[發(fā)明專利]一種發(fā)光二極管的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310159996.6
• 申請(qǐng)日: 2013-05-03
• 公開（公告）號(hào): CN104134728B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱廣敏;郝茂盛;齊勝利;陳耀;張楠;楊杰;袁根如;陳誠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海藍(lán)光科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/10
• 分類號(hào): H01L33/10;H01L33/22
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管的制造方法，包括步驟：1）于生長襯底表面形成至少包括N型層、量子阱層及P型層的發(fā)光外延結(jié)構(gòu)；2）形成N電極制備區(qū)域；3）對(duì)P型層欲制備P電極的區(qū)域的表面制備圖案化結(jié)構(gòu)；4）于圖案化結(jié)構(gòu)表面形成金屬反射鏡；5）于金屬反射鏡表面形成透明絕緣層；6）于P型層及透明絕緣層表面形成電流擴(kuò)展層；7）制作N電極及P電極。本發(fā)明于P電極下方增加金屬反射鏡/絕緣層結(jié)構(gòu)，在節(jié)約電流的同時(shí)大大地降低了P電極對(duì)光線的吸收，對(duì)金屬反射鏡下方的P型層進(jìn)行粗化，增加出光概率，同時(shí)有益于P電極的牢固性。本發(fā)明工藝步驟簡單，適用于工業(yè)生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體照明領(lǐng)域，特別是涉及一種發(fā)光二極管的制造方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體照明作為新型高效固體光源，具有壽命長、節(jié)能、環(huán)保、安全等顯著優(yōu)點(diǎn)，將成為人類照明史上繼白熾燈、熒光燈之后的又一次飛躍，其應(yīng)用領(lǐng)域正在迅速擴(kuò)大，正帶動(dòng)傳統(tǒng)照明、顯示等行業(yè)的升級(jí)換代，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益巨大。正因如此，半導(dǎo)體照明被普遍看作是21世紀(jì)最具發(fā)展前景的新興產(chǎn)業(yè)之一，也是未來幾年光電子領(lǐng)域最重要的制高點(diǎn)之一。發(fā)光二極管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化鎵）、GaP（磷化鎵）、GaAsP（磷砷化鎵）等半導(dǎo)體制成的，其核心是PN結(jié)。因此它具有一般P-N結(jié)的I-N特性，即正向?qū)ǎ聪蚪刂埂舸┨匦浴４送猓谝欢l件下，它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下，電子由N區(qū)注入P區(qū)，空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進(jìn)入對(duì)方區(qū)域的少數(shù)載流子（少子）一部分與多數(shù)載流子（多子）復(fù)合而發(fā)光。

對(duì)于一般正裝結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管，其出光面一般為正面出光，這種結(jié)構(gòu)存在以下問題：P電極下方的電流密度較大，發(fā)光效率也較高，但由于P電極一般不透光并且會(huì)吸收大部分的光線，因此會(huì)造成電流的浪費(fèi)和出光率的降低。現(xiàn)有的解決方法是，對(duì)P電極下方的p-GaN面積部分進(jìn)行鈍化，使其成為電絕緣性，或者在P電極下面沉積SiO₂等絕緣層，減少電流在P電極下面直接注入以節(jié)省電流，但是，對(duì)于這種結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管，其在活性區(qū)所產(chǎn)生的光子仍有部分能夠穿過電絕緣區(qū)或SiO₂絕緣層被P電極所吸收，造成出光效率下降。

因此，提供一種能有效解決P電極對(duì)光線的吸收而導(dǎo)致發(fā)光二極管發(fā)光效率降低的問題的方法實(shí)屬必要。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)光二極管的制造方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中P電極對(duì)光線的吸收導(dǎo)致發(fā)光二極管發(fā)光效率降低的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管的制造方法，至少包括以下步驟：

1）提供一生長襯底，于所述生長襯底表面形成至少包括N型層、量子阱層及P型層的發(fā)光外延結(jié)構(gòu)；

2）采用光刻工藝形成N電極制備區(qū)域；

3）采用干法刻蝕或濕法腐蝕法對(duì)所述P型層欲制備P電極的區(qū)域的表面制備圖案化結(jié)構(gòu)；

4）于所述圖案化結(jié)構(gòu)表面形成金屬反射鏡；

5）于所述金屬反射鏡表面形成透明絕緣層；

6）于所述P型層及透明絕緣層表面形成電流擴(kuò)展層；

7）于所述N電極制備區(qū)域表面制作N電極，于所述電流擴(kuò)展層表面制作P電極。

作為本發(fā)明的發(fā)光二極管的制造方法的一種優(yōu)選方案，所述N型層為N-GaN層，所述量子阱層為InGaN/GaN多量子阱層，所述P型層為P-GaN層。

作為本發(fā)明的發(fā)光二極管的制造方法的一種優(yōu)選方案，步驟3）包括以下步驟：

3-1）于所述P型層表面制備光刻掩膜層；

3-2）于所述P型層表面的光刻掩膜層上，在欲制備P電極的區(qū)域進(jìn)行制作粗化處理的圖案化結(jié)構(gòu)的光刻圖形；