抗老化LED芯片的制作方法技术

本发明专利技术属于半导体制作技术领域，具体涉及抗老化LED芯片的制作方法，依次包括以下步骤：蓝宝石图形化衬底清洗；MESA光刻；MESA蚀刻和去胶；CBL沉积；CBL光刻；CBL腐蚀和去胶；透明电流扩展层ITO沉积；ITO光刻；ITO腐蚀和去胶；第一PAD光刻；第一PAD蒸镀；第一PAD剥离；保护层沉积；保护层光刻；保护层蚀刻和去胶；第二PAD光刻；第二PAD蒸镀；第二PAD剥离；钝化层沉积；钝化层光刻；钝化层蚀刻和去胶。本发明专利技术优化了LED芯片的抗老化能力，同时节约成本，且用途广泛。泛。泛。

【技术实现步骤摘要】
抗老化LED芯片的制作方法


[0001]本专利技术属于半导体制作
，具体涉及抗老化LED芯片的制作方法。

技术介绍

[0002]LED芯片是一种固态的半导体器件，就是一个P
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N结，它可以直接把电转化为光，主要用于照明和显示等领域。LED芯片根据制备方式又分为正装LED芯片，倒装LED芯片及垂直LED芯片。其中，正装LED芯片制作较为简单，在蓝宝石图形化衬底上进行外延层的沉积，包括第一层N
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GaN层、第二层MQW发光层、第三层P
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GaN，再进行芯片工艺的制备，包括从第三层P
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GaN蚀刻到第一层N
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GaN的MESA工艺，电流阻挡层SiO2蒸镀，使电流在第三层P
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GaN上电流的传导得以优化，蒸镀铟锡氧化物（即ITO）透明电流扩展层工艺，金属电极PAD光刻工艺以及SiO2钝化保护层沉积工艺。由于金属电极中为了反射作用往往涉及到金属铝Al的蒸镀，电极均采用一次镀膜金属的形式完成，比如铬（Cr）、铝（Al）、钛（Ti）、铂（Pt）和金（Au），在芯片制备完成后要进行严苛老化实验，在多种老化条件中，铝作为活泼金属在大电流老化的过程中往往出现迁移析出的情况，导致芯片在老化实验中失效。为防止老化失效一般采用金属叠层的金属电极机构来防止铝析出，但由于镀膜角度的不稳定仍然出现老化失效，降低产品电性良率。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种抗老化LED芯片的制作方法，优化了LED芯片的抗老化能力，同时节约成本，且用途广泛。
[0004]本专利技术所述的抗老化LED芯片的制作方法，依次包括以下步骤：（1）外延清洗，包括自下而上依次设置的蓝宝石衬底层、N
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GaN层、MQW发光层和P
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GaN层；（2）MESA光刻：在P
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GaN层表面进行正性光刻胶的涂布、曝光和显影，显影后，N电极区域无光刻胶保护，露出P
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GaN层；（3）MESA蚀刻和去胶：以步骤（2）所得光刻胶层作为掩膜自P
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GaN层向下进行ICP干法蚀刻与去胶，蚀刻深度约1μm，蚀刻至N
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GaN层，经过去胶后，N
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GaN层作为后续N电极平台；（4）CBL沉积：在步骤（3）所得芯片表面进行SiO2沉积，形成SiO2沉积层，优化电流横向传输；SiO2沉积厚度为2100埃；（5）CBL光刻：SiO2沉积层表面依次进行正性光刻胶涂布、曝光和显影；（6）CBL腐蚀和去胶：对SiO2沉积层用BOE进行腐蚀和去胶，分别在N电极和P电极平台上保留SiO2层，保留下来的SiO2对应形成CBL电流阻挡层，增加粘附性与电流横向传导；（7）透明电流扩展层ITO沉积：在步骤（6）所得芯片表面进行ITO蒸镀，形成ITO层；ITO层蒸镀所采用机台为磁控溅射机台或电子束蒸镀机台，ITO层蒸镀厚度为300~1200埃；蒸镀后采用高温热退火处理，温度为550℃，时间为15min；（8）ITO光刻：在ITO层表面依次进行正性光刻胶涂布、曝光和显影；
（9）ITO腐蚀和去胶：对ITO层进行腐蚀和去胶，无光刻胶保护的ITO被腐蚀，有光刻胶保护的ITO得以保留，形成ITO电流扩展层；（10）第一PAD光刻：在步骤（9）所得芯片表面进行负性光刻胶的涂布、曝光和显影；（11）第一PAD蒸镀：在步骤（10）所得芯片表面进行蒸镀第一金属层；采用叠层蒸镀，下层为铬，上层为铝；（12）第一PAD剥离：对负性光刻胶进行剥离，剥离后蒸镀在负性光刻胶表面的金属被去除，蒸镀在P和N电极处以及延伸出的finger处的金属得以保留，形成第一层电极第一PAD，主要负责与前层粘附和光反射作用；（13）保护层沉积：在步骤（12）所得芯片表面沉积SiO2或SiN，形成第一沉积层；沉积厚度为800~1000埃；（14）保护层光刻：在第一沉积层表面依次进行正性光刻胶涂布、曝光和显影，显影后第一沉积层上P和N电极以及延伸出的finger处对应位置形成若干正性光刻胶被去除后的空洞；（15）保护层蚀刻和去胶：对第一沉积层进行蚀刻，第一沉积层保留的部分作为保护层；第一PAD表面与步骤（14）中空洞对应部分被露出，在保护层中形成第一PAD接触通道；（16）第二PAD光刻：在步骤（15）所得芯片表面进行负性光刻胶涂布、曝光和显影，此步骤与步骤（10）相同；（17）第二PAD蒸镀：在步骤（16）所得芯片表面进行蒸镀第二金属层；蒸镀金属优选金属为钛、铂、金，结构为叠层结构或单层结构，单层结构更有助于节约成本；（18）第二PAD剥离：对负性光刻胶进行剥离，剥离后蒸镀在负性光刻胶表面的金属被去除，蒸镀在P和N电极处以及延伸出的finger处的金属得以保留，形成第二层电极第二PAD，第二PAD与第一PAD通过第一PAD接触通道相连进行导电；（19）钝化层沉积：在步骤（18）所得芯片表面沉积SiO2，形成第二沉积层；沉积厚度为800~1000埃；（20）钝化层光刻：在第二沉积层表面依次进行正性光刻胶涂布、曝光和显影，显影后第二沉积层上P和N电极对应位置有光刻胶被去除后的开孔；（21）钝化层蚀刻和去胶：对第二沉积层进行蚀刻，露出P和N电极，保留的SiO2形成钝化层；采用干法蚀刻，此处采用干法蚀刻的目的是在蚀刻的同时对金属表面进行一定粗化，提升后期金属焊线电极粘附性。
[0005]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、采用两层金属电极蒸镀方式，第一电极层蒸镀金属铝后进行保护层的蒸镀、光刻和蚀刻，光刻和蚀刻主要为了打开第二电极层与第一电极层连接通道从而进行导电；保护层蒸镀采用SiO2、SiN形成绝缘薄膜；在保护层与钝化层的双重保护作用下，在大电流及严苛老化环境下不但防止了Al的析出，同时也能在大电流老化的过程中起到隔热隔潮的作用，从而保证老化实验顺利通过，优化了LED芯片的抗老化能力；2、第二电极层的蒸镀不限制于叠层金属，可使用单层金属，从而节省成本；3、本专利技术用途广泛，在正装芯片和倒装芯片中同样适用。
附图说明
[0006]图1、本专利技术步骤（2）光罩结构示意图；图2、本专利技术步骤（2）所得结构示意图；图3、本专利技术步骤（3）所得结构示意图；图4、本专利技术步骤（4）所得结构示意图；图5、本专利技术步骤（5）光罩结构示意图；图6、本专利技术步骤（5）所得结构示意图；图7、本专利技术步骤（6）所得结构示意图；图8、本专利技术步骤（7）所得结构示意图；图9、本专利技术步骤（8）光罩结构示意图；图10、本专利技术步骤（8）所得结构示意图；图11、本专利技术步骤（9）所得结构示意图；图12、本专利技术步骤（10）光罩结构示意图；图13、本专利技术步骤（10）所得结构示意图图14、本专利技术步骤（12）所得结构示意图；图15、本专利技术步骤（13）所得结构示意图；图16、本专利技术步骤（14）光罩结构示意图；图17、本专利技术步骤（14）所得结构示意图；图18、本专利技术步骤（15）所得结构示意图；图19、本专利技术步骤（18）完成后结构示意图；图20、本专利技术步骤（19）所得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗老化LED芯片的制作方法，其特征在于，依次包括以下步骤：（1）外延清洗；（2）MESA光刻：在P
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GaN层表面进行正性光刻胶的涂布、曝光和显影；（3）MESA蚀刻和去胶：以步骤（2）所得光刻胶层作为掩膜自P
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GaN层向下进行ICP干法蚀刻与去胶，蚀刻至N
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GaN层，经过去胶后，N
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GaN层作为后续N电极平台；（4）CBL沉积：在步骤（3）所得芯片表面进行SiO2沉积，形成SiO2沉积层，优化电流横向传输；（5）CBL光刻：SiO2沉积层表面依次进行正性光刻胶涂布、曝光和显影；（6）CBL腐蚀和去胶：对SiO2沉积层用BOE进行腐蚀和去胶，分别在N电极和P电极平台上保留SiO2层，保留下来的SiO2对应形成CBL电流阻挡层，增加粘附性与电流横向传导；（7）透明电流扩展层ITO沉积：在步骤（6）所得芯片表面进行ITO蒸镀，形成ITO层；（8）ITO光刻：在ITO层表面依次进行正性光刻胶涂布、曝光和显影；（9）ITO腐蚀和去胶：对ITO层进行腐蚀和去胶，无光刻胶保护的ITO被腐蚀，有光刻胶保护的ITO得以保留，形成ITO电流扩展层；（10）第一PAD光刻：在步骤（9）所得芯片表面进行负性光刻胶的涂布、曝光和显影；（11）第一PAD蒸镀：在步骤（10）所得芯片表面进行蒸镀第一金属层；（12）第一PAD剥离：对负性光刻胶进行剥离，剥离后蒸镀在负性光刻胶表面的金属被去除，蒸镀在P和N电极处以及延伸出的finger处的金属得以保留，形成第一层电极第一PAD，主要负责与前层粘附和光反射作用；（13）保护层沉积：在步骤（12）所得芯片表面沉积SiO2或SiN，形成第一沉积层；（14）保护层光刻：在第一沉积层表面依次进行正性光刻胶涂布、曝光和显影，显影后第一沉积层上P和N电极以及延伸出的finger处对应位置形成若干正性光刻胶被去除后的空洞；（15）保护层蚀刻和去胶：对第一沉积...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱帅，康志杰，
申请(专利权)人：青岛融合微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：