四元系AlGaInP發光二極體晶片表面粗化方法

2023-12-02 23:43:56 3

專利名稱：：四元系AlGaInP發光二極體晶片表面粗化方法
技術領域：
：本發明專利涉及半導體晶片製造技術，特別涉及一種四元超高亮紅、黃髮光二極體(LED)晶片表面粗化方法。
背景技術：
：LED是英文lightemittingdiode(發光二極體)的縮寫，它的基本結構是一塊電致發光的半導體材料，置於一個有引線的架子上，然後四周用環氧樹脂密封，起到保護內部芯線的作用，所以LED的抗震性能好。發光二極體的核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片，在P型半導體和N型半導體之間有一個過渡層，稱為P-N結。在某些半導體材料的PN結中，注入的少數載流子與多數載流子複合時會把多餘的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉換為光能。PN結加反向電壓，少數載流子難以注入，故不發光。這種利用注入式電致發光原理製作的二極體叫發光二極體，通稱LED。當它處於正向工作狀態時(即兩端加上正向電壓)，電流從LED陽極流向陰極時，半導體晶體就發出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關。作為環保節能的新一代四元系AlGalnP發光二極體由於其穩定可靠、使用壽命長而被廣泛應用於單燈、數碼、顯示屏等高檔顯示領域，亮度往往達不到要求，四元系AlGaInP發光二極體由於劃片後晶片側面被刀片磨的光滑且發光表面也很平滑，以至於光線在晶片內部持續反射，大部分光被損耗掉，晶片出光率不高，而出光效率低則直接制約了LED的發展。鑑於此，實有必要提供一種新型的提高出光率的四元超高亮紅、黃髮發光二極體晶片製造方法以解決上述技術問題。
發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種四元系A1GaInP發光二極體晶片表面粗化方法，使其在保持外延層結構不變的前提下明顯提高了LED晶片的出光效率。為解決上述技術問題，本發'明採用如下技術方案一種四元系AlGalnP發光二極體晶片表面粗化方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟步驟一，劃片，採用接觸劃片工藝對晶片進行劃片至襯底；步驟二，自製夾具，其包括旋轉的底盤、在底盤上方的水龍頭以及與水龍頭連接的盛液槽，步驟三，擴片，將塑料膜固定在擴片環，將劃片後的晶片貼在塑料膜上，對劃片後的晶片按l:0.4—1:0.7的比例進行微擴，將擴片環安裝於旋轉的底盤上；步驟四，配製NaCLO腐蝕液，所述NaCLO腐蝕液採用NaCLO溶液與水按體積比為1:5至1:12之間配製，該NaCL0腐蝕液的PH值在4-8之間、溫度在76-85。C;步驟五，將配製好的NaCL0腐蝕液倒入腐蝕夾具的盛液槽裡，開啟轉動底盤及水龍頭噴灑NaCLO腐蝕液開始腐蝕，每片腐蝕40-70秒；步驟六，腐蝕後，用去離子水清洗，再用乾燥氮氣吹乾。作為本發明的優選方式之一，NaCLO腐蝕液的PH值為5。作為本發明的優選方式之一，NaCLO腐蝕液採用NaCLO溶液與水按體積比為1:9。作為本發明的優選方式之一，該NaCLO腐蝕液溫度為80°C對於上述發光二極體晶片，包含AlGalnP/GaAs襯底、覆蓋在上述襯底上的窗口層以及多量子阱以及包含PN面歐姆接觸層且壓焊電極為金電極、厚度為10000A。本發明四元系A1GaInP發光二極體晶片表面粗化方法保持了原先的外延層結構，避免晶片受損等因素。本發明對晶片正面與側面同時進行化學處理，使得光滑的正面與側面變的粗糙均勻，光線從內部折射出來，從而提高出光效率。並且晶片底部保持原有光滑狀態，不對後續封裝工藝產生任何不利影響。圖l是本發明四元系AlGalnP發光二極體晶片表面粗化方法的工藝流程圖。圖2是本發明中自製夾具的結構示意圖。具體實施例方式本發明涉及四元系AlGalnP發光二極體晶片表面粗化方法，所述四元系AlGalnP發光二極體晶片包含AlGalnP/GaAs襯底、覆蓋在上述襯底上的窗口層以及多量子阱以及包含PN面歐姆接觸層且壓焊電極為金電極、厚度為10000A。該種四元系A1GaInP發光二極體晶片表面粗化方法仍然保持了原先的外延層結構，從而避免晶片不受損。具體的參見實施例一首先，採用接觸劃片工藝對晶片(晶片)進行劃片，接觸劃片工藝主要有鋸片、刀片切割等多種方法，由於劃片後晶片側面被刀片磨的光滑，以至於光線在晶片內部持續反射，大部分光被損耗掉，導致出光效率低。其次，自製夾具，該夾具包括可以均勻旋轉的底盤3、設置於底盤3上方的水龍頭2以及與水龍頭2連接的盛液槽1,所述水龍頭2通過水泵4可以均勻噴灑盛液槽3內的溶液，水龍頭2出水口距離底盤1大約5公分。再次，擴片，將塑料膜固定在擴片環，將劃片後的晶片貼在塑料膜上，對劃片後的晶片按l:0.4的比例進行微擴，將擴片環安裝於旋轉的底盤上，再次，配製NaCLO腐蝕液，所述NaCLO腐蝕液採用NaCL0溶液與水按體積比為1:5配製，該NaCLO腐蝕液的PH值為4、溫度為76°C,最後，將配製好的NaCLO腐蝕液倒入腐蝕夾具的盛液槽3裡，開啟轉動底盤l及水龍頭2噴灑NaCL0腐蝕液開始腐蝕，每片腐蝕40秒，腐蝕後，用去離子水清洗，再用乾燥氮氣吹乾。tableseeoriginaldocumentpage6表一晶片的光電性能參數比較請參照表一實驗數據，晶片光強提高相對未做處理的提高20y。以上。實施例二首先，採用刀片對晶片(晶片)進行劃片，其次，自製夾具，該夾具包括可以均勻旋轉的底盤、設置於底盤上方的水龍頭以及與水龍頭連接的盛液槽，所述水龍頭可以均勻噴灑盛液槽內的溶液，再次，擴片，將塑料膜固定在擴片環，將劃片後的晶片貼在塑料膜上，對劃片後的晶片按l:0.5的比例進行微擴，將擴片環安裝於旋轉的底盤上，再次，配製NaCLO腐蝕液，所述NaCLO腐蝕液採用NaCLO溶液與水按體積比為1:9，該NaCLO腐蝕液的PH值為5、溫度為80°C，最後，將配製好的NaCLO腐蝕液倒入腐蝕夾具的盛液槽3裡，開啟轉動底盤及水龍頭噴灑NaCLO腐蝕液開始腐蝕，每片腐蝕50秒，腐蝕後，用去離子水清洗，再用乾燥氮氣吹乾。tableseeoriginaldocumentpage7表二晶片的光電性能參數比較請參照表二實驗數據，晶片光強提高相對未做處理的提高30%以上。實施例三首先，採用刀片對晶片(晶片)進行劃片，其次，自製夾具，該夾具包括可以均勻旋轉的底盤、設置於底盤上方的水龍頭以及與水龍頭連接的盛液槽，所述水龍頭可以均勻噴灑盛液槽內的溶液，再次，擴片，將塑料膜固定在擴片環，將劃片後的晶片貼在塑料膜上，對劃片後的晶片按l:0.7的比例進行微擴，將擴片環安裝於旋轉的底盤上，再次，配製NaCLO腐蝕液，所述NaCLO腐蝕液採用NaCL0溶液與水按體積比為1:12,該NaCLO腐蝕液的PH值為8、溫度為85°C，最後，將配製好的NaCLO腐蝕液倒入腐蝕夾具的盛液槽3裡，開啟轉動底盤及水龍頭噴灑NaCLO腐蝕液開始腐蝕，每片腐蝕70秒，腐蝕後，用去離子水清洗，再用乾燥氮氣吹乾。樣品正向電壓(V)(S20mA殼度(mcd)反向電流(")未粗化3.3510.01粗化3.7710.3表三晶片的光電性能參數比較請參照表三實驗數據，晶片光強提高相對未做處理的提高40%以上。本發明通過對四元系AlGalnP發光二極體晶片表面進行粗化處理，使得光滑的側面變的粗糙均勻，使光線從內部折射出來，從而提高出光效率。並且晶片底部保持原有光滑狀態，不對後續封裝任何影響，如爬膠。上述對實施例的描述是為便於該
技術領域：
的普通技術人員能理解和應用本發明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，並把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限於這裡的實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，對於本發明做出的改進和修改都應該在本發明的保護範圍之內。權利要求1、一種四元系AlGaInP發光二極體晶片表面粗化方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟步驟一，劃片，採用接觸劃片工藝對晶片進行劃片至襯底；步驟二，自製夾具，其包括旋轉的底盤、在底盤上方的水龍頭以及與水龍頭連接的盛液槽，步驟三，擴片，將塑料膜固定在擴片環，將劃片後的晶片貼在塑料膜上，對劃片後的晶片按1∶0.4-1∶0.7的比例進行微擴，將擴片環安裝於旋轉的底盤上；步驟四，配製NaCLO腐蝕液，所述NaCLO腐蝕液採用NaCLO溶液與水按體積比為1∶5至1∶12之間配製，該NaCLO腐蝕液的PH值在4-8之間、溫度在76-85℃；步驟五，將配製好的NaCLO腐蝕液倒入腐蝕夾具的盛液槽裡，開啟轉動底盤及水龍頭噴灑NaCLO腐蝕液開始腐蝕，每片腐蝕40-70秒；步驟六，腐蝕後，用去離子水清洗，再用乾燥氮氣吹乾。2、如權利要求1所述的四元系AlGalnP發光二極體晶片表面粗化方法，其特徵在於NaCLO腐蝕液的PH值為5。3、如權利要求1所述的四元系AlGalnP發光二極體晶片表面粗化方法，其特徵在於NaCLO腐蝕液採用NaCLO溶液與水按體積比為1:9。4、如權利要求1所述的四元系AlGalnP發光二極體晶片表面粗化方法，其特徵在於該NaCLO腐蝕液溫度為80°C。全文摘要本發明涉及四元系AlGaInP發光二極體晶片表面粗化方法，其包括步驟一，劃片，採用接觸劃片工藝對晶片進行劃片至襯底，步驟二，自製夾具，其包括旋轉的底盤、在底盤上方的水龍頭以及與水龍頭連接的盛液槽，步驟三，擴片，將塑料膜固定在擴片環，將劃片後的晶片貼在塑料膜上，對劃片後的晶片按1∶0.4-1∶0.7的比例進行微擴，將擴片環安裝於旋轉的底盤上，步驟四，配製NaCLO腐蝕液，所述NaCLO腐蝕液採用體積比為1∶5至1∶12之間的NaCLO溶液與水配製，該NaCLO腐蝕液的pH值在4-8之間，步驟五，採用上述NaCLO腐蝕液噴灑劃片後的晶片。本發明主要涉及對晶片正面和側面進行粗化處理，使光線從內部折射出來，從而提高出光效率。文檔編號H01L33/00GK101540363SQ20091005714公開日2009年9月23日申請日期2009年4月28日優先權日2009年4月28日發明者李有群,楊顏霞,江塗申請人:上海大晨半導體技術有限公司