CN100541850C - 一种发光二极管芯片制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管芯片制造方法，在做芯片的常规工艺之前，采用掩膜技术，用激光划片技术、ICP技术或RIE技术对芯片的走道刻蚀至蓝宝石衬底或刻入蓝宝石衬底5-50微米，再用磷酸(温度为100-220度)、熔融的KOH或加热的浓KOH溶液对芯片的侧壁和暴露在侧壁的N-GaN进行湿法腐蚀，使芯片形成倾斜角小于90度的侧壁或使芯片侧壁底部与蓝宝石衬底部分脱离，形成侧壁向内悬空3-40微米，采用SC-2溶液和有机溶液清洗外延片，再进行ICP或RIE刻蚀至N-GaN，最后做常规工艺。实验结果表明，芯片的出光效率大大提升，其亮度和毫瓦数均比常规工艺芯片提升30%以上。

Description

一种发光二极管芯片制造方法
技术领域
本发明涉及在一种发光二极管制造方法，尤其是指发光二极管芯片制造方法。
背景技术
以GaN为代表的新一代半导体材料以其宽直接带隙(Eg＝3.4eV)、高热导率、高硬度、高化学稳定性、低介电常数、抗辐射等特点获得了人们的广泛关注，在固态照明、固体激光器、光信息存储、紫外探测器等领域都有巨大的应用潜力。按中国2002年的用电情况计算，如果采用固态照明替代传统光源，一年可以省下三峡水电站的发电量，有着巨大的经济、环境和社会效益；而据美国能源部测算，到2010年，全美半导体照明行业产值将达500亿美元。在光信息存储方面，以GaN为基础的固体蓝光激光器可大幅度提高光存储密度。正因为这些优点，GaN被寄予厚望。高亮度InGaN/GaN量子阱结构LEDs已经商品化。
请参见图1A至图1B所示，通常普遍的LED芯片制造工艺采用掩膜后进行等离子体刻蚀，露出N-GaN及芯片走道，然后分别在芯片的同侧做透明电极和N，P电极，现有常规工艺流程为：
1：外延清洗---做透明电极---ICP(RIE)刻蚀至N-GaN---做N/P电极-做钝化(SIO2)层保护电极--背减薄
2：外延清洗---ICP(RIE)刻蚀至N-GaN--做透明电极--做N/P电极---做钝化(SIO2)层保护电极---背减薄
这种工艺对提升芯片的发光亮度非常有限。
因此，有必要对现有发光二极管芯片制造方法作进一步改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于：提供一种发光二极管芯片制造方法，用于提升芯片的发光效率，提高亮度、增加芯片的毫瓦数。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种发光二极管芯片制造方法，所述发光二极管芯片包括蓝宝石衬底、位于蓝宝石衬底上的N-GaN层、位于N-GaN层上的量子阱层以及位于量子阱层上的P-GaN层，采用掩膜后进行刻蚀，露出N-GaN及芯片走道，然后分别在芯片的同侧做透明电极和N、P电极，该方法进一步包括以下步骤：用激光划片技术、ICP技术或RIE技术对芯片的走道刻蚀至蓝宝石衬底或刻入蓝宝石衬底5-50微米，然后用温度为100-220度的磷酸或用温度100度-300度的熔融的KOH或KOH溶液对芯片的侧壁和暴露在侧壁的N-GaN进行湿法腐蚀3-30分钟，使芯片形成倾斜角小于90度的侧壁，再进行ICP或RIE刻蚀至N-GaN。
作为本发明的一种优选方案之一，所述激光划片或ICP技术、RIE技术和磷酸或KOH腐蚀处理芯片走道的技术在ICP刻蚀至N-GaN工艺之后。
作为本发明的一种优选方案之一，所述磷酸或KOH腐蚀处理芯片走道的技术在ICP刻蚀至N-GaN工艺之后。
作为本发明的一种优选方案之一，所述磷酸温度为100-220度，对芯片的侧壁和暴露在侧壁的N-GaN进行湿法腐蚀6分钟。
作为本发明的一种优选方案之一，所述熔融的KOH或KOH溶液的温度为100-300度，对芯片的侧壁和暴露在侧壁的N-GaN进行湿法腐蚀6分钟。
作为本发明的一种优选方案之一，所述磷酸或KOH腐蚀技术使芯片侧壁底部与蓝宝石衬底部分脱离，形成侧壁向内悬空3-40微米。
综上所述，本发明提供一种发光二极管芯片制造方法做芯片的常规工艺之前，采用掩膜技术，用激光划片技术、ICP技术或RIE技术对芯片的走道刻蚀至蓝宝石衬底或刻入蓝宝石衬底5-50微米，用温度为100度-220度的热磷酸或温度为100-300度的熔融的KOH或KOH溶液，对芯片的侧壁和暴露在侧壁的N-GaN进行湿法腐蚀6分钟，使芯片形成倾斜角小于90度的侧壁或使芯片侧壁底部与蓝宝石衬底部分脱离，形成侧壁向内悬空3-40微米，采用SC-2溶液和有机溶液清洗外延的表面，再进行ICP或RIC刻蚀至N-GaN，最后做常规工艺。芯片的亮度和毫瓦数均比常规工艺芯片提升30％以上。
附图说明
图1A是现有发光二极管芯片制造工艺流程示意图；
图1B是现有发光二极管芯片另一制造工艺流程示意图；
图2A是本发明发光二极管芯片制造工艺流程示意图；
图2B是本发明发光二极管芯片另一制造工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的具体实施步骤：
一种发光二极管芯片制造方法，在做芯片的常规工艺中，采用掩膜技术，用激光划片技术、ICP技术或RIE技术对芯片的走道刻蚀至蓝宝石衬底或刻入蓝宝石衬底5-50微米，再用热的磷酸(温度为100-220度)或熔融的KOH或KOH溶液(温度为100-300度)对芯片的侧壁和暴露在侧壁的N-GaN进行湿法腐蚀(3-30)分钟，使芯片形成倾斜角小于90度的侧壁，增加芯片侧壁的光取出效率。
本发明中采用的划片技术和磷酸腐蚀技术处理芯片走道的技术可以用在常规工艺中的任何环节，通过多次实验对比，发现该技术在做制程之前或ICP刻蚀工艺之后均可以得到好的出光效果，同时通过优化磷酸腐蚀技术，发现当芯片侧壁的倾斜角小于90度时，出光效果最佳。
同时，本发明中的磷酸腐蚀芯片走道技术也可以用在常规工艺中的ICP刻蚀工艺之后，同样可以得到好的光取出效率。
请参照图2A到2B所示具体实施例，本发明在做芯片的常规工艺之前，采用掩膜技术，用激光划片技术、ICP技术或RIE技术对芯片的走道刻蚀至蓝宝石衬底或刻入蓝宝石衬底5-50微米，然后用热的浓磷酸(温度为100-220度)熔融的KOH或KOH溶液(温度为100-300度)对芯片的侧壁和暴露在侧壁的N-GaN进行湿法腐蚀6分钟，使芯片形成倾斜角小于90度(最好小于10度)的侧壁，或者用热的浓磷酸(温度为100-220度)、熔融的KOH或KOH溶液(温度为100-300度)腐蚀技术使芯片侧壁底部与蓝宝石衬底部分脱离，形成侧壁向内悬空3-40微米，采用SC-2溶液和有机溶液清洗外延的表面，再进行ICP或RIE刻蚀至N-GaN，最后做常规工艺。实验结果表明，芯片的亮度和毫瓦数均比常规工艺芯片提升30％以上。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案。任何不脱离本发明精神和范围的技术方案，如先进行ICP或RIE刻蚀至N-GaN工艺，再用激光划片技术、ICP技术或RIE技术对芯片的走道进行划片至蓝宝石衬底等步骤均应涵盖在本发明的专利申请范围当中。

Claims (6)

1.一种发光二极管芯片制造方法，所述发光二极管芯片包括蓝宝石衬底、位于蓝宝石衬底上的N-GaN层、位于N-GaN层上的量子阱层以及位于量子阱层上的P-GaN层，采用掩膜后进行刻蚀，露出N-GaN及芯片走道，然后分别在芯片的同侧做透明电极和N、P电极，其特征在于，该方法进一步包括以下步骤：
用激光划片技术、ICP技术或RIE技术对芯片的走道刻蚀至蓝宝石衬底或刻入蓝宝石衬底5-50微米，然后用温度为100-220度的磷酸或用温度为100-300度的熔融的KOH或KOH溶液对芯片的侧壁和暴露在侧壁的N-GaN进行湿法腐蚀3-30分钟，使芯片形成倾斜角小于90度的侧壁，再对芯片的走道的侧壁进行ICP或RIE刻蚀至N-GaN层。
2.如权利要求1所述的发光二极管芯片制造方法，其特征在于：所述激光划片、ICP技术或RIE技术和磷酸或KOH腐蚀处理芯片走道的技术在对芯片的走道的侧壁进行ICP技术刻蚀至N-GaN层工艺之后。
3.如权利要求1所述的发光二极管芯片制造方法，其特征在于：所述磷酸或熔融的KOH或KOH溶液腐蚀处理芯片走道的技术在对芯片的走道的侧壁进行ICP技术刻蚀至N-GaN层工艺之后。
4.如权利要求1所述的发光二极管芯片制造方法，其特征在于：所述磷酸或熔融的KOH或KOH溶液腐蚀技术使芯片侧壁底部与蓝宝石衬底部分脱离，形成侧壁向内悬空3-40微米。
5.如权利要求1所述的发光二极管芯片制造方法，其特征在于：所述磷酸温度为100-220度，对芯片的侧壁和暴露在侧壁的N-GaN进行湿法腐蚀6分钟。
6.如权利要求1所述的发光二极管芯片制造方法，其特征在于：所述熔融的KOH或KOH溶液的温度为100-300度，对芯片的侧壁和暴露在侧壁的N-GaN进行湿法腐蚀6分钟。
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CN103137795A (zh) * 2011-12-02 2013-06-05 上海蓝光科技有限公司 一种GaN基发光二极管芯片晶胞的制备方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101944557B (zh) * 2009-07-10 2012-10-03 东莞市福地电子材料有限公司 氮化镓基大功率芯片侧面的高阶侧腐蚀方法
CN101740692B (zh) * 2009-12-24 2012-10-17 上海蓝光科技有限公司 提高led芯片亮度的方法
CN101834251B (zh) * 2010-05-11 2012-07-04 上海蓝光科技有限公司 一种发光二极管芯片的制造方法
CN101944563B (zh) * 2010-09-03 2013-03-20 湘能华磊光电股份有限公司 Led芯片及其制备方法
KR20130117474A (ko) * 2012-04-18 2013-10-28 서울바이오시스 주식회사 배면에 패턴을 갖는 기판을 구비하는 발광다이오드 및 그의 제조방법
CN102626699A (zh) * 2012-04-25 2012-08-08 华灿光电股份有限公司 一种提高芯片亮度的方法
CN102728578B (zh) * 2012-06-27 2013-07-10 江苏汉莱科技有限公司 一种表面涂有保护液发光二极管芯片激光切割后清理方法
CN102832303B (zh) * 2012-09-05 2014-11-19 安徽三安光电有限公司 一种氮化镓基高亮度发光二极管的制作方法
CN105762250A (zh) * 2016-02-26 2016-07-13 华灿光电股份有限公司 一种发光二极管及其制作方法
CN106449901B (zh) * 2016-09-09 2019-05-14 华灿光电（浙江）有限公司 一种发光二极管的制作方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103137795A (zh) * 2011-12-02 2013-06-05 上海蓝光科技有限公司 一种GaN基发光二极管芯片晶胞的制备方法
CN103137795B (zh) * 2011-12-02 2016-01-20 上海蓝光科技有限公司 一种GaN基发光二极管芯片晶胞的制备方法

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