[发明专利]一种砷化镓基发光二极管粗化后取管芯的方法

说明书

本发明公开了一种砷化镓基发光二极管粗化后取管芯的方法，包括管芯制作、管芯粗化、管芯处理、取管芯，将制作好的管芯进行粗化，再对粗化残留物进行处理，最后取管芯顺利完成倒模，本发明科学合理，使用安全方便，使用光刻胶与粗化生成物充分混合，利用无水乙醇与光刻胶的互溶，可以使大部分光刻胶溶解掉，然后使用毛刷等工具利用物理刷片，直接将光刻胶和残留物一起刷洗掉，并且无水乙醇对蓝膜本身没有伤害，该方法对粗化后生成物的去除效果极佳，采用2‑4μm厚度适中的光刻胶能够达到最佳的溶解效果，本发明使管芯粗化后易取，降低了管芯留膜率，方法简单，易于操作，适用于规模化作业。

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，具体是一种砷化镓基发光二极管粗化后取管芯的方法。

背景技术

砷化镓是一种典型的直接跃迁型能带结构材料，导带极小值与价带极大值均处于布里渊区中心，这使其具有较高的电光转换效率，是制备光电器件的优良材料，砷化镓材料与传统的硅半导体材料相比，具有电子迁移率高、禁带宽度大、直接带隙、消耗功率低等诸多优点，电子迁移率约为硅材料的5.7倍，所制作出的高频、高速、防辐射的高温器件，在多领域被应用，如无线通信、光纤通信、移动通信、GPS全球导航等，在LED、太阳能电池中的应用尤其广泛，砷化镓基红光发光二极管，近几年来发展迅猛，在显示屏、指示灯、信号显示、汽车、手机、背光源等领域均有较大使用。

砷化镓基红光发光二极管制作中的一个最为重要的参数之一为发光亮度，为了得到较高功率的亮度，LED前段制程寻找了各种各样的方法来提高其亮度，传统方法中，提高发光亮度其中途径之一是加大对光提取效率的方式来实现，一般通过如下方法，一种方法是，将芯片切割成截角倒金字塔形，从而改变射向侧壁的光线与侧壁法相之间的夹角，减少界面全反射，来提高出光效率，一种方法是，采用光刻制备掩膜图形，再采用ICP干法刻蚀在LED侧壁形成半圆形的周期性图案，提高出光效率，一种方法是，采用二维光子晶体将有源区发出的光耦合输出，从而提高出光效率。

目前，较为常用的是通过表面粗化的手段改变表面凹凸程度，从而改变出光角度来减少因为折射率相差较大而容易造成全反射的困境，就目前表面粗化手段来看，全部是在晶元阶段在晶元表面制作出沟槽，使用腐蚀液或者干法刻蚀对裸露出的区域(包括本就裸露的晶元上表面和制作出的管芯部分侧壁)进行粗化，由于受到粗化液以及沟槽尺度的限制，粗化亮度提升幅度一般不大，而使用粗化液对已经切割了的管芯背面或者背面粗化，因为粗化液与砷化镓衬底反应，必定会在管芯的侧壁和管芯背面生成一层粗化残留物，该残留物为粗化过程中粗化液与侧壁和管芯背面的衬底材料反映反应生成，该种残留物通常较难以去除，尤其是通过粗化液对管芯的侧壁和背面粗化时，一般都是使用粘性膜使管芯正面与其紧密结合来固定管芯和保护管芯正面不被粗化液腐蚀，管芯正面长时间和粘性膜接触会产生污染，所以必须在短时间内将管芯重新倒膜，使管芯背面与粘性膜接触，因为粗化后管芯背面存在一层粗化残留物，且该残留物质地疏松，使用粘性膜直接粘附的话往往会使残留物先粘下来，而管芯难以掉下或者部分掉下，造成大量管芯的损失，目前较多发明全部是针对如何粗化进行的改良，未专门针对该取管芯的工艺方法进行研究。

中国专利文件CN104078535A(201310108349.2)提出了一种反极性AlGaInP基LED侧壁粗化的方法，包括如下步骤：(1)利用现有的光刻工艺对反极性AlGaInP基LED的mesa图形外延片进行曝光与显影，在所述mesa图形外延片四周形成定期性边缘图形；(2)利用所述含饱和Br2去离子水对步骤(1)显影完成的所述mesa图形外延片进行腐蚀；(3)对步骤(2)腐蚀后的mesa图形外延片按照常规工艺进行清洗、去胶处理，形成与所述周期性边缘图形形状对应的粗化侧壁。