DE102006043843A1 - Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdiode mit vertikaler Struktur - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdiode mit vertikaler Struktur Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen einer vertikalen Leuchtdiode gemäß der Erfindung ermöglicht ein einfacheres Verfahren des einzelnen Trennens von Chips. Eine Leuchtstruktur wird auf einem Wachstumssubstrat mit einer Vielzahl von Vorrichtungsbereichen und wenigstens einem Vorrichtungs-Isolierbereich gebildet. Die Leuchtstruktur weist eine n-Typ-Mantelschicht, eine aktive Schicht und eine p-Typ-Mantelschicht auf, die der Reihe nach darin gebildet sind. Entsprechende p-Typ-Elektroden sind auf der Leuchtstruktur auf den Vorrichtungsbereichen gebildet. Ein Glassubstrat mit Durchgangslöchern, die darin ausgestanzt sind, wird auf den p-Elektroden vorgesehen, so dass die Durchgangslöcher entsprechend den p-Elektroden angeordnet sind. Ebenfalls werden die Durchgangslöcher mit Metall überzogen, um Leiterbahnen einer Metallüberzugschicht auf den p-Elektroden zu bilden. Dann wird das Wachstumssubstrat entfernt, um n-Elektroden auf der n-Typ-Mantelschicht zu bilden. Das Glassubstrat wird durch Ätzen entfernt.

Description

  • Für diese Anmeldung wird die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 2005-88894, angemeldet am 23. September 2005 beim koreanischen Patentamt, beansprucht, deren Offenbarung durch Bezugnahme hier vollständig eingeschlossen ist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdiode, welches insbesondere ein einfacheres Verfahren zum einzelnen Trennen von Chips ermöglicht.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Ein GaN-basierter Halbleiter mit einer Zusammensetzung, die durch AlxGayIn(1-x-y)N, mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ x + y ≤ 1 ausgedrückt wird, ist ein Halbleiter-Verbundmaterial, das zum Emittieren von blauem und ultraviolettem Licht geeignet ist. Dementsprechend wird der GaN-basierte Halbleiter in einer blaues oder grünes Licht emittierenden Diode verwendet. Die aktuell gebräuchlichen GaN-basierten LEDs werden in planare GaN-basierte LEDs und vertikale GaN-basierte LEDs eingeteilt. Die planare GaN-basierte LED weist in ihrem oberen Teil p- und n-Elektroden auf, welche in die gleiche Richtung ausgerichtet sind. Somit sollte die LED-Vorrichtung relativ groß sein, um eine ausreichende Licht emittierende Fläche zu erhalten. Aufgrund der Nähe zwischen den p- und n-Elektroden ist die planare GaN-basierte LED anfällig für elektrostatische Entladung (ESD = electrostatic discharge).
  • Statt der planaren GaN-basierten LED mit den vorgenannten Nachteilen kann eine vertikale GaN-basierte LED verwendet werden. Bei der vertikalen GaN-basierten LED sind die p- und n-Elektroden auf gegenüberliegenden GaN-basierten Epitaxialschichten gebildet. Bei einem Verfahren zur Herstellung der vertikalen GaN-basierten LED wird üblicherweise ein leitendes Substrat (zum Beispiel ein Si- oder GaAs-Substrat) verklebt und ein isolierendes Substrat (beispielsweise ein Saphirsubstrat) wird getrennt. In der koreanischen Patentanmeldung Nr. 2004-58479 wird ein Verfahren zur Herstellung einer vertikalen GaN-basierten LED offenbart, welches Vorgänge des Bondens des Si-Substrats, Trennens des Saphirsubstrats und Dicen (in Chips zerschneiden) des Si-Substrats aufweist.
  • 1a bis 1f sind Querschnittansichten, welche ein Verfahren zur Herstellung einer vertikalen GaN-basierten Leuchtdiode gemäß dem Stand der Technik darstellen. Zuerst werden, unter Bezugnahme auf 1a, eine n-Typ Mantelschicht 15a, eine aktive Schicht 15b und eine p-Typ Mantelschicht 15c der Reihe nach auf einem Saphirsubstrat 11 gebildet, um eine Licht emittierende Struktur 15 zu erhalten. Dann wird, wie in 1b dargestellt ist, ein Graben 20 gebildet, um die Licht emittierende Struktur 15 in einzelne Vorrichtungsbereiche zu trennen, und dann wird eine p-Elektrode auf der p-Typ Mantelschicht 15c jedes Vorrichtungsbereichs gebildet.
  • Anschließend wird, wie in 1c dargestellt, ein leitendes Substrat 21 aus beispielsweise Si an die p-Elektrode 16 mittels einer leitenden Klebeschicht aus beispielsweise Au 17 geklebt. Als Nächstes wird mit einem Laserstrahl 18 bestrahlt, um das Saphirsubstrat 11 durch Laser-Abheben zu trennen. Dadurch wird eine Struktur hergestellt, von der das Saphirsubstrat 11 entfernt ist, wie in 1d dargestellt. Dann wird, wie in 1e dargestellt, eine n-Elektrode 19 auf der n-Typ Mantelschicht 15a gebildet. Danach wird, wie in 1f dargestellt, die sich ergebende Struktur aus 1e in einzelne Chips geschnitten (Chips-Trennvorgang). Dadurch wird gleichzeitig eine Vielzahl vertikaler Leuchtdioden 10 hergestellt.
  • Bei diesem herkömmlichen Verfahren wird das leitende Substrat 21 in einzelne Vorrichtungen geschnitten, um Chips zu trennen. Das Schneiden des leitenden Substrats 21 erfordert jedoch komplizierte Vorgänge wie beispielsweise Dicen, in Chips Zerschneiden und Brechen. Hier wird bei dem Vorgang des Dicens das Substrat 21 mit einer Trennscheibe geschnitten. Somit werden durch diesen Schneidevorgang die Herstellungskosten erhöht und der Gesamtvorgang verzögert. Des Weiteren setzt das Si-Substrat oder GaAs-Substrat, das als leitendes Substrat 21 verwendet wird, Wärme nur schlecht aufgrund geringer Wärmeleitfähigkeit frei, was ebenfalls die Eigenschaften der Vorrichtung verschlechtert, wenn ein hoher Strom angelegt wird. Des Weiteren wird das leitende Substrat 21 bei einer hohen Temperatur von 200°C oder mehr verklebt, so dass die Leuchtstruktur 15 bruchanfällig ist. Zusätzlich zu der GaN-basierten LED kann das Problem beim Herstellen der vertikalen LED auftreten, für die andere Gruppe III–V AlGaInP-basierte oder AlGaAs-basierte Verbund-Halbleiter verwendet werden.
    •
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die vorgenannten Probleme im Stand der Technik zu lösen, und es ist somit ein Ziel gemäß bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer vertikalen Leuchtdiode vorzusehen, welches ein einfacheres Verfahren zum einzelnen Trennen von Chips ermöglicht, Brüche in einer Leuchtstruktur vermeidet und die Wärmeabgabeeigenschaften verbessert.
  • Gemäß einem Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer vertikalen Leuchtdiode vorgesehen, welches die folgenden Schritte aufweist:
    Bilden einer Leuchtstruktur mit einer n-Typ Mantelschicht, einer aktiven Schicht und einer p-Typ Mantelschicht, die der Reihe nach darin auf einem Wachstumssubstrat mit einer Vielzahl von Vorrichtungsbereichen und wenigstens einem Vorrichtungs-Isolierbereich gebildet sind;
    Bilden entsprechender p-Typ Elektroden auf der Leuchtstruktur auf den Vorrichtungsbereichen;
    Vorsehen eines Glassubstrats mit darin ausgestanzten Durchgangslöchern auf den p-Elektroden, so dass die Durchgangslöcher entsprechend den p-Elektroden angeordnet sind;
    Überziehen der Durchgangslöcher mit Metall, um Leiterbahnen einer Metallüberzugschicht auf den p-Elektroden zu bilden;
    Entfernen des Wachstumssubstrats, um n-Elektroden auf der n-Typ Mantelschicht zu bilden; und
    Entfernen des Glassubstrats durch Ätzen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Schritt des Vorsehens des Glassubstrats auf den p-Elektroden:
    Kleben des Glassubstrats auf die darin ausgestanzten Durchgangslöcher auf die p-Elektroden.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfasst der Schritt des Vorsehens des Glassubstrats auf den p-Elektroden:
    Kleben des Glassubstrats auf die p-Elektroden;
    Ausstanzen der Durchgangslöcher in dem Glassubstrat, so dass die Durchgangslöcher auf den entsprechenden p-Elektroden angeordnet sind.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Herstellungsverfahren weiter: zwischen dem Schritt des Bildens der Leuchtstruktur und dem Bilden der p-Elektroden Bilden eines Grabens in der Leuchtstruktur auf dem Vorrichtungs-Isolierbereich, um die Leuchtstruktur in einzelne Vorrichtungsbereiche zu trennen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Herstellungsverfahren weiter auf: nach dem Bilden der p-Elektroden Bilden eines Grabens in der Leuchtstruktur auf dem Vorrichtungs-Isolierbereich, um die Leuchtstruktur in einzelne Vorrichtungsbereiche zu trennen.
  • Die Metallüberzugschicht weist ein Metall auf, das aus der Gruppe bestehend aus Au, Cu, Ni, Ag, Cr, W, Al, Pt, Sn, Pb, Fe, Ti, Mo und deren Legierungen gewählt ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren zur Herstellung weiter auf: vor dem Bilden der Leiterbahnen der Metallüberzugschicht Bilden einer Metallüberzug-Keimschicht auf den p-Elektroden. Hier wird die Metallüberzug-Keimschicht durch chemische Beschichtung oder Ablagerung gebildet.
  • Gemäß der Erfindung wird der Schritt des Entfernens des Wachstumssubstrats mittels eines physikalischen, chemischen oder mechanischen Verfahrens durchgeführt. Zum Beispiel kann das Wachstumssubstrat entfernt werden durch Laser-Abheben (LLO = Laser Lift-Off), chemisch-mechanisches Polieren (CMP = chemical mechanical polishing) oder Ätzen. Das Glassubstrat und die Leiterbahnen der Metallüberzugschicht dienen als Stützelement, wenn das Wachstumssubstrat entfernt wird.
  • Die n-Typ Mantelschicht, die aktive Schicht und die p-Typ Mantelschicht sind aus einem Gruppe III–V Halbleiter-Verbundmaterial. Hier kann das Wachstumssubstrat ein isolierendes oder leitendes Substrat sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bestehen die n-Typ Mantelschicht, die aktive Schicht und die p-Typ Mantelschicht aus einem Halbleitermaterial mit einer Zusammensetzung, die durch AlxGayIn(1-x-y)N, mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ x + y ≤ 1 ausgedrückt wird. Hier weist das Wachstumssubstrat ein Saphirsubstrat auf.
  • Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die n-Typ Mantelschicht, die aktive Schicht und die p-Typ Mantelschicht aus einem Halbleitermaterial mit einer Zusammensetzung, die durch AlxGayIn(1-x-y)P, mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ x + y ≤ 1 ausgedrückt wird.
  • Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die n-Typ Mantelschicht, die aktive Schicht und die p-Typ Mantelschicht aus einem Halbleitermaterial mit einer Zusammensetzung, die durch AlxGa1-xAs, mit 0 ≤ x ≤ 1 ausgedrückt wird.
  • Gemäß der Erfindung können Chips einzeln bequem durch Ätzen des Glassubstrats ohne den Verfahrensschritt des Dicens oder in Chips Zerteilens getrennt werden. Dadurch werden Herstellungskosten und Zeit eingespart. Des Weiteren wird das leitende Substrat durch Metallüberzug gebildet, wodurch Brüche, die während des Bondens des herkömmlichen leitenden Substrats auftreten, verhindert werden.
    •
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden besser verständlich anhand der nachfolgenden genauen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen:
  • 1a bis 1f Querschnittansichten zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung einer vertikalen Leuchtdiode gemäß dem Stand der Technik sind;
  • 2 bis 8 Querschnittansichten zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung einer vertikalen Leuchtdiode gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Die vorliegende Erfindung wird nun nachstehend ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind, beschrieben. Die Erfindung kann jedoch in vielen unterschiedlichen Formen vorliegen und sollte nicht als auf die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt verstanden werden. Eher sind diese Ausführungsformen dazu vorgesehen, dass die Beschreibung gründlich und vollständig ist, und sie werden dem Durchschnittsfachmann den Schutzbereich der Erfindung vollständig vermitteln. In den Zeichnungen können die Formen und Abmessungen aus Gründen der Klarheit übertrieben sein, und gleiche Bezugsziffern werden durchgehend verwendet, um gleiche oder ähnliche Bestandteile zu kennzeichnen.
  • 2 bis 8 sind Querschnittansichten zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung einer vertikalen Leuchtdiode gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Beim Herstellen der Leuchtdiode wird ein Saphirsubstrat als Wachstumssubstrat verwendet, und ein GaN-basierter Halbleiter mit einer Zusammensetzung, die durch AlxGayIn(1-x-y)N, mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ x + y ≤ 1 ausgedrückt wird, wird für eine Leuchtstruktur verwendet.
  • Zunächst werden, unter Bezugnahme auf 2, eine n-Typ Mantelschicht 115a, eine aktive Schicht 115b und eine p-Typ Mantelschicht 115c der Reihe nach auf einem Saphirsubstrat 101 gebildet. Dadurch wird eine Leuchtstruktur 115 auf dem Saphirsubstrat 101 gebildet. Das Saphirsubstrat 101 mit der darin gebildeten Leuchtstruktur 115 weist eine Vielzahl von Vorrichtungsbereichen A und wenigstens einen Vorrichtungs-Isolierbereich B auf. Die Vorrichtungsbereiche A entsprechen Bereichen, auf denen Leuchtdioden-Chips gebildet werden, und der Vorrichtungs-Isolierbereich B entspricht der Grenze zwischen den Chips.
  • Dann wird, wie in 3 dargestellt, die Leuchtstruktur 115 von dem Vorrichtungs-Isolierbereich B entfernt, um einen Graben 120 zum Trennen von Vorrichtungen zu bilden. Dadurch wird die Leuchtstruktur 115 in einzelne Vorrichtungsbereiche getrennt. Als Nächstes werden die entsprechenden p-Elektroden 106 auf der p-Typ Mantelschicht 115c der Vorrichtungsbereiche gebildet. Zum Beispiel können die p-Elektroden 106 aus einer Pt/Au-Schicht, einer Ni/Au-Schicht oder einer Ni/Ag/Pt-Schicht gebildet sein. Die p-Elektroden 106 bilden einen ohmschen Kontakt mit der p-Typ Halbleiter-Mantelschicht 115c.
  • Alternativ kann dem Verfahren des Bildens des Grabens 120 zum Trennen der Vorrichtungen ein Verfahren zum Bilden der p-Elektroden 106 vorausgehen. Das heißt, die p-Elektroden 106 werden zuerst auf der p-Typ Mantelschicht 115c gebildet, und dann wird der Graben 120 zum Trennen der Vorrichtungen in dem Vorrichtungs-Isolierbereich B gebildet. Somit kann die Leuchtstruktur 115 in einzelne Vorrichtungen getrennt werden.
  • Als Nächstes wird, wie in 4 dargestellt, eine Metallüberzug-Keimschicht 108 auf den p-Elektroden 106 der Vorrichtungsbereiche A mittels chemischen Beschichtens oder Ablagerung wie beispielsweise Sputtern gebildet. Die Metallüberzug-Keimschicht 108 dient als Keim, um ein späteres galvanisches Beschichtungsverfahren problemlos durchzuführen.
  • Danach wird das Glassubstrat 110 auf die p-Elektroden 106 unter Verwendung einer Klebeschicht 110a (Bondingschicht) aus einem Trockenfilm geklebt. Das Glassubstrat 110 weist Durchgangslöcher 130 auf, die darin vor dem Bonden ausgestanzt sind. Das Glassubstrat 110 wird beim Bonden mit den p-Elektroden 106 ausgerichtet, so dass die Durchgangslöcher 130 entsprechend den p-Elektroden 106 angeordnet sind. Dementsprechend ist die Metallüberzug-Keimschicht 108 durch die Durchgangslöcher 130 freigelegt.
  • Alternativ kann das Glassubstrat 110 ohne die Durchgangslöcher auf die p-Elektroden 106 geklebt werden, und dann können die Durchgangslöcher 130 darin durch Nass- oder Trockenätzen gebildet werden. Die Durchgangslöcher 130 werden, wenn sie in dem auf die p-Elektroden 106 geklebten Glassubstrat 110 gebildet werden, entsprechend den p-Elektroden 106 der Vorrichtungsbereiche A angeordnet.
  • Danach werden, wie in 5 dargestellt, die Durchgangslöcher 130 mit einem Metall überzogen, um selektiv Leiterbahnen einer Metallüberzugschicht 116 auf den p-Elektroden 106 nur in den Vorrichtungsbereichen A zu bilden. Das heißt, dass das Glassubstrat 110 mit den darin gebildeten Durchgangslöchern 130 als Maske dient, um die Metallüberzug-Keimschicht 108 der p-Elektroden 106 elektrisch zu überziehen. Die Metallüberzugschicht 116 weist ein Metall, das aus einer Gruppe bestehend aus Au, Cu, Ni, Ag, Cr, W, Al, Pt, Sn, Pb, Fe, Ti, Mo und deren Legierungen ausgewählt ist, auf. Wie in 5 dargestellt, ist die Metallüberzugschicht 116 als einzelne Schicht strukturiert, sie kann aber eine Multischichtstruktur aufweisen.
  • Anschließend wird, wie in 6 dargestellt, ein physikalisches, chemisches oder mechanisches Verfahren (zum Beispiel Laser-Abheben) verwendet, um das Saphirsubstrat 101 von der Leuchtstruktur 115 zu trennen oder zu entfernen. Hier dienen das Glassubstrat 110 und die Metallüberzugschicht 116 als stützendes Substrat. Das Saphirsubstrat 101 ist entfernbar durch Ätzen, chemisch-mechanisches Polieren (CMP) oder Läppen statt des Laser-Abhebens.
  • Dann werden, wie in 7 dargestellt, n-Elektroden 119 auf der n-Typ Mantelschicht 115a gebildet, welche aufgrund des Entfernens des Saphirsubstrats 101 freigelegt ist. Die n-Elektroden sind aus einem Material hergestellt, das aus einer Gruppe bestehend aus Ti, Cr und Al ausgewählt ist und sind durch mit Leiterbahnen Versehen einer Metallschicht durch ein Abhebeverfahren gebildet. 7 zeigt eine zu der Struktur aus 6 umgekehrte Struktur. Vorzugsweise wird vor dem Bilden der n-Elektroden 119 die Oberfläche der n-Mantelschicht 115a, die durch Entfernen des Saphirsubstrats 101 freigelegt ist, gewaschen und geätzt.
  • Danach wird, wie in 8 dargestellt, das Glassubstrat 110 durch Ätzen entfernt. Das Glassubstrat 110 kann zum Beispiel leicht unter Verwendung eines HF- basierten Ätzmittels entfernt werden. Dadurch wird eine Vielzahl vertikaler Leuchtdioden 100 erzeugt, die in einzelne Vorrichtungen getrennt sind.
  • Wie oben beschrieben wird gemäß der Ausführungsform der Erfindung das Glassubstrat 110 geätzt, um die Leuchtdioden 100 leicht in einzelne Vorrichtungen zu trennen, ohne Dicen oder in Chips Zerschneiden durchführen zu müssen. Dadurch werden Herstellungskosten und Zeit gespart, die bei dem Verfahren des Dicens höher sind.
  • Des Weiteren wird gemäß der Ausführungsform der Erfindung das Metallüberziehen bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck statt des Bondens des leitenden Substrats wie im Stand der Technik durchgeführt. Dadurch wird vermieden, dass sich die Eigenschaften der p-Elektroden verschlechtern und diese brechen, was durch das Bonden des leitenden Substrats entstehen kann. Des Weiteren wird die Metallüberzugschicht 116 aus einem Metall (zum Beispiel Au, Cu, Ni) mit hoher Wärmeleitfähigkeit als leitendes Substrat der einzelnen Diode 100 verwendet, wodurch bessere Wärmefreisetz-Wirkung erhalten wird. Somit wird eine Verschlechterung der Eigenschaften des LED-Chips selbst bei einem hohen Strom verhindert.
  • In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird das Saphirsubstrat 101 als Wachstumssubstrat verwendet, und die Leuchtstruktur ist aus einem Halbleiter-Material gebildet, deren Zusammensetzung durch AlxGayIn(1-x-y)N, mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ x + y ≤ 1, ausgedrückt wird. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf begrenzt und es können andere Gruppe III–V Verbund-Halbleiter verwendet werden.
  • Zum Beispiel kann in einer anderen Ausführungsform der Erfindung das Saphirsubstrat 101 durch ein GaAs-Substrat ersetzt werden, und für die Leuchtstruktur 115 kann ein Halbleiter-Material mit einer Zusammensetzung, die durch AlxGayIn(1-x-y)P, mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ x + y ≤ 1, ausgedrückt wird, statt des Halbleitermaterials mit einer Zusammensetzung, die durch AlxGayIn(1-x-y)N, mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ x + y ≤ 1, ausgedrückt wird, verwendet werden. Des Weiteren kann in einer weiteren anderen Ausführungsform das Saphirsubstrat 101 durch ein GaAs-Substrat ersetzt werden, und für die Leuchtstruktur 115 kann ein Halbleitermaterial mit einer Zusammensetzung, die durch AlxGa1-xAs, mit 0 ≤ x ≤ 1 ausgedrückt wird, verwendet werden.
  • Wie oben beschrieben, wird gemäß bevorzugten Ausführungsformen ein Glassubstrat geätzt, um leicht einzelne Chips trennen zu können, ohne Dicen oder in Chips Zerschneiden durchzuführen. Dadurch wird ein Anstieg der Herstellungskosten und -zeit, der ein Ergebnis des Dicens oder in Chips Zerschneidens ist, reduziert. Ebenfalls wird ein leitendes Substrat durch Metallüberzug statt Bonden gebildet, wodurch das Substrat bruchfrei gemacht wird. Des Weiteren wird ein Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit als leitendes Substrat einer einzelnen Leuchtdiode verwendet, wodurch bessere Wärmefreisetz-Wirkung erhalten wird.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurde, wird dem Fachmann offensichtlich sein, dass Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich wie durch die beigefügten Ansprüche definiert zu verlassen.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung einer vertikalen Leuchtdiode, welches die folgenden Schritte aufweist: Bilden einer Leuchtstruktur mit einer n-Typ Mantelschicht, einer aktiven Schicht und einer p-Typ Mantelschicht, die der Reihe nach darin auf einem Wachstumssubstrat mit einer Vielzahl von Vorrichtungsbereichen und wenigstens einem Vorrichtungs-Isolierbereich gebildet werden; Bilden entsprechender p-Typ Elektroden auf der Leuchtstruktur auf den Vorrichtungsbereichen; Vorsehen eines Glassubstrats mit darin ausgestanzten Durchgangslöchern auf den p-Elektroden, so dass die Durchgangslöcher entsprechend den p-Elektroden angeordnet sind; Überziehen der Durchgangslöcher mit Metall, um Leiterbahnen einer Metallüberzugschicht auf den p-Elektroden zu bilden; Entfernen des Wachstumssubstrats, um n-Elektroden auf der n-Typ Mantelschicht zu bilden; und Entfernen des Glassubstrats durch Ätzen.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Vorsehens des Glassubstrats auf den p-Elektroden aufweist: Bonden des Glassubstrats mit den darin ausgestanzten Durchgangslöchern auf die p-Elektroden.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Vorsehens des Glassubstrats auf den p-Elektroden aufweist: Bonden des Glassubstrats auf die p-Elektroden; Ausstanzen der Durchgangslöcher in dem Glassubstrat, so dass die Durchgangslöcher auf den entsprechenden p-Elektroden angeordnet sind.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es weiter umfasst: zwischen dem Schritt des Bildens der Leuchtstruktur und dem Bilden der p-Elektroden Bilden eines Grabens in der Leuchtstruktur auf dem Vorrichtungs-Isolierbereich, um die Leuchtstruktur in einzelne Vorrichtungsbereiche zu trennen.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es weiter umfasst: nach dem Bilden der p-Elektroden Bilden eines Grabens in der Leuchtstruktur auf dem Vorrichtungs-Isolierbereich, um die Leuchtstruktur in einzelne Vorrichtungsbereiche zu trennen.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallüberzugschicht ein Metall aufweist, das aus der Gruppe bestehend aus Au, Cu, Ni, Ag, Cr, W, Al, Pt, Sn, Pb, Fe, Ti, Mo und deren Legierungen ausgewählt ist.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es weiter umfasst: vor dem Bilden der Leiterbahnen der Metallüberzugschicht Bilden einer Metallüberzug-Keimschicht auf den p-Elektroden.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallüberzug-Keimschicht durch chemische Beschichtung oder Ablagerung gebildet wird.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Entfernens des Wachstumssubstrats mittels eines physikalischen, chemischen oder mechanischen Verfahrens durchgeführt wird.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Wachstumssubstrat durch Laser-Abheben entfernt wird.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die n-Typ Mantelschicht, die aktive Schicht und die p-Typ Mantelschicht aus einem Gruppe III–V Halbleiter-Verbundmaterial bestehen.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die n-Typ Mantelschicht, die aktive Schicht und die p-Typ Mantelschicht aus einem Halbleitermaterial mit einer Zusammensetzung, die durch AlxGayIn(1-x-y)N, mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ x + y ≤ 1, ausgedrückt wird, bestehen.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Wachstumssubstrat ein Saphirsubstrat aufweist.
  14. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die n-Typ Mantelschicht, die aktive Schicht und die p-Typ Mantelschicht aus einem Halbleitermaterial mit einer Zusammensetzung, die durch AlxGayIn(1-x-y)P, mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ x + y ≤ 1 ausgedrückt wird, bestehen.
  15. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die n-Typ Mantelschicht, die aktive Schicht und die p-Typ Mantelschicht aus einem Halbleitermaterial mit einer Zusammensetzung, die durch AlxGa1-xAs, mit 0 ≤ x ≤ 1 ausgedrückt wird, bestehen.
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