[发明专利]一种LED金属电极制作中的电极剥离方法

说明书

本发明涉及一种LED金属电极制作中的电极剥离方法，包括：(1)制作金属层：在生长有外延层的晶片表面制作电极掩膜图形，在电极掩膜图形表面蒸镀金属膜层；(2)剥离电极：将步骤(1)生成的晶片放置在异丙醇溶液中进行超声，异丙醇溶液的加热温度为60‑70℃，超声时间为3‑10min，超声频率为5‑10KHz；(3)干燥并撕掉表面金属：对步骤(2)生成的晶片表面进行干燥，并撕掉表面金属；(4)电极去胶：去除步骤(3)生成的晶片表面残留的光刻胶，并进行干燥。本发明既能够将表面金属很容易的剥离下来，又不不会过度溶解光刻胶而造成的整个金属膜层错位形成剥离印痕。

技术领域

本发明涉及一种LED金属电极制作中的电极剥离方法，属于半导体加工技术领域。

背景技术

LED(Light Emitting Diode)，发光二极管，和普通二极管一样，均是由P-N节组成，它能够将电能转换为光能，从而进行发光。与白炽灯和氖灯相比较，发光二极管抗冲击性和抗震性优越，可靠性强，寿命较长，可调节性强，工作电压低，工作电流小，节能环保的诸多优良性能，被称为第四代光源。发光二极管被广泛应用于LED显示屏制作，交通信号灯，汽车用灯，液晶屏背光源，灯饰，照明光源等。

发光二极管，制作流程可以分为两个大部分，一部分是外延部分的外延层的生长；另外一部分是管芯结构的制作。外延层的生长主要是在金属有机化学气相沉积外延片炉(MOCVD)中完成的，现在使用的衬底主要有蓝宝石衬底、碳化硅衬底、硅衬底、砷化镓衬底、氧化锌衬底等。管芯的制作，主要包括外延片表面清洁、透明电极制作、金属电极制作、保护层制作、衬底减薄、管芯切割、测试入库等工步。

LED金属电极的制作，最常用的工艺方法主要有两种。一种是湿法腐蚀制作出金属电极图形，该方法首先在晶片表面制作出整个构成电极的金属膜层，然后在金属膜层表面将电极区域使用光刻胶进行保护，将没有保护区域的金属通过腐蚀性溶液腐蚀掉，从而得到完整的金属电极图形。另一种常用方法，首先使用光刻胶制作出电极掩膜图形，然后在其上制作出整个金属膜层，金属膜层完成后，使用膜剥离方法，剥离制得需要的金属图形，然后使用去胶液或者有机溶剂去掉残留光刻胶，得到表面洁净的晶片。传统的剥离方法，一般使用有机溶剂或者去胶液将金属下层的光刻胶完全或部分溶解掉，这样金属与光刻胶之间粘附性降低(部分光刻胶溶解)或者金属膜层成悬空状态(所有光刻胶全部溶解)，利用粘附膜覆盖在晶片表面，将电极区域外的金属撕掉，完成剥离过程，而得到需要的金属电极图形。然而，在制作过程中，对于使用有机溶剂或者去胶液溶解光刻胶进行剥离时，金属下方光刻胶的溶解程度很难控制，光刻胶溶解的太少，金属膜层与光刻胶/晶片之间的粘附过于牢固，粘性膜很难将电极之外的金属膜层完整的剥离下来，如果使用较大的外力将该部分金属剥离下来，电极侧面会比较粗糙，平整度会很差，电极侧面会吸收较多的光，整个管芯出光效率较低；如果光刻胶溶解的太多，晶片表面的整个金属膜层很容易发生整体移动(金属层移位，如图1所示，显微镜放大倍数为100倍)，因为电极区域会高于发光区，这样整个金属膜层通过较小的压力就会在电极区域上形成规则的金属印痕，并且该种金属印痕一旦形成(金属与金属之间接触会比较牢固)，后续无法在将其去掉，对产品良率影响较大。对于传统的剥离方法，首先使用专门用于去胶的去胶液进行加热浸泡，然后使用有机溶剂去掉表面去胶液，最后使用乙醇或者清水超洗掉表面的有机溶剂和残留去胶液。通过去胶能力较强的去胶液和有机溶剂以及适当的时间和加热温度的配合来完成整个剥离过程，传统方法有较大几率在电极表面存在剥离印痕问题，如图2所示，显微镜放大倍数为100倍，在实际生产中，由于温度或时间的波动，甚至去胶液浓度的影响等都会对剥离效果产生较大的影响，实际上使用传统方法进行剥离，电极表面印痕经常存在，对LED产品良率的整体提升是一个较大的问题。