刻蝕的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED器件加工領(lǐng)域，尤其涉及一種刻蝕的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界能源需求不斷高漲，自然資源日趨短缺，各工業(yè)發(fā)達(dá)的耗能大國(guó)政府極度關(guān)注節(jié)能技術(shù)的發(fā)展。GaN基發(fā)光二極管(Light Emitting D1de, LED)技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是藍(lán)光激發(fā)熒光粉發(fā)出黃光混合成白光技術(shù)的成熟，使得日常照明可以實(shí)現(xiàn)低成本，高壽命。各國(guó)政府紛紛提出了固體照明革命計(jì)劃，極大促進(jìn)了技術(shù)及其相關(guān)發(fā)光二極管技術(shù)飛速發(fā)展。GaN基LED以其壽命長(zhǎng)、耐沖擊、抗震、高效節(jié)能等優(yōu)異特性在圖像顯示、信號(hào)指示、照明以及基礎(chǔ)研究等方面有著極為廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]目前，波長(zhǎng)460nm的GaN基LED內(nèi)量子效率已達(dá)到70%以上，以GaN為襯底的AlGaN紫外光(UV)LED的內(nèi)量子效率已高達(dá)80%以上。另外由于GaN單晶制備比較困難，通常GaN基LED器件都是制備在藍(lán)寶石襯底上的，為了提高LED器件的出光效率，PSS技術(shù)被發(fā)明了出來(lái)。在PSS襯底上面淀積不同攙雜類型的氮化鎵層及多量子阱層，通過(guò)氮化鎵的電極刻蝕(即mesa刻蝕)，將LED的P電極與N電極制作出來(lái)，以備后期蒸鍍電極及連線或后續(xù)連接。
[0004]而GaN基LED的刻蝕傾角所處位置對(duì)后期蒸鍍的N電極及后續(xù)連接起到很大的影響，該傾角的角度需要迎合后續(xù)工藝的要求。傳統(tǒng)工藝中通過(guò)調(diào)整工藝配方，如射頻功率的大小調(diào)整刻蝕傾角，但受刻蝕速率、刻蝕選擇比的影響，傾角的角度調(diào)整范圍小，且不能兼顧外觀損傷的要求。
[0005]因此，探求一種能夠在較大范圍內(nèi)準(zhǔn)確調(diào)整刻蝕傾角的角度的刻蝕方法是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]基于此，有必要提供一種能夠靈活準(zhǔn)確調(diào)整刻蝕傾角的刻蝕的方法。
[0007]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的提供的一種刻蝕的方法，包括以下步驟:
[0008]在氮化鎵基LED器件的氮化鎵層的上方設(shè)置光刻膠層及預(yù)設(shè)厚度的硬掩膜層；
[0009]將所述氮化鎵基LED器件在預(yù)設(shè)刻蝕配方下進(jìn)行N電極刻蝕，得到所述氮化鎵基LED器件的N電極。
[0010]作為一種可實(shí)施方式，所述硬掩膜層為鋁掩膜層，或鎳掩膜層，或二氧化硅掩膜層。
[0011 ] 作為一種可實(shí)施方式，所述硬掩膜層在所述光刻膠層和所述氮化鎵層之間。
[0012]作為一種可實(shí)施方式，所述光刻膠層在所述硬掩膜層和所述氮化鎵層之間。
[0013]作為一種可實(shí)施方式，所述光刻膠層包括第一光刻膠層和第二光刻膠層，設(shè)置順序從上至下依次為:第一光刻膠層，硬掩膜層，第二光刻膠層，氮化鎵層。
[0014]作為一種可實(shí)施方式,所述硬掩膜層的預(yù)設(shè)厚度為5nm?20 μ m。
[0015]作為一種可實(shí)施方式，所述硬掩膜層的預(yù)設(shè)厚度隨氮化鎵基LED器件N電極刻蝕的N電極刻蝕傾角的增大而增大。
[0016]作為一種可實(shí)施方式,所述光刻膠層為具有傾角的光刻膠層。
[0017]作為一種可實(shí)施方式，所述鋁掩膜層或鎳掩膜層通過(guò)濺射沉積方法制備，所述二氧化硅掩膜層通過(guò)等離子體化學(xué)氣相沉積方法制備。
[0018]作為一種可實(shí)施方式，預(yù)設(shè)刻蝕配方為:工藝氣壓為3?12mT,上電極功率為300?1200W，下電極功率為80?200W，工藝氣體為60?120sccm的Cl2和5?60sccm的BCl3,工藝溫度為-20?40攝氏度。
[0019]本發(fā)明的有益效果包括:
[0020]本發(fā)明提供的刻蝕的方法，在氮化鎵基層上增設(shè)硬掩膜層，從而可通過(guò)調(diào)整硬掩膜層的厚度調(diào)整刻蝕傾角。硬掩膜層的厚度設(shè)定可準(zhǔn)確調(diào)整，因此可在較大范圍內(nèi)準(zhǔn)確調(diào)整刻蝕傾角。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明一種刻蝕的方法的一具體實(shí)施例的流程圖；
[0022]圖2-1至圖2-4為本發(fā)明一種刻蝕的方法的一具體實(shí)施例中加工過(guò)程中各層變化情況不意圖；
[0023]圖3-1至圖3-3為本發(fā)明一種刻蝕的方法的另一具體實(shí)施例中加工過(guò)程中各層變化情況示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的刻蝕的方法的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0025]本發(fā)明實(shí)施例的刻蝕的方法，如圖1所示，包括以下步驟:
[0026]S100，在氮化鎵基LED器件的氮化鎵層的上方設(shè)置光刻膠層及預(yù)設(shè)厚度的硬掩膜層。所述預(yù)設(shè)厚度為根據(jù)預(yù)設(shè)的刻蝕傾角通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得硬膜層的厚度，及與其配合的光刻膠(PR)層的厚度。在半導(dǎo)體刻蝕領(lǐng)域掩膜分為硬掩膜和軟掩膜兩大類，通常的光刻膠屬于軟掩膜，容易被刻蝕。增加硬掩膜層后，在刻蝕過(guò)程中硬掩膜層較難消耗，而底部的氮化鎵材料會(huì)被一直向下刻蝕，形成刻蝕傾角。因此可通過(guò)硬掩膜層的厚度調(diào)整傾斜角的大小。
[0027]S200，將所述氮化鎵基LED器件在預(yù)設(shè)刻蝕配方下進(jìn)行N電極刻蝕，得到所述氮化鎵基LED器件的N電極。將設(shè)置好硬掩膜層及光刻膠層的氮化鎵基LED器件按照傳統(tǒng)的刻蝕方法及刻蝕配方進(jìn)行刻蝕即可。
[0028]本發(fā)明實(shí)施例的刻蝕的方法，在氮化鎵基層上增設(shè)硬掩膜層，因?yàn)樵诳涛g過(guò)程中硬掩膜層較難消耗，而底部的氮化鎵材料會(huì)被一直向下刻蝕，從而可通過(guò)調(diào)整硬掩膜層的厚度調(diào)整刻蝕傾角。硬掩膜層的厚度設(shè)定可準(zhǔn)確調(diào)整，因此可在較大范圍內(nèi)準(zhǔn)確調(diào)整刻蝕傾角。
[0029]優(yōu)選的所述硬掩膜層為鋁掩膜層。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述硬掩膜層也可以為鎳掩膜層，二氧化硅掩膜層，或者其他類似的硬掩膜層。所述鋁掩膜層、鎳掩膜層可通過(guò)濺射沉積(Sputter)等方法制備，所述二氧化硅掩膜層可通過(guò)等離子體化學(xué)氣相沉積(PECVD)等方法制備。
[0030]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述硬掩膜層在所述光刻膠層和所述氮化鎵層之間。即在氮化鎵基層的上方設(shè)置有硬掩膜層，硬掩膜層的上方設(shè)置光刻膠層。
[0031 ] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述光刻膠層在所述硬掩膜層和所述氮化鎵層之間。將硬掩膜層設(shè)置在光刻膠層的上方，同樣可起到調(diào)整刻蝕傾角的作用。
[0032]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述光刻膠層包括第一光刻膠層和第二光刻膠層，所述第一光刻膠層，第二光刻膠層，硬掩膜層，和氮化鎵層的設(shè)置順序從上至下依次為:第一光刻膠層，硬掩膜層，第二光刻膠層，氮化鎵層。該實(shí)施例在所述硬掩膜層的上下分別設(shè)置光刻膠層。采用此方法使刻蝕傾角的調(diào)整更加簡(jiǎn)便。此方法在后面的敘述中有詳細(xì)介紹。
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