CN103996770B - 一种led表面粗化工艺 - Google Patents
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Abstract
一种LED的GaN外延片表面粗化工艺，包括以下步骤：(1)将GaN外延片表面进行ICP刻蚀，ICP的功率为150‑200W，直流自偏压为100V，使用Cl2和Ar感应耦合等离子体刻蚀，使得刻蚀后的GaN表面的粗糙度RMS为0.21‑0.23nm；(2)将GaN外延片清洗：依次放入酒精超声清洗2‑5分钟、去离子水中进行超声清洗2‑3分钟；(3)将GaN外延片使用微波加热预热1分钟使得温度达到200‑220摄氏度，后将加热到熔融状态的KOH均匀涂抹在GaN外延片表面，将微波加热使温度稳定在220摄氏度，持续腐蚀1分钟；(4)撤去微波加热，自然冷却到室温；(5)用去离子水清洗GaN外延片表面的KOH。该工艺提高表面粗化工艺的可控性和精准度。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED的制造工艺。
背景技术
目前LED的制造技术已经比较成熟，注入效率和内量子效率都能达到较高的水平。但是由于芯片和封装介质的全反射临界角，芯片材料的吸收等因素，LED的光提取效率认有较大的提升空间。通常采用表面粗化技术来减少光线全反射。表面粗化技术有干法刻蚀，和湿法刻蚀。其中干法刻蚀包括反应离子腐蚀(RIE)，高密度等离子体刻蚀，电子回旋共振等离子刻蚀(ECR)感应耦合等离子刻蚀(ICP)等，湿法刻蚀包括NaOH溶液腐蚀，电化学腐蚀等。湿法腐蚀的优点很多，如可以提供低损伤的腐蚀效果，价格便宜，但是局限性也较多，如速度慢，各项同性，可控性较差等；而干法刻蚀如IPC具有较好的各向异性，均匀性，可控性，更高的刻蚀速率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是结合干法刻蚀和湿法刻蚀的优点，提供一种GaN表面粗化工艺，提高表面粗化工艺的可控性和精准度。
作为本发明的第一方面，提供一种LED的GaN外延片表面粗化工艺，包括以下步骤：
(1)将GaN外延片表面进行ICP刻蚀，ICP的功率为150-200W，直流自偏压为100V，使用Cl2和Ar感应耦合等离子体刻蚀，使得刻蚀后的GaN表面的粗糙度RMS为0.21-0.23nm；
(2)将GaN外延片清洗：依次放入酒精超声清洗2-5分钟、去离子水中进行超声清洗2-3分钟；
(3)将GaN外延片使用微波加热预热1分钟使得温度达到200-220摄氏度，后将加热到熔融状态的KOH中均匀涂抹在GaN外延片表面，将微波加热使温度稳定在220摄氏度，持续腐蚀1分钟。
(4)撤去微波加热，自然冷却到室温；
(5)用去离子水清洗GaN外延片表面的KOH。
由于先进行了干法ICP刻蚀，各项异性，可控性好，干法刻蚀后的表面已经有一定的粗糙度，但是在此粗糙表面的基础上只要短时间(1分钟)即可得到符合粗化要求的GaN外延片，这个短时间的湿法刻蚀过程虽为各项异性，可控差，但是刻蚀的精准度已经大大提高。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合本实施例对本发明优选方案进行详细描述，但是应当理解，这些说明内容只是为进一步表达本发明的技术特征，实现途径，不是对本发明的权利要求的限制。
以下为最佳实施例：
(1)将GaN外延片表面进行ICP刻蚀，ICP的功率为180W，直流自偏压为100V，使用Cl2和Ar感应耦合等离子体刻蚀，使得刻蚀后的GaN表面的粗糙度RMS为0.21nm；
(2)将GaN外延片清洗：依次放入酒精超声清洗3分钟、去离子水中进行超声清洗2分钟；
(3)将GaN外延片使用微波加热预热1分钟使得温度达到200摄氏度，后将加热到熔融状态的KOH中均匀涂抹在GaN外延片表面，将微波加热使温度稳定在220摄氏度，持续腐蚀2分钟。
(4)撤去微波，自然冷却到室温；
(5)用去离子水清洗GaN外延片表面的KOH。
Claims (1)
1.一种LED的GaN外延片表面粗化工艺，包括以下步骤：
(1)将GaN外延片表面进行ICP刻蚀，ICP的功率为150-200W，直流自偏压为100V，使用Cl2和Ar感应耦合等离子体刻蚀，使得刻蚀后的GaN表面的粗糙度RMS为0.21-0.23nm；
(2)将GaN外延片清洗：依次放入酒精超声清洗2-5分钟、去离子水中进行超声清洗2-3分钟；
(3)将GaN外延片使用微波加热预热1分钟使得温度达到200-220摄氏度，后将加热到熔融状态的KOH均匀涂抹在GaN外延片表面，微波加热使温度稳定在220摄氏度，持续腐蚀1分钟；
(4)撤去微波加热，自然冷却到室温；
(5)用去离子水清洗GaN外延片表面的KOH。
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