刻蚀的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及LED器件加工领域，尤其涉及一种刻蚀的方法。
【背景技术】
[0002]随着世界能源需求不断高涨，自然资源日趋短缺，各工业发达的耗能大国政府极度关注节能技术的发展。GaN基发光二极管(Light Emitting D1de, LED)技术的不断进步，特别是蓝光激发荧光粉发出黄光混合成白光技术的成熟，使得日常照明可以实现低成本，高寿命。各国政府纷纷提出了固体照明革命计划，极大促进了技术及其相关发光二极管技术飞速发展。GaN基LED以其寿命长、耐冲击、抗震、高效节能等优异特性在图像显示、信号指示、照明以及基础研究等方面有着极为广阔的应用前景。
[0003]目前，波长460nm的GaN基LED内量子效率已达到70%以上，以GaN为衬底的AlGaN紫外光(UV)LED的内量子效率已高达80%以上。另外由于GaN单晶制备比较困难，通常GaN基LED器件都是制备在蓝宝石衬底上的，为了提高LED器件的出光效率，PSS技术被发明了出来。在PSS衬底上面淀积不同搀杂类型的氮化镓层及多量子阱层，通过氮化镓的电极刻蚀(即mesa刻蚀)，将LED的P电极与N电极制作出来，以备后期蒸镀电极及连线或后续连接。
[0004]而GaN基LED的刻蚀倾角所处位置对后期蒸镀的N电极及后续连接起到很大的影响，该倾角的角度需要迎合后续工艺的要求。传统工艺中通过调整工艺配方，如射频功率的大小调整刻蚀倾角，但受刻蚀速率、刻蚀选择比的影响，倾角的角度调整范围小，且不能兼顾外观损伤的要求。
[0005]因此，探求一种能够在较大范围内准确调整刻蚀倾角的角度的刻蚀方法是一个亟待解决的问题。
【发明内容】
[0006]基于此，有必要提供一种能够灵活准确调整刻蚀倾角的刻蚀的方法。
[0007]为实现本发明目的提供的一种刻蚀的方法，包括以下步骤:
[0008]在氮化镓基LED器件的氮化镓层的上方设置光刻胶层及预设厚度的硬掩膜层；
[0009]将所述氮化镓基LED器件在预设刻蚀配方下进行N电极刻蚀，得到所述氮化镓基LED器件的N电极。
[0010]作为一种可实施方式，所述硬掩膜层为铝掩膜层，或镍掩膜层，或二氧化硅掩膜层。
[0011 ] 作为一种可实施方式，所述硬掩膜层在所述光刻胶层和所述氮化镓层之间。
[0012]作为一种可实施方式，所述光刻胶层在所述硬掩膜层和所述氮化镓层之间。
[0013]作为一种可实施方式，所述光刻胶层包括第一光刻胶层和第二光刻胶层，设置顺序从上至下依次为:第一光刻胶层，硬掩膜层，第二光刻胶层，氮化镓层。
[0014]作为一种可实施方式,所述硬掩膜层的预设厚度为5nm?20 μ m。
[0015]作为一种可实施方式，所述硬掩膜层的预设厚度随氮化镓基LED器件N电极刻蚀的N电极刻蚀倾角的增大而增大。
[0016]作为一种可实施方式,所述光刻胶层为具有倾角的光刻胶层。
[0017]作为一种可实施方式，所述铝掩膜层或镍掩膜层通过溅射沉积方法制备，所述二氧化硅掩膜层通过等离子体化学气相沉积方法制备。
[0018]作为一种可实施方式，预设刻蚀配方为:工艺气压为3?12mT,上电极功率为300?1200W，下电极功率为80?200W，工艺气体为60?120sccm的Cl2和5?60sccm的BCl3,工艺温度为-20?40摄氏度。
[0019]本发明的有益效果包括:
[0020]本发明提供的刻蚀的方法，在氮化镓基层上增设硬掩膜层，从而可通过调整硬掩膜层的厚度调整刻蚀倾角。硬掩膜层的厚度设定可准确调整，因此可在较大范围内准确调整刻蚀倾角。
【附图说明】
[0021]图1为本发明一种刻蚀的方法的一具体实施例的流程图；
[0022]图2-1至图2-4为本发明一种刻蚀的方法的一具体实施例中加工过程中各层变化情况不意图；
[0023]图3-1至图3-3为本发明一种刻蚀的方法的另一具体实施例中加工过程中各层变化情况示意图。
【具体实施方式】
[0024]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例的刻蚀的方法的【具体实施方式】进行说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0025]本发明实施例的刻蚀的方法，如图1所示，包括以下步骤:
[0026]S100，在氮化镓基LED器件的氮化镓层的上方设置光刻胶层及预设厚度的硬掩膜层。所述预设厚度为根据预设的刻蚀倾角通过实验获得硬膜层的厚度，及与其配合的光刻胶(PR)层的厚度。在半导体刻蚀领域掩膜分为硬掩膜和软掩膜两大类，通常的光刻胶属于软掩膜，容易被刻蚀。增加硬掩膜层后，在刻蚀过程中硬掩膜层较难消耗，而底部的氮化镓材料会被一直向下刻蚀，形成刻蚀倾角。因此可通过硬掩膜层的厚度调整倾斜角的大小。
[0027]S200，将所述氮化镓基LED器件在预设刻蚀配方下进行N电极刻蚀，得到所述氮化镓基LED器件的N电极。将设置好硬掩膜层及光刻胶层的氮化镓基LED器件按照传统的刻蚀方法及刻蚀配方进行刻蚀即可。
[0028]本发明实施例的刻蚀的方法，在氮化镓基层上增设硬掩膜层，因为在刻蚀过程中硬掩膜层较难消耗，而底部的氮化镓材料会被一直向下刻蚀，从而可通过调整硬掩膜层的厚度调整刻蚀倾角。硬掩膜层的厚度设定可准确调整，因此可在较大范围内准确调整刻蚀倾角。
[0029]优选的所述硬掩膜层为铝掩膜层。在本发明的其他实施例中，所述硬掩膜层也可以为镍掩膜层，二氧化硅掩膜层，或者其他类似的硬掩膜层。所述铝掩膜层、镍掩膜层可通过溅射沉积(Sputter)等方法制备，所述二氧化硅掩膜层可通过等离子体化学气相沉积(PECVD)等方法制备。
[0030]在其中一个实施例中，所述硬掩膜层在所述光刻胶层和所述氮化镓层之间。即在氮化镓基层的上方设置有硬掩膜层，硬掩膜层的上方设置光刻胶层。
[0031 ] 在其中一个实施例中，所述光刻胶层在所述硬掩膜层和所述氮化镓层之间。将硬掩膜层设置在光刻胶层的上方，同样可起到调整刻蚀倾角的作用。
[0032]在其中一个实施例中，所述光刻胶层包括第一光刻胶层和第二光刻胶层，所述第一光刻胶层，第二光刻胶层，硬掩膜层，和氮化镓层的设置顺序从上至下依次为:第一光刻胶层，硬掩膜层，第二光刻胶层，氮化镓层。该实施例在所述硬掩膜层的上下分别设置光刻胶层。采用此方法使刻蚀倾角的调整更加简便。此方法在后面的叙述中有详细介绍。
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