[发明专利]双层ITO膜的LED芯片结构及其制作方法

说明书

本发明公开了一种双层ITO膜的LED芯片结构及其制作方法，其中，双层ITO膜的LED芯片结构包括：在芯片衬底上生长LED芯片外延结构，通过ICP刻蚀技术将暴漏区域的N‑GaN层刻蚀出来，形成N‑GaN台阶，在芯片结构上镀SiO₂电流扩散层，第一层ITO膜包覆在SiO₂电流扩散层的整面上，在第一层ITO膜表面上镀第二层ITO膜，第二层ITO膜是在高温快速退火同时通入氧气而形成。本发明在LED芯片外延结构上用两次sputter溅射技术镀膜，采用两种不同的工艺制成双层ITO导电层结构，第一层ITO膜实现降低阻抗、欧姆接触佳等良好导电性的效果，第二层ITO膜在退火工艺中通入氧气实现高光透过性等效果。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其是一种双层ITO膜的LED芯片结构及其制作方法。

背景技术

发光二极管（LED）是一种将电能转化为光能的固体发光器件，其中GaN基的LED芯片得到了长足的发展和应用。LED芯片的发光单元具有N-GaN层、多量子阱层和P-GaN层，通常会通过刻蚀工艺将N-GaN层的一部分暴露于外部，在暴露于外部的P-GaN层和N-GaN层部分形成施加电流的电极结构。在P-GaN层上部形成发光区域，通常使用具有隧道结构的ITO（氧化铟锡）作为透明电极层形成欧姆接触。目前，现有技术中采用sputter溅射工艺制作的单一ITO导电层存在阻抗高、欧姆接触性能差、光透过性有待提高等缺点。

发明内容

本申请人针对上述现有技术中单一ITO导电层存在阻抗高、欧姆接触性能差、光透过性有待提高等缺点，提供了一种结构合理的双层ITO膜的LED芯片结构及其制作方法，采用两种不同的工艺制成双层ITO导电层结构，实现降低阻抗、欧姆接触佳等良好导电性以及高光透过性等效果。

本发明所采用的技术方案如下：

一种双层ITO膜的LED芯片结构，在芯片衬底上生长LED芯片外延结构，通过ICP刻蚀技术将暴漏区域的N-GaN层刻蚀出来，形成N-GaN台阶，在芯片结构上镀SiO₂电流扩散层，第一层ITO膜包覆在SiO₂电流扩散层的整面上，在第一层ITO膜表面上镀第二层ITO膜，第二层ITO膜是在高温快速退火同时通入氧气而形成。

作为上述技术方案的进一步改进：

利用sputter溅射技术在芯片结构表面上镀第一层ITO膜。

利用sputter溅射技术在第一层ITO膜表面上镀第二层ITO膜。

在第二层ITO膜和暴露的N-GaN台阶部分分别制作N、P焊盘电极。

本发明还采用的技术方案如下：

一种双层ITO膜的LED芯片结构制作方法，包括以下步骤：

步骤S1，提供芯片衬底，在芯片衬底上生长LED芯片外延结构；

步骤S2，通过ICP刻蚀技术将暴漏区域的N-GaN层刻蚀出来，形成N-GaN台阶；

步骤S3，利用物理气相沉积和黄光蚀刻技术制作SiO₂电流扩散层；

步骤S4，在芯片结构表面上镀第一层ITO膜，利用退火炉的高温快速退火，使ITO膜和P-GaN层形成良好的欧姆接触，第一层ITO膜包覆在SiO₂电流扩散层的整面上；

步骤S5，在第一层ITO膜表面上镀第二层ITO膜，利用退火炉的高温快速退火同时通入氧气的工艺制成。

作为上述技术方案的进一步改进：

步骤S2进一步包括，利用正性光刻掩膜技术制作掩膜图形，通过ICP刻蚀技术将暴漏区域的N-GaN层刻蚀出来，形成N-GaN台阶。

步骤S4进一步包括，利用sputter溅射技术在芯片结构表面上镀第一层ITO膜。