一种砷化镓LED晶片电压与TCL膜层关系的验证方法技术

本发明专利技术涉及一种砷化镓LED晶片电压与TCL膜层关系的验证方法，属于半导体加工技术领域，包括步骤如下：(1)晶片准备：将在砷化镓衬底上依次生长有外延层、TCL膜层、电极的LED晶片备好待用；(2)测试点制作：使用光刻胶或电极的光刻板制作掩膜图形，该掩膜图形位于整个晶片表面，使用腐蚀液将其它区域的TCL膜层腐蚀掉，并进行去胶，制作出测试点；(3)欧姆接触测试：使用测试机台扎测相邻两个测试点间的I

【技术实现步骤摘要】
一种砷化镓LED晶片电压与TCL膜层关系的验证方法


[0001]本专利技术涉及一种验证砷化镓LED晶片电压与TCL膜层关系的工艺方法，属于半导体加工


技术介绍

[0002]发光二极管(Light Emitting Diode，LED)，是一种电致发光的半导体元件，是由P电极和N电极构成的PN节组成,一般由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制作而成。发光二极管被称为第四代照明光源，因为具有体积小、环保、寿命长、节能、稳定性高等诸多优点，被广泛应用。目前，我国正在逐步成为全球LED产业基地，并且，海外新兴市场正为国内LED企业带来更大的机会，海外新兴市场快速增长将会持续利好国内LED厂商。砷化镓(gallium arsenide)，化学式为GaAs，是一种黑色固体，它在600℃以下，能在空气中稳定存在，并且不被非氧化性的酸腐蚀。砷化镓是一种非常重要的半导体材料，属于
Ⅲ‑Ⅴ
族化合物半导体。禁带宽度1.4电子伏特，使用砷化镓制作而成的半导体器件具有高频率、耐高温、低温性能好、噪声小、抗辐射能力强等诸多优点。砷化镓是半导体材料中，兼具多方面优点的材料之一。
[0003]砷化镓基LED管芯结构一般是由衬底、外延层、透明导电层(TCL)、电极层组成，整个制作过程较为繁杂。使用砷化镓衬底进行LED管芯电极的制作时，因为制作整个工艺的复杂性、制作工步繁琐性以及人员操作的不可控性等因素，总会避免不了产生一些wafer参数异常、晶片表面异常、区域性污染等异常晶片，尤其是wafer参数异常较为常见，该种异常大多数是由TCL膜层导电异常导致。这样我们就需要在TCL膜层制作后及时的知道该膜层是否合格成为降低管芯损失的关键。砷化镓基LED管芯结构制作过程中是没有TCL腐蚀的，整个个发光区TCL膜层是整体的，较难测试该膜层与外延层之间的接触是否正常，或者TCL膜层本身质量是否合格。
[0004]中国专利文件CN103713251A(201410002151.0)提出了一种验证LED白光芯片电压高与ITO膜之间关系的方法。其具体步骤如下：1)选取测试中Vf1值高的异常芯片，首先将芯片浸泡氟化铵腐蚀液20
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60sec以除去其钝化层二氧化硅；2)将上述已经去掉钝化层二氧化硅的芯片，再进行黄光P
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SiO2光刻，黄光光刻完成后，浸泡ITO蚀刻液100～150sec，将其他地方的ITO膜去掉，去光阻后，重新进行ITO蒸镀；3)蒸镀完成后，进行黄光ITO光刻、再浸泡ITO蚀刻液蚀刻100
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200sec，露出N电极及走道；4)去光阻后，再进行ITO熔合,最后完成点测。该专利技术能够高效验证VF1偏高与所蒸镀ITO膜层质量之间的关系，从而可以很直观的判定出ITO膜质量对电性VF1的影响，对产线ITO蒸镀工序做出预警，有利于提升产品品质。但是该专利技术方法必须完成整个管芯结构才能测试，这样周期必定过会较长，从ITO到成品做成，时间较久。而且该专利技术方法中，后续验证的ITO膜层是经过第二次重新制作的，如果是第一次制作的ITO膜层和第二次ITO制作的膜层质量存在较大差异，那么该方法很可能得到相反的结果，反而会误导我们的判断，也就是说存在第二次制作的ITO膜层不能表征第一次膜层质量的问题。
[0005]鉴于此，有必要研究一种能够及时确定ITO膜层质量导电性能的工艺方法。

技术实现思路

[0006]针对现有砷化镓基LED管芯制作中因为TCL膜层异常导致的光电参数异常问题，本专利技术研究专利技术了一种可以通过测试TCL膜层与外延层间接触来确定TCL膜层质量好坏的工艺方法。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种砷化镓LED晶片电压与TCL膜层关系的验证方法，包括步骤如下：
[0009](1)晶片准备：将在砷化镓衬底上依次生长有外延层、TCL膜层、电极的LED晶片备好待用；
[0010](2)测试点制作：使用光刻胶或电极的光刻板制作掩膜图形，该掩膜图形位于整个晶片表面，使用腐蚀液将其它区域的TCL膜层腐蚀掉，并进行去胶，制作出测试点；
[0011](3)欧姆接触测试：使用测试机台扎测相邻两个测试点间的I
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V曲线。
[0012]根据本专利技术优选的，步骤(1)中所述的外延层是生长在砷化镓衬底上的膜层，从砷化镓衬底向上的外延层依次为：N型砷化镓欧姆接触层、N型砷化镓限制层、量子阱有源层、P型限制层、P型砷化镓欧姆接触层、P型磷化镓窗口层。
[0013]根据本专利技术优选的，步骤(1)中所述的TCL膜层，进一步优选为ITO膜层使用，金属电极为常用Cr、Ti、Al、Pt、Au、Ni、Ge、Ag其中的一种金属制作而成。
[0014]根据本专利技术优选的，步骤(2)中，掩模图形与电极错位分布即可，制作过程不需要考虑电极的保护。可以使用同一块光刻板，只需要使用相反性质的胶即可，这样会得到圆形TCL图形，而其它部分光刻胶显影去掉；也可以使用单独的光刻板制作，得到想要的图形，光刻属于常规工艺。
[0015]根据本专利技术优选的，步骤(2)中，测试点线径的大小优选为50
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100μm之间，即测试点最宽处的距离在此范围内。测试点若为圆形，则直径为50
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100μm，若测试点为正方形，则边长为50
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100μm，若测试点为长方形的话长和宽均在此范围内即可，椭圆形也是，不规则图形类推。
[0016]进一步优选的，步骤(2)中，测试点线径的大小为80μm，测试点为形状规则图形，具体为轴对称或中心对称图形。
[0017]步骤(2)中，掩模图形的图形开孔位于整个发光区，测试时可以任选相邻的两个测试点进行测试。
[0018]根据本专利技术优选的，步骤(2)中，腐蚀液选择酸性腐蚀液，进一步优选为盐酸，其盐酸的质量分数为36
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38％，密度为1.10g/ml
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1.25g/ml；所述的光刻胶为常规光刻胶。腐蚀TCL图形为常规操作即可。
[0019]步骤(3)中，使用的测试机台为普通的光电参数测试机台，本专利技术中使用的为台湾惠特科技生产的光电参数测试台，其型号为IPT6000。
[0020]根据本专利技术优选的，步骤(3)中，测试后根据I
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V曲线斜率判断欧姆接触的好坏，若是直线则判定该ITO与外延层间接触完好。
[0021]本申请是针对成品管芯(或者已经完成TCL膜层的管芯)进行的整个管芯结构与TCL膜层间接触好坏的测试方法，验证后即可获得相应的关系信息，以得到与该验证管芯同
时或者同批次制作的管芯的质量好坏，方便做出工艺或者方法的调整，以避免较大的损失，提高产品良率。
[0022]本专利技术的有益效果在于：
[0023]1、本专利技术通过在TCL膜层上开孔制作测试点的方式，直接对相邻相隔测试点进行扎测测试，及对TCL膜层与外延层间的导电性能进行测试，能够表征TCL膜层本身以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种砷化镓LED晶片电压与TCL膜层关系的验证方法，其特征在于，包括步骤如下：(1)晶片准备：将在砷化镓衬底上依次生长有外延层、TCL膜层、电极的LED晶片备好待用；(2)测试点制作：使用光刻胶或电极的光刻板制作掩膜图形，该掩膜图形位于整个晶片表面，使用腐蚀液将其它区域的TCL膜层腐蚀掉，并进行去胶，制作出测试点；(3)欧姆接触测试：使用测试机台扎测相邻两个测试点间的I
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V曲线。2.根据权利要求1所述的砷化镓LED晶片电压与TCL膜层关系的验证方法，其特征在于，步骤(1)中所述的外延层是生长在砷化镓衬底上的膜层，从砷化镓衬底向上的外延层依次为：N型砷化镓欧姆接触层、N型砷化镓限制层、量子阱有源层、P型限制层、P型砷化镓欧姆接触层、P型磷化镓窗口层。3.根据权利要求1所述的砷化镓LED晶片电压与TCL膜层关系的验证方法，其特征在于，步骤(1)中所述的TCL膜层，为ITO膜层，金属电极为Cr、Ti、Al、Pt、Au、Ni、Ge、Ag其中的一种金属制作而成。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓强，程昌辉，吴向龙，闫宝华，王成新，
申请(专利权)人：山东浪潮华光光电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：