一種iii族半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體照明技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是涉及一種III族半導(dǎo)體發(fā)光器件 的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氮化鎵基發(fā)光二極管的發(fā)光效率近些年得到了很大程度上的提高，但外部量子效 率、電流分布均勻性已經(jīng)成為制約發(fā)光二極管性能進(jìn)一步提高的主要技術(shù)瓶頸?，F(xiàn)有技術(shù) 中藍(lán)寶石襯底上氮化鎵基發(fā)光二極管會(huì)因其P/N型電極均沉積于襯底同一則，其P型電極、 N型電極一般包括線接合焊盤以及線電極，由于N型電極的線接合焊盤要用來(lái)焊接金球（金 球直徑一般為75um)，因此N型電極線接合焊盤尺寸設(shè)計(jì)的較大，這樣就導(dǎo)致有源層蝕刻面 積過(guò)大。
[0003] 為了解決藍(lán)寶石襯底上氮化鎵基發(fā)光二極管存在有源層蝕刻面積過(guò)大問題，目前 解決方法如下：
[0004] 1、由激光剝離技術(shù)將襯底與氮化物半導(dǎo)體層相剝離而制造垂直式發(fā)光器件，雖然 垂直結(jié)構(gòu)發(fā)光二極管技術(shù)解決了傳統(tǒng)藍(lán)寶石襯底上氮化鎵基發(fā)光二極管存在的問題，如散 熱、有源層蝕刻面積過(guò)大、電流分布均勻性等問題，但是襯底剝離工藝復(fù)雜，成本高昂且良 率過(guò)低。
[0005] 2、通過(guò)在藍(lán)寶石襯底里形成多個(gè)藍(lán)寶石孔，藍(lán)寶石襯底孔壁和底部沉積一種N型 半導(dǎo)體金屬，并且每個(gè)孔被填滿另一種金屬以形成一個(gè)N型電極觸點(diǎn)進(jìn)而形成垂直結(jié)構(gòu)發(fā) 光二極管。但是此方案存在藍(lán)寶石鉆多個(gè)孔工藝復(fù)雜，成本高昂并且工藝可靠性較低等問 題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決在上述現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的問題，本發(fā)明的目的是提供一種III族半導(dǎo)體 發(fā)光器件的制作方法，以解決有源層蝕刻過(guò)多的問題，增加有源層從而改善光電特性，并通 過(guò)提供的新結(jié)構(gòu)讓電流分布更均勻及增加抗靜電的能力。
[0007] 本發(fā)明提供了一種III族半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作方法，包括以下步驟：
[0008] 襯底、緩沖層、n型氮化物半導(dǎo)體層、有源層和P型氮化物半導(dǎo)體層自下而上依次 生長(zhǎng)形成外延結(jié)構(gòu)，所述外延結(jié)構(gòu)的上表面為所述P型氮化物半導(dǎo)體層的上表面；
[0009] 沉積透明導(dǎo)電層在P型氮化物半導(dǎo)體層上，并利用黃光蝕刻制程定義凸臺(tái)圖案， 再蝕刻透明導(dǎo)電層、P型氮化物半導(dǎo)體層和有源層，而暴露n型氮化物半導(dǎo)體層，再用蝕刻 溶液將透明導(dǎo)電層內(nèi)縮，后去除光阻，得到凸臺(tái)，且所述凸臺(tái)的上表面有透明導(dǎo)電層；
[0010] 沉積絕緣層在透明導(dǎo)電層的上表面及所述凸臺(tái)的表面上，利用黃光剝離制程定義 P型線電極和N型線電極的圖案，再蝕刻絕緣層，沉積P型線電極和N型線電極后利用剝離 制程，最后去除光阻，其中，所述N型線電極沉積在所述凸臺(tái)上，所述N型線電極下方的有源 層被蝕刻掉；
[0011] 黃光剝離制程定義P型焊盤和N型焊盤的圖案，同時(shí)沉積P型焊盤和N型焊盤后 利用剝離制程，再去除光阻，制成圓片，其中，所述N型焊盤沉積在所述有源層的上方；
[0012] 最后將所述圓片進(jìn)行減薄、劃片、裂片、測(cè)試、分選。
[0013] 優(yōu)選地，所述P型焊盤沉積于所述絕緣層上；
[0014] 所述P型線電極沉積于所述透明導(dǎo)電層上、或沉積于所述透明導(dǎo)電層及絕緣層之 間。
[0015] 優(yōu)選地，所述N型焊盤沉積于所述絕緣層上；
[0016] 所述N型線電極沉積于所述n型氮化物半導(dǎo)體層上、或沉積于所述n型氮化物半 導(dǎo)體層及絕緣層之間。
[0017] 優(yōu)選地，所述P型焊盤和N型焊盤結(jié)構(gòu)相同，進(jìn)一步地，所述P型焊盤和N型焊盤 為由內(nèi)向外依次排列的第一Ni層、A1層、中間Cr層、第二Ni層以及Au層組成，或由內(nèi)向 外依次排列的第一Ni層、A1層、中間Cr層、Pt層、Au層組成，或由內(nèi)向外依次排列的第一 Ni層、A1層、第二Ni層、Pt層、Au層組成，或由內(nèi)向外依次排列的第一Ni層、A1層、Ti層、 Pt層以及Au層組成，或由內(nèi)向外依次排列的第一Ni層、A1層、Ti層、Pt層、Ti層、Pt層、 Ti層、Pt層以及Au層組成，或由內(nèi)向外依次排列的第一Cr層、A1層、中間Cr層、Pt層、Au 層組成，或由內(nèi)向外依次排列的第一Cr層、A1層、第二Ni層、Pt層、Au層組成。
[0018] 優(yōu)選地，所述P型線電極和N型線電極結(jié)構(gòu)相同，進(jìn)一步地，所述P型線電極和N 型線電極為由內(nèi)向外依次排列的Ti層、A1層組成，或由內(nèi)向外依次排列的Ti層、A1層、第 二Ni層、Au層組成，或由內(nèi)向外依次排列的中間Cr層、第二Ni層、Au層組成，或由內(nèi)向外 依次排列的中間Cr層、Pt層、Au層組成，或由內(nèi)向外依次排列的第一Ni層、A1層、第二Ni 層、Pt層、Au層組成，或由內(nèi)向外依次排列的第一Ni層、A1層、中間Cr層、第二Ni層、Au 層組成，或由內(nèi)向外依次排列的第一Cr層、A1層、中間Cr層、Pt層、Au層組成，或由內(nèi)向外 依次排列的第一Cr層、A1層、第二Ni層、Pt層、Au層組成。
[0019] 優(yōu)選地，所述P型焊盤、N型焊盤、P型線電極和N型線電極的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步為，所 述第一Ni層的厚度為0? 4?3nm，A1層的厚度為50?300nm，中間Cr層的厚度為10? 300nm，第二Ni層的厚度為10?300nm，Au層的厚度為50?3000nm，Pt層的厚度為10? 300nm，Ti層的厚度為10?300nm，第一Cr層的厚度為0? 4?5nm。
[0020] 優(yōu)選地，所述絕緣層，為三氧化二錯(cuò)、二氧化娃、二氧化鈦、五氧化二鉭、五氧化二 鈮、氮氧化硅或氮化硅中的一種或兩種以上制成的絕緣層。
[0021] 優(yōu)選地，所述N型焊盤與所述P型焊盤高度相同。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)所述的III族半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作方法，具有以下優(yōu) 占.
[0023] (1)本發(fā)明提供的制作方法，比正裝高階的生產(chǎn)工序更少，生產(chǎn)周期得到縮短，大 大降低了生產(chǎn)成本，而且也還原了N型焊盤下方的有源層；以解決有源層蝕刻過(guò)多的問題， 增加了有源層從而改善光電特性，還原了N型焊盤下方的有源層，由于發(fā)光面積變大，所以 操作電壓下降，亮度上升。
[0024] (2)本發(fā)明也提供P型焊盤或N型焊盤的結(jié)構(gòu)可沉積于絕緣層上方的任何位置，所 以完全不參于電流分布，只有線電極參于電流分布，因此更容易設(shè)計(jì)光罩圖案。本發(fā)明還原 了N型焊盤下方的有源層，由于發(fā)光面積變大，透明導(dǎo)電層與p型氮化物半導(dǎo)體層的接觸電 阻下降，所以操作電壓下降。
[0025] (3)本發(fā)明的方法中將透明導(dǎo)電層與臺(tái)面圖案一起制作，不但簡(jiǎn)化了一道制程，也 解決了透明導(dǎo)電層與臺(tái)面圖案對(duì)準(zhǔn)的問題。
[0026] (4)本發(fā)明也提供一種新結(jié)構(gòu)為線接合焊盤（金屬）/絕緣層/透明導(dǎo)電層，此結(jié) 構(gòu)為電容結(jié)構(gòu)，可以增加抗靜電能力的良率；
[0027] (5)傳統(tǒng)制程的P/N型焊盤是不一樣高的，而本發(fā)明P/N型焊盤是一樣高的，比傳 統(tǒng)更有利于打線。
[0028] (6)本發(fā)明還原了N型焊盤下方的有源層，芯片尺寸越小還原N型焊盤下方的有源 層占發(fā)光面積的百分比越多，所以越小尺寸操作電壓下降越多，亮度上升越多。
[0029] (7)現(xiàn)有技術(shù)中P型電極或N型電極（包含P型焊盤、N型焊盤、P型線電極及N 型線電極）是一次性鍍的，但是本發(fā)明中的P型電極和N型電極可以一次鍍完，也可以將P 型焊盤、N型焊盤和P型線電極、N型線電極分別鍍，以達(dá)到更好的歐姆接觸。
[0030] 當(dāng)然，實(shí)施本申請(qǐng)的方法不必一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有技術(shù)效果。
【附圖說(shuō)明】
[0031] 此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本申 請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0032] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中III族半導(dǎo)體發(fā)光器件的俯視圖；
[0033] 圖2為圖1沿A-B方向的剖面圖；
[0034] 圖3為本發(fā)明提供的III族半導(dǎo)體發(fā)光器件的俯視圖；
[0035] 圖4為圖3中的N型焊盤沿I-J方向往N型線電極的剖面圖；
[0036] 圖5為圖3中的P型焊盤沿M-N方向的剖面圖；
[0037] 圖6為圖3中的N型焊盤沿C-D方向的剖面圖；
[0038] 圖7a-圖7b為圖3中的P型線電極沿E-F方向的剖面圖；
[0039] 圖8a-圖8b為圖3中的N型線電極沿G-H方向的剖面圖；
[0040] 圖9為本發(fā)明中的線接合焊盤-絕緣層-透明導(dǎo)電層及其等效電路；
[0041] 圖l〇a_圖10c為實(shí)施例3中各步驟的產(chǎn)品剖面圖；
[0042] 圖11為本發(fā)明提供的III族半導(dǎo)體發(fā)光器件制作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043] 如在說(shuō)明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來(lái)指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員 應(yīng)可理解，硬件制造商可能會(huì)用不同名詞來(lái)稱呼同一個(gè)組件。本說(shuō)明書及權(quán)利要求并不以 名稱的差異來(lái)作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來(lái)作為區(qū)分的準(zhǔn)則。如在 通篇說(shuō)明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的"包含"為一開放式用語(yǔ)，故應(yīng)解釋成"包含但不限定 于"。"大致"是指在可接收的誤差范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所 述技術(shù)問題，基本達(dá)到所述技術(shù)效果。此外，"耦接"一詞在此包含任何直接及間接的電性 耦接手段。因此，若文中描述一第