[发明专利]一种紫外LED芯片的制作方法

说明书

本发明提供了一种紫外LED芯片的制作方法，涉及半导体发光器件领域。此方法采用先定义出紫外LED芯片结构的n型AlGaN欧姆接触区域，生长阻挡层覆盖其它区域，n型AlGaN欧姆接触区域上MOCVD生长薄层n‑GaN/n‑InGaN作为n型欧姆接触层，再制作倒装结构近紫外LED。薄层n‑GaN/n‑InGaN厚度足够薄，而且n‑GaN/n‑InGaN所占据区域小，n‑GaN/n‑InGaN对紫外光吸收极小，对发光效率影响不大。本发明可有效降低n‑AlGaN欧姆接触的退火温度，避免高温退火带来的工艺问题，具有方法简单、成本低廉、可以精确控制n‑GaN/n‑InGaN生长区域等优点，适合大规模生产。

技术领域

本发明涉及半导体发光器件领域，且特别涉及一种紫外LED芯片的制作方法。

背景技术

紫外LED光源相对于传统紫外光源具有环境友好、开关速度快、光谱窄和寿命长等优点。紫外LED根据波长可分为近紫外UVA(320-400nm)、UVB(280-320nm)、UVC(200-280nm)。随着LED技术的快速发展和LED芯片的发光效率与封装技术的不断提高，近年来紫外LED巨大的应用价值引起了人们的高度关注，成为全球半导体领域研究和投资的新热点。据高工产研LED研究所(GGII)预测，全球UV LED市场规模到2020年将会超过10亿美元，年复合增长率高达44.3％。总的来说，UVLED市场及应用将会呈现快速发展的态势。

目前紫外LED正处于技术发展期，还存在一些难以突破的问题：GaN材料的带隙是3.39eV，GaN材料对波长小于365nm的紫外光吸收，并且随波长减小，吸收损耗变得逐渐强烈，故对于短波长的紫外LED需要使用AlGaN材料作为半导体材料。而n-AlGaN良好的欧姆接触需要在高温(一般退火温度大于等于550℃)才能完成。n-AlGaN高温退火形成欧姆接触的过程会破坏p面的欧姆接触，通常工艺中采用先制作n型欧姆接触层，再制作p型欧姆接触层来避免p面欧姆接触被破坏的问题。但是，采用先制作n型欧姆接触层，再制作p型欧姆接触层也会带来新的问题：比如p型欧姆接触退火过程破坏n型欧姆接触，以及采用剥离方法制作p型欧姆接触层(先制作n型欧姆接触再制作p型欧姆接触，p型欧姆接触层只能采用剥离工艺制作，如使用腐蚀p型欧姆接触方法，会导致n型欧姆接触金属被腐蚀)引入的粘附性问题等等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种紫外LED芯片的制作方法，此制作方法能明显改善n型欧姆接触，降低芯片电压，提高芯片稳定性，提高生产良率的紫外LED芯片的制作方法。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种紫外LED芯片的制作方法，其包括：

在衬底上依次外延生长u-GaN层或者u-AlGaN层、n-AlGaN层、多量子阱层以及p-AlGaN层；

通过光刻和干法刻蚀去除部分区域的p-AlGaN层、量子阱和部分的n-AlGaN，露出n-AlGaN层表面，形成n接触孔；

生长一层生长阻挡层，且光刻腐蚀n接触孔上的生长阻挡层，露出n-AlGaN层表面；

在n-AlGaN层表面采用MOCVD方法生长薄层的高掺n-GaN或者n-InGaN，且腐蚀去除生长阻挡层；

在p-AlGaN层的表面制作一层p型欧姆接触金属层，且进行退火，p型欧姆接触金属层的金属既是欧姆接触层金属也是反射镜层金属；

在p型欧姆接触金属层的表面制备一层能够将p型欧姆接触金属层包覆在其内部的金属阻挡层；

通过剥离的方法在n接触孔表面蒸镀n型欧姆接触金属层，并退火；