火處理，使鎳層6在所述鉻層 2的表面上形成均勻分布的球狀鎳顆粒61，球狀鎳顆粒61之間的距離為4nm，氮氣流量為 7L/min，溫度為540°C，時間為120s ;
[0053] 步驟207 :如圖8所示，利用球狀鎳顆粒61作為掩膜，刻蝕所述鉻層2,在鉻層2表 面刻蝕形成納米級凹狀矩形坑，凹狀矩形坑的長a、寬b、高h為8nm，相鄰凹狀矩形坑之間相 距4nm，刻蝕采用反應離子刻蝕機或感應耦合等離子體刻蝕機進行的干法刻蝕，所使用的刻 蝕氣體為BC13、C12或Ar，BC13通入的濃度為22ml/min，C12通入的濃度為30ml/min，Ar 通入的濃度為33ml/min ;
[0054] 步驟208 :采用包含氯化鐵、鹽酸以及水的溶液腐蝕去掉球狀鎳顆粒61 ;如圖9所 示，采用質量分數為15%的氯化鐵、質量分數18%的鹽酸、其余為水的溶液腐蝕去掉球狀 鎳顆粒61，溶液溫度65°C，反應時間lOmin。
[0055] 步驟209 :電子束真空蒸鍍方法依次蒸鍍鋁層3及鈦層、鉑層和金層圖2中4代 表鈦層、鉑層和金層；蒸鍍條件為：鍍膜速率為10.贏/?，鍍膜功率為電子槍輸出功率的0. 45 倍，腔體壓力為1.0X10 6Torr。
[0056] 步驟210 :剝離去膠，得到LED芯片電極。采用藍膜對金屬進行剝離，待金屬剝離 干凈后再將芯片放入去膠劑中進行超聲浸泡，其中所述去膠劑包括質量分數為99. 8%的 N-甲基吡咯烷酮以及質量分數為0. 5%的水。
[0057] 根據上述方法制作的LED芯片電極，如圖2所示，該LED芯片電極自下而上順次包 括：鉻層2、鋁層3及鈦層、鉑層和金層，如圖3所示，在所述鉻層2表面刻蝕有納米級凹狀 矩形坑，凹狀矩形坑的長、寬、高為8nm，相鄰凹狀矩形坑之間相距4nm。
[0058] 實施例3 :
[0059] 結合圖2-圖9,本實施例提供了一種LED芯片電極的制作方法，包括步驟：
[0060] 步驟301 :干法刻蝕設備ICP刻蝕自下至上依次包含N型GaN層、量子阱和P型GaN 層的外延層1，形成臺階，露出N型GaN層，刻蝕深度1.5 μ m，切割道的寬度在17 μ m之間， P電極制作在P型GaN層上，N電極制作在N型GaN層上；
[0061] 步驟302 :電子束真空蒸鍍方法制作氧化銦錫薄膜導電層，薄膜厚度為1050/1,腔 體溫度250°C，氧氣流量lOsccm，真空度5· 05X 10 6Torr ;
[0062] 步驟303 :如圖4所示，涂覆厚度2. 7μπι的負性光刻膠5,曝光、顯影，露出電極區(qū)；
[0063] 步驟304:如圖5所示，電子束真空蒸鍍方法蒸鍍Ilnm的鉻層2,鍍膜速率為 1.0//S，鍍膜功率為電子槍輸出功率的0. 4倍，腔體壓力為1.0 X 10 6Torr ;
[0064] 步驟305:結合圖6,電子束真空蒸鍍方法蒸鍍7nm的鎳層6,鍍膜速率設為 0,63蓋/S，鍍膜功率為電子槍輸出功率的〇. 17倍，腔體壓力為1.0 X 1〇 6Torr ;
[0065] 步驟306 :結合圖7,氮氣氛圍中對所述鎳層6進行退火處理，使鎳層6在所述鉻層 2的表面上形成均勻分布的球狀鎳顆粒61，球狀鎳顆粒61之間的距離為3. 2nm，氮氣流量為 6L/min，溫度為520°C，時間為90s ;
[0066] 步驟307 :如圖8所示，利用球狀鎳顆粒61作為掩膜，刻蝕所述鉻層2,在鉻層2表 面刻蝕形成納米級凹狀矩形坑，凹狀矩形坑的長a、寬b、高h為5nm，相鄰凹狀矩形坑之間 相距3. 2nm，刻蝕采用反應離子刻蝕機或感應耦合等離子體刻蝕機進行的干法刻蝕，所使用 的刻蝕氣體為BC13、C12或Ar，BC13通入的濃度為18ml/min，C12通入的濃度為25ml/min， Ar通入的濃度為28ml/min ;
[0067] 步驟308 :采用包含氯化鐵、鹽酸以及水的溶液腐蝕去掉球狀鎳顆粒61 ;如圖9所 示，采用質量分數為11%的氯化鐵、質量分數14%的鹽酸、其余為水的溶液腐蝕去掉球狀 鎳顆粒61，溶液溫度60 °C，反應時間7min。
[0068] 步驟309 :電子束真空蒸鍍方法依次蒸鍍鋁層3及鈦層、鉑層和金層，圖2中4代表 鈦層、鉑層和金層；蒸鍍條件為：鍍膜速率為7人/S，鍍膜功率為電子槍輸出功率的〇. 35倍， 腔體壓力為1.0 XlO 6Torr。
[0069] 步驟310 :剝離去膠，得到LED芯片電極。采用藍膜對金屬進行剝離，待金屬剝離 干凈后再將芯片放入去膠劑中進行超聲浸泡，其中所述去膠劑包括質量分數為99. 6%的 N-甲基吡咯烷酮以及質量分數為0. 35%的水。
[0070] 根據上述方法制作的LED芯片電極，如圖2所示，該LED芯片電極自下而上順次包 括：鉻層2、鋁層3及及鈦層、鉑層和金層，如圖3所示，在所述鉻層2表面刻蝕有納米級凹 狀矩形坑，凹狀矩形坑的長、寬、高為5nm，相鄰凹狀矩形坑之間相距3. 2nm。
[0071] 對比實驗：
[0072] 1)常規(guī)方法刻蝕N、P臺面；干法刻蝕設備ICP刻蝕自下至上依次包含N型GaN層、 量子阱和P型GaN層的外延層1，形成臺階，露出N型GaN層，刻蝕深度1-2 μ m，切割道的寬 度在10-25 μ m之間。
[0073] 2)常規(guī)方法制作透明導電層；電子束真空蒸鍍方法制作氧化銦錫薄膜導電層；薄 膜厚度600-[500人，腔體溫度150_350°C，氧氣流量5-15 SCCm，真空度10 5-10 7Torr。
[0074] 3)常規(guī)方法做光刻，露出電極區(qū)；涂覆2. 5-3. O微米的負性光刻膠，曝光、顯影，露 出電極區(qū)
[0075] 4)電子束真空蒸鍍方法依次蒸鍍鉻層、鋁層以及其它各層金屬。蒸鍍時腔體壓力 為1.0 X 10 6Torr,蒸鍍鉻層、鋁層以及鈦層、鉑層和金層時鍍膜速率為4. 5-10埃/秒，鍍膜 功率為電子槍輸出功率的0. 30-0. 45倍，
[0076] 5)剝離去膠。采用藍膜對金屬進行剝離，待金屬剝離干凈后再將芯片放入去膠劑 中進行超聲浸泡，其中所述去膠劑包括質量分數為99. 5-99. 8%的N-甲基吡咯烷酮以及質 量分數為〇. 2-0. 5%的水。得到圖1所示的LED及其電極。
[0077] 與現有技術相比，本發(fā)明所述的LED芯片電極及其制作方法，達到了如下效果：
[0078] 本發(fā)明使鋁層下面的鉻層表面形成納米級的凹凸狀，與平整的表面相比，光線在 這種凹凸狀的表面上能夠以漫反射和散射的方式出射出去，增加光在鉻層表面的出射率， 進而增加到達鋁層的光線數量，這樣，被鋁層反射回芯片內部而再次反射出去的光線也將 增加，LED的發(fā)光效率明顯提高，本發(fā)明的電極結構比傳統(tǒng)方法亮度高5% -6%。
[0079] 上述說明示出并描述了本發(fā)明的若干優(yōu)選實施例，但如前所述，應當理解本發(fā)明 并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、 修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構想范圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識 進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應在本發(fā) 明所附權利要求的保護范圍內。
【主權項】
1. 一種LED芯片電極的制作方法，其特征在于，包括步驟： 干法刻蝕設備ICP刻蝕自下至上依次包含N型GaN層、量子阱和P型GaN層的外延層， 形成臺階，露出N型GaN層，刻蝕深度1-2ym，切割道的寬度在10-25ym之間； 電子束真空蒸鍍方法制作氧化銦錫薄膜導電層，薄膜厚度為600-1500A,腔體溫度 150-350°C，氧氣流量 5-15sccm，真空度 3X10 5-3X107Torr;涂覆厚度 2. 5-3. 0ym的負性 光刻膠，曝光、顯影，露出電極區(qū)； 電子束真空蒸鍍方法蒸鍍l〇_12nm的鉻層，鍍膜速率為0.9-丨.1人/S，鍍膜功率為電子 槍輸出功率的〇? 35-0. 45倍，腔體壓力為1. 0X106Torr; 電子束真空蒸鍍方法蒸鍍5-10nm的鎳層，鍍膜速率設為0.5-0.8A/S,鍍膜功率為電子 槍輸出功率的〇? 16-0. 19倍，腔體壓力為1. 0X106Torr; 氮氣氛圍中對所述鎳層進行退火處理，使鎳層在所述鉻層的表面上形成均勻分布的球 狀鎳顆粒，球狀鎳顆粒之間的距離為2. 5-4nm，氮氣流量為5-7L/min，溫度為500-540°C，時 間為 60-120s; 利用球狀鎳顆粒作為掩膜，刻蝕所述鉻層，在鉻層表面刻蝕形成納米級凹狀矩形坑，凹 狀矩形坑的長、寬、高為3-8nm，相鄰凹狀矩形坑之間相距2. 5-4nm，刻蝕采用反應離子刻蝕 機或感應耦合等離子體刻蝕機進行的干法刻蝕，所使用的刻蝕氣體為BC13、C12或Ar，BC13 通入的濃度為15-22ml/min，C12通入的濃度為20-30ml/min，Ar通入的濃度為24-33ml/ min； 采用包含氯化鐵、鹽酸以及水的溶液腐蝕去掉球狀鎳顆粒； 電子束真空蒸鍍方法依次蒸鍍鋁層、鈦層、鉑層和金層； 剝離去膠，得到LED芯片電極。2. 根據權利要求1所述的LED芯片電極的制作方法，其特征在于，所述步驟采用包含 氯化鐵、鹽酸以及水的溶液腐蝕去掉球狀鎳顆粒，進一步為，采用質量分數為8-15%的氯化 鐵、質量分數10-18%的鹽酸、其余為水的溶液腐蝕去掉球狀鎳顆粒，溶液溫度50-65°C，反 應時間5-10min。3. 根據權利要求1所述的LED芯片電極的制作方法，其特征在于，所述步驟電子 束真空蒸鍍方法依次蒸鍍鋁層、鈦層、鉑層和金層，進一步為，蒸鍍條件為：鍍膜速率為 4.5-10A/S,功率為其輸出功率的〇? 30-0. 45倍，腔體壓力為1. 0X10 6Torr。4. 根據權利要求1所述的LED芯片電極的制作方法，其特征在于，所述步驟剝離去膠， 進一步為，采用藍膜對金屬進行剝離，待金屬剝離干凈后再將芯片放入去膠劑中進行超聲 浸泡，其中所述去膠劑包括質量分數為99. 5-99. 8%的N-甲基吡咯烷酮以及質量分數為 0. 2-0. 5% 的水。5. 根據權利要求1至4中任一所述的LED芯片電極的制作方法制作的LED芯片電極， 其特征在于，該LED芯片電極自下而上順次包括：絡層、鋁層及蒸鍍鋁層、鈦層、鉑層和金 層，其中，在所述鉻層表面刻蝕有納米級凹狀矩形坑，凹狀矩形坑的長、寬、高為3-8nm，相鄰 凹狀矩形坑之間相距2. 5-4nm。
【專利摘要】本申請公開了一種LED芯片電極的制作方法，包括步驟：干法刻蝕外延層，露出N型GaN層；制作氧化銦錫薄膜導電層；蒸鍍鉻層；蒸鍍鎳層；氮氣氛圍中對鎳層進行退火處理，使鎳層在鉻層的表面上形成均勻分布的球狀鎳顆粒；利用球狀鎳顆粒作為掩膜刻蝕鉻層，在鉻層表面刻蝕形成納米級凹狀矩形坑；腐蝕去掉球狀鎳顆粒；依次蒸鍍鋁層、鈦層、鉑層和金層；剝離去膠，得到LED芯片電極。本發(fā)明還公開了一種LED芯片電極，自下而上順次包括：鉻層、鋁層及蒸鍍鋁層、鈦層、鉑層和金層，在鉻層表面刻蝕有納米級凹狀矩形坑。本發(fā)明使鉻層表面形成納米級的凹凸狀，增加光在鉻層表面的出射率，被鋁層反射回芯片內部而再次反射出去的光線也將增加，LED的發(fā)光效率明顯提高。
【IPC分類】H01L33/38, H01L33/40
【公開號】CN105118905
【申請?zhí)枴緾N201510562473
【發(fā)明人】徐平, 苗振林, 盧國軍, 周佐華
【申請人】湘能華磊光電股份有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月7日