[发明专利]LED芯片及其制造方法

权利要求书

1.一种LED芯片，其特征在于：所述LED芯片在刻蚀后，LED芯片的侧壁与垂直线的典型夹角为30°-60°；所述LED芯片的上述区域呈正台形。

2.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于：

所述LED芯片包括第一导电类型半导体层、有源层、第二导电类型半导体层；

有源层的侧壁，以及第一导电类型半导体层或/和第二导电类型半导体层的全部或部分侧壁与垂直线的典型夹角为30°-60°；该部分区域呈正台形。

3.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于：

所述LED芯片包括蓝宝石层、缓冲层、N-GaN层、MQW层、P-GaN层；

所述MQW层、P-GaN层的侧壁，以及N-GaN层的全部或部分侧壁与垂直线的典型夹角为30°-60°；该部分区域呈正台形。

4.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于：

所述LED芯片自下而上依次包括蓝宝石层、缓冲层、N-GaN层、MQW层、P-AlGaN层、P-GaN层；

所述MQW层、P-AlGaN层、P-GaN层的侧壁，以及N-GaN层的全部或部分侧壁与垂直线的典型夹角为30°-60°；该部分区域呈正台形。

5.一种LED芯片，其特征在于：所述LED芯片在刻蚀后，LED芯片侧壁的部分或全部与芯片的中轴线的夹角为30°-60°；所述LED芯片的上述区域呈正台形。

6.根据权利要求5所述的LED芯片，其特征在于：

所述LED芯片包括第一导电类型半导体层、有源层、第二导电类型半导体层；

有源层的侧壁，以及第一导电类型半导体层或/和第二导电类型半导体层的全部或部分侧壁与垂直线的典型夹角为30°-60°；该部分区域呈正台形。

7.一种LED芯片的制造方法，其特征在于：所述方法包括：

在衬底上生长LED结构外延片；

所述外延片高温退火；

用清洗液将所述外延片表面清洗干净；

在外延片上光刻出特定尺寸的图形；

刻蚀外延片，并使刻蚀后的芯片周围的侧壁与垂直线典型夹角为30°-60°，呈正台形。

8.根据权利要求7所述的LED芯片的制造方法，其特征在于：

所述方法具体包括：

步骤1、在图形化蓝宝石衬底上生长GaN基LED结构外延片；

步骤2、GaN外延片在氮气和氧气气氛中高温退火；

步骤3、用王水和H₂SO₄、H₂O₂溶液将GaN外延片表面清洗干净；

步骤4、在外延片上光刻出特定尺寸的图形；

步骤5、用ICP刻蚀机将外延片刻蚀到n-GaN层，并使刻蚀后的芯片周围所有侧壁与垂直线典型夹角为30°-60°，呈正台形。

9.根据权利要求7所述的LED芯片的制造方法，其特征在于：

所述步骤4中光刻的条件为：光刻胶是AZ1500，粘度为38cp，涂胶厚度为1000nm-3000nm，采用ABM接触式光刻机曝光，使用接近式曝光方式，晶片wafer上表面距离遮罩层mask下表面在5um到10um之间；

所述步骤5中ICP刻蚀的条件为：ICP功率为1000W-2000W，RF功率为100W-300W，腔体压力为3-5mTorr，刻蚀气体流量比Cl₂∶BCl₃＝2-4∶1。

10.根据权利要求7所述的LED芯片的制造方法，其特征在于：

所述步骤4中光刻的条件为：光刻胶是AZ1500，粘度为38cp，涂胶厚度为2000nm，采用ABM接触式光刻机曝光，使用接近式曝光方式，晶片wafer上表面距离遮罩层mask下表面在5um到10um之间；

所述步骤5中ICP刻蚀的条件为：ICP功率为1000W，RF功率为100W-300W，腔体压力为3-5mTorr，刻蚀气体流量比Cl₂∶BCl₃＝2-4∶1。