[发明专利]一种LED芯片的光刻结构制作方法

说明书

本发明提供的一种LED芯片的光刻结构制作方法，先制成发光二极管外延片；然后在外延片上制作金属电极层和光刻胶层；然后采用可变尺寸结构的光刻版作为掩膜，对光刻胶层进行曝光，得到尺寸变化的光刻胶图形；然后进行显影和蚀刻工艺，得到一致分布的金属电极图形。本发明提供的一种LED芯片的光刻结构制作方法，结合大尺寸芯片金属层蚀刻的边缘侧向蚀刻效应特性，采用图形尺寸逐级增加的同心圆形分布光刻区域，直接补偿了侧向金属蚀刻造成的尺寸差异，提高了电极图形尺寸的一致性，避免了圆片边缘和中间区域的光电特性参数差异加剧，有利于分析芯片自身的均匀性，提高了芯片的成品良率。

技术领域

本发明属于半导体照明技术领域，具体涉及一种LED芯片的光刻结构制作方法。

背景技术

四元系LED具有低能耗、长寿命、高安全性等优势，目前四元系LED已广泛应用于高效固态照明领域中，如显示屏、汽车用灯、背光源、交通信号灯、景观照明等市场。

通常的四元系发光二极管的出光层为GaP层，制作发光二极管时，首先在衬底上生长发光外延层和GaP出光层，再采用蒸镀工艺在外延层上制作金属层，然后采用光刻技术在金属层上形成光刻胶的电极图案，最后采用湿法蚀刻工艺，得到金属电极图形。其中，在湿法蚀刻金属层时，会存在显著的侧向蚀刻问题，特别是对于大尺寸的圆片(三英寸以上)边缘区域的侧向蚀刻速率会远大于圆片中间区域的侧向蚀刻速率，这就导致了圆片的边缘和中间区域电极图形的尺寸出现明显差异，从而导致圆片边缘和中间区域的光电特性参数差异放大，严重时边缘区域芯片需要降档或挑除，且不便于分析芯片自身的均匀性，此外，同一张圆片上电极尺寸的明显差异会影响客户端使用效率，降低了芯片的成品良率。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供一种便于分析芯片均匀性和生产使用的LED芯片的光刻结构制作方法。

为了解决本发明的技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种LED芯片的光刻结构制作方法，包括以下步骤：

第一步：在GaAs基板上制备发光二极管外延片；

第二步：在外延层上制作金属层；

第三步：在金属层上涂布光刻胶层；

第四步：采用光刻版作为掩膜，对光刻胶层进行曝光，得到所需要的光刻胶图形，其中，光刻版是按照预先设定的芯片电极图形和芯片面积的需要进行定制；

第五步：对经过曝光的光刻胶层进行显影；

第六步：蚀刻带有光刻胶电极图形的金属层；

第七步：去除光刻胶层，得到一致分布的金属电极图形。

优选地，所述第四步中使用的光刻版的芯片面积一样，但芯片电极图形的尺寸不同，呈同心圆分布，由内向外的芯片电极尺寸逐级变化。采用光刻电极图形尺寸逐级变化的光刻版，结合大尺寸圆片的边缘和中间区域侧向蚀刻尺寸差异的变化规律，设定出光刻图形尺寸变化的范围。

优选地，所述尺寸变化范围为直径逐级增加0.5μm～2μm，直接补偿了侧向蚀刻造成的尺寸差异，提高了电极图形尺寸的一致性，避免了圆片边缘和中间区域的光电特性参数差异加剧，有利于分析芯片自身的均匀性，提高了客户使用效率和芯片的成品良率。

与现有技术相比，本发明获得的有益效果是：

本发明公开一种LED芯片的光刻结构制作方法，采用光刻电极图形尺寸逐级变化的光刻版，结合大尺寸圆片的边缘和中间区域侧向蚀刻尺寸差异的变化规律，设定出光刻图形尺寸变化的范围。光刻图形区域为同心圆形分布，由内向外，光刻电极图形尺寸逐级增加，直接补偿了侧向蚀刻造成的尺寸差异，提高了电极图形尺寸的一致性，避免了圆片边缘和中间区域的光电特性参数差异加剧，有利于分析芯片自身的均匀性，提高了客户使用效率和芯片的成品良率。

附图说明