本发明公开一种高效发光二极管芯片的简易制作方法，包括以下步骤：在所述衬底上形成外延发光结构；蒸镀非导电材料于欧姆接触层之上充当电流阻挡层；蒸镀二氧化硅在外延发光结构表面及侧面；去除表面所有光刻胶，在表面蒸镀形成ITO导电层；采用腐蚀溶液去除外延发光结构侧面及N型电极制作区域的二氧化硅；在芯片表面、侧面及N型电极与外延层之间的电极隔离槽蒸镀氮化硅，形成芯片保护层及电极隔离层；在芯片表面定义出P型电极制作区域和N型电极制作区域；在P型电极制作区域和N型电极制作区域上蒸镀且剥离光刻胶；对芯片进行裂片，分离成独立的芯粒。本发明有效地简化芯片制造工艺，缩短芯片工艺过程时间，降低芯片制造成本，提升芯片的质量。
1.一种高效发光二极管芯片的简易制作方法，其特征在于；包括以下步骤：
S01：提供一衬底，在所述衬底上形成外延发光结构；
S02：蒸镀非导电材料于欧姆接触层之上充当电流阻挡层；
S03：在电流阻挡层表面定义出N型电极制作区域及切割道；采用ICP蚀刻N型电极制作区域及切割道，深度至N型导电层的高掺部分；
S04：蒸镀二氧化硅在外延发光结构表面及侧面；然后在P型电极制作区域定义出电流阻挡层面积；采用ICP蚀刻去掉非P型电极制作区域的电流阻挡层，裸露出欧姆接触层；
S05：去除表面所有光刻胶，在表面蒸镀形成ITO导电层；
S06：采用腐蚀溶液去除外延发光结构侧面及N型电极制作区域的二氧化硅，同样也去除此区域二氧化硅之上的ITO导电层，裸露出N型电极制作区域的N型导电层高掺部分；
S07：在芯片表面、侧面及N型电极与外延层之间的电极隔离槽蒸镀氮化硅，形成芯片保护层及电极隔离层；
S08：在芯片表面定义出P型电极制作区域和N型电极制作区域；采用ICP蚀刻去除N型电极制作区域和P型电极制作区域上的芯片保护层，直至裸露出P型电极制作区域的电流阻挡层、ITO导电层及N型电极制作区域的N型导电层高掺部分；
S09：分别在P型电极制作区域和N型电极制作区域上蒸镀且剥离光刻胶，形成P型电极及N型电极；
S10：对芯片进行裂片，分离成独立的芯粒，最终形成具有高光效的发光二极管。
2.根据权利要求1所述的一种高效发光二极管芯片的简易制作方法，其特征在于：在所述步骤S01中，所述外延发光结构包括缓冲层、非故意掺杂层、N型导电层、有源层、电子阻挡层、P型导电层和欧姆接触层。
3.根据权利要求1所述的一种高效发光二极管芯片的简易制作方法，其特征在于：在所述步骤S02中，所述非导电性材料包括SiN、Ti2O3和Al2O3。
4.根据权利要求1所述的一种高效发光二极管芯片的简易制作方法，其特征在于：在所述步骤S04中，所述采用ICP蚀刻去掉非P型电极区域的电流阻挡层中，其采用的ICP蚀刻设备具有外延层元素探测功能，在除去完表层的电流阻挡层后，通过探测电流阻挡层之下的外延层元素，若探测到外延层元素且外延层元素的浓度达到对应的数量级，则立刻停止蚀刻。
5.根据权利要求4所述的一种高效发光二极管芯片的简易制作方法，其特征在于：在所述步骤S04中，所述外延层元素为Ga元素。
6.根据权利要求1所述的一种高效发光二极管芯片的简易制作方法，其特征在于：在所述步骤S08中，所述采用ICP蚀刻去除N型电极制作区域和P型电极制作区域上的芯片保护层中，其采用的ICP蚀刻设备具有外延层元素探测功能，在除去完表层的芯片保护层后，通过探测芯片保护层之下的外延层元素，若探测到外延层元素且外延层元素的浓度达到对应的数量级，则立刻停止蚀刻。
7.根据权利要求6所述的一种高效发光二极管芯片的简易制作方法，其特征在于：在所述步骤S08中，所述外延层元素为Ga元素。
8.根据权利要求1所述的一种高效发光二极管芯片的简易制作方法，其特征在于：在所述步骤S06中，所述采用的腐蚀溶液仅用于去除外延发光结构侧面和N型电极制作区域中的二氧化硅以及此区域二氧化硅之上的ITO导电层。
一种高效发光二极管芯片的简易制作方法
技术领域
[0001] 本发明涉及发光二极管的技术领域，特别提供一种高效发光二极管芯片的简易制作方法。
背景技术
[0002] 发光二极管具有低功耗、尺寸小和可靠性高等优点，作为主要的光源得到较快发展，近年来发光二极管的利用领域迅速扩展。随着LED行业竞争越来越激烈，提高发光二极管的亮度及降低成本成为其重要方向。
[0003] 为了使得芯片的亮度及可靠性更好，目前传统的芯片制作工艺：包括在P型电极下面制作电流阻挡层(Current Blocking Layer)，蒸镀N、P电极，以及制作芯片保护层(PV)。然而，采用传统的制作方法通常需要进行五步光刻，造成芯片工艺流程时间较长，芯片成本升高且不良率增加。
发明内容
[0004] 本发明为解决上述问题，提供了一种高效发光二极管芯片的简易制作方法。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
[0006] 一种高效发光二极管芯片的简易制作方法，包括以下步骤：
[0007] S01：提供一衬底，在所述衬底上形成外延发光结构；
[0008] S02：蒸镀非导电材料于欧姆接触层之上充当电流阻挡层；
[0009] S03：在电流阻挡层表面定义出N型电极制作区域及切割道；采用ICP蚀刻N型电极制作区域及切割道，深度至N型导电层的高掺部分；
[0010] S04：蒸镀二氧化硅在外延发光结构表面及侧面；然后在P型电极制作区域定义出电流阻挡层面积；采用ICP蚀刻去掉非P型电极制作区域的电流阻挡层，裸露出欧姆接触层；
[0011] S05：去除表面所有光刻胶，在表面蒸镀形成ITO导电层；
[0012] S06：采用腐蚀溶液去除外延发光结构侧面及N型电极制作区域的二氧化硅，同样也去除此区域二氧化硅之上的ITO导电层，裸露出N型电极制作区域的N型导电层高掺部分；
[0013] S07：在芯片表面、侧面及N型电极与外延层之间的电极隔离槽蒸镀氮化硅，形成芯片保护层及电极隔离层；
[0014] S08：在芯片表面定义出P型电极制作区域和N型电极制作区域；采用ICP蚀刻去除N型电极制作区域和P型电极制作区域上的芯片保护层，直至裸露出P型电极制作区域的电流阻挡层、ITO导电层及N型电极制作区域的N型导电层高掺部分；
[0015] S09：分别在P型电极制作区域和N型电极制作区域上蒸镀且剥离光刻胶，形成P型电极及N型电极；
[0016] S10：对芯片进行裂片，分离成独立的芯粒，最终形成具有高光效的发光二极管。
[0017] 优选的，在所述步骤S01中，所述外延发光结构包括缓冲层、非故意掺杂层、N型导电层、有源层、电子阻挡层、P型导电层和欧姆接触层。
[0018] 优选的，在所述步骤S02中，所述电流阻挡层为非导电性材料所制。
[0019] 优选的，在所述步骤S02中，所述非导电性材料包括SiN、Ti2O3和Al2O3。
[0020] 优选的，在所述步骤S04中，所述采用ICP蚀刻去掉非P型电极区域的电流阻挡层中，其采用的ICP蚀刻设备具有外延层元素探测功能，在除去完表层的电流阻挡层后，通过探测电流阻挡层之下的外延层元素，若探测到外延层元素且外延层元素的浓度达到对应的数量级，则立刻停止蚀刻。
[0021] 优选的，在所述步骤S04中，所述外延层元素为Ga元素。
[0022] 优选的，在所述步骤S08中，所述采用ICP蚀刻去除N型电极制作区域和P型电极制作区域上的芯片保护层中，其采用的ICP蚀刻设备具有外延层元素探测功能，在除去完表层的芯片保护层后，通过探测芯片保护层之下的外延层元素，若探测到外延层元素且外延层元素的浓度达到对应的数量级，则立刻停止蚀刻。
[0023] 优选的，在所述步骤S08中，所述外延层元素为Ga元素。
[0024] 优选的，在所述步骤S06中，所述采用的腐蚀溶液仅用于去除外延发光结构侧面和N型电极制作区域中的二氧化硅以及此区域二氧化硅之上的ITO导电层。
[0025] 本发明通过对芯片制作工艺流程的整体优化设计，只需采用三步光刻就能实现制作出包含有电流阻挡层、芯片保护层、N、P电极的高效发光二极管芯片。对比传统芯片工艺流程需要采用五步光刻工艺才能实现的芯片结构，本发明的制作方法能有效地实现简化芯片工艺流程，且缩短芯片制作时间及降低芯片制造成本，提升芯片的质量。
附图说明
[0026] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0027] 图1为本发明步骤S01示意图；
[0028] 图2为本发明步骤S02示意图；
[0029] 图3为本发明步骤S03示意图；
[0030] 图4为本发明步骤S04示意图；
[0031] 图5为本发明步骤S05示意图；
[0032] 图6为本发明步骤S06示意图；
[0033] 图7为本发明步骤S07示意图；
[0034] 图8为本发明步骤S08示意图；
[0035] 图9为本发明步骤S09示意图。
具体实施方式
[0036] 为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0037] 如图1至图9所示，本发明提供一种高效发光二极管芯片的简易制作方法，包括以下步骤：
[0038] S01：提供一衬底，在所述衬底上形成外延发光结构；
[0039] S02：蒸镀非导电材料于欧姆接触层之上充当电流阻挡层；
[0040] S03：采用标准的掩膜、光刻过程，在电流阻挡层表面定义出N型电极制作区域及切割道；采用ICP蚀刻N型电极制作区域及切割道，深度至N型导电层(GaN)的高掺部分；
[0041] S04：蒸镀二氧化硅在外延发光结构表面及侧面；然后采用标准的掩膜、光刻过程，在P型电极制作区域定义出电流阻挡层面积；采用ICP蚀刻去掉非P型电极制作区域的电流阻挡层，裸露出欧姆接触层(P型接触层)；
[0042] S05：去除表面所有光刻胶，在外延发光结构表面蒸镀形成ITO导电层；
[0043] S06：采用腐蚀溶液去除外延发光结构侧面及N型电极制作区域的二氧化硅，同样也去除此区域二氧化硅之上的ITO导电层，裸露出N型电极制作区域的N型导电层(GaN)高掺部分；
[0044] S07：在芯片表面、侧面及N型电极与外延层之间的电极隔离槽蒸镀氮化硅，形成芯片保护层及电极隔离层；
[0045] S08：采用标准的掩膜、光刻过程，在芯片表面定义出P型电极制作区域和N型电极制作区域；采用ICP蚀刻去除N型电极制作区域和P型电极制作区域上的芯片保护层，直至裸露出P型电极制作区域的电流阻挡层、ITO导电层及N型电极制作区域的N型导电层(GaN)高掺部分；
[0046] S09：在P型电极制作区域和N型电极制作区域上蒸镀且剥离光刻胶，形成P型电极及N型电极；
[0047] S10：对芯片进行裂片，分离成独立的芯粒，最终形成具有高光效的发光二极管。
[0048] 在所述步骤S01中，所述外延发光结构包括缓冲层、非故意掺杂层、N型导电层、有源层、电子阻挡层、P型导电层和欧姆接触层(P型接触层)。
[0049] 在所述步骤S02中，所述电流阻挡层为非导电性材料所制，非导电性材料优选包括SiN、Ti2O3和Al2O3等，采用非导电性材料隔阻P电极的电流方向，有效提高电流扩展效果。
[0050] 在所述步骤S04中，所述采用ICP蚀刻去掉非P型电极区域的电流阻挡层中，其采用的ICP蚀刻设备具有外延层元素探测功能，在除去完表层的电流阻挡层后，通过探测电流阻挡层之下的外延层元素，如探测到Ga元素的摩尔浓度达到1E104mol/m3，则立刻停止蚀刻，避免把外延层表面的欧姆接触层也去除掉。
[0051] 同样地，在所述步骤S08中，所述采用ICP蚀刻去除N型电极制作区域和P型电极制作区域上的芯片保护层中，其采用的ICP蚀刻设备具有外延层元素探测功能，在除去完表层的芯片保护层后，通过探测芯片保护层之下的外延层元素，如探测到Ga元素的摩尔浓度达到1E104mol/m3，则立刻停止蚀刻。
[0052] 在所述步骤S06中，所述采用的腐蚀溶液仅用于去除外延发光结构侧面和N型电极制作区域中的二氧化硅以及此区域二氧化硅之上的ITO导电层，不能对电流阻挡层构成材料SiN、Ti2O3、Al2O3起到腐蚀作用，以避免去除电流阻挡层，导致芯片结构改变而降低电流扩展效果。
[0053] 本发明通过对芯片制作工艺流程的整体优化设计，只需采用三步光刻就能实现制作出包含有电流阻挡层、芯片保护层、N、P电极的高效发光二极管芯片。对比传统芯片工艺流程需要采用五步光刻工艺才能实现的芯片结构，本发明的制作方法能有效地实现简化芯片工艺流程，且缩短芯片制作时间及降低芯片制造成本，提升芯片的质量。
[0054] 上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
