一种AC LED芯片的制备方法技术

本发明专利技术提供一种ACLED芯片的制备方法，通过先在相邻微晶的负极和正极之间沉积微晶连线，同时在芯片正负电极上实现预沉积，即在芯片正负电极上也预先沉积与微晶连线相同的材料；然后在预沉积的芯片正负电极处利用化学还原镀金的方法沉积金，因为化学还原镀金只有在金的表面才能够沉积，由此可以实现打线所需要的正负电极厚度，即把预沉积的微晶连线厚度增加到打线所需要的厚度1.5-2微米。因此，在有效形成数十纳米厚的微晶电极和1.5-2微米厚的芯片正负电极的同时，既没有电镀的整面导电问题，又没有电子束蒸发镀金的浪费问题，可以很好的避免Au的浪费，有效地降低了ACLED芯片的生产成本。

【技术实现步骤摘要】
—种AC LED芯片的制备方法
本专利技术属于半导体领域，尤其涉及一种AC LED芯片的制备方法。
技术介绍
传统的LED都是使用直流DC驱动的，而在AC-DC和DC-DC的转换过程中，电力损耗达20%-30%，致使电路效率难以超过80%。而使用晶元级串联技术的AC LED仅需串接一个限流电阻就可以利用交流市电直接驱动，不必进行AC-DC的转换，也不需要DC-DC降压式恒流源驱动电路，完全颠覆了传统LED的应用，真正达到了节能与高效。在AC LED芯片中，微晶之间靠金(Au)线连接，其主要起电流导通桥梁的作用，以便电流从一颗微晶的负极顺利地流入相邻微晶的正极，一般只需要沉积数十纳米的Au线即可。而作为整颗AC LED芯片的正负极，由于封装制程的打线需要，因此要求芯片的正负极达到一定的厚度，一般在1. 5-2微米之间。因此，在制备AC LED芯片时，如果用现有电子束蒸发的方法，同时蒸镀芯片正负电极和微晶连线，将会导致作为微晶连线作用的Au线的极度浪费；而且在用电子束蒸发方法制备芯片正负电极时，Au的有效利用率只有20%左右， 也造成了 Au的极大浪费，提高了生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种AC LED芯片的制备方法，在有效形成微晶电极和芯片正负电极的同时，可以很好的避免Au的浪费，有效地降低了 AC LED芯片的生产成本。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的一种AC LED芯片的制备方法，包括以下步骤511、在衬底上生长出具有缓冲层、η型氮化物层、发光层和P型氮化物层的外延片；512、在外延片上刻蚀出多个间隔排列的台阶，每个台阶的刻蚀深度至η型氮化物层；513、在每个台阶上刻蚀出沟槽，沟槽的刻蚀深度至衬底且刻蚀宽度小于台阶的刻蚀宽度，由此在外延片上形成多个间隔排列的微晶；514、在相邻微晶的负极和正极之间形成钝化层；515、在芯片和微晶的正极上形成电流扩散层；516、在相邻微晶的负极和正极之间沉积微晶连线，同时在芯片正负电极上实现预沉积；517、在芯片上除正负电极之外的区域形成第一保护层；518、在预沉积的芯片正负电极处利用化学还原镀金方法沉积金。本专利技术提供的AC LED芯片的制备方法中，先在相邻微晶的负极和正极之间沉积微晶连线，同时在芯片正负电极上实现预沉积，即在芯片正负电极上也预先沉积与微晶连线相同的材料；然后在预沉积的芯片正负电极处利用化学还原镀金的方法沉积金，因为化学还原镀金只有在金的表面才能够沉积，由此可以实现打线所需要的正负电极厚度，即把预沉积的微晶连线厚度增加到打线所需要的厚度1. 5-2微米。因此，在有效形成微晶电极和芯片正负电极的同时，可以很好的避免Au的浪费，有效地降低了 AC LED芯片的生产成本。 附图说明图1是本专利技术提供的AC LED芯片制备方法的流程示意图。图2是本专利技术提供的AC图3是本专利技术提供的AC图4是本专利技术提供的AC图5是本专利技术提供的AC图6是本专利技术提供的AC图7是本专利技术提供的AC 极后的结构示意图。图8是本专利技术提供的AC图9是本专利技术提供的ACLED芯片制备方法中外延片的结构示意图。LED芯片制备方法中形成台阶后的结构示意图。LED芯片制备方法中形成沟槽后的结构示意图。LED芯片制备方法中形成钝化层后的结构示意图。LED芯片制备方法中形成电流扩散层后的结构示意图。 LED芯片制备方法中形成微晶连线和预沉积芯片正负电LED芯片制备方法中形成第一保护层后的结构示意图。 LED芯片制备方法中形成芯片正负电极后的结构示意图。图10是本专利技术提供的AC LED芯片制备方法中形成荧光粉涂层后的结构示意图。图11是本专利技术提供的AC LED芯片制备方法中形成第二保护层后的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参考图1所示，一种AC LED芯片的制备方法，该方法包括以下步骤511、在衬底上生长出具有缓冲层、η型氮化物层、发光层和P型氮化物层的外延片；512、在外延片上刻蚀出多个间隔排列的台阶，每个台阶的刻蚀深度至η型氮化物层；513、在每个台阶上刻蚀出沟槽，沟槽的刻蚀深度至衬底且刻蚀宽度小于台阶的刻蚀宽度，由此在外延片上形成多个间隔排列的微晶；514、在相邻微晶的负极和正极之间形成钝化层；515、在芯片和微晶的正极上形成电流扩散层；516、在相邻微晶的负极和正极之间沉积微晶连线，同时在芯片正负电极上实现预沉积；517、在芯片上除正负电极之外的区域形成第一保护层；518、在预沉积的芯片正负电极处利用化学还原镀金方法沉积金。本专利技术提供的AC LED芯片的制备方法中，先在相邻微晶的负极和正极之间沉积微晶连线，同时在芯片正负电极上实现预沉积，即在芯片正负电极上也预先沉积与微晶连线相同的材料；然后在预沉积的芯片正负电极处利用化学还原镀金的方法沉积金，因为化学还原镀金只有在金的表面才能够沉积，由此可以实现打线所需要的正负电极厚度，即把预沉积的微晶连线厚度增加到打线所需要的厚度1. 5-2微米。因此，在有效形成数十纳米厚的微晶电极和1. 5-2微米厚的芯片正负电极的同时，既没有电镀的整面导电问题，又没有电子束蒸发镀金的浪费问题，可以很好的避免Au的浪费，有效地降低了 AC LED芯片的生产成本。以下将通过具体的实施方式介绍本专利技术提供的AC LED芯片的制备方法。请参考图2所示，所述步骤Sll中，在衬底101上生长出具有缓冲层102、η型氮化物层103、发光层104和P型氮化物层105的外延片；其中，所述衬底101的材料可选用 Al2O3，其外延片的具体生长方法可采用本领域技术人员所熟知的M0CVD，因此不再赘述。请参考图3所示，所述步骤S12中，在外延片上刻蚀出多个间隔排列的台阶，每个台阶的刻蚀深度至η型氮化物层；其中，所述台阶的刻蚀可以采用光刻和感应耦合等离子体(ICP)技术完成，具体可利用光刻技术形成具有所需图案的光刻胶保护层，再利用ICP技术对未被光刻胶保护的部分进行台阶(Mesa)刻蚀，确保刻蚀至η型氮化物层比如GaN区域，然后用去胶液去除光刻胶，由此可以在每颗芯片上刻蚀出数十至百个台阶，每个台阶间隔排列在外延芯片上。作为一种具体的实施例，所述台阶的刻蚀深度为1. 2-1. 4微米，宽度为40-45微米；其中，所述台阶的宽度与光刻中掩膜版的设计有关，一般略大于芯片负极的尺寸。请参考图4所示，所述步骤S13中，在每个台阶上刻蚀出沟槽，沟槽的刻蚀深度至衬底且刻蚀宽度小于台阶的刻蚀宽度，由此在外延片上形成多个间隔排列的微晶；其中，所述沟槽的刻蚀与台阶的刻蚀类似，也可采用光刻和感应耦合等离子体(ICP)技术完成，具体可利用光刻技术形成具有所需图案的光刻胶保护层，再利用ICP技术对未被光刻胶保护的部分进行沟槽刻蚀，确保刻蚀至衬底层比如Al2O3区域，然后用去胶液去除光刻胶，由此可以在每个台阶上刻蚀出沟槽，且刻蚀宽度小于台阶的刻蚀宽度；至此，完成在外延芯片上微晶的间隔排 列，而沟槽达到隔离相邻微晶的作用。作为一种具体的实施例，所述沟槽的刻蚀深度为6-7微米，宽度为20-25微米。请参考图5所示，所述步骤S14中，在相邻微晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种AC?LED芯片的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S11、在衬底上生长出具有缓冲层、n型氮化物层、发光层和p型氮化物层的外延片；S12、在外延片上刻蚀出多个间隔排列的台阶，每个台阶的刻蚀深度至n型氮化物层；S13、在每个台阶上刻蚀出沟槽，沟槽的刻蚀深度至衬底且刻蚀宽度小于台阶的刻蚀宽度，由此在外延片上形成多个间隔排列的微晶；S14、在相邻微晶的负极和正极之间形成钝化层；S15、在芯片和微晶的正极上形成电流扩散层；S16、在相邻微晶的负极和正极之间沉积微晶连线，同时在芯片正负电极上实现预沉积；S17、在芯片上除正负电极之外的区域形成第一保护层；S18、在预沉积的芯片正负电极处利用化学还原镀金方法沉积金。

【技术特征摘要】
1.一种AC LED芯片的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤511、在衬底上生长出具有缓冲层、η型氮化物层、发光层和P型氮化物层的外延片；512、在外延片上刻蚀出多个间隔排列的台阶，每个台阶的刻蚀深度至η型氮化物层；513、在每个台阶上刻蚀出沟槽，沟槽的刻蚀深度至衬底且刻蚀宽度小于台阶的刻蚀宽度，由此在外延片上形成多个间隔排列的微晶；514、在相邻微晶的负极和正极之间形成钝化层；515、在芯片和微晶的正极上形成电流扩散层；516、在相邻微晶的负极和正极之间沉积微晶连线，同时在芯片正负电极上实现预沉积；517、在芯片上除正负电极之外的区域形成第一保护层；518、在预沉积的芯片正负电极处利用化学还原镀金方法沉积金。2.根据权利要求1所述的ACLED芯片的制备方法，其特征在于，所述步骤S12中，台阶的刻蚀深度为1. 2-1. 4微米，宽度为40-45微米。3.根据权利要求1所述的ACLED芯片的制备方法，其特征在于，所述步骤S13中，沟槽的刻蚀深度为6-7微米，宽度为20-25微米。4.根据权利要求1所述的ACLED芯片的制备方法，其特征在于，所述步骤S14中，钝化层的材料为二氧化硅或氮化硅。5.根据权利要求1所述的ACLED芯片的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈万世，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：