CN102456788B - 发光二极管及其制造方法 - Google Patents

发光二极管及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102456788B
CN102456788B CN201010513624.5A CN201010513624A CN102456788B CN 102456788 B CN102456788 B CN 102456788B CN 201010513624 A CN201010513624 A CN 201010513624A CN 102456788 B CN102456788 B CN 102456788B
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
epitaxial structure
emitting diode
light
epitaxial
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201010513624.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102456788A (zh
Inventor
黄世晟
凃博闵
杨顺贵
黄嘉宏
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.)
Rongchuang Energy Technology Co ltd
Zhanjing Technology Shenzhen Co Ltd
Original Assignee
Rongchuang Energy Technology Co ltd
Zhanjing Technology Shenzhen 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 Rongchuang Energy Technology Co ltd, Zhanjing Technology Shenzhen Co Ltd filed Critical Rongchuang Energy Technology Co ltd
Priority to CN201010513624.5A priority Critical patent/CN102456788B/zh
Publication of CN102456788A publication Critical patent/CN102456788A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102456788B publication Critical patent/CN102456788B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

一种发光二极管，其包括一基板及生长于该基板上的若干磊晶结构，这些磊晶结构之间互不连接，以减小磊晶结构生长过程中的应力累积。一种发光二极管的制造方法，包括如下步骤：提供一基板；利用微影技术在基板的其中一表面上制造出图案化的阻挡层区域；对阻挡层区域进行氧化或氮化处理，以使基板对应阻挡层区域的部分被氧化或氮化形成一阻挡层；在基板上的该表面上生长磊晶结构，磊晶结构于阻挡层处不生长而使得基板的该表面上形成若干间隔的磊晶结构。与现有技术相比，本发明的发光二极管在基板上生长多个互不连接的磊晶结构，以减少在基板上生长一整片磊晶结构所带来的应力累积。

Description

发光二极管及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种发光二极管及其制造方法。
背景技术
通常，发光二极管包括一基板及在基板上生长的一整片磊晶结构。由于磊晶结构是一整片生长，随着磊晶结构的成长，磊晶结构会累积过大的应力而碎裂，因此，实有必要提供一种能够减小磊晶生长中的应力累积问题的发光二极管。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种发光二极管及其制造方法，该发光二极管能够减小磊晶生长过程中的应力累积。
一种发光二极管，其包括一基板及生长于该基板上的若干磊晶结构，这些磊晶结构之间互不连接，以减小磊晶结构生长过程中的应力累积。
一种发光二极管的制造方法，包括如下步骤：
提供一基板；
利用微影技术在基板的其中一表面上制造出图案化的阻挡层区域；
对阻挡层区域进行氧化或氮化处理，以使基板对应阻挡层区域的部分被氧化或氮化形成一阻挡层；
在基板上的该表面上生长磊晶结构，磊晶结构于阻挡层处不生长而使得基板的该表面上形成若干互不连接的磊晶结构。
与现有技术相比，本发明的发光二极管在基板上生长多个互不连接磊晶结构，以减少在基板上生长一整片磊晶结构所带来的应力累积。
附图说明
图1为本发明一实施例中的发光二极管的侧视局部放大图。
图2为图1的俯视图。
图3为涂覆有一层光阻的基板的侧视局部放大图。
图4为光罩的俯视图。
图5为显影后的基板及光阻的俯视图。
图6为显影后的基板及光阻的侧视局部放大图。
图7为氧化或氮化后的基板及光阻的侧视局部放大图。
图8为氧化或氮化后的基板上去除光阻的侧视局部放大图。
图9为在基板上生长多个磊晶结构后的侧视局部放大图。
图10为在磊晶结构上制作透明导电层的侧视局部放大图。
图11为对相邻磊晶结构之间的透明导电层蚀刻后的侧视局部放大图。
图12为在磊晶结构上制作绝缘保护层后的侧视局部放大图。
主要元件符号说明
基板                              100
阻挡层区域                        101
磊晶结构                          102
透明导电层                        103
沟槽                              104
绝缘保护层                        105
电连接层                          106
N型电极                           107
P型电极                           108
阻挡层                            109
上表面                            110、20
光阻层                            120
光罩                              130
下表面                            140
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1和2，本发明一实施例中的发光二极管包括一基板100、生长于基板100上表面110的多个磊晶结构102、形成于各个磊晶结构102上表面的透明导电层103及形成于基板100下表面140的N型电极107。这些磊晶结构102之间互不连接。该透明导电层103可由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或氧化锌铝(AZO)等透明导电材料所制成。
相邻两个磊晶结构102之间形成有沟槽104。所述沟槽104组成一个网状结构。该基板100对应沟槽104处裸露于磊晶结构102之外。该基板100对应沟槽104的位置处被氧化或氮化而形成一阻挡层109。该沟槽104内填充有绝缘材料，以形成绝缘保护层105来绝缘相邻磊晶结构102及该相邻磊晶结构102上的透明导电层103。
所述磊晶结构102的交汇处设置若干电连接层106，以将这些磊晶结构102上的透明导电层103电连接，进而将这些磊晶结构102并联起来。只要保证将各个磊晶结构102表面上的透明导电层103电连接在一起，所述电连接层106排布可以根据实际需要设置。在本实施例中，该若干电连接层106均匀地设置在沟槽104组成的网状结构的网结点上，具体地，每四个磊晶结构102的交汇处设置一个电连接层106，每一个磊晶结构102上的电连接层106仅为两个且位于对角处。
在整个发光二极管的四个角落形成四个P型电极108。当通过打线将四个P型电极108与N型电极107分别连接时，所述多个磊晶结构102相互并联。在本实施例中，设置四个P型电极108于整个发光二极管的四个角落是为了使整个发光二极管导电更为均匀。
目前，高功率发光二极管的一般尺寸为1×1mm2，最大的尺寸可达1.5×1.5mm2。本发明由多个磊晶结构102组成的发光二极管的尺寸与目前发光二极管的一般尺寸相当。
制造上述发光二极管的方法包括以下步骤：
1.请同时参阅图3-6，利用微影技术在基板100的其中一表面110上制造出图案化的阻挡层区域101，具体步骤是：1)在基板100的该表面110上涂覆一光阻层120。2)提供一光罩130，因本实施例中的光阻层120的光阻为负光阻，因而该光阻层120上与阻挡层区域101对应的区域被遮盖，而其他区域应当露于光罩130之外，以使其他区域接收光照。在其他实施例中，该光阻层100的光阻可为正光阻，此时，将光阻层120上与阻挡层区域101对应的区域露在该光罩130外，以接使该区域接收光照，而其他区域被光罩130遮盖，不被光线照射。3)光线穿过光罩130照射于光阻层120上，被光照的光阻接收光能产生化学变化，而将光罩130所形成的图形转移到基板100上表面的光阻120上，此步骤为曝光。在本实施例中，所用光线为紫外光。4)去除光罩130，将基板100浸泡于显影液中，对于正光阻，被光照的区域被在显影时会被溶掉，对于负光阻，不被光照的区域会被溶掉。总之，在显影后，光阻层120上形成一图案化的阻挡层区域101。在本实施例中，所述基板100为n型导电的硅基板。在其他实施例中，该基板100可为n型导电的其他基板，例如，碳化硅基板、氮化镓基板。
2.请同时参阅图7，对阻挡层区域101进行氧化过程，使得未覆有光阻的基板100被氧化成SiO2而形成一阻挡层109，以阻止后续在阻挡层109上生长磊晶结构。在其他实施例中，可对阻挡层区域101进行氮化过程，使得未覆有光阻的基板100被氮化成Si3N4而形成阻挡层109，以阻止后续在阻挡层109上生长磊晶结构。
3.请同时参阅图8，去除基板100的表面110上的光阻层120。
4.请同时参阅图9，在基板100的表面110上生长多个磊晶结构102。为了避免各个磊晶结构102的横向生长而将相邻磊晶结构102连接在一起，必须保证所述磊晶结构102之间的间隔大于2倍磊晶结构的厚度D，也就是说，阻挡层109的宽度d大于2倍的磊晶结构102的厚度D，即d＞2D。在本实施例中，阻挡层109的宽度d为10um。所述磊晶结构102可以通过化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition，CVD)或分子束外延法(MolecularBeam Epitaxy，MBE)生长。由于阻挡层109阻止磊晶结构102的生长，相邻两个磊晶结构102之间形成有沟槽104。
5.请同时参阅图10，在发光二极管的上表面20上生长透明导电层103。然后，将位于沟槽104处的透明导电层103通过干蚀刻的方法蚀刻掉，如图11所示，使得每个磊晶结构102的表面都生长透明导电层103。
6.请同时参阅图12，在沟槽104内蒸镀绝缘保护层105，在本实施例中，该绝缘保护层105未填满整个沟槽104。可以理解地，在其他实施例中，该绝缘保护层105可填满整个沟槽104。
7.请再次参阅图1-2，在上述步骤之后，在磊晶结构102的交汇处蒸镀电连接层106，以将发光二极管的上表面20上的透明导电层103电连接。在本实施例中，所述电连接层106设置于每四个磊晶结构102的交汇处，并且每一个磊晶结构102上的电连接层106仅为两个且位于对角处。然后，在整个发光二极管的四个角落处的四个磊晶结构102上形成四个P型电极108。在本实施例中，该电连接层106可由金、镍等金属材料制成。
8.对基板100的底部进行研磨以将基板100研磨至所需要的厚度，然后对基板100的下表面140进行抛光。在抛光后的基板100下表面140蒸镀一层金属膜以作为N型电极107。
通过以上步骤后，如图1-2所示的发光二极管制作完成。
与现有技术相比，本发明的发光二极管在基板100上间隔地生长多个磊晶结构102，以减少在基板100上生长一整片磊晶结构所带来的应力累积。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种发光二极管，其包括一基板及生长于该基板上的若干磊晶结构，这些磊晶结构之间互不连接，以减小磊晶结构生长过程中的应力累积,其中，所述磊晶结构之间形成有沟槽，所述基板对应沟槽处裸露于所述磊晶结构之外，所述沟槽内填充有绝缘材料，所述每一磊晶结构上形成一透明导电层，所述沟槽组成一个网状结构，若干电连接层均匀地设置在该网状结构的网结点上，以将相邻磊晶结构上形成的透明导电层电连接。 
2.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述基板对应沟槽处形成一阻挡层，以阻止磊晶结构在阻挡层处生长。 
3.如权利要求2所述的发光二极管，其特征在于：所述阻挡层是对基板进行氧化或氮化处理后形成的。 
4.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述磊晶结构之间的间隔大于2倍的磊晶结构的厚度。 
5.一种发光二极管的制造方法，包括如下步骤： 
提供一基板； 
利用微影技术在基板的其中一表面上制造出图案化的阻挡层区域； 
对阻挡层区域进行氧化或氮化处理，以使基板对应阻挡层区域的部分被氧化或氮化形成一阻挡层； 
在基板上的该表面上生长磊晶结构，磊晶结构于阻挡层处不生长而使得基板的该表面上形成若干互不连接的磊晶结构，所述磊晶结构之间形成有沟槽，所述基板对应沟槽处裸露于所述磊晶结构之外； 
在所述每一磊晶结构表面上形成透明导电层； 
在所述沟槽内填充绝缘材料以绝缘相邻磊晶结构及该相邻磊晶结构上的透明导电层，并设置若干电连接层于沟槽形成的网状结构的网结点上，以将相邻磊晶结构上形成的透明导电层电连接。 
6.如权利要求5所述的发光二极管的制造方法，其特征在于：所述阻挡层的宽度大于2倍的磊晶结构的厚度。 
7.如权利要求5所述的发光二极管的制造方法，其特征在于：还包括一个步骤：蚀刻掉生长于沟槽处的透明导电层。 
CN201010513624.5A 2010-10-20 2010-10-20 发光二极管及其制造方法 Expired - Fee Related CN102456788B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010513624.5A CN102456788B (zh) 2010-10-20 2010-10-20 发光二极管及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010513624.5A CN102456788B (zh) 2010-10-20 2010-10-20 发光二极管及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102456788A CN102456788A (zh) 2012-05-16
CN102456788B true CN102456788B (zh) 2014-08-27

Family

ID=46039712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010513624.5A Expired - Fee Related CN102456788B (zh) 2010-10-20 2010-10-20 发光二极管及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102456788B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112820806B (zh) * 2020-12-25 2022-12-20 福建晶安光电有限公司 一种图形衬底及其制作方法以及led结构及其制作方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1218997A (zh) * 1997-09-19 1999-06-09 西门子公司 制备多个半导体的方法
KR20100020936A (ko) * 2007-07-12 2010-02-23 라티스 파워(지앙시) 코포레이션 파티션화된 기판 상에 제작되는 반도체 소자용 고품질 경계부 형성 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1697205A (zh) * 2005-04-15 2005-11-16 南昌大学 在硅衬底上制备铟镓铝氮薄膜及发光器件的方法
TWI464899B (zh) * 2008-05-09 2014-12-11 Advanced Optoelectronic Tech A method for manufacturing a semiconductor element

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1218997A (zh) * 1997-09-19 1999-06-09 西门子公司 制备多个半导体的方法
KR20100020936A (ko) * 2007-07-12 2010-02-23 라티스 파워(지앙시) 코포레이션 파티션화된 기판 상에 제작되는 반도체 소자용 고품질 경계부 형성 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN102456788A (zh) 2012-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9362456B2 (en) Optoelectronic semiconductor device
US20140367727A1 (en) Light-emitting device having dielectric reflector and method of manufacturing the same
US8692280B2 (en) Optoelectronic semiconductor device
KR101622308B1 (ko) 발광소자 및 그 제조방법
CN102231413A (zh) 发光二极管芯片及其制作方法
CN104124321B (zh) 半导体发光元件及其制造方法
CN105304786A (zh) Led芯片及其制作方法
CN102479898B (zh) 发光二极管和用于制造该发光二极管的方法
KR101490174B1 (ko) 다중 접합 구조를 가지는 발광 다이오드 및 이의 형성방법
CN108878615A (zh) 一种led芯片及其制作方法
CN104993024A (zh) 发光二极管芯片及其制作方法和封装方法
JP5632034B2 (ja) 発光ダイオードチップ及びその製造方法
CN102122686A (zh) 发光二极管的制造方法
CN104882461A (zh) 发光二极管及其制造方法
CN102456788B (zh) 发光二极管及其制造方法
CN102856460A (zh) 发光二极管元件、其制作方法以及发光装置
CN209747453U (zh) 一种半导体器件
JP2013514621A (ja) 直列に接続されたｏｌｅｄデバイスを生成するための方法
CN102456775A (zh) 发光元件及其制法
CN101882659A (zh) 发光二极管芯片以及发光二极管芯片的制作方法
CN104201264A (zh) 一种具有高可靠性电极的红外发光二极管制作方法
CN110828625A (zh) 一种倒装芯片及其制作方法
CN103682021A (zh) 金属电极具有阵列型微结构的发光二极管及其制造方法
CN102522400A (zh) 一种防静电损伤的垂直发光器件及其制造方法
US20150104944A1 (en) Method of forming patterns for semiconductor device

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
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140827

Termination date: 20211020