CN101771116A - 垂直结构发光二极管的制造方法 - Google Patents

垂直结构发光二极管的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101771116A
CN101771116A CN200910156998A CN200910156998A CN101771116A CN 101771116 A CN101771116 A CN 101771116A CN 200910156998 A CN200910156998 A CN 200910156998A CN 200910156998 A CN200910156998 A CN 200910156998A CN 101771116 A CN101771116 A CN 101771116A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gallium nitride
emitting diode
epitaxial layer
light emitting
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200910156998A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101771116B (zh
Inventor
田红涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Silan Azure Co Ltd
Original Assignee
Hangzhou Silan Azure Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Silan Azure Co Ltd filed Critical Hangzhou Silan Azure Co Ltd
Priority to CN2009101569983A priority Critical patent/CN101771116B/zh
Publication of CN101771116A publication Critical patent/CN101771116A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101771116B publication Critical patent/CN101771116B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Led Devices (AREA)

Abstract

本发明提供了垂直结构发光二极管的制作方法，包括如下步骤：在氮化镓外延层上沉积接触、反光层金属；在基板上沉积金属焊料；将氮化镓外延层与基板键合；去除蓝宝石衬底；外延层表面粗化，露出外延层中的N型氮化镓；去除划片槽区域的氮化镓外延层；沉积钝化层保护膜；露出沉积电极窗口，腐蚀去除电极窗口下的钝化层，蒸镀与N型氮化镓接触的金属薄膜，然后使用剥离工艺制作N电极28；划片切割垂直结构发光二极管。本发明具有工艺流程简单，有利于保障发光二极管的可靠性，提高良率，只用到两次光刻工艺，节省成本。

Description

垂直结构发光二极管的制造方法
技术领域
本发明公开了一种氮化镓基垂直结构发光二极管的制造方法。尤其涉及一种采用两次光刻工艺实现的垂直结构氮化镓基发光二极管制作方法。
背景技术
随着技术不断进步，氮化镓基发光二极管(LED)正在迅速扩大应用领域，特别是需要超高亮度的应用领域，如大尺寸屏幕的背光单元和取代传统荧光灯和白炽灯泡的固态照明系统，大功率半导体发光二极管具有取代白炽灯的巨大前途，但是首先要解决技术上的问题。
以蓝宝石为原始生长衬底的垂直结构的氮化镓基发光二极管的两个电极分别在支持衬底的两侧，该发光二极管具备散热效率高，电流分布均匀，电流拥塞改善，电流密度增大，充分利用发光层的材料，光取出效率提高等优点。蓝宝石是电绝缘材料，因此需要去除生长衬底，但是，目前的剥离技术尚不成熟，有待进一步完善，常用的方法有激光剥离技术和化学机械研磨技术。
传统垂直结构氮化镓基发光二极管制造的主要步骤有：反光接触层沉积；外延层刻蚀；金属焊料沉积；外延片与基板键合；去除蓝宝石衬底；N面氮化镓粗化；钝化层保护；电极制作，要经历多次光刻。由于制造过程中涉及到键合工艺和衬底转移，芯片边缘绝缘性能是影响芯片漏电的主要因素，由此，在芯片键合前、去掉蓝宝石衬底后都会涉及到芯片边缘的绝结缘保护，至少需要两次次光刻工艺。对于相同的器件结构而言，工艺越复杂，成本越高，成品率越低，可靠性也会降低。
发明内容
本发明旨在克服上述提到的垂直结构发光二极管制备工艺流程复杂性，提出一种只经过两次光刻实现氮化镓基垂直结构发光二极管的制作方法。
垂直结构发光二极管的制作方法，包括如下步骤：
(1)在氮化镓外延层22上沉积接触、反光层金属21；
(2)在导热、导电的基板25上沉积金属焊料24
(3)通过反光层金属层21和金属焊料24，将氮化镓外延层22与基板25键合；
(4)通过激光剥离或者机械研磨的方法去除蓝宝石衬底23；
(5)通过干法刻蚀或者湿法腐蚀使去掉蓝宝石衬底后的外延层表面粗化，露出外延层中的N型氮化镓；
(6)通过匀胶、光刻使发光二极管发光区被光刻胶26覆盖保护，露出划片槽窗口，然后通过干法刻蚀或者湿法腐蚀，去除划片槽区域的氮化镓外延层，去除光刻胶后；或者先沉积刻蚀或腐蚀掩膜，然后匀胶、光刻，通过腐蚀去除划片槽区域的掩膜，然后再去除划片槽区域的氮化镓外延层，去除腐蚀掩模后；
(7)沉积一层钝化层27保护膜，使外延层和划片槽均被钝化层保护；
(8)通过匀胶、光刻，露出沉积电极窗口，腐蚀去除电极窗口下的钝化层，蒸镀与N型氮化镓接触的金属薄膜，然后使用剥离工艺制作N电极28；
(9)划片切割垂直结构发光二极管。
本发明提出的垂直结构发光二极管的制作方法具有以下优点：
(1)工艺流程简单，有利于保障发光二极管的可靠性，提高良率；
(2)只用到两次光刻工艺，节省成本。
附图说明
图1为垂直结构芯片剖面示意图
图2a、图2b、图2c、图2d、图2e、图2f、图2g为本发明垂直结构发光二极管工艺过程示意图。
21.接触、反光层，22.氮化镓外延层，23.蓝宝石衬底，24.金属焊料，25.基板，26.光刻胶，27.钝化层，28.N电极
具体实施方式
下面参照图2a、图2b、图2c、图2d、图2e、图2f、图2g就本发明的实施方式做具体说明。
垂直结构发光二极管的制作方法，包括：
(1)在氮化镓外延层22上沉积接触、反光层金属21，剖面示意图如图2a所示；
(2)在导热、导电的基板25上沉积金属焊料24，沉积的方法可以是蒸发、溅射或者外延沉积等；
(3)通过反光层金属21和金属焊料24，将氮化镓外延层22与基板25键合，键合后的剖面示意图如图2b所示；
(4)通过激光剥离或者机械研磨的方法去除蓝宝石衬底23，剖面示意图如图2c所示；
(5)通过干法刻蚀或者湿法腐蚀使去掉蓝宝石衬底后的外延层表面粗化，露出外延层中的N型氮化镓；
(6)通过匀胶、光刻使发光二极管发光区被光刻胶26覆盖保护，露出划片槽窗口，剖面示意图如图2d所示，然后通过干法刻蚀或者湿法腐蚀，去除划片槽区域的氮化镓外延层，去除光刻胶后，剖面示意图如图2e；或者先沉积刻蚀或腐蚀掩膜，然后匀胶、光刻，通过腐蚀去除划片槽区域的掩膜，然后再去除划片槽区域的氮化镓外延层，去除腐蚀掩模后，剖面示意图如图2e所示；
(7)沉积一层钝化层27保护膜，使外延层和划片槽均被钝化层保护，剖面示意图如图2f所示，通常使用的材料有二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、二氧化钛等；
(8)通过匀胶、光刻，露出沉积电极窗口，腐蚀去除电极窗口下的钝化层，蒸镀与N型氮化镓接触的金属薄膜，然后使用剥离工艺制作N电极28，剖面示意图如图2g所示，。
(9)划片切割垂直结构发光二极管。
应当理解是，上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的非实质性的替换或修改的发明创造均落入本发明保护范围之内。

Claims (1)

1.垂直结构发光二极管的制作方法，其特征在于：
(1)在氮化镓外延层22上沉积接触、反光层金属21；
(2)在导热、导电的基板25上沉积金属焊料24
(3)通过反光层金属层21和金属焊料24，将氮化镓外延层22与基板25键合；
(4)通过激光剥离或者机械研磨的方法去除蓝宝石衬底23；
(5)通过干法刻蚀或者湿法腐蚀使去掉蓝宝石衬底后的外延层表面粗化，露出外延层中的N型氮化镓；
(6)通过匀胶、光刻使发光二极管发光区被光刻胶26覆盖保护，露出划片槽窗口，然后通过干法刻蚀或者湿法腐蚀，去除划片槽区域的氮化镓外延层，去除光刻胶；或者先沉积刻蚀或腐蚀掩膜，然后匀胶、光刻，通过腐蚀去除划片槽区域的掩膜，然后再去除划片槽区域的氮化镓外延层，去除腐蚀掩模；
(7)沉积一层钝化层27保护膜，使外延层和划片槽均被钝化层保护；
(8)通过匀胶、光刻，露出沉积电极窗口，腐蚀去除电极窗口下的钝化层，蒸镀与N型氮化镓接触的金属薄膜，然后使用剥离工艺制作N电极28；
(9)划片切割垂直结构发光二极管。
CN2009101569983A 2009-12-31 2009-12-31 垂直结构发光二极管的制造方法 Active CN101771116B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009101569983A CN101771116B (zh) 2009-12-31 2009-12-31 垂直结构发光二极管的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009101569983A CN101771116B (zh) 2009-12-31 2009-12-31 垂直结构发光二极管的制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101771116A true CN101771116A (zh) 2010-07-07
CN101771116B CN101771116B (zh) 2011-08-10

Family

ID=42503833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009101569983A Active CN101771116B (zh) 2009-12-31 2009-12-31 垂直结构发光二极管的制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101771116B (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101950783A (zh) * 2010-08-23 2011-01-19 厦门市三安光电科技有限公司 氮化镓基高亮度发光二极管芯片的制作工艺
CN102157633A (zh) * 2011-01-17 2011-08-17 苏州纳方科技发展有限公司 Led外延芯片的分离方法
CN102157649A (zh) * 2011-01-31 2011-08-17 杭州士兰明芯科技有限公司 垂直结构氮化镓发光二极管芯片及其制备方法
CN102306692A (zh) * 2011-09-06 2012-01-04 协鑫光电科技（张家港）有限公司 Led的制程方法
CN102447015A (zh) * 2010-10-01 2012-05-09 陈祖辉 一种垂直结构发光二极管
CN102522318A (zh) * 2011-12-30 2012-06-27 厦门大学 GaN基外延薄膜自分裂转移方法
CN102623587A (zh) * 2012-03-31 2012-08-01 华灿光电股份有限公司 Led芯片的制造方法
CN104576410A (zh) * 2014-12-17 2015-04-29 江苏能华微电子科技发展有限公司 一种垂直结构功率半导体器件的衬底转移方法
CN105322060A (zh) * 2015-10-22 2016-02-10 汤英文 芯片的制造方法
CN105489717A (zh) * 2016-01-11 2016-04-13 西安交通大学 一种垂直结构led芯片的制备工艺
CN108119782A (zh) * 2017-12-20 2018-06-05 西安智盛锐芯半导体科技有限公司 Led压力感应灯

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101950783A (zh) * 2010-08-23 2011-01-19 厦门市三安光电科技有限公司 氮化镓基高亮度发光二极管芯片的制作工艺
CN102447015B (zh) * 2010-10-01 2015-11-25 陈祖辉 一种垂直结构发光二极管
CN102447015A (zh) * 2010-10-01 2012-05-09 陈祖辉 一种垂直结构发光二极管
CN102157633A (zh) * 2011-01-17 2011-08-17 苏州纳方科技发展有限公司 Led外延芯片的分离方法
CN102157633B (zh) * 2011-01-17 2013-01-16 苏州纳方科技发展有限公司 Led外延芯片的分离方法
CN102157649B (zh) * 2011-01-31 2014-05-21 杭州士兰明芯科技有限公司 垂直结构氮化镓发光二极管芯片及其制备方法
CN102157649A (zh) * 2011-01-31 2011-08-17 杭州士兰明芯科技有限公司 垂直结构氮化镓发光二极管芯片及其制备方法
CN102306692A (zh) * 2011-09-06 2012-01-04 协鑫光电科技（张家港）有限公司 Led的制程方法
CN102522318A (zh) * 2011-12-30 2012-06-27 厦门大学 GaN基外延薄膜自分裂转移方法
CN102522318B (zh) * 2011-12-30 2013-11-27 厦门大学 GaN基外延薄膜自分裂转移方法
CN102623587A (zh) * 2012-03-31 2012-08-01 华灿光电股份有限公司 Led芯片的制造方法
CN102623587B (zh) * 2012-03-31 2014-12-24 华灿光电股份有限公司 Led芯片的制造方法
CN104576410A (zh) * 2014-12-17 2015-04-29 江苏能华微电子科技发展有限公司 一种垂直结构功率半导体器件的衬底转移方法
CN105322060A (zh) * 2015-10-22 2016-02-10 汤英文 芯片的制造方法
CN105322060B (zh) * 2015-10-22 2017-11-28 汤英文 芯片的制造方法
CN105489717A (zh) * 2016-01-11 2016-04-13 西安交通大学 一种垂直结构led芯片的制备工艺
CN108119782A (zh) * 2017-12-20 2018-06-05 西安智盛锐芯半导体科技有限公司 Led压力感应灯
CN108119782B (zh) * 2017-12-20 2023-04-21 中山市世胜源照明有限公司 Led压力感应灯

Also Published As

Publication number Publication date
CN101771116B (zh) 2011-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101771116B (zh) 垂直结构发光二极管的制造方法
CN101604717B (zh) 一种垂直GaN基LED芯片及其制作方法
JP6023660B2 (ja) 半導体発光素子及び半導体発光装置
US7364926B2 (en) Method for manufacturing gallium nitride light emitting diode devices
CN101794849B (zh) 一种SiC衬底GaN基LED的湿法腐蚀剥离方法
WO2021098156A1 (zh) 倒装led芯片及其制造方法
CN102067345A (zh) 用于制备具有双面钝化的半导体发光器件的方法
WO2015003564A1 (zh) 一种氮化镓基发光二极管及其制作方法
CN102779911A (zh) 一种垂直结构氮化镓基发光元件的制作方法
CN104953006A (zh) 半导体发光装置
CN108933187A (zh) 一种发光面为特定平面几何图形的led芯片及其制备方法
CN100340008C (zh) 背孔结构氮化镓基发光二极管的制作方法
CN104285307A (zh) 高效发光二极管及其制造方法
KR20050089120A (ko) 발광 다이오드 및 그 제조 방법
CN104051582A (zh) 半导体发光元件、发光装置及制造半导体发光元件的方法
JP2007221146A (ja) 縦型発光素子及びその製造方法
CN102646765A (zh) 一种led芯片及其相应的制作方法
CN102460743A (zh) 发光半导体器件及其制造方法
CN103618034A (zh) 一种自支撑垂直结构GaN基LED芯片及其制备方法
CN105244420B (zh) GaN基发光二极管的制作方法
TW201318236A (zh) 具增大面積之氮化鎵發光二極體及其製造方法
JP2009176966A (ja) Ｉｉｉ族窒化物半導体素子、およびその製造方法
CN102157649B (zh) 垂直结构氮化镓发光二极管芯片及其制备方法
CN109728137A (zh) Led衬底转移的方法以及垂直结构led芯片
CN114122227A (zh) 一种倒装柔性GaN基LED及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant