用于形成具有粗糙表面的發光二極管的光學對準方法技術

用于形成具有粗糙表面的發光二極管的光學對準方法。一種當用光刻制造發光二極管ＬＥＤ時對準晶片的方法。該方法包含在晶片上形成至少一個具有均方根ＲＭＳ表面粗糙度σＳ的變粗糙的對準標記。該變粗糙的對準標記是由于進行等離子蝕刻使晶片對準標記駐留在其上的ＬＥＤ表面變粗糙而形成的。該方法還包含以具有波長λＡ的對準光使該至少一個變粗糙的晶片對準標記成像，該波長λＡ是在從約２σＳ到８σＳ的范圍內。該方法還包含把檢測的像與對準參考進行比較以建立晶片對準。一旦晶片對準被建立，ｐ接觸和ｎ接觸能夠被形成在ＬＥＤ上表面上它們的適當位置中。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術一般涉及光刻術中的光學對準，并且尤其涉及當制造有粗糙表面的發光二 極管(LED)時進行光學對準的方法。
技術介紹
LED被用于各種照明應用(如全色顯示器、燈、交通燈等等)，并且隨著LED技術的 改進和LED成本的降低而不斷找到更多的應用。LED是用光刻技術制造的，光刻技術包含使用對準方法以對準LED結構的相鄰層。 許多LED包含粗糙的上表面，表面粗糙度可與由LED產生的光的波長相比較。該粗糙表面 能使若不是粗糙表面時被全內反射攔截的光離開LED結構，從而增加LED的光輸出。雖然該粗糙表面改進LED的光輸出，但它也干擾對準成像。光刻術要求在已有層 與后續層之間精確的對準。對準通常是用基于對準結構或叫“對準標記”的模式識別技術 實施的。在較佳的情況中，如在美國專利No. 5，621，813中所描述的，分別與晶片及十字線 (掩模)關聯的晶片及十字線對準標記的像由機器視覺系統(MVQ捕獲。通常，可見波長光 被用于對準成像。對準標記像被顯示以便操作員能夠檢驗相對的對準。對準標記的相對位 置被用于調整晶片與光刻系統的十字線的相對位置，直到它們的對準被建立為止。遺憾的是，LED的粗糙表面散射成像光并使被用來實現對準的MVS像(或衍射信 號)的質量惡化。因此，當用光刻技術制造、當這些LED有干擾對準標記成像的變粗糙的表 面時，需要用于進行對準的改進的方法。
技術實現思路
本專利技術一方面是一種當光刻制造LED時進行晶片對準的方法。該方法包含在晶片 上形成至少一個晶片對準標記。該方法還包含在晶片對準標記上或上方形成粗糙晶片表 面，該粗糙表面有均方根(冊幻表面粗糙度os。該方法還包含以具有波長λ A的對準光照 射該至少一個晶片對準標記，該波長λ Α是在從約2 σ s到8 σ s的范圍內。該方法還包含用 從該至少一個晶片對準標記反射的對準光，形成并檢測該至少一個晶片對準標記的像。該 方法還再包含把被檢測的像與對準參考進行比較以建立晶片對準。本專利技術另一方面是一種當光刻制造LED時對準晶片的方法。該方法包含在晶片上 形成至少一個具有RMS表面粗糙度％的變粗糙的對準標記。該方法還包含以具有波長λΑ 的對準光使至少一個變粗糙的晶片對準標記成像，該波長λ Α是在從約2 ο s到8 σ s的范圍 內。該方法還包含把檢測的像與對準參考進行比較以建立晶片對準。本專利技術另一方面是一種在具有關聯的LED波長λ LED及LED結構的LED上形成至 少一個電接觸的方法。該方法包含在LED結構的上表面上形成晶片對準標記。該方法還包 含使包含晶片對準標記的LED結構上表面變粗糙，從而形成變粗糙的晶片對準標記，該上 表面和變粗糙的晶片對準標記具有表面粗糙度。該方法另外包含以具有波長λΑ的對準 光使至少一個變粗糙的晶片對準標記成像，該波長λ Α是如下至少之一 a)在從約2 ο s到約8 σ s的范圍內；b)在從約1 μ m到約2 μ m的范圍內；和c)在從2 λ LED到約8 λ LED的范圍 內。該方法還包含把被檢測的像與對準參考進行比較以建立晶片對準，并在LED結構的上 表面上形成至少一個電接觸。本專利技術另外的特征及優點將在下面的詳細描述中闡明，且對本領域熟練技術人員 從該描述部分地是容易明白的或經過實踐這里描述的包含下面的詳細描述、權利要求書以 及附圖的本專利技術而被認識。應當理解，前面的一般描述及下面的詳細描述兩者給出的本專利技術的實施例，都旨 在提供概述和框架，以便了解本專利技術如在它的權利要求書所要求的性質和特征。所包含的 附圖在于提供對本專利技術的進一步了解，并被本說明書引用和構成本說明書的一部分。附圖 示出本專利技術的各個實施例，并與該描述一起用以解釋本專利技術的原理和操作。附圖說明圖IA是基于氮化鎵(GaN)的LED例子的示意斷面圖，并示出在p_GaN層上的粗糙 上表面，光是通過該層離開的；圖IB是該LED結構一部分的近視圖，表明在p_GaN層頂上的透明導電層，該透明 導電層也有可與下面層相比較的粗糙度的表面；圖IC除透明導電層的頂表面是平的之外，與圖IB類似；圖2是用于形成LED的光刻系統例子的示意圖，且該系統包含通過透鏡式 (through-the-lens,TTL)光學對準系統例子，該通過透鏡式光學對準系統適合于實現按照 本專利技術方法的光學對準；圖3是晶片例子的平面圖，以近視插圖表明曝光場例子，還示出完全的和精細的 晶片對準標記；圖4A是十字線對準標記例子的平面圖；圖4B是晶片對準標記例子的平面圖；圖4C是十字線與晶片對準標記重疊像例子的平面圖，其中該兩個標記由于十字 線與晶片未對準而不重合；圖4D與圖4C類似，但表明的例子是由于十字線與晶片對準，十字線和對準標記的 像是正好重疊的；圖5A是晶片頂部的示意斷面圖，表明有對準標記在其中形成的LED結構的粗糙表 面，表明為何在現有技術的對準方法中，對準光被散射，所以當進行晶片對準時剩下的反射 光不足以形成晶片對準標記像；和圖5B與圖5A類似，但表明本專利技術對準方法中的對準光波長有強的反射光分量，足 以形成晶片對準標記的像并適合進行晶片對準。具體實施例方式現在詳細參考本專利技術的當前優選實施例，實施例的各例子在附圖中示出。只要 可能，相同的或類似的參考數字和符號在全部圖中被用于指相同的或類似的部分。術語 “在...上方”和“在...下面”是便于描述的相對術語，并不企圖作嚴格的限制。圖IA是基于氮化鎵(GaN) LED結構的LED 10例子的示意斷面圖。Ga基LED例子在美國專利No. 6，455，877和7，259，399及7，436，001中描述，本文引用這些專利以供參 考。本專利技術不限于( 基LED，而是針對使用晶片基制造工藝形成的任何類型的LED，其中， 粗糙表面之上或之下的晶片對準標記必須被成像以實現晶片對準。這里“晶片”是指用于 支持LED 10的制造的任何基底。在某些情形中，術語“晶片”是指基底加上在形成LED時 添加到基底上的另外的處理層。包括少于完整工作LED的LED 10的各部分，一般統稱“LED 結構”。LED 10包含有表面22的基底20。用于基底20的材料例子包含藍寶石、SiC、GaN Si等等。被放置在基底20頂上的是GaN多層結構30，它包含η摻雜的GaN層(“n-GaN 層”)40和有表面52的ρ摻雜的GaN層(“p_GaN層”)50。該n_GaN層40和ρ-GaN層50 把激活層60夾在當中，以n-GaN層鄰接基底20。在其他( 基LED的實施例中，GaN多層結 構30被顛倒，使ρ-GaN層50鄰接基底20。激活層60例如包括多量子阱(MQW)結構，諸如 無摻雜的fe^nN/GaN超晶格。GaN多層結構30由此定義p-η結。基底表面22上包含有圖 形的反射層70。有于有圖形的反射層70的節距例子在約3微米到約6微米之間。在實施例例子中，透明導電層(TCL) 76被形成在GaN多層結構30的頂上(例如， 通過涂敷整個晶片)，如在圖IB的近視圖中所示，該圖表明LED結構的上部。注意，來自下 面p-GaN層50的表面52的表面粗糙度如何出現在TCL表面78上。圖IC與圖IB類似，但表明TCL表面78是平的。下面的討論為易于圖解及解釋， 所參照的LED 10例子不包含TCL 76，雖然它本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種當光刻制造發光二極管ＬＥＤ時進行晶片對準的方法，包括：在該晶片上形成至少一個晶片對準標記；在該晶片對準標記上或上方形成粗糙的晶片表面，該粗糙表面有均方根ＲＭＳ表面粗糙度σ↓［Ｓ］；以具有波長λ↓［Ａ］的對準光照射該至少一個晶片對準標記，該波長λ↓［Ａ］在從約２σ↓［Ｓ］到約８σ↓［Ｓ］的范圍內；用從該至少一個晶片對準標記反射的對準光，形成并檢測該至少一個晶片對準標記的像；和把被檢測的像與對準參考進行比較以建立晶片對準。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：R赫西赫，W弗拉克，K蓋延，AM霍利魯克，
申請(專利權)人：超科技公司，
類型：發明
國別省市：US