一种高稳定性倒装LED芯片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高稳定性倒装LED芯片的制备方法，其包括：在衬底上形成N

【技术实现步骤摘要】
一种高稳定性倒装LED芯片及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光电子制造
，尤其涉及一种高稳定性的倒装LED芯片及其制备方法。

技术介绍

[0002]LED是一种PN结电致发光的发光器件，作为新一代的固体冷光源，具有高电光转换效率、低能耗、寿命长、节能环保、高可靠性等优点，被广泛运用于室内照明、光伏、医疗照明、汽车车灯、LCD显示屏等各个场所。
[0003]传统LED芯片一般为蓝宝石衬底，有源层发光不均匀、散热性差、部分膜层角度大、结温高等问题，严重影响LED芯片的可靠性能。
[0004]按芯片结构分类，LED芯片可分为正装芯片、倒装芯片和垂直芯片三种。其中，正装芯片存在电流拓展性差、发光不均匀、散热性差等问题；垂直芯片则存在制作过程及其复杂、制作成本高等问题，故而目前市场中垂直芯片相对较少；而倒装芯片具有优于正装芯片的性能，低于垂直芯片的成本，被市场广泛关注。但目前市倒装LED芯片存在由于芯片电流分布不均匀、部分膜层角度大、芯片结温高、工艺相对复杂等因素引起的芯片稳定性差的问题，严重影响着倒装LED芯片的应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种高稳定性的倒装LED芯片的制备方法，其可提升芯片良率和稳定性。
[0006]本专利技术还要解决的技术问题在于，提供一种高稳定性的倒装LED芯片。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高稳定性倒装LED芯片的制备方法，其包括：
[0008](1)提供衬底，在所述衬底上形成N
‑
GaN层、MQW层和P
‑
GaN层；
[0009](2)采用第一光刻胶为掩膜，刻蚀形成多个第一孔道，刻蚀后去除第一光刻胶；其中，所述第一孔道贯穿至所述N
‑
GaN层；
[0010](3)采用第二光刻胶为掩膜，对预设区域的第一孔道进行刻蚀，形成多个第二孔道；刻蚀后去除第二光刻胶；其中，所述第二孔道贯穿至所述衬底；
[0011](4)在所述第一孔道、第二孔道、衬底、P
‑
GaN层上形成电流扩展层；
[0012](5)采用第三光刻胶为掩膜，刻蚀去除第一孔道、第二孔道、衬底表面的电流扩展层以及P
‑
GaN层上的预设量的电流扩展层；刻蚀后去除所述第三光刻胶；
[0013](6)在所述第一孔道、第二孔道、衬底、P
‑
GaN层和电流扩展层上形成钝化保护层；
[0014](7)采用第四光刻胶为掩膜，刻蚀去除电流扩展层上的钝化保护层；
[0015](8)采用第四光刻胶为掩膜，在所述电流扩展层上形成金属反射层，然后去除所述第四光刻胶；
[0016](9)采用第五光刻胶为掩膜，在所述金属反射层上、靠近所述金属反射层的钝化保
护层上形成金属导电层，然后去除第五光刻胶；
[0017](10)在所述钝化保护层、金属导电层上形成第一绝缘层；
[0018](11)采用第六光刻胶为掩膜，在所述第一孔道的底部形成第三孔道；然后去除第六光刻胶；其中，所述第三孔道贯穿所述第一绝缘层和钝化保护层，暴露出所述N
‑
GaN层；
[0019](12)采用第七光刻胶为掩膜，在所述第一孔道以及所述第一绝缘层的预设位置形成N电极层，然后去除第七光刻胶；
[0020](13)在所述N电极层、第一绝缘层上形成第二绝缘层；
[0021](14)采用第八光刻胶为掩膜，形成第四孔道和第五孔道，然后去除第八光刻胶；所述第四孔道贯穿至所述N电极层，所述第五孔道贯穿至所述金属导电层；
[0022](15)采用第九光刻胶为掩膜，在所述第四孔道、第五孔道内形成焊盘层，然后去除第九光刻胶；
[0023](16)研磨减薄所述衬底，沿所述第二孔道劈裂，即得到高稳定性的倒装LED芯片成品。
[0024]作为上述技术方案的改进，步骤(4)中，通过磁控溅射法或电子束蒸发法形成所述电流扩展层，所述电流扩展层由ITO、IZO、AZO中的一种或多种制成；
[0025]步骤(5)中，采用ITO蚀刻液腐蚀去除所述电流扩展层。
[0026]作为上述技术方案的改进，步骤(6)中，通过磁控溅射法、电子束蒸发法或PECVD法形成所述钝化保护层，所述钝化保护层由SiO2、SiN
x
、SiN
x
O
y
中的一种或多种制成，所述钝化保护层的厚度为
[0027]步骤(7)中，所述第四光刻胶为正性光刻胶，采用湿法刻蚀去除电流扩展层上的钝化保护层，且过刻蚀5～10μm，以使金属反射层两侧与钝化保护层之间存在5～10μm的间隙，所述钝化保护层的膜层角度为20～40
°
。
[0028]作为上述技术方案的改进，步骤(8)中，通过磁控溅射法或电子束蒸发法形成所述金属反射层；
[0029]所述金属反射层包括Ag层和保护层，所述保护层由Ti、W、Pt中的一种或多种制成；所述金属反射层的厚度为所述金属反射层的膜层角度为20～40
°
，所述保护层的厚度为
[0030]作为上述技术方案的改进，步骤(9)中，通过电子束蒸镀法形成金属导电层，所述金属导电层由Cr、Al、Ti、Pt、Au中的一种或多种制成；所述金属导电层的厚度为所述金属导电层的膜层角度为20～40
°
。
[0031]作为上述技术方案的改进，所述钝化保护层包括SiO2层；所述金属导电层覆盖部分靠近所述金属导电层的钝化保护层，以使所述金属导电层与所述SiO2层复合形成全方位反射镜结构；
[0032]所述金属导电层的顶层为Pt层和/或Ni层；其中，Pt层和/或Ni层厚度为所述Pt层和/或Ni层为干法刻蚀阻挡层，阻挡后续干法刻蚀技术对金属导电层的刻蚀损伤。
[0033]作为上述技术方案的改进，步骤(10)中，采用PECVD法形成所述第一绝缘层；所述第一绝缘层由SiO2、SiN
x
、SiN
x
O
y
、Ti2O5中的一种或多种制成；所述第一绝缘层的膜层角度为
20～40
°
；
[0034]步骤(11)中，通过ICP刻蚀形成第三孔道；其中，刻蚀气体为CF4和O2，刻蚀功率为100～500W，采用较低的刻蚀功率可达到无损刻蚀N型GaN的目的。
[0035]作为上述技术方案的改进，步骤(12)中，通过电子束蒸镀法形成N电极层，所述N电极层由Cr、Al、Ni、Ti、Pt、Au中的一种或多种制成；所述N电极层的膜层角度为20～40
°
；
[0036]步骤(13)中，采用PECVD法形成所述第二绝缘层；所述第二绝缘层由SiO2、SiN
x
、SiN
x
O
y
、Ti2O5中的一种或多种制成；所述第二绝缘层的膜层角度为20～40<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高稳定性倒装LED芯片的制备方法，其特征在于，包括：(1)提供衬底，在所述衬底上形成N
‑
GaN层、MQW层和P
‑
GaN层；(2)采用第一光刻胶为掩膜，刻蚀形成多个第一孔道，刻蚀后去除第一光刻胶；其中，所述第一孔道贯穿至所述N
‑
GaN层；(3)采用第二光刻胶为掩膜，对预设区域的第一孔道进行刻蚀，形成多个第二孔道；刻蚀后去除第二光刻胶；其中，所述第二孔道贯穿至所述衬底；(4)在所述第一孔道、第二孔道、衬底、P
‑
GaN层上形成电流扩展层；(5)采用第三光刻胶为掩膜，刻蚀去除第一孔道、第二孔道、衬底表面的电流扩展层以及P
‑
GaN层上的预设量的电流扩展层；刻蚀后去除所述第三光刻胶；(6)在所述第一孔道、第二孔道、衬底、P
‑
GaN层和电流扩展层上形成钝化保护层；(7)采用第四光刻胶为掩膜，刻蚀去除电流扩展层上的钝化保护层；(8)采用第四光刻胶为掩膜，在所述电流扩展层上形成金属反射层，然后去除所述第四光刻胶；(9)采用第五光刻胶为掩膜，在所述金属反射层上、靠近所述金属反射层的钝化保护层上形成金属导电层，然后去除第五光刻胶；(10)在所述钝化保护层、金属导电层上形成第一绝缘层；(11)采用第六光刻胶为掩膜，在所述第一孔道的底部形成第三孔道；然后去除第六光刻胶；其中，所述第三孔道贯穿所述第一绝缘层和钝化保护层，暴露出所述N
‑
GaN层；(12)采用第七光刻胶为掩膜，在所述第一孔道以及所述第一绝缘层的预设位置形成N电极层，然后去除第七光刻胶；(13)在所述N电极层、第一绝缘层上形成第二绝缘层；(14)采用第八光刻胶为掩膜，形成第四孔道和第五孔道，然后去除第八光刻胶；所述第四孔道贯穿至所述N电极层，所述第五孔道贯穿至所述金属导电层；(15)采用第九光刻胶为掩膜，在所述第四孔道、第五孔道内形成焊盘层，然后去除第九光刻胶；(16)研磨减薄所述衬底，沿所述第二孔道劈裂，即得到高稳定性的倒装LED芯片成品。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，通过磁控溅射法或电子束蒸发法形成所述电流扩展层，所述电流扩展层由ITO、IZO、AZO中的一种或多种制成；步骤(5)中，采用ITO蚀刻液腐蚀去除所述电流扩展层。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，通过磁控溅射法、电子束蒸发法或PECVD法形成所述钝化保护层，所述钝化保护层由SiO2、SiN
x
、SiN
x
O
y
中的一种或多种制成，所述钝化保护层的厚度为步骤(7)中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐恝，旷明胜，范凯平，何俊聪，于倩倩，
申请(专利权)人：佛山市国星半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：