本发明涉及半导体器件加工领域，尤其涉及一种带微透镜阵列结构ITO薄膜的LED芯片及其制备方法。该带微透镜阵列结构ITO薄膜的LED芯片，包括GaAs衬底，在GaAs衬底的上面依次设有缓冲层、布拉格反射层、n‑AlGaInP限制层、多量子阱有源层、p‑AlGaInP限制层和GaP窗口层，在GaAs衬底的下面制作N‑电极；所述GaP窗口层上设置有ITO薄膜层，ITO薄膜层上设置有P‑电极，在ITO薄膜层P‑电极覆盖区域外通过蚀刻形成若干个均匀分布、向下凹、具有非常规曲面的微透镜，光在ITO薄膜层的非常规曲面表面发生折射现象，实现对不同方向的光源进行光路调节，提升LED芯片产品的亮度和出光光效。