[发明专利]一种GaN基外延层表面粗化的LED芯片制作方法

权利要求书

1.一种GaN基外延层表面粗化的LED芯片制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）采用金属有机化学气相沉积法，在蓝宝石衬底上依次生长2um-3um N型GaN层、0.5um多量子阱有源层、0.8um P型GaN层，形成GaN基外延片；

（2）将氮化镓外延片放入E-Gun溅射台中，ITO靶材放入坩埚内，聚丙烯酸酯或聚乙烯醇月桂酸酯或酚醛树脂或聚四氟乙烯放在距加热灯20cm-40cm处，制程中，被电子枪激发出的氧化铟锡微粒碰撞有机分子，在P型GaN表面形成50nm-300nm有机物包覆型纳米粒状氧化铟锡薄膜，即可被粗化的阻挡层；

（3）将阻挡层进行Plasma氧气后，放入45℃-75℃的ITO蚀刻液中反应30s-120s，使得阻挡层表面形成粗糙面；并用去离子水清洗后，甩干机甩干；

（4）将表面粗化的阻挡层，通过ICP刻蚀将阻挡层的粗糙面图形转移至P型GaN层上，形成粗化的外延表面，刻蚀中，使用Cl₂、BCl₃混合作为刻蚀气体，刻蚀气体总流量为50sccm-120sccm，Cl₂与BCl₃流量比为12:1—6:1，上电极功率200W-500W，下电极功率50W-200W，压力2mTorr-8mTorr，刻蚀时间3min-8min；

（5）将上述外延片放入ITO蚀刻液、去胶剂中，去除外延片表面残留的ITO和光刻胶；

（6）在P型GaN表面生长一层220nm-240nm厚度ITO导电性薄膜，涂覆正胶，曝光出N电极图形。通过ITO蚀刻、ICP刻蚀，在形成了P型GaN表面形成了ITO透明电极，在N型GaN上形成台面；

（7）在P型GaN和N型GaN台面上蒸镀20nm、60nm、1200nm的Cr、Pt、Au，作为所述GaN基外延层表面粗化的LED芯片电极。

2.根据权利要求1所述的一种GaN基外延层表面粗化的LED芯片制作方法，其特征在于：所述阻挡层的制作是采用E-Gun溅射、Sputter溅射的方法，形成有机物包覆型纳米粒状氧化铟锡或SiO₂薄膜。

3.根据权利要求2所述的一种GaN基外延层表面粗化的LED芯片制作方法，其特征在于：所述溅射温度为150-300℃，溅射厚度为50nm-300nm，通氧量为0.8sccm-5.0sccm，真空度2.0*E-6Torr。

4.根据权利要求2所述的一种GaN基外延层表面粗化的LED芯片制作方法，其特征在于：所述阻挡层的溅射方法，采用的是分步溅射方式，前1nm-5nm厚度使用0.05nm/s；其后使用的是0.2nm/s；0.05nm/s到0.2nm/s的溅射速率提升时间为120s-200s。

5.根据权利要求4所述的一种GaN基外延层表面粗化的LED芯片制作方法，其特征在于：所述阻挡层的溅射方法，使用的蒸镀源包括主要原材料氧化铟锡、SiO₂；辅助材料为有机物，聚丙烯酸酯、聚乙烯醇月桂酸酯、酚醛树脂、聚四氟乙烯，所述辅助材料是通过设备内部的加热装置进行热蒸发。

6.根据权利要求5所述的一种GaN基外延层表面粗化的LED芯片制作方法，其特征在于：所述的蒸镀源氧化铟锡、SiO₂规格为5*5mm以下颗粒状、20*20mm锭状或不规则块状；主要原材料与辅助材料质量比为1:10—1:20。

7.根据权利要求1所述的一种GaN基外延层表面粗化的LED芯片制作方法，其特征在于：所述的湿法刻蚀，使用的化学药液为ITO蚀刻液或10%浓度的BOE；ITO蚀刻液温度为45℃-75℃；阻挡层在ITO蚀刻液或BOE中的反应时间为30s-120s。