[发明专利]一种LED晶片表面ITO膜层粗化的制作工艺

说明书

一种LED晶片表面ITO膜层粗化的制作工艺，包括如下步骤：a)在LED芯片表面对ITO接触层的ITO膜层蒸镀；b)高温退火；c)在蒸镀后的ITO接触层上蒸镀ITO粗化层；d)对LED芯片的ITO粗化层进行粗化处理。通过进行两次蒸镀ITO，底层ITO膜层即ITO接触层在低速率、无氧环境下沉积的膜层表面较为光滑，整体颗粒较小，与外延层表面之间能够形成良好的接触，顶层ITO膜层即ITO粗化层在高速率、有氧环境下进行蒸镀，初步完成粗化过程，然后进行完全粗化形成ITO完全粗化层，实现了不同折射率ITO膜层的堆叠.这样，外延层、ITO接触层、ITO粗化层、空气之间折射率逐渐变化，能够更大幅度的增加整个LED管芯的出光效率，有益于整体亮度的提升。

技术领域

本发明涉及LED芯片制造领域，具体涉及一种LED晶片表面ITO膜层粗化的制作工艺。

背景技术

发光二极管（Light Emitting Diode，LED），是一种电致发光的半导体元件，是由P电极和N电极构成的PN节组成,一般由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制作而成。

发光二极管被称为第四代照明光源，因为具有体积小、环保、寿命长、节能、稳定性高等诸多优点，被广泛应用。目前，我国正在逐步成为全球LED产业基地，并且，海外新兴市场正为国内LED企业带来更大的机会，海外新兴市场快速增长将会持续利好国内LED厂商。据《2015-2020年中国LED照明产业市场前瞻与投资战略规划分析报告前瞻》的解析，LED照明市场一直是被认为是LED最重要、最具有发展前景的应用领域之一。那么，LED的发光亮度和其稳定性能就成为了整个LED制程中的重要指标和关键技术。

目前，提升LED的亮度主要通过，粗化晶片表面的外延层、粗化晶片表面的电流扩展层、进行制作反射电极、使用高温腐蚀侧壁工艺、制作金属反射镜、进行隐形切割等技术方案，而对晶片表面电流扩展层的粗化因为其对晶片表面无损伤、电流扩展层易于操作，设备成本低等优点而被广泛使用。但在电流扩展层的实际粗化中，经常存在粗化不彻底、粗化程度过度、粗化过程额外增加制程、粗化不稳定等问题而达不到想要的亮度提升目的。

中国专利文献CN106340574 A（申请号为201610949920.7）公开了一种具有粗化电流扩展层的GaAs基LED晶片及其制备方法。该方法首先在外延层上利用光刻胶制作出粗化图形，然后在整个掩模图形上生长ITO电流扩展层，利用负性光刻进行胶剥离得到具有粗化表面的ITO膜层，从而在P型区上制作出P电极，最后对GaAs衬底减薄而生长N型电极。该发明方法避免了现有技术中直接对GaAs外延层使用腐蚀液进行粗化的弊端，提高了晶片制作的稳定性，但是在ITO粗化时利用光刻胶进行制作，多了一步光刻胶制作过程，而且制作完成后的光刻胶在进行ITO蒸镀时需要进行高温，使用电子束蒸发台制作ITO薄膜，要保证ITO的高透过率和较低的电阻，传统方法一般需要250-400℃高温，普通光刻胶很难在该高温下保持不变形，而在低温时制作出的ITO透过率较低且电阻较大，对管芯正向电压有较大的增幅，管芯良率较低。

中国专利文献CN103451605 A（申请号为201310414877.0）公开了一种ITO粗化的蒸镀方法。该方法使用分步ITO蒸镀代替传统ITO蒸镀的方法来得到粗化的ITO表面，但是该专利中提到的ITO厚度限制在900埃，最高速率使用3埃/秒，形成ITO薄膜的颗粒仍然较小，起到粗化效果的仅为最顶层的约300埃ITO薄膜的厚度，在使用电子束蒸发台的实际制作过程中粗化效果不彻底对整个管芯亮度的提升及其有限。