[发明专利]一种SiC衬底GaN基LED的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制作工艺，尤其涉及一种SiC衬底GaN基LED的制备方法。 

背景技术

对于GaN基蓝光LED,SiC与GaN之间的品格失配率仅3.4%,远小于蓝‘ik石衬底与GaN之间17%的晶格失配,SiC衬底上外延生长的GaN薄膜具有更低的位错缺陷密度,意味着SiC衬底的GaN基LED具有更高的内量子效率,适合在大电流密度下工作。另外,SiC的热导率很高(420W/m.K),是蓝空石(23-25W/m.K)的十五倍以上,有利于LED器件的散热,提高LED的可靠性。但是,常规结构的SiC衬底GaN基LED具有低的光提取效率,原因是SiC的折射率高(n=2.7),由于全反射效应,光被限制在LED内部[3]。 

对于SiC衬底的GaN基LED来说,由于SiC材料的化学稳定性高,常规的烛刻方法很难实现SiC衬底的粗化,提高其光提取效率的主要方法是改进芯片形状，而TIP（倒金字塔形状）的SiC衬底的GaN基LED能够发挥SiC功能，但是这种TIP的SiC衬底的GaN基LED需要在非掺杂的SiC衬底,载流子浓度约为l*10¹⁷cm^-3的环境下制造，但是这种环境很难制造垂直导电型的LED，需要制备同面电极的LED芯片。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种非掺杂的SiC衬底,载流子浓度约为l*10¹⁷cm^-3,为同面电极的TIP（倒金字塔形状）的SiC衬底的GaN基LED芯片的制造方法。 

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种SiC衬底GaN基LED的制备方法，包括以下步骤： 

第一步：一次光刻,采用光刻技术在外延片表面制作图形化的光刻胶掩模,定义出芯片P区、N区。 

第二步：使用感应耦合等离子体(ICP)刻烛机蚀刻掉N区外延层上的p-GaN、MQW以及部分n-GaN,刻烛深度为1.3um。 

第三步：使用电子束蒸发台在外延片上蒸镀ITO透明导电薄膜。 

第四步：二次光刻,采用光刻技术进行套刻,使用光刻胶作为掩模,选择性腐烛掉N区上面镀上的ITO。 

第五步：对ITO进行500度的退火,使ITO和p-GaN形成欧姆接触。 

第六步：三次光刻,采用光刻技术,使用光刻胶在外延片表面定义出金属电极图形。 

第七步：蒸镀Cr/Au金属电极,剥离光刻胶得到图形化的p、n金属电极,并对电极进行微合金处理。 

第八步：采用PECVD技术制作SiO₂钝化膜。 

第九步：四次光刻,采用光刻腐蚀工艺暴露出p、n金属焊盘。 

第十步：Wafer测试。 

第十一步：SiC衬底减薄,芯片切割。 

进一步，在所述第二步中，所述ICP采用的刻蚀气体为氯气(CL₂)和三氯化硼气体(BCL₃)。 

进一步，在所述第三步中，在所述蒸镀的过程中通入7seem流量的氧气,以提高所述ITO的薄膜的透明度。 

进一步，在所述第八步中，合成所述SiO₂的气体为硅烷(SiH₄)和笑气(N₂O)。 

本发明的有益效果是：提供一种SiC衬底GaN基LED的制备方法，该方 法能够在非掺杂的SiC衬底,载流子浓度约为l*10¹⁷cm^-3的环境下，制作出一种同面电极的TIP（倒金字塔形状）的SiC衬底的GaN基LED，能够充分发挥SiC在GaN基LED中的功能。 

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。 

一种SiC衬底GaN基LED的制备方法，包括以下步骤： 

第一步：一次光刻,采用光刻技术在外延片表面制作图形化的光刻胶掩模,定义出芯片P区、N区。 

第二步：使用感应耦合等离子体(ICP)刻烛机蚀刻掉N区外延层上的p-GaN、MQW以及部分n-GaN,刻烛深度为1.3um。 

第三步：使用电子束蒸发台在外延片上蒸镀ITO透明导电薄膜。