述GaN壘層。

6.根據權利要求1所述的LED芯片制作方法，其特征在于，

在溫度為850-950℃，反應腔壓力為200-400mbar，通入50-90L/min的N₂、40-60L/min的NH₃、50-100sccm的TMGa的條件下，生長Mg摻雜的所述P型AlGaN層。