[发明专利]隔离深沟槽及其高压LED芯片的制造方法

权利要求书

1.一种隔离深沟槽的制造方法，包括如下步骤：

提供一衬底，在所述衬底表面形成一掩膜层，通过刻蚀在所述掩膜层中形成多个相互隔离的窗口，每个所述窗口底部暴露出衬底；

通过选择LED结构外延侧向过生长，在各窗口内及窗口周围的部分掩膜层上分别形成外延结构，每个外延结构具有下宽上窄的梯形截面，且相邻外延结构之间的间隙构成第一深沟槽，所述外延结构由下至上依次包括N型氮化物层、多量子阱层、P型氮化物层；

对各个外延结构进行刻蚀，在每个外延结构的两侧分别形成第一台阶和第二台阶，所述第一台阶和第二台阶均贯穿P型氮化物层、量子阱层，停止在掩膜层上的N型氮化物层中，在相邻外延结构之间的掩膜层上方形成隔离深沟槽。

2.根据权利要求1所述隔离深沟槽的制造方法，其特征在于：所述第一深沟槽的宽度、侧壁倾斜度及宽深比通过掩膜层的图案宽度、厚度及LED结构外延侧向过生长工艺参数进行调整。

3.根据权利要求1或2所述隔离深沟槽的制造方法，其特征在于：所述掩膜层的使用材料为二氧化硅或氮化硅，通过等离子体增强化学气相沉积工艺形成，其厚度为1～4um。

4.根据权利要求1所述隔离深沟槽的制造方法，其特征在于：在所述N型氮化物层上形成所述第一台阶和第二台阶的步骤中，还包括：同步刻蚀部分掩膜层。

5.一种高压LED芯片的制造方法，包括如下步骤：

提供一衬底，在所述衬底表面形成一掩膜层，通过刻蚀在所述掩膜层中形成多个相互隔离的窗口，每个所述窗口底部暴露出衬底；

通过选择LED结构外延侧向过生长，在各窗口内及窗口周围的部分掩膜层上分别形成外延结构，每个外延结构具有下宽上窄的梯形截面，且相邻外延结构之间的间隙构成第一深沟槽，所述外延结构由下至上依次包括N型氮化物层、多量子阱层、P型氮化物层；

对各个外延结构进行刻蚀，在每个外延结构的两侧分别形成第一台阶和第二台阶，所述第一台阶和第二台阶均贯穿P型氮化物层、量子阱层，停止在掩膜层上的N型氮化物层中，形成多个微晶粒单元，并在相邻微晶粒单元之间的掩膜层上方形成隔离深沟槽，所述每个微晶粒单元至少包括一外延结构及该外延结构下方的衬底；

在各个外延结构的顶部中央形成电流扩散层；

在所述掩膜层和第二台阶的表面及第二台阶至电流扩散层之间的区域表面上形成隔离介质层，所述隔离介质层还延伸至电流扩散层并覆盖电流扩散层的部分表面；

在相邻的微晶粒单元之间的隔离介质层上、起始的微晶粒单元紧邻顶部隔离介质层的部分电流扩散层上以及结尾的微晶粒单元的部分第一台阶上制作互联电极层，所述相邻的微晶粒单元之间的互联电极层的一端还延伸至第一台阶并覆盖第一台阶的部分表面，另一端还延伸至电流扩散层并覆盖电流扩散层的部分表面，从而实现所述多个微晶粒单元的首尾串联；

在起始的微晶粒单元的P型氮化物层上的互联电极层上制作P电极，在结尾的微晶粒单元的N型氮化物层上的互联电极层上制作N电极，形成高压LED芯片。

6.根据权利要求5所述高压LED芯片的制造方法，其特征在于：所述第一深沟槽的宽度、侧壁倾斜度及宽深比通过掩膜层的图案宽度、厚度及LED结构外延侧向过生长工艺参数进行调整。

7.根据权利要求5所述高压LED芯片的制造方法，其特征在于：所述高压LED芯片结构表面还沉积钝化层。

8.根据权利要求5或7所述高压LED芯片的制造方法，其特征在于：所述掩膜层的使用材料为二氧化硅或氮化硅，通过等离子体增强化学气相沉积工艺形成，其厚度为1～4um。

9.根据权利要求5或7所述高压LED芯片的制造方法，其特征在于：在所述N型氮化物层上形成所述第一台阶和第二台阶的步骤中，还包括：同步刻蚀部分掩膜层。

10.根据权利要求5或7所述高压LED芯片的制造方法，其特征在于：所述电流扩散层使用的材料为氧化铟锡。

11.根据权利要求10所述高压LED芯片的制造方法，其特征在于：在所述外延结构的顶部中央形成电流扩散层的过程为：在所述外延结构的P型氮化物层上蒸镀氧化铟锡后，再刻蚀去除所述外延结构的P型氮化物层周边上的部分氧化铟锡，再采用退火工艺形成透明电流扩散层。