• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    本实用新型公开了一种双层ITO膜的LED芯片结构，包括：在芯片衬底上生长LED芯片外延结构，通过ICP刻蚀技术将暴漏区域的N‑GaN层刻蚀出来，形成N‑GaN台阶，在芯片结构上镀SiO2电流扩散层，第一层ITO膜包覆在SiO2电流扩散层的整面上，在第一层ITO膜表面上镀第二层ITO膜，第二层ITO膜是在高温快速退火同时通入氧气而形成。本实用新型在LED芯片外延结构上用两次sputter溅射技术镀膜，采用两种不同的工艺制成双层ITO导电层结构，第一层ITO膜实现降低阻抗、欧姆接触佳等良好导电性的效果，第二层ITO膜在退火工艺中通入氧气实现高光透过性等效果。
    公开号:CN214336736U
    申请号:CN202023089217.4U
    申请日:2020-12-18
    公开日:2021-10-01
    发明作者:陈晓冰
    申请人:Purui Wuxi R & D Co ltd；
    IPC主号:H01L33-42
    专利说明:
    [n0001] 本实用新型涉及半导体技术领域，尤其是一种双层ITO膜的LED芯片结构。
    [n0002] 发光二极管（LED）是一种将电能转化为光能的固体发光器件，其中GaN基的LED芯片得到了长足的发展和应用。LED芯片的发光单元具有N-GaN层、多量子阱层和P-GaN层，通常会通过刻蚀工艺将N-GaN层的一部分暴露于外部，在暴露于外部的P-GaN层和N-GaN层部分形成施加电流的电极结构。在P-GaN层上部形成发光区域，通常使用具有隧道结构的ITO（氧化铟锡）作为透明电极层形成欧姆接触。目前，现有技术中采用sputter溅射工艺制作的单一ITO导电层存在阻抗高、欧姆接触性能差、光透过性有待提高等缺点。
    [n0003] 本申请人针对上述现有技术中单一ITO导电层存在阻抗高、欧姆接触性能差、光透过性有待提高等缺点，提供了一种结构合理的双层ITO膜的LED芯片结构，采用两种不同的工艺制成双层ITO导电层结构，实现降低阻抗、欧姆接触佳等良好导电性以及高光透过性等效果。
    [n0004] 本实用新型所采用的技术方案如下：
    [n0005] 一种双层ITO膜的LED芯片结构，在芯片衬底上生长LED芯片外延结构，通过ICP刻蚀技术将暴漏区域的N-GaN层刻蚀出来，形成N-GaN台阶，在芯片结构上镀SiO2电流扩散层，第一层ITO膜包覆在SiO2电流扩散层的整面上，在第一层ITO膜表面上镀第二层ITO膜，第二层ITO膜是在高温快速退火同时通入氧气而形成。
    [n0006] 作为上述技术方案的进一步改进：
    [n0007] 利用sputter溅射技术在芯片结构表面上镀第一层ITO膜。
    [n0008] 利用sputter溅射技术在第一层ITO膜表面上镀第二层ITO膜。
    [n0009] 在第二层ITO膜和暴露的N-GaN台阶部分分别制作N、P焊盘电极。
    [n0010] 第一层ITO膜的阻抗低于第二层ITO膜。
    [n0011] 第二层ITO膜的光透过性高于第一层ITO膜。
    [n0012] 芯片衬底为蓝宝石、硅片、碳化硅片或金属。
    [n0013] LED芯片外延结构是依次生长的缓冲层、U-GaN层、N-GaN层、多量子阱层和P-GaN层，或者是依次生长的N-GaN层、多量子阱层和P-GaN层。
    [n0014] 本实用新型的有益效果如下：
    [n0015] 本实用新型在LED芯片外延结构上用两次sputter溅射技术镀膜，经过两次高温退火，采用两种不同的工艺制成双层ITO导电层结构，第一层ITO膜实现降低阻抗、欧姆接触佳等良好导电性的效果，第二层ITO膜在退火工艺中通入氧气实现高光透过性等效果。双层ITO导电层结构兼顾良好的导电性和更优的亮度，具有优良的工艺效果，还具有简单易实现的优点。本实用新型利用物理气相沉积和黄光蚀刻技术制作SiO2电流扩散层，第一层ITO膜包覆在SiO2电流扩散层的整面上，形成稳定可靠的结构，具有良好的光电性能。
    [n0016] 图1为本实用新型的结构示意图。
    [n0017] 图2为本实用新型中双层ITO导电层的示意图。
    [n0018] 图中：1、芯片衬底；2、缓冲层；3、U-GaN层；4、N-GaN层；5、多量子阱层；6、P-GaN层；7、SiO2电流扩散层；8、第一层ITO膜；9、第二层ITO膜；10、焊盘电极。
    [n0019] 下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。
    [n0020] 如图1所示，本实用新型所述的双层ITO膜的LED芯片结构在芯片衬底1上生长LED芯片外延结构，芯片衬底1包括但不限于蓝宝石、硅片、碳化硅片或金属。例如利用MOCVD设备（MOCVD，Metal-organic Chemical Vapor Deposition，金属有机化合物化学气相沉淀）在芯片衬底1上生长LED芯片外延结构，LED芯片外延结构是多层结构，根据实际需要而定，例如可以是依次生长的缓冲层2、U-GaN层3、N-GaN层4、多量子阱层5和P-GaN层6，也可以是依次生长的N-GaN层4、多量子阱层5和P-GaN层6，所述LED芯片外延结构覆盖在芯片衬底1的整面。MOCVD是在气相外延生长（VPE）的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术。
    [n0021] 利用正性光刻掩膜技术制作掩膜图形，通过ICP刻蚀技术（ICP，InductivelyCoupled Plasma，感应耦合等离子体刻蚀）将暴漏区域的N-GaN层4刻蚀出来，形成N-GaN台阶。利用物理气相沉积(PVD，Physical Vapour Deposition)和黄光蚀刻技术制作SiO2电流扩散层7。利用sputter溅射技术在芯片结构表面上镀第一层ITO膜8（ITO，Indium TinOxide，氧化铟锡），利用退火炉的高温快速退火（RTA，Rapid Thermal Annealing），使ITO膜和P-GaN层6形成良好的欧姆接触。第一层ITO膜8包覆在SiO2电流扩散层7的整面上。然后利用sputter溅射技术在第一层ITO膜8表面上镀第二层ITO膜9，利用退火炉的高温快速退火同时通入O2的工艺技术，提高ITO膜的高光透过性（见图2）。第一层ITO膜8的阻抗低于第二层ITO膜9。第二层ITO膜9的光透过性高于第一层ITO膜8。
    [n0022] 利用负性光刻掩膜技术制作焊盘电极10图形，并通过电子束蒸发技术在第二层ITO膜9和暴露的N-GaN台阶部分分别制作N、P焊盘电极10。
    [n0023] 参照图1和图2，本实用新型所述双层ITO膜的LED芯片结构的制作方法，包括以下步骤：
    [n0024] 步骤S1：提供芯片衬底1包括但不限于蓝宝石、硅片、碳化硅片或金属，利用MOCVD设备在芯片衬底1上生长LED芯片外延结构，LED芯片外延结构是多层结构，根据实际需要而定，例如可以是依次生长N-GaN层4、多量子阱层5和P-GaN层6，也可以是依次生长的缓冲层2、U-GaN层3、N-GaN层4、多量子阱层5和P-GaN层6，所述LED芯片外延结构覆盖在芯片衬底1的整面。
    [n0025] 步骤S2：将生长完成的LED芯片结构清洗干净，利用正性光刻掩膜技术制作掩膜图形，通过ICP刻蚀技术将暴漏区域的N-GaN层4刻蚀出来，形成N-GaN台阶。
    [n0026] 步骤S3：利用物理气相沉积和黄光蚀刻技术制作SiO2电流扩散层7。
    [n0027] 步骤S4：利用sputter溅射技术在芯片结构表面上镀第一层ITO膜8，利用退火炉的高温快速退火，使ITO膜和P-GaN层6形成良好的欧姆接触。第一层ITO膜8包覆在SiO2电流扩散层7的整面上。
    [n0028] 步骤S5：利用sputter溅射技术在第一层ITO膜8表面上镀第二层ITO膜9，利用退火炉的高温快速退火同时通入O2的工艺技术，提高ITO膜的高光透过性。
    [n0029] 步骤S6：利用负性光刻掩膜技术制作焊盘电极10图形，并通过电子束蒸发技术在第二层ITO膜9和暴露的N-GaN台阶部分分别制作N、P焊盘电极10。
    [n0030] 步骤S7：利用砂轮将上述芯片结构进行减薄处理。
    [n0031] 步骤S8：利用砂轮刀将芯片衬底1上的器件沿切割道进行切割，并利用裂片技术将芯片分离。通过探针台和分选机设备对切割后的芯片进行光电参数测试并分类，形成成品芯片。
    [n0032] 在本实用新型中，正性光刻掩膜技术是利用正性光刻胶制成掩膜图形的技术，凡是在能量束（光束、电子束、离子束等）的照射下，以降解反应为主的光刻胶称为正性光刻胶，简称正胶。负性光刻掩膜技术是利用负性光刻胶制成掩膜图形的技术，凡是在能量束（光束、电子束、离子束等）的照射下，以交联反应为主的光刻胶称为负性光刻胶，简称负胶。
    [n0033] 以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，在不违背本实用新型精神的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。
    权利要求:
    Claims (8)
    [0001] 1.一种双层ITO膜的LED芯片结构，其特征在于：在芯片衬底(1)上生长LED芯片外延结构，所述LED芯片外延结构的N-GaN层(4)的端部刻蚀形成N-GaN台阶，在芯片结构上设有SiO2电流扩散层(7)，第一层ITO膜(8)包覆在SiO2电流扩散层(7)的整面上，在第一层ITO膜(8)表面上设有第二层ITO膜(9)，第二层ITO膜(9)是在高温快速退火同时通入氧气而形成。
    [0002] 2.根据权利要求1所述的双层ITO膜的LED芯片结构，其特征在于：采用sputter溅射技术在SiO2电流扩散层(7)的整面上形成第一层ITO膜(8)。
    [0003] 3.根据权利要求1所述的双层ITO膜的LED芯片结构，其特征在于：采用sputter溅射技术在第一层ITO膜(8)表面上形成第二层ITO膜(9)。
    [0004] 4.根据权利要求1所述的双层ITO膜的LED芯片结构，其特征在于：在第二层ITO膜(9)和暴露的N-GaN台阶部分分别制作N、P焊盘电极(10)。
    [0005] 5.根据权利要求1所述的双层ITO膜的LED芯片结构，其特征在于：第一层ITO膜(8)的阻抗低于第二层ITO膜(9)。
    [0006] 6.根据权利要求1所述的双层ITO膜的LED芯片结构，其特征在于：第二层ITO膜(9)的光透过性高于第一层ITO膜(8)。
    [0007] 7.根据权利要求1所述的双层ITO膜的LED芯片结构，其特征在于：芯片衬底(1)为蓝宝石、硅片、碳化硅片或金属。
    [0008] 8.根据权利要求1所述的双层ITO膜的LED芯片结构，其特征在于：LED芯片外延结构是依次生长的缓冲层(2)、U-GaN层(3)、N-GaN层(4)、多量子阱层(5)和P-GaN层(6)，或者是依次生长的N-GaN层(4)、多量子阱层(5)和P-GaN层(6)。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US8735185B2|2014-05-27|Light emitting device and fabrication method thereof
    EP2261951B1|2013-07-31|Method for fabricating an LED having vertical structure
    US7335519B2|2008-02-26|Method for manufacturing a light-emitting diode
    CN103094442A|2013-05-08|一种氮化物发光二极管及其制备方法
    CN110828625A|2020-02-21|一种倒装芯片及其制作方法
    KR101239852B1|2013-03-06|ＧａＮ계 화합물 반도체 발광 소자
    CN104425663A|2015-03-18|一种氮化镓基高压发光二极管的制作方法
    CN214336736U|2021-10-01|双层ito膜的led芯片结构
    CN104465899A|2015-03-25|一种led垂直结构的制备方法
    CN112510132A|2021-03-16|双层ito膜的led芯片结构及其制作方法
    JP2000208813A|2000-07-28|ＧａＮ系半導体素子およびその製造方法
    CN105742445A|2016-07-06|一种垂直led芯片结构及其制备方法
    TW201244162A|2012-11-01|Light emitting diode and method for making it
    CN105932133A|2016-09-07|一种高亮度led芯片及其制备方法
    CN112531085A|2021-03-19|Ald沉积电流扩展层的led芯片结构及其制作方法
    CN214336733U|2021-10-01|Ald沉积电流扩展层的led芯片结构
    CN214336738U|2021-10-01|倒装双层dbr的led芯片结构
    CN102623589A|2012-08-01|一种垂直结构的半导体发光器件制造方法
    CN214336734U|2021-10-01|优化电流扩散层的led芯片结构
    CN211017112U|2020-07-14|一种倒装芯片
    CN112510135A|2021-03-16|倒装双层dbr的led芯片结构及其制作方法
    CN113410362A|2021-09-17|一种led芯片及其制作方法与应用
    KR20100051925A|2010-05-19|수직구조 발광다이오드 및 그 제조방법
    CN112750929A|2021-05-04|一种p-gan层改性的led芯片及其制作方法
    CN112750933A|2021-05-04|一种led芯片及其制作方法
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    CN202023089217.4U|CN214336736U|2020-12-18|2020-12-18|双层ito膜的led芯片结构|CN202023089217.4U| CN214336736U|2020-12-18|2020-12-18|双层ito膜的led芯片结构|
    [返回顶部]