[发明专利]提高LED倒装芯片光提取效率的方法

权利要求书

1.一种提高LED倒装芯片光提取效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：提供具有第一表面和第二表面的一透明衬底；

步骤2：采用Al靶材磁控溅射技术，在不含氧的以氮气为主要溅射气氛条件下，在所述衬底的第二表面沉积一层AlN薄膜，形成AlN模板，所述AlN薄膜的厚度为0.001-50微米；

步骤3：将步骤2制得的AlN模板放入高温退火设备中进行退火处理，退火温度为1500-2000℃，退火气氛为氮气或含氮气的混合气氛，退火时间为0.5-10小时；

步骤4：将退火后的衬底和AlN模板清洗后，放入生长设备中，在所述衬底的第一表面上外延LED全结构并制作至少一个LED芯片单元；

步骤5：在所述LED表面覆盖保护层；

步骤6：将所述衬底第二表面的AlN模板浸入碱性溶液中进行腐蚀，其表面腐蚀形成微纳米结构；

步骤7：除去所述LED表面的保护层；

步骤8：进行芯片划裂，形成分立的LED倒装芯片。

2.根据权利要求1所述的提高LED倒装芯片光提取效率的方法，其特征在于，所述衬底的材料为蓝宝石、碳化硅或石英玻璃，对LED发光波长透明的耐高温材料，其第一表面和第二表面是原子级光滑表面或图形化表面；所述衬底的厚度为50-500微米。

3.根据权利要求1所述的提高LED倒装芯片光提取效率的方法，其特征在于，所述衬底第二表面上的AlN模板在经步骤2和步骤3后，表面均呈稳定的氮极性或氮极性与金属极性面组成的混合极性；经步骤3后，所述衬底第二表面上的AlN模板的材料质量和透过率能得到进一步的改善。

4.根据权利要求1所述的提高LED倒装芯片光提取效率的方法，其特征在于，进行所述步骤3的高温退火时，步骤2形成的AlN薄膜和所述衬底的第一表面采用面对面方式放置，避免所述AlN薄膜和所述衬底的第一表面与退火气氛直接接触而发生热分解。

5.根据权利要求1所述的提高LED倒装芯片光提取效率的方法，其特征在于，步骤5中所述保护层为抗蚀刻胶、二氧化硅或氮化硅介质层，以保护LED免受步骤6中碱性溶液的腐蚀损伤。

6.根据权利要求1所述的提高LED倒装芯片光提取效率的方法，其特征在于，若步骤4制作LED芯片单元的过程中，所述衬底第二表面上的AlN模板非有意浸泡碱性溶液，则所述衬底第二表面上的AlN模板表面亦能够腐蚀形成微纳米结构，所述步骤5～7相应省略。

7.根据权利要求1所述的提高LED倒装芯片光提取效率的方法，其特征在于，所述步骤2还同时包括：

采用Al靶材磁控溅射技术，在含有痕量氧的以氮气为主的溅射气氛条件下，在所述衬底的第一表面沉积一层AlN薄膜，其厚度为0.001-10微米。

8.根据权利要求7所述的提高LED倒装芯片光提取效率的方法，其特征在于，所述衬底第一表面的AlN薄膜在高温退火后，其表面呈金属极性，适于在其上进行金属极性LED全结构的外延。

9.根据权利要求1所述的提高LED倒装芯片光提取效率的方法，其特征在于，所述步骤2还同时包括：

采用Al靶材磁控溅射技术，在不含氧的以氮气为主的溅射气氛条件下，在所述衬底的第一表面沉积一层AlN薄膜，其厚度为0.001-10微米。

10.根据权利要求9所述的提高LED倒装芯片光提取效率的方法，其特征在于，所述衬底第一表面的AlN薄膜在高温退火后，其表面呈氮极性，适于在其上进行氮极性LED全结构的外延。