[发明专利]GaN基高压LED制造工艺中的隔离填充制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管（LED）器件制造技术，具体涉及一种氮化镓（GaN）基高压发光二极管（LED）制造工艺中的隔离填充制作方法。

背景技术

氮化镓（GaN）基高压发光二极管（LED）是利用氮化镓半导体材料构件PN结来进行发光的半导体器件。由于其具有效率高、使用寿命长、能耗低等优点，因此，氮化镓基高压发光二极管具有良好的产业应用前景。

在氮化镓基高压发光二极管的制造工艺中，需要采用填充有隔离绝缘层的沟槽结构来隔离相邻的芯片。图1是现有的氮化镓基高压发光二极管制造工艺中的隔离填充制作方法的流程图。如图1所示，现有的隔离填充制作方法包括：

步骤110、在衬底上顺序形成N型氮化镓层、多量子阱发光层、P型氮化镓层和透明导电层。

步骤120、通过光刻技术制作沟槽图形，通过沟槽刻蚀去除透明导电层和外延层形成直达衬底的沟槽结构。

步骤130、在沟槽结构中形成隔离绝缘层。

步骤140、通过光刻和刻蚀制作平台刻蚀图形和透明导电层图形。

现有的隔离填充制作方法是在外延结构全部形成后进行沟槽刻蚀和隔离绝缘层填充，其沟槽刻蚀达到5微米以上，隔离绝缘层厚度大于4微米，由于一次性的沟槽刻蚀对掩膜的选择比要求较高，选择比低会导致刻蚀外延层损伤，并且刻蚀深度不够。而且，由于刻蚀深度较深，使用隔离绝缘层进行填充的时候对沟槽侧面的保护会存在覆盖不好的问题。由于上述原因，现有的方法会影响发光二极管芯片的良品率和可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氮化镓基高压发光二极管制造工艺中的隔离填充制作方法，降低了工艺难度，提高良品率和可靠性。

本发明公开了一种氮化镓（GaN）基高压发光二极管（LED）制造工艺中的隔离填充制作方法，包括：

在衬底上形成N型氮化镓层后，进行第一次沟槽刻蚀以形成沟槽结构并在沟槽结构中形成第一隔离绝缘层；

在所述发光二级管制造过程中，进行第二次沟槽刻蚀以形成到达第一隔离绝缘层的沟槽，并在第一隔离绝缘层上方形成第二隔离绝缘层。

优选地，所述在所述发光二级管制造过程中，进行第二次沟槽刻蚀以形成到达第一隔离绝缘层的沟槽包括：

在形成多量子阱发光层、P型氮化镓层和透明导电层并进而刻蚀形成用于承载N型电极的N型氮化镓平台后，进行第二次沟槽刻蚀以形成到达第一隔离绝缘层的沟槽。

优选地，在形成多量子阱发光层前，还包括清洗表面的步骤。

优选地，所述清洗表面的步骤包括：

利用丙酮进行表面清洗；

利用异丙醇进行表面清洗；

利用去离子水进行至少5轮循环表面清洗。

优选地，所述衬底为蓝宝石衬底。

优选地，所述第一次沟槽刻蚀按照掩膜图形刻蚀掉N型氮化镓层直到所述蓝宝石衬底。

优选地，所述第一隔离绝缘层和所述第二隔离绝缘层的厚度之和小于所述N型氮化镓平台的厚度。

优选地，所述在沟槽结构中形成第一隔离绝缘层包括：

在晶圆表面形成隔离绝缘层；

去除沟槽区域外的隔离绝缘层。

优选地，所述在第一隔离绝缘层上形成第二隔离绝缘层包括：

在晶圆表面形成隔离绝缘层；

去除沟槽区域外的隔离绝缘层。

本发明还公开了一种氮化镓（GaN）基高压发光二极管（LED）制造工艺中的隔离填充制作方法，包括：

在衬底上形成N型氮化镓层；

进行第一次沟槽刻蚀以形成沟槽结构并在沟槽结构中形成第一隔离绝缘层；

清洗表面；

顺序形成多量子阱发光层、P型氮化镓层和透明导电层；

对所述透明导电层进行刻蚀以形成透明导电层图形；

刻蚀形成用于承载N型电极的N型氮化镓平台；

进行第二次沟槽光刻和刻蚀以形成到达第一隔离绝缘层的沟槽；

在第一隔离绝缘层上方形成第二隔离绝缘层。

本发明通过在外延层生长过程中先进行第一次沟槽刻蚀和第一次隔离绝缘层填充，在芯片制造过程中再进行第二次沟槽刻蚀和第二次隔离绝缘层填充，从而将隔离填充分成两个步骤进行，使得形成隔离填充结构的难度得到很大的降低，同时提高了隔离绝缘层对于沟槽侧面的覆盖质量，提高了GaN基高压发光LED的良品率。

附图说明

图1是现有的氮化镓基高压发光二极管制造工艺中的隔离填充制作方法的流程图；