一种应用复合掩膜的LED晶胞制造方法与流程

本发明涉及一种LED晶胞的制造方法。

背景技术：

发光二极管（LED）是由数层很薄的掺杂半导体材料制成，一层带过量的电子，另一层因缺乏电子而形成带正电的“空穴”，当有电流通过时，电子和空穴相互结合并释放出能量，从而辐射出光芒。

LED的制造流程主要包括：由蓝宝石做衬底，生长GaN发光外延层；然后在发光外延层上进行光刻工艺，对发光外延层进行刻蚀，以形成完全分离的LED晶胞。现有技术中的缺点是：根据外延层的厚度，光刻胶的厚度一般要达到10微米以上，才能达到完全分离LED的要求，否则根据刻蚀选择比，干法刻蚀会刻蚀到外延层，破坏LED结构的完整性；其次，由于光刻胶较厚，光刻工艺难以调试且容易造成生产的不稳定，良率难以控制；最后，厚的光刻胶成本较贵，用量也较多，不利于成本的控制。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种应用复合掩膜的LED晶胞制造方法，能减少光刻胶的用量。

本发明为解决其技术问题采用的技术方案是：

一种应用复合掩膜的LED晶胞制造方法，包括以下步骤：

（1）提供一PSS蓝宝石衬底，在蓝宝石衬底上沉积外延层；

（2）在外延层上沉积复合掩模层，所述复合掩模层包括至少三层掩膜；

（3）在复合掩模层表面涂上光刻胶，待光刻胶固化后形成光阻层，光阻层的厚度为1.5-3.5微米；

（4）对光阻层进行图形化，为下一步湿法及干法刻蚀作准备；

（5）采用湿化刻蚀的方法，将复合掩模层上没有光阻层保护的部分去除掉，对复合掩模层图形化；

（6）采用ICP干法刻蚀方法，将外延层上没有复合掩模层和光阻层保护的部分去除掉；

（7）依次去除光阻层和复合掩模层，露出外延层，在蓝宝石衬底上形成数个独立的LED晶胞。

进一步,所述掩膜包括ITO薄膜、SiN薄膜、SiO₂薄膜及其它可进行湿法腐蚀薄膜的其中一种。

进一步,所述蓝宝石衬底具有使衬底表面图形化的凸起结构。

进一步,步骤（6）后，所述外延层保留有N层、量子阱、P层的完整LED结构。

进一步，所述光阻层厚度为2-3微米。

本发明的有益效果是：本发明通过利用1.5-3.5微米的光阻层及至少三层掩膜组成的复合掩模层，通过复合掩模层增加掩膜厚度，提高图形的可控制性和根据不同掩膜层抗刻蚀性，增加对外延层的保护，再采用ICP的方法对外延层进行刻蚀，以在蓝宝石衬底上形成数个独立的LED晶胞。本发明的工艺能有效提高LED芯片的成品品质，同时有利于降低生产成本。

附图说明

图1是本发明步骤（3）中的纵向截面结构示意图；

图2是本发明步骤（4）中的纵向截面结构示意图

图3是本发明步骤（4）中的俯视结构示意图；

图4是本发明步骤（5）中的俯视结构示意图；

图5是本发明步骤（6）中的俯视结构示意图；

图6是本发明步骤（7）中的俯视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实例对本发明做进一步说明。

一种应用复合掩膜的LED晶胞制造方法，包括以下步骤：

（1）提供一PSS蓝宝石衬底，其具有使衬底表面图形化的凸起结构，以减少反向漏电和增强发光亮度；在蓝宝石衬底上沉积外延层；

（2）在外延层上沉积复合掩模层，所述复合掩模层包括至少三层掩膜，所述掩膜包括ITO薄膜、SiN薄膜、SiO2薄膜及其它可进行湿法腐蚀薄膜的的其中一种；

（3）在复合掩模层表面涂上光刻胶，待光刻胶固化后形成光阻层，光阻层的厚度为1.5-3.5微米，进一步优选为2-3微米，如图1所示；

（4）对光阻层进行图形化，为下一步湿法及干法刻蚀作准备，如图2和图3所示；

（5）采用湿化刻蚀的方法，将复合掩模层上没有光阻层保护的部分去除掉，对复合掩模层图形化，如图4所示；

（6）采用ICP干法刻蚀方法，将外延层上没有复合掩模层和光阻层保护的部分去除掉，所述外延层仅保留有N层、量子阱、P层的完整LED结构，如图5所示；

（7）依次去除光阻层和复合掩模层，露出外延层，在蓝宝石衬底上形成数个独立的LED晶胞，如图6所示。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。