一种LED芯片结构的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种LED芯片结构的制作方法，通过在通孔的侧壁以及暴露出的透明导电层的表面以及暴露出的第二型半导体层的表面以及电极凹槽的底部沉积Al层，合金完成后，以使在透明导电层表面的Al层与透明导电层进行掺杂形成掺杂膜层，该掺杂膜层相比较纯的透明导电层的方阻更低，与第二型半导体层之间的接触电阻更高，且在第二型半导体层表面的Al层形成Al2O3层，即绝缘层，进而可以实现电流在透明导电层保留位置强制分布的需求。也就是说，实现在透明导电层开孔位置电流阻挡以及透明导电层保留位置电流扩散的目的，实现电流的强制分布，通过设计不同的开孔位置实现电流在芯片不同位置电流均匀分布。

【技术实现步骤摘要】
一种LED芯片结构的制作方法
本专利技术涉及LED芯片制作
，更具体地说，尤其涉及一种LED芯片结构的制作方法。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，发光二极管LED已广泛应用于人们的日常生活、工作以及工业中，为人们的生活带来了极大的便利。发光二极管(LightEmittingDiode，LED)具有效率高、能耗低、寿命长、无污染、体积小、色彩丰富等诸多优点，被广泛应用在照明、显示和背光等领域。常规的功率LED芯片制作工艺包括Mesa光刻、CBL光刻、ITO镀膜、PAD光刻以及PV光刻五道工序，其中CBL的目的是为了实现电流的强制均匀分布，避免P电极注入电流集中在P电极正下方，影响芯片发光效率。由于需要达到该目的，因此在芯片制作的过程中就会多出一道CBL光刻和湿法刻蚀，另外由于CBL光刻常用材料为SiO2，而PV光刻的常用材料也是SiO2，从而导致PV光刻与PAD光刻不能使用同一步的光刻制程。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种LED芯片结构的制作方法，该制作方法在实现了强制电流分布的情况下，减少了光刻工序，简化制程，降低生成成本。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种LED芯片结构的制作方法，所述制作方法包括：提供一衬底；在所述衬底上形成外延层结构；所述外延层结构包括：在第一方向上依次设置的第一型半导体层、多量子阱层以及第二型半导体层；其中，所述第一方向垂直于所述衬底，且由所述衬底指向所述外延层结构；刻蚀去除部分第二型半导体层以及部分多量子阱层，直至暴露出所述第一型半导体层，形成电极凹槽；在所述第二型半导体层背离所述衬底的表面以及所述电极凹槽的底部形成透明导电层；对所述透明导电层进行刻蚀，直至暴露出所述第二型半导体层，形成多个贯穿所述透明导电层的通孔；在所述透明导电层背离所述第二型半导体层的表面以及所述电极凹槽的侧壁形成钝化层；刻蚀所述钝化层，暴露出设置有所述通孔的透明导电层区域，在所述通孔的侧壁以及暴露出的所述透明导电层的表面以及暴露出的所述第二型半导体层的表面以及所述电极凹槽的底部沉积Al层；对所述LED芯片结构进行合金操作，以使在所述透明导电层表面的Al层与所述透明导电层进行掺杂形成掺杂膜层，在所述第二型半导体层表面的Al层形成Al2O3层；在暴露出设置有所述通孔的透明导电层区域上设置第一金属电极，在所述电极凹槽内设置第二金属电极。优选的，在上述制作方法中，所述第一型半导体层为N型氮化镓层，所述第二型半导体层为P型氮化镓层。优选的，在上述制作方法中，所述电极凹槽的深度范围为1um-2um，包括端点值。优选的，在上述制作方法中，所述透明导电层为氧化铟锡透明导电层，所述氧化铟锡透明导电层的厚度范围为200埃-3000埃，包括端点值。优选的，在上述制作方法中，所述钝化层的厚度范围为600埃-3000埃，包括端点值。优选的，在上述制作方法中，所述Al层的厚度范围为10埃-100埃，包括端点值。优选的，在上述制作方法中，所述第一金属电极与所述第二金属电极材料相同。优选的，在上述制作方法中，所述刻蚀去除部分第二型半导体层以及部分多量子阱层，直至暴露出所述第一型半导体层，形成电极凹槽，采用的是干法刻蚀。优选的，在上述制作方法中，所述对所述透明导电层进行刻蚀，直至暴露出所述第二型半导体层，形成多个贯穿所述透明导电层的通孔，采用的是光刻和湿法刻蚀。优选的，在上述制作方法中，所述对所述LED芯片结构进行合金操作，采用的是炉管进行合金操作，合金温度范围为200℃-600℃，包括端点值，合金持续时间为5min-40min，包括端点值。通过上述描述可知，本专利技术提供的一种LED芯片结构的制作方法，通过在所述通孔的侧壁以及暴露出的所述透明导电层的表面以及暴露出的所述第二型半导体层的表面以及所述电极凹槽的底部沉积Al层，合金完成后，以使在所述透明导电层表面的Al层与所述透明导电层进行掺杂形成掺杂膜层，该掺杂膜层相比较纯的透明导电层的方阻更低，与第二型半导体层之间的接触电阻更高，且在所述第二型半导体层表面的Al层形成Al2O3层，即绝缘层，进而可以实现电流在透明导电层保留位置强制分布的需求。也就是说，实现在透明导电层开孔位置电流阻挡以及透明导电层保留位置电流扩散的目的，实现电流的强制分布，通过设计不同的开孔位置实现电流在芯片不同位置电流均匀分布。相比较现有技术而言，减少了CBL光刻工序，简化流程，降低生产成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种LED芯片结构的制作方法的流程示意图；图2-图10为图1所示的制作方法对应的制作工艺过程中的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。参考图1，图1为本专利技术实施例提供的一种LED芯片结构的制作方法的流程示意图。所述制作方法包括：S101：提供一衬底。具体的，如图2所示，所述衬底11包括但不限定于硅衬底。S102：在所述衬底上形成外延层结构；所述外延层结构包括：在第一方向上依次设置的第一型半导体层、多量子阱层以及第二型半导体层；其中，所述第一方向垂直于所述衬底，且由所述衬底指向所述外延层结构。具体的，如图2所示，本专利技术中外延层结构包括第一型半导体层12、多量子阱层13以及第二型半导体层14仅仅以举例的形式进行说明，对其外延层结构并不作限定。其中，所述第一型半导体层12为N型半导体层，第二型半导体层13为P型半导体层。可选的，N型半导体层为N型氮化镓层，P型半导体层为P型氮化镓层。S103：刻蚀去除部分第二型半导体层以及部分多量子阱层，直至暴露出所述第一型半导体层，形成电极凹槽。具体的，如图3所示，利用光刻胶，将需要制作的图形复刻在外延层上，采用干法刻蚀的方式对外延层结构进行刻蚀，其中，使用的刻蚀气体为Cl2、BCl3以及Ar，所述电极凹槽15的深度范围为1um-2um，包括端点值，目的是为了裸露出N型半导体层，便于后续制作N电极。需要说明的是，对部分第二型半导体层14以及部分多量子阱层13进行刻蚀时，可以控制到刚刚暴露出第一型半导体层12即可，也可以对第一型半导体层12进行一定厚度的刻蚀，在本专利技术中并不作限定。S104：在所述第二型半导体层背离所述衬底的表面以及所述电极凹槽的底部形成透明导电层。具体的，如图4所示，所述透明导电层16为氧化铟锡透明导电层，所述氧化铟锡透明导电层的厚度范围为200埃-3000埃，包括端点值。S105：对所述透明导电层进行刻蚀，直至暴露出所述第二型半导体层，形成多个贯穿所述透明导电层的通孔。具体的，如图5所示，采用光刻及湿法刻蚀的方式制作氧化铟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LED芯片结构的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：提供一衬底；在所述衬底上形成外延层结构；所述外延层结构包括：在第一方向上依次设置的第一型半导体层、多量子阱层以及第二型半导体层；其中，所述第一方向垂直于所述衬底，且由所述衬底指向所述外延层结构；刻蚀去除部分第二型半导体层以及部分多量子阱层，直至暴露出所述第一型半导体层，形成电极凹槽；在所述第二型半导体层背离所述衬底的表面以及所述电极凹槽的底部形成透明导电层；对所述透明导电层进行刻蚀，直至暴露出所述第二型半导体层，形成多个贯穿所述透明导电层的通孔；在所述透明导电层背离所述第二型半导体层的表面以及所述电极凹槽的侧壁形成钝化层；刻蚀所述钝化层，暴露出设置有所述通孔的透明导电层区域，在所述通孔的侧壁以及暴露出的所述透明导电层的表面以及暴露出的所述第二型半导体层的表面以及所述电极凹槽的底部沉积Al层；对所述LED芯片结构进行合金操作，以使在所述透明导电层表面的Al层与所述透明导电层进行掺杂形成掺杂膜层，在所述第二型半导体层表面的Al层形成Al2O3层；在暴露出设置有所述通孔的透明导电层区域上设置第一金属电极，在所述电极凹槽内设置第二金属电极。...

【技术特征摘要】
1.一种LED芯片结构的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：提供一衬底；在所述衬底上形成外延层结构；所述外延层结构包括：在第一方向上依次设置的第一型半导体层、多量子阱层以及第二型半导体层；其中，所述第一方向垂直于所述衬底，且由所述衬底指向所述外延层结构；刻蚀去除部分第二型半导体层以及部分多量子阱层，直至暴露出所述第一型半导体层，形成电极凹槽；在所述第二型半导体层背离所述衬底的表面以及所述电极凹槽的底部形成透明导电层；对所述透明导电层进行刻蚀，直至暴露出所述第二型半导体层，形成多个贯穿所述透明导电层的通孔；在所述透明导电层背离所述第二型半导体层的表面以及所述电极凹槽的侧壁形成钝化层；刻蚀所述钝化层，暴露出设置有所述通孔的透明导电层区域，在所述通孔的侧壁以及暴露出的所述透明导电层的表面以及暴露出的所述第二型半导体层的表面以及所述电极凹槽的底部沉积Al层；对所述LED芯片结构进行合金操作，以使在所述透明导电层表面的Al层与所述透明导电层进行掺杂形成掺杂膜层，在所述第二型半导体层表面的Al层形成Al2O3层；在暴露出设置有所述通孔的透明导电层区域上设置第一金属电极，在所述电极凹槽内设置第二金属电极。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一型半导体层为N型氮化镓层，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬新根，刘兆，卢利香，李俊贤，吴奇隆，
申请(专利权)人：厦门乾照光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35