一种深紫外LED芯片的制造方法与流程

本发明涉及led芯片制造技术领域，特别是涉及一深紫外led芯片的制造方法。

背景技术

深紫外led芯片是发光波长在200-350nm范围内的led芯片，进入蓝光时代后的又一项重大突破。

深紫外光被广泛应用于净水、杀菌消毒、甲醛处理、生化检测等领域，而过去该波段光源主要由汞灯提供，而led灯在环保、节能、轻便等方面均远远优于传统汞灯，具有极大的市场和全新的应用场景。近年来国外已有少量深紫外led芯片出售，其售价是普通蓝光led芯片的1000倍以上，国内该领域仍处于研发阶段，尚无产品出售。

深紫外led外延生长时在p/n-gan中均掺杂了高组分的al，而n型algan与金属之间很难形成良好的欧姆接触，导致芯片阻抗升高，发热量大，发光效率低；800℃以上的高温退火虽然可以改善芯片n型接触电阻，但其会破坏传统芯片中的ito层，从而增加芯片阻抗。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种深紫外led芯片的制造方法，用于解决现有技术中阻抗升高，发热量大，发光效率低；高温退火虽然可以改善芯片n型接触电阻，但其会破坏传统芯片中的ito层，从而增加芯片阻抗的问题。

本发明提供一种深紫外led芯片的制造方法，包括步骤：s1、对所述深紫外led芯片的外延片进行光刻后蚀刻出第一指定图形，形成基片；s2、在所述基片上进行光刻出第二指定图形的algan层，并将所述第二指定图形外的所述algan层全部刻蚀至al2o3层；s3、在所述algan层上蒸镀形状为第三指定图形的p面导电层；s4、在所述p面导电层上蒸镀状为第四指定图形的n面导电层；s5、在所述基片上覆设生长绝缘层，并去除多余的所述绝缘层；s6、在所述基片上光刻出金属电极图形，按照所述金属电极图形蒸镀或溅射pn电极金属，形成所述深紫外led芯片。

于本发明的一实施例中，所述algan层包括n-algan层和p-algan层；所述步骤s1包括步骤：s11、将所述外延片清洗干净并进行mesa光刻；s12、使用icp按照所述第一指定图形将所述外延片刻蚀至所述n-algan层；s13、去除光刻胶，并清洗干净。

于本发明的一实施例中，所述icp刻蚀的深度为0.5μm-1.5μm。

于本发明的一实施例中，所述步骤s3包括步骤：s31、在所述algan层上进行p极金属负胶光刻；s32、蒸镀或溅射ni/au金属电极；s33、剥离多余金属、去除光刻胶，并清洗干净。

于本发明的一实施例中，所述步骤s32中，蒸镀或溅射所述ni/au金属电极的厚度分别为20nm±10nm/300nm±100nm。

于本发明的一实施例中，所述步骤s4包括步骤：s41、在所述algan层上进行n极金属负胶光刻；s42、蒸镀或溅射ti/au/ni/au金属电极；s43、剥离多余金属、去除光刻胶，并清洗干净。

于本发明的一实施例中，所述步骤s32中，蒸镀或溅射所述ti/au/ni/au金属电极的厚度分别为30nm±10nm/100nm±50nm/30nm±10nm/1000nm±400nm。

于本发明的一实施例中，所述步骤s5包括步骤：s51、在所述基片的表面沉积sio2作为所述绝缘层；s52、对所述绝缘层进行光刻形成形状为第五指定图形的所述绝缘层；s53、使用湿法腐蚀或干法刻蚀去除所述第五指定图形外的多余sio2；s54、去除光刻胶，并清洗干净。

于本发明的一实施例中，所述步骤s6包括步骤：s61、按照第六指定图形在所述基片上光刻出金属电极图形；s62、按照所述金属电极图形蒸镀或溅射au金属电极；s63、剥离多余金属、去除光刻胶，并清洗干净。

于本发明的一实施例中，所述au金属电极的厚度为3000nm±1000nm。

如上所述，本发明的一种深紫外led芯片的制造方法，具有以下有益效果：

采用ni/au导电层代替传统芯片中的ito层，同时保证了p/n型algan与金属之间的欧姆接触，提高了芯片的发光效率。

附图说明

图1显示为本发明中深紫外led芯片上光刻第一指定图形后的结构示意图。

图2显示为本发明中深紫外led芯片上光刻第二指定图形后的结构示意图。

图3显示为本发明中深紫外led芯片上光刻第三指定图形后的结构示意图。

图4显示为本发明中深紫外led芯片上光刻第四指定图形后的结构示意图。

图5显示为本发明中深紫外led芯片上光刻第五指定图形后的结构示意图。

图6显示为本发明中深紫外led芯片上光刻第六指定图形后的结构示意图。

元件标号说明：

a第一指定图形

b第二指定图形

c第三指定图形

d第四指定图形

e第五指定图形

f第六指定图形

1algan层

2al2o3层

3p极金属

4n极金属

5绝缘层

6pn电极金属

11p-algan层

12n-algan层

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

参见图1至图6，须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1至图6所示，图1显示为本发明中深紫外led芯片上光刻第一指定图形后的结构示意图。图2显示为本发明中深紫外led芯片上光刻第二指定图形后的结构示意图。图3显示为本发明中深紫外led芯片上光刻第三指定图形后的结构示意图。图4显示为本发明中深紫外led芯片上光刻第四指定图形后的结构示意图。图5显示为本发明中深紫外led芯片上光刻第五指定图形后的结构示意图。图6显示为本发明中深紫外led芯片上光刻第六指定图形后的结构示意图。本发明提供了一种深紫外led芯片的制造方法，包括步骤：

s1、对深紫外led芯片的外延片进行光刻后蚀刻出第一指定图形a，形成基片；在本发明的一实施例中，algan层1包括n-algan层12和p-algan层11；步骤s1包括步骤：s11、将外延片清洗干净并进行mesa光刻；s12、使用icp按照第一指定图形a将外延片刻蚀至n-algan层12；s13、去除光刻胶，并清洗干净。

s2、在基片上进行光刻出第二指定图形b的algan层1，并将第二指定图形b外的algan层1全部刻蚀至al2o3层2；通过icp刻蚀，充分隔绝芯片，便于后续生长绝缘层5时能够保护n-algan层12的侧壁，防止p极金属3扩散产生漏电。进一步地，icp刻蚀的深度为0.5μm-1.5μm。

s3、在algan层1上蒸镀形状为第三指定图形c的p面导电层；在本发明的一实施例中，步骤s3包括步骤：s31、在algan层1上进行p极金属3负胶光刻；s32、蒸镀或溅射ni/au金属电极；s33、剥离多余金属、去除光刻胶，并清洗干净。进一步地，步骤s32中，蒸镀或溅射ni/au金属电极的厚度分别为20nm±10nm/300nm±100nm。

s4、在p面导电层上蒸镀状为第四指定图形d的n面导电层；在本发明的一实施例中，步骤s4包括步骤：s41、在algan层1上进行n极金属4负胶光刻；s42、蒸镀或溅射ti/au/ni/au金属电极；s43、剥离多余金属、去除光刻胶，并清洗干净。进一步地，步骤s32中，蒸镀或溅射ti/au/ni/au金属电极的厚度分别为30nm±10nm/100nm±50nm/30nm±10nm/1000nm±400nm。

s5、在基片上覆设生长绝缘层5，并去除多余的绝缘层5；在本发明的一实施例中，步骤s5包括步骤：s51、在基片的表面沉积sio2作为绝缘层5；s52、对绝缘层5进行光刻形成形状为第五指定图形e的绝缘层5；s53、使用湿法腐蚀或干法刻蚀去除第五指定图形e外的多余sio2；s54、去除光刻胶，并清洗干净。

s6、在基片上光刻出金属电极图形，按照金属电极图形蒸镀或溅射pn电极金属6，形成深紫外led芯片。在本发明的一优选实施例中，步骤s6包括步骤：s61、按照第六指定图形f在基片上光刻出金属电极图形；s62、按照金属电极图形蒸镀或溅射au金属电极；s63、剥离多余金属、去除光刻胶，并清洗干净。进一步地，au金属电极的厚度为3000nm±1000nm。

综上所述，本发明的深紫外led芯片的制造方法，采用ni/au导电层代替传统芯片中的ito层，同时保证了p/n型algan与金属之间的欧姆接触，提高了芯片的发光效率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。