本发明涉及半导体领域,特别涉及一种垂直结构粗化方法。
背景技术:
GaN表面粗化后具有VF低、发光强度高、发光分布均匀、耗电量小、寿命长等优点,在垂直等结构中广泛被应用。在粗化前对于N型GaN表面的处理方案对控制粗化效率和优劣有关键作用。
然而在对GaN表面进行粗化时,通常对GaN表面过度粗化或粗化不均匀,如图1所示,过粗化后的晶胞疏而秃,形貌差,其晶胞受损严重,从而降低了芯片的性能。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种垂直结构粗化方法,利用PECVD在GaN表面处理用来抑制KOH腐蚀使晶胞受损较小,解决过粗化及粗化不均等问题,提高芯片性能。
为了实现以上目的,本发明是通过以下技术方案实现的:
一种垂直结构粗化方法,其特点是,包括:
在露出的GaN层表面施加等离子体处理工艺,并在GaN层表面形成一氧化层;
对所述的GaN层进行粗化处理。
所述的等离子体处理工艺包括:
通过等离子体增强化学气相沉积法向GaN层表面通一定量的O2。
所述的氧化层为钝化态,用于改变GaN层表面的势垒。
对所述的GaN层进行粗化处理包括:
通过一定浓度和温度的KOH对GaN层进行处理。
所述的O2对GaN层氧化反应条件:
温度为150-260℃,功率为200-500W,反应时间为:3-10min。
本发明与现有技术相比,具有以下优点:
在GaN表面利用PECVD等离子体处理,用来抑制KOH腐蚀使晶胞受损较小,减少过粗化现象,增加器件的抗静电能力,提高电流的均匀分布,从而提高垂直结构LEDs的发光性能;
采用 PECVD 做GaN表面处理,优化粗化形貌,提高垂直结构芯片的发光强度。
附图说明
图1为现有技术中粗化后的晶胞示意图;
图2为本发明一种垂直结构粗化方法的流程图;
图3为本发明一种垂直结构的粗化后的结构示意图;
图4为使用本发明后的GaN表面的晶胞图。
具体实施方式
以下结合附图,通过详细说明一个较佳的具体实施例,对本发明做进一步阐述。
为解决现有技术中对GaN表面过度粗化或粗化不均匀的问题,本申请的发明人经过研究提出了一种新的垂直结构粗化方法。以下对该垂直结构粗化方法进行详细描述。
图2为本发明一种垂直结构粗化方法的流程图,该方法包含:
步骤S101,在露出的GaN层表面施加等离子体处理工艺,并在GaN层表面形成一氧化层;
步骤S102,对所述的GaN层进行粗化处理。
如图3所示,具体地,上述的GaN层为N型GaN层104,在晶圆衬底100与N型GaN层之间依次形成导电层101、P型GaN层102和发光层103;
该N型GaN层依次所述的等离子体处理工艺包括:
通过等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)在一定的压力、温度及功率下向GaN层表面通一定量的O2,在GaN层表面形成一层钝化态的,改变GaN层表面的垒势,从而抑制粗化改善过粗化。
所述的GaN层进行粗化处理可以包括:
通过一定浓度和温度的KOH对GaN层进行处理。
通过PECVD设备利用O2对GaN层氧化反应条件:
温度为150-260℃,功率为200-500W,反应时间为:3-10min。
采用PECVD等离子体对GaN表面预处理后粗化,粗化后的GaN表面的晶胞密而尖,形貌好(参见图4)。
综上所述,本发明利用PECVD在一定温度及功率下在GaN层上形成一层氧化物用来抑制KOH腐蚀使晶胞受损较小,减少过粗化现象,增加器件的抗静电能力,提高电流的均匀分布,从而提高垂直结构LEDs的发光性能。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。