[发明专利]一种去除LED芯片电极的方法

说明书

技术领域

本发明属于LED芯片制造领域，尤其涉及一种去除LED芯片电极的方法。

背景技术

发光二极管(LED)是一种可以将电能转化为光能的半导体器件，已经广泛应用于城市美化、指示显示、室内照明等各个领域。LED通过在两电极之间注入电流，电子在LED的量子阱与空穴复合而产生光子。

LED芯片所选衬底材料大致有三种，蓝宝石、硅以及碳化硅。以蓝宝石作为衬底的LED芯片是指GaN基材料和器件的外延层主要生长在蓝宝石衬底上。LED芯片采用导电性能以及透光性能良好的ITO薄膜作为N型GaN导电层，以Cr/Pt/Au三种金属依次蒸发的方式形成两电极。两电极的位置分别位于ITO上方并且部分与P层和N层接触。图1是现有芯片的结构示意图，其结构自下而上依次为衬底1、N型氮化镓层2、有源层3、P型氮镓层4、ITO层5，以及N电极6和P电极7。图2示出了Cr/Pt/Au三种金属依次蒸发的方式。

在实际的生产和研发过程中，经常会出现因检测手段不力出现品质异常或者因实验需求而必须将电极去掉的情况。比如在蒸镀金属后发现金属上面有污染，电极被划伤、N区有污染、ICP深度不够等等，此时为保证产品质量，往往需要对芯片进行返工处理。

目前，传统的去除工艺为：去除电极及ITO→蒸镀ITO→TCL光刻→ITO蚀刻并去除光刻胶→ITO合金→PAD光刻→蒸镀电极并剥离。从上述流程可以看出，在传统工艺中多采用强酸液腐蚀掉金属以及ITO层，再重新蒸镀ITO以及退火、蒸镀金属的方式完成返工工序。这种方式存在两个缺点：一是返工工序过多，耗工时，耗物料；二是芯片中的ITO导电薄膜与P型GaN已经做过退火处理，GaN表面与ITO已经有了很好的融合，如果在去除电极过程中经过强酸浸泡洗去原有的ITO层，很有可能导致此时的P型GaN表面被破坏，无法与第二次蒸镀的ITO薄膜很好的融合，最终导致产品的正向电压偏高，尤其对于粗化外延片而言这一点更为突出。

另一种去除电极的方法是用碘和碘化钾的混合溶液溶解电极中的金层。中国专利申请第200810136632.5号公开了一种去除镓铝砷材料表面金层的方法，该方法利用含有碘的碘化钾或碘化铵溶液与体积比为20％-35％浓硝酸混合后形成的混合液作为去除剂，作用于镓铝砷材料表面的金层。但是这种方法不能去除电极中剩余的Cr、Pt，并且其生产实用性不是很好。

由此可见，亟待开发一种工艺简单、高效、选择性高、对芯片其他部件无影响的电极去除方法，以解决现有LED芯片返工处理工序中存在的问题。

发明内容

本发明提供了一种快速有效地去除LED芯片电极的方法，该方法具备很高的选择性，在去除电极的过程中保留原始的ITO层，对于LED芯片结构的其他部分没有影响，适用于所有因技术需求或者外观不良需要重新或者多次镀电极的情况，保障了产品的品质。

本发明提供的去除电极的方法包括如下步骤：去除覆盖在LED芯片电极边缘的保护层；去除保护层后，在铬蚀刻液中浸泡芯片；将浸泡好的芯片取出，清洗并吹干；将蓝膜或白膜贴在吹干后的芯片表面，贴牢固后，缓慢撕开蓝膜或白膜。进一步地，撕开蓝膜或白膜后，可对芯片进行清洗。

根据本发明提供的方法，采用的铬蚀刻液由硝酸铈铵与稀硝酸混合制成。所述铬蚀刻液中硝酸铈铵的质量百分比浓度为10-30％，并添加10％-40％的稀硝酸使得铬蚀刻液呈弱酸性，其余为水。本发明所指稀硝酸是按照中国药典05版中明确规定质量百分比浓度为9.5-10.5％的硝酸水溶液。优选地，硝酸铈铵的质量百分比浓度在13％-15％的范围。

根据本发明提供的方法，去除所述LED芯片电极边缘的保护层的方法可以是湿式化学蚀刻去层次法或RIE离子干蚀刻去层次法。

较佳地，为保护晶片在操作过程中不被静电所损伤，根据本发明提供的方法，在揭撕蓝膜或白膜过程中，应在离子风的保护下进行。

较佳地，可以在铬蚀刻液浸泡过程中同时进行超声振荡和/或充分搅拌蚀刻液，以增强腐蚀效果。

采用本发明提供的去除电极的方法，首先对P电极结构中直接与GaN表面接触的铬层进行腐蚀，然后采用黏贴胶带，如蓝膜或白膜粘贴后，依靠撕开黏贴胶带所带来的物理外力将电极去除。这种方法简单易行，而且对芯片上的其他部件没有影响，非常适于工业上生产应用。

附图说明

本发明的前述和其它方面在考虑以下结合附图的详细描述后将会显而易见，附图中相同的标号在整个说明书中是指相同部件，且其中：

图1示出了蓝宝石衬底LED芯片的结构示意图；

图2示出了Cr/Pt/Au三种金属依次蒸发的方式；