本發(fā)明涉及一種LED芯片的制作方法，尤其是一種具有高可靠性反射電極結(jié)構(gòu)的LED芯片的制作方法，屬于芯片制造
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：LED發(fā)光二極管被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點，廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域，根據(jù)使用功能的不同，可以將其劃分為信息顯示、信號燈、車用燈具、液晶屏背光源、通用照明五大類。隨著LED芯片技術(shù)的發(fā)展，器件尺寸越來越小，驅(qū)動電流越來越大，對LED芯片焊盤電極和擴展條的可靠性要求越來越高，目前，焊盤電極的反射金屬層為Al薄膜反射層，這種反射電極結(jié)構(gòu)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，但因Al本身材料特性活潑、穩(wěn)定性差、易遷移等缺點，在長時間、大電流密度驅(qū)動下，可靠性急劇下降。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種具有高可靠性反射電極結(jié)構(gòu)的LED芯片的制作方法，該LED芯片通過改進焊盤電極的反射金屬層的制作工藝和材料，使用AlCu反射金屬層代替?zhèn)鹘y(tǒng)的AL反射金屬層，可制備高可靠性的LED芯片。為實現(xiàn)以上技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種具有高可靠性反射電極結(jié)構(gòu)的LED芯片的制作方法，其特征在于：包括如下步驟：步驟一.提供一藍寶石襯底，在所述藍寶石襯底上依次生長N型GaN層、量子阱和P型GaN層，完成LED芯片的外延結(jié)構(gòu)；步驟二.通過光刻掩膜版的遮擋，刻蝕部分區(qū)域的量子阱和P型GaN層，露出部分N型GaN層；步驟三.通過光刻掩膜版的遮擋，在外延結(jié)構(gòu)表面制作ITO電流擴展層，所述ITO電流擴展層覆蓋P型GaN層、量子阱和未露出部分N型GaN層；步驟四.通過PECVD方法淀積絕緣層，所述絕緣層覆蓋ITO電流擴展層、P型GaN層、量子阱和N型GaN層；步驟五.通過光刻掩膜版的遮擋，對絕緣層進行刻蝕開孔，在ITO電流擴展層接觸區(qū)域形成P電極窗口，在露出部分N型GaN層接觸區(qū)域形成N電極窗口；步驟六.通過電子束蒸鍍方法，在P電極窗口和N電極窗口內(nèi)淀積金屬層，所述金屬層從下到上依次為歐姆接觸金屬層、反射金屬層、阻擋金屬層，焊接金屬層，所述反射金屬層為Cu質(zhì)量比0.4～4％的AlCu反射層，P電極窗口內(nèi)的金屬層形成正焊盤電極，N電極窗口內(nèi)的金屬層形成負(fù)焊盤電極；步驟七.采用常規(guī)工藝對芯片進行研磨、減薄和切割，完成芯片器件加工制作。進一步地，所述反射金屬層的形成過程是，在高真空腔體內(nèi)，利用電子束能量，在Al鍍源材料中摻入2～20％質(zhì)量比的Cu源材料，進行預(yù)熔解，形成AlCu合金鍍源，通過電子束蒸鍍方法，在鍍率：0.1～2nm/s、蒸鍍功率：30～70％的范圍內(nèi)，制作厚度為50～2000nm的AlCu反射層；進一步地，所述正焊盤電極和負(fù)焊盤電極金屬層的歐姆接觸金屬層的金屬為Cr，阻擋金屬層的金屬為Ti或Pt，焊接金屬層的金屬為Au；進一步地，所述正焊盤電極和負(fù)焊盤電極均包括至少一條擴展條。進一步地，ITO電流擴展層氧化銦和氧化錫混合物，具有高的導(dǎo)電率、高的可見光透過率。進一步地，所述步驟五中的P電極窗口和N電極窗口均設(shè)在絕緣層內(nèi)。進一步地，所述步驟七中經(jīng)過研磨和減薄的芯片厚度為100～200μm。從以上描述可以看出，本發(fā)明的有益效果在于：針對目前LED芯片存在的大電流密度下可靠性低的問題，本發(fā)明通過改進焊盤電極的反射金屬層的制備工藝和材料，使用AlCu反射金屬層代替常規(guī)工藝的Al反射金屬層，大幅度提高了芯片的可靠性。附圖說明圖1為本發(fā)明外延層形成的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實施例1露出部分N型GaN層形成的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實施例1ITO電流擴展層形成的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實施例1P電極窗口和N電極窗口形成的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明實施例1帶擴展條的焊盤電極形成的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明實施例2不帶擴展條的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明焊盤電極的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。附圖說明：1-正焊盤電極、2-負(fù)焊盤電極、3-絕緣層、4-ITO電流擴展層、5-P型GaN層、7-N型GaN層、8-藍寶石襯底、10-焊接金屬層、11-阻擋金屬層、12-反射金屬層、13-歐姆接觸金屬層。具體實施方式下面結(jié)合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例1為具有擴展條的焊盤電極的LED芯片的制作方法，其特征在于：包括如下步驟：如圖1所示，步驟一.提供一藍寶石襯底8，在所述藍寶石襯底8上依次生長N型GaN層7、量子阱和P型GaN層5，完成LED芯片的外延結(jié)構(gòu)；如圖2所示，步驟二.通過光刻掩膜版的遮擋，刻蝕部分區(qū)域的量子阱和P型GaN層5，露出部分N型GaN層7；如圖3所示，步驟三.通過光刻掩膜版的遮擋，在外延結(jié)構(gòu)表面制作ITO電流擴展層4，所述ITO電流擴展層4覆蓋P型GaN層5、量子阱和未露出部分N型GaN層7；ITO電流擴展層4為氧化銦和氧化錫混合物，具有高的導(dǎo)電率、高的可見光透過率。步驟四.通過PECVD方法淀積絕緣層3，所述絕緣層3覆蓋ITO電流擴展層4、P型GaN層5、量子阱和N型GaN層7；如圖4所示，步驟五.通過光刻掩膜版的遮擋，對絕緣層3進行刻蝕開孔，在ITO電流擴展層4接觸區(qū)域形成P電極窗口，在露出部分N型GaN層7接觸區(qū)域形成N電極窗口，所述步驟五中的P電極窗口和N電極窗口均設(shè)在絕緣層3內(nèi)；如圖5所示，步驟六.通過電子束蒸鍍方法，在P電極窗口和N電極窗口內(nèi)淀積金屬層，P電極窗口內(nèi)的金屬層形成正焊盤電極1，N電極窗口內(nèi)的金屬層形成負(fù)焊盤電極2，所述正焊盤電極1包括3條擴展條，所述負(fù)焊盤電極2包括2條擴展條，正焊盤電極1的3條擴展條和負(fù)焊盤電極2的2條擴展條呈互為叉指結(jié)構(gòu)。如圖7所示，所述正焊盤電極1和負(fù)焊盤電極2的金屬層從下到上依次為歐姆接觸金屬層13、反射金屬層12、阻擋金屬層11和焊接金屬層10，所述歐姆接觸金屬層13的金屬為Cr，阻擋金屬層11的金屬為Ti或Pt，焊接金屬層10的金屬為Au；所述反射金屬層12為Cu質(zhì)量比0.4～4％的AlCu反射層，所述反射金屬層12的形成過程是，在高真空腔體內(nèi)，利用電子束能量，在Al鍍源材料中摻入2～20％質(zhì)量比的Cu源材料，進行預(yù)熔解，形成AlCu合金鍍源，通過電子束蒸鍍方法，在鍍率：0.1～2nm/s、蒸鍍功率：30～70％的范圍內(nèi)，制作厚度為50～2000nm的AlCu反射層；步驟七.采用常規(guī)工藝對芯片進行研磨、減薄和切割，完成芯片器件加工制作，經(jīng)過研磨和減薄的芯片厚度為100～200μm。如圖6所示為不具有擴展條的焊盤電極的LED芯片的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，其制作方法與實施例1的方法相同，左下方為正焊盤電極1，右上方為負(fù)焊盤電極2。本發(fā)明中的正焊盤電極1和負(fù)焊盤電極2的大小形狀均不固定，對于有擴展條的焊盤電極的LED芯片中擴展條的數(shù)目根據(jù)實際應(yīng)用需求而定。本發(fā)明的特點在于，該LED芯片通過改進焊盤電極的反射金屬層的制作工藝和材料，采用電子束蒸鍍工藝制備反射金屬層12，使用AlCu反射金屬層代替?zhèn)鹘y(tǒng)的AL反射金屬層，AlCu反射金屬層抗遷移率是Al反射金屬層的10倍，且AlCu金屬層反射率下降≤2％，LED芯片可靠性大幅度提高。為了進一步說明LED芯片可靠性提高，實驗對比數(shù)據(jù)具體見表1：電極結(jié)構(gòu)電流密度1008H亮度光衰1008H電壓變化Al反射電極結(jié)構(gòu)35A/cm^2≤10％≤0.1V本發(fā)明AlCu反射電極結(jié)構(gòu)35A/cm^2≤2％≤0.03V本發(fā)明AlCu反射電極結(jié)構(gòu)100A/cm^2≤5％≤0.05V如表1所示，為本發(fā)明AlCu反射電極結(jié)構(gòu)芯片與傳統(tǒng)Al反射電極結(jié)構(gòu)芯片對比，可靠性通過1008H的亮度光衰和1008H的電壓變化來體現(xiàn)，當(dāng)驅(qū)動電流密度為35A/cm^2時，AlCu反射電極結(jié)構(gòu)芯片1008H的亮度光衰不超過2％，電壓變化不超過0.03V，Al反射電極結(jié)構(gòu)芯片1008H的亮度光衰不超過10％，電壓變化不超過0.1V，本發(fā)明光衰明顯減少，電壓更穩(wěn)定；當(dāng)驅(qū)動電流密度由35A/cm^2提高到100A/cm^2時，AlCu反射電極結(jié)構(gòu)芯片1008H的亮度光衰僅增加了3％，1008H的電壓變化僅增加了0.02％，隨著電流密度的增加，AlCu反射電極結(jié)構(gòu)芯片的可靠性大幅度提升。以上對本發(fā)明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實施方式之一，實際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3