[发明专利]具有原子层沉积钝化侧壁、到顶部电接触体的自对准电介质通孔以及无等离子损坏的顶部接触体的微LED台面结构的形成

权利要求书

1.一种制造发光器件的方法，包括：

(a)获得所述器件的外延结构，所述外延结构包括n型层、p型层以及所述n型层与所述p型层之间的有源区；

(b)在所述外延结构上沉积包括第一材料的第一硬掩模层；

(c)在所述第一硬掩模层上沉积包含第二材料的第二硬掩模层，其中，所述第一硬掩模层和所述第二硬掩模层至少部分地对步骤(e)中使用的湿化学溶液有抗性；

(d)使用光刻对所述第一硬掩模层、所述第二硬掩模层和所述外延结构进行图案化，以形成包括所述外延结构的台面，其中，所述图案化包括在所述第二硬掩模层之上选择性蚀刻所述第一硬掩模层，以形成底切结构，其包括横向超过下卧的经图案化第一硬掩模层的边缘延伸的所述第二硬掩模层；

(e)执行一个或多个侧壁处理以从所述台面的侧壁移除杂质、缺陷和钝化悬空键，其中，所述侧壁处理包括将所述侧壁浸入所述湿化学溶液中；

(f)使用原子层沉积(ALD)在所述侧壁上沉积ALD层；

(g)使用定向沉积方法在所述ALD层上沉积电介质层，使得在所述电介质层中形成不连续性，所述不连续性使在所述第一硬掩模层周围的所述ALD层暴露；

(h)使用蚀刻技术移除在所述第一硬掩模层周围且由不连续性暴露的所述ALD层；以及

(i)蚀刻所述第一硬掩模层，从而移除所述第一硬掩模层及所述第一硬掩模层上方的所有层，在所述台面顶部的所述电介质层中留下通孔，所述通孔的位置和第一区域由在移除经图案化第一硬掩模层之前、经图案化硬掩模层的位置和第二表面区域限定，使得所述通孔暴露所述台面中的所述外延结构的顶表面。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一材料和所述第二材料包括一个或多个电介质。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述器件是微发光二极管。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述微发光二极管包括具有10微米乘10微米或更小的表面积的所述台面。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，移除所述硬掩模和所述ALD材料的所述蚀刻包括蒸汽蚀刻或湿法蚀刻。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，所述ALD层包括电介质，并且所述ALD层上的所述电介质层比所述ALD层更厚。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，沉积在所述ALD层上的所述电介质层抵抗用于移除所述第一硬掩模层的所述蚀刻。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，移除所述第一硬掩模层上方的所有层包括移除所述第二硬掩模层和用于图案化所述台面的光致抗蚀剂层。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，还包括在所述通孔中沉积金属化，以形成与包括n型层或p型层的所述外延结构的所述顶表面的欧姆接触。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中，所述外延结构包括III族氮化物。

11.一种微发光二极管(微LED)，包括：

台面，包括外延结构并且具有以下中的至少一项：10平方微米或更小的面积的顶表面，或10微米或更小的直径、最大宽度或最大尺寸中的至少一个；

所述顶表面上的电介质；以及

在所述顶表面上居中或自对准的所述电介质中的孔。

12.根据权利要求11所述的微发光二极管，包括的所述面积为：

1平方微米或更小，或

0.5平方微米或更小。

13.根据权利要求11所述的微发光二极管，包括的所述直径、所述最大宽度或所述最大尺寸中的至少一个为：

5微米或更小，

1微米或更小，或

0.5微米或更小。