一种LED芯片光刻显影方法与流程

本发明涉及半导体技术领域，更具体地，涉及一种led芯片光刻显影方法。

背景技术：

发光二极管(lightemittingdiode，led)是一种能将电能转化为光能的半导体电子元件，被广泛应用于显示器、照明、警示灯和彩光装饰等领域。

光刻显影是led制造中重要的工艺步骤之一，该工艺通过一系列工序步骤，将led芯片表面薄膜的特定部分除去，然后在led芯片表面形成带有特征图形结构的薄膜。

在光刻显影工艺步骤中要用到光刻胶的显影液，显影液一般为碱性水溶液。最普通的正胶显影液是四甲基氢氧化铵(tetramethylammoniumhydroxide，tmah)，质量分数一般为25％，显影温度为15℃～25c℃。在光刻显影过程中，显影液的用量很大，而四甲基氢氧化铵型显影液配制难度系数大、原材料贵，故使用显影液成本高，增加了制作led芯片光刻显影工艺的生产成本，

因此，提供一种生产成本低廉的led芯片光刻显影方法，是本领域亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种led芯片光刻显影方法，解决了现有技术中led芯片光刻显影工艺生产成本高的问题。

本发明提供一种led芯片光刻显影方法，包括：对led芯片做表面清洗；采用等离子增强化学气相沉积方法，在led芯片上制备一层二氧化硅薄膜；在制备的二氧化硅薄膜上均匀涂布一层厚度为3μm的光刻胶；通过曝光机和光罩对led芯片做图形曝光处理；使用显影液对光刻胶做显影处理，显影时间为60秒，显影温度为20℃～40℃，其中，所述显影液包括一种强碱、一种弱碱和纯水，其中，强碱质量占比0.5％～5％，弱碱质量占比1％～10％，纯水质量占比85％～98.5％，所述强碱为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷、氢氧化铯中任意一种，所述弱碱为氨水或者氢氧化铝；刻蚀暴露的二氧化硅薄膜，将光罩上的图形转移到led芯片表面。

进一步的，显影液包括氢氧化钾、氨水和纯水。

进一步的，显影液中氢氧化钾质量占比2％，氨水质量占比5％，纯水质量占比93％。

进一步的，氢氧化钾质量分数为38％～40％，所述氨水质量分数为25％～28％。

进一步的，显影液配制顺序为：首先加入氢氧化钾，然后加入纯水，再加入氨水。

进一步的，显影液的配制温度为18℃～25℃。

进一步的，在制备的二氧化硅薄膜上均匀涂布一层厚度为3μm的光刻胶的方法具体为：led芯片上添加光刻胶，以1000～2000转/分钟的转速转动led芯片进行匀胶。

进一步的，在制备的二氧化硅薄膜上均匀涂布一层厚度为3μm的光刻胶的步骤之后，所述led芯片光刻显影方法还包括:将均匀涂布光刻胶后的led芯片放置在烘箱中，温度95℃条件烘置2分钟。

进一步的，在使用显影液对光刻胶做显影处理，显影时间为60秒，显影温度为20℃～40℃的步骤之后，所述led芯片光刻显影方法还包括：将显影后的led芯片放置在烘箱中，温度100℃～140℃条件烘置10分钟。

进一步的，刻蚀暴露的二氧化硅薄膜，将光罩上的图形转移到led芯片表面的步骤之后，所述led芯片光刻显影方法还包括去除光刻胶步骤。

与现有技术相比，本发明的led芯片光刻显影方法，实现了如下的有益效果：

显影液中主要成分强碱、弱碱和纯水都是常规化学试剂，原料易得且价格低廉，所以配制得到的显影液成本低，并且显影液的溶剂比例可选范围宽，可以根据实际使用需求进行调整，生产使用方便。在led芯片光刻显影工艺中采用成本低廉的显影液，降低了led芯片光刻显影工艺的生产成本，并且显影速度快。

当然，实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明实施例1提供的led芯片光刻显影方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的led芯片光刻显影方法中曝光处理示意图；

图3为本发明实施例提供的led芯片光刻显影方法中显影处理工艺后led芯片结构示意图；

图4为本发明实施例提供的led芯片光刻显影方法中刻蚀暴露的二氧化硅薄膜后led芯片结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

实施例1

参考图1、图2、图3和图4，本发明实施例提供一种led芯片光刻显影方法，包括如下步骤：

步骤s101：对led芯片做表面清洗；

步骤s102：采用等离子增强化学气相沉积方法，在led芯片上制备一层二氧化硅薄膜；

步骤s103：在制备的二氧化硅薄膜上均匀涂布一层厚度为3μm的光刻胶；

步骤s104：通过曝光机和光罩对led芯片做图形曝光处理，对led芯片做曝光处理示意图如图2所示；

步骤s105：使用显影液对光刻胶做显影处理，显影时间为60秒，显影温度为20℃～40℃，led芯片显影处理工艺后结构示意图如图3所示，

其中，显影液包括一种强碱、一种弱碱和纯水，其中，强碱质量占比0.5％～5％，弱碱质量占比1％～10％，纯水质量占比85％～98.5％，强碱为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷、氢氧化铯中任意一种，弱碱为氨水或者氢氧化铝；

显影液中强碱主要起反应作用，当开始反应后，溶液中氢氧根离子产生一定的消耗，显影液中弱碱开始水解产生氢氧根离子，来维持反应体系中的碱性，继续保持稳定的显影速率，显影速度快。显影液中主要成分强碱、弱碱和纯水都是常规化学试剂，原料易得且价格低廉，所以配制得到的显影液成本低，并且显影液的溶剂比例可选范围宽，可以根据实际使用需求进行调整，生产使用方便。

步骤s106：刻蚀暴露的二氧化硅薄膜，将光罩上的图形转移到led芯片表面，刻蚀暴露的二氧化硅薄膜后led芯片结构示意图如图4所示。

在led芯片光刻显影工艺中采用成本低廉的显影液，降低了led芯片光刻显影工艺的生产成本，并且显影速度快。

实施例2

本实施例提供一种优选的led芯片光刻显影方法，在该实施例提供的led芯片光刻显影方法中，与上述实施例1相同的步骤此处不再赘述，主要区别在于，该实施例2中，使用显影液对光刻胶做显影处理时，显影液的配制方法，如下：

显影液配制的原料为质量分数为38％～40％的氢氧化钾、质量分数为25％～28％的氨水和纯水；

在18℃～25℃温度条件下，首先称取一定量的氢氧化钾，然后加入一定量的纯水，搅拌均匀，最后加入一定量的氨水，搅拌均匀，最后得到氢氧化钾质量占比2％，氨水质量占比5％，纯水质量占比93％的显影液。

采用本实施例提供的led芯片光刻显影方法，显影液配制的原料易得且成本低廉，配制的显影液价格低廉，显影工艺中氢氧化钾和光刻胶发生反应，氢氧根离子产生一定的消耗，然后氨水开始水解产生氢氧根离子，来维持反应体系中的碱性，继续保持稳定的显影速率，显影速度快。

实施例3

本实施例提供一种led芯片光刻显影方法，包括如下步骤：

步骤s201：对led芯片做表面清洗，去除led芯片表面的污染物，颗粒、有机物等；

步骤s202：采用等离子增强化学气相沉积方法，在led芯片上制备一层二氧化硅薄膜；

步骤s203：在制备的二氧化硅薄膜上均匀涂布一层厚度为3μm的光刻胶，具体为，在led芯片上添加光刻胶，以1000～2000转/分钟的转速转动led芯片进行匀胶，led芯片的转速和光刻胶的添加量与黏度相配合，保证光刻胶的均匀涂布；

步骤s204：将均匀涂布光刻胶后的led芯片放置在烘箱中，温度95℃条件烘置2分钟，对均匀涂布光刻胶后的led芯片进行前烘处理，出去光刻胶中的溶剂，增强其黏附性；

步骤s205：根据设计的图形形状，通过曝光机和光罩对led芯片做图形曝光处理；

步骤s206：使用显影液对光刻胶做显影处理，显影时间为60秒，显影温度为20℃～40℃，使用上述实施例1和2中显影液对光刻胶做显影处理，显影速率快，并且显影工艺成本低；

步骤s207：将显影后的led芯片放置在烘箱中，温度100℃～140℃条件烘置10分钟，经显影工艺后，光刻胶和二氧化硅膜均吸收溶剂发生了软化和膨胀，粘附力下降，对显影后的led芯片做后烘处理，蒸发溶剂，保证下面工序顺利进行；

步骤s208：刻蚀暴露的二氧化硅薄膜，将光罩上的图形转移到led芯片表面；

步骤s209：去除光刻胶。

通过上述实施例可知，本发明的led芯片光刻显影方法，达到了如下的有益效果：

显影液中主要成分强碱、弱碱和纯水都是常规化学试剂，原料易得且价格低廉，所以配制得到的显影液成本低，并且显影液的溶剂比例可选范围宽，可以根据实际使用需求进行调整，生产使用方便。在led芯片光刻显影工艺中采用成本低廉的显影液，降低了led芯片光刻显影工艺的生产成本，并且显影速度快。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd～rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。