發(fā)光二極管及其制作方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種發(fā)光二極管的制作方法，包括步驟：提供一外延結(jié)構(gòu)，依次包含生長襯底、第一類型半導(dǎo)體層、有源層和第二類型半導(dǎo)體層；在第二類型半導(dǎo)體層的表面上定義焊盤電極區(qū)和擴展電極區(qū)，并在擴展電極區(qū)上依次形成金屬掩膜層和擴展電極，金屬掩膜層的面積完全覆蓋擴展電極區(qū)并向外延伸，金屬掩膜層的面積＞擴展電極的面積；提供一臨時基板，將其與外延結(jié)構(gòu)接合，并去除生長襯底，裸露出第一類型半導(dǎo)體層的表面；提供一導(dǎo)電基板，將其與外延結(jié)構(gòu)接合，移除所述臨時基板，裸露出部分第二類型半導(dǎo)體層的表面、部分金屬掩膜層和擴展電極；采用化學(xué)蝕刻裸露出來的第二類型半導(dǎo)體層的表面，形成粗化表面；去除裸露出的金屬掩膜層。

Light emitting diode and manufacturing method thereof

The invention discloses a method for manufacturing a light emitting diode, comprising the steps of: providing an epitaxial structure, which in turn contains a growth substrate, a first semiconductor layer, an active layer and a second type semiconductor layer; define pad electrode area and extended electrode area on the surface of the second type semiconductor layer, and in the extended electrode area in turn the formation of metal mask layer and extended electrode, metal mask layer area completely covers the extended electrode area and extends outward, the metal mask layer, electrode area expansion area; provide a temporary substrate, the engagement and extension structure, and the removal of the growth substrate, exposed surface of the first type semiconductor layer; providing a conductive substrate. The engagement with the epitaxial structure, removing the temporary substrate, exposed part of the second type semiconductor layer, the surface part of the metal mask layer and electric expansion The surface of the second type of semiconductor layer exposed by chemical etching forms a roughened surface and removes the bare metal mask.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
發(fā)光二極管及其制作方法
本專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體的說是一種發(fā)光二極管及其制作方法。
技術(shù)介紹
發(fā)光二極管具有低能耗，高壽命，穩(wěn)定性好，體積小，響應(yīng)速度快以及發(fā)光波長穩(wěn)定等良好光電特性，被廣泛應(yīng)用于照明、家電、顯示屏及指示燈等領(lǐng)域。現(xiàn)有發(fā)光二極管之增光工藝，常見地于器件出光表面制作粗化面以增進出光效率。在粗化蝕刻區(qū)域通常會避開焊盤電極與擴展電極等區(qū)域，以避免粗化面影響電極與擴展條的平坦面。一般常用工藝會使用光刻膠作為掩膜，將光刻膠覆蓋在欲遮蓋的地方，通常位在電極與擴展條的位置，并大于等于電極與擴展條的區(qū)域面積，接著再進行粗化工藝。但在采用基板轉(zhuǎn)移技術(shù)制作高亮度發(fā)光二極管中，由于經(jīng)過鍵合工藝的晶圓片會有不同的曲翹模式，鍵合前后的黃光對位常有錯位的問題，使得擴展電極未受到良好的覆蓋，導(dǎo)致粗化液蝕刻到電極擴展的下方，形成金屬接觸脆弱或脫落的風(fēng)險。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對上述問題，本專利技術(shù)提供了一種降低粗化側(cè)蝕之發(fā)光二級管與制作方法。本專利技術(shù)的技術(shù)方案為：發(fā)光二極管的制作方法，包括步驟：（1）提供一外延結(jié)構(gòu)，依次包含生長襯底、第一類型半導(dǎo)體層、有源層和第二類型半導(dǎo)體層；（2）在所述第二類型半導(dǎo)體層的表面上定義焊盤電極區(qū)和擴展電極區(qū)，并在所述擴展電極區(qū)上依次形成金屬掩膜層和擴展電極，所述金屬掩膜層的面積完全覆蓋所述擴展電極區(qū)并向外延伸，所述金屬掩膜層的面積＞擴展電極的面積；（3）提供一臨時基板，將其與所述外延結(jié)構(gòu)接合，并去除所述生長襯底，裸露出第一類型半導(dǎo)體層的表面；（4）提供一導(dǎo)電基板，將其與所述外延結(jié)構(gòu)接合，移除所述臨時基板，裸露出部分第二類型半導(dǎo)體層的表面、部分金屬掩膜層和擴展電極；（5）采用化學(xué)蝕刻裸露出來的第二類型半導(dǎo)體層的表面，形成粗化表面；（6）去除裸露出的金屬掩膜層。優(yōu)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(yōu)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(yōu)選地，所述步驟（2）中同時在所述焊盤電極區(qū)和擴展電極區(qū)形成金屬掩膜層。優(yōu)選地，所述發(fā)光二極管的制作方法還包括步驟（7）：在所述第二類型半導(dǎo)體層的焊盤電極區(qū)形成焊盤電極。優(yōu)選地，所述步驟（2）中形成的金屬掩膜層與所述第二類型半導(dǎo)體層形成歐姆接觸。優(yōu)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，較佳選用Au。優(yōu)選地，所述步驟（2）中同時在所述焊盤電極區(qū)形成金屬掩膜層和電極材料層，所述金屬掩膜層與所述焊盤電極區(qū)重合，所述電極材料層的材料與所述擴展電極的材料一樣。本專利技術(shù)的另一技術(shù)方案為：發(fā)光二極管的制作方法，包括步驟：（1）提供一外延結(jié)構(gòu)，依次包含生長襯底、第一類型半導(dǎo)體層、有源層和第二類型半導(dǎo)體層；（2）在所述第二類型半導(dǎo)體層的表面上定義焊盤電極區(qū)和擴展電極區(qū)，并在所述擴展電極區(qū)上依次形成擴展電極和金屬掩膜層，所述金屬掩膜層的面積完全覆蓋所述擴展電極區(qū)并向外延伸，所述金屬掩膜層的面積＞擴展電極的面積；（3）提供一臨時基板，將其與所述外延結(jié)構(gòu)接合，并去除所述生長襯底，裸露出第一類型半導(dǎo)體層的表面；（4）提供一導(dǎo)電基板，將其與所述外延結(jié)構(gòu)接合，移除所述臨時基板，裸露出部分第二類型半導(dǎo)體層的表面和金屬掩膜層；（5）采用化學(xué)蝕刻裸露出來的第二類型半導(dǎo)體層的表面，形成粗化表面；（6）去除金屬掩膜層。優(yōu)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(yōu)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(yōu)選地，所述步驟（2）中同時在所述焊盤電極區(qū)和擴展電極區(qū)形成金屬掩膜層。優(yōu)選地，所述發(fā)光二極管的制作方法還包括步驟（7）：在所述第二類型半導(dǎo)體層的焊盤電極區(qū)形成焊盤電極。優(yōu)選地，所述步驟（2）中形成的金屬掩膜層與所述第二類型半導(dǎo)體層形成歐姆接觸。優(yōu)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，較佳選用Cr。在一些實施例中，所述步驟（2）中先擴展電極區(qū)形成擴展電極，然后在焊盤電極區(qū)的第二類型半導(dǎo)體層表面上和所述擴展電極上形成金屬掩膜層。在另一些實施例中，所述步驟（2）中僅在擴展電極區(qū)形成金屬掩膜層，所述焊盤電極區(qū)不形成金屬掩膜層，所述步驟（5）中先在所述焊盤電極區(qū)形成一光阻層掩膜層，再進行蝕刻，所述步驟（6）中還包括去除光阻掩膜層。本專利技術(shù)所述發(fā)光二極管的制作方法，在鍵合工藝前先制作金屬掩膜，延伸金屬區(qū)域，將金屬直接作為粗化掩膜層，減少錯位及粗化側(cè)蝕問題，提升發(fā)光二極管的質(zhì)量及良率。根據(jù)本專利技術(shù)的另一個實施例，提供了一種使用根據(jù)本專利技術(shù)的方法制造的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。本專利技術(shù)的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本專利技術(shù)而了解。本專利技術(shù)的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。附圖說明附圖用來提供對本專利技術(shù)的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本專利技術(shù)的實施例一起用于解釋本專利技術(shù)，并不構(gòu)成對本專利技術(shù)的限制。此外，附圖數(shù)據(jù)是描述概要，不是按比例繪制。圖1顯示本專利技術(shù)實施例1的一種發(fā)光二極管的制作流程圖。圖2~13顯示了本專利技術(shù)實施例1的一種發(fā)光二極管的過程示意圖。圖14顯示本專利技術(shù)實施例2的一種發(fā)光二極管的制作流程圖。圖15~24顯示本專利技術(shù)實施例2的一種發(fā)光二極管的制作過程示意圖。圖25~28顯示本專利技術(shù)實施例3的一種發(fā)光二極管的制作過程部分示意圖。具體實施方式以下將結(jié)合附圖及實施例來詳細說明本專利技術(shù)的實施方式，借此對本專利技術(shù)如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。需要說明的是，只要不構(gòu)成沖突，本專利技術(shù)中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本專利技術(shù)的保護范圍之內(nèi)。圖1顯示了本專利技術(shù)第一個較佳實施例之一種發(fā)光二極管的制作流程圖，其主要包括步驟S110~S160，下面以四元系發(fā)光二極管為例結(jié)合附圖2~13進行詳細說明。步驟S110：提供生長襯底100，在其上形成發(fā)光外延結(jié)構(gòu)120。其中生長襯底100較佳可采用III-V族化合物半導(dǎo)體材料，例如砷化鎵、磷化銦(InP)、磷化鎵或藍寶石，發(fā)光外延結(jié)構(gòu)為常規(guī)外延結(jié)構(gòu)即可，一般可包含n型半導(dǎo)體層、有源層和p型半導(dǎo)體層。具體的，首先提供成長基板100，再利用例如沉積方式直接在生長基板100的表面上成長蝕刻終止層110。接下來，形成n型歐姆接觸層121于蝕刻終止層101上，其中n型歐姆接觸層121的材料例如可為砷化鎵、磷化鎵砷或磷化鋁鎵銦。接著，在n型歐姆接觸層121上生長發(fā)光外延結(jié)構(gòu)120，較佳的，發(fā)光外延結(jié)構(gòu)120可以包括依序堆棧在n型歐姆接觸層121的表面上的n型限制層122、有源層123、p型限制層124以及窗口層125，如圖2所示。其中，N型限制層122的材料例如可為砷化鋁鎵AlxGa1-xAs，x>0.4或磷化鋁鎵銦(AlxGa1-x)yIn1-yP，x>0.4；p型限制層124的材料例如可為砷化鋁鎵(AlxGa1-xAs，x>0.4)或磷化鋁鎵銦(AlxGa1-x)yIn1-yP，x>0.4，有源層123的材料例如可本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
發(fā)光二極管的制作方法，包括步驟：（1）提供一外延結(jié)構(gòu)，依次包含生長襯底、第一類型半導(dǎo)體層、有源層和第二類型半導(dǎo)體層；（2）在所述第二類型半導(dǎo)體層的表面上定義焊盤電極區(qū)和擴展電極區(qū)，并在所述擴展電極區(qū)上依次形成金屬掩膜層和擴展電極，所述金屬掩膜層的面積完全覆蓋所述擴展電極區(qū)并向外延伸，所述金屬掩膜層的面積＞擴展電極的面積；（3）提供一臨時基板，將其與所述外延結(jié)構(gòu)接合，并去除所述生長襯底，裸露出第一類型半導(dǎo)體層的表面；（4）提供一導(dǎo)電基板，將其與所述外延結(jié)構(gòu)接合，移除所述臨時基板，裸露出部分第二類型半導(dǎo)體層的表面、部分金屬掩膜層和擴展電極；（5）采用化學(xué)蝕刻裸露出來的第二類型半導(dǎo)體層的表面，形成粗化表面；（6）去除裸露出的金屬掩膜層。

【技術(shù)特征摘要】
1.發(fā)光二極管的制作方法，包括步驟：（1）提供一外延結(jié)構(gòu)，依次包含生長襯底、第一類型半導(dǎo)體層、有源層和第二類型半導(dǎo)體層；（2）在所述第二類型半導(dǎo)體層的表面上定義焊盤電極區(qū)和擴展電極區(qū)，并在所述擴展電極區(qū)上依次形成金屬掩膜層和擴展電極，所述金屬掩膜層的面積完全覆蓋所述擴展電極區(qū)并向外延伸，所述金屬掩膜層的面積＞擴展電極的面積；（3）提供一臨時基板，將其與所述外延結(jié)構(gòu)接合，并去除所述生長襯底，裸露出第一類型半導(dǎo)體層的表面；（4）提供一導(dǎo)電基板，將其與所述外延結(jié)構(gòu)接合，移除所述臨時基板，裸露出部分第二類型半導(dǎo)體層的表面、部分金屬掩膜層和擴展電極；（5）采用化學(xué)蝕刻裸露出來的第二類型半導(dǎo)體層的表面，形成粗化表面；（6）去除裸露出的金屬掩膜層。2.發(fā)光二極管的制作方法，包括步驟：（1）提供一外延結(jié)構(gòu)，依次包含生長襯底、第一類型半導(dǎo)體層、有源層和第二類型半導(dǎo)體層；（2）在所述第二類型半導(dǎo)體層的表面上定義焊盤電極區(qū)和擴展電極區(qū)，并在所述擴展電極區(qū)上依次形成擴展電極和金屬掩膜層，所述金屬掩膜層的面積完全覆蓋所述擴展電極區(qū)并向外延伸，所述金屬掩膜層的面積＞擴展電極的面積；（3）提供一臨時基板，將其與所述外延結(jié)構(gòu)接合，并去除所述生長襯底，裸露出第一類型半導(dǎo)體層的表面；（4）提供一導(dǎo)電基板，將其與所述外延結(jié)構(gòu)接合，移除所述臨時基板，裸露出部分第二類型半導(dǎo)體層的表面和金屬掩膜層；（5）采用化學(xué)蝕刻裸露出來的第二類型半導(dǎo)體層的表面，形成粗...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：盧怡安，吳俊毅，王篤祥，
申請(專利權(quán))人：天津三安光電有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：天津,12