具有透明電極的倒裝發(fā)光二極管的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有透明電極的倒裝發(fā)光二極管的制造方法，包括：提供生長襯底，在其上順序形成n型半導體層（6）、有源層（5）、p型半導體層（4）以及p型反射電極（2）；形成臺階結構；將透明絕緣材料填充進臺階結構，從而形成透明絕緣層（3）；在n型半導體層（6）上形成透明電極層（7）；形成通槽（8）并在通槽（8）中填充用于透明電極層（7）的透明導電材料；對倒裝發(fā)光二極管進行切割，在整個倒裝發(fā)光二極管的四個側面以及頂面上都形成透明電極層（7）。本發(fā)明提出的方法制得的具有透明電極的發(fā)光二極管能提高集成度、簡化工藝，無需引線結構，從而降低制造成本，且可提高光取出效率，從而提升整體發(fā)光效率。
【專利說明】具有透明電極的倒裝發(fā)光二極管的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于半導體【技術領域】，特別涉及一種具有透明電極的倒裝發(fā)光二極管的制造方法。
【背景技術】
[0002]半導體發(fā)光二極管的優(yōu)點在于發(fā)光強度高、光指向性強、能耗低、制造成本低廉等等，因此其應用日益廣泛，特別是在照明方面有取代白熾燈和熒光燈的趨勢。倒裝(flip-chip)式發(fā)光二極管的優(yōu)點是散熱特性優(yōu)良且發(fā)光效率較高。且近年來，為了提高發(fā)光二極管的亮度，開發(fā)了垂直結構的發(fā)光二極管，相對于正裝結構，即平臺(mesa)結構的發(fā)光二極管來說，垂直結構的發(fā)光二極管具有諸多優(yōu)點。垂直結構發(fā)光二極管的兩個電極分別處于發(fā)光二極管的兩側，電流幾乎全部垂直流過半導體外延層，沒有橫向流動的電流，因此電流分布均勻，產生的熱量相對較少。并且由于垂直結構的兩個電極處于兩側，因此出光過程中不會受到同側電極的阻擋，其出光效率更高。
[0003]但是上述垂直結構的發(fā)光二極管存在的問題是，兩個電極分別處于發(fā)光二極管的兩側，造成集成度低、工藝復雜，且還需要引線結構。
【發(fā)明內容】
[0004]有鑒于此，本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的問題，提出了一種具有透明電極的倒裝發(fā)光二極管的制造方法。通過對該發(fā)光二極管的n型電極和p型電極的結構和設置進行改進，能夠提高集成度、簡化工藝，無需引線結構，從而降低制造成本。且本發(fā)明的具有透明電極的倒裝發(fā)光二極管可提高光取出效率，從而提升整體發(fā)光效率。
[0005]本發(fā)明提出的具有透明電極的倒裝發(fā)光二極管的制造方法包括:
[0006](I)提供生長襯底，在其上順序形成n型半導體層(6)、有源層(5)、p型半導體層
(4)以及p型反射電極(2);
[0007](2)對部分p型半導體層(4)以及p型反射電極(2)進行蝕刻以露出部分有源層
(5)，從而形成臺階結構；
[0008](3)將透明絕緣材料填充進臺階結構，從而形成透明絕緣層(3)；
[0009](4)將所得結構倒置，將其設置在承載基板(I)上，并剝離生長襯底，從而露出n型半導體層(6)；
[0010](5)在露出的n型半導體層(6)上形成透明電極層(7)；
[0011](6)形成通槽(8)，其穿透透明電極層(7)、n型半導體層(6)、有源層(5)、透明絕緣層(3)，且通槽(8)具有內側壁(8b)和外側壁(8a)；
[0012](7)在通槽(8)中填充用于透明電極層(7)的透明導電材料；
[0013](8)利用外側壁(8a)作為切割邊界，對倒裝發(fā)光二極管進行切割，從而去除部分透明電極層(7)、n型半導體層(6)、有源層(5)、透明絕緣層(3)，從而在整個倒裝發(fā)光二極管的四個側面以及頂面上都形成了透明電極層(7)。【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的具有透明電極的倒裝發(fā)光二極管的截面圖；
[0015]圖2是本發(fā)明的具有透明電極的倒裝發(fā)光二極管的制造中的截面圖；
[0016]圖3是圖2的制造中的具有透明電極的倒裝發(fā)光二極管的俯視圖。
【具體實施方式】
[0017]以下參考圖1-3詳細說明本發(fā)明的具有透明電極的倒裝發(fā)光二極管及其制造方法。為清楚起見，附圖中所示的各個結構均未按比例繪制，且本發(fā)明并不限于圖中所示結構。
[0018]首先參考圖1，具有透明電極的倒裝發(fā)光二極管包括承載基板(I);承載基板(I)上的P型反射電極(2) ；p型反射電極(2)上的p型半導體層(4) ；p型半導體層(4)上的有源層(5);有源層(5)上的n型半導體層(6);以及n型半導體層(6)上的透明電極層(7)，其中透明電極層(7)覆蓋整個倒裝發(fā)光二極管的頂面和側面。
[0019]承載基板(I)可以是具有高反射性的金屬材料，例如Al、Au、Ag、Pt、N1、Cu、Ti或上述金屬材料的組合。
[0020]p型反射電極(2)是具有高反射性的金屬材料，例如Al、Au、Ag、Pt、N1、Cu、Ti或上述金屬材料的組合而成的多層電極。
[0021]p型半導體層(4)、有源層(5)以及n型半導體層(6)的材料例如是II1- V族半導體材料，例如GaN、AlN、InGaN、AlGaN等等。
[0022]透明電極層(7)是透明導電氧化物(TC0)，具體可以是氧化銦錫(ITO)、ZnO、AZ0、ATO、FTO、SnO2等中的一種或多種或上述材料的復合薄膜。
[0023]而且如圖1和3中所示，p型反射電極(2)以及p型半導體層(4)在俯視圖中的面積小于有源層(5)以及n型半導體層(6)的面積，即通過刻蝕而蝕刻掉部分p型反射電極
(2)以及p型半導體層(4)，從而露出部分有源層(5)，從而形成臺階結構，且在臺階結構中填充透明絕緣層(3)，例如Al2O315且透明電極層(7)覆蓋整個倒裝發(fā)光二極管的頂面和側面，具體參見圖3，透明電極層(7)覆蓋倒裝發(fā)光二極管的頂面，也就是覆蓋整個n型半導體層(6)，并且覆蓋整個倒裝發(fā)光二極管的側面，也就是覆蓋倒裝發(fā)光二極管的四個側面。而且透明電極層(7)用作倒裝發(fā)光二極管的n電極，而且為了使得用作倒裝發(fā)光二極管的n電極的透明電極層(7)與p型反射電極(2)之間彼此絕緣，以防止短路，在覆蓋倒裝發(fā)光二極管的四個側面的透明電極層(7)與p型反射電極(2)之間具有上述透明絕緣層(3)。
[0024]以下說明本發(fā)明的具有透明電極的倒裝發(fā)光二極管的制造方法。具體參考圖1-2。
[0025](I)提供生長襯底，在其上順序形成n型半導體層(6)、有源層(5)、p型半導體層
(4)以及p型反射電極(2);
[0026](2)對部分p型半導體層(4)以及p型反射電極(2)進行蝕刻以露出部分有源層
(5)，從而形成臺階結構；
[0027](3)將透明絕緣材料填充進臺階結構，從而形成透明絕緣層(3)；
[0028](4)將所得結構倒置，將其設置在承載基板(I)上，并剝離生長襯底，從而露出n型半導體層(6)；[0029](5)在露出的n型半導體層(6)上形成透明電極層(7)；
[0030](6)形成通槽(8)，其穿透透明電極層(7)、n型半導體層(6)、有源層(5)、透明絕緣層(3)，且通槽(8)具有內側壁(8b)和外側壁(8a)；
[0031](7)在通槽(8)中填充用于透明電極層(7)的透明導電材料，例如ITO、ZnO、AZ0、ATO、FTO、SnO2等中的一種或多種或上述材料的復合薄膜；
[0032](8)利用外側壁(8a)作為切割邊界，對倒裝發(fā)光二極管進行切割，從而去除部分透明電極層(7)、n型半導體層(6)、有源層(5)、透明絕緣層(3)，從而在整個倒裝發(fā)光二極管的四個側面以及頂面上都形成了透明電極層(7)，由此形成本發(fā)明的具有透明電極的倒裝發(fā)光二極管。
[0033]至此，上述描述已經詳細的說明了本發(fā)明的具有透明電極的倒裝發(fā)光二極管及其制造方法，相對于現(xiàn)有方法制得的發(fā)光二極管，本發(fā)明提出的方法制得的發(fā)光二極管能提高集成度、簡化工藝，無需引線結構，從而降低制造成本。且本發(fā)明的具有透明電極的倒裝發(fā)光二極管可提高光取出效率，從而提升整體發(fā)光效率。前文描述的實施例僅僅只是本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其并非用于限定本發(fā)明。本領域技術人員在不脫離本發(fā)明精神的前提下，可對本發(fā)明做任何的修改，而本發(fā)明的保護范圍由所附的權利要求來限定。
【權利要求】
1.一種具有透明電極的倒裝發(fā)光二極管的制造方法，包括: (1)提供生長襯底，在其上順序形成n型半導體層(6)、有源層(5)、p型半導體層(4)以及P型反射電極(2)； (2)對部分p型半導體層(4)以及p型反射電極(2)進行蝕刻以露出部分有源層(5)，從而形成臺階結構； (3)將透明絕緣材料填充進臺階結構，從而形成透明絕緣層(3)； (4)將所得結構倒置，將其設置在承載基板(I)上，并剝離生長襯底，從而露出n型半導體層(6); (5)在露出的n型半導體層(6)上形成透明電極層(7); (6)形成通槽(8)，其穿透透明電極層(7)、n型半導體層(6)、有源層(5)、透明絕緣層(3)，且通槽(8)具有內側壁(8b)和外側壁(8a)； (7 )在通槽(8 )中填充用于透明電極層(7 )的透明導電材料； (8)利用外側壁(8a)作為切割邊界，對倒裝發(fā)光二極管進行切割，從而去除部分透明電極層(7)、n型半導體層(6)、有源層(5)、透明絕緣層(3)，從而在整個倒裝發(fā)光二極管的四個側面以及頂面上都形成了透明電極層(7 )。
2.根據(jù)權利要求1所述的倒裝發(fā)光二極管的制造方法，其中透明絕緣層(3)夾持在覆蓋倒裝發(fā)光二極管的側面的透明電極層(7)與承載基板(I)上的p型反射電極(2)之間，以使透明電極層(7)與p型反射電極(2)彼此絕緣，且透明絕緣層(3)例如是A1203。
3.根據(jù)權利要求3所述的倒裝發(fā)光二極管，其中透明電極層(7)是ITO、ZnO、AZO、ATO、FTO、SnO2等中的一種或多種或上述材料的復合薄膜。
【文檔編號】H01L33/38GK103594591SQ201310553715
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權日:2013年11月8日
【發(fā)明者】張翠 申請人:溧陽市江大技術轉移中心有限公司