CN103730543B - 发光二极管的制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管电极的制作方法，包括一种发光二极管电极的制作方法，包括：提供一发光二极管磊晶结构，其包括磊晶层；在磊晶层上形成第一电极和第二电极；在磊晶层以及第一电极和第二电极上连续铺设一钝化层；对第一电极和第二电极进行退火处理；以及去除第一电极和第二电极上覆盖的钝化层，使第一电极和第二电极的上表面裸露于外。

Description

发光二极管的制作方法
技术领域
本发明涉及半导体制造方法，尤其涉及一种发光二极管的制造方法。
背景技术
现有的发光二极管(Light Emitting Diode,LED)晶粒通常先制作磊晶结构，再在磊晶结构上形两电极。两电极通常采用金属材料通过电镀、蒸镀或微影沉积等方法制作。在形成电极之后通常进行退火处理使形成的金属电极硬度降低，消除残余应力，细化电极内部的金属粒子，改善电极的品质。
然而在电极制作完成后对其进行退火处理时，当电极被加热到一定温度后，电极中的金属粒子会发生扩散，使退火完成后的电极表面变得粗糙。电极表面粗糙使与电极打线连接的金属引线之间接触阻抗增加，此外在打线工序中还可能造成打线异常，使金线附着不易或容易脱落等问题；同时，在外观上，粗糙的电极表面使电极呈现不同的颜色，在后续检测过程中容易导致机器或操作人员识别时出现误差。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种具有光滑电极表面的发光二极管的制作方法。
一种发光二极管的制作方法，包括：
提供一发光二极管磊晶结构，其包括磊晶层；
在磊晶层上形成第一电极和第二电极；
在磊晶层以及第一电极和第二电极上连续铺设一钝化层；
对第一电极和第二电极进行退火处理；以及
去除第一电极和第二电极上覆盖的钝化层，使第一电极和第二电极的上表面裸露于外。
上述发光二极管晶粒中，对第一电极和第二电极的退火处理在形成钝化层之后，可防止第一电极和第二电极中的金属粒子在退火处理过程中在高温下由于扩散而导致第一电极和第二电极的表面粗糙，导致后续打线工序的异常或在检验工序中使电极不易识别。
附图说明
图1-图4是本发明一实施方式提供的一种发光二极管电极的制作方法中各步骤所得的发光二极管晶粒的剖面示意图。
主要元件符号说明
发光二极管磊晶结构 10
基板 11
磊晶层 12
第一半导体层 121
有源层 122
第二半导体层 123
第一区域 13
第二区域 14
透明导电层 15
第一电极 21
第二电极 22
钝化层 30
中间金属层 40
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1至图4，本发明实施方式提供的发光二极管的制造方法包括以下步骤：
提供一发光二极管磊晶结构10，其包括基板11和形成于基板11上的磊晶层12；
在磊晶层12上形成第一电极21和第二电极22；
在发光二极管磊晶结构10以及第一电极21和第二电极22上连续铺设一钝化层30；
对第一电极21和第二电极22进行退火处理；以及
去除第一电极21和第二电极22上覆盖的钝化层30，使第一电极21和第二电极22的上表面裸露于外。
以下针对上述制造方法中的各步骤进行详细说明。
如图1所示，所述基板11的材料可以为蓝宝石(Al2O3)、碳化硅(SiC)、硅(Si)、氮化镓(GaN)或氧化锌(ZnO)中的一种，具体选择可根据所需要达到的物理性能、光学特性以及成本预算而定。
所述磊晶层12包括第一半导体层121、有源层122和第二半导体层123。该三层依次形成于基板11上。所述第一半导体层121与第二半导体层123为不同掺杂型半导体层，本实施方式中，第一半导体层121为N型半导体层，第二半导体层123为P型半导体层。在其他实施方式中，第一半导体层121也可以为P型半导体层，第二半导体层123为N型半导体层。
所述第一半导体层121远离基板11的区域包括一个裸露的第一区域13和一个被有源层122覆盖的第二区域14。所述有源层122和第二半导体层123依次形成于第二区域14上。可以理解，为提高成长在基板11上的第一半导体层121、有源层122以及第二半导体层123的品质，在成长所述第一半导体层121前，还可先在基板11上成长一个氮化镓(GaN)或氮化铝(AlN)材质的缓冲层(图未示)。
所述有源层122可为单量子阱结构或多量子阱结构等。
如图2所示，所述第二半导体层123上还可以形成一透明导电层15，以使后续形成在磊晶层12上的第二电极22与第二半导体层123之间形成良好的欧姆接触，增强电流扩散作用。
所述第一电极21和第二电极22可采用电镀、蒸镀或是微影沉积技术制成，在本实施方式中是利用金属材料金并采用蒸镀方式制作第一电极21和第二电极22。所述第一电极21形成于第一半导体层121的第一区域13上，第二电极22形成于第二半导体层123上。所述第一电极21和第二电极22分别为N型电极和P型电极。当然第一电极21和第二电极22可根据第一半导体层121和第二半导体层123的不同而对应设置。当然，该发光二极管晶粒还可以为垂直式结构，即第一电极21和第二电极22分别形成于基板11的下表面和第二半导体层123的上表面上；该发光二极管晶粒还可以为去除基板11的结构，即第一电极21和第二电极22分别形成于第一半导体层121的下表面上和第二半导体层123的上表面上。
如图3所示，在发光二极管磊晶结构10以及第一电极21和第二电极22上连续铺设一钝化层30。该钝化层30可利用二氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiN)并采用化学气相沉积法形成于发光二极管磊晶结构10以及第一电极21和第二电极22的表面，以保护发光二极管晶粒性质的稳定、隔绝外界对发光二极管晶粒的电性或物理干扰。本实施例中，该钝化层30的厚度为1000埃至5000埃。
如图4所示，对被钝化层30覆盖的第一电极21和第二电极22进行退火处理。该退火工序是在氮气的环境下进行。该退火步骤是先将发光二极管晶粒加热至一定温度后保温一定时间，然后再进行冷却。由于第一电极21和第二电极22上被非金属材料的钝化层30覆盖，因此在退火过程中，当温度达到一定高度后，第一电极21和第二电极22中的金属粒子的扩散作用被钝化层30阻碍，从而阻止第一电极21和第二电极22的扩散，保证第一电极21和第二电极22的表面平滑。
去除第一电极21和第二电极22表面的钝化层30，使第一电极21和第二电极22裸露于外，从而形成发光二极管。本步骤可采用化学方式如蚀刻、或机械方式如铣削等方式去除电极上的钝化层30。本实施方式是采用干蚀刻将覆盖在第一电极21和第二电极22中央的钝化层30去除。
再如图3所示，在形成钝化层30之前，还可以在第一电极21和第二电极22上各先形成一中间金属层40。该中间金属层40采用与钝化层30具有良好结合力的金属材料。该中间金属层40与钝化层30之间的接触性高于第一、第二电极21、22与钝化层30之间的结合力，如钛(Ti)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、铝(Al)、钯(Pd)或其合金。该中间金属层40的厚度可为50埃至500埃。由于该中间金属层40与钝化层30具有较好的结合力，从而防止金属材料制成的第一、第二电极21、22与非金属材料制成的钝化层30在退火过程中由于在高温下热伸展性不同而导致两者之间出现开裂的情况，从而导致结构的损坏。
在本实施方式中，对第一电极21和第二电极22的退火处理在形成钝化层30之后，可利用钝化层30防止第一电极21和第二电极22中的金属粒子在退火处理过程中在高温下扩散，进而避免第一电极21和第二电极22的表面因扩散变得粗糙而导致后续打线工序的异常或在检验工序中使电极不易识别。此外，在形成钝化层30之前，先在第一、第二电极21、22上形成与钝化层30具有较好接触的中间金属层40，从而避免第一、第二电极21、22因直接与钝化层30接触而在退火过程中因延展性差异而发生开裂等现象，避免破坏发光二极管晶粒的结构。
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 (3)

1.一种发光二极管的制作方法，包括：
提供一发光二极管磊晶结构，其包括磊晶层；
在磊晶层上形成第一电极和第二电极；
在磊晶层以及第一电极和第二电极上连续铺设一钝化层；
对第一电极和第二电极进行退火处理；以及
去除第一电极和第二电极上覆盖的钝化层，使第一电极和第二电极的上表面裸露于外；其中在磊晶层以及第一电极和第二电极上连续铺设一钝化层的步骤之前还包括在第一电极和第二电极上分别形成一中间金属层的步骤，该中间金属层与钝化层之间的结合力高于第一电极和第二电极与钝化层之间的结合力。
2.如权利要求1所述的发光二极管的制作方法，其特征在于：所述第一电极和第二电极的材料为金，所述中间金属层的材料为钛、镍、钨、铬、铝、钯或其合金，所述钝化层的材料为二氧化硅或氮化硅。
3.如权利要求2所述的发光二极管的制作方法，其特征在于：所述中间金属层的厚度为50埃至500埃。
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US13/942,713 US8846428B2 (en) 2012-10-10 2013-07-16 Method for manufacturing light emitting diode chip with electrodes having smooth surfaces
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104124311B (zh) * 2014-08-12 2016-08-24 厦门市三安光电科技有限公司 一种制作发光二极管钝化保护层的方法
US10381508B2 (en) 2014-11-19 2019-08-13 National Sun Yat-Sen University Light emitting element with an enhanced electroluminescence effect
TWI709661B (zh) * 2015-06-30 2020-11-11 晶元光電股份有限公司 半導體發光裝置及其形成方法
TWI652372B (zh) 2015-06-30 2019-03-01 晶元光電股份有限公司 半導體發光裝置及其形成方法
CN106252470B (zh) * 2016-08-30 2018-08-14 厦门市三安光电科技有限公司 一种氮化镓基发光二极管及其制作方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1945860A (zh) * 2005-10-06 2007-04-11 大连路美芯片科技有限公司 一种发光二极管的电极制备方法
CN101051661A (zh) * 2006-04-05 2007-10-10 三星电机株式会社 GaN基半导体发光器件及其制造方法
CN102263173A (zh) * 2010-05-28 2011-11-30 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管及其制造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61102732A (ja) * 1984-10-26 1986-05-21 Matsushita Electronics Corp 半導体素子の製造方法
JP3586293B2 (ja) * 1994-07-11 2004-11-10 ソニー株式会社 半導体発光素子
JP3292044B2 (ja) * 1996-05-31 2002-06-17 豊田合成株式会社 ｐ伝導形３族窒化物半導体の電極パッド及びそれを有した素子及び素子の製造方法
JP3736181B2 (ja) * 1998-05-13 2006-01-18 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体発光素子
JP3449535B2 (ja) * 1999-04-22 2003-09-22 ソニー株式会社 半導体素子の製造方法
JP2007158262A (ja) * 2005-12-08 2007-06-21 Rohm Co Ltd 半導体発光素子の製造方法
JP5057398B2 (ja) * 2008-08-05 2012-10-24 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子およびその製造方法
JP5081124B2 (ja) * 2008-10-28 2012-11-21 パナソニック株式会社 半導体発光素子の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1945860A (zh) * 2005-10-06 2007-04-11 大连路美芯片科技有限公司 一种发光二极管的电极制备方法
CN101051661A (zh) * 2006-04-05 2007-10-10 三星电机株式会社 GaN基半导体发光器件及其制造方法
CN102263173A (zh) * 2010-05-28 2011-11-30 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管及其制造方法

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