CN115327855A - 一种led芯片的反射层制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED芯片的反射层制作方法，在制作反射层时，先使用光刻胶进行匀胶、曝光和显影，其中，对负性光刻胶进行匀胶烘烤时保留负性光刻胶的溶剂含量，曝光显影的温度为116‑120℃；而现有技术中，通常曝光显影温度为122℃，相较于现有技术，本发明在烘烤时保留光刻胶的溶剂即降低匀胶烘烤温度，能够增加光刻胶的倒角角度，增大后续蒸镀反射层的面积；并且，降低曝光显影温度能够使光刻胶分子间的交联反应减少，交联反应会形成难溶于显影液的结构，此时曝光显影后的负性光刻胶减少、显影区域增加，从而增加后续反射层的蒸镀尺寸。因此，通过降低匀胶后及显影前烘烤温度，能够增大蒸镀后反射层的面积，提高LED发光亮度。
Description
技术领域
本发明涉及半导体电子技术领域，特别涉及一种LED芯片的反射层制作方法。
背景技术
LED(Light Emitting Diode，发光二极管)，是由数层很薄的掺杂半导体材料制成。其中，Ag层(又称RFL层)作为氮化镓基发光二极管的重要组成部分，在倒装银镜产品中发挥的作用至关重要。在LED倒装芯片制造工艺中，需要对LED芯片蒸镀反射层进行光源反射，反射层一般分为DBR(分布式布拉格反射)和银镜反射。银镜作为反射层材料具有可过驱使用、反射光、作为导体使用等多种用处。在LED芯片的电极上蒸镀银，不仅可以增加反射，更因为银本身导电性能良好，可更好的对电流进行导通。
目前LED倒装银镜芯片中结构设计为Ag膜层附着于ITO膜层(发光层)、Finger电极膜层上，但目前存在Ag膜层面积较小导致反射光源不足的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种LED芯片的反射层制作方法，能够增大反射层的膜层面积，从而提高LED发光亮度。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种LED芯片的反射层制作方法，包括步骤：
在芯片的电流扩展层上涂敷负性光刻胶，对负性光刻胶进行匀胶烘烤时保留所述负性光刻胶的溶剂含量；
对烘烤后的负性光刻胶，使用116-120℃的温度进行曝光显影；
在曝光显影后的显影区域上蒸镀反射层。
本发明的有益效果在于：在制作反射层时，先使用光刻胶进行匀胶、曝光和显影，其中，对负性光刻胶进行匀胶烘烤时保留负性光刻胶的溶剂含量，曝光显影的温度为116-120℃；而现有技术中，通常曝光显影温度为122℃，相较于现有技术，本发明在烘烤时保留光刻胶的溶剂含量，即降低匀胶烘烤温度，能够增加光刻胶的倒角角度，增大后续蒸镀反射层的面积；并且，降低曝光显影温度能够使光刻胶分子间的交联反应减少，交联反应会形成难溶于显影液的结构，此时曝光显影后的负性光刻胶减少、显影区域增加，从而增加后续反射层的蒸镀尺寸。因此，通过降低匀胶后及显影前烘烤温度，能够增大显影后的倒角大小，从而增大蒸镀后反射层的面积，提高LED发光亮度。
附图说明
图1为本发明实施例的一种LED芯片的反射层制作方法的流程图；
图2为本发明实施例的负胶倒角电镜图；
图3为本发明实施例的负胶倒角示意图；
图4为现有技术的负胶倒角示意图；
图5为现有技术的银镜示意图；
图6为本发明实施例的银镜示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1，本发明实施例提供了一种LED芯片的反射层制作方法，包括步骤：
在芯片的电流扩展层上涂敷负性光刻胶，对负性光刻胶进行匀胶烘烤时保留所述负性光刻胶的溶剂含量；
对烘烤后的负性光刻胶，使用116-120℃的温度进行曝光显影；
在曝光显影后的显影区域上蒸镀反射层。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：在制作反射层时，先使用光刻胶进行匀胶、曝光和显影，其中，对负性光刻胶进行匀胶烘烤时保留负性光刻胶的溶剂含量，曝光显影的温度为116-120℃；而现有技术中，通常曝光显影温度为122℃，相较于现有技术，本发明在烘烤时保留光刻胶的溶剂含量，即降低匀胶烘烤温度，能够增加光刻胶的倒角角度，增大后续蒸镀反射层的面积；并且，降低曝光显影温度能够使光刻胶分子间的交联反应减少，交联反应会形成难溶于显影液的结构，此时曝光显影后的负性光刻胶减少、显影区域增加，从而增加后续反射层的蒸镀尺寸。因此，通过降低匀胶后及显影前烘烤温度，能够增大显影后的倒角大小，从而增大蒸镀后反射层的面积，提高LED发光亮度。
进一步地，所述对负性光刻胶进行匀胶烘烤时保留所述负性光刻胶的溶剂含量包括：
使用95-105℃的温度对负性光刻胶进行匀胶烘烤。
由上述描述可知，匀胶的温度为95-105℃，而现有技术中，通常匀胶温度为110℃，相较于现有技术，降低匀胶温度能够使得内部底层光刻胶凹陷变深，增加光刻胶的倒角角度，增大后续蒸镀反射层的面积。
进一步地，所述使用95-105℃的温度对负性光刻胶进行匀胶烘烤包括：
在负性光刻胶匀胶后使用95-105℃的温度进行光刻胶的烘烤，并保留光刻胶中5％的溶剂。
由上述描述可知，降低匀胶后烘烤温度，使光刻胶旋转涂布后光刻胶保留5％的溶剂，能够使其曝光后形貌不同，使得内部底层光刻胶凹陷变深，倒角变大。
进一步地，对烘烤后的负性光刻胶，使用116-120℃的温度进行曝光显影还包括：
设置曝光显影的时间为80-85s。
由上述描述可知，通过降低曝光显影的时间和温度，分子间交联反应越少，不含有光刻胶部分越多，即显影区域增加，从而增大反射层蒸镀后的尺寸。
进一步地，所述曝光显影后的负性光刻胶的斜面的水平投影长度为4.5-5.5μm。
由上述描述可知，相较于现有技术，扩大了倒角尺寸，能够提高蒸镀反射层的尺寸。
进一步地，所述在曝光显影后的显影区域上蒸镀反射层包括：
在负性光刻胶的显影区域上溅射蒸镀反射层，并剥离所述负性光刻胶上方的反射层，所述反射层为银镜层。
由上述描述可知，银镜反射层面积增大后可反射更多光源，提升发光亮度。
进一步地，在负性光刻胶的显影区域上溅射蒸镀反射层包括：
在温度为50℃的环境下，在负性光刻胶的显影区域上溅射蒸镀银镜层。
进一步地，所述银镜层的厚度为
由上述描述可知，在50℃的环境下溅射蒸镀银镜层，能够得到厚度为
的银镜层，并且由于扩大了倒角尺寸，因此银镜层的面积也会增加。
进一步地，所述在曝光显影后的显影区域上蒸镀反射层之后包括：
在所述反射层上覆盖二氧化硅保护层。
进一步地，所述二氧化硅保护层的厚度为
由上述描述可知，在反射层上覆盖二氧化硅保护层能够保证反射层无黑边。
本发明上述的一种LED芯片的反射层制作方法，适用于所有倒装银镜产品的银镜反射层制作，能够增加反射层的面积并且提高LED发光亮度，以下通过具体的实施方式进行说明：
实施例一
请参照图1，一种LED芯片的反射层制作方法，包括步骤：
S1、在芯片的电流扩展层上涂敷负性光刻胶，对负性光刻胶进行匀胶烘烤时保留所述负性光刻胶的溶剂含量。
其中，使用95-105℃的温度对负性光刻胶进行匀胶烘烤，保留光刻胶中5％的溶剂。
本实施例中，光刻胶中包含树脂、感光剂等多种材料。其中正负光刻胶边界漫射光形成的轮廓不同，请参照图2，负胶由于曝光区间得以保留特性，漫射形成上宽下窄的图像；正胶与之相反，为下宽上窄。则负胶上宽的地方称之为倒角。
具体的，降低匀胶后烘烤温度，使光刻胶旋转涂布后光刻胶保留一定溶剂，光刻胶对比度偏低，即光刻胶显影掉的部分与没被显影掉的部分相比的比值偏低，保留一定溶剂能够使其曝光后形貌不同，即内部底层光刻胶凹陷更深，负胶的倒角变大。
而现有技术中，光刻胶降低匀胶烤盘温度后光刻胶保留一定的溶剂含量，将会形成光刻胶底膜，曝光显影后无法去除，对后续腐蚀、刻蚀造成一定影响，或需增加打胶步骤；但由于本实施例中使用了负性光刻胶，负性光刻胶曝光后会由非聚合状态变为聚合状态，曝光的地方不溶于显影液，未曝光的地方溶解于显影液，使光刻胶光刻后残存溶剂、底膜一同溶解于显影液，对显影后、蒸镀后效果无影响。
因此，在本实施例中，将现有的匀胶烤盘温度110℃90s变更为100℃90s，变更后的温度上下浮动5℃。
S2、对烘烤后的负性光刻胶，使用116-120℃的温度进行曝光显影。
具体的，负性光刻胶本身可溶于显影液，曝光后光刻胶产生胶酸,经过温度烘烤(PEB)，分子间会进行交联反应形成难溶于显影液的结构；降低曝光后烤盘温度，降低交联反应速率从而增大倒角。
本实施例中，蒸镀部分设计为不含有光刻胶的显影部分，以便于后续含光刻胶部分撕金剥离。因此显影烤盘温度越高或者时间越长，分子间交联反应越多，不含有光刻胶部分越细小而蒸镀后尺寸越小；显影烤盘温度越低或者时间越短，分子间交联反应越少，不含有光刻胶部分越多而蒸镀后尺寸越大。因此在保证一定曝光量下降低显影PEB烤盘温度或减少显影PEB烤盘时间可增大其显影倒角。具体的，显影PEB烤盘时间为80-85s，优选为85s。
其中，分子间的交联反应的变化可以通过显影后的光刻胶形貌、和蒸镀的反射层尺寸进行评估，请参照图3和图4，现有技术中的匀胶、曝光显影温度，后续制得的反射层角度为19.33°，而本实施例中后续制得的反射层角度为18.09°，可见本实施例中反射层的蒸镀尺寸更大。
因此，在本实施例中，请参照图5和图6，将现有的显影温度122℃90s变更为118℃90s，变更后的显影温度上下浮动2℃；结合调整后的匀胶温度和曝光显影温度，黄光显影后的斜面的水平投影长度，即倒角尺寸为4.5-5.5μm，优选为5μm，相较于现有技术倒角尺寸提高了3μm。
S3、在曝光显影后的显影区域上蒸镀反射层。
其中，银镜反射层用于电流导通并进行光源反射。顶层PAD用于焊线并与外电路连接，底层Finger为芯片表面电流扩展的引线,银镜本身为电的良好载体，因此银镜不仅可作为反射层，还可以更好的导电，相比于DBR(分布式布拉格反射)结构可更好的大功率驱动。通过优化匀胶显影适配条件，降低匀胶后烤盘温度与降低显影PEB烤盘温度，增大银镜显影后倒角大小，达到增大蒸镀后银镜反射层面积的目的；银镜反射层面积增大后可反射更多光源，提升发光亮度。
具体的，在本实施例中，在温度为50℃的环境下，溅射蒸镀厚度为
的Ag膜层，可蒸镀至5μm的倒角中，能够增大蒸镀后银镜膜层面积，LED的发光亮度提升约2.33％。并且，银镜蒸镀后银镜膜层被厚度为
的PV层(二氧化硅保护层)包覆住，使其无银黑边。
综上所述，本发明提供的一种LED芯片的反射层制作方法，在制作反射层时，先使用光刻胶进行匀胶、曝光和显影，其中，匀胶的温度为95-105℃，曝光显影的温度为116-120℃；而现有技术中，通常匀胶温度为110℃、曝光显影温度为122℃，相较于现有技术，本申请降低匀胶温度能够使光刻胶的对比度降低，并增加光刻胶的倒角角度，增大后续蒸镀反射层的面积；并且，降低曝光显影温度能够使光刻胶分子间的交联反应减少，交联反应会形成难溶于显影液的结构，此时曝光显影后的负性光刻胶减少，从而增加后续反射层的蒸镀尺寸。因此，通过降低匀胶后及显影前烘烤温度，能够达到增大显影后的倒角大小，从而增大蒸镀后反射层的面积，提高LED发光亮度。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种LED芯片的反射层制作方法，其特征在于，包括步骤：
在芯片的电流扩展层上涂敷负性光刻胶，对负性光刻胶进行匀胶烘烤时保留所述负性光刻胶的溶剂含量；
对烘烤后的负性光刻胶，使用116-120℃的温度进行曝光显影；
在曝光显影后的显影区域上蒸镀反射层。
2.根据权利要求1所述的一种LED芯片的反射层制作方法，其特征在于，所述对负性光刻胶进行匀胶烘烤时保留所述负性光刻胶的溶剂含量包括：
使用95-105℃的温度对负性光刻胶进行匀胶烘烤。
3.根据权利要求2所述的一种LED芯片的反射层制作方法，其特征在于，所述使用95-105℃的温度对负性光刻胶进行匀胶烘烤包括：
在负性光刻胶匀胶后使用95-105℃的温度进行光刻胶的烘烤，并保留光刻胶中5％的溶剂。
4.根据权利要求1所述的一种LED芯片的反射层制作方法，其特征在于，对烘烤后的负性光刻胶，使用116-120℃的温度进行曝光显影还包括：
设置曝光显影的时间为80-85s。
5.根据权利要求1所述的一种LED芯片的反射层制作方法，其特征在于，所述曝光显影后的负性光刻胶的斜面的水平投影长度为4.5-5.5μm。
6.根据权利要求1所述的一种LED芯片的反射层制作方法，其特征在于，所述在曝光显影后的显影区域上蒸镀反射层包括：
在负性光刻胶的显影区域上溅射蒸镀反射层，并剥离所述负性光刻胶上方的反射层，所述反射层为银镜层。
7.根据权利要求6所述的一种LED芯片的反射层制作方法，其特征在于，在负性光刻胶的显影区域上溅射蒸镀反射层包括：
在温度为50℃的环境下，在负性光刻胶的显影区域上溅射蒸镀银镜层。
8.根据权利要求6所述的一种LED芯片的反射层制作方法，其特征在于，所述银镜层的厚度为
9.根据权利要求1所述的一种LED芯片的反射层制作方法，其特征在于，所述在曝光显影后的显影区域上蒸镀反射层之后包括：
在所述反射层上覆盖二氧化硅保护层。
10.根据权利要求9所述的一种LED芯片的反射层制作方法，其特征在于，所述二氧化硅保护层的厚度为
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| JUNSHAN LIU，等: "Fabrication of a three-layer SU-8 mould with inverted T-shaped cavities based on a sacrificial photoresist layer technique", 《BIOMEDICAL MICRODEVICES》, vol. 16, no. 5, 23 May 2014 (2014-05-23), pages 655 - 660, XP035384417, DOI: 10.1007/s10544-014-9868-y * |
| 唐昭焕，等: "双层铝互连倒梯形通孔刻蚀技术研究", 《微电子学》, vol. 42, no. 2, 30 April 2012 (2012-04-30), pages 266 - 269 * |
| 杜立群，等: "基于电化学沉积的金属基微射频T形功分器研制", 《电加工与模具》, no. 3, 20 June 2018 (2018-06-20), pages 26 - 30 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115327855B (zh) | 2024-09-13 |
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