專(zhuān)利名稱(chēng)：Led芯片制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涉及發(fā)光二極管芯片制造領(lǐng)域，尤其涉及一種LED芯片的制造方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體照明作為新型高效固體光源，具有壽命長(zhǎng)、節(jié)能、環(huán)保、安全等顯著優(yōu)點(diǎn)，將成為人類(lèi)照明史上繼白熾燈、熒光燈之后的又一次飛躍，其應(yīng)用領(lǐng)域正在迅速擴(kuò)大，正帶動(dòng)傳統(tǒng)照明、顯示等行業(yè)的升級(jí)換代，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益巨大。正因如此，半導(dǎo)體照明被普遍看作是21世紀(jì)最具發(fā)展前景的新興產(chǎn)業(yè)之一，也是未來(lái)幾年光電子領(lǐng)域最重要的制尚點(diǎn)之"~~'ο目前LED芯片的常規(guī)制備方法是利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積技術(shù)在藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)出GaN半導(dǎo)體層，該GaN半導(dǎo)體層包括N-GaN層、量子阱層及P-GaN層；當(dāng)GaN半導(dǎo)體層制備完成之后再蒸鍍透明電極，然后根據(jù)需要制作好所需圖形的刻蝕光罩(光罩是指在制作芯片的過(guò)程中，利用光蝕刻技術(shù)，在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上形成圖型，為將圖型復(fù)制于晶圓上， 必須透過(guò)光罩作用原理)后進(jìn)行透明電極蝕刻、再采用ICP刻蝕設(shè)備將部分GaN半導(dǎo)體層刻蝕至N-GaN層，如圖IA所示；然后根據(jù)需要制作透明電極光罩，進(jìn)行透明電極蝕刻以形成所需圖形的透明電極，如圖IB所示；透明電極熔合后進(jìn)行N/P光罩，然后采用常規(guī)工藝進(jìn)行金屬蒸鍍、金屬剝離形成P電極和N電極，之后進(jìn)行金屬熔合，如圖IC所示；最后沉積鈍化 SiO- 2層，進(jìn)行開(kāi)雙孔光罩后進(jìn)行S^2蝕刻，形成如圖ID所示結(jié)構(gòu)。由上描述可見(jiàn)，現(xiàn)有LED芯片制造方法需要制作四道光罩作業(yè)，即刻蝕光罩(為進(jìn)行ICP刻蝕)、透明電極光罩(為進(jìn)行透明電極蝕刻)、N/P光罩(為進(jìn)行P電極和N電極的制作)及開(kāi)雙孔光罩(對(duì)鈍化SiO2層進(jìn)行蝕刻)，如此導(dǎo)致現(xiàn)有的制備方法成本較高， 為降低LED芯片的制備成本，所以需要提供一種新的LED芯片制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種LED芯片制造方法，以降低制備成本。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的LED芯片制造方法，包括步驟1)利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積技術(shù)在半導(dǎo)體襯底上生長(zhǎng)出GaN半導(dǎo)體層，并在GaN半導(dǎo)體層上蒸鍍透明電極，其中，所述GaN半導(dǎo)體層包括N-GaN層、量子阱及P-GaN層；幻在透明電極上制作刻蝕光罩后，再對(duì)所述透明電極進(jìn)行透明電極蝕刻和ICP刻蝕，以便制作N電極；幻再次對(duì)所述透明電極進(jìn)行二次透明電極蝕刻及去光阻，以便制作P電極；4)對(duì)所述透明電極熔合后，再進(jìn)行N/P光罩，然后進(jìn)行金屬蒸鍍、金屬剝離形成P電極和N電極，接著再進(jìn)行金屬熔合；5) 在已形成P電極和N電極的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上沉積鈍化層，開(kāi)雙孔光罩后對(duì)所述鈍化層進(jìn)行鈍化蝕刻，由此形成LED芯片。其中，所述半導(dǎo)體襯底可為藍(lán)寶石襯底；所述透明電極可為透明導(dǎo)電薄膜，其厚度在500-4000 A;所述ICP刻蝕的深度可為8000-20000 A;所述金屬蒸鍍?yōu)橄儒僀r，再鍍Pt， 最后鍍Au ；或者先鍍Cr，后鍍Au ；或者先鍍Ti，再鍍Al，再鍍Ti，最后鍍Au。所述鈍化層材料可為SiO2,鈍化層厚度為500-4000 A。綜上所述，本發(fā)明的LED芯片制造方法通過(guò)一次性制作出可進(jìn)行ICP刻蝕和透明電極蝕刻的刻蝕光罩，相對(duì)于現(xiàn)有需要制作4道光罩，本發(fā)明的方法僅需要3道，節(jié)約了 25%的光罩制作成本，大大降低了 LED芯片的制備成本，同時(shí)其形成的LED芯片的散熱和穩(wěn)定性都有所改善。


圖1A-1D為現(xiàn)有LED芯片制備過(guò)程的芯片結(jié)構(gòu)示意圖。圖2A-2D為本發(fā)明的LED芯片制備過(guò)程的芯片結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的LED芯片制造方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參見(jiàn)圖2A至2D，本發(fā)明的LED芯片制造方法主要包括以下步驟首先，利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積技術(shù)在半導(dǎo)體襯底(如藍(lán)寶石襯底)上生長(zhǎng)出 GaN半導(dǎo)體層，并在生長(zhǎng)的所述GaN半導(dǎo)體層上蒸鍍透明電極，其中，所述GaN半導(dǎo)體層包括 N-GaN層、量子阱及P-GaN層。在本實(shí)施例中，透明電極為ΙΤ0，其厚度為MOO A。接著，在透明電極上制作刻蝕光罩后，再對(duì)所述透明電極進(jìn)行透明電極蝕刻和ICP 刻蝕，以便制作N電極。在本實(shí)施例中，制作好刻蝕光罩后，先對(duì)透明電極進(jìn)行透明電極蝕刻2. 5min、再對(duì)該部分進(jìn)行ICP刻蝕10000 A,如圖2A所示。接著，對(duì)所述透明電極進(jìn)行二次透明電極蝕刻及去光阻，以便制作P電極。在本實(shí)施例中，對(duì)透明電極進(jìn)行二次透明電極蝕刻1. 25min、去光阻，如圖2B所示。接著，對(duì)所述透明電極熔合后，再進(jìn)行N/P光罩，然后進(jìn)行金屬蒸鍍、金屬剝離形成P電極和N電極，接著再進(jìn)行金屬熔合，如圖2C所示，此過(guò)程與現(xiàn)有技術(shù)類(lèi)似，故在此不再詳述。在本實(shí)施例中，金屬蒸鍍的材料為Cr/Pt/Au。此外，金屬蒸鍍的材料也可為Cr/Au， 還可采用Ti/Al/Ti/Au等。最后，在已形成P電極和N電極的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上沉積鈍化層，開(kāi)雙孔光罩后對(duì)所述鈍化層進(jìn)行鈍化蝕刻，由此形成LED芯片，其中所述鈍化層材料可為S^2等。在本實(shí)施例中，沉積的SW2鈍化層厚度為2300 A，進(jìn)行開(kāi)雙孔光罩、SiO2蝕刻lmin，如圖2D所示。由于二次透明電極蝕刻在ICP刻蝕后進(jìn)行，由此可以去除ICP刻蝕后臺(tái)階殘留的 Ga、In、Sn等離子，有利于改善LED芯片的穩(wěn)定性。本發(fā)明制備出的LED芯片與現(xiàn)有制備方法制備出的LED芯片的光電參數(shù)對(duì)比，如
下表所示
權(quán)利要求
1.一種LED芯片制造方法，其特征在于包括步驟1)利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積技術(shù)在半導(dǎo)體襯底上生長(zhǎng)出GaN半導(dǎo)體層，并在GaN半導(dǎo)體層上蒸鍍透明電極，其中，所述GaN半導(dǎo)體層包括N-GaN層、量子阱及P-GaN層；2)在透明電極上制作刻蝕光罩后，再對(duì)所述透明電極進(jìn)行透明電極蝕刻和ICP刻蝕， 以便制作N電極；3)再次對(duì)所述透明電極進(jìn)行二次透明電極蝕刻及去光阻，以便制作P電極；4)對(duì)所述透明電極熔合后，再進(jìn)行N/P光罩，然后進(jìn)行金屬蒸鍍、金屬剝離形成P電極和N電極，接著再進(jìn)行金屬熔合；5)在已形成P電極和N電極的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上沉積鈍化層，開(kāi)雙孔光罩后對(duì)所述鈍化層進(jìn)行鈍化蝕刻，由此形成LED芯片。
2.如權(quán)利要求1所述的LED芯片制造方法，其特征在于所述半導(dǎo)體襯底為藍(lán)寶石襯底。
3.如權(quán)利要求1所述的LED芯片制造方法，其特征在于所述透明電極為透明導(dǎo)電薄膜。
4.如權(quán)利要求3所述的LED芯片制造方法，其特征在于所述透明導(dǎo)電薄膜的材料為 ITO或Ni和Au形成的合金。
5.如權(quán)利要求1所述的LED芯片制造方法，其特征在于所述透明電極的厚度為500 -4000A。
6.如權(quán)利要求1所述的LED芯片制造方法，其特征在于所述ICP刻蝕的深度為8000 -20000A ο
7.如權(quán)利要求1所述的LED芯片制造方法，其特征在于所述金屬蒸鍍?yōu)橄儒僀r，再鍍 Pt，最后鍍Au ；或者先鍍Cr，后鍍Au ；或者先鍍Ti，再鍍Al，再鍍Ti，最后鍍Au。
8.如權(quán)利要求1所述的LED芯片制造方法，其特征在于所述鈍化層材料為SiO2，鈍化層厚度為500—4000A。
全文摘要
本發(fā)明提供一種LED芯片制造方法，其首先利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積技術(shù)在半導(dǎo)體襯底上生長(zhǎng)出GaN半導(dǎo)體層，并在GaN半導(dǎo)體層上蒸鍍透明電極，接著在透明電極上制作刻蝕光罩以便對(duì)所述透明電極進(jìn)行透明電極蝕刻和ICP刻蝕，以便制作N電極，接著再對(duì)透明電極進(jìn)行二次透明電極蝕刻及去光阻，以便制作P電極，然后對(duì)所述透明電極熔合后，再進(jìn)行N/P光罩，然后進(jìn)行金屬蒸鍍、金屬剝離形成P電極和N電極，接著再進(jìn)行金屬熔合，最后在已形成P電極和N電極的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上沉積鈍化層，開(kāi)雙孔光罩后對(duì)所述鈍化層進(jìn)行鈍化蝕刻，由此形成低成本的LED芯片。
文檔編號(hào)H01L33/36GK102194928SQ20101012061
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月9日
發(fā)明者李士濤, 袁根如, 郝茂盛, 陳誠(chéng) 申請(qǐng)人:上海藍(lán)光科技有限公司