[发明专利]一种提高产品良率的LED芯片制备方法

说明书

本发明实施例公开了一种提高产品良率的LED芯片制备方法，包括步骤：制作GaAs外延片；在所述GaAs外延片上制作光刻胶掩膜图形，腐蚀GaP形成裸露区域；在所述裸露区域上沉积一层SiO₂；SiO₂腐蚀；ZnO薄膜沉积；Zn扩散；ZnO薄膜去除；退火；去除SiO₂；ITO薄膜蒸镀，P面金属电极制作以及N面金属电极制作。本发明LED芯片的制备过程中，在晶片表面经过Zn扩散，RTP高温处理后，外延片表面呈现四棱锥型粗糙面，增加外部出光效率，提高产品亮度，提高产品良率。该工艺方法简单操作，成本低，适用于正极性GaAs基LED芯片的制作。

技术领域

本发明涉及半导体发光二极管芯片制造技术领域,具体地说是一种提高产品良率的LED芯片制备方法。

背景技术

传统白炽灯耗能高、寿命短，在全球资源紧缺的今天，已渐渐被各国政府禁止生产，随之替代产品是电子节能灯。电子节能灯虽然提高了节能效果，但由于使用了诸多污染环境的重金属元素，又有悖于环境保护的大趋势。随着LED技术的高速发展LED照明逐渐成为新型绿色照明的不二之选。LED是一种利用载流子复合发光的半导体器件，LED芯片具有耗电低、色度纯、寿命长、体积小、响应时间快、节能环保等诸多优势,广泛应用于照明、显示屏、交通信号灯、汽车灯以及特种照明灯。AlGaInP发光二极管首选的GaAs衬底材料，其化学性质稳定，具有与AlGaInP材料晶格匹配性佳、导电性、导热性好、制造的晶体质量高、大批量制造成本低等优势。LED芯片一般是通过对LED外延片进一步加工制作形成。LED外延片一般包括衬底基板和形成于衬底基板上的外延层。在通过LED外延片形成LED芯片过程中，需要对LED外延片上的外延层进行刻蚀以形成LED芯片所需要形状、大小的外延层图案。

目前的LED发光二极管存在外量子效率较低的问题，因此提高LED芯片的外量子效率已经成为本领域技术人员亟待解决的问题。传统的垂直结构AlGaInP发光二极管借助厚的P-GaP电流扩展层进行横向扩展后将电流注入发光区，但由于P-GaP电流扩展能力有限，电极下方附近区域电流密度较高，离电极较远的区域电流密度较低，导致整体的电流注入效率偏低，从而降低了发光二极管的出光效率。AlGaInP发光二极管采用键合工艺可以提高出光效率，但步骤繁琐，工艺复杂，成本过高，成品率过低。

图案化AlGaInP芯片表层可以减少光的全反射，增加芯片的出光效率，目前主要的做法有利用纳米压印技术或是聚焦离子束蚀刻，在表面时刻出小孔，可以提升光取出效率，但这种方式工艺前期设备投入成本比较高。

发明内容

本发明实施例中提供了一种提高产品良率的LED芯片制备方法，以解决现有LED芯片的出光效率低、制备成本高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

本发明提供了一种提高产品良率的LED芯片制备方法，所述方法包括以下步骤：

S1,制作GaAs外延片；

S2,在所述GaAs外延片上制作光刻胶掩膜图形，腐蚀GaP形成裸露区域；

S3,在所述裸露区域上沉积一层SiO₂；

S4,在所述SiO₂上制作光刻胶掩膜图形，腐蚀SiO2形成裸露区域；

S5，在步骤S4得到的外延片表面沉积一层ZnO薄膜；

S6，将沉积有ZnO薄膜的外延片放置炉管中进行Zn扩散处理；

S7，将扩散处理后外延片表面的ZnO去除；

S8，将去除ZnO的外延片进行高温退火处理；

S9，将退火处理后外延片表面的SiO₂去除；