LED芯片制作方法技术

本发明专利技术公开了一种LED芯片制作方法，包括：提供一衬底，依次在衬底上制作N型半导体层、发光层和P型半导体层，形成LED晶圆；在LED晶圆上沉积ITO透明导电层；使用光刻胶对ITO透明导电层进行MESA光刻，形成MESA图层；对ITO透明导电层进行ITO刻蚀；对LED晶圆进行ICP刻蚀，形成N型半导体台面；去除MESA光刻后的光刻胶；在ITO透明导电层和N型半导体台面上沉积钝化层；使用光刻胶对钝化层进行PAD光刻，形成PAD图层；对PAD图层进行钝化层刻蚀，去除PAD图层区域的钝化层；在刻蚀掉的钝化层上制作P电极和N电极；去除PAD光刻后的光刻胶。本发明专利技术能实现光刻自对准功能，同时缩短了芯片加工流程、减少芯片加工成本，并且加大了ITO出光面积，增加了芯片的亮度。

【技术实现步骤摘要】
LED芯片制作方法
本专利技术涉及半导体发光器件
，特别是涉及一种LED芯片制作方法。
技术介绍
发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)是一种能发光的半导体电子元件。这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，之后发展出其他单色光的版本，时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。而用途也由初时作为指示灯、显示板等；随着技术的不断进步，发光二极管已被广泛的应用于显示器、电视机采光装饰和照明。现有LED芯片制作方法通常包括五道光刻、四道光刻或三道光刻，制程较为繁琐，成本高。五道光刻:包含CBL电流阻挡层，通常流程为:1、MESA光刻:P/N台阶ICP刻蚀至N-GaN表面；2、CBL光刻:P电极下方SiO2电流阻挡层；3、TCL光刻:ΙΤ0透明导电层；4、PAD光刻:P/N电极蒸发，剥离光刻胶层；5、window 光刻:SiO2 保护层。四道光刻=Window光刻SiO2保护层和PAD光刻P/N电极合成一道光刻，通常流程为:1、MESA光刻:P/N台阶ICP刻蚀至N-GaN表面；2、CBL光刻:P电极下方SiO2电流阻挡层；3、TCL光刻:ΙΤ0透明导电层；4、PAD光刻=SiO2保护层和P/N电极蒸发，剥离光刻胶层。三道光刻:小尺寸芯片无CBL电流阻挡层，通常流程为:1、MESA光刻:P/N台阶ICP刻蚀至N-GaN表面；2、TCL光刻:ΙΤ0透明导电层；3、PAD光刻=SiO2保护层和P/N电极蒸发，剥离光刻胶层。现有技术上LED芯片制作流程复杂，且光刻道数多，制程反复经过同一站点(如匀胶、光刻、显影、去胶等等)，容易出现错误；并且会出现光刻步骤间的对位精度问题，工序多导致产品成本大；ΙΤ0与MESA间需要预留安全区域约4-5um，致使ITO有效面积变小，亮度偏低。因此，针对上述技术问题，有必要提供一种新的LED芯片制作方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种LED芯片制作方法，压缩MESA和TCL光刻工艺为一道光刻工艺，即MESA光刻工艺，故不存在TCL光刻套刻MESA图形出现的对位偏差问题，实现自对准功能。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供的技术方案如下:一种LED芯片制作方法，所述方法包括以下步骤:S1、提供一衬底，依次在衬底上制作N型半导体层、发光层和P型半导体层，形成LED晶圆；S2、在LED晶圆上沉积ITO透明导电层；S3、使用光刻胶对ITO透明导电层进行MESA光刻，在光刻胶层上形成MESA图层；S4、以MESA图层为掩模对ITO透明导电层进行ITO刻蚀；S5、以MESA图层为掩模对LED晶圆进行ICP刻蚀，形成N型半导体台面；S6、去除MESA光刻后的光刻胶，露出下方的ITO透明导电层；S7、在ITO透明导电层和N型半导体台面上沉积钝化层；S8、使用光刻胶对钝化层进行PAD光刻，在光刻胶层上形成PAD图层；S9、对PAD图层进行钝化层刻蚀，去除PAD图层区域的钝化层；S10、在刻蚀掉的钝化层上制作P电极和N电极；S11、去除PAD光刻后的光刻胶。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S2前还包括:SO1、在LED晶圆上沉积电流阻挡层；S02、使用光刻胶对电流阻挡层进行CBL光刻，在光刻胶层上形成CBL图层；S03、对CBL图层进行电流阻挡层刻蚀，形成与CBL图层相对应的电流阻挡层；S04、去除CBL光刻后的光刻胶。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S3中的光刻胶为正胶，所述步骤S3具体为:在ITO透明导电层上进行正胶匀胶，然后进行MESA图层光刻，完成正胶曝光及显影，而后冲水甩干，在光刻胶层上形成MESA图层；对形成的MESA图层进行检验。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S8中的光刻胶为负胶，所述步骤S8具体为:在钝化层上进行负胶匀胶，然后进行PAD图层光刻，完成负胶曝光及显影，而后冲水甩干，在光刻胶层上形成PAD图层；对形成的PAD图层进行检验。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S8前还包括:对钝化层表面进行HDMS预处理，增强光刻胶和钝化层的粘附性。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S02中的光刻胶为正胶，所述步骤S02具体为:在电流阻挡层上进行正胶匀胶，然后进行CBL图层光刻，完成正胶曝光及显影，而后冲水甩干，在光刻胶层上形成CBL图层；对形成的CBL图层进行检验。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S02前还包括:对电流阻挡层表面进行HDMS预处理，增强光刻胶和电流阻挡层的粘附性。作为本专利技术的进一步改进，所述光刻胶的去除具体包括:依次用去胶液、丙酮、乙醇溶液进行清洗，最后用清水冲洗并甩干。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S2前还包括:LED晶圆表面清洗，使用浓硫酸和双氧水的体积比为3:1，清洗温度为900C _100°C，清洗时间为 10min-15min。本专利技术具有以下有益效果:将现有技术中MESA和TCL光刻工艺压缩为一道光刻工艺，解决了 TCL光刻套刻MESA图形出现的对位偏差问题，实现自对准功能，同时缩短了芯片加工流程、减少芯片加工成本,并且加大了 ITO出光面积，增加了芯片的亮度。【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中记载的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术第一实施方式LED芯片的剖视结构不意图；图2为本专利技术第一实施方式LED芯片制作方法中MESA图层和PAD图层的示意图；图3为本专利技术第二实施方式LED芯片的剖视结构示意图；图4为本专利技术第二实施方式LED芯片制作方法中CBL图层、MESA图层和PAD图层的示意图。【具体实施方式】为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，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，都应当属于本专利技术保护的范围。此外，在不同的实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本专利技术，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间具有任何关联性。参图1所示为本专利技术的第一实施方式中LED芯片的剖视结构示意图，LED芯片从下至上分别为:衬底10,衬底可以是蓝宝石、S1、SiC、GaN> ZnO等；N型半导体层20，N型半导体层可以是N型GaN等，N型半导体层3上设有N型半导体台面；发光层30,发光层可以是GaN、InGaN等；P型半导体层40，P型半导体层可以是P型GaN等；ITO透明导电层50，在其他实施方式中也可以为ΖΙΤΟ、ZIO、G10、ΖΤ0, FT0, ΑΖ0、GZ0> In4Sn3O12^ NiAu 等透明导电层；钝化层60，钝化层设于ITO透明导电层至上，钝化层材料可以为SiO2等；P电极71和N电极72，P电极通过透明导电层与P型半导体层电性连接,N电极位于N型半导体台面上且与N型半导体层电性连接。本实施方式中LE本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED芯片制作方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、提供一衬底，依次在衬底上制作N型半导体层、发光层和P型半导体层，形成LED晶圆；S2、在LED晶圆上沉积ITO透明导电层；S3、使用光刻胶对ITO透明导电层进行MESA光刻，在光刻胶层上形成MESA图层；S4、以MESA图层为掩模对ITO透明导电层进行ITO刻蚀；S5、以MESA图层为掩模对LED晶圆进行ICP刻蚀，形成N型半导体台面；S6、去除MESA光刻后的光刻胶，露出下方的ITO透明导电层；S7、在ITO透明导电层和N型半导体台面上沉积钝化层；S8、使用光刻胶对钝化层进行PAD光刻，在光刻胶层上形成PAD图层；S9、对PAD图层进行钝化层刻蚀，去除PAD图层区域的钝化层；S10、在刻蚀掉的钝化层上制作P电极和N电极；S11、去除PAD光刻后的光刻胶。

【技术特征摘要】
1.一种LED芯片制作方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 51、提供一衬底，依次在衬底上制作N型半导体层、发光层和P型半导体层，形成LED晶圆； 52、在LED晶圆上沉积ITO透明导电层； 53、使用光刻胶对ITO透明导电层进行MESA光刻，在光刻胶层上形成MESA图层； 54、以MESA图层为掩模对ITO透明导电层进行ITO刻蚀； 55、以MESA图层为掩模对LED晶圆进行ICP刻蚀，形成N型半导体台面； 56、去除MESA光刻后的光刻胶，露出下方的ITO透明导电层； 57、在ITO透明导电层和N型半导体台面上沉积钝化层； 58、使用光刻胶对钝化层进行PAD光刻，在光刻胶层上形成PAD图层； 59、对PAD图层进行钝化层刻蚀，去除PAD图层区域的钝化层； S10、在刻蚀掉的钝化层上制作P电极和N电极； SI 1、去除PAD光刻 后的光刻胶。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2前还包括: 501、在LED晶圆上沉积电流阻挡层； 502、使用光刻胶对电流阻挡层进行CBL光刻，在光刻胶层上形成CBL图层； 503、对CBL图层进行电流阻挡层刻蚀，形成与CBL图层相对应的电流阻挡层； 504、去除CBL光刻后的光刻胶。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中的光刻胶为正胶，所述步骤S3具体为: 在ITO透明导电层上进行正胶匀胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠武，魏天使，何金霞，
申请(专利权)人：聚灿光电科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：