[发明专利]一种高效发光二极管芯片的简易制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管的技术领域，特别提供一种高效发光二极管芯片的简易制作方法。

背景技术

发光二极管具有低功耗、尺寸小和可靠性高等优点，作为主要的光源得到较快发展，近年来发光二极管的利用领域迅速扩展。随着LED行业竞争越来越激烈，提高发光二极管的亮度及降低成本成为其重要方向。

为了使得芯片的亮度及可靠性更好，目前传统的芯片制作工艺：包括在P型电极下面制作电流阻挡层(CurrentBlockingLayer)，蒸镀N、P电极，以及制作芯片保护层(PV)。然而，采用传统的制作方法通常需要进行五步光刻，造成芯片工艺流程时间较长，芯片成本升高且不良率增加。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种高效发光二极管芯片的简易制作方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种高效发光二极管芯片的简易制作方法，包括以下步骤：

S01：提供一衬底，在所述衬底上形成外延发光结构；

S02：蒸镀非导电材料于欧姆接触层之上充当电流阻挡层；

S03：在电流阻挡层表面定义出N型电极制作区域及切割道；采用ICP蚀刻N型电极制作区域及切割道，深度至N型导电层的高掺部分；

S04：蒸镀二氧化硅在外延发光结构表面及侧面；然后在P型电极制作区域定义出电流阻挡层面积；采用ICP蚀刻去掉非P型电极制作区域的电流阻挡层，裸露出欧姆接触层；

S05：去除表面所有光刻胶，在表面蒸镀形成ITO导电层；

S06：采用腐蚀溶液去除外延发光结构侧面及N型电极制作区域的二氧化硅，同样也去除此区域二氧化硅之上的ITO导电层，裸露出N型电极制作区域的N型导电层高掺部分；

S07：在芯片表面、侧面及N型电极与外延层之间的电极隔离槽蒸镀氮化硅，形成芯片保护层及电极隔离层；

S08：在芯片表面定义出P型电极制作区域和N型电极制作区域；采用ICP蚀刻去除N型电极制作区域和P型电极制作区域上的芯片保护层，直至裸露出P型电极制作区域的电流阻挡层、ITO导电层及N型电极制作区域的N型导电层高掺部分；

S09：分别在P型电极制作区域和N型电极制作区域上蒸镀且剥离光刻胶，形成P型电极及N型电极；

S10：对芯片进行裂片，分离成独立的芯粒，最终形成具有高光效的发光二极管。

优选的，在所述步骤S01中，所述外延发光结构包括缓冲层、非故意掺杂层、N型导电层、有源层、电子阻挡层、P型导电层和欧姆接触层。

优选的，在所述步骤S02中，所述电流阻挡层为非导电性材料所制。

优选的，在所述步骤S02中，所述非导电性材料包括SiN、Ti₂O₃和Al₂O₃。

优选的，在所述步骤S04中，所述采用ICP蚀刻去掉非P型电极区域的电流阻挡层中，其采用的ICP蚀刻设备具有外延层元素探测功能，在除去完表层的电流阻挡层后，通过探测电流阻挡层之下的外延层元素，若探测到外延层元素且外延层元素的浓度达到对应的数量级，则立刻停止蚀刻。

优选的，在所述步骤S04中，所述外延层元素为Ga元素。

优选的，在所述步骤S08中，所述采用ICP蚀刻去除N型电极制作区域和P型电极制作区域上的芯片保护层中，其采用的ICP蚀刻设备具有外延层元素探测功能，在除去完表层的芯片保护层后，通过探测芯片保护层之下的外延层元素，若探测到外延层元素且外延层元素的浓度达到对应的数量级，则立刻停止蚀刻。

优选的，在所述步骤S08中，所述外延层元素为Ga元素。

优选的，在所述步骤S06中，所述采用的腐蚀溶液仅用于去除外延发光结构侧面和N型电极制作区域中的二氧化硅以及此区域二氧化硅之上的ITO导电层。

本发明通过对芯片制作工艺流程的整体优化设计，只需采用三步光刻就能实现制作出包含有电流阻挡层、芯片保护层、N、P电极的高效发光二极管芯片。对比传统芯片工艺流程需要采用五步光刻工艺才能实现的芯片结构，本发明的制作方法能有效地实现简化芯片工艺流程，且缩短芯片制作时间及降低芯片制造成本，提升芯片的质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明步骤S01示意图；