CN106025013A - 一种高亮度led芯片的制备方法 - Google Patents

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CN106025013A
CN106025013A CN201610605141.5A CN201610605141A CN106025013A CN 106025013 A CN106025013 A CN 106025013A CN 201610605141 A CN201610605141 A CN 201610605141A CN 106025013 A CN106025013 A CN 106025013A
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吴永军
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes

Abstract

本发明提供一种高亮度LED芯片的制备方法，其制备方法包括以下步骤：(1)版图设计时将P‑SiO2开孔取消；(2)版图设计时在MESA光罩上加入ITO开孔，其孔小于原ITO开孔，为ITO过腐蚀工艺留余度，保证ITO过腐蚀后其孔大小与原来一致；(3)调整CB层生长工艺及厚度，保证MESA刻蚀后能有效保护P‑GaN不受损；(4)调整CB层湿法腐蚀速率，保证在第三道光刻时被腐蚀干净，最终外观形貌与四道光刻一致。本发明将包含CB层的高亮度芯片工艺缩减一道光刻，且芯片结构不变，PN‑PAD仍部分与GaN接触，保证电性及外观不变的情况下，保持电极的牢固性及可靠性，降低芯片制备成本及提升生产效率。

Description

一种高亮度LED芯片的制备方法
技术领域
本发明涉及LED芯片设计技术领域，具体为一种高亮度LED芯片的制备方法。
背景技术
目前业内普遍采用电极/finger下垫SiO2/SiNx等绝缘层作为CB(currentbarrier)层的设计方式使得芯片电流分布更均匀，亮度更高，而增加一层图形使得光刻次数从3-4道提升至4-5道，即mesa→CB→ITO→PN-PAD→SiO2(4道光刻将最后两道合并)，前三道顺序随工艺不同可变。另一种方式仍可将光刻次数维持在3道，但该方法P-pad下不做开孔，P-PAD完全不与GaN接触，将大大降低电极牢固性/可靠性，即CB→(mesa+ITO)→(PN-PAD+SiO2)。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种高亮度LED芯片的制备方法，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：一种高亮度LED芯片的制备方法，其LED芯片包括：GaN层，GaN层上设有CB层，CB层上在MESA光罩上加入ITO开孔，GaN层上设有PN-PAD层和SiO2层，其制备方法包括以下步骤：
(1)版图设计时将P-SiO2开孔取消；
(2)版图设计时在MESA光罩上加入ITO开孔，其孔小于原ITO开孔，为ITO过腐蚀工艺留余度，保证ITO过腐蚀后其孔大小与原来一致；
(3)调整CB层生长工艺及厚度，保证MESA刻蚀后能有效保护P-GaN不受损；
(4)调整CB层湿法腐蚀速率，保证在第三道光刻时被腐蚀干净，最终外观形貌与四道光刻一致。
所述GaN层两端设有PN-PAD层，PN-PAD层与GaN层接触，左侧PN-PAD层两侧的GaN层上设有SiO2层，右侧PN-PAD层两侧的GaN层上设有CB层。
与已公开技术相比，本发明存在以下优点：本发明将包含CB层的高亮度芯片工艺缩减一道光刻，且芯片结构不变，PN-PAD仍部分与GaN接触，保证电性及外观不变的情况下，保持电极的牢固性及可靠性，降低芯片制备成本及提升生产效率。
附图说明
图1为本发明的三道光刻CB光刻示意图。
图2为本发明的三道光刻MESA光刻示意图。
图3为本发明的三道光刻PN-PAD层和SiO2层光刻示意图。
图4为本发明的四道光刻CB光刻示意图。
图5为本发明的四道光刻MESA光刻示意图。
图6为本发明的四道光刻ITO光刻示意图。
图7为本发明的四道光刻PN-PAD层和SiO2层光刻示意图。
图8为本发明的四道IV％示意图。
图9为本发明的三道IV％示意图。
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。
一种高亮度LED芯片的制备方法，其LED芯片包括：GaN层，GaN层上设有CB层，CB层上在MESA光罩上加入ITO开孔，GaN层上设有PN-PAD层和SiO2层，其制备方法包括以下步骤：
(1)版图设计时将P-SiO2开孔取消；
(2)版图设计时在MESA光罩上加入ITO开孔，其孔小于原ITO开孔，为ITO过腐蚀工艺留余度，保证ITO过腐蚀后其孔大小与原来一致，如附图2所示；
(3)调整CB层生长工艺及厚度，保证MESA刻蚀后能有效保护P-GaN不受损；
(4)调整CB层湿法腐蚀速率，保证在第三道光刻时被腐蚀干净，最终外观形貌与四道光刻一致；
如图1-3所示，所述GaN层两端设有PN-PAD层，PN-PAD层与GaN层接触，左侧PN-PAD层两侧的GaN层上设有SiO2层，右侧PN-PAD层两侧的GaN层上设有CB层，CB层上设有ITO层，ITO层上设有SiO2层。
电性对比：
该工艺已试量产一万片(1片4吋折合2吋为4片)，从量产数据来看，各项光电参数均不低于此前工艺，对比数据见下表：
从上表看出，三道光刻Iv及Vf1均偏高，整体光效三道光刻略高，其余光电参数均非常接近。
老化对比：
采用相同外延片进行两种芯片制备，将两种芯片分别在80℃高温下通1.5倍使用电流进行老化测试500h，测试结果如图8、图9所示：
本发明提供一种维持电性、外观、电极的牢固性及可靠性的前提下，降低芯片制备成本并提升生产效率。
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 (4)

1.一种高亮度LED芯片的制备方法，其特征在于：其LED芯片包括：GaN层，GaN层上设有CB层，CB层上在MESA光罩上加入ITO开孔，GaN层上设有PN-PAD层和SiO2层，其制备方法包括以下步骤：
(1)版图设计时将P-SiO2开孔取消；
(2)版图设计时在MESA光罩上加入ITO开孔，其孔小于原ITO开孔，为ITO过腐蚀工艺留余度，保证ITO过腐蚀后其孔大小与原来一致；
(3)调整CB层生长工艺及厚度，保证MESA刻蚀后能有效保护P-GaN不受损；
(4)调整CB层湿法腐蚀速率，保证在第三道光刻时被腐蚀干净，最终外观形貌与四道光刻一致。
2.根据权利要求1所述的一种高亮度LED芯片的制备方法，其特征在于：所述GaN层两端设有PN-PAD层，PN-PAD层与GaN层接触。
3.根据权利要求1所述的一种高亮度LED芯片的制备方法，其特征在于：所述GaN层两端设有PN-PAD层，左侧PN-PAD层两侧的GaN层上设有SiO2层。
4.根据权利要求1所述的一种高亮度LED芯片的制备方法，其特征在于：所述GaN层两端设有PN-PAD层，右侧PN-PAD层两侧的GaN层上设有CB层，CB层上设有ITO层，ITO层上设有SiO2层。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1553478A (zh) * 1996-11-29 2004-12-08 ������������ʽ���� 氮化镓基化合物半导体器件及其制作方法
CN1663055A (zh) * 2002-05-17 2005-08-31 路美光电公司 具有碳化硅衬底的发光二极管
CN101971368A (zh) * 2008-03-13 2011-02-09 昭和电工株式会社 半导体发光元件及其制造方法

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