便于打线的LED芯片及其制备方法技术

本发明专利技术揭示了一种便于打线的LED芯片及其制备方法，该LED芯片包括：衬底；外延层，所述外延层具有第一电极制备区和第二电极制备区，所述第一电极制备区上具有第一电极粗化区，所述第二电极制备区上具有第二电极粗化区；第一电极，所述第一电极设置于所述第一电极制备区上；第二电极，所述第二电极设置于所述第二电极制备区上。同时本发明专利技术提供该LED芯片的制备方法，包括：提供衬底；在所述衬底上制备外延层；对所述第一电极制备区和第二电极制备区分别进行粗化形成第一电极粗化区和第二电极粗化区；制备第一电极和第二电极。本发明专利技术制备的LED芯片解决了电极与外延层的黏附性差，电极易脱落和打线困难等问题，提高了打线成功的概率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光二级管(LED)制造领域，特别是涉及ー种便于打线的LED芯片及其制备方法。
技术介绍
自从20世纪90年代初氮化镓基LED商业化以来，LED的应用领域得到迅速的扩大，扩大的市场又不断对LED提出新的技术要求，促使LED的结构向更完善、更成熟的方向发展。近年来国内LED企业在政府的鼓励扶持下，通过北京奥运会、上海世博会、广州亚运会、深圳大运会和“十城万盏”等又获得了进ー步的发展。随着图形化蓝宝石衬底(Patterned Sapphire Substrate,简称PSS)的引入及外延层半导体材料外延生长技术的不断改进，外延层半导体材料的晶体质量得到了很大的提高，从而降低了由于晶格缺陷及 材料吸收造成的光能损失，而且減少了由于界面全反射造成的光能损失，大大提高了 LED芯片的外量子效率，满足了现阶段景观照明和通用照明对LED芯片亮度的需求。然而外延层半导体材料的晶体质量的提高，使得晶格缺陷的減少，从而大大降低了外延层上表面的粗糙度，降低了电极与外延层的黏附性，造成电极脱落和打线困难等异常现象。因此，如何提高电极与外延层的黏附性，解决电极脱落和打线困难等问题，已成为本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种便于打线的LED芯片及其制备方法，以解决现有的电极与外延层的黏附性差，电极易脱落和打线困难等问题，提高了打线成功的概率。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种便于打线的LED芯片，包括衬底；外延层，所述外延层设置于所述衬底上，所述外延层具有第一电极制备区和第二电极制备区，所述第一电极制备区和所述第二电极制备区彼此独立，所述第一电极制备区内具有第一电极粗化区，所述第二电极制备区内具有第二电极粗化区；第一电极，所述第一电极设置于所述第一电极制备区上；以及第二电极，所述第二电极设置于所述第二电极制备区上。进ー步的，所述衬底为图形化衬底或非图形化衬底。进ー步的，所述衬底的材料为蓝宝石、碳化硅、氧化镁或氧化锌。进ー步的，所述外延层包括自上至下依次层叠设置的第一限制层、发光外延层和第二限制层，所述第一电极制备区位于所述第一限制层上，所述第二限制层包括第一区域和第二区域，所述发光外延层和第二限制层位于所述第一区域上，所述第二电极制备区位于所述第二区域内。进ー步的，所述外延层上还具有透明导电层，所述透明导电层位于所述第一限制层上，所述透明导电层露出部分所述第一电极制备区，露出部分的第一电极制备区中包括第一电极粗化区。进ー步的，所述第一电极粗化区的面积小于等于所述第一电极制备区的面积，所述第二电极粗化区的面积小于等于所述第二电极制备区的面积。进ー步的，所述第一电极粗化区和所述第二电极粗化区均具有纳米图案，所述纳米图案的长、宽、高以及相邻纳米图案之间的间距均在IOnm 200nm之间。进一步的，所述纳米图案为无序排列。进ー步的，所述第一电极和所述第二电极的上表面均具有粗糙表面。进ー步的，所述第一电极和第二电极均包括自下至上依次层叠的欧姆接触层、过渡层及主电极层。 进ー步的，所述主电极层的材料为金属铝，厚度为IO2人 IO5A,,进ー步的，在所述外延层、第一电极以及第ニ电极上还设置有钝化保护膜，所述钝化保护膜覆盖所述第一电极的边缘并露出第一电极的中间区域，所述钝化保护膜覆盖所述第二电极的边缘并露出第二电极的中间区域。同时，本专利技术还提供一种便于打线的LED芯片的制备方法，包括提供衬底；在所述衬底上制备外延层，所述外延层具有第一电极制备区和第二电极制备区，所述第一电极制备区和所述第二电极制备区彼此独立；对所述第一电极制备区和第二电极制备区分别进行粗化形成第一电极粗化区和第二电极粗化区，以得到具有第一电极粗化区的第一电极制备区和具有第二电极粗化区的第二电极制备区；制备第一电极和第二电极，所述第一电极设置于具有所述第一粗化区的第一电极制备区上，所述第二电极设置于具有所述第二粗化区的第二电极制备区上。进ー步的，所述衬底为图形化衬底或非图形化衬底，所述衬底的材料为蓝宝石、碳化硅、氧化镁或氧化锌。进ー步的，所述外延层包括自上至下依次层叠设置的第一限制层、发光外延层和第二限制层，所述第二限制层包括第一区域和第二区域，在所述衬底上制备外延层的步骤包括在所述衬底上沉积所述第二限制层；在所述第二限制层上沉积所述发光外延层；在所述发光外延层上沉积所述第一限制层；以及选择性刻蚀所述第一限制层、发光外延层以及第ニ限制层，以使所述发光外延层和第二限制层位于所述第二限制层的所述第一区域上，所述第二限制层的第二区域具有露出的第二限制层台面，所述第一电极制备区位于所述第一限制层内，所述第二电极制备区位于所述第二限制层台面内。进ー步的，在所述发光外延层上沉积第一限制层步骤和选择性刻蚀所述第一限制层、发光外延层以及第ニ限制层步骤之间还包括在所述第一限制层上沉积透明导电层；以及选择性刻蚀所述透明导电层，使所述透明导电层露出部分所述第一电极制备区，露出部分的第一电极制备区中包括第一电极粗化区。进ー步的，所述第一电极粗化区的面积小于等于所述第一电极制备区的面积，所述第二电极粗化区的面积小于等于所述第二电极制备区的面积。进ー步的，所述第一电极粗化区和所述第二电极粗化区均具有纳米图案，所述纳米图案的长、宽、高以及相邻纳米图案之间的间距均在IOnm 200nm之间，所述纳米图案为无序排列。进ー步的，所述第一电极和所述第二电极的上表面均具有粗糙表面。进ー步的，所述第一电极和第二电极均包括自下至上依次层叠的欧姆接触层、过渡层及主电极层。进ー步的，所述主电极层的材料为金属铝，厚度为丨O2人 IO5人。进ー步的，对所述第一电极制备区和第二电极制备区分别进行粗化形成第一电极 粗化区和第二电极粗化区的步骤包括 在所述外延层上形成掩膜层，所述掩膜层露出需要形成第一电极粗化区的第一电极制备区和需要形成第二电极粗化区的第二电极制备区；以及对所述露出的需要形成第一电极粗化区的第一电极制备区和需要形成第二电极粗化区的第二电极制备区进行粗化，形成第一电极粗化区和第二电极粗化区。进ー步的，采用干法刻蚀エ艺或湿法腐蚀エ艺对需要形成第一电极粗化区的第一电极制备区和需要形成第二电极粗化区的第二电极制备区进行粗化，以得到所述第一电极粗化区和第二电极粗化区。进ー步的，所述干法刻蚀エ艺的刻蚀气体包含氩气，氩气用于对第一电极粗化区进行离子轰击。进ー步的，所述湿法腐蚀エ艺为高温腐蚀エ艺，腐蚀液为硫酸、盐酸、硝酸及磷酸中的ー种或几种，反应温度为150°C 300°C，反应时间为I分钟 15分钟。进ー步的，所述腐蚀液为硫酸和磷酸按I : 3 10 : I的比例组成的混酸。进ー步的，在所述外延层和第一电极上还设置钝化保护膜，所述钝化保护膜的制备步骤包括在所述外延层、第一电极和第二电极上沉积钝化保护膜；以及经过刻蚀エ艺，刻蚀所述第一电极中间区域的钝化保护膜和所述第二电极中间区域的钝化保护膜。与现有技术相比，本专利技术提供的便于打线的LED芯片及其制备方法具有以下优点I、本专利技术所述的便于打线的LED芯片及其制备方法，该种便于打线的LED芯片的外延层具有第一电极制备区和第二电极制备区，对第一电极制备区进行粗化形成第一电极粗化区，并对第二电极制备区进行粗化形成第二电极粗化区，第一电极粗化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便于打线的LED芯片,包括 衬底； 外延层，所述外延层设置于所述衬底上，所述外延层具有第一电极制备区和第二电极制备区，所述第一电极制备区和所述第二电极制备区彼此独立，所述第一电极制备区内具有第一电极粗化区，所述第二电极制备区内具有第二电极粗化区； 第一电极，所述第一电极设置于所述第一电极制备区上；以及 第二电极，所述第二电极设置于所述第二电极制备区上。2.如权利要求I所述的便于打线的LED芯片，其特征在于，所述衬底为图形化衬底或非图形化衬底。3.如权利要求I所述的便于打线的LED芯片，其特征在于，所述衬底的材料为蓝宝石、碳化硅、氧化镁或氧化锌。4.如权利要求I所述的便于打线的LED芯片，其特征在于，所述外延层包括自上至下依次层叠设置的第一限制层、发光外延层和第二限制层，所述第一电极制备区位于所述第一限制层上，所述第二限制层包括第一区域和第二区域，所述发光外延层和第二限制层位于所述第一区域上，所述第二电极制备区位于所述第二区域内。5.如权利要求4所述的便于打线的LED芯片，其特征在于，所述外延层上还具有透明导电层，所述透明导电层位于所述第一限制层上，所述透明导电层露出部分所述第一电极制备区，露出部分的第一电极制备区中包括第一电极粗化区。6.如权利要求I所述的便于打线的LED芯片，其特征在于，所述第一电极粗化区的面积小于等于所述第一电极制备区的面积，所述第二电极粗化区的面积小于等于所述第二电极制备区的面积。7.如权利要求I所述的便于打线的LED芯片，其特征在于，所述第一电极粗化区和所述第二电极粗化区均具有纳米图案，所述纳米图案的长、宽、高以及相邻纳米图案之间的间距均在IOnm 200nm之间。8.如权利要求7中所述的便于打线的LED芯片，其特征在于，所述纳米图案为无序排列。9.如权利要求I所述的便于打线的LED芯片，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极的上表面均具有粗糙表面。10.如权利要求I所述的便于打线的LED芯片，其特征在于，所述第一电极和第二电极均包括自下至上依次层叠的欧姆接触层、过渡层及主电极层。11.如权利要求10所述的便于打线的LED芯片，其特征在于，所述主电极层的材料为金属招，厚度为102ん、.105112.如权利要求I所述的便于打线的LED芯片，其特征在于，在所述外延层、第一电极以及第ニ电极上还设置有钝化保护膜，所述钝化保护膜覆盖所述第一电极的边缘并露出第一电极的中间区域，所述钝化保护膜覆盖所述第二电极的边缘并露出第二电极的中间区域。13.—种便于打线的LED芯片的制备方法,包括 提供衬底； 在所述衬底上制备外延层，所述外延层具有第一电极制备区和第二电极制备区，所述第一电极制备区和所述第二电极制备区彼此独立；对所述第一电极制备区和第二电极制备区分别进行粗化形成第一电极粗化区和第二电极粗化区，以得到具有第一电极粗化区的第一电极制备区和具有第二电极粗化区的第二电极制备区； 制备第一电极和第二电极，所述第一电极设置于具有所述第一粗化区的第一电极制备区上，所述第二电极设置于具有所述第二粗化区的第二电极制备区上。14.如权利要求13所述的便于打线的LED芯片的制备方法，其特征在于，所述衬底为图形化衬底或非图形化衬底，所述衬底的材料为蓝宝石、碳化硅、氧化镁或氧化锌。15.如权利要求13所述的便于打线的LED芯片的制备方法，其特征在于，所述外延层包括自上至下依次层叠设置的第一限制层、发光外延层和第二限制层，所述第二限制层包括第一区域和第二区域，在所述衬底上制备外延层的步骤包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁海生，李东昇，马新刚，江忠永，张昊翔，王洋，李超，
申请(专利权)人：杭州士兰明芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：