[发明专利]一种高亮度LED芯片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED芯片领域，更具体地，涉及一种高亮度LED芯片及其制备方法。

背景技术

LED灯的核心部件是LED芯片，在LED芯片的制备过程中，必定会用到光刻技术，光刻技术是指：在紫外光照射下，采用光刻胶，将掩膜版上的预设图形转移到基片上的技术；具体步骤为：在基片表面附上一层光刻胶薄膜，用紫外光照射掩膜版，紫外光通过掩膜版上的透光区域照射到光刻胶薄膜，导致光刻胶发生化学反应，再采用显影技术溶解去除掉曝光区域或未曝光区域的光刻胶，从而将掩膜版上的图形复制到光刻胶薄膜上，最后采用刻蚀技术将图形转移到基片上。光刻的核心指标是分辨率，光刻的分辨率直接影响到关键尺寸，在半导体制造行业中，基片上可以实现的最小特征尺寸称为关键尺寸；提高光刻的分辨率，意味着可以减小LED芯片上电极线的宽度，从而减小LED芯片的遮光面积，提高出光效率。与传统的白炽灯和荧光灯相比，LED灯有节能、环保、寿命长、发热量低等诸多优点，被广泛应用于各个领域，但LED灯的制造成本普遍高于传统的白炽灯和荧光灯，提高LED芯片的出光效率，意味着降低LED灯单位亮度的成本。

因此，提高光刻的分辨率，从而提高LED芯片的出光效率并降低单位亮度的成本，是目前亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高亮度LED芯片及其制备方法，提高了LED芯片的出光效率，降低了单位亮度的成本。

为了解决上述技术问题，本申请有如下技术方案：

一种高亮度LED芯片的制备方法，包括：

取外延片并清洗，外延片，包括：依次层层叠加的衬底、N型半导体层、量子阱层和P型半导体层；

在P型半导体层上制作透明导电层，透明导电层覆盖P型半导体层；

对透明导电层靠近边缘的区域进行刻蚀，暴露出部分N型半导体层形成N电极区域，其中，N电极区域的侧壁为台阶状的发光区台面；

对透明导电层和外延片进行退火，在透明导电层和P型半导体层的接触面上形成欧姆接触；

在透明导电层远离外延片一侧制作绝缘钝化层；

用光刻机对绝缘钝化层进行光刻，在P型半导体层上暴露出P电极区域，并暴露出N电极区域，其中：

光刻机的光源与掩膜版之间有至少一个滤波片；

光刻机具有冷却系统，冷却系统，包括：围绕光源的环形导热管；

P电极区域与N电极区域的重叠面积为0；

在P电极区域制作P型电极和P型焊盘；

在N电极区域制作N型电极和N型焊盘；

对外延片、透明导电层、绝缘钝化层、P型电极、P型焊盘、N型电极和N型焊盘进行退火，获得LED芯片。

可选的，光刻机，包括：传片系统、基板载台、对位系统、掩膜版、滤波片、光源、冷却系统、上料盒和下料盒，其中：

光源，包括：汞灯、氙灯或LED灯；

光源的峰值波长，与滤波片中心波长的差值小于25nm。

可选的，滤波片的一面或者两面，镀有增透膜。

可选的，滤波片为平透镜、平凸透镜、双凸透镜或凹凸透镜。

可选的，采用电子束蒸发或者磁控溅射的方式在P型半导体层上制作透明导电层。

可选的，透明导电层的材料，包括：氧化铟锡。

可选的，采用管式炉或者箱式炉对透明导电层和外延片进行退火。

一种高亮度LED芯片，LED芯片采用上述任一项LED芯片的制备方法制备。

与现有技术相比，本发明提供的一种高亮度LED芯片及其制备方法，实现了如下的有益效果：

1)在光源与掩膜版之间加入了滤波片，提高了光刻的分辨率，从而减小了N型电极和P型电极的宽度，提高了LED芯片的出光效率；

2)本发明提供的一种高亮度LED的制备方法中，为光源配有冷却系统，延长了光源的使用寿命，并提高了安全性；

3)本发明提供的一种高亮度LED的制备方法，在提高LED芯片的出光效率的同时，制备LED芯片的边际成本仅略有增加，具有良好的经济效益。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为实施例1一种高亮度LED芯片的制备方法流程图；

图2为本发明中一种高亮度LED芯片的结构图；

图3为本发明中一种高亮度LED芯片的俯视图；

图4为本发明中光刻机的结构爆炸图；