一種SiC襯底GaN基LED的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種SiC襯底GaN基LED的制備方法，包括以下步驟：第一步：一次光刻，定義出芯片P區(qū)、N區(qū)；第二步：使用感應(yīng)耦合等離子體刻燭機(jī)蝕刻掉N區(qū)外延層；第三步：使用電子束蒸發(fā)臺(tái)在外延片上蒸鍍ITO透明導(dǎo)電薄膜；第四步：二次光刻；第五步：對(duì)ITO進(jìn)行500度的退火；第六步：三次光刻；第七步：蒸鍍Cr/Au金屬電極；第八步：制作Si02鈍化膜；第九步：四次光刻；第十步：Wafer測(cè)試；第十一步：SiC襯底減薄，芯片切割；該方法能夠在非摻雜的SiC襯底，載流子濃度約為l×1017cm-3的環(huán)境下，制造夠適合制作而TIP（倒金字塔形狀）的SiC襯底的GaN基LED芯片，能夠充分發(fā)揮SiC在LED芯片中的功能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種SiC襯底GaN基LED的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制作工藝，尤其涉及一種SiC襯底GaN基LED的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于GaN基藍(lán)光LED, SiC與GaN之間的品格失配率僅3.4%,遠(yuǎn)小于藍(lán)‘ ik石襯底與GaN之間17%的晶格失配，SiC襯底上外延生長(zhǎng)的GaN薄膜具有更低的位錯(cuò)缺陷密度，意味著SiC襯底的GaN基LED具有更高的內(nèi)量子效率，適合在大電流密度下工作。另外，SiC的熱導(dǎo)率很高(420W/m.K)，是藍(lán)空石(23-25W/m.K)的十五倍以上，有利于LED器件的散熱，提高LED的可靠性。但是，常規(guī)結(jié)構(gòu)的SiC襯底GaN基LED具有低的光提取效率，原因是SiC的折射率高(n=2.7)，由于全反射效應(yīng)，光被限制在LED內(nèi)部[3]。
[0003]對(duì)于SiC襯底的GaN基LED來(lái)說(shuō)，由于SiC材料的化學(xué)穩(wěn)定性高，常規(guī)的燭刻方法很難實(shí)現(xiàn)SiC襯底的粗化，提高其光提取效率的主要方法是改進(jìn)芯片形狀，而TIP (倒金字塔形狀)的SiC襯底的GaN基LED能夠發(fā)揮SiC功能，但是這種TIP的SiC襯底的GaN基LED需要在非摻雜的SiC襯底，載流子濃度約為l*1017cnT3的環(huán)境下制造，但是這種環(huán)境很難制造垂直導(dǎo)電型的LED，需要制備同面電極的LED芯片。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種非摻雜的SiC襯底，載流子濃度約為l*1017cm_3，為同面電極的TIP (倒金字塔形狀)的SiC襯底的GaN基LED芯片的制造方法。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下:一種SiC襯底GaN基LED的制備方法，包括以下步驟:
[0006]第一步:一次光刻，米用光刻技術(shù)在外延片表面制作圖形化的光刻膠掩模，定義出芯片P區(qū)、N區(qū)。
[0007]第二步:使用感應(yīng)耦合等離子體(ICP)刻燭機(jī)蝕刻掉N區(qū)外延層上的p-GaN、MQff以及部分n-GaN，刻燭深度為1.3um。
[0008]第三步:使用電子束蒸發(fā)臺(tái)在外延片上蒸鍍ITO透明導(dǎo)電薄膜。
[0009]第四步:二次光刻，采用光刻技術(shù)進(jìn)行套刻，使用光刻膠作為掩模，選擇性腐燭掉N區(qū)上面鍍上的ΙΤ0。
[0010]第五步:對(duì)ITO進(jìn)行500度的退火，使ITO和P-GaN形成歐姆接觸。
[0011]第六步:三次光刻，采用光刻技術(shù)，使用光刻膠在外延片表面定義出金屬電極圖形。
[0012]第七步:蒸鍍Cr/Au金屬電極，剝離光刻膠得到圖形化的P、η金屬電極，并對(duì)電極進(jìn)行微合金處理。
[0013]第八步:采用PECVD技術(shù)制作SiO2鈍化膜。
[0014]第九步:四次光刻，采用光刻腐蝕工藝暴露出P、η金屬焊盤(pán)。
[0015]第十步:Wafer測(cè)試。[0016]第^^一步:SiC襯底減薄，芯片切割。
[0017]進(jìn)一步，在所述第二步中，所述ICP采用的刻蝕氣體為氯氣(CL2)和三氯化硼氣體(BCL3)。
[0018]進(jìn)一步，在所述第三步中，在所述蒸鍍的過(guò)程中通入7Seem流量的氧氣，以提高所述ITO的薄膜的透明度。
[0019]進(jìn)一步，在所述第八步中，合成所述SiO2的氣體為硅烷(SiH4)和笑氣(N2O)。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:提供一種SiC襯底GaN基LED的制備方法，該方法能夠在非摻雜的SiC襯底，載流子濃度約為l*1017cnT3的環(huán)境下，制作出一種同面電極的TIP (倒金字塔形狀)的SiC襯底的GaN基LED，能夠充分發(fā)揮SiC在GaN基LED中的功能。 【具體實(shí)施方式】
[0021]以下對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0022]一種SiC襯底GaN基LED的制備方法，包括以下步驟:
[0023]第一步:一次光刻，采用光刻技術(shù)在外延片表面制作圖形化的光刻膠掩模，定義出芯片P區(qū)、N區(qū)。
[0024]第二步:使用感應(yīng)耦合等離子體(ICP)刻燭機(jī)蝕刻掉N區(qū)外延層上的p-GaN、MQff以及部分n-GaN，刻燭深度為1.3um。
[0025]第三步:使用電子束蒸發(fā)臺(tái)在外延片上蒸鍍ITO透明導(dǎo)電薄膜。
[0026]第四步:二次光刻，采用光刻技術(shù)進(jìn)行套刻，使用光刻膠作為掩模，選擇性腐燭掉N區(qū)上面鍍上的ITO ;所述選擇性腐的具體方法是在晶片表面形成光阻膠PR，并對(duì)PR進(jìn)行曝光、顯影形成光刻圖案后，向晶片表面噴灑六甲基二硅胺烷HMDS，進(jìn)行選擇性腐蝕，去除光刻圖案外的其它部分。
[0027]第五步:對(duì)ITO進(jìn)行500度的退火，使ITO和ρ-GaN形成歐姆接觸。
[0028]第六步:三次光刻，采用光刻技術(shù)，使用光刻膠在外延片表面定義出金屬電極圖形。
[0029]第七步:蒸鍍Cr/Au金屬電極，剝離光刻膠得到圖形化的P、η金屬電極，并對(duì)電極進(jìn)行微合金處理。
[0030]第八步:采用PECVD技術(shù)制作SiO2鈍化膜。
[0031]第九步:四次光刻，采用光刻腐蝕工藝暴露出P、η金屬焊盤(pán)。
[0032]第十步:Wafer測(cè)試。
[0033]第^^一步:SiC襯底減薄，芯片切割。
[0034]在所述第二步中，所述ICP采用的刻蝕氣體為氯氣(CL2)和三氯化硼氣體(BCL3)；在所述第三步中，在所述蒸鍍的過(guò)程中通入7seem流量的氧氣，以提高所述ITO的薄膜的透明度；在所述第八步中，合成所述SiO2的氣體為硅烷(SiH4)和笑氣(N2O)。
[0035]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種SiC襯底GaN基LED的制備方法，包括以下步驟: 第一步:一次光刻，采用光刻技術(shù)在外延片表面制作圖形化的光刻膠掩模，定義出芯片P區(qū)、N區(qū)； 第二步:使用感應(yīng)耦合等離子體刻燭機(jī)蝕刻掉N區(qū)外延層上的p-GaN、MQff以及部分n-GaN,刻燭深度為1.3um; 第三步:使用電子束蒸發(fā)臺(tái)在外延片上蒸鍍ITO透明導(dǎo)電薄膜； 第四步:二次光刻，采用光刻技術(shù)進(jìn)行套刻，使用光刻膠作為掩模，選擇性腐燭掉N區(qū)上面鍍上的ΙΤ0; 第五步:對(duì)ITO進(jìn)行500度的退火，使ITO和p-GaN形成歐姆接觸； 第六步:三次光刻，采用光刻技術(shù)，使用光刻膠在外延片表面定義出金屬電極圖形；第七步:蒸鍍Cr/Au金屬電極，剝離光刻膠得到圖形化的p、n金屬電極，并對(duì)電極進(jìn)行微合金處理； 第八步:采用PECVD技術(shù)制作SiO2鈍化膜； 第九步:四次光刻，采用光刻腐蝕工藝暴露出P、η金屬焊盤(pán)； 第十步:Wafer測(cè)試； 第H^一步=SiC襯底減薄，芯片切割。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SiC襯底GaN基LED的制備方法，其特征在于:在所述第二步中，所述感應(yīng)耦合等離子體采用的刻蝕氣體為氯氣和三氯化硼氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種SiC襯底GaN基LED的制備方法，其特征在于:在所述第三步中，在所述蒸鍍的過(guò)程中通入7seem流量的氧氣，以提高所述ITO的薄膜的透明度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種SiC襯底GaN基LED的制備方法，其特征在于:在所述第八步中，合成所述SiO2的氣體為SiH4和N2O。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種SiC襯底GaN基LED的制備方法，其特征在于:在所述第八步中，合成所述SiO2的氣體為SiH4和N20。
【文檔編號(hào)】H01L33/00GK103606603SQ201310520085
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】路旺培 申請(qǐng)人:路旺培