CN115020551B 一种垂直结构发光二极管的制造方法 （厦门士兰明镓化合物半导体有限公司）

公开了一种垂直结构发光二极管的制造方键合层将键合衬底与外延层键合；剥离生长衬发明在生长衬底和第一半导体层之间增设刻蚀2在图案化的生长衬底表面上形成外延层，所述外延层包括依次其中，对所述刻蚀阻挡层的至少一部分进行平坦化包括：至少对划采用干法刻蚀工艺，刻蚀非故意掺杂层至刻蚀阻挡层的表面，非故意3对所述刻蚀阻挡层的表面进行粗化以形成光提取对所述第一半导体层的表面进行粗化以形成光提取形成从所述反射镜层贯穿至非故意掺杂层的隔离槽，在所述绝缘层从所述非故意掺杂层中一直延伸到所述反射形成光提取结构之前，还包括：去除所述绝缘层，以在所述在所述第一半导体层的表面、所述台阶结构的侧壁和所述第一在所述接触通孔底部的所述第一半导体层的表面形成在所述接触通孔的侧壁、所述第二欧姆接触层的侧壁和所述反在所述介质层的表面形成所述第一金属键合层，所述第一金属在所述划片道区域中，干法刻蚀所述外延层及所述第二欧姆接形成光提取结构之后，还包括：在所述台阶结构的下4在所述台阶结构的上台阶面以及台阶结构的21.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在在所述键合衬底上形成第二金属键合层，所述键合衬切割技术切割所述键合衬底以形成单个垂直5[0002]相比正装结构和倒装结构的发光二极管，垂直结构的发光二极管具有显著的优面，垂直结构的发光二极管易将较P型半导体层更厚的N型半导体层的表面进行微纳加工，从而降低N型半导体层和空气界面的全反射来增加发光二极管的光提取效率，对亮度和光的发光二极管因全反射效应导致的光提取效率低的问题；第二种是采用高精度光刻技术，上减小PSS图形高度和外延层自身厚度差异艺控制要求极其严苛。干法刻蚀终点探测技术是采用终点探测模块来监控半导体层界面，根据监测结果进行刻蚀中断和刻蚀工艺参数区分，然而PSS图形的高度差异为1.5um~6述第一半导体层和所述第二半导体层的掺杂类[0018]采用衬底转移技术将生长衬底去除，暴露出带有凹凸图形的非故意掺杂层的表7％～[0032]形成从所述反射镜层贯穿至非故意掺杂层的隔离槽，在所述隔离槽中形成绝缘8差以及外延层图形的高度差带来的干法刻蚀[0059]图2a至图2l分别示出了根据本发明第一实施例的垂直结构发光二极管在制造过[0061]图4a至图4j分别示出了根据本发明第二实施例的垂直结构发光二极管在制造过[0065]第二电极108位于键合衬底200的第一表面上；金属键合层106位于所述键合衬底9依次堆叠在所述反射镜层104和所述键合衬底200之间。所述第二欧姆接触层103位于所述二半导体层17、第二欧姆接触层103和反射镜层104并露出部分第一金属键合层1061的表[0068]图2a至图2k分别示出了根据本发明第一实施例的垂直结构发光二极管在制造过[0074]由于生长衬底100上具有凹凸图形，所以生长在其上的外延层101会与生长衬底超晶格材料层中AlxGa1-xN层中的缘层18从非故意掺杂层12中一直延伸到第二半导体[0079]采用光刻和物理气相沉积技术在第二半导体层17上依次制备第二欧姆接触层103属组成的二元共晶键合金属或Au-Au金属直接键合形成的结构中的一种，形成第一金属键[0089]具体地，利用DPSS激光器提供能量呈高斯分布的正圆形小光斑(光斑直径约20um)，采用螺旋或直线扫描剥离方式将图案化蓝宝石衬底(生长衬底100)和外延层101进延层101的表面(第一半导体层14的表面)作为台阶结构的上台阶面，第一金属键合层1061[0105]该步骤中，利用CVD工艺在第一半导体层14的表面(台阶结构的上台阶面)和台阶结构的侧壁和底壁(第一金属键合层1061的表面)制备一层厚度为200nm的SiO2介质膜作为极108和键合衬底200以完成芯片划裂，最终获得如图1所示的反极性的垂直结构发光二极第二表面上，反射镜层304位于金属键合层306背离键合衬底400的一侧；第二欧姆接触层[0113]图4a至图4j分别示出了根据本发明第二实施例的垂直结构发光二极管在制造过[0115]提供蓝宝石衬底，在蓝宝石衬底上形成图案化的SiO2(特征尺寸为2[0117]所述刻蚀阻挡层33为AlxGa1-xN/GaN超晶[0118]进一步地，利用光刻和干法刻蚀技术在外延层301上定义出阵列分布的接触通孔层3061例如为NiSn二元金属，在制备第一金属键合层3061之前还可以制备一层Ti粘附层延晶圆20和键合衬底400键合在一起，具体地，将第一金属键合层3061和第二金属键合层[0131]利用248nm的KrF准分子激光器提供能量呈平顶分布的正方形小光斑(光斑边长约2格)中的Al形成Al2O3膜，四氟化碳气体(CF4)和刻形成AlF3[0142]采用光刻和物理气相沉积技术，在下台阶面暴露出的反射镜层304的表面制备第[0143]进一步地，利用CVD工艺在刻蚀阻挡层33的表面和台阶结构的侧壁制备一层厚度[0145]例如采用水导激光切割加工方法分别划切第一电极309和键合衬底400以完成芯以及外延层图形的高度差带来的干法刻蚀刻