[发明专利]一种GaN基LED晶片金属电极图形制作方法

说明书

一种GaN基LED晶片金属电极图形制作方法，包括如下步骤：a)制备生长完成外延层的GaN基外延片；b)在P型GaN层上利用电子束蒸发台生长ITO层；c)蒸镀一层氯化铯层；d)制作电极掩膜图形；e)蒸镀金属电极；f)制作金属电极图形。使用镀膜机蒸镀的氯化铯层作为电极掩膜图形，只需要将制作完成金属膜层的氯化铯掩模图形放置到水里，氯化铯会吸水自动形成紧密的球状体，使整个氯化铯层与P型氮化镓之间以及与金属膜层之间的粘附性大大降低，通过超声处理，氯化铯会脱离ITO层表面，再使用粘性膜覆盖，很容易将整个氯化铯层除掉，间接的除掉氯化铯上的金属，从而剥离金属，得到完整的电极图形。

技术领域

本发明涉及光电子技术领域，具体涉及一种GaN基LED晶片金属电极图形制作方法。

背景技术

发光二极管，简称LED（Light Emitting Diode），是一种半导体组件。发光二极管通过电子与空穴的复合辐射发光，是一种依靠半导体P-N节进行电致发光的器件，由由氮、砷、镓、磷等的化合物制作而成，能够将电能转化为光能。发光二极管的基本结构是一块电致发光的半导体材料，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光，LED是置于一个有引线的架子上，然后在四周采用环氧树脂进行密封，有利于起到保护内部芯线的作用，因此LED的抗震性能非常好。

一般地，砷化镓发光二极管发红光，磷化镓发光二极管发绿光，碳化硅发光二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光。根据它们的化学性质不同，又可以分为有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。

同时，LED被广泛认可为第四代照明光源或者绿色光源，因为具有环保、节能、寿命长、体积小、稳定性好等各种特性，在各种背光源、普通照明、装饰、显示已经指示等领域应用尤为广泛，近年来，LED的研发及发展得到国家大力扶持，随着LED技术的发展，LED灯具在民用照明领域被普遍接受，得到空前规模的发展与进步。

LED产品主要应用于背光源、彩屏、室内照明三大领域。由于背光源是现阶段LED最大的应用市场，近几年驱动LED产业高速增长。未来在产品价格下降以及新一轮全球禁售白炽灯高潮兴起等因素的影响下，室内照明将替代背光源成为未来LED增长最快的细分领域。此外，近年来在小间距显示屏等产品升级因素驱动下，LED产品增速也不断提升，呈现稳健增长的趋势。综合来看，未来LED总需求将呈现持续增长，相关公司具备中长期投资价值。

完整的GaN基LED管芯结构从底层开始，一般包括衬底层，外延层，电流扩展层，金属电极层，保护层，其中的金属电极层分为P、N电极，P电极位于电流扩展层之上，而N电极在N型区之上，N型区是经过干法刻蚀或者湿法腐蚀出来的N-GaN部分。金属电极的制作，在传统工艺制作中，是利用光刻胶进行制作电极图形掩膜，然后蒸镀上金属膜层，再通过粘性胶进行剥离手法得到，最后去除剩余的残留光刻胶；或者直接进行金属膜层蒸镀，然后使用光刻胶制作掩模图形进行保护，使用湿法腐蚀出电极图形，最后去除剩余光刻胶。传统工艺方法整个制作过程较为繁琐，而且在制作完成电极图形后，需要将晶片表面的剩余光刻胶完全去除，而在金属覆盖后的前提下去胶，大多使用去胶液和有机溶剂进行配合，制作成本较高，且存在较大的几率去胶不彻底，较大幅度降低了芯片良率。

中国专利文献CN104538283A(201410797643.3)提出了一种硅片表面倒金字塔结构的制备方法，该方法包括：在硅片表面制备氯化铯岛结构；在带有氯化铯纳米岛结构的硅片表面蒸镀一层钛金属薄膜,放入去离子水中超声剥离，去掉氯化铯岛结构及其上的金属包膜，在硅片表面得到多孔钛薄膜；以多空钛薄膜为掩膜对硅片表面进行各向异性腐蚀；去除硅片表面的多孔钛薄膜，在硅片表面得到倒金字塔结构。该发明采用真空氯化铯镀膜、氯化铯自组装、真空热蒸发镀金属膜、剥离和湿法各向异性腐蚀技术完成，降低了制备成本，克服了其在大规模生产化方面及在制备纳米量级小尺度金字塔阵列等方面被限制应用的缺陷。但是将该方法应用于LED金属电极的制作过程中，使用氯化铯纳米岛作为掩膜会在纳米岛周围存在较多的残留金属，不适于电极金属的规模化制作。