[发明专利]倒装LED芯片的制作方法

说明书

本发明公开了倒装LED芯片的制作方法，LED芯片包括：基板；发光外延层，位于基板之上；ITO层，位于发光外延层之上；通过对ITO进行蚀刻处理后，实现对ITO表面粗化和氟化的改善处理，在ITO层上沉积金属反射层；短时间的蚀刻起到增强金属反射层在ITO表面的附着性的效果，同时，由于ITO表面的氟化处理，有效提升由外延层表面膜层、透明导电膜层、金属反射层组成的全方位反射镜（ODR）结构的反射率，实现LED光萃取效率的提升。

技术领域

本发明属于光电技术领域，具体涉及倒装LED芯片的制作方法。

背景技术

发光二极管（LED）具有寿命长、节能环保等显著优点，被认为是继白炽灯、荧光灯之后又一次照明技术的革命，是目前国际上半导体和照明领域研发和产业关注的焦点，拥有巨大的应用前景。以蓝宝石、AlN等作为绝缘衬底的LED芯片，由于衬底导热率比较低，因此横向结构LED的PN结温度比较高。为了解决散热的问题，芯片的倒装焊结构（FC-LED）被提出，发光效率和散热效果都有了改进。

倒装式芯片通过将二极管外延结构倒置，利用金属材料封装在导热性能较好的基板上，可有效率的将发光二极管内的热量排除，所以更适用于交通信号灯、照明等大电流、大功率型元件。ITO、GTO、ZTO等透明导电层易与P-GaN形成良好的欧姆接触，且具有较高透射率，而被广泛用于发光二极管中。且可通过GaN（折射率n=2.5）层、ITO层（n=2）与金属反射层形成全角反射镜（ODR）的复合叠层，对光具有较佳的反射效果，从而增强LED芯片的发光强度。然而常用的反射层金属Ag，Al等金属材料在ITO表面的浸润性很差，导致Ag在ITO表面的接触性差，很难形成稳定的接触膜层，导致器件稳定性能差。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种倒装LED芯片的制作方法，解决习知倒装LED芯片结构反射层金属与ITO层接触性差的问题，同时提高LED芯片的出光效率。

倒装LED芯片的制作方法，包括步骤：

S1、提供在基板上形成外延层的发光外延片；

S2、在所述外延层表面沉积ITO膜层；

S3、通过蚀刻流体对所述ITO膜层进行干法蚀刻处理，蚀刻时间为10~30s形成波动的粗化面，实现ITO膜层的表面清洁与氟化改善；

S4、在ITO膜层粗化面上沉积金属反射层薄膜，金属反射层薄膜、外延层表面膜层、ITO膜层形成全角度反射镜。

优选的，所述干法蚀刻采用的蚀刻流体为CF₄、 SF₆或二者组合。

优选的，ICP功率为100~200W，气体流量为100~500 mL/min。

优选的，所述金属反射层材料为Ag、Al、Rh或任意组合。

优选的，所述ITO膜层的厚度为20~60nm。

优选的，所述金属反射层的厚度为100~800nm。

另一方面，本发明还提供了另一种倒装LED芯片的制作方法，包括步骤：

S1、提供在基板上形成外延层的发光外延片；

S2、在所述外延层表面沉积ITO膜层；

S3、通过蚀刻流体对所述ITO膜层进行湿法蚀刻处理，蚀刻时间为15~60s形成波动的粗化面，实现ITO膜层的表面清洁与氟化改善；

S4、在ITO膜层粗化面上沉积金属反射层薄膜，金属反射层薄膜、外延层表面膜层、ITO膜层形成全角度反射镜。

优选的，所述湿法蚀刻采用的蚀刻流体包括NH₄F、HF 蚀刻液。