[00137079]GaN 基发光二极管的制作方法

①课题来源与背景 LED 芯片的制作流程包括外延生长和芯片制作两个部分：外延生长是指在衬底材料上生长III-V 族半导体材料。芯片制作是指在外延生长之后对芯片进行加工以使其变成LED 发光芯片。现有加工技术通常包括：在外延片上首先刻蚀形成台面,再依次形成电流阻挡层、透明导电层、绝缘保护层 以及金属电极或金属反射电极。通常情况下,上述芯片结构中的台面、电流阻挡层、透明导电层、绝缘保护层、金属电极都需要分别施以镀膜、沉积、光刻、化学蚀刻或剥离等工艺手段加工成预设的芯片形状。整个芯片工艺过程耗时较多,其中尤以光刻工艺较为冗长, 且还需对各个结构分别进行台面光刻、CBL 光刻、TCL 光刻、电极光刻以及PSV 光刻。尽管在一些情况下,可利用自对准工艺将其中的两种相邻结构的工序用同一光刻工序完成,例如将电极光刻和PSV 光刻合并,用以减少光刻流程,降低制作成本,然而这种方式节约效力仍旧比较有限。 ②技术原理及性能指标 （1）简单易于控制的电流阻挡层CBL技术,可将亮度提高10%左右,ESD也达到一定程度的改善; （2）独特的芯片结构设计和工艺配合,符合市场各种层次的需求; （3）开发独特产品研发评估机制,大大缩短研发周期和成本; （4）独特的ESD防护技术,将芯片产线对ESD的影响降低到最低,可实现芯片线综合良率95%以上。 项目达产时,预计在150mA的驱动电流下光效高于120lm/W,电压在3.2V以下,圆片综合良率在90%以上。 ③技术的创造性与先进性 该项目设计研发一种新型GaN 基发光二极管的制作方法,通过调整各结构的光刻和刻蚀顺序,使得总工艺流程中仅需要经过三次光刻即可获得与采用常规工艺获得的结构相同的发光二极管,相对于常规的发光二极管的制作方法,减少了光刻次数,同时也节约了每次光刻都需要对发光二极管进行去胶、清洗、以及光刻前预处理等必要过程,因此,减少了发光二极管的制作时间,降低了材料成本和生产成本。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性 本项目技术成熟可靠,可适用于发光二极管外延片生长制造工艺工序中,提升外延片产品的光电性能,降低控制制造成本。 ⑤应用情况及存在的问题 本项目已成熟应用于发光二极管芯片生产线产业化生产,技术指标及产业化经济指标均符合项目要求,应用状况良好,未存在其他异常问题。 ⑥历年获奖情况 无 ⑦成果简介 已实现授权实用新型专利1篇 专利号：201510547960.4