CN108807605A - 一种高光效高压led芯片的制造方法 - Google Patents

一种高光效高压led芯片的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108807605A
CN108807605A CN201710286732.5A CN201710286732A CN108807605A CN 108807605 A CN108807605 A CN 108807605A CN 201710286732 A CN201710286732 A CN 201710286732A CN 108807605 A CN108807605 A CN 108807605A
Authority
CN
China
Prior art keywords
led chip
high voltage
voltage led
photoetching
ito
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710286732.5A
Other languages
English (en)
Inventor
吴永军
刘亚柱
唐军
吕振兴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Irico Epilight Technology Co Ltd
Original Assignee
Hefei Irico Epilight Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Irico Epilight Technology Co Ltd filed Critical Hefei Irico Epilight Technology Co Ltd
Priority to CN201710286732.5A priority Critical patent/CN108807605A/zh
Publication of CN108807605A publication Critical patent/CN108807605A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/005—Processes relating to semiconductor body packages relating to encapsulations

Abstract

本发明提供一种高光效高压LED芯片的制造方法，包括步骤：S1、在外延片生成CBL，按照第一指定图形对所述CBL进行光刻，形成基片；S2、在所述基片上生长ITO并进行Mesa光刻，腐蚀所述ITO后进行Mesa刻蚀，形成形状为第二指定图形的ITO；S3、对所述高压LED芯片进行光刻并在刻蚀出第三指定图形；S4、在所述基片上生长绝缘层，通过光刻或刻蚀去除多余的所述绝缘层；S5、在所述基片上光刻出金属电极图形，按照所述金属电极图形蒸镀PN电极金属；形成所述高压LED芯片。在保证高光效高压LED芯片品质的前提下，大大简化光刻次数，缩短制程周期，降低成本，同时一定程度提升发光面积。

Description

一种高光效高压LED芯片的制造方法
技术领域
本发明涉及LED芯片制造技术领域，特别是涉及一高光效高压LED芯片的制造方法。
背景技术
高压(HV)LED芯片是在LED芯片制备段将多颗芯片串联发光，减少下游封装厂焊线次数，提高其生产效率并节约成本，且封装体的可靠性随着焊线次数的减少有所提升。
目前国内外主流LED芯片生产厂家采用的技术路线为6道光刻(mask)，分别为Mesa光刻、深刻蚀光刻(Isolation)、CBL(Current barrier layer)光刻、ITO光刻、PN金属光刻、SiO2光刻，金属跨越相邻芯片的桥接处使用CBL作为隔绝相邻芯片的绝缘层，因此CBL光刻必须在Mesa光刻和ITO光刻之间，即这两步光刻必须分布进行，所以为了留有余度，必须牺牲一定的发光面积，从而损失芯片亮度并增加芯片的使用电压和热量，一定程度降低其使用寿命。
随着LED行业竞争加剧，成本控制变得越来越重要，需要芯片能够节约发光面积、减少制备成本、加快产出效率。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高光效高压LED芯片的制造方法，用于解决现有技术中工序复杂，成本高、效率低的问题。
本发明提供一种高光效高压LED芯片的制造方法，包括步骤：S1、在外延片生成CBL，按照第一指定图形对所述CBL进行光刻，形成基片；S2、在所述基片上生长ITO并进行Mesa光刻，腐蚀所述ITO后进行Mesa刻蚀，形成形状为第二指定图形的ITO；S3、对所述高压LED芯片进行光刻并在刻蚀出第三指定图形；S4、在所述基片上生长绝缘层，通过光刻或刻蚀去除多余的所述绝缘层；S5、在所述基片上光刻出金属电极图形，按照所述金属电极图形蒸镀PN电极金属；形成所述高压LED芯片。
于本发明的一实施例中，所述步骤S1包括步骤：S11、在所述外延片的表面沉积SiO2作为所述CBL；S12、对所述CBL进行光刻，形成形状为所述第一指定图形的所述CBL；S13、腐蚀所述第一指定图形外的多余的SiO2；S14、去除光刻胶，并清洗干净。
于本发明的一实施例中，所述CBL的厚度为250nm～500nm。
于本发明的一实施例中，所述步骤S2包括步骤：S21、在所述基片上蒸镀或溅射形成ITO；S22、对所述ITO进行光刻形成形状为所述第二指定图形的ITO；S23、腐蚀所述第二指定图形外的多余的ITO；S24、使用ICP刻蚀所述ITO的外延；S25、去除光刻胶，并清洗干净。
于本发明的一实施例中，所述ITO的厚度为20nm～200nm；所述ICP刻蚀的深度为1μm～2μm。
于本发明的一实施例中，所述步骤S3包括步骤：S31、清洁所述外延片；S32、在所述外延片上进行Isolation光刻，将裸露部分刻蚀至所述高压LED芯片的衬底层；S33、去除光刻胶，并清洗干净。
于本发明的一实施例中，所述步骤S4包括步骤：S41、在所述基片的表面沉积SiO2作为所述绝缘层；S42、对所述绝缘层进行光刻形成形状为第四指定图形的所述绝缘层；S43、使用湿法腐蚀或干法刻蚀去除所述第四指定图形外的多余SiO2；S44、去除光刻胶，并清洗干净。
于本发明的一实施例中，所述绝缘层的厚度为80nm～500nm。
于本发明的一实施例中，所述步骤S5包括步骤：S51、按照所述第五指定图形在所述基片上通过PN-Pad光刻光刻出所述金属电极图形；S52、按照所述金属电极图形蒸镀所述PN金属电极；S53、剥离多余金属；S54、去除光刻胶，并清洗干净。
于本发明的一实施例中，所述PN金属电极厚度为1μm～3μm。
如上所述，本发明的一种高光效高压LED芯片的制造方法，具有以下有益效果：
在保证高光效高压LED芯片品质的前提下，大大简化光刻次数，缩短制程周期，降低成本，同时一定程度提升发光面积。
附图说明
图1显示为本发明中高光效高压LED芯片上光刻第一指定图形后的结构示意图。
图2显示为本发明中高光效高压LED芯片上光刻第二指定图形后的结构示意图。
图3显示为本发明中高光效高压LED芯片上光刻第三指定图形后的结构示意图。
图4显示为本发明中高光效高压LED芯片上光刻第四指定图形后的结构示意图。
图5显示为本发明中高光效高压LED芯片上光刻第五指定图形后的结构示意图。
图6显示为本发明中高光效高压LED芯片产品的结构示意图。
元件标号说明：
A 第一指定图形
B 第二指定图形
C 第三指定图形
D 第四指定图形
E 第五指定图形
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
参见图1至图6，须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1至图6所示，图1显示为本发明中高光效高压LED芯片上光刻第一指定图形后的结构示意图。图2显示为本发明中高光效高压LED芯片上光刻第二指定图形后的结构示意图。图3显示为本发明中高光效高压LED芯片上光刻第三指定图形后的结构示意图。图4显示为本发明中高光效高压LED芯片上光刻第四指定图形后的结构示意图。图5显示为本发明中高光效高压LED芯片上光刻第五指定图形后的结构示意图。图6显示为本发明中高光效高压LED芯片产品的结构示意图。本发明提供了一种高光效高压LED芯片的制造方法，其中，高光效高压LED芯片包括至少两颗串联的高光效高压LED芯片，以下的实施例和图1至图6中，均以三颗高光效高压LED芯片串联为例进行说明，其他种类的高光效高压LED芯片的串联组合，均在本发明的保护范围之中。本发明提供的高光效高压LED芯片的制造方法包括步骤：
S1、在外延片生成CBL(Current barrier layer)，按照第一指定图形A对CBL进行光刻，形成基片；其中，第一指定图形A如图1所示。在本发明的一实施例中，步骤S1包括步骤：S21、在外延片的表面沉积SiO2作为CBL；S22、对CBL进行光刻，形成形状为第一指定图形A的CBL；S23、腐蚀第一指定图形A外的多余的SiO2；S24、去除光刻胶，并清洗干净。在一优选实施例中，CBL的厚度为250nm～500nm。本实施例中，CBL所采用的的SiO2为致密、高透过率的SiO2。
S2、在基片上生长ITO并进行Mesa光刻，腐蚀ITO后进行Mesa刻蚀，形成形状为第二指定图形B的ITO；其中，第二指定图形B如图2所示。本步骤中，将Mesa光刻和ITO光刻合并成一道光刻，能够简化光刻次数，缩短支撑周期，降低成本；还能够以往减少ITO时对发光面积的牺牲，一定程度上增加了高压LED芯片的发光面积。同时，Mesa光刻和ITO光刻时将高压LED芯片的桥接处保护，避免本步骤中Mesa刻蚀损伤CBL。在本发明的一实施例中，步骤S2包括步骤：S21、在基片上蒸镀或溅射形成ITO；S22、对ITO进行光刻形成形状为第二指定图形B的ITO；S23、腐蚀第二指定图形B外的多余的ITO；S24、使用ICP刻蚀ITO的外延；S25、去除光刻胶，并清洗干净。进一步地，ITO的厚度为20nm～200nm；ICP刻蚀的深度为1μm～2μm。
S3、对高压LED芯片进行光刻并在刻蚀出第三指定图形C；其中，第一指定图形C如图3所示。在本发明的一实施例中，步骤S3包括步骤：S31、清洁外延片；S32、在外延片上进行Isolation光刻，将裸露部分刻蚀至高压LED芯片的衬底层；S33、去除光刻胶，并清洗干净。
S4、在基片上生长绝缘层，通过光刻或刻蚀去除多余的绝缘层；其中，第四指定图形D如图4所示；在本发明的一实施例中，步骤S4包括步骤：S41、在基片的表面沉积SiO2作为绝缘层；S42、对绝缘层进行光刻形成形状为第四指定图形D的绝缘层；S43、使用湿法腐蚀或干法刻蚀去除第四指定图形D外的多余SiO2；S44、去除光刻胶，并清洗干净。在Mesa光刻同时由于此处保留了ITO，可有效保护底层CBL不被步骤S4中的湿法腐蚀或干法刻蚀损伤，使得CBL有效起到绝缘作用，减少高压LED芯片漏电可能，且增加高压LED芯片抗ESD能力。进一步地，绝缘层的厚度为80nm～500nm。本实施例中，CBL所采用的的SiO2为致密、高透过率的SiO2。
S5、在基片上光刻出金属电极图形，按照金属电极图形蒸镀PN电极金属；形成高压LED芯片。其中，第五指定图形E如图5所示；最终形成的COW产品图如图6所示。在本发明的一实施例中，步骤S5包括步骤：S51、按照第五指定图形E在基片上通过PN-Pad光刻光刻出金属电极图形；S52、按照金属电极图形蒸镀PN金属电极；S53、剥离多余金属；S54、去除光刻胶，并清洗干净。进一步地，PN金属电极厚度为1μm～3μm。
综上所述，本发明的高光效高压LED芯片的制造方法，在保证高光效高压LED芯片品质的前提下，大大简化光刻次数，缩短制程周期，降低成本，同时一定程度提升发光面积。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种高光效高压LED芯片的制造方法，其特征在于，包括步骤：
S1、在外延片生成CBL，按照第一指定图形(A)对所述CBL进行光刻，形成基片；
S2、在所述基片上生长ITO并进行Mesa光刻，腐蚀所述ITO后进行Mesa刻蚀，形成形状为第二指定图形(B)的ITO；
S3、对所述高压LED芯片进行光刻并在刻蚀出第三指定图形(C)；
S4、在所述基片上生长绝缘层，通过光刻或刻蚀去除多余的所述绝缘层；
S5、在所述基片上光刻出金属电极图形，按照所述金属电极图形蒸镀PN电极金属；形成所述高压LED芯片。
2.根据权利要求1所述的高光效高压LED芯片的制造方法，其特征在于，所述步骤S1包括步骤：
S11、在所述外延片的表面沉积SiO2作为所述CBL；
S12、对所述CBL进行光刻，形成形状为所述第一指定图形(A)的所述CBL；
S13、腐蚀所述第一指定图形(A)外的多余的SiO2；
S14、去除光刻胶，并清洗干净。
3.根据权利要求2所述的高光效高压LED芯片的制造方法，其特征在于，所述CBL的厚度为250nm～500nm。
4.根据权利要求1所述的高光效高压LED芯片的制造方法，其特征在于，所述步骤S2包括步骤：
S21、在所述基片上蒸镀或溅射形成ITO；
S22、对所述ITO进行光刻形成形状为所述第二指定图形(B)的ITO；
S23、腐蚀所述第二指定图形(B)外的多余的ITO；
S24、使用ICP刻蚀所述ITO的外延；
S25、去除光刻胶，并清洗干净。
5.根据权利要求4所述的高光效高压LED芯片的制造方法，其特征在于，所述ITO的厚度为20nm～200nm；所述ICP刻蚀的深度为1μm～2μm。
6.根据权利要求1所述的高光效高压LED芯片的制造方法，其特征在于，所述步骤S3包括步骤：
S31、清洁所述外延片；
S32、在所述外延片上进行Isolation光刻，将裸露部分刻蚀至所述高压LED芯片的衬底层；
S33、去除光刻胶，并清洗干净。
7.根据权利要求1所述的高光效高压LED芯片的制造方法，其特征在于，所述步骤S4包括步骤：
S41、在所述基片的表面沉积SiO2作为所述绝缘层；
S42、对所述绝缘层进行光刻形成形状为第四指定图形(D)的所述绝缘层；
S43、使用湿法腐蚀或干法刻蚀去除所述第四指定图形(D)外的多余SiO2；
S44、去除光刻胶，并清洗干净。
8.根据权利要求7所述的高光效高压LED芯片的制造方法，其特征在于，所述绝缘层的厚度为80nm～500nm。
9.根据权利要求1所述的高光效高压LED芯片的制造方法，其特征在于，所述步骤S5包括步骤：
S51、按照所述第五指定图形(E)在所述基片上通过PN-Pad光刻光刻出所述金属电极图形；
S52、按照所述金属电极图形蒸镀所述PN金属电极；
S53、剥离多余金属；
S54、去除光刻胶，并清洗干净。
10.根据权利要求9所述的高光效高压LED芯片的制造方法，其特征在于，所述PN金属电极厚度为1μm～3μm。
CN201710286732.5A 2017-04-27 2017-04-27 一种高光效高压led芯片的制造方法 Pending CN108807605A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710286732.5A CN108807605A (zh) 2017-04-27 2017-04-27 一种高光效高压led芯片的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710286732.5A CN108807605A (zh) 2017-04-27 2017-04-27 一种高光效高压led芯片的制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108807605A true CN108807605A (zh) 2018-11-13

Family

ID=64070261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710286732.5A Pending CN108807605A (zh) 2017-04-27 2017-04-27 一种高光效高压led芯片的制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108807605A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103227250A (zh) * 2013-05-07 2013-07-31 中国科学院半导体研究所 柔性透明导电层互联的阵列式led器件制作方法
CN104377218A (zh) * 2013-08-16 2015-02-25 首尔伟傲世有限公司 发光二极管
CN106098892A (zh) * 2016-06-30 2016-11-09 华灿光电(苏州）有限公司 一种高压发光二极管芯片的制造方法
CN106252476A (zh) * 2016-09-29 2016-12-21 山东浪潮华光光电子股份有限公司 一种GaN基发光二极管芯片的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103227250A (zh) * 2013-05-07 2013-07-31 中国科学院半导体研究所 柔性透明导电层互联的阵列式led器件制作方法
CN104377218A (zh) * 2013-08-16 2015-02-25 首尔伟傲世有限公司 发光二极管
CN106098892A (zh) * 2016-06-30 2016-11-09 华灿光电(苏州）有限公司 一种高压发光二极管芯片的制造方法
CN106252476A (zh) * 2016-09-29 2016-12-21 山东浪潮华光光电子股份有限公司 一种GaN基发光二极管芯片的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101582479B (zh) 发光二极管芯片结构的制造方法
CN106784192B (zh) 一种发光二极管芯片及其制作方法
CN106098892B (zh) 一种高压发光二极管芯片的制造方法
CN104241511B (zh) 一种高亮度倒装紫外led芯片制备方法
CN107611235B (zh) 一种提升高压led芯片发光效率的方法
TWI470829B (zh) 磊晶基板的製作方法、發光二極體，及其製作方法
CN108878615A (zh) 一种led芯片及其制作方法
CN108133999A (zh) 一种led芯片结构及其制备方法
CN105140354A (zh) 一种GaN基发光二极管芯片的制备方法
CN107464868A (zh) 一种高压led芯片的制备方法
CN104993024A (zh) 发光二极管芯片及其制作方法和封装方法
CN108807607A (zh) 一种高光效高压led芯片的制造方法
CN108288665B (zh) 一种具有电极导光结构的led芯片及制作方法
EP2721651A1 (en) Method for forming current diffusion layer in semiconductor light emitting device and method for fabricating semiconductor light emitting device
CN108807605A (zh) 一种高光效高压led芯片的制造方法
CN108807606A (zh) 一种高压led芯片的制造方法
CN106298806A (zh) 一种全反射阵列基板及其制作方法和显示装置
CN104300048B (zh) 一种GaN基发光二极管芯片的制备方法
CN108963038A (zh) 一种深紫外led芯片的制造方法
CN107946426A (zh) Led芯片制作方法和led芯片
CN102122686A (zh) 发光二极管的制造方法
CN108899404B (zh) 一种发光二极管及其制备方法
CN108807351A (zh) 一种高压led芯片的制造方法
TWI427822B (zh) 發光二極體及其製作方法
CN103219341B (zh) 一种阵列基板及制备方法、显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181113