[發明專利]發光二極管及其制作方法

有效

• 申請號: 201611196635.9
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106784223B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 蒙成;吳俊毅;楊恕帆;王篤祥
• 申請（專利權）人: 天津三安光電有限公司
• 主分類號: H01L33/22
• 分類號: H01L33/22;H01L33/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種發光二極管的制作方法，包括步驟：提供一外延結構，依次包含生長襯底、第一類型半導體層、有源層和第二類型半導體層；在第二類型半導體層的表面上形成擴展電極，并進行熱處理，與第二類型半導體層形成歐姆接觸；提供一臨時基板，將其與外延結構接合，并去除所述生長襯底，裸露出第一類型半導體層的表面；在所述裸露出的第一類型半導體層表面上依次形成歐姆接觸層、鏡面層和鍵合層；提供一導電基板，將其與所述鍵合層接合，移除臨時基板，裸露出部分第二類型半導體層的表面和擴展電極；采用化學蝕刻裸露出來的第二類型半導體層的表面，形成粗化表面；在第二類型半導體層的表面上形成焊線電極，其與所述擴展電極形成閉合回路。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，具體的說是一種發光二極管及其制作方法。

背景技術

發光二極管具有低能耗，高壽命，穩定性好，體積小，響應速度快以及發光波長穩定等良好光電特性，被廣泛應用于照明、家電、顯示屏及指示燈等領域。

隨著基板轉移技術的發展，出現了p型朝上的AlGaInP基發光二極管，其通過兩次基板轉移技術移除生長襯底，并在n型半導體一側接合導電基板，在p型半導體的表面120a上設置焊盤電極142和擴展電極141，對于大功率器件常采用焊線電極和擴展電極封閉式設計，如圖1所示。在制程中，一般先在p型半導體上同時制作焊盤電極和擴展電極并進行高溫熱處理形成歐姆接觸，再做基板接合，實現基板低溫鍵合，避免了高溫熱處理影響基板的結合及反射結構的反射率。

為提高發光效率，一般會在器件出光表面制作粗化面以增進取光效率。上述p型朝上的器件在粗化時通常直接采用焊盤電極和擴展電極作為掩膜層直接進行粗化，但其粗化效果不佳。同時，由于擴展電極未進行保護，常出現側蝕問題，粗化液蝕刻到擴展電極的下方，造成金屬接觸脆弱或脫落的風險。

發明內容

針對上述問題，經過研究發現，由于電極材料一般具有磁性，因此上述P型朝上的發光二極管的焊線電極和擴展電極構成系列閉合回路會形成一定的磁場，在粗化過程中粗化液中的帶電粒子做切割磁感線的運動，使得粗化液中不同電性的帶電粒子在各自的磁場內按一定方向發生偏移，從而影響粗化效果。基于此，本發明提供了一種提升亮度的發光二級管與制作方法，其在粗化前僅制作擴展電極，在粗化后再制作焊盤電極，避免粗化過程中電極形成閉合圈，影響粗化效果。

本發明的技術方案為：發光二極管的制作方法，包括步驟：（1）提供一外延結構，依次包含生長襯底、第一類型半導體層、有源層和第二類型半導體層；（2）在所述第二類型半導體層的表面上形成擴展電極，并進行熱處理，與所述第二類型半導體層形成歐姆接觸；（3）提供一臨時基板，將其與所述外延結構接合，并去除所述生長襯底，裸露出第一類型半導體層的表面；（4）在所述裸露出的第一類型半導體層表面上依次形成歐姆接觸層、鏡面層和鍵合層；（5）提供一導電基板，將其與所述鍵合層接合，移除臨時基板，裸露出部分第二類型半導體層的表面和擴展電極；（6）化學蝕刻裸露出來的第二類型半導體層的表面，形成粗化表面；（7）在第二類型半導體層的表面上形成焊線電極，其與所述擴展電極形成閉合回路。

在一些實施例中，所述步驟（2）中在所述擴展電極的上方或下方形成金屬掩膜層，所述金屬掩膜層的面積＞擴展電極的面積。

優選地，所述步驟（2）中形成的金屬掩膜層的厚度為10~200nm，更佳的為50~100nm。

優選地，所述步驟（2）中形成的金屬掩膜層的邊緣超出所述擴展電極的邊緣至少2微米，較佳的為2~10微米。

優選地，所述步驟（2）中形成的金屬掩膜層的材料選用Au、Cr、Ni、Ti或Pd。

優選地，所述步驟（2）中熱處理的溫度高于300℃。

在一些實施例中，所述步驟（6）中直接以擴展電極以掩膜層，對所述第二類型半導體層的表面進行粗化蝕刻。