CN108461583A - 一种紫外led芯片的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种紫外LED芯片的制作方法,涉及半导体发光器件领域。此方法采用先定义出紫外LED芯片结构的n型AlGaN欧姆接触区域,生长阻挡层覆盖其它区域,n型AlGaN欧姆接触区域上MOCVD生长薄层n‑GaN/n‑InGaN作为n型欧姆接触层,再制作倒装结构近紫外LED。薄层n‑GaN/n‑InGaN厚度足够薄,而且n‑GaN/n‑InGaN所占据区域小,n‑GaN/n‑InGaN对紫外光吸收极小,对发光效率影响不大。本发明可有效降低n‑AlGaN欧姆接触的退火温度,避免高温退火带来的工艺问题,具有方法简单、成本低廉、可以精确控制n‑GaN/n‑InGaN生长区域等优点,适合大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及半导体发光器件领域,且特别涉及一种紫外LED芯片的制作方法。
背景技术
紫外LED光源相对于传统紫外光源具有环境友好、开关速度快、光谱窄和寿命长等优点。紫外LED根据波长可分为近紫外UVA(320-400nm)、UVB(280-320nm)、UVC(200-280nm)。随着LED技术的快速发展和LED芯片的发光效率与封装技术的不断提高,近年来紫外LED巨大的应用价值引起了人们的高度关注,成为全球半导体领域研究和投资的新热点。据高工产研LED研究所(GGII)预测,全球UV LED市场规模到2020年将会超过10亿美元,年复合增长率高达44.3%。总的来说,UVLED市场及应用将会呈现快速发展的态势。
目前紫外LED正处于技术发展期,还存在一些难以突破的问题:GaN材料的带隙是3.39eV,GaN材料对波长小于365nm的紫外光吸收,并且随波长减小,吸收损耗变得逐渐强烈,故对于短波长的紫外LED需要使用AlGaN材料作为半导体材料。而n-AlGaN良好的欧姆接触需要在高温(一般退火温度大于等于550℃)才能完成。n-AlGaN高温退火形成欧姆接触的过程会破坏p面的欧姆接触,通常工艺中采用先制作n型欧姆接触层,再制作p型欧姆接触层来避免p面欧姆接触被破坏的问题。但是,采用先制作n型欧姆接触层,再制作p型欧姆接触层也会带来新的问题:比如p型欧姆接触退火过程破坏n型欧姆接触,以及采用剥离方法制作p型欧姆接触层(先制作n型欧姆接触再制作p型欧姆接触,p型欧姆接触层只能采用剥离工艺制作,如使用腐蚀p型欧姆接触方法,会导致n型欧姆接触金属被腐蚀)引入的粘附性问题等等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种紫外LED芯片的制作方法,此制作方法能明显改善n型欧姆接触,降低芯片电压,提高芯片稳定性,提高生产良率的紫外LED芯片的制作方法。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种紫外LED芯片的制作方法,其包括:
在衬底上依次外延生长u-GaN层或者u-AlGaN层、n-AlGaN层、多量子阱层以及p-AlGaN层;
通过光刻和干法刻蚀去除部分区域的p-AlGaN层、量子阱和部分的n-AlGaN,露出n-AlGaN层表面,形成n接触孔;
生长一层生长阻挡层,且光刻腐蚀n接触孔上的生长阻挡层,露出n-AlGaN层表面;
在n-AlGaN层表面采用MOCVD方法生长薄层的高掺n-GaN或者n-InGaN,且腐蚀去除生长阻挡层;
在p-AlGaN层的表面制作一层p型欧姆接触金属层,且进行退火,p型欧姆接触金属层的金属既是欧姆接触层金属也是反射镜层金属;
在p型欧姆接触金属层的表面制备一层能够将p型欧姆接触金属层包覆在其内部的金属阻挡层;
通过剥离的方法在n接触孔表面蒸镀n型欧姆接触金属层,并退火;
在金属阻挡层与n型欧姆接触金属层之间的侧壁制备一层第一绝缘层,在绝缘层上光刻出接触区域,并腐蚀去除接触区域的第一绝缘层,且利用去除了第一绝缘层的接触区域制备倒装结构紫外LED芯片或倒装薄膜结构紫外LED芯片。
本发明实施例的紫外LED芯片的制作方法的有益效果是:
本发明采用先对紫外LED外延片进行刻蚀,定义出紫外LED芯片结构的n型AlGaN欧姆接触区域,生长阻挡层覆盖其它区域。MOCVD过程中,因生长阻挡层表面能比较高,n-GaN无法附着于生长阻挡层表面,选择性地于n型AlGaN欧姆接触区域上生长薄层高掺n-GaN/n-InGaN作为n型欧姆接触层,其上制备紫外LED的p、n电极的方法制备紫外LED倒装结构或者紫外LED倒装薄膜结构芯片。采用薄层的n-GaN/n-InGaN层替代n-AlGaN层作为n型欧姆接触层,n-GaN/n-InGaN可以在很低的温度下即可形成良好的欧姆接触,有效地避免了n-AlGaN高温退火才能形成欧姆接触对紫外倒装芯片的限制:采用先制备p面欧姆接触再制备n-AlGaN欧姆接触技术中,n-AlGaN欧姆接触高温退火过程破坏p面欧姆接触;避免了采用先制作n-AlGaN欧姆接触层,再制作p型欧姆接触层中,p型欧姆接触退火过程对n型欧姆接触层破坏,以及只能采用剥离方法制作p型欧姆接触层引入的粘附性问题等。
本发明采用薄层n-GaN/n-InGaN作为欧姆接触层,因n-GaN/n-InGaN厚度足够薄,而且n-GaN/n-InGaN所占据区域小,n-GaN/n-InGaN对紫外光产生吸收极小,对发光效率影响不大。
同时,采用先定义出紫外LED芯片结构的n型AlGaN欧姆接触区域,生长阻挡层覆盖其它区域,n型AlGaN欧姆接触区域上MOCVD生长薄层n-GaN/n-InGaN作为n型欧姆接触层,再制作倒装结构近紫外LED。本发明具有方法简单、成本低廉、可以精确控制n-GaN/n-InGaN生长区域等优点,适合大规模生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的第一种紫外LED芯片的制作方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的第一种紫外LED芯片的成品俯视图;
图3为本发明实施例提供的第二种紫外LED芯片的制作方法的流程示意图;
图4为本发明实施例提供的第二种紫外LED芯片的成品俯视图。
图标:1-衬底;2-u-GaN层或u-AlGaN层;3-n-AlGaN层;4-多量子阱层;5-p-AlGaN层;6-n-AlGaN层表面;7-n-GaN层或n-InGaN层;8-p型欧姆接触金属层;9-金属阻挡层;11-第一绝缘层;10-n型欧姆接触金属层;13-p电极;12-n电极;21-p接触电极;22-n接触电极;14-粗化n-AlGaN层的表面14;23-第二绝缘层;17-金属材料层;18-二次衬底;19-划片槽;20-p焊盘。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的紫外LED芯片的制作方法进行具体说明。
图1为本发明的实施例提供的第一种紫外LED芯片的制作方法的流程示意图。请参阅图1,在本发明的实施例中,一种紫外LED芯片的制作方法,其包括:
S1:在衬底1上依次外延生长u-GaN层或者u-AlGaN层2、n-AlGaN层3、多量子阱层4以及p-AlGaN层5;
其中,衬底1为半导体器件衬底,且半导体器件衬底选自蓝宝石衬底、AlN衬底、Si衬底,SiC衬底以及GaN衬底中的一种或多种。
S2:通过光刻和干法刻蚀去除部分区域的p-AlGaN层5、量子阱和部分的n-AlGaN,露出n-AlGaN层表面6,形成n接触孔;
S3:生长一层生长阻挡层,且光刻腐蚀n接触孔上的生长阻挡层,露出n-AlGaN层表面6;
其中,生长阻挡层选自氧化硅阻挡层、氮化硅阻挡层以及氮氧化硅阻挡层的一种或多种,且生长生长阻挡层的方法为ALD、PECVD、LPCVD、磁控溅射的任一种。
S4:在n-AlGaN层表面6采用MOCVD方法生长薄层的高掺n-GaN层7或者n-InGaN层7,且腐蚀去除生长阻挡层;
其中,在n-AlGaN层表面6采用MOCVD方法生长薄层的高掺n-GaN层7或者n-InGaN层7的步骤中,GaN层7或者n-InGaN层7的厚度为1~100nm,生长温度为700~1050℃,掺杂浓度为5.0x1017~2.1x1020cm-3。
其中,腐蚀去除生长阻挡层的方法选自湿法化学腐蚀、干法ICP刻蚀以及RIE刻蚀中的任意一种或多种。
S5:在p-AlGaN层5的表面制作一层p型欧姆接触金属层8,且进行退火,p型欧姆接触金属层8的金属既是欧姆接触层金属也是反射镜层金属;
其中,p型欧姆接触金属层8采用镍、银、铝、金、铂、钯、镁以及钨金属中的一种、几种组合或者是它们的合金制成,且p型欧姆接触金属层8的退火温度为450~600℃,退火时间为60~300s。
S6:在p型欧姆接触金属层8的表面制备一层能够将p型欧姆接触金属层8包覆在其内部的金属阻挡层9;
其中,金属阻挡层9采用镍、金、钛、铂、钯以及钨金属中的一种或几种或它们的合金制成。
S7:通过剥离的方法在n接触孔表面蒸镀n型欧姆接触金属层10,并退火;
其中,n型欧姆接触金属层10采用钛、铝、镍、金、镉以及锆中的一种或者几种金属合金制成;n型欧姆接触金属层10的退火温度为25~300℃,退火时间为20~180s。
S8:在金属阻挡层9与n型欧姆接触金属层10之间的侧壁制备一层第一绝缘层11,在绝缘层上光刻出接触区域,并腐蚀去除接触区域的第一绝缘层11,利用去除了第一绝缘层11的接触区域制备倒装结构紫外LED芯片。
图2为本发明的实施例提供的第一种紫外LED芯片的成品俯视图,请再次参阅图1与图2,作为其中一种可选地方案,利用去除了第一绝缘层11的接触区域制备倒装结构紫外LED芯片,具体包括:
S811:在第一绝缘层11上光刻出n电极12与p电极13的接触区域,并腐蚀去除接触区域的第一绝缘层11;
S812:在n电极12与p电极13的接触区域加厚制得n电极12与p电极13;
S813:在n电极12与p电极13上沉积一层第二绝缘层23,且对第二绝缘层23进行光刻腐蚀,做电极二次分布,形成芯片p接触电极21与芯片n接触电极22,其中芯片p接触电极21与芯片n接触电极22之间有第二绝缘层23;
S814:去除生长衬底1,去除u-GaN层,且如衬底1上直接生长u-AlGaN,则不需要去除,然后粗化n-AlGaN或者u-AlGaN,制得倒装结构紫外LED芯片。
图3为本发明实施例提供的第二种紫外LED芯片的制作方法的流程示意图,图4为本发明实施例提供的第二种紫外LED芯片的成品俯视图。请参阅图3与图4,作为另一种可选地方案,利用去除了第一绝缘层11的接触区域制备倒装结构紫外LED芯片,具体包括:
S821:在第一绝缘层11上光刻出n电极12接触区域,并腐蚀去除接触区域的第一绝缘层11;
S822:在第一绝缘层11生长一层金属材料层17,且将二次衬底18粘合到金属材料层17上;
S823:去除衬底,获得GaN基倒装薄膜结构;
S824:在GaN基倒装薄膜结构上制备出划片槽19和p焊盘20区域;
S825:在p焊盘20区域制备出p焊盘20;
S826:去除u-GaN层2,且如衬底1上直接生长u-AlGaN,则不需要去除,粗化n-AlGaN或者u-AlGaN,制得倒装薄膜结构紫外LED芯片。
本发明采用先对紫外LED外延片进行刻蚀,定义出紫外LED芯片结构的n型AlGaN欧姆接触区域,生长阻挡层覆盖其它区域。MOCVD过程中,因生长阻挡层表面能比较高,n-GaN无法附着于生长阻挡层表面,选择性地于n型AlGaN欧姆接触区域上生长薄层高掺n-GaN作为n型欧姆接触层,其上制备紫外LED的p、n电极12的方法制备紫外LED倒装结构或者紫外LED倒装薄膜结构芯片。采用薄层的n-GaN层7替代n-AlGaN层3作为n型欧姆接触层,n-GaN可以在很低的温度下即可形成良好的欧姆接触,有效地避免了n-AlGaN高温退火才能形成欧姆接触对紫外倒装芯片的限制:采用先制备p面欧姆接触再制备n-AlGaN欧姆接触技术中,n-AlGaN欧姆接触高温退火过程破坏p面欧姆接触;避免了采用先制作n-AlGaN欧姆接触层,再制作p型欧姆接触层8中,p型欧姆接触退火过程对n型欧姆接触层破坏,以及只能采用剥离方法制作p型欧姆接触层8引入的粘附性问题等。
本发明采用薄层n-GaN作为欧姆接触层,因n-GaN厚度足够薄,而且n-GaN所占据区域小,n-GaN对紫外光产生吸收极小,对发光效率影响不大。
采用先定义出紫外LED芯片结构的n型AlGaN欧姆接触区域,生长阻挡层覆盖其它区域,n型AlGaN欧姆接触区域上MOCVD生长薄层n-GaN作为n型欧姆接触层,再制作倒装结构近紫外LED。本发明具有方法简单、成本低廉、可以精确控制n-GaN生长区域等优点,适合大规模生产。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种紫外LED芯片的制作方法,其包括下列步骤:
S1:在蓝宝石衬底1上依次外延生长u-GaN层2、n-AlGaN层3、多量子阱层4以及p-AlGaN层5;
S2:通过光刻和干法刻蚀去除部分区域的p-AlGaN层5、量子阱层4和部分的n-AlGaN层3,露出n-AlGaN层表面6,形成n接触孔;
S3:生长一层生长阻挡层,且光刻腐蚀n接触孔上的生长阻挡层,露出n-AlGaN层表面6;
其中,生长阻挡层选自氧化硅阻挡层、氮化硅阻挡层以及氮氧化硅阻挡层的一种或多种,且生长阻挡层的方法为ALD、PECVD、LPCVD、磁控溅射的一种或多种。
S4:在n-AlGaN层表面6采用MOCVD方法生长薄层的高掺n-GaN7,且腐蚀去除生长阻挡层;
其中,在n-AlGaN表面采用MOCVD方法生长薄层的高掺n-GaN的步骤中,GaN的厚度为100nm,生长温度为700℃,掺杂浓度为5.0x1017cm-3。
其中,腐蚀去除生长阻挡层的方法选自湿法化学腐蚀、干法ICP刻蚀以及RIE刻蚀中的任意一种或多种。
S5:采用电子束蒸发或磁控溅射的方法在p-AlGaN层5的表面沉积一层p型欧姆接触金属,光刻腐蚀出p型欧姆接触层8且进行退火,p型欧姆接触金属层8的金属既是欧姆接触层金属也是反射镜层金属;
其中,p型欧姆接触金属层8采用镍、银、铝、金、铂、钯、镁以及钨金属中的一种、几种组合或者是它们的合金制成,且p型欧姆接触金属层8的退火温度为600℃,退火时间为60s。
S6:在p型欧姆接触金属层8的表面制备一层能够将p型欧姆接触金属层8包覆在其内部的金属阻挡层9;
其中,金属阻挡层9采用镍、金、钛、铂、钯以及钨金属中的一种或几种或它们的合金制成。
S7:通过剥离的方法在n接触孔表面蒸镀n型欧姆接触金属层10;
其中,n型欧姆接触金属层10采用钛、铝、镍、金、镉以及锆中的一种或者几种金属合金制成;
S8:在金属阻挡层9与n型欧姆接触金属层10之间的侧壁制备一层第一绝缘层11,在绝缘层上光刻出接触区域,并腐蚀去除接触区域的第一绝缘层11,利用去除了第一绝缘层11的接触区域制备倒装结构紫外LED芯片。
其中,利用去除了第一绝缘层11的接触区域制备倒装结构紫外LED芯片,具体包括:
S811:在第一绝缘层11上光刻出n电极12与p电极13的接触区域,并腐蚀去除接触区域的第一绝缘层11;
S812:在n电极12与p电极13的接触区域加厚制得n电极12与p电极13;
S813:在n电极12与p电极13上沉积一层第二绝缘层23,且对第二绝缘层23进行光刻腐蚀,做电极二次分布,形成芯片p接触电极21与芯片n接触电极22,其中芯片p接触电极21与芯片n接触电极22之间有第二绝缘层23;
S814:去除生长衬底1,去除u-GaN层2,然后粗化n-AlGaN,制得倒装结构紫外LED芯片。
实施例2
S1:在SiC衬底上依次外延生长u-GaN层2、n-AlGaN层3、多量子阱层4以及p-AlGaN层5;
S2:通过光刻和干法刻蚀去除部分区域的p-AlGaN层5、量子阱和部分的n-AlGaN,露出n-AlGaN层表面6,形成n接触孔;
S3:生长一层生长阻挡层,且光刻腐蚀n接触孔上的生长阻挡层,露出n-AlGaN层表面6;
其中,生长阻挡层选自氧化硅阻挡层、氮化硅阻挡层以及氮氧化硅阻挡层的一种或多种,且制备生长阻挡层的方法为ALD、PECVD、LPCVD、磁控溅射的一种或多种。
S4:在n-AlGaN层表面6采用MOCVD方法生长薄层的高掺n-GaN7,且腐蚀去除生长阻挡层;
其中,在n-AlGaN层表面6采用MOCVD方法生长薄层的高掺n-GaN的步骤中,GaN的厚度为1~100nm,生长温度为700~1050℃,掺杂浓度为5.0x1017~2.1x1020cm-3。
其中,腐蚀去除生长阻挡层的方法选自湿法化学腐蚀、干法ICP刻蚀以及RIE刻蚀中的任意一种或多种。
S5:采用电子束蒸发或磁控溅射的方法在p-AlGaN层5的表面制作一层p型欧姆接触金属层8,且进行退火,p型欧姆接触金属层8的金属既是欧姆接触层金属也是反射镜层金属;
其中,p型欧姆接触金属层8采用镍、银、铝、金、铂、钯、镁以及钨金属中的一种、几种组合或者是它们的合金制成,且p型欧姆接触金属层8的退火温度为600℃,退火时间为180s。
S6:在p型欧姆接触金属层8的表面制备一层能够将p型欧姆接触金属层8包覆在其内部的金属阻挡层9;
其中,金属阻挡层9采用镍、金、钛、铂、钯以及钨金属中的一种或几种或它们的合金制成。
S7:通过剥离的方法在n接触孔表面蒸镀n型欧姆接触金属层10,并退火;
其中,n型欧姆接触金属层10采用钛、铝、镍、金、镉以及锆中的一种或者几种金属合金制成;n型欧姆接触金属层10的退火温度为180℃,退火时间为180s。
S8:在金属阻挡层9与n型欧姆接触金属层10之间的侧壁制备一层第一绝缘层11,在绝缘层上光刻出接触区域,并腐蚀去除接触区域的第一绝缘层11,利用去除了第一绝缘层11的接触区域制备倒装结构紫外LED芯片。
其中,利用去除了第一绝缘层11的接触区域制备倒装结构紫外LED芯片,具体包括:
S821:在第一绝缘层11上光刻出n电极12接触区域,并腐蚀去除接触区域的第一绝缘层11;
S822:在第一绝缘层11生长一层金属材料层17,且将二次衬底18粘合到金属材料层17上;
S823:去除衬底,获得GaN基倒装薄膜结构;
S824:在GaN基倒装薄膜结构上制备出划片槽19和p焊盘20区域;
S825:在p焊盘20区域制备出p焊盘20;
S826:去除u-GaN层2,粗化n-AlGaN,制得倒装薄膜结构紫外LED芯片。
实施例3
本实施例提供了一种紫外LED芯片的制作方法,此制作方法与实施例1提供的制作方法的区别在于,在本实施例中:
在步骤S1中,是采用AlN衬底作为生长衬底1,在AlN衬底上依次外延生长u-AlGaN层2、n-AlGaN层3、多量子阱层4以及p-AlGaN层5;
在步骤S4中,采用MOCVD方法生长n-InGaN层7,n-InGaN厚度为30nm,生长温度为950℃,掺杂浓度为5.0x1018cm-3
在步骤S5中,p型欧姆接触金属退火条件为550℃温度中退火240s;
在步骤S7中,n型欧姆接触金属退火条件为在260℃的快速退火120s;
在步骤S814中,采用激光剥离的方法去除AlN衬底,并粗化u-AlGaN层2的表面。
实施例4
本实施例提供了一种紫外LED芯片的制作方法,此制作方法与实施例2提供的制作方法的区别在于,在本实施例中:
在步骤S1中,采用Si衬底作为生长衬底1,在Si衬底上依次外延生长u-AlGaN层2、n-AlGaN层3、多量子阱层4以及p-AlGaN层5;
在步骤S4中,采用MOCVD方法生长n-InGaN层7,n-InGaN厚度为1nm,生长温度为1050℃,掺杂浓度为2.1x1020cm-3
在步骤S5中,p型欧姆接触金属退火条件为450℃温度中退火300s;
在步骤S7中,n型欧姆接触金属退火条件为在300℃的快速退火20s;
在步骤S823中,采用研磨、抛光、ICP刻蚀、湿法腐蚀中的一种或多种组合去除Si衬底,获得AlGaN基倒装薄膜结构;
在步骤S826中,粗化u-AlGaN层2的表面。
综上所述,本发明采用先定义出紫外LED芯片结构的n型AlGaN欧姆接触区域,生长阻挡层覆盖其它区域,n型AlGaN欧姆接触区域上MOCVD生长薄层n-GaN/n-InGaN作为n型欧姆接触层,再制作倒装结构近紫外LED。薄层n-GaN/n-InGaN厚度足够薄,而且n-GaN/n-InGaN所占据区域小,n-GaN/n-InGaN对紫外光吸收极小,对发光效率影响不大。本发明可有效降低n-AlGaN欧姆接触的退火温度,避免高温退火带来的工艺问题,具有方法简单、成本低廉、可以精确控制n-GaN生长区域等优点,适合大规模生产。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种紫外LED芯片的制作方法,其特征在于,其包括:
在衬底上依次外延生长u-GaN层或者u-AlGaN层、n-AlGaN层、多量子阱层以及p-AlGaN层;
通过光刻和干法刻蚀去除部分区域的所述p-AlGaN层、所述多量子阱和部分的n-AlGaN,露出n-AlGaN层表面,形成n接触孔;
生长一层生长阻挡层,且光刻腐蚀所述n接触孔上的所述生长阻挡层,露出所述n-AlGaN层表面;
在所述n-AlGaN层表面采用MOCVD方法生长薄层的高掺n-GaN或者n-InGaN,且腐蚀去除所述生长阻挡层;
在所述p-AlGaN层的表面制作一层p型欧姆接触金属层,且进行退火,所述p型欧姆接触金属层的金属既是欧姆接触层金属也是反射镜层金属;
在所述p型欧姆接触金属层的表面制备一层能够将所述p型欧姆接触金属层包覆在其内部的金属阻挡层;
通过剥离的方法在所述n接触孔表面蒸镀n型欧姆接触金属层,并退火;
在所述金属阻挡层与所述n型欧姆接触金属层之间的侧壁制备一层第一绝缘层,在所述绝缘层上光刻出接触区域,并腐蚀去除所述接触区域的所述第一绝缘层,且利用去除了所述第一绝缘层的接触区域制备倒装结构紫外LED芯片或倒装薄膜结构紫外LED芯片。
2.根据权利要求1所述的紫外LED芯片的制作方法,其特征在于:
所述衬底为半导体器件衬底,且所述半导体器件衬底选自蓝宝石衬底、AlN衬底、Si衬底,SiC衬底以及GaN衬底中的任一种。
3.根据权利要求1所述的紫外LED芯片的制作方法,其特征在于:
所述生长阻挡层选自氧化硅阻挡层、氮化硅阻挡层以及氮氧化硅阻挡层的一种或多种,且生长所述生长阻挡层的方法为ALD、PECVD、LPCVD、磁控溅射的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的紫外LED芯片的制作方法,其特征在于:
在所述n-AlGaN层表面采用MOCVD方法生长薄层的高掺n-GaN或者n-InGaN的步骤中,所述n-GaN或者n-InGaN的厚度为1~100nm,生长温度为700~1050℃,掺杂浓度为5.0x1017~2.1x1020cm-3。
5.根据权利要求1所述的紫外LED芯片的制作方法,其特征在于:
腐蚀去除所述生长阻挡层的方法选自湿法化学腐蚀、干法ICP刻蚀以及RIE刻蚀中的任意一种或多种。
6.根据权利要求1所述的紫外LED芯片的制作方法,其特征在于:
所述p型欧姆接触金属层采用镍、银、铝、金、铂、钯、镁以及钨金属中的一种、几种组合或者是它们的合金制成,且所述p型欧姆接触金属层的退火温度为450~600℃,退火时间为60~300s。
7.根据权利要求6所述的紫外LED芯片的制作方法,其特征在于:
所述金属阻挡层采用镍、金、钛、铂、钯以及钨金属中的一种或几种或它们的合金制成。
8.根据权利要求1所述的紫外LED芯片的制作方法,其特征在于:
所述n型欧姆接触金属层采用钛、铝、镍、金、镉以及锆中的一种或者几种金属合金制成;所述n型欧姆接触金属层的退火温度为25~300℃,退火时间为20~180s。
9.根据权利要求1所述的紫外LED芯片的制作方法,其特征在于,利用去除了所述第一绝缘层的接触区域制备倒装结构紫外LED芯片,具体包括:
在所述第一绝缘层上光刻出n电极与p电极的接触区域,并腐蚀去除所述接触区域的第一绝缘层;
在所述n电极与所述p电极的所述接触区域加厚制得所述n电极与所述p电极;
在所述n电极与所述p电极上沉积一层第二绝缘层,且对所述第二绝缘层进行光刻腐蚀,做电极二次分布,形成芯片p接触电极与芯片n接触电极,其中所述芯片p接触电极与所述芯片n接触电极之间有第二绝缘层;
去除生长衬底,去除u-GaN层,且如衬底上直接生长u-AlGaN,则不需要去除,然后粗化n-AlGaN或者u-AlGaN,制得倒装结构紫外LED芯片。
10.根据权利要求1所述的紫外LED芯片的制作方法,其特征在于,利用去除了所述第一绝缘层的接触区域制备倒装薄膜结构紫外LED芯片,具体包括:
在所述第一绝缘层上光刻出n电极接触区域,并腐蚀去除所述接触区域的所述第一绝缘层;
在所述第一绝缘层生长一层金属材料层,且将二次衬底粘合到所述金属材料层上;
去除衬底,获得GaN基倒装薄膜结构;
在所述GaN基倒装薄膜结构上制备出划片槽和p焊盘区域;
在所述p焊盘区域制备出p焊盘;
去除u-GaN层,且如所述衬底上直接生长u-AlGaN,则不需要去除,粗化n-AlGaN或者u-AlGaN,制得倒装薄膜结构紫外LED芯片。
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