[发明专利]减少GaN基垂直结构LED漏电的器件工艺

权利要求书

1.一种减少GaN基垂直结构LED漏电的器件工艺，其特征在于，包括下述步骤：

步骤(1).首先提供一外延晶圆(100)，该外延晶圆(100)由蓝宝石衬底(101)面上依次生长n-GaN层(102)、量子阱区(104)和p-GaN层(105)构成；

步骤(2).光刻外延晶圆(100)，干法蚀刻外延晶圆(100)的p-GaN层(105)、量子阱区(104)和部分n-GaN层(102)，形成LED器件第一台面(201)；

步骤(3).继续光刻外延晶圆(100)，向衬底(101)方向干法蚀刻外延晶圆(100)的剩余n-GaN层(102)，形成LED器件第二台面(202)，第二台面(202)的底部达到衬底(101)，第二台面(202)的外缘尺寸大于第一台面(201)的外缘尺寸；LED器件间为刻蚀后形成的沟槽(203)；

步骤(4).在LED器件侧壁形成钝化层(103)，钝化层(103)覆盖第一台面(201)侧壁以及第一台面(201)侧壁和顶部结合处；

步骤(5).随后在外延晶圆(100)的p-GaN层(105)上依次蒸镀p型反射欧姆电极(106)及p型键合电极(107)；

步骤(6).在LED器件间的沟槽(203)中制作侧壁缓冲保护结构(204)，侧壁缓冲保护结构(204)覆盖第一台面(201)和第二台面(202)侧壁，高度高于第一台面(201)上p型键合电极(107)，侧壁缓冲保护结构(204)之间留有排气通道；

步骤(7).采用低温高压键合工艺，温度不高于侧壁缓冲保护结构(204)的耐受温度，将导电基板(109)上的基板键合电极（108）与外延晶圆(100)上的p型键合电极(107)键合；

步骤(8).采用固体激光器，以小束斑相互交叠逐点扫描剥离衬底（101）；

步骤(9).采用干法蚀刻减薄剥离衬底（101）后的n-GaN层（102），终止位置超过第二台面（202）位置，将剥离面至第二台面（202）之间的剥离损伤层去除；

步骤(10).最后使用去胶液将侧壁缓冲保护结构（204）去除。

2.如权利要求1所述的减少GaN基垂直结构LED漏电的器件工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，蓝宝石衬底(101)为双面抛光衬底。

3.如权利要求1所述的减少GaN基垂直结构LED漏电的器件工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，干法蚀刻方法为ICP刻蚀方法。

4.如权利要求1所述的减少GaN基垂直结构LED漏电的器件工艺，其特征在于：所述步骤(3)中，干法蚀刻方法为ICP刻蚀方法。

5.如权利要求1所述的减少GaN基垂直结构LED漏电的器件工艺，其特征在于：所述步骤(4)中，钝化层（103）为SiO₂或Si₃N₄钝化层，采用PEVCD方法生长SiO₂或Si₃N₄形成。

6.如权利要求1所述的减少GaN基垂直结构LED漏电的器件工艺，其特征在于：所述步骤(6)中，制作侧壁缓冲保护结构（204）具体包括：将耐热性好的光敏聚合物旋涂在外延晶圆（100）表面，并填充LED器件之间的沟槽（203），光敏聚合物的高度高于第一台面（201）上p型键合电极（107），通过光刻定义光敏聚合物的覆盖区域，光刻外延晶圆（100）露出第一台面（201）上p型键合电极（107），并留出LED器件之间的排气通道。

7.如权利要求6所述的减少GaN基垂直结构LED漏电的器件工艺，其特征在于：光敏聚合物采用光刻胶SU8。

8.如权利要求1所述的减少GaN基垂直结构LED漏电的器件工艺，其特征在于：所述步骤(7)中，键合前先用等离子体表面预处理p型键合电极（107）和导电基板（109）上的基板键合电极（108）的表面。

9.如权利要求1所述的减少GaN基垂直结构LED漏电的器件工艺，其特征在于：所述步骤(8)中，激光扫描时的束斑面积为×10²-10⁴μm²数量级。

10.如权利要求1所述的减少GaN基垂直结构LED漏电的器件工艺，其特征在于：所述步骤(8)中，激光扫描方式为往复线扫，螺旋线扫或同心圆扫描。