CN100435368C - 倒装芯片发光二极管及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及倒装芯片发光二极管及其制造方法，可以将集中在邻近n型电极的部分上的电流引导至发光部的中心，因此增强电流散布效应，从而提高发光二极管芯片的发光效率。制造倒装芯片发光二极管的方法包括：在光学透明衬底上顺序形成n型氮化物半导体层、有源层、和p型氮化物半导体层；蚀刻有源层和p型氮化物半导体层的第一预定区域，并露出n型氮化物半导体层的多个第一区域，以形成多个第一凹槽；蚀刻有源层和p型氮化物半导体层的位于形成的第一凹槽之间的第二预定区域，并露出n型氮化物半导体层的多个第二区域，以形成多个第二凹槽；在第二凹槽表面上形成绝缘层；在p型氮化物半导体层上部和在凹槽表面上形成的绝缘层上，形成p型电极；以及在形成的第一凹槽上形成n型电极。

Description

倒装芯片发光二极管及其制造方法
相关申请的交叉参考
本申请要求于2005年5月3日向韩国工业产权局提交的韩国专利申请第2005-0036958号的优先权，其全部内容结合于此以供参考。
技术领域
本发明涉及倒装芯片发光二极管及其制造方法，并且更特别地，涉及一种倒装芯片发光二极管及其制造方法，其中，形成用于形成n型电极的多个第一凹槽，通过蚀刻在第一凹槽之间的预定区域来形成多个凹槽，并且因此使得大量电流流入发光部的中心，从而获得电流散布效应。
背景技术
一般地，发光二极管(LED)是一种将电信号转换成红外线形式、紫外线形式、或者光形式以通过使用诸如电子和空穴的重组的化合物半导体的特性来发送和接收信号的元件。
发光二极管一般用于家用器具、遥控、电子显示板、标识器、自动化设备、光通信装置等。发光二极管粗略地分成IRED(红外发射二极管)和VLED(可见光发射二极管)。
在发光二极管中，发射光的频率(或波长)用作用于半导体器件的材料的带隙(band-gap)函数。当使用具有小带隙的半导体材料时，产生具有低能量和长波长的光子。当使用具有大带隙的半导体材料时，产生具有短波长的光子。因此，根据希望发射的光的类型来选择半导体材料。
在红色发光二极管的情况下，使用诸如AlGaInP的材料。在蓝色发光二极管的情况下，使用作为第III族的氮化物半导体的碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)。最近，(AlxIn1-x)yGa1-yN(0≤x≤1且0≤y≤1)作为在蓝色发光二极管中使用的氮化物半导体已被广泛应用。
在它们之中，因为大块的单晶GaN不能形成在镓基发光二极管中，因此将使用适合GaN晶体生长的衬底。蓝宝石即是其代表。
图1是示出根据相关技术的GaN发光二极管的截面图。GaN发光二极管9包括：蓝宝石生长衬底1；发光结构8，形成在蓝宝石生长衬底1上；p型电极6，形成在发光结构8上；以及n型电极7。
在GaN发光结构8中，p型氮化物半导体层4和有源层3被台面蚀刻(mesa-etch)以露出n型氮化物半导体层2的上表面的一部分。在n型氮化物半导体层2的露出的上表面上和p型氮化物半导体层4的未被蚀刻的上表面上，分别形成p型电极6和n型电极7，以便施加预定电压。一般地，为了在增大电流注入面积的同时不对所产生的光的亮度有不好的影响，透明电极5可以在形成p型电极6之前形成在p型氮化物半导体层4的上表面上。
在具有这种结构的GaN基发光二极管中，可以使用芯片面向上(chip-side-up)方法通过芯片焊接(die bonding，模片键合)工艺来制造发光二极管封装(package)。在这种情况下，光在形成p型电极6和n型电极7的方向上发射。光不能在形成电极6和7的部分上发射。此外，由于蓝宝石的低热导率，当发光时在芯片中产生的热辐射减小，从而降低了发光二极管的使用寿命。
为了解决上述问题，GaN基发光二极管可以构造为倒装芯片(flip chip)的形式，其中，将图1的发光二极管9倒置，并且p型电极6和n型电极7通过芯片焊接工艺直接安装在印刷电路板或者引线框上，使得发光方向被设置为形成蓝宝石衬底1的方向。
在这种倒装芯片发光二极管中，为了形成一个以上的n型电极，蚀刻生长的有源层和p型氮化物半导体层的预定区域，以露出n型氮化物半导体层的多个区域。在这种情况下，露出部分称为台面(mesa)。在台面上，形成n型电极和绝缘体，从而制造发光二极管芯片。
图2a和2b是示出根据相关技术的发光二极管是倒装芯片焊接的情形的示意图。
图2a示出了硅副底座(submount)20，制造的发光二极管芯片与其连接。参考标号21和22表示为了将制造的发光二极管的p型和n型电极电连接至硅副底座20的电极，而附着焊料隆起焊盘(solder bump)的位置。
图2b示出根据相关技术的被倒装芯片焊接的发光二极管。如图2b中所示，发光二极管包括：蓝宝石衬底1；发光结构8，通过在蓝宝石衬底1上顺序层压n型氮化物半导体层、有源层、和p型氮化物半导体层而形成；p型电极6，通过在发光结构8的上部的预定位置上顺序层压p型欧姆金属、势垒金属、和粘合金属而形成；以及n型电极7，形成在n型氮化物半导体层的预定区域上，以用于粘合或施加电压。这样的发光二极管直接连接至硅副底座20，焊料隆起焊盘10夹在发光二极管和硅副底座之间，焊料隆起焊盘10形成在p型电极6和n型电极7上。此时，p型电极6和n型电极7通过焊料隆起焊盘10分别连接至形成在硅副底座20上的阳极11和阴极12。
然而，在上述的根据相关技术的倒装芯片发光二极管中，随着电流通路逐渐远离n型电极，电流通路的长度增加。于是，N-GaN的电阻增加。结果，电流集中并且在与n型电极相邻的部分中流动，因此减少了电流散布效应。
发明内容
本发明的优点在于，提供了一种倒装芯片发光二极管及其制造方法，其中，蚀刻有源层和p型氮化物半导体层，使得在位于第一凹槽之间的发光结构中的n型氮化物半导体层被露出，以形成多个第二凹槽，并且在第二凹槽表面上形成绝缘层，以将电流引导至中心部分，从而改进发光二极管芯片的中心部分的光发射效率。
本发明的另一优点在于，其提供了一种倒装芯片发光二极管及其制造方法，其中，当形成多个第二凹槽时，第二凹槽之间的间隔被设计成是变化的，使得在相关技术中向n型电极集中的大量电流可以流入发光部的中心，从而获得电流扩散效应。
本发明的主要发明概念的其他方面和优点将部分地在随后的描述中阐述，并且部分地将通过描述而变得明显或者可通过实施本发明的主要发明概念而了解。
根据本发明的一方面，制造倒装芯片发光二极管的方法包括：在光学透明衬底上顺序形成n型氮化物半导体层、有源层、和p型氮化物半导体层；蚀刻有源层和p型氮化物半导体层的第一预定区域，并且露出n型氮化物半导体层的多个第一区域，以形成多个第一凹槽；蚀刻有源层和p型氮化物半导体层的位于第一凹槽之间的第二预定区域，并且露出n型氮化物半导体层的多个第二区域，以形成多个第二凹槽；在第二凹槽的表面上形成绝缘层；在p型氮化物半导体层和形成在第二凹槽表面的绝缘层之上，形成p型电极；以及在形成的第一凹槽上形成n型电极。
在形成第一凹槽或形成第二凹槽的过程中，通过RIE方法来执行蚀刻。
在形成第一凹槽或形成第二凹槽的过程中，蚀刻有源层和p型氮化物半导体层的预定区域。
在形成第二凹槽的过程中，执行蚀刻，使得第二凹槽的宽度对应于1μm至50μm的范围。
在形成第二凹槽的过程中，执行蚀刻，使得在多个第二凹槽之间的间隔随着接近第一凹槽而减小。
在形成第二凹槽的过程中，执行蚀刻，使得在第二凹槽的底面与侧面之间的夹角在90°至165°的范围内。
在形成p型电极的过程中，顺序层压p型欧姆金属、势垒金属、和粘合金属。
在形成n型电极的过程中，层压n型欧姆金属。
根据本发明的另一方面，倒装芯片发光二极管包括：光学透明衬底；发光结构，通过在衬底上顺序形成n型氮化物半导体层、有源层、和p型氮化物半导体层而形成，该发光结构包括通过露出n型氮化物半导体层的多个第一区域以使这些区域具有预定宽度而形成的多个第一凹槽，以及通过露出n型氮化物半导体层的位于第一凹槽之间的多个第二区域，以使这些第二区域具有预定宽度而形成的多个第二凹槽；凹槽绝缘层，在发光结构的第二凹槽的表面形成；p型电极，在p型氮化物半导体层和形成于发光结构第二凹槽的表面的绝缘层之上形成；以及n型电极，形成在发光结构的多个第一凹槽上。
通过有源层和p型氮化物半导体层的反应离子蚀刻(RIE，reactive ion etching)来形成发光结构。
位于发光结构中的第二凹槽的宽度在1μm至50μm的范围内。
形成在发光结构中的第二凹槽之间的间隔，随着靠近第一凹槽(其上形成有n型电极)而减小。
形成在发光结构中的第二凹槽，其底面与侧面之间的夹角在90°至165°的范围内。
通过顺序层压p型欧姆金属、势垒金属、和粘合金属来形成p型电极。
通过层压n型欧姆金属来形成n型电极。
附图说明
以下通过结合附图描述实施例，本发明的主要发明概念的这些和/或其他方面和优点将变得显而易见和更容易理解，在附图中：
图1是示出根据相关技术的发光二极管的截面图；
图2a和图2b是示出根据相关技术的发光二极管被倒装芯片焊接的情形的示意图；
图3是示出根据本发明实施例的倒装芯片发光二极管的截面图；
图4a至图4d是放大的截面图，其示出在图3中示出的在第二凹槽上形成的凹槽绝缘层，和第二凹槽表面，以及形成在凹槽绝缘层上的p型电极；
图5是示出根据本发明实施例的倒装芯片二极管的平面图；
图6是示出根据本发明的倒装芯片发光二极管的修改实例的平面图；
图7是示出根据本发明的倒装芯片发光二极管的修改实例的平面图；
图8是示出根据本发明的制造倒装芯片发光二极管的方法的流程图；
图9a至图9f是示出根据本发明的倒装芯片发光二极管的制造过程的截面图。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的主要发明概念的实施例，其实例在附图中示出，在附图中，相同的参考标号表示相同的元件。为了解释本发明的主要发明概念，以下通过参照附图来描述实施例。
在下文中，将参照附图来详细描述本发明的优选实施例。
图3示出了根据本发明实施例的倒装芯片发光二极管的截面结构。如图3所示，根据本发明实施例的倒装芯片发光二极管包括：蓝宝石衬底30，其是光学透明衬底；以及发光结构41，其通过顺序层压n型氮化物半导体层31、具有多量子势阱结构的有源层32、和p型氮化物半导体层33而形成。发光结构41包括通过蚀刻p型氮化物半导体层33和有源层32并且露出n型氮化物半导体层31的上表面的一部分而形成的多个第一凹槽(未示出)，以及通过蚀刻位于多个第一凹槽之间的发光结构41的有源层和p型氮化物半导体层的预定区域并且露出n型氮化物半导体层的多个区域而形成的多个第二凹槽(未示出)。此外，在第二凹槽表面上，形成凹槽绝缘层34。在p型氮化物半导体层33和凹槽绝缘层34的表面上，形成P型电极38，其中，顺序层压p型欧姆金属35、势垒金属36、和粘合金属37。
在用作光学透明衬底的蓝宝石衬底30上的通过顺序层压n型氮化物半导体层31、有源层32、和p型氮化物半导体层33而形成的发光结构41，可以通过使用MOCVD(有机金属化学汽相沉积)方法或类似方法来制造。在MOCVD方法中，由为第III族有机金属化合物的挥发烷基化合物和第V族氢化合物组成的材料被汽相热分解成III-V族化合物。这种方法优选地用于制造高亮度发光二极管，这是因为即使所使用的材料是有毒的和爆炸性的，也可以生长对应于MBE级的非常薄的生长层，并且可以再生和大量生产质量好的薄膜。此时，在生长n型氮化物半导体层31之前，为了改善与蓝宝石衬底30的晶格匹配，可以形成由AIN/GaN组成的缓冲层(未示出)。
一般地，有源层32具有诸如双异质(double hetero)结构以及单个或多个量子势阱结构的结构。在双异质结构中，发光区的有源层32生长至具有10nm至100nm的厚度，并且施主和受主被共同掺杂，使得有源层从施主-受主对(DAP)被辐射地(radiatively)复合。在单个或多个量子势阱结构中，发光层被制造成具有1nm至10nm的厚度，以便形成量子势阱结构，并且因此在导带中的自由电子与价带中的空穴辐射复合。优选地是制造具有量子结构的薄发光二极管，其中，有源层32的厚度不超过假晶临界层(pseudomorphic critical layer)的厚度，其中没有由于由在各半导体薄层之间的晶格失配导致的错位而产生电势。
在发光结构41中形成的第一凹槽如下形成：在n型氮化物半导体层31的整个部分，生长有源层32和p型氮化物半导体层33；以及蚀刻生长的有源层32和p型氮化物半导体层33的预定区域。n型电极39被置于以这种方式形成的第一凹槽中。此外，有源层和p型氮化物半导体层的位于第一凹槽之间的预定的第二区域被蚀刻，从而形成多个第二凹槽。
优选地使用RIE方法作为形成第一凹槽和第二凹槽时的蚀刻方法。与湿蚀刻法相比，在RIE方法中，第一凹槽和第二凹槽可以被准确地蚀刻为具有想要的形状。此外，可以容易地调节相对于第一凹槽和第二凹槽的截面的角度(将在下文中描述)，从而提高光发射效率。
另一方面，绝缘体的一部分以及n型电极可以形成在第一凹槽上，绝缘体保护发光二极管。在这种情况下，第一凹槽需要具有25μm至50μm的宽度，这是因为n型电极的宽度对应于15μm至30μm，并且绝缘体的那一部分的宽度对应于10μm至20μm。
在发光结构41的多个第二凹槽的每个表面上，形成凹槽绝缘层34，通过该凹槽绝缘层，集中在靠近n型电极39的部分上的电流可以分散到其远离n型电极39的中心部分中。优选地，可以用SiO2形成凹槽绝缘层34。此外，可以使用诸如Si3N4、Al2O3或类似的绝缘材料。
p型电极38包括p型欧姆金属35、势垒金属36、和粘合金属37，它们被顺序层压在p型氮化物半导体层33和形成在第二凹槽上的绝缘层34的上表面上。
p型欧姆金属35由从包括Pt、Rh、Pd/Ni/Al/Ti/Au、Ni-La固溶体/Au、Pd/Au、Ti/Pt/Au、Pd/Ni、Zn-Ni固溶体/Au、InGaN、Ni/Pd/Au、Ni-La固溶体/Au、Pd/Au、Ti/Pt/Au、Pd/Ni、Pt/Ni/Au、Ta/Ti、Ru/Ni、和Au/Ni/Au的组中选择的材料形成。
为了防止用于欧姆接触的金属和用于布线的最上金属层被熔合，层压势垒金属36。势垒金属36典型地可以由Cr/Ni或Ti和W的合金形成。
粘合金属37与形成在硅副底座(参照图2a)上的电极结合，硅副底座的热膨胀系数与蓝宝石衬底30的类似。粘合金属37典型地由Cr/Au形成。
另一方面，形成在通过第一凹槽蚀刻形成的第一凹槽上的n型电极39具有层压在其中的n型欧姆金属。n型欧姆金属由从包括Ti/Ag、Ti/Al、Pd/Al、Ni/Au、Si/Ti、ITO、Ti/Al/Pt/Au、ITO/ZnO、Ti/Al/Ni/Au、和Al的组中选择的材料形成。
P型电极38和n型电极39的上部被由透明非导体膜组成的绝缘体保护。在这种情况下，一部分绝缘体被蚀刻，使得露出部分或者全部的电极38和39。换句话说，绝缘体以与在对应于形成的电极38和39的位置的电极大致相同的方式被蚀刻(其中，绝缘体与电极具有大致相同的宽度和长度)。
图4a至图4b是放大的截面图，它们示出在图3中示出的第二凹槽和在第二凹槽表面形成的凹槽绝缘层，以及形成在凹槽绝缘层上的p型电极。下面将参照相应的附图详细描述凹槽绝缘层和p型电极。
图4a示出了多个第二凹槽40，其通过蚀刻生长的有源层32和p型氮化物半导体层33的位于第一凹槽之间的预定区域并且露出n型氮化物半导体层31的多个区域来形成。
蚀刻第二凹槽40，使得第二凹槽40的宽度d对应于从1μm至50μm的范围。如果蚀刻第二凹槽40使得第二凹槽40的宽度d大于50μm，则由不利于发光的第二凹槽40占据的整个发光区的部分变得很宽，使得光发射效率降低。因此，第二凹槽40的宽度d优选地应小于50μm。
如图4b所示，通过使用RIE来蚀刻第二凹槽40，使得在第二凹槽40的底面与侧面之间的夹角在90°至165°的范围内。一般地，由于组成发光二极管的半导体具有比外部环境(环氧树脂或空气层)更高的折射率，因此由电子和空穴的结合产生的大部分光子留在器件内。这种光子在逃离到外部之前要通过薄膜、衬底、电极等。在这种情况下，一些光子被吸收，从而减小外部量子效率。换句话说，发光二极管的外部量子效率受到发光二极管的构造形状和组成发光二极管的材料的光学特性的极大影响。不同于根据相关技术的发光二极管，在本发明中可以增大外部量子效率，这是因为多个第二凹槽40通过RIE方法形成，使得已经在内部被完全地反射和再吸收的光通过第二凹槽40射出。特别地，当蚀刻发光二极管使得在第二凹槽40的底面与侧面之间的夹角被调节到倾斜时，提高了其外部量子效率。一般地，当在第二凹槽40的底面与侧面之间的夹角在150°至165°的范围内时，发光效率是最佳的。
图4c示出形成在蚀刻的第二凹槽的表面上的凹槽绝缘层34。凹槽绝缘层34阻挡了通过第二凹槽的电流，使得将电流引导到发光部的中心并且在凹槽绝缘层34上形成p型电极。此外，凹槽绝缘层34可以形成为各种形状。
图4d示出p型电极38，其中p型欧姆金属35、势垒金属36、和粘合金属37跨越p型氮化物半导体33和绝缘层34的表面被顺序层压。如上所述，粘合金属37与其中形成有电极的硅副底座(参照图2a)结合。通常通过焊料隆起焊盘来实现粘合。除此之外，还可以使用接线柱块(stud bump)或者共晶结合(eutectic bonding)。
图5是示出在图3中示出的倒装芯片发光二极管的实施例的平面图。上述第二凹槽的图样50用直线表示。在用直线表示的部分中，形成凹槽绝缘层。此外，跨越p型氮化物半导体层和凹槽绝缘层的表面，p型欧姆金属、势垒金属、和粘合金属被顺序层压，以形成p型电极。
图6是示出在图3中所示的倒装芯片发光二极管的修改实例的截面图。如图6所示，在第二凹槽之间的间隔被设计为随着它们靠近n型电极39而逐渐变小。因此，可以减小在邻近n型电极39的部分中的电流通路的截面积，从而提高电流散布效应。
在普通倒装芯片发光二极管中，n型氮化物半导体层31的电阻随着其远离n型电极39而增加，因此电流在邻近n型电极39的部分中集中并流动。在本发明的实施例中，当由绝缘体形成的第二凹槽之间的间隔随着它们靠近n型电极39而逐渐变小时，在邻近n型电极39的部分中的电流通路的截面积由于凹槽绝缘层34而减小，并且邻近n型电极39的部分的电阻由于电阻效应而增加。因此，发光部的总电阻变得平均地恒定。因此，电流散布并流入整个发光部，从而获得电流散布效应。电阻效应可以通过如下方程式来定义：
R＝ρl/S(R：电阻[Ω]，ρ：电阻率[Ωcm]，l：长度[m]，S：截面积[m2])。由于电流通路的截面积减小，因此根据上式，邻近n型电极39的部分的电阻增加。
图7是示出图5所示的倒装芯片发光二极管的修改实例的平面图。如图7所示，示出的矩形的面积S随着它们变得远离n型电极39而变宽。换句话说，如果在图样50之间的间隔被设计成当它们靠近n型电极39时逐渐变小，则可以减小邻近n型电极39的部分的电流通路的截面积，使得大量电流在中心部分流动。因此，可以获得电流散布效应。
图8是示出根据本发明的倒装芯片发光二极管的制造方法的流程图。
如图8所示，根据本发明的倒装芯片发光二极管的制造方法可以分成九个步骤。
即，制造方法包括：清洗步骤(S1)，清除晶片上的污染物；激活步骤(S2)，执行用于放电或增加电子的阴极处理，并且生长P-GaN、n型氮化物半导体层、和有源层；形成步骤(S3)，形成第一凹槽和第二凹槽；形成步骤(S4)，在形成的第二凹槽的表面上形成绝缘层；形成步骤(S5至S7)，跨越p型氮化物半导体层的上部和形成在第二凹槽表面上的绝缘层，形成p型电极，也就是说，形成p型欧姆金属，在p型欧姆金属上形成势垒金属，并且在势垒金属上形成粘合金属；形成步骤(S8)，在第一凹槽上形成n型电极，即，形成n型欧姆金属；蚀刻步骤(S9)，在其中形成有p型和n型电极的p型和n型氮化物半导体层的上部绝缘之后，执行蚀刻，使得露出p型和n型电极的预定区域。通过该制造方法，完成根据本发明的发光二极管芯片。
通过清洗步骤、光学处理(photo process)、蚀刻步骤、脱模步骤、和厚度调节步骤来形成第一凹槽和第二凹槽。通过清洗步骤、光学处理、预处理、剥离(lift-off)步骤、和退火步骤来形成p型欧姆金属、n型欧姆金属、势垒金属、和粘合金属。通过清洗步骤、光学处理、蚀刻步骤、脱模步骤、和清洗步骤来形成凹槽绝缘层和绝缘层。
图9a至图9f是示出根据本发明的倒装芯片发光二极管的制造过程的截面图。下面将参照附图详细描述上述步骤。
图9a示出形成第一凹槽和第二凹槽的过程。正性光刻胶90涂敷在发光结构41上，然后通过使用RIE方法蚀刻，从而形成第一凹槽和第二凹槽。此时，可以在调整第一凹槽和第二凹槽的宽度的同时进行蚀刻。
图9b示出形成凹槽绝缘层的过程。在发光结构41和第二凹槽的表面上，形成由透明非导体膜组成的绝缘层93，然后涂敷负性光刻胶91。在负性光刻胶91被显影之后，一部分绝缘层93被蚀刻，使得除了第二凹槽的表面之外的发光结构41被露出。在那之后，存在于第二凹槽表面上的负性光刻胶91被去除，从而形成凹槽绝缘层34。显影过程是通过使用显影液去除光刻胶的预定部分，以形成图像，同时区分其必要部分和非必要部分。
图9c示出形成p型欧姆金属的过程。在发光结构41和凹槽绝缘层34上，涂敷负性光刻胶91。在负性光刻胶91被显影后，层压p型欧姆金属35。通过剥离方法形成p型欧姆金属35。剥离方法是指在涂敷光刻胶的地方，被点状紫外线照射的晶体部分被显影，光刻胶被去除，然后诸如铬的光屏蔽膜被沉积，使得光刻胶和铬的非晶体部分被去除。
n型欧姆金属与p型欧姆金属(未示出)一样的形成。
图9d示出形成势垒金属的过程。在形成在发光结构41和凹槽绝缘层34上的p型欧姆金属35上，涂敷负性光刻胶91。在负性光刻胶91被显影之后，势垒金属36被层压。势垒金属36通过剥离方法形成。
图9e示出形成粘合金属的过程。如同图9c和图9d中形成p型欧姆金属和势垒金属的过程，负性光刻胶91被涂敷在形成于发光结构41和凹槽绝缘层34上的势垒金属36上。在负性光刻胶91被显影之后，粘合金属37被层压。通过剥离方法形成粘合金属37。
图9f示出形成绝缘层的过程。在形成于发光结构41和绝缘层34上的p型电极38上，形成由透明非导体膜组成的绝缘层92，然后涂敷负性光刻胶91。在负性光刻胶91被显影之后，绝缘层92的一部分被蚀刻，使得露出所形成的电极38和39的部分或全部。在此之后，存在于第二凹槽表面上的负性光刻胶91被去除，从而形成绝缘层92。
根据倒装芯片发光二极管及其制造方法，位于第一凹槽之间的生长的有源层和p型氮化物半导体层的预定区域被蚀刻，n型氮化物半导体层的多个区域被暴露于外部，以形成多个第二凹槽，并且在第二凹槽表面形成绝缘层，从而将电流引导至中心部分。此外，形成多个第二凹槽，使得在第二凹槽之间的间隔被设计为随着它们靠近n型电极而逐渐变小，因而减小电流通路的截面。结果，在相关技术中向n型电极集中的大量电流可以流入发光部的中心，这样可以获得电流散布效应。
虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不背离由权利要求所限定的本发明的范围的情况下，可以在形式和细节上对本发明作出各种变化和修改。
根据倒装芯片发光二极管及其制造方法，在第一凹槽之间的预定区域以及第一凹槽被蚀刻，以形成多个第二凹槽，并在其上形成绝缘层，这使得可以将电流引导至发光部的中心。
此外，形成多个第二凹槽，使得在第二凹槽之间的间隔被设计为随着它们靠近n型电极而逐渐变小，从而减小电流通路的截面。结果，向n型电极集中的大量电流可以流入发光部的中心，这使得可以获得电流散布效应。
尽管已经示出和描述了本发明的主要发明概念的少数实施例，但是本领域技术人员应该明白在不背离在权利要求及其等同物中限定其范围的主要发明概念的原理和精神的情况下可以对实施例做出修改。

Claims (14)

1.一种制造倒装芯片发光二极管的方法，包括：
在光学透明衬底上顺序形成n型氮化物半导体层、有源层、和p型氮化物半导体层；
蚀刻所述有源层和p型氮化物半导体层的第一预定区域并且露出所述n型氮化物半导体层的多个第一区域，以形成多个第一凹槽；
蚀刻所述有源层和p型氮化物半导体层的位于所形成的所述第一凹槽之间的第二预定区域，并且露出所述n型氮化物半导体层的多个第二区域，以形成多个第二凹槽；
在所述第二凹槽的表面上形成绝缘层；
在所述p型氮化物半导体层和形成在所述第二凹槽表面的所述绝缘层上，形成p型电极；以及
在形成的所述第一凹槽上形成n型电极。
2.根据权利要求1所述的制造倒装芯片发光二极管的方法，
其中，在形成所述第一凹槽或形成所述第二凹槽的过程中，通过RIE方法来执行蚀刻。
3.根据权利要求1所述的制造倒装芯片发光二极管的方法，
其中，在形成所述第二凹槽的过程中，执行蚀刻，使得所述第二凹槽的宽度对应于1μm至50μm的范围。
4.根据权利要求1所述的制造倒装芯片发光二极管的方法，
其中，在形成所述第二凹槽的过程中，执行蚀刻，使得在所述多个第二凹槽之间的间隔随着所述间隔靠近所述第一凹槽而减小。
5.根据权利要求1所述的制造倒装芯片发光二极管的方法，
其中，在形成所述第二凹槽的过程中，执行蚀刻，使得在所述第二凹槽的底面与侧面之间的夹角在90°至165°的范围内。
6.根据权利要求1所述的制造倒装芯片发光二极管的方法，
其中，在形成所述p型电极的过程中，顺序层压p型欧姆金属、势垒金属、和粘合金属。
7.根据权利要求1所述的制造倒装芯片发光二极管的方法，
其中，在形成所述n型电极的过程中，层压n型欧姆金属。
8.一种倒装芯片发光二极管，包括：
光学透明衬底；
发光结构，通过在所述衬底上顺序形成n型氮化物半导体层、有源层、和p型氮化物半导体层而形成，所述发光结构包括：
多个第一凹槽，通过露出所述n型氮化物半导体层的多个第一区域使得该多个第一区域具有预定宽度而形成；以及
多个第二凹槽，通过露出所述n型氮化物半导体层的位于所述第一凹槽之间的多个第二区域，使得该多个第二区域具有预定宽度而形成；
凹槽绝缘层，形成在发光结构的所述第二凹槽的表面；
p型电极，在所述p型氮化物半导体层上和形成在发光结构所述第二凹槽表面的所述绝缘层上形成；以及
n型电极，形成在所述发光结构的所述多个第一凹槽上。
9.根据权利要求8所述的倒装芯片发光二极管，
其中，通过所述有源层和p型氮化物半导体层的反应离子蚀刻来形成所述发光结构。
10.根据权利要求8所述的倒装芯片发光二极管，
其中，位于所述发光结构中的所述第二凹槽的宽度在1μm至50μm的范围内。
11.根据权利要求8所述的倒装芯片发光二极管，
其中，形成在所述发光结构中的所述第二凹槽之间的间隔，随着所述间隔靠近上面形成有所述n型电极的所述第一凹槽而减小。
12.根据权利要求8所述的倒装芯片发光二极管，
其中，形成在所述发光结构中的所述第二凹槽，其底面与侧面之间的夹角在90°至165°的范围内。
13.根据权利要求8所述的倒装芯片发光二极管，
其中，通过顺序层压p型欧姆金属、势垒金属、和粘合金属来形成所述p型电极。
14.根据权利要求8所述的倒装芯片发光二极管，
其中，通过层压n型欧姆金属来形成所述n型电极。
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