一种发光二极管的PV沉积方法与流程

一种发光二极管的pv沉积方法
技术领域
1.本发明设计半导体技术领域，尤其涉及一种发光二极管的pv沉积方法。


背景技术：

2.led即发光二极管，是一种半导体固体发光器件，它是利用固体半导体芯片作为发光材料，当两端被加上正向电压，半导体中的载流子发生复合引起光子发射而产生光。led芯片上会有led电极结构，用来与外界焊线导通以及起到芯片内的电流扩展作用，而在制作led电极结构时，通常会通过高温的电极合金，使金属间形成合金，也使电极更好地与半导体接触，形成较好的欧姆接触。而在电极结构制作完成后，通常又会在芯片表面沉积一层pv膜(即sio2)用来保护芯片和电极不受水汽及粉尘脏污等影响，以此大大提高led芯片的可靠性，被广为使用。而如何将现有工艺进行优化，以降低生产成本，成为当前需要考虑的问题之一。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是：提供一种发光二极管的pv沉积方法，能够降低led的生产成本。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案为：
5.一种发光二极管的pv沉积方法，包括步骤：
6.将热盘温度设置为第一预设温度后，抽真空至第一预设真空度，并通入氮气对led基片进行吹扫，得到吹扫后的led基片，所述第一预设温度大于200℃；
7.混合预设的多种气体后，对所述吹扫后的led基片进行多次sio2膜层沉积，得到led芯片成品。
8.本发明的有益效果在于：将热盘温度设置为第一预设温度后，抽真空至第一预设真空度，并通入氮气对led基片进行吹扫，得到吹扫后的led基片，混合预设的多种气体后，对吹扫后的led基片进行多次sio2膜层沉积，得到led芯片成品，将热盘温度设置为大于200℃(即大于现有技术中的pv沉积温度)，通过提高pv沉积的温度，满足电极合金温度的需求，同时进行多次sio2膜层沉积，实现分段沉积，缩短pv沉积的时间，在pv沉积中，既能实现pv沉积，也能实现电极合金，以此省略了电极合金工艺，减少了led电极合金专用设备的使用成本以及人工成本，从而降低了led的生产成本。
附图说明
9.图1为本发明实施例的一种发光二极管的pv沉积方法的步骤流程图。
具体实施方式
10.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
11.请参照图1，本发明实施例提供了一种发光二极管的pv沉积方法，包括步骤：
12.将热盘温度设置为第一预设温度后，抽真空至第一预设真空度，并通入氮气对led基片进行吹扫，得到吹扫后的led基片，所述第一预设温度大于200℃；
13.混合预设的多种气体后，对所述吹扫后的led基片进行多次sio2膜层沉积，得到led芯片成品。
14.从上述描述可知，本发明的有益效果在于：将热盘温度设置为第一预设温度后，抽真空至第一预设真空度，并通入氮气对led基片进行吹扫，得到吹扫后的led基片，混合预设的多种气体后，对吹扫后的led基片进行多次sio2膜层沉积，得到led芯片成品，将热盘温度设置为大于200℃(即大于现有技术中的pv沉积温度)，通过提高pv沉积的温度，满足电极合金温度的需求，同时进行多次sio2膜层沉积，实现分段沉积，缩短pv沉积的时间，在pv沉积中，既能实现pv沉积，也能实现电极合金，以此省略了电极合金工艺，减少了led电极合金专用设备的使用成本以及人工成本，从而降低了led的生产成本。
15.进一步地，将所述第一预设温度设置为240～260℃。
16.由上述描述可知，设置第一预设温度高于现有的pv沉积温度，以此满足电极合金温度的需求，将电极合金工艺合并于pv沉积工艺中。
17.进一步地，所述通入氮气对led基片进行吹扫第一预设时间，得到吹扫后的led基片包括：
18.通入第一预设体积流量的氮气按照第一预设时间对led基片进行吹扫，得到氮气吹扫后的led基片；
19.通入第二预设体积流量的一氧化二氮按照第二预设时间对所述氮气吹扫后的led基片进行吹扫，得到一氧化二氮吹扫后的led基片；
20.所述混合预设的多种气体后，对所述吹扫后的led基片进行多次sio2膜层沉积，得到led芯片成品包括：
21.混合预设的多种气体后，对所述一氧化二氮吹扫后的led基片进行多次sio2膜层沉积，得到led芯片成品。
22.由上述描述可知，通过氮气吹扫达到预热基片以及清除腔体其它杂质气体的目的，同时通过一氧化二氮吹扫能够氧化掉基片表面的一些杂质，避免产品绝缘性能不佳，从而提高了产品质量。
23.进一步地，所述预设的多种气体包括一氧化二氮、硅烷和氮气；
24.所述混合预设的多种气体包括：
25.抽真空至第二预设真空度，并按照第三预设时间将通入的均为第三预设体积流量的所述一氧化二氮、硅烷和氮气混合。
26.进一步地，将所述第三预设体积流量设置为800～900sccm。
27.由上述描述可知，通过调整反应气体的比例，以此便于后续在混合气体气氛中进行pv沉积，可有效地提高沉积速率。
28.进一步地，所述混合预设的多种气体后，对所述一氧化二氮吹扫后的led基片进行多次sio2膜层沉积，得到led芯片成品包括：
29.混合预设的多种气体后，使用rf射频按照第四预设时间对所述一氧化二氮吹扫后的led基片进行一次sio2膜层沉积，得到一次沉积后的led基片；
30.混合所述预设的多种气体后，使用rf射频按照所述第四预设时间对所述一次沉积后的led基片进行二次sio2膜层沉积，得到二次沉积后的led基片；
31.混合所述预设的多种气体后，使用rf射频按照第六预设时间对所述二次沉积后的led基片进行三次sio2膜层沉积，得到led芯片成品。
32.由上述描述可知，由于硅烷流量的增加会导致sio2膜层绝缘性降低，反应不够充分，使得sio2含有较多带电离子，将sio2膜层分为3次沉积，形成的sio2膜层绝缘性更好，能够避免led芯片的漏电风险。
33.进一步地，所述使用rf射频按照第四预设时间对所述一氧化二氮吹扫后的led基片进行一次sio2膜层沉积，得到一次沉积后的led基片包括：
34.根据第一预设膜层厚度使用rf射频按照第四预设时间以及第一预设rf射频功率对所述一氧化二氮吹扫后的led基片进行一次sio2膜层预沉积，得到一次预沉积后的led基片；
35.通入一氧化二氮后，使用rf射频按照第五预设时间以及第二预设rf射频功率对所述一次预沉积后的led基片进行一次sio2膜层沉积，得到一次沉积后的led基片。
36.进一步地，将所述第一预设膜层厚度设置为
37.由上述描述可知，通入一氧化二氮后，使用rf射频按照第五预设时间以及第二预设rf射频功率对一次预沉积后的led基片进行一次sio2膜层沉积，能够使膜层进一步氧化，提高绝缘性能。
38.进一步地，所述使用rf射频按照第六预设时间对所述二次沉积后的led基片进行三次sio2膜层沉积，得到led芯片成品包括：
39.根据第二预设膜层厚度使用rf射频按照第六预设时间以及所述第一预设rf射频功率对所述二次沉积后的led基片进行三次sio2膜层预沉积，得到三次预沉积后的led基片；
40.通入一氧化二氮后，使用rf射频按照第七预设时间以及所述第二预设rf射频功率对所述三次预沉积后的led基片进行三次sio2膜层沉积，得到led芯片成品。
41.由上述描述可知，以此能使膜层进一步完全氧化，膜层表面呈中性，不易粘附其它杂质，提高了pv沉积的质量。
42.进一步地，将所述第一预设rf射频功率设置为110～130w；
43.将所述第二预设rf射频功率设置为150～170w。
44.由上述描述可知，通过调整rf射频功率可有效的提高沉积速率，实现pv沉积流程的优化。
45.本发明上述的一种发光二极管的pv沉积方法能够适用于led的制作，以下通过具体实施方式进行说明：
46.实施例一
47.请参照图1，本实施例的一种发光二极管的pv沉积方法，包括步骤：
48.s1、将热盘温度设置为第一预设温度后，抽真空至第一预设真空度，并通入氮气对led基片进行吹扫，得到吹扫后的led基片，所述第一预设温度大于200℃，具体包括：
49.其中，将所述第一预设温度设置为240～260℃；
50.s11、将热盘温度设置为第一预设温度；
51.在一种可选的实施方式中，将热盘温度设置为250℃；
52.在另一种可选的实施方式中，将热盘温度设置为240℃；
53.在另一种可选的实施方式中，将热盘温度设置为260℃；
54.s12、抽真空至第一预设真空度；
55.其中，所述第一预设真空度为150pa；
56.s13、通入第一预设体积流量的氮气按照第一预设时间对led基片进行吹扫，得到氮气吹扫后的led基片，起到预热基片以及清除腔体其它杂质气体的作用；
57.其中，将所述第一预设体积流量设置为1000sccm，将所述第一预设时间设置为120～180s；
58.在一种可选的实施方式中，通入1000sccm的氮气按照150s的时间对led基片进行吹扫，得到氮气吹扫后的led基片；
59.在另一种可选的实施方式中，通入1000sccm的氮气按照120s的时间对led基片进行吹扫，得到氮气吹扫后的led基片；
60.在另一种可选的实施方式中，通入1000sccm的氮气按照180s的时间对led基片进行吹扫，得到氮气吹扫后的led基片；
61.s14、通入第二预设体积流量的一氧化二氮按照第二预设时间对所述氮气吹扫后的led基片进行吹扫，得到一氧化二氮吹扫后的led基片，能够氧化掉基片表面的一些杂质，避免绝缘性能不佳；
62.其中，将所述第二预设体积流量设置为800sccm，将第二预设时间设置为8～15s；
63.在一种可选的实施方式中，停止氮气通入后，通入800sccm的一氧化二氮按照10s的时间对所述氮气吹扫后的led基片进行吹扫，得到一氧化二氮吹扫后的led基片；
64.在另一种可选的实施方式中，停止氮气通入后，通入800sccm的一氧化二氮按照8s的时间对所述氮气吹扫后的led基片进行吹扫，得到一氧化二氮吹扫后的led基片；
65.在另一种可选的实施方式中，停止氮气通入后，通入800sccm的一氧化二氮按照15s的时间对所述氮气吹扫后的led基片进行吹扫，得到一氧化二氮吹扫后的led基片；
66.s2、混合预设的多种气体后，对所述吹扫后的led基片进行多次sio2膜层沉积，得到led芯片成品；
67.具体的，混合预设的多种气体后，对所述一氧化二氮吹扫后的led基片进行多次sio2膜层沉积，得到led芯片成品，具体包括：
68.其中，所述预设的多种气体包括一氧化二氮、硅烷和氮气；
69.s21、抽真空至第二预设真空度，并按照第三预设时间将通入的均为第三预设体积流量的所述一氧化二氮、硅烷和氮气混合；
70.其中，将所述第三预设体积流量设置为800～900sccm，将所述第二预设真空度设置为90pa，将所述第三预设时间设置为10s；
71.在一种可选的实施方式中，抽真空至90pa，并按照10s的时间将通入的均为800sccm的所述一氧化二氮、硅烷和氮气混合；
72.在另一种可选的实施方式中，抽真空至90pa，并按照10s的时间将通入的均为850sccm的所述一氧化二氮、硅烷和氮气混合；
73.在另一种可选的实施方式中，抽真空至90pa，并按照10s的时间将通入的均为
900sccm的所述一氧化二氮、硅烷和氮气混合；
74.s22、使用rf射频按照第四预设时间对所述一氧化二氮吹扫后的led基片进行一次sio2膜层沉积，得到一次沉积后的led基片，具体包括：
75.所述sio2反应生成式为：
[0076][0077]
s221、根据第一预设膜层厚度使用rf射频按照第四预设时间以及第一预设rf射频功率对所述一氧化二氮吹扫后的led基片进行一次sio2膜层预沉积，得到一次预沉积后的led基片；
[0078]
其中，将所述第一预设膜层厚度设置为(埃，一个长度计量单位)，将所述第一预设rf射频功率设置为110～130w，将所述第四预设时间设置为8s；
[0079]
在一种可选的实施方式中，根据的膜层厚度使用rf射频按照8s时间以及120w的rf射频功率对所述一氧化二氮吹扫后的led基片进行一次sio2膜层预沉积，得到一次预沉积后的led基片；
[0080]
在另一种可选的实施方式中，根据的膜层厚度使用rf射频按照8s时间以及110w的rf射频功率对所述一氧化二氮吹扫后的led基片进行一次sio2膜层预沉积，得到一次预沉积后的led基片；
[0081]
在另一种可选的实施方式中，根据的膜层厚度使用rf射频按照8s时间以及130w的rf射频功率对所述一氧化二氮吹扫后的led基片进行一次sio2膜层预沉积，得到一次预沉积后的led基片；
[0082]
s222、通入一氧化二氮后，使用rf射频按照第五预设时间以及第二预设rf射频功率对所述一次预沉积后的led基片进行一次sio2膜层沉积，得到一次沉积后的led基片；
[0083]
具体的，按照第四预设体积流量通入一氧化二氮后，使用rf射频按照第五预设时间以及第二预设rf射频功率对所述一次预沉积后的led基片进行一次sio2膜层沉积，得到一次沉积后的led基片，能够使膜层进一步氧化，提高绝缘性能；
[0084]
其中，将所述第二预设rf射频功率设置为150～170w，将所述第四预设体积流量设置为700～1000sccm，将所述第五预设时间设置为8～15s；
[0085]
在一种可选的实施方式中，按照800sccm通入一氧化二氮后，使用rf射频按照10s时间以及160w rf射频功率对所述一次预沉积后的led基片进行一次sio2膜层沉积，得到一次沉积后的led基片；
[0086]
在另一种可选的实施方式中，按照700sccm通入一氧化二氮后，使用rf射频按照8s时间以及150w rf射频功率对所述一次预沉积后的led基片进行一次sio2膜层沉积，得到一次沉积后的led基片；
[0087]
在另一种可选的实施方式中，按照1000sccm通入一氧化二氮后，使用rf射频按照15s时间以及170w rf射频功率对所述一次预沉积后的led基片进行一次sio2膜层沉积，得到一次沉积后的led基片；
[0088]
s23、混合所述预设的多种气体后，使用rf射频按照所述第四预设时间对所述一次沉积后的led基片进行二次sio2膜层沉积，得到二次沉积后的led基片，能够进一步提高绝
缘性能，增加膜层可靠性；
[0089]
该步骤等同于重复执行一次所述s21和s22；
[0090]
s24、混合所述预设的多种气体后，使用rf射频按照第六预设时间对所述二次沉积后的led基片进行三次sio2膜层沉积，得到led芯片成品，具体包括：
[0091]
s241、根据第二预设膜层厚度使用rf射频按照第六预设时间以及所述第一预设rf射频功率对所述二次沉积后的led基片进行三次sio2膜层预沉积，得到三次预沉积后的led基片；
[0092]
其中，将所述第二预设膜层厚度设置为将所述第六预设时间设置为45s；
[0093]
在一种可选的实施方式中，根据膜层厚度使用rf射频按照45s时间以及所述120w的rf射频功率对所述二次沉积后的led基片进行三次sio2膜层预沉积，得到三次预沉积后的led基片；
[0094]
在另一种可选的实施方式中，根据膜层厚度使用rf射频按照45s时间以及所述110w的rf射频功率对所述二次沉积后的led基片进行三次sio2膜层预沉积，得到三次预沉积后的led基片；
[0095]
在另一种可选的实施方式中，根据膜层厚度使用rf射频按照45s时间以及所述130w的rf射频功率对所述二次沉积后的led基片进行三次sio2膜层预沉积，得到三次预沉积后的led基片；
[0096]
s242、通入一氧化二氮后，使用rf射频按照第七预设时间以及所述第二预设rf射频功率对所述三次预沉积后的led基片进行三次sio2膜层沉积，得到led芯片成品；
[0097]
具体的，按照所述第四预设体积流量通入一氧化二氮后，使用rf射频按照第七预设时间以及所述第二预设rf射频功率对所述三次预沉积后的led基片进行三次sio2膜层沉积，得到led芯片成品，使膜层进一步完全氧化，膜层表面呈中性，不易粘附其它杂质；
[0098]
其中，将所述第七预设时间设置为8～15s；
[0099]
在一种可选的实施方式中，按照800sccm通入一氧化二氮后，使用rf射频按照10s时间以及所述160w的rf射频功率对所述三次预沉积后的led基片进行三次sio2膜层沉积，得到led芯片成品；
[0100]
在另一种可选的实施方式中，按照700sccm通入一氧化二氮后，使用rf射频按照8s时间以及所述150w的rf射频功率对所述三次预沉积后的led基片进行三次sio2膜层沉积，得到led芯片成品；
[0101]
在另一种可选的实施方式中，按照1000sccm通入一氧化二氮后，使用rf射频按照15s时间以及所述170w的rf射频功率对所述三次预沉积后的led基片进行三次sio2膜层沉积，得到led芯片成品；
[0102]
在另一种可选的实施方式中，将上述每次沉积的沉积速率设置为
[0103]
在另一种可选的实施方式中，还包括：
[0104]
s3、排出残余气体，并破真空；
[0105]
现有技术中的pv沉积方法，使用的硅烷流量为220sccm，一氧化二氮流量为1250sccm，氮气流量为1130sccm，rf射频功率为80w，热盘温度为200℃，沉积速率约为整个工艺过程包括抽真空以及破真空等时间，总时间为23min左右，pv沉积后的led
的电压和亮度与基线(baseline)对比如表1所示，电压和亮度分别设置了5个对比组，每一对比组的baseline是正常电极合金 pv沉积流程作业后的led产品的电压或亮度，未优化pv程序指直接取消电极合金流程，保留原有pv沉积流程，该情况下虽然电压增加0.116v，但亮度下降2.418％，大大降低了产品的光效；
[0106]
表1现有技术的pv沉积方法制作得到的led产品的电压和亮度对比
[0107][0108]
led电极结构通常是在温度为230～250℃的高温炉管中进行，并在炉管中通入惰性气体(氮气)，流量约为5～10l/min，进行温度的均匀控制，时间约为15min左右，使金属之间(金属电极一般为多层金属结构)形成有效合金，并让金属与半导体拥有更好的欧姆接触，从而降低led芯片的电压，提高光效。
[0109]
pv沉积也是在一定温度下进行，通常在200℃左右，将led产品摆于气相沉积机台的热盘上，使之完全预热，有利于后续的sio2沉积，通常沉积时间为23min左右，厚度为但200℃对金属的合金作用不强，不能达到电极合金的目的；
[0110]
由于电极合金的温度和pv沉积的温度差异不大，差异约为30～50℃，所以可通过提高pv沉积的温度，使之在230～250℃，从而满足电极合金温度的需求，但因为在高温230～250℃的高温下，时间较长较容易导致led芯片电极结构中的铝析出，使led芯片电压升高，所以需要通过其它办法减少pv沉积的时间，控制加热的时长，才能从原理上实现将电极合金流程合并于pv沉积流程的目的；
[0111]
因为pv是通过气相沉积的方式形成薄膜，可以通过调整反应气体的比例以及机台rf射频功率，有效地提高沉积速率，再通过分段沉积sio2，每次沉积后用一氧化二氮进行吹扫，提高pv的绝缘性，使pv沉积的时间缩短至15min，从而既能满足pv本身膜质的要求，也可
替代led电极合金工艺，节省了一步led电极合金流程，以此可减少led电极合金专用设备的成本，每台约合50万人民币，减少了每年电极合金专用设备的电费，约合2.1万人民币，并减少了人工成本，每年约合6万人民币；如表2所示，表2如表1一样，电压和亮度同样分别设置了5个对比组，每一对比组的baseline是正常电极合金 pv沉积流程作业后的led产品的电压或亮度，优化pv程序指本发明的pv沉积方法，可以看出，二者与baseline差异极小，可达到如期效果，虽然产品电压降低了0.012，但仍处于可允许范围内，同时增加了产品的光效。
[0112]
表2本发明方法制作得到的led产品的电压和亮度对比
[0113][0114][0115]
综上所述，本发明提供的一种发光二极管的pv沉积方法，将热盘温度设置为第一预设温度后，抽真空至第一预设真空度，并通入氮气对led基片进行吹扫，得到吹扫后的led基片，所述第一预设温度大于200℃；混合预设的多种气体后，对所述吹扫后的led基片进行多次sio2膜层沉积，得到led芯片成品；混合预设的多种气体后，使用rf射频按照第四预设时间对所述一氧化二氮吹扫后的led基片进行一次sio2膜层沉积，得到一次沉积后的led基片；混合所述预设的多种气体后，使用rf射频按照所述第四预设时间对所述一次沉积后的led基片进行二次sio2膜层沉积，得到二次沉积后的led基片；混合所述预设的多种气体后，使用rf射频按照第六预设时间对所述二次沉积后的led基片进行三次sio2膜层沉积，得到led芯片成品，将sio2膜层分为3次沉积，形成的sio2膜层绝缘性更好，能够避免led芯片的漏电风险；通过提高pv沉积的温度，满足电极合金温度的需求，同时进行多次sio2膜层沉积，实现分段沉积，缩短pv沉积的时间，在pv沉积中，既能实现pv沉积，也能实现电极合金，以此省略了电极合金工艺，减少了led电极合金专用设备的使用成本以及人工成本，从而降低了led的生产成本。
[0116]
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发
明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。