專利名稱：一種濕法化學(xué)腐蝕led表面粗化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED表面粗化工藝。
背景技術(shù)：
當(dāng)光從高折射率的LED窗口層材料GaN入射到低折射率的空氣中，會產(chǎn)生全反射現(xiàn)象，從而損失大量的出射光。而且由于器件的P電極是不透明的金屬電極，會將射向電極的光反射回LED內(nèi)部。而反射回內(nèi)部的光被重新熱吸收掉又會引起器件溫度上升導(dǎo)致內(nèi)量子效率降低等等問題。如果改變常規(guī)LED的表面形貌，讓交界面由光滑變得粗糙，將會大大增加出射光在界面處折射時入射角度的隨機性。從統(tǒng)計概率上來說，能使得更多的光子出射到空氣中，避免全反射。為了提高光提取效率，采用表面粗化法可以抑制全反射提高光提取效率。目前在 GaN材料及其器件工藝中，還是以Ar+刻蝕、ICP刻蝕等干法刻蝕的手段為主，但是，以離子轟擊和反應(yīng)為主的干法刻蝕所引入的刻蝕損傷對器件的光學(xué)性能和接觸特性有很大的影響，尤其是對薄層結(jié)構(gòu)而言，這種影響更可能是致命的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種濕法化學(xué)腐蝕LED表面粗化工藝，有效降低刻蝕損傷對器件的光學(xué)性能和接觸特性的影響。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種濕法化學(xué)腐蝕LED表面粗化工藝，其特征在于首先在LED出光層GaN的表面覆蓋上光刻膠，然后在光刻膠膜掩膜的保護下用化學(xué)濕法腐蝕，其中化學(xué)濕法腐蝕的腐蝕液為王水和去離子水的混合液。優(yōu)選的，所述腐蝕液中王水和去離子水的體積比為(3 5) 1。優(yōu)選的，所述化學(xué)濕法腐蝕時水浴溫度為30°C -40°C。優(yōu)選的，所述化學(xué)濕法腐蝕時水浴時間為3-5分鐘。進一步的，所述腐蝕液中王水和去離子水的體積比為4 1，化學(xué)濕法腐蝕時水浴溫度為35°C，水浴時間為4分鐘。本發(fā)明用王水和去離子水組成的混合液對LED表面進行濕法化學(xué)腐蝕，這種表面粗化法可以抑制全反射提高光提取效率，粗化后在出光表面小坑直徑大小為6 μ m，密度為孔心距20 μ m,深度為2-4 μ m,且小坑側(cè)壁坡度在45°至60°之間時，對出光效率的提高很多，最多可獲得的光強提高。
具體實施例方式下面具體說明濕法化學(xué)腐蝕LED表面粗化工藝，首先在LED出光層GaN的表面覆蓋上光刻膠，然后在光刻膠膜掩膜的保護下用化學(xué)濕法腐蝕，其中化學(xué)濕法腐蝕的腐蝕液為王水和去離子水的混合液，所述腐蝕液中王水和去離子水的體積比為(3 5) 1。所述化學(xué)濕法腐蝕時水浴溫度為30°C-40°C。所述化學(xué)濕法腐蝕時水浴時間為3-5分鐘?；瘜W(xué)腐蝕采用水浴法，水浴具體指將LED出光層GaN的表面浸沒于腐蝕液中，且同時將腐蝕液溫度將熱至30°C -40°C。其中光刻工藝是為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)工藝，經(jīng)過涂膠、前烘、曝光、顯影、堅膜等幾個步驟。涂膠涂膠方法為旋轉(zhuǎn)法。旋轉(zhuǎn)法具體的操作為采用真空吸附法把樣品固定在小轉(zhuǎn)盤的軸心上，然后用滴管將光刻膠涂在樣品上(要求膠液中無氣泡)，再開始轉(zhuǎn)動小轉(zhuǎn)盤 (由電動機帶動)，使大部分的膠液因旋轉(zhuǎn)而甩出，只有少部分留在樣品上。這些膠在表面張力和旋轉(zhuǎn)離心力聯(lián)合作用下，展開成一均勻的薄膜。膠膜的厚度由轉(zhuǎn)速和膠的濃度來調(diào)節(jié)。前烘前烘的目的是促使膠膜體內(nèi)溶劑充分地?fù)]發(fā)，使膠膜干燥，以增加膠膜與金屬膜的粘附性和膠膜的耐磨性，即在曝光對準(zhǔn)時允許膠膜與掩模版有一定緊貼而不磨損膠膜，不沾污掩模版。同時，只有光刻膠干燥，在曝光時才能充分進行化學(xué)反應(yīng)。曝光曝光就是在涂好光刻膠的樣品表面覆蓋光刻掩模版，用紫外光進行選擇性照射，使受光照部分的光刻膠發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，經(jīng)顯影，在膠膜上顯現(xiàn)出與掩模版相對應(yīng)的圖形。顯影顯影的目的是將感光部分的光刻膠溶除，留下未感光部分的膠膜，從而顯現(xiàn)出我們所需要的圖形。對于我們用的光刻膠，我們采用溶解能力較強的KOH作為顯影液。它具有顯影速度快、圖形清晰和顯影干凈等優(yōu)點。堅膜由于在顯影和定影時膠膜發(fā)生軟化、膨脹，所以顯影后必須進行堅固膠膜的工作，簡稱堅膜。堅膜可以使膠膜與金屬膜之間緊貼得更牢靠，同時也增強了膠膜本身的抗蝕能力優(yōu)選實施例1中，所述腐蝕液中王水和去離子水的體積比為4 1，化學(xué)濕法腐蝕時水浴溫度為35°C，水浴時間為4分鐘。優(yōu)選實施例2中，所述腐蝕液中王水和去離子水的體積比為3 1，化學(xué)濕法腐蝕時水浴溫度為40°C，水浴時間為5分鐘。優(yōu)選實施例3中，所述腐蝕液中王水和去離子水的體積比為5 1，化學(xué)濕法腐蝕時水浴溫度為30°C，水浴時間為3分鐘。
權(quán)利要求
1.一種濕法化學(xué)腐蝕LED表面粗化工藝，其特征在于首先在LED出光層GaN的表面覆蓋上光刻膠，然后在光刻膠膜掩膜的保護下用化學(xué)濕法腐蝕，其中化學(xué)濕法腐蝕的腐蝕液為王水和去離子水的混合液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕法化學(xué)腐蝕LED表面粗化工藝，其特征在于所述腐蝕液中王水和去離子水的體積比為(3 5) 1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濕法化學(xué)腐蝕LED表面粗化工藝，其特征在于所述化學(xué)濕法腐蝕時水浴溫度為30°C -40°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濕法化學(xué)腐蝕LED表面粗化工藝，其特征在于所述化學(xué)濕法腐蝕時水浴時間為3-5分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的濕法化學(xué)腐蝕LED表面粗化工藝，其特征在于所述腐蝕液中王水和去離子水的體積比為4 1，化學(xué)濕法腐蝕時水浴溫度為35°C，水浴時間為4分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種濕法化學(xué)腐蝕LED表面粗化工藝，首先在LED出光層GaN的表面覆蓋上光刻膠，然后在光刻膠膜掩膜的保護下用化學(xué)濕法腐蝕，其中化學(xué)濕法腐蝕的腐蝕液為王水和去離子水的混合液。所述腐蝕液中王水和去離子水的體積比為(3～5)∶1。本發(fā)明用王水和去離子水組成的混合液對LED表面進行濕法化學(xué)腐蝕，這種表面粗化法可以抑制全反射提高光提取效率，粗化后在出光表面小坑直徑大小為6μm，密度為孔心距20μm，深度為2-4μm，且小坑側(cè)壁坡度在45°至60°之間時，對出光效率的提高很多，最多可獲得29％的光強提高。
文檔編號C23F1/02GK102185040SQ20111006200
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者張志強 申請人:浙江長興立信光電科技有限公司