[发明专利]制备倒梯形氮化镓基发光二极管的方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术领域，特别是指一种制备倒梯形氮化镓基发光二极管的方法。

背景技术

激光划片技术广泛应用于氮化镓基发光二极管晶圆的器件分离工艺，具有简单、快速、高效等特点。现在的纳秒激光划片机在切割蓝宝石衬底进行LED器件分离时，会在蓝宝石衬底上留下深度为20μm至50μm的切割痕迹。由于纳秒激光脉冲较长，其聚焦在蓝宝石衬底上所产生的高温会使得激光划痕附近的蓝宝石发生熔化、汽化、相变等效应，使得激光划痕附近的光透过率降低，这也影响了器件的光提取效率。另一方面，激光在蓝宝石上切割的痕迹往往是陡峭的深槽。这样裂片后就获得了近似垂直的蓝宝石侧壁，这也不利于光的提取。为了进一步提高发光二极管的光提取效率，就有必要对激光切割留下的深槽进行处理。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种制备倒梯形氮化镓基发光二极管的方法，其是利用激光器对蓝宝石衬底切割留下的深槽，运用湿法腐蚀方法除去激光切痕处的吸光物质，同时腐蚀出倾斜的蓝宝石侧壁，从而获得倒梯形的氮化镓基发光二极管，并提高了器件的出光效率。

本发明提供一种制备倒梯形氮化镓基发光二极管的方法，包括：

步骤1：取一外延结构，该外延结构的最下层为蓝宝石衬底；

步骤2：在外延结构上，采用电子束蒸发的方法，制备透明导电电极；

步骤3：采用ICP刻蚀的方法，将蒸发有透明导电电极的外延结构的一侧进行部分刻蚀，形成台面；

步骤4：在透明导电电极上制备上金属电极，在台面上制备下金属电极；

步骤5：将外延结构下层的蓝宝石衬底的背面进行机械减薄、抛光；

步骤6：在蓝宝石衬底的背面及外延结构上的台面和透明导电电极上制备二氧化硅保护层；

步骤7：采用激光器，从制备有二氧化硅保护层的蓝宝石衬底背面进行激光划片，使蓝宝石衬底的背面两侧留下两个V型深槽；

步骤8：将具有V型深槽的外延结构浸润在溶液中，超声清洗，确保V型深槽内无气泡；

步骤9：将超声清洗后的外延结构进行腐蚀，腐蚀掉两个V型深槽外侧部分，获得倾斜的蓝宝石侧壁；

步骤10：除去蓝宝石衬底背面及外延结构上的台面和透明导电电极上的二氧化硅保护层，完成倒梯形的发光二极管的制备。

附图说明

为使审查员能进一步了解本发明的结构、特征及其目的，以下结合附图及较佳具体实施例的详细说明如后，其中：

图1为发光二极管外延材料结构侧面示意图；

图2为激光划槽后的发光二极管器件结构侧面示意图；

图3为湿法腐蚀后的发光二极管器件结构侧面示意图；

具体实施方式

请参阅图1至图3所示，本发明提供一种制备倒梯形氮化镓基发光二极管的方法，包括：

步骤1：取一外延结构100，该外延结构100的最下层为蓝宝石衬底10(参阅图1)，该外延结构100包括：一蓝宝石衬底10，和在其上依次制备的缓冲层20、电子注入层30、多量子阱发光层40和空穴注入层50；

其中所述的缓冲层20的材料为氮化镓，电子注入层30的材料为n型氮化镓，多量子阱发光层40的材料为交替生长的氮化镓/铟镓氮，周期数为5-15，空穴注入层50的材料为掺镁氮化镓，透明导电电极60的材料为氧化铟锡、氧化锌或石墨烯，或及其任意组合。透明导电电极60起到电流扩展的作用，让整个发光二极管芯片能够更均匀的发光，从而提高了发光二极管的发光效率。

步骤2：在外延结构100上，采用电子束蒸发的方法，制备透明导电电极60(参阅图2)；

步骤3：采用ICP刻蚀的方法，将蒸发有透明导电电极60的外延结构100的一侧进行部分刻蚀，形成台面31(参阅图2)，所述台面31的刻蚀深度到达电子注入层30内；

步骤4：在透明导电电极60上制备上金属电极70，在台面31上制备下金属电极80(参阅图2)；

步骤5：将外延结构100下层的蓝宝石衬底10的背面进行机械减薄、抛光；

步骤6：在蓝宝石衬底10的背面及外延结构100上的台面31和透明导电电极60上制备二氧化硅保护层90(参阅图2)，防止下一步的腐蚀液将发光二极管的外延结构100腐蚀、破坏。

步骤7：采用激光器，从制备有二氧化硅保护层90的蓝宝石衬底10背面进行激光划片，使蓝宝石衬底10的背面两侧留下两个V型深槽11(参阅图2；