一种GaN基发光二极管芯片的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种GaN基发光二极管忍片的制备方法，属于光电子技术领域。
【背景技术】
[0002] 利用蓝宝石（Sap地ire,化学式Al2〇3)为衬底，通过有机化学气相沉积设备成长 GaN半导体，已成为目前蓝光LED原件结构主流。 阳00引 由于蓝宝石衬底是不导电的，因此在GaN基L邸忍片的制备中就必须将L邸外延 片从表面去除部分材料至重渗杂的n型GaN层，并分别在P型和n型GaN材料上制备P型 和n型电极。
[0004] GaN的化学键合能较高，高的结合能和宽带隙使III族氮化物材料本质上是化学惰 性的，在常溫下不受化学酸和碱等溶液的腐蚀，用化学腐蚀法腐蚀GaN等材料，无论是腐蚀 速率还是腐蚀的各向异性都不能令人满意。因此在GaN基L邸忍片的制备中就必须采用干 法刻蚀技术，目前主流的干法刻蚀方法为ICP(In化CtiveCoupledPlasma,感应禪合等离 子体）刻蚀。 阳0化]ICP刻蚀过程中，在高频射频源的作用下ICP刻蚀设备腔室内通入的气体会形成 等离子体，在内建电场的作用下会轰击晶片表面W物理的作用刻蚀GaN外延层，同时形成 的原子团会W化学作用刻蚀GaN外延层。
[0006] 经过ICP刻蚀后，P型与N型界面之P/N结已被打开，针对后续的ITO锻膜/金属 电极锻膜，因为打开接触，皆有一定机会造成P/N结上残留ITO或金属，造成二极管漏电，因 此如能在P/N结打开后做上防护措施，且不增加人工、与物料成本，并使产品漏电不良率降 低，增加良品产出，将有效降低成本，提升产品竞争力。
[0007] GaN基发光二极管忍片的制备有许多方法，如中国专利文献CN103137810A公开的 《一种利用两次划片制备的GaN基发光二极管忍片及其制备方法》、CN103515495A公开的 《一种GaN基发光二极管忍片的生长方法》、CN104022200A公开的《一种GaN基发光二极管 忍片及其制备方法》W及CN102324450A公开的《GaN基发光二极管忍片及其制备方法》。但 是运些方法均不能解决ICP刻蚀后造成二极管漏电的问题。
【发明内容】
[0008] 本发明针对现有GaN基L邸忍片制备技术存在的不足，提供一种能够保护P/N结， 防止二极管漏电的GaN基发光二极管忍片的制备方法。
[0009] 本发明的GaN基发光二极管忍片的制备方法，包括W下步骤：
[0010] (1)在GaN基外延片的P型GaN层的上表面涂正性光刻胶，对正性光刻胶进行光 亥IJ，光刻出所需台面结构的图形；根据台面结构的图形通过干法刻蚀沿GaN基外延片的P型 GaN层到n型GaN层刻蚀出台面结构，在n型GaN层上制备出台面，同时去除表面残留的光 刻胶；
[0011] 正性光刻胶的厚度为2ym-6ym。
[0012] 正性光刻胶进行光刻的过程是通过对准、曝光、显影和烘干等步骤完成：使用热板 在98°C下烘烤1分钟-2分钟进行对准，然后在紫外线下曝光5秒-20秒，再烘干后使用四 甲基氨氧化锭显影10秒-30秒，通过使用热板在98°C下烘烤1-2分钟。 阳〇1引 似在P型GaN层与n型GaN层的外表面上（含两者的表面及两者侧壁界面）生 长一层厚度为500-1500埃的电流阻断层（CB层）；
[0014] (3)在电流阻断层上通过光刻蚀刻出所需的图形，保留P型GaN层上表面的电流阻 断层仰层）和P/N结侧壁上的电流阻断层； 阳01引 （4)在P型GaN层表面沉积一层厚度1000 - 3000埃的ITO透明导电膜，作为电流 扩展层；并通过光刻，将n型GaN层及预锻金属电极处开一孔桐穿过电流阻挡层，使金属电 极与P型GaN层之间设有附著界面；
[0016] ITO透明导电膜的厚度为1000 - 3000埃。
[0017] 妨制备金属电极，分别在口0透明导电膜和n型GaN层的台面上制备P型电极和 n型电极，得GaN基发光二极管忍片；
[001引 （6)制备纯化层，通过光刻露出金属电极。
[0019] 本发明主要核屯、为电流阻挡层厚度，太薄将无法有效使P/N结侧壁均匀得到有效 阻挡之保护层，太厚会因为过厚，使后续ITO层与CB层界面处过薄与不连续，产生高电压。
[0020] 本发明中保留了 P型GaN层上表面的电流阻断层（CB层），同时也将P/N结侧壁上 的电流阻断层留下，留下的电流阻断层的功能不再是电流阻断，而是用于P/N结保护，用于 阻挡后续ITO透明导电膜与金属电极的接触。运样避免了 P/N结上残留ITO或金属，不会 造成二极管漏电。
【附图说明】：
[0021] 图1是本发明中GaN基发光二极管忍片的结构示意图。
[0022] 图中：1、蓝宝石衬底，2、n型GaN层，3、p型GaN层，4、P-N结保护层，5、IT0透明导 电膜，6、纯化层，7、电流阻挡层（CB层），8、P型金属电极，9、n型金属电极。
【具体实施方式】
[0023] 本发明的GaN基发光二极管忍片的制备方法，适用于正装的蓝宝石衬底的GaN基 发光二极管忍片，具体步骤如下：
[0024] (1)首先在GaN基外延片（该外延片自下至上包括蓝宝石衬底Un型GaN层2、量 子阱层和P型GaN层3)的P型GaN层3的上表面涂2-6 y m(优选3 y m)厚的正性光刻胶， 对正性光刻胶进行光刻，光刻出可供后续ICP刻蚀出台面结构的图形（所需台面结构的图 形）；
[0025] 对正性光刻胶进行光刻的过程是通过对准、曝光、显影和烘干等步骤完成：使用热 板在98°C下烘烤1分钟-2分钟进行对准，然后在紫外线下曝光5秒-20秒，再烘干后使用 四甲基氨氧化锭显影10秒-30秒，通过使用热板在98°C下烘烤1-2分钟。
[0026] 似利用ICP干法刻蚀方法，根据台面结构的图形沿GaN基外延片的P型GaN层 3、量子阱层到n型GaN层2刻蚀出台面结构，在n型GaN层2上制备出台面，同时去除表面 残留的光刻胶。
[0027] 所述干法刻蚀为ICP刻蚀，刻蚀过程包括两步，第一步采用化和BCl3为刻蚀气 体，刻蚀P型GaN层至量子阱层，第二步刻蚀量子阱层至n型GaN层。
[0028] (3)在P型GaN层与n型GaN层的外表面上（含两者的表面及两者侧壁界面）使 用有机化学气相沉积法（PECVD)