氮化镓基垂直结构发光二极管隐形电极的制作方法技术

一种氮化镓基垂直结构发光二极管隐形电极的制作方法，包括：步骤1：选择一外延结构，该外延结构包括衬底和氮化镓LED外延层；步骤2：在外延层上沉积SiO2层；步骤3：运用光刻技术，通过匀胶，前烘，曝光，坚膜，在SiO2层上形成光刻胶图形，该光刻胶图形覆盖SiO2层表面周边的部分面积；步骤4：腐蚀未被光刻胶图形掩盖的SiO2层，露出外延层；步骤5：剥离去掉光刻胶图形位置的光刻胶；步骤6：在腐蚀掉SiO2层位置的外延层上，蒸镀ITO层；步骤7：在未被腐蚀的SiO2层的表面相对的两边，蒸发接触金属电极，完成二极管隐形电极的制作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体
，特别是指氮化镓基发光二极管新衬底金属的腐蚀方法。
技术介绍
GaN基LED的器件结构，主要经历了正装结构、倒装结构，以及目前广为国际上重视的垂直结构三个主要阶段。本质上讲，前两种器件结构——倒装结构、正装结构均没有摆脱蓝宝石衬底对器件结构设计的束缚。2004年开始，垂直结构得到了人们的广泛关注，垂直结构通过热压键合、激光剥离(LLO)等工艺，将GaN外延结构从蓝宝石转移到Cu、Si等具有良好电、热传导特性的衬底材料上，器件电极上下垂直分布，从而彻底解决了正装、倒装结构GaN基LED器件中因为电极平面分布、电流侧向注入导致的诸如散热，电流分布不均勻、 可靠性等一系列问题。因此，垂直结构也被称为是继正装、倒装之后的第三代GaN基LED器件结构，很有可能取代现有的器件结构而成为GaN基LED技术主流。垂直结构相关研究涉及器件工艺与材料外延的相互配合，存在诸多技术难题。反向漏电大、成品率低是垂直结构功率型LED研发过程中面临的主要瓶颈。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种，该方法是通过制作接触金属，引出芯片内部电极，在芯片外部进行电极焊接，增加芯片表面的出光面积，与后工艺相互配合，从而能够有效提高LED的光效。本专利技术提供一种，包括步骤1 选择一外延结构，该外延结构包括衬底和氮化镓LED外延层；步骤2 在外延层上沉积SW2层；步骤3 运用光刻技术，通过勻胶，前烘，曝光，坚膜，在SW2层上形成光刻胶图形， 该光刻胶图形覆盖S^2层表面周边的部分面积；步骤4 腐蚀未被光刻胶图形掩盖的SiO2层，露出外延层；步骤5 剥离去掉光刻胶图形位置的光刻胶；步骤6 在腐蚀掉SW2层位置的外延层上，蒸镀ITO层；步骤7 在未被腐蚀的S^2层的表面相对的两边，蒸发接触金属电极，完成二极管隐形电极的制作。其中的衬底的材料为铜、镍、铜镍合金、铜钨合金或硅。其中沉积S^2层的方法为等离子体增强化学气相沉积或离子束沉积或电子束沉积，SiO2层的厚度为0-1000nm。其中形成光刻胶图形的光刻胶种类包括正胶，负胶或反转胶。其中腐蚀SiO2层的溶液是HF或Β0Ε。其中接触金属电极的材料为Ti、Au、Pt、Al、Ni或Cr，或其中的任意组合。其中光刻胶图形覆盖SiA层20表面周边的部分的宽度为20 μ m。 附图说明为使审查员能进一步了解本专利技术的结构、特征及其目的，以下结合附图及较佳具体实施例的详细说明如后，其中图1是本专利技术的外延结构10的示意图。图2为本专利技术在外延结构10上沉积SW2层20后的示意图。图3是本专利技术在SW2层20上形成光刻胶图形30的示意图。图4是本专利技术腐蚀去掉部分氧化硅层20且蒸镀ITO层40的示意图。图5是本专利技术的蒸镀接触金属层50后隐形电极垂直结构LED最终制作完成的示意图。具体实施例方式本专利技术关键在于通过沉积SW2层20保护发光二极管的侧壁，防止之后沉积的ITO 层40和接触金属层50粘附侧壁，使LED短路失效。本专利技术还需要选择合适的金属沉积接触金属层50，保证接触金属层50同ITO层40的良好的粘附性。本专利技术通过引出芯片内部电极，有效增加LED芯片表面出光面积，在LED芯片表面不存在电极，以达到隐形电极的目的，从而能够提高LED的光效。请参阅图1-图5所示，本专利技术提供一种，包括步骤1 选择一外延结构10，该外延结构10包括衬底11和氮化镓LED外延层12， 所述的衬底11的材料为铜、镍、铜镍合金、铜钨合金或硅；步骤2 在外延层12上沉积SW2层20，所述沉积SW2层20的方法为等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或离子束沉积或电子束沉积(EB)，SiO2层20的厚度为lO-lOOOnm。 沉积的方法要求具有很强的深槽填充能力，需要选择合适的SW2层20的沉积厚度，以保证 3土02层20能保护发光二极管的侧壁，防止之后沉积的ITO层40和接触金属层50粘附侧壁， 使LED短路失效；步骤3 运用光刻技术，通过勻胶，前烘，曝光，坚膜，在SW2层20上形成光刻胶图形30，该光刻胶图形30覆盖SW2层20表面周边的部分面积，所述形成光刻胶图形30的光刻胶种类包括正胶，负胶或反转胶，所述光刻胶图形30覆盖SW2层20表面周边的部分的宽度为20 μ m。光刻胶图形30的宽度需要考虑SW2层20的厚度，SiO2层20的腐蚀速率， 在保证SW2层20足够的宽度覆盖镓氮基外延层12的表面的情况下，尽量使之后的ITO层 40同氮基外延层12的表面有尽可能大的基础面积，保证较好的电流扩展；步骤4 腐蚀未被光刻胶图形30掩盖的SW2层20，露出外延层12，所述腐蚀SiO2 层20的溶液是HF或BOE ；步骤5 剥离去掉光刻胶图形30位置的光刻胶；步骤6 在腐蚀掉SiO2层20位置的外延层12上，蒸镀ITO层40，需要折衷考虑ITO 层40的厚度，以保证其有足够的强度经受之后的打线工艺，同时尽可能少的减少其对光的吸收；4步骤7 在未被腐蚀的SW2层20的表面相对的两边，蒸发接触金属电极50，所述接触金属电极50的材料为Ti、Au、Pt、Al、Ni或Cr，或其中的任意组合，接触金属层50的金属体系需要特别考虑，因为不同的金属同ITO层40的接触粘附性不一样，完成二极管隐形电极的制作。实施例请参阅图1至图4所示，本专利技术种，包括如下步骤步骤1 选择一外延结构10，该外延结构10包括铜镍合金衬底11和氮化镓LED外延层12 ；步骤2 在外延层上用PECVD方法沉积SiO2层20，SiO2层20的厚度为200nm ；步骤3 运用光刻办法，通过勻胶，前烘，曝光，坚膜，在SW2层20上形成光刻胶图形30，该光刻胶图形30覆盖SW2层20的周边部分面积，其宽度为20 μ m ；步骤4 用BOE液腐蚀未被光刻胶图形30掩盖的SW2层20 ；步骤5 剥离去掉光刻胶图形30位置的光刻胶；步骤6 蒸镀ITO层40，其厚度为280nm ；步骤7 蒸发接触金属电极50，其成分依次是Cr/Pt/Au。以上所述，仅为本专利技术中的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本专利技术所揭露的技术范围内，可轻易想到的变换或替换，都应涵盖在本专利技术的包含范围之内。因此，本专利技术的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
边，蒸发接触金属电极，完成二极管隐形电极的制作。光刻胶图形覆盖ＳｉＯ２层表面周边的部分面积；步骤４：腐蚀未被光刻胶图形掩盖的ＳｉＯ２层，露出外延层；步骤５：剥离去掉光刻胶图形位置的光刻胶；步骤６：在腐蚀掉ＳｉＯ２层位置的外延层上，蒸镀ＩＴＯ层；步骤７：在未被腐蚀的ＳｉＯ２层的表面相对的两１．一种氮化镓基垂直结构发光二极管隐形电极的制作方法，包括：步骤１：选择一外延结构，该外延结构包括衬底和氮化镓ＬＥＤ外延层；步骤２：在外延层上沉积ＳｉＯ２层；步骤３：运用光刻技术，通过匀胶，前烘，曝光，坚膜，在ＳｉＯ２层上形成光刻胶图形，该

【技术特征摘要】
1.一种氮化镓基垂直结构发光二极管隐形电极的制作方法，包括步骤1 选择一外延结构，该外延结构包括衬底和氮化镓LED外延层；步骤2 在外延层上沉积SW2层；步骤3 运用光刻技术，通过勻胶，前烘，曝光，坚膜，在S^2层上形成光刻胶图形，该光刻胶图形覆盖S^2层表面周边的部分面积；步骤4 腐蚀未被光刻胶图形掩盖的S^2层，露出外延层；步骤5 剥离去掉光刻胶图形位置的光刻胶；步骤6 在腐蚀掉SW2层位置的外延层上，蒸镀ITO层；步骤7 在未被腐蚀的S^2层的表面相对的两边，蒸发接触金属电极，完成二极管隐形电极的制作。2.根据权利要求1所述的氮化镓基垂直结构发光二极管隐形电极的制作方法，其中的衬底的材料为铜、镍、铜镍合金、铜钨合金或硅。3 根据权利要求1所述的氮化镓基...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹腾，汪炼成，郭恩卿，刘志强，伊晓燕，王国宏，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：11