[发明专利]SiOx钝化膜的沉积方法及具有该钝化膜的LED芯片

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管(LED)钝化膜生产领域，特别地，涉及一种SiOx钝化膜的沉积方法。本发明的另一方面还包括具有上述钝化膜的LED芯片。

背景技术

常用LED的芯片是单晶组件，单晶表面的原子活性非常高，易吸附其他杂质原子或基团，使器件性能下降，因此常常需要在器件表面沉积或生长一层由绝缘介质组成的钝化膜。该钝化膜能隔绝LED芯片的内部组件与外界，防止漏电。当所用钝化膜为由SiOx、Si₃N₄或者SiON组成时，由于这些钝化膜的折射率比空气大，因而设置钝化膜后还能增加LED的出光，提高出光功率。对于GaAs、InP等第二代半导体器件，还经常用湿法钝化，如用NH₄S溶液浸泡使LED表面形成一层钝化膜等。

如果所用钝化方法不得当而导致所形成的钝化膜质量致密度低，会严重影响钝化的效果，不但不能起到增强LED出光率的的作用，还会由于漏电使得LED器件性能受损。如GaN基LED芯片特别是功率型芯片。

发明内容

本发明目的在于提供一种SiOx钝化膜的沉积方法及具有该钝化膜的LED芯片，以解决现有技术中钝化膜致密度低，导致漏电的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种SiOx钝化膜的沉积方法，包括以下步骤：经预热步骤得到预热芯片；在预热芯片表面沉积SiOx钝化膜，在沉积SiOx钝化膜步骤前对预热晶片依次进行多次等离子体活化步骤和预沉积SiOx钝化膜步骤；依次重复活化处理步骤和预沉积步骤4～6次；预热步骤为在氮气氛围下进行。

进一步地，等离子体活化步骤的条件为：用等离子体活化60～120s，RF功率为100～250W，气体流量为700～1200sccm，腔体压力为900～1100mtorr。

进一步地，等离子体为N₂等离子体或N₂O等离子。

进一步地，预沉积步骤的条件为：在250℃～300℃下，沉积30～60s，腔体压力为600～800mtorr，N₂O的流量为700～800sccm，5％SiH₄/N₂的流量为100～200sccm，RF功率为25～50W。

进一步地，预沉积SiOx钝化膜的厚度为

进一步地，预热步骤为在PECVD机内的承片台上进行，承片台温度为250～350℃，PECVD机处于抽气状体，通入流量为500sccm～1000sccm的氮气1～3min进行预热。

进一步地，包括以下步骤：

1)用去胶液和去离子水在加超声波的条件下清洗待沉积晶片，然后氮气气氛中吹扫甩干待沉积晶片；

2)将待沉积晶片置于温度为300℃的PECVD机的承片台上，同时通入流量为800sccm的氮气2min，对晶片进行预热步骤，得到预热晶片；

3)等离子体活化步骤：用N₂等离子体对腔体及预热晶片进行活化处理100s，RF功率为150W，气体流量为1000sccm，腔体压力为1000mtorr；

4)预沉积SiOx钝化膜：在270℃下，腔体压力700mtorr，N₂O流量750sccm，5％SiH₄/N₂流量为150sccm，RF的功率为40W条件下沉积50s，得到厚度为的SiOx钝化膜；

5)重复步骤3)和步骤4)为一个循环，循环5次，得到预沉积片；

6)在预沉积片表面沉积SiOx钝化膜，沉积条件：腔体压力750mtorr，N₂O流量为750sccm，5％SiH₄/N₂流量为180sccm，沉积550s，得到晶片；

7)氮气吹扫PECVD机并抽气，然后破真空，取片，经光刻，露出N、P电极，得到LED芯片。

根据本发明的另一方面还提供了一种具有上述方法制得的SiOx钝化膜的LED芯片。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的方法在氮气氛围下对待沉积晶片进行预热，使晶片受热充分均匀，且蒸发出水汽等杂质气体，并将这些杂质及时抽走。采用等离子体对晶片进行预处理，首先是激发晶片表面原子的活性，提高后续沉积钝化膜的附着力。而激发晶片的过程可不移动晶片；