3]優(yōu)選的，所述硬掩膜層的預(yù)設(shè)厚度為5nm?20 μ m。在一般的氮化鎵基LED電極刻蝕中，N電極刻蝕深度大概為1.2um?1.8 μ m時(shí)，可采用厚度為5nm?20 μ m的鋁掩膜層調(diào)整刻蝕傾角在適合實(shí)際使用的范圍內(nèi)。
[0034]優(yōu)選的，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。因?yàn)橛惭谀釉陔姌O刻蝕中較難消耗，因此，當(dāng)希望得到較大的刻蝕傾角時(shí)可增大硬掩膜層的厚度，相反，想得到較小的刻蝕傾角時(shí)，可設(shè)置較小厚度的硬掩膜層。而無需考慮工藝配方的變化。且批量生產(chǎn)時(shí)能得到完全相同的刻蝕傾角結(jié)果，受批次加工電氣配置差異影響小?？涛g傾角控制準(zhǔn)確，且生產(chǎn)效率高。
[0035]在其中一個(gè)實(shí)施例中，可以通過調(diào)整黃光工藝的工藝參數(shù)，如不同的曝光功率和曝光時(shí)間、曝光強(qiáng)度，以及顯影工藝，制作出傾角不同的光刻膠層。因?yàn)榈墝拥目涛g傾角容易受到光刻膠層傾角的影響，從而光刻膠層可與硬掩膜層結(jié)合，共同調(diào)整刻蝕傾角。提高生產(chǎn)效率，同時(shí)可避免單純通過黃光工藝設(shè)置光刻膠層傾角的方式帶來的曝光和顯影偏差，造成刻蝕傾角不一致的問題。
[0036]優(yōu)選的，采用電感耦合等離子體刻蝕機(jī)進(jìn)行所述N電極刻蝕。此為較成熟的電極刻蝕方法，保證加工的效果及生產(chǎn)效率。
[0037]優(yōu)選的，預(yù)設(shè)刻蝕配方為:工藝氣壓為3?12mT，上電極功率(SRF)為300?1200W,下電極功率(BRF)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。在此工藝范圍內(nèi)根據(jù)實(shí)際選擇適當(dāng)?shù)墓に嚺浞竭M(jìn)行工藝，可得到預(yù)定的刻蝕傾角。
[0038]下面以鋁掩膜層作為硬掩膜層，并設(shè)置在兩層光刻膠層之間的方式為例，詳細(xì)說明刻蝕工程中各掩膜層的變化，及刻蝕傾角的變化。
[0039]如圖2-1所示，在氮化鎵層104上方依次設(shè)置有第二光刻膠層103，鋁掩膜薄層102，第一光刻膠層101。所述鋁掩膜薄層為厚度較薄的鋁掩膜層。當(dāng)刻蝕開始時(shí)，鋁掩膜薄層上方的第一光刻膠層101先消耗，氮化鎵層104同時(shí)被刻蝕。接著是鋁掩膜薄層102和鋁掩膜薄層102下面的第二光刻膠層103。根據(jù)需要的刻蝕傾角，來調(diào)整鋁掩膜層的厚度，此時(shí)為鋁掩膜薄層，在固定使用同一種刻蝕配方的前提下，對于鋁掩膜薄層刻蝕過程如下:
[0040]刻蝕開始后，如圖2-2所示，第一光刻膠層101開始收縮，鋁掩膜薄層102暴露出來，在刻蝕鋁掩膜薄層102時(shí)，由于鋁掩膜薄層102較難消耗，但底部的氮化鎵層104會一直向下刻蝕，因此刻蝕傾角會加大，如圖2-3所示，而當(dāng)鋁掩膜薄層102被消耗開始內(nèi)縮時(shí)，下面的第二光刻膠層103暴露出來，氮化鎵層104在刻蝕不同掩膜時(shí)形成的小拐角105會受到更多等離子的轟擊和刻蝕，最終被打平。同時(shí)由于第二光刻膠層103為軟掩膜，刻蝕傾角也會稍微回落減小一些。刻蝕結(jié)束后，得到一個(gè)刻蝕傾角相對小的臺階如圖2-4所示。
[0041]當(dāng)需要較大刻蝕傾角，如圖3-1所示，設(shè)置厚度較大的鋁掩膜層1020時(shí)，刻蝕過程如下:
[0042]刻蝕開始后，如圖3-2所示，頂部第一光刻膠層101開始收縮，鋁掩膜層1020暴露出來，在刻蝕鋁掩膜層1020時(shí)，由于鋁掩膜層1020較難消耗，但底部的氮化鎵層104材料會一直向下刻，因此刻蝕傾角會加大如圖3-3所示，因?yàn)殇X掩膜層1020的厚度足夠厚，因此在刻蝕結(jié)束時(shí)(達(dá)到想要的刻蝕深度)，鋁掩膜層1020也沒有消耗完，因此刻蝕角度一直比較大。
[0043]用鋁掩膜層厚度來控制刻蝕傾角的方法，根據(jù)所需要的傾角角度，固定刻蝕配方，可以摸索出所需要的鋁掩膜的厚度。顯然，該厚度的變化范圍使得刻蝕傾角的變化遠(yuǎn)大于刻蝕配方中功率的改變所帶來的傾角變化范圍。
[0044]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種刻蝕的方法，其特征在于，包括以下步驟: 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； 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。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻蝕的方法，其特征在于，所述硬掩膜層為鋁掩膜層，或鎳掩膜層，或二氧化硅掩膜層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻蝕的方法，其特征在于，所述硬掩膜層在所述光刻膠層和所述氮化鎵層之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻蝕的方法，其特征在于，所述光刻膠層在所述硬掩膜層和所述氮化鎵層之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻蝕的方法，其特征在于，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。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻蝕的方法，其特征在于，所述硬掩膜層的預(yù)設(shè)厚度為5nm?20 μ m07.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻蝕的方法，其特征在于，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。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻蝕的方法，其特征在于，所述光刻膠層為具有傾角的光刻膠層。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的刻蝕的方法，其特征在于，所述鋁掩膜層或鎳掩膜層通過濺射沉積方法制備，所述二氧化硅掩膜層通過等離子體化學(xué)氣相沉積方法制備。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的刻蝕的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)刻蝕配方為:工藝氣壓為3?12mT，上電級功率為300?1200W，下電極功率為80?200W，工藝氣體為60?120sccm的Cl2和5?60sccm的BCl3,刻蝕溫度為-20?40攝氏度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種刻蝕的方法。其中該方法包括以下步驟：在氮化鎵基LED器件的氮化鎵層的上方設(shè)置預(yù)設(shè)厚度的硬掩膜層及光刻膠層；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。本發(fā)明的刻蝕的方法，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。
【IPC分類】H01L33/00, H01L21/311
【公開號】CN105097496
【申請?zhí)枴緾N201410206633
【發(fā)明人】李航
【申請人】北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年5月16日