一种垂直LED芯片的制备方法技术

本发明专利技术涉及半导体技术领域，尤其涉及一种垂直LED芯片的制备方法，步骤包括：在衬底上制作依次由GaN缓冲层、n

【技术实现步骤摘要】
一种垂直LED芯片的制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种垂直LED芯片的制备方法。

技术介绍

[0002]以垂直结构配置电极的垂直型(Vertical)LED芯片相较于以水平结构配置电极的水平型(lateral)LED芯片，在高电流方面表现出极高的优点；而且在光效率、高功率、启动电压下降、热特性方面也具有诸多优点。
[0003]现有对于蓝宝石衬底的GaN
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LED制作垂直结构的LED芯片需要进行衬底的剥离，一般采用激光剥离技术(Laser lift
‑
off,LLO)。由于激光剥离后器件表面残留本征GaN缓冲层的缘故，为进一步改善I
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V特性,目前常用的方法是通过感应耦合等离子刻蚀(Inductivelycoupled plasma etching,ICP)去除残留的GaN缓冲层，然而此过程容易伤及n
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GaN层，影响LED芯片性能。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种垂直LED芯片的制备方法。
[0005]本专利技术采用以下技术方案：一种垂直LED芯片的制作方法，包括以下步骤：
[0006]步骤一：在衬底上依次制作GaN缓冲层、n
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GaN层、多量子阱层、p型电子阻挡层以及p
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GaN层，以形成外延层；
[0007]步骤二：对所述p
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GaN层进行退火激活处理；
[0008]步骤三：在所述p
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GaN层上依次沉积Ni层和第一Ag层，依次将所述第一Ag层和所述Ni层腐蚀去除后，在所述p
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GaN层上沉积第二Ag层，并对所述第二Ag层进行刻蚀，以形成反射层；
[0009]步骤四：在所述反射层上沉积保护层，将所述保护层与硅基板键合；
[0010]步骤五：采用激光剥离技术将所述衬底及所述GaN缓冲层去除，以形成芯片，对所述芯片进行退火处理；
[0011]步骤六：采用SiH4气体对所述n
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GaN层表面进行吹扫处理后，在所述n
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GaN层上沉积ITO层；
[0012]步骤七：在所述ITO层上沉积钝化层，并在所述钝化层上制作与所述n
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GaN层电性连接的n型电极，完成LED芯片的制作。
[0013]本专利技术一实施例的垂直LED芯片的制作方法，通过在激光剥离衬底之后，采用SiH4气体对n
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GaN层表面进行吹扫，使的n
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GaN层表面残留的GaN缓冲层能够掺Si变成N型GaN，即GaN缓冲层被同化成n
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GaN层，因此无需采用ICP刻蚀去除残留的GaN缓冲层，不会对n
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GaN层造成损失，保证芯片性能稳定；在n
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GaN层上沉积ITO层，有利于消除因为激光剥离造成GaN缓冲层表面凹凸不平，导致电流扩展受阻的情况。
[0014]进一步的，所述退火激活处理的退火温度为700℃
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1000℃，持续时间为20min
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40min。
[0015]进一步的，所述Ni层与所述第一Ag层的厚度之和为100nm
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300nm。
[0016]进一步的，所述反射层的厚度为400nm
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600nm。
[0017]进一步的，在所述将所述保护层与硅基板键合的步骤之前，还包括：在所述保护层上沉积第三Ag层。
[0018]进一步的，所述退火处理的退火温度为450℃
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600℃，持续时间为30min
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45min。
[0019]进一步的，所述吹扫处理的时间为5min
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15min。
[0020]进一步的，所述ITO层的厚度为25nm
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60nm。
[0021]进一步的，于在所述n
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GaN层上沉积钝化层的步骤前，还包括：在所述n
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GaN层上沉积掩膜层，对所述芯片进行边缘刻蚀，以于所述芯片上形成划片槽。
[0022]进一步的，所述钝化层的厚度为70nm
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90nm。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术的垂直LED芯片的制作方法的流程图；
[0025]图2为本专利技术的垂直LED芯片的制作方法得到的芯片的结构示意图；
[0026]图3为本专利技术的垂直LED芯片的制作方法中将保护层与硅基板键合前的芯片结构示意图。
[0027]附图标记说明：
[0028]10、衬底；11、外延层；111、GaN缓冲层；112、n
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GaN层；113、多量子阱层；114、p型电子阻挡层；115、p
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GaN层；12、反射层；13、保护层；14、第三Ag层；15、ITO层；16、掩膜层；17、钝化层；18、n型电极。
具体实施方式
[0029]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术的实施例，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0030]在本专利技术实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0031]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0032]在本专利技术实施例中，除非另有明确的规定和限定，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，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术实施例中的具体含义。
[0033]实施例一
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垂直LED芯片的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在衬底上依次制作GaN缓冲层、n
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GaN层、多量子阱层、p型电子阻挡层以及p
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GaN层，以形成外延层；步骤二：对所述p
‑
GaN层进行退火激活处理；步骤三：在所述p
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GaN层上依次沉积Ni层和第一Ag层，依次将所述第一Ag层和所述Ni层腐蚀去除后，在所述p
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GaN层上沉积第二Ag层，并对所述第二Ag层进行刻蚀，以形成反射层；步骤四：在所述反射层上沉积保护层，将所述保护层与硅基板键合；步骤五：采用激光剥离技术将所述衬底及所述GaN缓冲层去除，以形成芯片，对所述芯片进行退火处理；步骤六：采用SiH4气体对所述n
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GaN层表面进行吹扫处理后，在所述n
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GaN层上沉积ITO层；步骤七：在所述ITO层上沉积钝化层，并在所述钝化层上制作与所述n
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GaN层电性连接的n型电极，完成LED芯片的制作。2.根据权利要求1所述的垂直LED芯片的制作方法，其特征在于，所述退火激活处理的退火温度为700℃
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1000℃，持续时间为20min
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40min。3.根据权利要求1所述的垂直LED芯片的制作方...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志兵，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：