CN104124311A - 一种制作发光二极管钝化保护层的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种制作发光二极管钝化保护层的方法，包括步骤：在发光二极管生长完钝化保护层薄膜后，通过高温制程，使得金电极变硬，在粘附性的差异基础上，藉由膨胀系数的差异，以及电极高度差和薄膜应力的存在，金电极上钝化保护层薄膜会发生破裂或者脱落到金电极边缘，再采用超声振荡，将进一步加速脱落过程，然后利用带胶的有机膜剥离脱落的钝化保护层。本发明操作简便，效率更高，而且大大节省制作成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体发光器件的制造方法，更具体地为一种剥离金电极上钝化保护层的方法。
背景技术
固态发光器件的发光二极管具有低能耗，高寿命，稳定性好，体积小，响应速度快以及发光波长稳定等良好光电特性，被广泛应用于照明、家电、显示屏及指示灯等领域。此类型发光器件在光效、使用寿命等方面均已有可观的进步，有希望成为新一代照明及发光器件主流。
当光从光密介质射向光疏介质时，折射角大于某一数值时，光不再产生折射，而是发生全反射。为了降低全反射，可以通过降低折射率的差异，从而降低全反射。二氧化硅具有硬度高、耐磨性好、光透过率高、抗侵蚀能力强以及良好的介电性质。二氧化硅薄膜的折射率在1.4~1.6之间，常常用于发光二极管的光学保护薄膜。在常规的发光二极管芯片制作中，二氧化硅光学钝化膜的制作都会通过黄光光刻以及化学蚀刻，但是由于二氧化硅与金电极的粘附性比较差，直接剥离存在剥离不干净，图形不完整等问题。
发明内容
本发明旨在提出一种制作发光二极管光学钝化保护层的方法，适用于金电极的发光二极管。为了确保剥离图形的完整性，制作金电极时，其高度比透明导电层或者金属反射层高出500Å~50000Å，生长完钝化保护层薄膜后，通过高温制程，使得金电极变硬，在粘附性的差异基础上，藉由膨胀系数的差异，以及电极高度差和薄膜应力的存在，金电极上钝化保护层薄膜会发生破裂或者脱落到金电极边缘，再采用超声振荡，将进一步加速脱落过程，然后利用带胶的有机膜剥离脱落的钝化保护层。
进一步地，为了改善钝化保护层薄膜破裂至电极边缘处，金电极可做成倒梯形。相对业界常规的发光二极管钝化保护层的制作方法需要进行黄光光刻，然后化学蚀刻，最后去胶。本发明操作简便，效率更高，而且大大节省制作成本。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。
图1~6是本发明实施例1之制作发光二极管钝化保护层的工艺流程图。
图7~12是本发明实施例2之制作发光二极管钝化保护层的工艺流程图。
图示说明：衬底100，200；发光外延叠层101，201；导电层102，202；P型金电极103，203；N型金电极104，204；钝化保护层105，205；绝缘层206。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例
1
1）如图1所示，在蓝宝石衬底100生长发光外延叠层101，其从下至上依次包括：N型半导体层、发光层和P型半导体层；
2）如图2所示，利用干蚀刻工艺，从部分P型半导体层表面向下蚀刻，直至露出N型半导体层，并在P型半导体层上制作导电层102，导电层选用ITO透明导电层；
3）如图3所示，分别在ITO透明导电层和N型半导体层上制作P型金电极103和N型金电极104，为便于剥离，优选金电极的形状为倒梯形；P型金电极/N型金电极的最顶层金属为金，材质优选Cr/Pt/Au；为了确保剥离图形的完整性，优选P型金电极的高度大于ITO透明导电层，高度差在500Å~50000Å之间；
4）如图4所示，在金电极和裸露的导电层、N型半导体层上制作钝化保护层105，钝化保护层为硅基化合物，硅基化合物包括SiO2或SiN或SOG，在本实施例优选SiO2作为钝化保护层；钝化保护层可以通过溅射法或蒸发法或化学气相沉积法或分子束外延法或旋涂法形成，在本实施例优选通过化学气相沉积法形成，其厚度范围为1000Å~20000Å；
5）如图5所示，进行高温制程，使软金硬化，温度范围250℃~600℃，如此在粘附性的差异基础上（钝化层与金电极之间的粘附性、钝化层与外延层之间的粘附性存在差异），藉由膨胀系数的差异，以及电极高度差和薄膜应力的存在，使在金电极交接面的钝化保护层105破裂；
6）如图6所示，采用超声振荡，使金电极上的钝化保护层105进一步破裂并脱落；再采用蓝膜将金电极上的钝化保护层剥离；对发光二极管进行研磨和背镀，以及单一化。
实施例
2
1）如图7所示，在蓝宝石衬底200上生长从下至上包括N型半导体层、活性层和型P半导体层结构的发光外延叠层201；
2）如图8所示，利用干蚀刻工艺，从部分P型半导体层表面向下蚀刻，直至露出N型半导体层，并在P型半导体层上制作导电层202，导电层选用金属反射层，其材质为Ni/Ag/Ti/Pt；
3）如图9所示，于发光二极管表面形成绝缘层206，并预留出金电极窗口，使得绝缘层介于后续的P型金电极和N型金电极之间，绝缘层206材料可以选择SiN；
4）如图10所示，分别在金属反射层和N型半导体层上的预留电极窗口位置形成P型金电极203和N型金电极204；P型金电极/N型金电极的最顶层金属为金，材质优选Cr/Pt/Au，并且高度大于金属反射层，高度差在500Å~50000Å之间；
5）如图11所示，在金电极和裸露的导电层、N型半导体层上制作钝化保护层205，钝化保护层为硅基化合物，硅基化合物包括SiO2或SiN或SOG，在本实施例优选SOG作为钝化保护层；钝化保护层可以通过溅射法或蒸发法或化学气相沉积法或分子束外延法或旋涂法形成，在本实施例优选通过旋涂法形成，其厚度范围为1000Å~20000Å；
如图12所示，进行高温制程，使软金硬化，温度范围250℃~600℃，如此在粘附性的差异基础上，藉由膨胀系数的差异，以及电极高度差和薄膜应力的存在，使在金电极交接面的钝化保护层205破裂；再经过超声振荡，使金电极上的钝化保护层205进一步破裂并脱落；接着采用白膜将金电极上的钝化保护层剥离；对发光二极管进行研磨和背镀，以及单一化。
Claims (10)
1.一种制作发光二极管钝化保护层的方法，包括步骤：
提供一衬底；
在衬底上制作发光外延叠层，从下至上依次包括：N型半导体层、发光层和P型半导体层；
从部分P型半导体层往下蚀刻，直至裸露出部分N型半导体层；
在P型半导体层上制作导电层；
分别在导电层和N型半导体层上制作P型金电极和N型金电极；
在金电极和裸露的导电层、N型半导体层上制作钝化保护层；
进行高温制程，使软金硬化，从而使得钝化保护层在金电极交接面破裂；
采用超声振荡，使金电极上的钝化保护层进一步破裂并脱落；
采用带胶的有机膜将金电极上的钝化保护层剥离。
2.根据权利要求1所述的一种制作发光二极管钝化保护层的方法，其特征在于：P型金电极高度高于导电层，高度差为500Å~50000Å。
3.根据权利要求1所述的一种制作发光二极管钝化保护层的方法，其特征在于：金电极的形状为倒梯形。
4.根据权利要求1所述的一种制作发光二极管钝化保护层的方法，其特征在于：导电层为透明导电层或金属反射层。
5.根据权利要求1所述的一种制作发光二极管钝化保护层的方法，其特征在于：在P型半导体层上制作导电层之后，于发光二极管表面形成绝缘层，并预留出金电极窗口，使得绝缘层介于后续的P型金电极和N型金电极之间。
6.根据权利要求1所述的一种制作发光二极管钝化保护层的方法，其特征在于：钝化保护层为硅基化合物。
7.根据权利要求6所述的一种制作发光二极管钝化保护层的方法，其特征在于：硅基化合物为SiO2或SiN或SOG。
8.根据权利要求1所述的一种制作发光二极管钝化保护层的方法，其特征在于：钝化保护层通过溅射法或蒸发法或化学气相沉积法或分子束外延法或旋涂法形成。
9.根据权利要求1所述的一种制作发光二极管钝化保护层的方法，其特征在于：钝化保护层的厚度范围为1000Å~20000Å。
10.根据权利要求1所述的一种制作发光二极管钝化保护层的方法，其特征在于：高温制程的温度范围为250℃~600℃。
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