Iii族半導體發光器件倒裝結構的制作方法
【技術領域】
[0001] 本申請設及半導體照明技術領域,具體地說,是設及一種III族半導體發光器件 倒裝結構的制作方法。
【背景技術】
[0002] 傳統發光二極管采用正裝結構,一般透明導電層采用高穿透率的材料,如ITO、 AZO…等,而電極一般采用Cr/Pt/Au等,然而在倒裝結構中,有源層激發的光直接從電極的 另一面襯底發出,所W對P型電極的要求変成覆蓋在整面P型氮化物半導體層的高反射材 料來當反射鏡結構,第一種是在P型氮化物半導體層上鍛高穿透率的透明電極再加上高反 射金屬,例如口0/Ag等,另一種是在P型氮化物半導體層上直接鍛上高反射率的金屬同時 作為歐姆接觸層和反射鏡,例如Ag、A1等,不管選用哪一種方法,后面必須使用金屬保護層 (guardmetal),覆蓋高反射材料,W避免不穩定,再蝕刻多個孔洞(vias),結構示意圖如圖 1,整面覆蓋第一絕緣層,開孔存取n型氮化物半導體層及金屬保護層,再鍛P型接觸金屬與 N型接觸金屬,整面再覆蓋第二絕緣層,開孔存取P型接觸金屬與N型接觸金屬,最后鍛倒裝 P型電極和N型電極,由于蝕刻孔洞的精度要求比較高,所W工藝復雜,生產成本也較高。
【發明內容】
[0003] 為了解決在上述現有技術中出現的問題,本發明的目的是提供一種III族半導體 發光器件倒裝結構的制作方法,包括步驟:
[0004]自下而上依次生長襯底、緩沖層、n型氮化物半導體層、有源層和P型氮化物半導 體層形成外延結構,所述外延結構的上表面為P型氮化物半導體層的上表面;
[0005] 沉積透明導電層在所述P型氮化物半導體上表面,并利用黃光蝕刻制程定義線凸 形臺面圖案,再蝕刻透明導電層、P型氮化物半導體層和有源層,暴露n型氮化物半導體層, 再用蝕刻溶液將透明導電層內縮,最后去除光阻,得到線凸形臺面,且所述線凸形臺面的上 表面有透明導電層,其中,所述線凸形臺面包括;第一上表面、側表面和第二上表面,所述第 一上表面和第二上表面分別與所述側表面形成L形結構,所述線凸形臺面的第一上表面為 P型氮化物半導體層的上表面,所述線凸形臺面的第二上表面為所述n型氮化物半導體層 的上表面;
[0006] 黃光蝕刻制程定義隔離槽,再蝕刻n型氮化物半導體層和緩沖層、而暴露襯底,最 后去除光阻;
[0007] 利用黃光蝕刻制程定義P型接觸金屬與透明導電層及N型接觸金屬與所述線凸形 臺面的第二上表面的連接圖案,再蝕刻第一絕緣層結構的連接圖案,最后去除光阻,得到第 一絕緣層結構;
[000引黃光剝離制程定義P型接觸金屬與N型接觸金屬的圖案,同時沉積P型接觸金屬 與N型接觸金屬,然后利用剝離制程,再去除光阻,得到P型接觸金屬、N型接觸金屬;
[0009]沉積第二絕緣層結構,利用黃光蝕刻制程定義開孔存取P型接觸金屬與N型接觸 金屬的圖案,再蝕刻第二絕緣層結構的開孔圖案,最后去除光阻;
[0010] 黃光剝離制程定義倒裝P型電極與倒裝N型電極的圖案,沉積倒裝P型電極與倒 裝N型電極,后利用剝離制程,再去除光阻,得到圓片;
[0011] 將圓片進行減薄、劃片、裂片、測試、分選。
[0012] 優選地,所述第一絕緣層結構,位于所述第一上表面、側表面、第二上表面、透明導 電層W及隔離槽上。
[0013] 優選地,所述第一絕緣層結構為單層氧化物絕緣層,所述單層氧化物絕緣層的材 料為=氧化二侶、二氧化娃、二氧化鐵、五氧化二粗、五氧化二魄、氮氧化娃W及氮化娃中的 一種。
[0014] 優選地,所述單層氧化物絕緣層的厚度為30-2000nm。
[0015] 優選地,所述P型接觸金屬為整面金屬,該P型接觸金屬的下端設置在所述第一絕 緣層結構表面上及透明導電層上;
[0016] 所述N型接觸金屬為整面金屬,該N型接觸金屬的下端設置在所述第一絕緣層結 構表面上及所述第二上表面上。
[0017] 優選地,所述P型接觸金屬,包括;P型線電極和正裝P型焊盤,所述正裝P型焊盤 的下端設置在所述第一絕緣層結構表面上,所述P型線電極的下端設置在所述第一絕緣層 結構表面及透明導電層上;
[001引所述N型接觸金屬,包括;N型線電極和正裝N型焊盤,所述正裝N型焊盤的下端 設置在所述第一絕緣層結構表面上,所述N型線電極的下端設置在所述第一絕緣層結構W 及第二上表面上。
[0019] 優選地,所述P型接觸金屬和N型接觸金屬結構相同,且均為由內向外依次排列的 第一Ni層、A1層、第二Ni層、Au層W及第SNi層組成,或由內向外依次排列的Ti層、A1 層、第二Ni層、Au層W及第SNi層組成,或由內向外依次排列的Ti層、A1層W及第SNi 層組成,或由內向外依次排列的第一Ni層、A1層、第二Ni層、Pt層、Au層W及第SNi層組 成,或由內向外依次排列的化層、Pt層、Au層W及第SNi層組成,或由內向外依次排列的 第一Ni層、A1層、W及第SNi層組成,或由化層組成,其中,化層的厚度為50-3000皿,第 一Ni層的厚度為0. 3-300皿,A1層的厚度為50-3000皿,第二Ni層的厚度為10-300皿,Pt 層的厚度為10-300皿,Au層的厚度為10-3000皿,第SNi層的厚度為0. 3-300皿。
[0020] 優選地,所述第二絕緣層結構位于所述第一絕緣層結構的上表面、P型接觸金屬的 上表面W及N型接觸金屬的上表面。
[0021] 優選地,所述第二絕緣層結構的結構為單層氧化物絕緣層,所述單層氧化物絕緣 層的材料為=氧化二侶、二氧化娃、二氧化鐵、五氧化二粗、五氧化二魄、氮氧化娃W及氮化 娃中的一種,所述單層氧化物絕緣層的厚度為30-2000nm。
[0022] 優選地,所述倒裝P型電極的下端設置在所述P型接觸金屬W及第二絕緣層結構 的表面上;
[0023] 所述倒裝N型電極的下端設置在所述N型接觸金屬W及第二絕緣層結構表面上。
[0024] 優選地,所述倒裝P型電極與倒裝N型電極結構相同,進一步為,由內向外依次排 列的Ti層、第二Ni層、Au層組成,或由內向外依次排列的中間化層、Pt層、Au層、第二Ni 層、Pt層、第二Ni層、AuSn層組成,或由內向外依次排列的第一Ni層、A1層、第二Ni層、Au 層組成,或由內向外依次排列的中間&層、Pt層、Au層組成,或由內向外依次排列的第一Ni層、A1層、中間化層、第二Ni層W及Au層組成,或由內向外依次排列的第一Ni層、A1層、 第二Ni層、Pt層、Au層組成,其中,所述第一Ni層的厚度為0. 4-3nm,第二Ni層的厚度為 10-300nm,Ti層的厚度為10-300nm,A1層的厚度為50-300nm,Au層的厚度為20-3000nm, 中間化層的厚度為10-300皿,Pt層的厚度為10-300皿,AuSn層的厚度為1000-5000皿。
[0025] 與現有技術相比,本申請所述的III族半導體發光器件倒裝結構的制作方法,具 有W下優點:
[0026] (1)本發明一律采用線凸形臺面技術取代現有技術中的多個孔洞(vias)技術。
[0027] (2)本發明的第一步驟可將透明導電層與線凸形臺面圖案一起制作,不但簡化了 一道制程,也解決了透明導電層與線凸形臺面圖案對準的問題。
[002引 (3)本發明新結構假如使用第一絕緣層結構8-1為單層氧化物絕緣層,然后鍛P型 接觸金屬9、N型接觸金屬10,所述P型接觸金屬9、N型接觸金屬10包括P型線電極15、N 型線電極17W及正裝P型焊盤16與正裝N型焊盤18,此結構圖2e就是正裝結構,可在此 步驟可測出正裝的光電特性,可利用此步驟推測倒裝的光電特性,假如推測沒有達到倒裝 的光電特性,可W在此步驟可WW正裝出貨。
[0029] 當然,實施本申請的任一產品必不一定需要同時達到W上所述的所有技術效果。
【附圖說明】
[0030] 此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解,構成本申請的一部分,本申 請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請,并不構成對本申請的不當限定。在附圖中:
[0031] 圖1是現有的III族氮化物半導體發光器件的倒裝結構示意圖;
[0032] 圖2a-圖2g實施例1中倒裝LED巧片的制作流程各步驟對應的結構示意圖;
[0033] 圖3a-圖3b現有技術中多個孔洞(vias)的俯視圖W