CN105845803A - 一种高亮倒装led芯片制备方法 - Google Patents

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    • H—ELECTRICITY
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    • H01L2933/0025—Processes relating to coatings

Abstract

本发明提供一种高亮倒装LED芯片制备方法，包括以下步骤：步骤一、首先在清洗干净的LED外延片沉积一定厚度的SiO2或SiN薄膜；依据需要进行黄光图形制程，将SiO2或SiN薄膜采用腐蚀方式，制备CB结构；步骤二、进行ITO薄膜沉积；步骤三、依据需要进行黄光图形制程，步骤四、依据需要进行黄光图形制程制备PN电极；步骤五、进行无Ag氧化物高反射率薄膜沉积，步骤六、依据需要进行黄光图形制程，进行键合层制备。本发明将通过CB阻挡结构、ITO扩展、无Ag氧化物高反射率薄膜等技术制备的倒装芯片。在功率、出光效率及热性能方面又突破性提升，在高工作电流条件下工作电压较低适合更高的电流密度工作。本发明采用的无Ag高反膜对光的反射率达到了99％，且工艺更简洁。

Description

一种高亮倒装LED芯片制备方法
技术领域
本发明涉及光电技术领域，具体为一种高亮倒装LED芯片制备方法。
背景技术
LED因具有色纯度高、响应速度快、体积小、可靠性好、寿命长、环保等优点，无疑成为最受重视的光源技术。如何提高及发光效率是一直以来的研究重点。
LED的发光效率主要有三方面因素：器件的内量子效率、载流子注入效率和光出射效率。对GaN基LED的器件而言，通过改善量子阱、异质结构载流子限制效应以及量子限制斯塔克效应和提高空穴的注入和降低电子的泄漏已将内量子效率、载流子注入效率已达较高水平，而相对前两者其光出射效率受制于全反射，仅有极少部分光可逃逸。所以如何提高LED光出射效率，成为LED芯片制备亟需解决的突出问题。
传统正装的LED芯片，其PN电极与发光区设置在同一侧，电极、引线及键合线将阻挡及吸收部分出光，影响其光出射效率。同时，该结构导热路径相对较长，且衬底的热导系数低，使得正装结构芯片在功率、出光效率及热性能方面无法达到较优效果。而倒装结构芯片技术却很好的解决了上述问题。
目前，倒装芯片的反射层使用Ag，依据银的特性，其反射率不足92％，且在短波段其反射率更低，另外Ag反射层倒装结构芯片制程相对复杂，IR率低不易控制。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种高亮倒装LED芯片制备方法，以解决上述背景技术中的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现，一种高亮倒装LED芯片制备方法，包括以下步骤：
步骤一、首先在清洗干净的LED外延片沉积一定厚度的SiO2或SiN薄膜；依据需要进行黄光图形制程，将SiO2或SiN薄膜采用腐蚀方式，制备CB结构；
步骤二、进行ITO薄膜沉积；依据需要进行黄光图形制程，对ITO薄膜进行腐蚀，该工序采用ITO过腐蚀工艺进行；进行ICP等离子体刻蚀、去光阻；
步骤三、依据需要进行黄光图形制程，进行ISO深刻蚀，将刻蚀区域GaN刻蚀完全，并去光阻；
步骤四、依据需要进行黄光图形制程制备PN电极；
步骤五、进行无Ag氧化物高反射率薄膜沉积，使用DBR镀膜设备进行光子晶体高反膜之制备，使用SiO2、Ti3O5制备480nm-700nm高反膜或者SiO2、Ta2O5制备250nm-500nm高反膜，该高反膜与常规DBR膜层存在一定的差异，主要体现在反射率高，绝缘性能高，反射谱宽等特点；并依据需要进行黄光图形制程，采用ICP等离子体将部分无Ag氧化物高反射率薄膜刻蚀去除；
步骤六、依据需要进行黄光图形制程，进行键合层制备。
进一步地，所述黄光图形制程包括匀胶、曝光、显影步骤。
进一步地，步骤一中所述的SiO2或SiN其厚度依据为LED芯片波长，其厚度范围为
进一步地，步骤二中所述的ITO厚度为ITO过腐蚀使得ITO至光阻间距为1um-3um。
进一步地，步骤四中PN电极采用的为厚光阻，其厚度为4um-7um，其导电材料为Cr、Ti、Al、Ni、Au。
进一步地，步骤五中所述的无Ag氧化物高反射率薄膜，其材料为SiO2、Ti3O5、Ta205,其薄膜反射率为99％。
进一步地，步骤六中所述的键合层采用的为厚光阻，其厚度为4um-7um，其导电材料为Al、Ni、Au；
与已公开技术相比，本发明存在以下优点：本发明将通过CB阻挡结构、ITO扩展、无Ag氧化物高反射率薄膜等技术制备的倒装芯片。相比正装结构，在功率、出光效率及热性能方面又突破性提升，正装vs倒装-IV特性曲线比较，可以看出倒装芯片的在高工作电流条件下工作电压较低适合更高的电流密度工作。无Ag高反膜与Ag反射膜反射率比较，Ag反射技术的光发射率为92％，而本发明采用的无Ag高反膜对光的反射率达到了99％，且工艺更简洁。
附图说明
图1为本发明的正装和倒装-IV特性曲线。
图2为本发明的无Ag高反膜与Ag反射膜反射率。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种高亮LED倒装芯片的制备方法，其制备方法如下步骤：
步骤一、首先在清洗干净的LED外延片沉积厚度的SiO2；
步骤二、依据需要进行黄光图形制程(其制程包括匀胶、曝光、显影)，将上述SiO2薄膜使用BOE进行腐蚀，腐蚀时间为120S，腐蚀后进行去胶，制备CB结构,其中光刻胶KMP-3200；
步骤三、进行ITO薄膜沉积，采用喷溅的方式沉积
步骤四、依据需要进行黄光图形制程(其制程包括匀胶、曝光、显影)，对上述ITO薄膜使用ITO蚀刻液进行腐蚀，该工序采用ITO过腐蚀工艺进行，腐蚀时间300S；其中光刻胶KMP-3200；
步骤五、进行ICP等离子体刻蚀、去胶；
步骤六、依据需要进行黄光图形制程(其制程包括匀胶、曝光、显影)，进行ISO深刻蚀，将刻蚀区域GaN刻蚀完全并去胶，其中光刻胶AZ-4620；
步骤七、依据需要进行黄光图形制程(其制程包括匀胶、曝光、显影)制备PN导电Finger，其中光刻胶NL-710；
步骤八、使用光驰1300型号设备、SiO2/Ta2O5材料进行氧化物高反射率薄膜沉积，薄膜总厚度为5.6um；并依据需要进行黄光图形制程(其制程包括匀胶、曝光、显影)，采用ICP等离子体将部分高反射率薄膜刻蚀去除并去胶，其中光刻胶AZ-4620；
步骤九、依据需要进行黄光图形制程(其制程包括匀胶、曝光、显影)，进行键合层制备，其中光刻胶NL-710。
实施例2：
一种高亮LED倒装芯片的制备方法，其制备方法如下步骤：
步骤一、首先在清洗干净的LED外延片沉积厚度的SiO2；
步骤二、依据需要进行黄光图形制程(其制程包括匀胶、曝光、显影)，将上述SiO2薄膜使用BOE进行腐蚀，腐蚀时间为120S，腐蚀后进行去胶，制备CB结构,其中光刻胶KMP-3200；
步骤三、进行ITO薄膜沉积，采用Sputter方式沉积
步骤四、依据需要进行黄光图形制程(其制程包括匀胶、曝光、显影)，对上述ITO薄膜使用ITO蚀刻液进行腐蚀，该工序采用ITO过腐蚀工艺进行，腐蚀时间300S；其中光刻胶KMP-3200；
步骤五、进行ICP等离子体刻蚀、去胶；
步骤六、依据需要进行黄光图形制程(其制程包括匀胶、曝光、显影)，进行ISO深刻蚀，将刻蚀区域GaN刻蚀完全并去胶，其中光刻胶AZ-4620；
步骤七、依据需要进行黄光图形制程(其制程包括匀胶、曝光、显影)制备PN导电finger，其中光刻胶NL-710；
步骤八、使用光驰1300型号设备、SiO2/Ta2O5材料进行氧化物高反射率薄膜沉积，薄膜总厚度为4.3um；并依据需要进行黄光图形制程(其制程包括匀胶、曝光、显影)，采用ICP等离子体将部分高反射率薄膜刻蚀去除并去胶，其中光刻胶AZ-4620；
步骤九、依据需要进行黄光图形制程(其制程包括匀胶、曝光、显影)，进行键合层制备，其中光刻胶NL-710。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种高亮倒装LED芯片制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、首先在清洗干净的LED外延片沉积一定厚度的SiO2或SiN薄膜；依据需要进行黄光图形制程，将SiO2或SiN薄膜采用腐蚀方式，制备CB结构；
步骤二、进行ITO薄膜沉积；依据需要进行黄光图形制程，对ITO薄膜进行腐蚀，该工序采用ITO过腐蚀工艺进行；进行ICP等离子体刻蚀、去光阻；
步骤三、依据需要进行黄光图形制程，进行ISO深刻蚀，将刻蚀区域GaN刻蚀完全，并去光阻；
步骤四、依据需要进行黄光图形制程制备PN电极；
步骤五、进行无Ag氧化物高反射率薄膜沉积，使用DBR镀膜设备进行光子晶体高反膜之制备，使用SiO2、Ti3O5制备480nm-700nm高反膜或者SiO2、Ta2O5制备250nm-500nm高反膜，并依据需要进行黄光图形制程，采用ICP等离子体将部分无Ag氧化物高反射率薄膜刻蚀去除；
步骤六、依据需要进行黄光图形制程，进行键合层制备。
2.根据权利要求1所述的一种高亮倒装LED芯片制备方法，其特征在于：所述黄光图形制程包括匀胶、曝光、显影步骤。
3.根据权利要求1所述的一种高亮倒装LED芯片制备方法，其特征在于：步骤一中所述的SiO2或SiN其厚度依据为LED芯片波长，其厚度范围为
4.根据权利要求1所述的一种高亮倒装LED芯片制备方法，其特征在于：步骤二中所述的ITO厚度为ITO过腐蚀使得ITO至光阻间距为1um-3um。
5.根据权利要求1所述的一种高亮倒装LED芯片制备方法，其特征在于：步骤四中PN电极采用的为厚光阻，其厚度为4um-7um，其导电材料为Cr、Ti、Al、Ni、Au。
6.根据权利要求1所述的一种高亮倒装LED芯片制备方法，其特征在于：步骤五中所述的无Ag氧化物高反射率薄膜，其材料为SiO2、Ti3O5、Ta2O5,其薄膜反射率为99％。
7.根据权利要求1所述的一种高亮倒装LED芯片制备方法，其特征在于：步骤六中所述的键合层采用的为厚光阻，其厚度为4um-7um，其导电材料为Al、Ni、Au。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105261691A (zh) * 2015-09-08 2016-01-20 圆融光电科技股份有限公司 发光二极管倒装芯片的制备方法及发光二极管倒装芯片

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