[實用新型]倒裝焊氮化物發(fā)光二極管及其透光襯底

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220345710.4
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN202721173U
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 廖豐標(biāo);顧玲
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇揚景光電有限公司
• 主分類號: H01L33/20
• 分類號: H01L33/20;H01L33/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及倒裝焊氮化物發(fā)光二極管及其透光襯底，旨在透光襯底的至少一個表面形成粗糙的表面。

背景技術(shù)

在倒裝焊安裝組態(tài)中，將具有透光襯底及前側(cè)電極之發(fā)光二極管面向下地接合至安裝臺之焊接凸塊，意即使外延層最接近安裝臺且透光襯底遠離安裝臺。倒裝焊配置具有若干優(yōu)點，包括由于前側(cè)作用層(即發(fā)光層)最接透光襯底而得以改良的散熱性及電極遮蔽損失(shadowing?loss)之減少。

在倒裝焊安裝組態(tài)中，自襯底側(cè)提取光。對于以外延方式長成之發(fā)光二極管，由于襯底主要系選來為外延提供良好優(yōu)良基底，故襯底材料之選擇可相當(dāng)有限。因此，襯底標(biāo)準(zhǔn)包括狹窄的晶格常數(shù)范圍、用于外延之凝核的大體為原子級平整表面、在外延成長溫度上的熱穩(wěn)定性及與外延制程之化學(xué)兼容性等等。

當(dāng)成長襯底是適合之光學(xué)透明襯底，諸如在可成長于透明藍寶石成長襯底上之III族氮化物發(fā)光二極管之狀況下，由于折射系數(shù)之突然不連續(xù)而在襯底與空氣之間的接口處以及襯底與半導(dǎo)體層的接口處發(fā)生反射光學(xué)損失。在折射率方面，半導(dǎo)體層的折射率n＝2.4，藍寶石的折射率n＝1.7，空氣的折射率n＝1。在諸如用于III族氮化物外延中之藍寶石襯底之透明襯底的狀況下，可歸于襯底之光學(xué)損失系由于反射損失而非吸收損失。習(xí)知的倒裝焊發(fā)光二極管其成長襯底上層出光表面和與半導(dǎo)體層相鄰的下層表面是平面狀，如此，當(dāng)發(fā)光時部分光線出射于器件的外部，另外有大部分光線會產(chǎn)生全反射，致使光線的出射效果不佳。這是因為成長襯底材料相對于外部空氣而言，為高折射材料，因此，當(dāng)光線出射的角度大于一個臨界角時，便會發(fā)生全反射。同理，由發(fā)光層射向藍寶石襯底的光也會發(fā)生全反射。全反射光在發(fā)光二極管內(nèi)部產(chǎn)生熱能，使得發(fā)光二極管整體溫度升高，而不利于產(chǎn)品之可靠度要求。

實用新型內(nèi)容

實用新型目的：針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足，本實用新型的目的是提供倒裝焊氮化物發(fā)光二極管及其透光襯底，增加倒裝焊氮化物發(fā)光二極管的出光量與發(fā)光效率，降低發(fā)光二極管的整體溫度，提高產(chǎn)品的可靠性。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型采用的第一種技術(shù)方案為一種倒裝焊氮化物發(fā)光二極管的透光襯底，所述透光襯底的上表面和下表面中，至少有一個表面為粗糙的表面。

為進一步提高發(fā)光二極管的出光量與發(fā)光效率，降低發(fā)光二極管的整體溫度，提高產(chǎn)品的可靠性，所述透光襯底的上表面和下表面均為粗糙的表面。

所述透光襯底可為藍寶石襯底。

本實用新型采用的第二種技術(shù)方案為制造倒裝焊氮化物發(fā)光二極管的透光襯底的方法，利用微影及干式蝕刻步驟產(chǎn)生一個圖案規(guī)則的表面，包括如下步驟：(1)微影：在透光襯底的一個表面涂布感光材料；在該表面的上方放置光罩，該光罩上設(shè)有與所述圖案相同的圖案；曝光：使平行光經(jīng)過光罩對感光材料進行選擇性的曝光，使光罩的圖案完整的轉(zhuǎn)移至透光襯底的表面上；顯影，使感光材料獲得與光罩圖案相同或互補的圖案；(2)干式蝕刻：對所述感光材料進行干式蝕刻，使得所述透光襯底產(chǎn)生一個圖案規(guī)則的表面。

本實用新型采用的第三種技術(shù)方案為制造倒裝焊氮化物發(fā)光二極管的透光襯底的方法，利用微影及濕式蝕刻步驟產(chǎn)生一個圖案規(guī)則的表面，包括如下步驟：(1)微影：在透光襯底的一個表面涂布感光材料；在該表面的上方放置光罩，該光罩上設(shè)有與所述圖案相同的圖案；曝光：使平行光經(jīng)過光罩對感光材料進行選擇性的曝光，使光罩的圖案完整的轉(zhuǎn)移至透光襯底的表面上；顯影，使感光材料獲得與光罩圖案相同或互補的圖案；(2)濕式蝕刻：用200℃至350℃的磷酸與硫酸混合溶液蝕刻所述透光襯底，，使得該透光襯底產(chǎn)生一個圖案規(guī)則的表面。采用本技術(shù)方案，每次能完成透光襯底一個表面的粗化，如需雙面粗化，則重復(fù)一次即可，第五和第六種技術(shù)方案同理。

本實用新型采用的第四種技術(shù)方案為制造倒裝焊氮化物發(fā)光二極管的透光襯底的方法，利用濕式蝕刻步驟產(chǎn)生兩個圖案不規(guī)則的表面，包括如下步驟：經(jīng)過長晶步驟形成透光襯底，該透光襯底的上表面和下表面均形成至少一個缺陷；用200℃至350℃的磷酸與硫酸混合溶液蝕刻所述透光襯底，，使得該透光襯底同時產(chǎn)生兩個圖案不規(guī)則的表面。采用本技術(shù)方案，一次即可完成透光襯底上下兩個表面的粗化。

本實用新型采用的第五種技術(shù)方案為制造倒裝焊氮化物發(fā)光二極管的透光襯底的方法，利用激光掃描透光襯底的一個表面形成刻劃線的方式產(chǎn)生一個圖案規(guī)則的表面。