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1、(10)申请公布号 CN 103996754 A (43)申请公布日 2014.08.20 CN 103996754 A (21)申请号 201410168481.7 (22)申请日 2014.04.24 H01L 33/00(2010.01) H01L 33/22(2010.01) (71)申请人 章晓霞 地址 322000 浙江省义乌市稠江路 2 巷 7 号 301 (72)发明人 章晓霞 (54) 发明名称 一种 LED 的 GaN 外延片表面粗化工艺 (57) 摘要 一种LED的GaN外延片表面粗化工艺， 包括以 下步骤 ： (1)将GaN外延片表面进行ICP刻蚀， ICP 的功率为 。
2、150-200W， 直流自偏压为 100V， 使用 O2， Cl2和 He 感应耦合等离子体刻蚀， 其中 O2， Cl2和 He的流量比为 2 2 1， 使得刻蚀后的GaN 表面 的粗糙度 RMS 为 0.15-0.18nm ； (2) 将 GaN 外延片 清洗 ： 依次放入 CCl4、 丙酮各超声清洗 1-2 分钟、 酒精超声清洗 2-3 分钟， 去离子水中进行超声清 洗2-3分钟 ； (3)将GaN外延片使用微波加热预热 1分钟使得温度达到200-220摄氏度， 后将加热到 熔融状态的KOH中均匀涂抹在GaN外延片表面， 将 微波加热使温度稳定在250摄氏度， 持续腐蚀1.2 分钟。 (5。
3、1)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 (10)申请公布号 CN 103996754 A CN 103996754 A 1/1 页 2 1. 一种 LED 的 GaN 外延片表面粗化工艺， 包括以下步骤 ： (1) 将 GaN 外延片表面进行 ICP 刻蚀， ICP 的功率为 150-200W， 直流自偏压为 100V， 使 用 O2， Cl2和 He 感应耦合等离子体刻蚀， 其中 O2， Cl2和 He 的流量比为 2 2 1， 使得刻蚀 后的 GaN 表面的粗糙度 RMS 为 0.15-。
4、0.18nm ； (2) 将 GaN 外延片清洗 ： 依次放入 CCl4、 丙酮各超声清洗 1-2 分钟、 酒精超声清洗 2-3 分钟， 去离子水中进行超声清洗 2-3 分钟 ； (3)将GaN外延片使用微波加热预热1分钟使得温度达到200-220摄氏度， 后将加热到 熔融状态的 KOH 均匀涂抹在 GaN 外延片表面， 将微波加热使温度稳定在 250 摄氏度， 持续腐 蚀 1.2 分钟 ； (4) 撤去微波加热， 自然冷却到室温 ； (5) 用去离子水清洗 GaN 外延片表面的 KOH。 权 利 要 求 书 CN 103996754 A 2 1/2 页 3 一种 LED 的 GaN 外延片表。
5、面粗化工艺 技术领域 0001 本发明涉及一种 LED 的制造工艺。 背景技术 0002 目前 LED 的制造技术已经比较成熟， 注入效率和内量子效率都能达到较高的水 平。但是由于芯片和封装介质的全反射临界角， 芯片材料的吸收等因素， LED 的光提取效率 认有较大的提升空间。通常采用表面粗化技术来减少光线全反射。表面粗化技术有干法刻 蚀， 和湿法刻蚀。 其中干法刻蚀包括反应离子腐蚀(RIE)， 高密度等离子体刻蚀， 电子回旋共 振等离子刻蚀 (ECR) 感应耦合等离子刻蚀 (ICP) 等， 湿法刻蚀包括 NaOH 溶液腐蚀， 电化学 腐蚀等。湿法腐蚀的优点很多， 如可以提供低损伤的腐蚀效果，。
6、 价格便宜， 但是局限性也较 多， 如速度慢， 各项同性， 可控性较差等 ； 而干法刻蚀如 IPC 具有较好的各向异性， 均匀性， 可控性， 更高的刻蚀速率。 发明内容 0003 本发明所要解决的技术问题之一是结合干法刻蚀和湿法刻蚀的优点， 提供一种 GaN 表面粗化工艺， 提高表面粗化工艺的可控性和精准度。 0004 作为本发明的第一方面， 提供一种 LED 的 GaN 外延片表面粗化工艺， 包括以下步 骤 ： 0005 (1)将GaN外延片表面进行ICP刻蚀， ICP的功率为150-200W， 直流自偏压为100V， 使用 O2， Cl2和 He感应耦合等离子体刻蚀， 其中 O2， Cl2。
7、和 He 的流量比为 2 2 1， 使得刻 蚀后的 GaN 表面的粗糙度 RMS 为 0.15-0.18nm ； 0006 (2) 将 GaN 外延片清洗 ： 依次放入 CCl4、 丙酮各超声清洗 1-2 分钟、 酒精超声清洗 2-3 分钟， 去离子水中进行超声清洗 2-3 分钟 ； 0007 (3)将GaN外延片使用微波加热预热1分钟使得温度达到200-220摄氏度， 后将加 热到熔融状态的 KOH 中均匀涂抹在 GaN 外延片表面， 将微波加热使温度稳定在 250 摄氏度， 持续腐蚀 1.2 分钟。 0008 (4) 撤去微波加热， 自然冷却到室温 ； 0009 (5) 用去离子水清洗 G。
8、aN 外延片表面的 KOH。 0010 由于先进行了干法 ICP 刻蚀， 各项异性， 可控性好， 干法刻蚀后的表面已经有一定 的粗糙度， 但是在此粗糙表面的基础上只要短时间 (1.2 分钟 ) 即可得到符合粗化要求的 GaN 外延片， 这个短时间的湿法刻蚀过程虽为各项异性， 可控差， 但是刻蚀的精准度已经大 大提高。 具体实施方式 0011 为了进一步理解本发明， 下面结合本实施例对本发明优选方案进行详细描述， 但 是应当理解， 这些说明内容只是为进一步表达本发明的技术特征， 实现途径， 不是对本发明 说 明 书 CN 103996754 A 3 2/2 页 4 的权利要求的限制。 0012 。
9、以下为最佳实施例 ： 0013 (1)将GaN外延片表面进行ICP刻蚀， ICP的功率为150-200W， 直流自偏压为100V， 使用 O2， Cl2和 He 感应耦合等离子体刻蚀， 其中 O2， Cl2和 He 的流量分别为 10sccm、 10sccm、 5sccm， 使得刻蚀后的 GaN 表面的粗糙度 RMS 为 0.15-0.18nm ； 0014 (2) 将 GaN 外延片清洗 ： 依次放入 CCl4、 丙酮各超声清洗 1-2 分钟、 酒精超声清洗 2-3 分钟， 去离子水中进行超声清洗 2-3 分钟 ； 0015 (3)将GaN外延片使用微波加热预热1分钟使得温度达到200-220摄氏度， 后将加 热到熔融状态的 KOH 中均匀涂抹在 GaN 外延片表面， 将微波加热使温度稳定在 250 摄氏度， 持续腐蚀 1.2 分钟。 0016 (4) 撤去微波加热， 自然冷却到室温 ； 0017 (5) 用去离子水清洗 GaN 外延片表面的 KOH。 说 明 书 CN 103996754 A 4 。