一种LED芯片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种LED芯片及其制备方法，涉及半导体技术领域，该LED芯片的制备方法包括提供一衬底，并在所述衬底上依次生长缓冲层、隔离层；按照预设刻蚀图案对所述隔离层进行刻蚀，直至所述隔离层的刻蚀部位露出所述缓冲层，以在所述隔离层上刻蚀出若干间隔设置的凹槽；在所述凹槽中沉积过渡层，并在所述过渡层上生长外延层；待所述外延层生长完成后，通过刻蚀液将所述隔离层全部刻蚀掉，本发明专利技术能够解决现有技术中刻蚀分割外延层制作微型LED芯片，易造成外延层的侧壁损伤，导致发光亮度降低的技术问题。低的技术问题。低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种LED芯片及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种LED芯片及其制备方法。

技术介绍

[0002]发光二极管(LightEmitting Diode，LED)，是一种半导体组件。LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。根据使用功能的不同，可以将其划分为信息显示、信号灯、车用灯具、液晶屏背光源、通用照明五大类。
[0003]目前比较常见的LED芯片制作为，通过在大晶圆的衬底上整面生长外延层，然后通过光刻工艺在外延层上刻蚀出隔离槽以分割每个LED芯片，随着科技的不断发展，为了达到更好的光源显示效果，LED芯片逐渐趋向于微型化，但是在光刻工艺中常常因为工艺的限制而伴有侧壁损伤问题，侧壁损伤本身会导致LED芯片中出现非辐射复合，极大影响在有源层内电子空穴的辐射复合效率，导致发光亮度降低。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种LED芯片及其制备方法，旨在解决现有技术中通过刻蚀分割外延层制作微型LED芯片，易造成外延层的侧壁损伤，导致发光亮度降低的技术问题。
[0005]本专利技术一方面在于提供一种LED芯片的制备方法，所述LED芯片的制备方法包括：
[0006]提供一衬底，并在所述衬底上依次生长缓冲层、隔离层；
[0007]按照预设刻蚀图案对所述隔离层进行刻蚀，直至所述隔离层的刻蚀部位露出所述缓冲层，以在所述隔离层上刻蚀出若干间隔设置的凹槽；
[0008]在所述凹槽中沉积过渡层，并在所述过渡层上生长外延层；
[0009]待所述外延层生长完成后，通过刻蚀液将所述隔离层全部刻蚀掉。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：通过本专利技术提供的一种LED芯片的制备方法，能有效避免刻蚀外延层侧壁损伤问题，提高LED芯片的发光亮度，具体为，LED芯片的制备方法包括：提供一衬底，并在所述衬底上依次生长缓冲层、隔离层；按照预设刻蚀图案对所述隔离层进行刻蚀，直至所述隔离层的刻蚀部位露出所述缓冲层，以在所述隔离层上刻蚀出若干间隔设置的凹槽；通过凹槽结构的隔离层的设置，以利于隔离各个LED芯片的生长，避免各个LED芯片的外延层粘合在一起合并生长；在所述凹槽中沉积过渡层，以利于提高凹槽结构的隔离层底面和侧壁的平整性，减少晶体位错生长的，以提高后续生长的外延层的晶体质量；在所述过渡层上生长外延层；待所述外延层生长完成后，待所述外延层生长完成后，通过刻蚀液将所述隔离层全部刻蚀掉，以形成一个个隔离槽，从而形成一个个分割完好的LED芯片，从而解决了刻蚀分割外延层制作微型LED芯片，易造成外延层的侧壁损伤，导致发光亮度降低的技术问题。
[0011]根据上述技术方案的一方面，所述隔离层为二氧化硅层，所述隔离层的厚度大于所述
外延层的厚度，或所述隔离层的厚度小于所述外延层的厚度，其厚度差低于
[0012]根据上述技术方案的一方面，所述隔离层的生长步骤，具体包括：
[0013]将温度调节为230℃
‑
350℃，压力调节为60pa
‑
180pa，通入流量为200sccm
‑
1000sccm的N2、50sccm
‑
350sccm的SiH4、400sccm
‑
1500sccm的N2O，在所述缓冲层上生长隔离层。
[0014]根据上述技术方案的一方面，按照预设刻蚀图案对所述隔离层进行刻蚀，直至所述隔离层的刻蚀部位露出所述缓冲层，以在所述隔离层上刻蚀出若干间隔设置的凹槽的步骤，具体包括：
[0015]将压力调节至5mTorr
‑
10mTorr，通入流量为120sccm
‑
280sccm的CF4、10sccm
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50sccm的Ar、10sccm
‑
50sccm的O2，将上电极射频功率设置为900W
‑
1100W，下电极射频功率设置为400W
‑
600W，通过预设刻蚀图案的硬掩模板，对所述隔离层进行刻蚀，直至所述隔离层的刻蚀部位露出所述缓冲层，以在所述隔离层上刻蚀出若干间隔设置的凹槽。
[0016]根据上述技术方案的一方面，所述刻蚀液包括氢氟酸溶液、氟化铵溶液，所述氢氟酸溶液与所述氟化铵溶液的体积比为(5.5
‑
6.5)：1。
[0017]根据上述技术方案的一方面，所述过渡层为N型AlGaN层，所述过渡层的厚度为9nm
‑
15nm。
[0018]根据上述技术方案的一方面，所述过渡层的Al占比为0.11
‑
0.18，所述过渡层的掺杂剂为硅烷。
[0019]本专利技术的另一方面在于提供一种LED芯片，所述LED芯片由上述所述的LED芯片的制备方法制备，所述LED芯片包括衬底，层叠于所述衬底之上的缓冲层、过渡层以及外延层。
[0020]根据上述技术方案的一方面，所述外延层包括N型半导体层、多量子阱层、P型半导体层，所述N型半导体层为N型GaN层，所述多量子阱层包括若干周期交替层叠的量子阱层和量子垒层，所述P型半导体层为P型GaN层。
[0021]根据上述技术方案的一方面，所述N型半导体层的厚度为0.5μm
‑
4μm，所述P型半导体的厚度为130nm
‑
500nm。
附图说明
[0022]本专利技术的上述与/或附加的方面与优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显与容易理解，其中：
[0023]图1为本专利技术中的LED芯片的制备方法的流程图；
[0024]图2为本专利技术中的LED芯片的制备方法的原理图；
[0025]附图元器件符号说明：
[0026]衬底10，缓冲层20，隔离层30，凹槽31，过渡层40，外延层50。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术的目的、特征与优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本专利技术的若干实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。
[0028]需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造与操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0029]在本专利技术中，除非另有明确的规定与限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED芯片的制备方法，其特征在于，所述LED芯片的制备方法包括：提供一衬底，并在所述衬底上依次生长缓冲层、隔离层；按照预设刻蚀图案对所述隔离层进行刻蚀，直至所述隔离层的刻蚀部位露出所述缓冲层，以在所述隔离层上刻蚀出若干间隔设置的凹槽；在所述凹槽中沉积过渡层，并在所述过渡层上生长外延层；待所述外延层生长完成后，通过刻蚀液将所述隔离层全部刻蚀掉。2.根据权利要求1所述的LED芯片的制备方法，其特征在于，所述隔离层为SiO2层，所述隔离层的厚度大于所述外延层的厚度，或所述隔离层的厚度小于所述外延层的厚度，其厚度差低于3.根据权利要求2所述的LED芯片的制备方法，其特征在于，所述隔离层的生长步骤，具体包括：将温度调节为230℃
‑
350℃，压力调节为60pa
‑
180pa，通入流量为200sccm
‑
1000sccm的N2、50sccm
‑
350sccm的SiH4、400sccm
‑
1500sccm的N2O，在所述缓冲层上生长隔离层。4.根据权利要求1所述的LED芯片的制备方法，其特征在于，按照预设刻蚀图案对所述隔离层进行刻蚀，直至所述隔离层的刻蚀部位露出所述缓冲层，以在所述隔离层上刻蚀出若干间隔设置的凹槽的步骤，具体包括：将压力调节至5mTorr
‑
10mTorr，通入流量为120sccm
‑
280sccm的CF4、10sccm
‑
50sccm的Ar、10sccm
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪恒青，张星星，林潇雄，胡加辉，金从龙，
申请(专利权)人：江西兆驰半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：