[发明专利]一种深紫外LED芯片的制造方法

说明书

本发明提供一种深紫外LED芯片的制造方法，包括步骤：S1、对所述深紫外LED芯片的外延片进行光刻后蚀刻出第一指定图形，形成基片；S2、在所述基片上进行光刻出第二指定图形的AlGaN层，并将所述第二指定图形外的所述AlGaN层全部刻蚀至Al₂O₃层；S3、在所述AlGaN层上蒸镀形状为第三指定图形的P面导电层；S4、在所述P面导电层上蒸镀状为第四指定图形的N面导电层；S5、在所述基片上覆设生长绝缘层，并去除多余的所述绝缘层；S6、在所述基片上光刻出金属电极图形，按照所述金属电极图形蒸镀或溅射PN电极金属，形成所述深紫外LED芯片。采用Ni/Au导电层代替传统芯片中的ITO层，同时保证了P/N型AlGaN与金属之间的欧姆接触，提高了芯片的发光效率。

技术领域

本发明涉及LED芯片制造技术领域，特别是涉及一深紫外LED芯片的制造方法。

背景技术

深紫外LED芯片是发光波长在200-350nm范围内的LED芯片，进入蓝光时代后的又一项重大突破。

深紫外光被广泛应用于净水、杀菌消毒、甲醛处理、生化检测等领域，而过去该波段光源主要由汞灯提供，而LED灯在环保、节能、轻便等方面均远远优于传统汞灯，具有极大的市场和全新的应用场景。近年来国外已有少量深紫外LED芯片出售，其售价是普通蓝光LED芯片的1000倍以上，国内该领域仍处于研发阶段，尚无产品出售。

深紫外LED外延生长时在P/N-GaN中均掺杂了高组分的Al，而N型AlGaN与金属之间很难形成良好的欧姆接触，导致芯片阻抗升高，发热量大，发光效率低；800℃以上的高温退火虽然可以改善芯片N型接触电阻，但其会破坏传统芯片中的ITO层，从而增加芯片阻抗。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种深紫外LED芯片的制造方法，用于解决现有技术中阻抗升高，发热量大，发光效率低；高温退火虽然可以改善芯片N型接触电阻，但其会破坏传统芯片中的ITO层，从而增加芯片阻抗的问题。

本发明提供一种深紫外LED芯片的制造方法，包括步骤：S1、对所述深紫外LED芯片的外延片进行光刻后蚀刻出第一指定图形，形成基片；S2、在所述基片上进行光刻出第二指定图形的AlGaN层，并将所述第二指定图形外的所述AlGaN层全部刻蚀至Al₂O₃层；S3、在所述AlGaN层上蒸镀形状为第三指定图形的P面导电层；S4、在所述P面导电层上蒸镀状为第四指定图形的N面导电层；S5、在所述基片上覆设生长绝缘层，并去除多余的所述绝缘层；S6、在所述基片上光刻出金属电极图形，按照所述金属电极图形蒸镀或溅射PN电极金属，形成所述深紫外LED芯片。

于本发明的一实施例中，所述AlGaN层包括N-AlGaN层和P-AlGaN层；所述步骤S1包括步骤：S11、将所述外延片清洗干净并进行MESA光刻；S12、使用ICP按照所述第一指定图形将所述外延片刻蚀至所述N-AlGaN层；S13、去除光刻胶，并清洗干净。

于本发明的一实施例中，所述ICP刻蚀的深度为0.5μm-1.5μm。

于本发明的一实施例中，所述步骤S3包括步骤：S31、在所述AlGaN层上进行P极金属负胶光刻；S32、蒸镀或溅射Ni/Au金属电极；S33、剥离多余金属、去除光刻胶，并清洗干净。

于本发明的一实施例中，所述步骤S32中，蒸镀或溅射所述Ni/Au金属电极的厚度分别为20nm±10nm/300nm±100nm。

于本发明的一实施例中，所述步骤S4包括步骤：S41、在所述AlGaN层上进行N极金属负胶光刻；S42、蒸镀或溅射Ti/Au/Ni/Au金属电极；S43、剥离多余金属、去除光刻胶，并清洗干净。