[发明专利]一种高压LED芯片的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种高压LED芯片的制备方法。

背景技术

发光二极管(简称LED)是一种能够将电能有效转化为光能的半导体器件，是目前最具前景之一的绿色光源，已经广泛应用于照明和背光等领域。随着近些年来LED制造技术的成熟，其应用范围也越来越广泛。

随着半导体集成技术的高速发展，一种称为高压芯片的LED结构应运而生，此种结构的LED一般是在发光半导体层形成后，通过光刻刻蚀工艺在所述发光半导体层上形成隔离槽，再在隔离槽内填充绝缘材料，最后在各绝缘分离的发光半导体层上制作电极并形成串联结构；此种结构的LED能够满足现阶段某些照明领域对LED发光亮度之需求，然而要同时满足人们对发光均匀性以及器件良率和可靠性的需求，赢得人们对LED照明光源的信赖和忠诚，将阻挡层技术和/或扩展辅助层技术结合于高压芯片技术中势在必行；与常规照明芯片不同，高压LED芯片由多个小功率LED串联或并联成的一颗集成式的发光二极管芯片，具有高抗静电能力、高发光效率和节约封装厂打线成本等优点，在芯片领域的地位逐渐显现。如何在降低LED生产成本或至少在不增加LED现有生产成本的基础上实现上述方案是非常重要的。

目前公开发表的专利或论文基本采用MESA→ISO→CBL→ITO→PN电极→PV层工艺制程。制程工艺复杂，由于受制于ISO深刻槽制约，后续制程中深刻槽内腐蚀或桥接易出现腐蚀或刻蚀异常，导致产品良率低。目前亟需开发一套制造流程简单，良率高的芯片制程工艺来支撑高压芯片的技术与市场需求。

因此，开发一种制造流程简单、生产良率高的HV(高压)LED芯片制造方法具有重大意义。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高压LED芯片的制备方法，用于解决现有技术中芯片制备的流程较多以及产品良率低的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下方案：一种高压LED芯片的制备方法，包括以下步骤：步骤一，提供一衬底，在所述衬底上形成发光半导体层，其中所述发光半导体层包括依次层叠的N型半导体层、有源层和P型半导体层；步骤二，刻蚀所述发光半导体层形成隔离槽，所述隔离槽暴露所述衬底的表面；步骤三，通过PECVD在所述发光半导体层上、所述隔离槽底部暴露出的衬底上形成第一绝缘薄膜防护层；步骤四，去除部分所述第一绝缘薄膜防护层，保留所述发光半导体层上部分以及所述发光半导体层靠近所述隔离槽边缘的第一绝缘薄膜防护层；步骤五，通过电子束蒸镀或溅射工艺方法在所述发光半导体层上、所述隔离槽底部暴露出的衬底上沉积透明导电薄膜层；步骤六，采用光阻剂做掩膜，湿法过腐蚀方法去除部分所述透明导电薄膜层，腐蚀后不进行去光阻；通过ICP进行刻蚀，刻蚀至N型半导体层；步骤七，通过合金炉对所述透明导电薄膜层进行退火；步骤八，通过PECVD在所述发光半导体层上、所述隔离槽底部暴露出的衬底上、以及刻蚀的N型半导体层形成第二绝缘薄膜防护层；步骤九，采用光阻剂做掩膜，湿法腐蚀方法或ICP刻蚀去除部分所述第二绝缘薄膜防护层，不进行去光阻；步骤十，采用电子束蒸镀或溅射的方法进行金属薄膜沉积，采用LIFT-OFF方式进行图案化的光阻剂及残金剥离。

于本发明的一实施方式中，在所述步骤二中，所述隔离槽将所述发光半导体层分割成若干分离的独立发光半导体层。

于本发明的一实施方式中，所述隔离槽的俯视形状呈倒梯形，下底宽6-12um，上底宽15-30um。

于本发明的一实施方式中，在所述步骤三中，形成所述第一绝缘薄膜防护层时采用分步沉积法，沉积过程中增加N₂O吹扫，其中，N₂O吹扫次数为1-10次。

于本发明的一实施方式中，在所述步骤五中，所述透明导电薄膜层的厚度为600-2400

于本发明的一实施方式中，在所述步骤六中，刻蚀时，同时对光阻以及N型半导体层进行刻蚀，刻蚀深度为1-1.5um。

于本发明的一实施方式中，在所述步骤七中，退火时间为1-10mim，温度为500-600℃。

于本发明的一实施方式中，所述第一绝缘薄膜防护层为SiN或SiO₂，所述第一绝缘薄膜防护层的厚度为

于本发明的一实施方式中，所述第二绝缘薄膜防护层为SiN或SiO₂，所述第二绝缘薄膜防护层的厚度为

如上所述，本发明的高压LED芯片的制备方法，具有以下有益效果：

1、缩短了高压LED芯片生产流程，提升设备利用率；