一种氮化镓基高压发光二极管的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种氮化镓基高压发光二极管的制作方法，包含：在衬底上依次形成N型氮化镓缓冲层，N型氮化镓层，多量子阱层以及P型氮化镓层；进行图案化以形成N型氮化镓平台；进行光刻和深沟刻蚀至所述衬底的表面以形成沟槽；形成隔离层，图案化所述隔离层以露出部分P型氮化镓层和N型氮化镓层；在露出的部分P型氮化镓层上形成导电层；依次形成电极层和钝化层。本发明专利技术的制作方法通过先进行深沟刻蚀和形成隔离层，再形成导电层，保证了导电层生长后没有受到深沟刻蚀和形成隔离层的过程中的温度、生长时间、化学反应等因素的影响，从而保证了导电层薄膜的质量，避免了导电层的电阻率的异常。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光二极管
，尤其涉及一种氮化镓基高压发光二极管的制作 方法。
技术介绍
近几年由于技术与效率的进步，发光二极管（LightEmittingDiode,LED)应用越 来越广。随着LED应用的升级，市场对于LED的需求朝向更大功率及更高亮度，即高功率 LED方向发展。对于实现高功率LED，目前氮化镓（GaN)基高压发光二极管（HighVoltage LightEmittingDiode,HVLED)的设制造方法成为解决方案之一。 图1是现有技术的氮化镓基高压发光二极管的制作方法的流程图，图2a_图2d是 现有技术的氮化镓基高压发光二极管的制作方法中不同阶段的晶圆截面示意图。如图1和 图2a_图2d所示，现有技术的氮化镓基高压发光二极管的制作方法包含以下步骤： Sl10,在衬底21上依次形成N型氮化镓（GaN)缓冲层22,N型氮化镓层23,多量子 阱层（MQW) 24以及P型氮化镓层（P-GaN) 25,如图2a所示。 S120,形成导电层26,并且通过图案化以形成图形。也就是在P型氮化镓表面蒸镀 一层透明导电层（ΙΤ0)，然后对导电层26进行图案化以形成图形，如图2b所示。 S130,再进行图案化以形成N型氮化镓平台，如图2b所示。 S140,进行光刻和深沟刻蚀至所述衬底21的表面以形成沟槽。 S150,形成隔离层27,然后对所述隔离层27进行图案化，如图2c所示。 S160,依次形成电极层28和钝化层29,如图2d所示。 该制作方法先在P型氮化镓层上先形成透明导电层26,再进行N型氮化镓刻蚀、 深沟刻蚀和深沟隔离，然后生长电极层28和表面钝化层29。这种制造方法下的透明导电 层26会受到后面的深沟刻蚀和深沟隔离的生长材料过程中的温度、生长时间、化学反应等 因素的影响，造成透明导电层26的电阻率的异常，从而使透明导电层26与P型氮化镓层25 之间的接触电阻大，因此引起高压发光二极管的电学参数异常。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提出，能够保 证导电层薄膜的质量，从而避免导电层的电阻率的异常。 本专利技术实施例公开了，包含： 在衬底上依次形成N型氮化镓缓冲层，N型氮化镓层，多量子阱层以及P型氮化镓 层； 进行图案化以形成N型氮化镓平台； 进行光刻和深沟刻蚀至所述衬底的表面以形成沟槽； 形成隔离层，图案化所述隔离层以露出部分P型氮化镓层和N型氮化镓层； 在露出的部分P型氮化镓层上形成导电层； 依次形成电极层和钝化层。 优选地，所述进行图案化以形成N型氮化镓平台包含： 利用掩模进行光刻和蚀刻以形成N型氮化镓平台掩模。 优选地，所述进行光刻和深沟刻蚀至所述衬底的表面以形成沟槽包含： 利用掩模进行光刻和蚀刻至所述衬底的表面。 优选地，所述蚀刻为感应稱合等离子体蚀刻或反应离子刻蚀。 优选地，所述掩模为硬掩模。 优选地，所述导电层的高度不大于所述隔离层的高度。 优选地，所述隔离层由二氧化硅材料形成。 优选地，所述导电层由氧化铟锡和氧化锌材料之一或其组合或其叠层所组成。 优选地，所述衬底由蓝宝石，硅或氮化硅材料形成。 优选地，所述多量子阱层的量子阱数为3-10。 本专利技术通过先进行深沟刻蚀和形成隔离层，再形成导电层，保证了导电层生长后 没有受到深沟刻蚀和形成隔离层的过程中的温度、生长时间、化学反应等因素的影响，从而 保证了导电层薄膜的质量，避免了导电层的电阻率的异常，因此避免了导电层与P型氮化 镓层之间的接触电阻过大而引起高压发光二极管的电学参数异常的问题。 【附图说明】 图1是现有技术的氮化镓基高压发光二极管的制作方法的流程图； 图2a-图2d是现有技术的氮化镓基高压发光二极管的制作方法中不同阶段的晶 圆截面示意图； 图3是本专利技术第一实施例的氮化镓基高压发光二极管的制作方法的流程图； 图4a-图4e是本专利技术第一实施例的氮化镓基高压发光二极管的制作方法中不同 阶段的晶圆截面示意图。 【具体实施方式】 下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本专利技术的技术方案。可以理解的 是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明 的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部内容。 图3是本专利技术的氮化镓基高压发光二极管的制作方法的流程图；图4a_图4e是 本专利技术第一实施例的氮化镓基高压发光二极管的制作方法中不同阶段的晶圆截面示意图。 如图3和图4a_图4e所示，本专利技术第一实施例提供了一种氮化镓（GaN)基高压发光二极管 (HVLED)的制作方法，包含： S310,在衬底41上依次形成N型氮化镓缓冲层42,N型氮化镓层43,多量子阱层 44以及P型氮化镓层45。 依次形成N型氮化镓缓冲层42,N型氮化镓层43,多量子阱层44以及P型氮化镓 层45后的晶圆截面如图4a所示。其中，所述衬底41可以由蓝宝石、硅或氮化硅材料形成， 所述多量子阱层44的量子阱数可以为3-10。在该步骤中，N型氮化镓缓冲层42,N型氮化 镓层（N-GaN)43,多量子阱层（MQW)44以及P型氮化镓层45的形成可以利用本领域公知的 沉积或外延生长技术，包括但不限于物理气相沉积（PVD)或化学气相沉积（CVD)。 S320,进行图案化以形成N型氮化镓平台。 在该步骤中，优选地，进行图案化以形成N型氮化镓平台包含：利用掩模进行光刻 和蚀刻以形成N型氮化镓平台掩模。也就是说，进行所述N型氮化镓掩模的生长以及光刻 图形的制作，然后对N型氮化镓层43,多量子阱层44以及P型氮化镓层45进行感应耦合等 离子体（ICP)蚀刻或反应离子刻蚀（RIE)以形成N型氮化镓平台，只要能进行深沟蚀刻的其 他蚀刻方法都可以采用，不仅限于举例的这两种方式，形成N型氮化镓平台的晶圆截面如 图4b所示。其中，图案化工艺可以利用本领域公知的图案制造方法，包括但不限于光刻和 蚀刻，本专利技术的实施例的图案化皆可理解为此。 S330,进行光刻和深沟刻蚀至所述衬底的表面以形成沟槽。 在该步骤中，进行光刻和深沟刻蚀至所述衬底的表面以形成沟槽包含：利用掩模 进行光刻和蚀刻至所述衬底的表面。通常进行深沟刻蚀掩模的生长以及光刻图形的制作， 然后使用感应耦合等离子体蚀刻或反应离子刻蚀进行深沟刻蚀至所述衬底41的表面，只 要能进行深沟蚀刻的其他蚀刻方法都可以采用，不仅限于举例的这两种方式。所述深沟刻 蚀掩模通常使用硬掩模，因为深沟蚀刻的时间较长，普通的光刻胶可能会被侵蚀，因此通常 先生长一层硬掩模，然后再进行深沟蚀刻，其中，硬掩模可以由铝或镍等材料所组成。 S340,形成隔离层47,图案化所述隔离层47以露出部分P型氮化镓层45和N型氮 化镓层43。 在该步骤中，先形成隔离层47,形成隔离层47的晶圆截面如图4c所示，然后进行 蚀刻，这样便制作出后续导电层沉积的预定区域。其中，所述隔离层可以由二氧化硅材料形 成，隔离层47的形成可以利用本领域公知的沉积或外延生长技术，包括但不限于物理气相 沉积（PVD)或化学气相沉积（CVD)。 S350,在露出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化镓基高压发光二极管的制作方法，包含：在衬底上依次形成N型氮化镓缓冲层，N型氮化镓层，多量子阱层以及P型氮化镓层；进行图案化以形成N型氮化镓平台；进行光刻和深沟刻蚀至所述衬底的表面以形成沟槽；形成隔离层，图案化所述隔离层以露出部分P型氮化镓层和N型氮化镓层；在露出的部分P型氮化镓层上形成导电层；依次形成电极层和钝化层。

【技术特征摘要】
1. 一种氮化镓基高压发光二极管的制作方法，包含： 在衬底上依次形成N型氮化镓缓冲层，N型氮化镓层，多量子阱层以及P型氮化镓层； 进行图案化以形成N型氮化镓平台； 进行光刻和深沟刻蚀至所述衬底的表面以形成沟槽； 形成隔离层，图案化所述隔离层以露出部分P型氮化镓层和N型氮化镓层； 在露出的部分P型氮化镓层上形成导电层； 依次形成电极层和钝化层。2. 根据权利要求1所述的氮化镓基高压发光二极管的制作方法，所述进行图案化以形 成N型氮化镓平台包含： 利用掩模进行光刻和蚀刻以形成N型氮化镓平台掩模。3. 根据权利要求1所述的氮化镓基高压发光二极管的制作方法，所述进行光刻和深沟 刻蚀至所述衬底的表面以形成沟槽包含： 利用掩模进行光刻和蚀刻至所述衬底的表面。4. 根据权利要求2或3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，王磊，李国琪，涂招莲，
申请(专利权)人：无锡华润华晶微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32