一种发光二极管芯片的制备方法及发光二极管芯片技术

本发明专利技术提供了一种发光二极管芯片的制备方法及发光二极管芯片，其制备方法包括：制备发光二极管外延片；制备透明扩展层；制备反射绝缘层：在透明扩展层的芯片表面沉积一层反射绝缘层；制备整体芯片；将整体芯片进行切割；将每颗发光二极管芯片翻转至高温膜；制备绝缘包覆层。本发明专利技术所提供的发光二极管芯片的制备方法，其具有工艺简洁(只需要进行两次黄光光刻即可完成)且能够有效提升芯片的稳定性和可靠性、有利于产业化制备的特点。本发明专利技术最大的特色在于不需要经过深刻蚀就可以实现倒装芯片制备，采用的是在芯片分开后通过镀膜实现绝缘。缘。缘。

【技术实现步骤摘要】
一种发光二极管芯片的制备方法及发光二极管芯片


[0001]本专利技术属于半导体
，具体涉及一种发光二极管芯片的制备方法及发光二极管芯片。

技术介绍

[0002]氮化镓材料属于第三代半导体材料，具有良好的电学性能和可靠的稳定性，是制备LED芯片的良好材料。目前氮化镓制备的LED芯片广泛的应用于照明、显示、医疗、植物照明等生活的方方面面。
[0003]随着生活水平的提高，人民群众对LED芯片的要求也在越来越高，如何高效低成本的制备LED芯片成为行业的难点。本专利技术提供了一种发光二极管芯片结构及其制备方法。可以有效的降低生产成本，提升芯片亮度。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种发光二极管芯片的制备方法，包括以下步骤：
[0005]步骤一、制备发光二极管外延片：在衬底材料的上方依次设置缓冲结构层、第一半导体层、多量子阱层和第二半导体层，以制备出完整的发光二极管外延片；
[0006]步骤二、制备透明扩展层：在发光二极管外延片上设置一层具有透明效果且导电的透明扩展层；
[0007]步骤三、制备反射绝缘层：在透明扩展层的芯片表面沉积一层反射绝缘层；
[0008]步骤四、制备整体芯片：通过蒸镀工艺在反射绝缘层上设置分别间隔设置的N电极和P电极，完成整体芯片的制作；
[0009]步骤五、将整体芯片进行切割：将整体芯片依次通过研磨、精抛、背镀和切割的工艺，将整体芯片切割成为一颗颗独立的发光二极管芯片；
[0010]步骤六、将每颗发光二极管芯片翻转至高温膜；
[0011]步骤七、制备绝缘包覆层。
[0012]可选的，所述衬底材料设置为蓝宝石衬底材料。
[0013]可选的，制备透明扩展层的具体过程如下：
[0014]S2.1、采用蒸镀设备或者溅射设备通过高温退火工艺在发光二极管外延片上蒸镀或者溅射一层具有透明效果且导电的透明扩展层；
[0015]S2.2、在透明扩展层上采用匀胶、曝光、显影、坚膜工艺制备出芯片图形，而后经过ITO蚀刻液对图形区域以外的透明扩展层进行ITO腐蚀，只保留需要的芯片图形下方的透明扩展层；
[0016]S2.3、通过ICP刻蚀工艺，在透明扩展层上刻蚀出第一半导体层，而后在通过一次ITO腐蚀工艺对芯片的透明扩展层进行向内腐蚀，让ITO的边缘与ICP刻蚀的边缘有3um的距离空隙，再通过去胶液对光刻胶进行去除。
[0017]可选的，所述透明扩展层的厚度设置为30nm
‑
300nm。
[0018]可选的，所述透明扩展层采用ITO、NI
‑
AU合金或IZO制备而成。
[0019]可选的，制备反射绝缘层的具体过程如下：
[0020]S3.1、采用沉积工艺，在透明扩展层的芯片表面沉积一层反射绝缘层；
[0021]S3.2、再采用黄光光刻工艺，制备层芯片的电极图形，其余地方则被光刻胶保护，只漏出芯片电极位置；
[0022]S3.3、通过蚀刻工艺去除电极位置的反射绝缘层，完成反射绝缘层的制备。
[0023]可选的，所述反射绝缘层包括从下至上依次设置的绝缘保护层、反射层和接触层；
[0024]所述绝缘保护层的材质设置为氧化硅；
[0025]所述反射层设置为布拉格反射层；
[0026]所述接触层的材质设置为氧化硅。
[0027]可选的，将每颗发光二极管芯片翻转至高温膜的具体过程如下：
[0028]通过扩张工艺将每颗发光二极管芯片扩张开后通过高温膜翻转工艺，将每颗发光二极管芯片翻转到高温膜上，翻转后每颗发光二极管芯片的电极面与高温膜相接触；所述电极面为N电极和P电极远离反射绝缘层的端面。
[0029]可选的，制备绝缘包覆层的具体过程如下：
[0030]通过ALD沉积设备，在把高温膜上面的发光二极管芯片沉积一层绝缘包覆层，并要求绝缘包覆层将发光二极管芯片中除电极位置外的其余位置均被包覆。
[0031]本专利技术还提供了一种应用如上述所述的制备方法所制备的发光二极管芯片。
[0032]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0033]本专利技术所提供的发光二极管芯片的制备方法，其具有工艺简洁(只需要进行两次黄光光刻即可完成)且能够有效提升芯片的稳定性和可靠性、有利于产业化制备的特点。本专利技术最大的特色在于不需要经过深刻蚀就可以实现倒装芯片制备，采用的是在芯片分开后通过镀膜实现绝缘。
[0034]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0035]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0036]图1是本专利技术实施例中一种发光二极管芯片的结构示意图。
[0037]其中：
[0038]1、衬底材料，2、缓冲结构层，3、第一半导体层，4、多量子阱层，5、第二半导体层，6、透明扩展层，7、反射绝缘层，8、N电极，9、P电极，10、绝缘包覆层。
具体实施方式
[0039]为使本专利技术的上述目的、特征和优点等能够更加明确易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本专利技术附图均采用简化的形式且均使用非精确比例，仅用以方便、清晰地辅助说明本专利技术实施；本专利技术中所提及的若干，并非限于附图实例中具体数量；本专利技术中所提及的
‘
前
’‘
中
’‘
后
’‘
左
’‘
右
’‘
上
’‘
下
’‘
顶部
’‘
底部
’‘
中
部
’
等指示的方位或位置关系，均基于本专利技术附图所示的方位或位置关系，而不指示或暗示所指的装置或零部件必须具有特定的方位，亦不能理解为对本专利技术的限制。
[0040]实施例：
[0041]本专利技术提供的一种发光二极管芯片的制备方法，包括以下步骤：
[0042]步骤一、制备发光二极管外延片：在衬底材料1的上方依次生长出缓冲结构层2、第一半导体层3、多量子阱层4和第二半导体层5，以制备出完整的发光二极管外延片；其中，衬底材料1优选设置为蓝宝石衬底。
[0043]步骤二、制备透明扩展层：采用蒸镀设备或者溅射设备通过高温退火工艺在发光二极管外延片上蒸镀或者溅射一层厚度为30nm
‑
300nm的具有透明效果并且可以导电的透明扩展层6；其中，透明扩展层6采用的材料可以为ITO、NI
‑
AU合金、IZO等。
[0044]在透明扩展层6上采用匀胶、曝光、显影、坚膜等工艺制备出芯片图形，而后经过ITO蚀刻液对图形区域以外的透明扩展层6进行ITO腐蚀，只保留需要的芯片图形下方的透明扩展层6，其余本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、制备发光二极管外延片：在衬底材料(1)的上方依次设置缓冲结构层(2)、第一半导体层(3)、多量子阱层(4)和第二半导体层(5)，以制备出完整的发光二极管外延片；步骤二、制备透明扩展层(6)：在发光二极管外延片上设置一层具有透明效果且导电的透明扩展层(6)；步骤三、制备反射绝缘层(7)：在透明扩展层(6)的芯片表面沉积一层反射绝缘层(7)；步骤四、制备整体芯片：通过蒸镀工艺在反射绝缘层(7)上设置分别间隔设置的N电极(8)和P电极(9)，完成整体芯片的制作；步骤五、将整体芯片进行切割：将整体芯片依次通过研磨、精抛、背镀和切割的工艺，将整体芯片切割成为一颗颗独立的发光二极管芯片；步骤六、将每颗发光二极管芯片翻转至高温膜；步骤七、制备绝缘包覆层(10)。2.根据权利要求1所述的发光二极管芯片的制备方法，其特征在于，所述衬底材料(1)设置为蓝宝石衬底材料。3.根据权利要求1所述的发光二极管芯片的制备方法，其特征在于，制备透明扩展层的具体过程如下：S2.1、采用蒸镀设备或者溅射设备通过高温退火工艺在发光二极管外延片上蒸镀或者溅射一层具有透明效果且导电的透明扩展层(6)；S2.2、在透明扩展层(6)上采用匀胶、曝光、显影、坚膜工艺制备出芯片图形，而后经过ITO蚀刻液对图形区域以外的透明扩展层(6)进行ITO腐蚀，只保留需要的芯片图形下方的透明扩展层(6)；S2.3、通过ICP刻蚀工艺，在透明扩展层(6)上刻蚀出第一半导体层(3)，而后在通过一次ITO腐蚀工艺对芯片的透明扩展层(6)进行向内腐蚀，让ITO的边缘与ICP刻蚀的边缘有3um的距离空隙，再通过去胶液对光刻胶进行去除。4.根据权利要求3所述的发光二极管芯片的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周智斌，汪延明，何强，
申请(专利权)人：湘能华磊光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：