[發明專利]具有粗化透明電極的倒裝發光二極管的制造方法

有效

• 申請號: 201310555172.0
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN103594593A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 張翠
• 申請（專利權）人: 溧陽市江大技術轉移中心有限公司
• 主分類號: H01L33/38
• 分類號: H01L33/38;H01L33/00
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 黃明哲

技術領域

本發明屬于半導體技術領域，特別涉及一種具有粗化透明電極的倒裝發光二極管的制造方法。

背景技術

半導體發光二極管的優點在于發光強度高、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）式發光二極管的優點是散熱特性優良且發光效率較高。且近年來，為了提高發光二極管的亮度，開發了垂直結構的發光二極管，相對于正裝結構，即平臺（mesa）結構的發光二極管來說，垂直結構的發光二極管具有諸多優點。垂直結構發光二極管的兩個電極分別處于發光二極管的兩側，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。

但是上述垂直結構的發光二極管存在的問題是，兩個電極分別處于發光二極管的兩側，造成集成度低、工藝復雜，且還需要引線結構，且光取出效率低。

發明內容

有鑒于此，本發明針對現有技術的問題，提出了一種具有粗化透明電極的倒裝發光二極管的制造方法。通過對該發光二極管的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。且本發明的具有透明電極的倒裝發光二極管可提高光取出效率，從而提升整體發光效率。

本發明提出的具有粗化透明電極的倒裝發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（1）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，例如ITO、ZnO、AZO、ATO、FTO、SnO₂等中的一種或多種或上述材料的復合薄膜；

（8）利用外側壁（8a）作為切割邊界，對倒裝發光二極管進行切割，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），從而在整個倒裝發光二極管的四個側面以及頂面上都形成了透明電極層（7）；

（9）將含鈦納米粒子分散液旋涂在透明電極層（7）的整個表面，從而形成單層鈦納米粒子薄膜；對單層鈦納米粒子薄膜進行烘干，形成ICP刻蝕所需的單層鈦納米粒子的掩模層；利用單層鈦納米粒子的掩模層對透明電極層（7）進行ICP刻蝕，從而在透明電極層（7）的整個表面上形成粗化結構（9）；去除單層鈦納米粒子的掩模層

附圖說明

圖1是本發明的具有粗化透明電極的倒裝發光二極管的截面圖；

圖2是本發明的具有粗化透明電極的倒裝發光二極管的制造中的截面圖；

圖3是圖2的制造中的具有粗化透明電極的倒裝發光二極管的俯視圖。

具體實施方式

以下參考圖1-3詳細說明本發明的具有粗化透明電極的倒裝發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，且本發明并不限于圖中所示結構。

首先參考圖1，具有粗化透明電極的倒裝發光二極管包括承載基板（1）；承載基板（1）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）覆蓋整個倒裝發光二極管的頂面和側面，且透明電極層（7）的整個表面都具有粗化結構（9）。

承載基板（1）可以是具有高反射性的金屬材料，例如Al、Au、Ag、Pt、Ni、Cu、Ti或上述金屬材料的組合。

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、Ni、Cu、Ti或上述金屬材料的組合而成的多層電極。