[发明专利]一种LED芯片制造的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电及半导体技术领域，具体为一种LED芯片制造的方法，特别涉及一种清洗方法。

背景技术

LED即发光二极管是一种将电能转化为可见光的固态的半导体器件，是目前最有前景的新一代光源，早在1962年就已问世，经过几十年的发展，已有相对成熟的生产制造技术，其具有效率高、寿命长、不易破损、高可靠性等传统光源不及的优点被广泛应用于各种领域。

目前LED朝更小、更亮的趋势发展，为达此目的，LED芯片制备过程中通常采用激光背划技术、激光内划技术、激光正划片技术，其技术如下：1）在衬底上生长外延层，然后对外延层进行刻蚀，接着制备电极，最后通过减薄、背划/内划、裂片、测试、分选等工序生产出合格的LED芯片；2）在衬底上生长外延层，然后对外延层进行刻蚀，激光正面划片，用高温腐蚀去除划片产生的碎屑及黑色吸光物质，制备电极，最后通过减薄、裂片、测试、分选等工序生产出合格的LED芯片。在实施过程中，发现现有技术至少存在以下问题：1）采用背划技术：a、对于小功率小尺寸芯片，为了有效增加管芯数，会适当的减少芯片间距，这就造成了管芯尺寸小、芯片间距小，给背划技术带来极大挑战；b、对于中大功率芯片，通常采用背镀技术（背镀ODR、背镀铝），由于存在反射层，激光无法穿透。2）采用正划技术：正划后在划槽内存在大量的碎屑及黑色吸光物质，通常采用硫酸、磷酸混合液做高温腐蚀，温度常在250℃至300℃，不但对高温腐蚀设备要求较高，还存在安全隐患，另高温腐蚀对外延、高温腐蚀掩膜层要求较高，如外延及掩膜层质量差，造成芯片参数异常（VF₁高、IR、Vz等），同时影响芯片参数一致性。3）采用内划技术：内划设备成本高，工艺窗口窄，易造成IR异常等不良。

发明内容

    本发明所解决的技术问题在于提供一种LED芯片制造的方法，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LED芯片制造的方法，包括以下步骤：

1）在衬底上形成外延层，在外延层上制作第一掩膜层，在第一掩膜层的保护下进行图形刻蚀，在外延层上形成LED芯片PN结构，刻蚀完成后将第一掩膜层去除干净，刻蚀深度由外延层决定，芯片间距为10μm-40μm；

2）在刻蚀后清洗干净的外延结构上制作第二掩膜层，并在第二掩膜层上涂保护液；采用激光划片技术，从外延层一侧划片，形成“V”字形划片槽，所述划片槽在刻蚀图形内，且划片槽宽度小于两LED芯片间距；划片槽宽度为3μm-20μm，深度为10μm-50μm；

3）使用去光阻液等化学药液将保护液去除；使用Plasma O₂清洗机将带有第二层掩膜的外延结构进行清洗，Plasma清洗时间为5min-30min；进行酸溶液超声，超声时间为30min-90min；浸泡高温硫酸与双氧水混合液；浸泡时间为30min-90min;浸泡硫酸、磷酸混合液，混合液浸泡时间为30min-90min；

4）去除第二掩膜层，在外延层沉积并制作透明导电层，在所述的P层透明导电层上形成P电极，在所述N层上形成N电极；

5）进行研磨、背镀反射层、裂片、测试、分选。

所述第一掩膜层为光刻胶、二氧化硅等。

所述第二掩膜层为二氧化硅、氮化硅等。

所述高温硫酸与双氧水溶液温度为90℃±10℃。

与已公开技术相比，本发明存在以下优点：本发明用Plasma清洗、超声、浸泡酸混合液清洗技术，将激光划片产生的碎屑、黑色吸光物质去除，有效的解决了小尺寸管芯背划技术难点、中大功率背镀划片技术难点、内划设备成本高，工艺窗口窄技术难点以及设备要求高等，还可以有效的减少激光划片导致的碎屑及黑色吸光物质，提高LED芯片的制备品位和发光亮度，本发明对设备要求低，操作简单，适于量产。

附图说明

图1为本发明的制造流程示意图。

图2为本发明的LED芯片结构示意图。

图3为本发明的清洗流程及效果示意图。

图中：1、衬底，2、N-GaN层，3、量子阱，4、P-GaN层，5、CB-SiO₂层，6、P电极，7、钝化SiO₂层，8、ITO，9、N电极，a、衬底片，b 、N层，c、量子阱，d、P层，e、第二掩膜层，f、保护液，g、正划槽。

具体实施方式