[发明专利]一种金刚石热沉GaN基异侧电极LED制作方法

权利要求书

1.一种金刚石热沉GaN基异侧电极LED制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在蓝宝石衬底上MOCVD生长GaN基LED外延材料；

S11：分别用丙酮和去离子水各超声2～3分钟对所述蓝宝石衬底进行清洗；

S12：将所述蓝宝石衬底在900～1000℃的H₂气氛下进行烘烤；

S13：以三甲基镓和氨气分别作为Ga源和N源，N₂和H₂作为载气，在530～580℃下采用MOCVD技术在蓝宝石衬底上低温生长50nm的GaN成核层；

S14：以SiH₄为n型掺杂剂，三甲基镓TMGa和氨气NH₃为Ga源和N源MOCVD生长n-GaN层，掺杂浓度2×10¹⁷～1×10¹⁸cm^-3；

S15：以三甲基镓TMGa，三甲基铟TMIn和氨气NH₃分别作为Ga源、In源和N源，N₂和H₂作为载气MOCVD交替生长GaN/InGaN多量子阱；

S16：以CP₂Mg为p型掺杂剂，三甲基镓TMGa和氨气NH₃为Ga源和N源MOCVD生长p-GaN层，掺杂浓度5×10¹⁶～2×10¹⁷cm^-3，850℃退火；

S17：最后PECVD淀积SiO₂，厚度1.5μm；

S2：ICP刻蚀步骤S1所述蓝宝石衬底GaN基LED外延材料，进行器件隔离；

S21：SiO₂光刻、刻蚀，形成隔离刻蚀掩膜图样，单元大小为1mm×1mm；

S22：隔离槽ICP干法刻蚀，刻蚀气体采用He:Cl₂:BCl₃＝10:45:15sccm的混合气体；

S23：PECVD淀积SiO₂侧墙；

S3：对步骤S2所述蓝宝石衬底GaN基LED外延材料表面磁控溅射p型接触金属、反射金属和键合金属；

分别用三氯化碳、四氯乙烯、丙酮、乙醇、去离子水超声清洗所述蓝宝石衬底GaN基LED外延材料各2～3分钟，氮气吹干，再在p-GaN表面依次磁控溅射Ni/Au/Al/Ag，厚度依次为50nm/120nm/0.3μm/1μm，850～900℃退火15min；

S4：对金刚石热沉衬底表面磁控溅射键合金属；

先对所述金刚石热沉衬底表面进行抛光、平整化处理；

再用丙酮、乙醇、去离子水超声清洗所述金刚石，抛光面磁控溅射Au键合金属，厚度2μm；

S5：将步骤S3所述蓝宝石衬底GaN基LED外延材料和步骤S4所述金刚石热沉衬底进行金属键合；

键合时间30min，键合温度250～300℃，施加压力300N，键合所述金刚石热沉衬底与所述宝石衬底GaN基LED外延材料；

S6：采用激光剥离技术对步骤S5所述蓝宝石衬底进行剥离；

S7：对步骤S6所述蓝宝石衬底进行磁控溅射n型接触金属；

S71：用KOH：乙二醇＝5:3溶液移除GaN缓冲层，漏出n-GaN层；

S72：所述n-GaN层表面PECVD淀积SiO₂，厚度1.5μm；

S73：对所述SiO₂光刻、刻蚀，形成n型电极图样；

S74：依次磁控溅射Cr/Au型电极金属，厚度依次为50nm/300nm，保持550℃退火30min；

S75：最后划片封装。

2.根据权利要求1所述的一种金刚石热沉GaN基异侧电极LED制作方法，其特征在于，所述金刚石热沉衬底为多晶金刚石，厚度0.3mm，表面键合金属依次为Au；蓝宝石衬底GaN基LED，外延材料p-GaN层表面金属依次为Ni/Au/Al/Ag，其中Ni/Au作p型电极，Al作底面反射镜，Ag为键合金属。