[发明专利]具有粗化透明电极的倒装发光二极管的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术领域，特别涉及一种具有粗化透明电极的倒装发光二极管的制造方法。

背景技术

半导体发光二极管的优点在于发光强度高、光指向性强、能耗低、制造成本低廉等等，因此其应用日益广泛，特别是在照明方面有取代白炽灯和荧光灯的趋势。倒装（flip-chip）式发光二极管的优点是散热特性优良且发光效率较高。且近年来，为了提高发光二极管的亮度，开发了垂直结构的发光二极管，相对于正装结构，即平台（mesa）结构的发光二极管来说，垂直结构的发光二极管具有诸多优点。垂直结构发光二极管的两个电极分别处于发光二极管的两侧，电流几乎全部垂直流过半导体外延层，没有横向流动的电流，因此电流分布均匀，产生的热量相对较少。并且由于垂直结构的两个电极处于两侧，因此出光过程中不会受到同侧电极的阻挡，其出光效率更高。

但是上述垂直结构的发光二极管存在的问题是，两个电极分别处于发光二极管的两侧，造成集成度低、工艺复杂，且还需要引线结构，且光取出效率低。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术的问题，提出了一种具有粗化透明电极的倒装发光二极管的制造方法。通过对该发光二极管的n型电极和p型电极的结构和设置进行改进，能够提高集成度、简化工艺，无需引线结构，从而降低制造成本。且本发明的具有透明电极的倒装发光二极管可提高光取出效率，从而提升整体发光效率。

本发明提出的具有粗化透明电极的倒装发光二极管的制造方法包括：

（1）提供生长衬底，在其上顺序形成n型半导体层（6）、有源层（5）、p型半导体层（4）以及p型反射电极（2）；

（2）对部分p型半导体层（4）以及p型反射电极（2）进行蚀刻以露出部分有源层（5），从而形成台阶结构；

（3）将透明绝缘材料填充进台阶结构，从而形成透明绝缘层（3）；

（4）将所得结构倒置，将其设置在承载基板（1）上，并剥离生长衬底，从而露出n型半导体层（6）；

（5）在露出的n型半导体层（6）上形成透明电极层（7）；

（6）形成通槽（8），其穿透透明电极层（7）、n型半导体层（6）、有源层（5）、透明绝缘层（3），且通槽（8）具有内侧壁（8b）和外侧壁（8a）；

（7）在通槽（8）中填充用于透明电极层（7）的透明导电材料，例如ITO、ZnO、AZO、ATO、FTO、SnO₂等中的一种或多种或上述材料的复合薄膜；

（8）利用外侧壁（8a）作为切割边界，对倒装发光二极管进行切割，从而去除部分透明电极层（7）、n型半导体层（6）、有源层（5）、透明绝缘层（3），从而在整个倒装发光二极管的四个侧面以及顶面上都形成了透明电极层（7）；

（9）将含钛纳米粒子分散液旋涂在透明电极层（7）的整个表面，从而形成单层钛纳米粒子薄膜；对单层钛纳米粒子薄膜进行烘干，形成ICP刻蚀所需的单层钛纳米粒子的掩模层；利用单层钛纳米粒子的掩模层对透明电极层（7）进行ICP刻蚀，从而在透明电极层（7）的整个表面上形成粗化结构（9）；去除单层钛纳米粒子的掩模层

附图说明

图1是本发明的具有粗化透明电极的倒装发光二极管的截面图；

图2是本发明的具有粗化透明电极的倒装发光二极管的制造中的截面图；

图3是图2的制造中的具有粗化透明电极的倒装发光二极管的俯视图。

具体实施方式

以下参考图1-3详细说明本发明的具有粗化透明电极的倒装发光二极管及其制造方法。为清楚起见，附图中所示的各个结构均未按比例绘制，且本发明并不限于图中所示结构。

首先参考图1，具有粗化透明电极的倒装发光二极管包括承载基板（1）；承载基板（1）上的p型反射电极（2）；p型反射电极（2）上的p型半导体层（4）；p型半导体层（4）上的有源层（5）；有源层（5）上的n型半导体层（6）；以及n型半导体层（6）上的透明电极层（7），其中透明电极层（7）覆盖整个倒装发光二极管的顶面和侧面，且透明电极层（7）的整个表面都具有粗化结构（9）。

承载基板（1）可以是具有高反射性的金属材料，例如Al、Au、Ag、Pt、Ni、Cu、Ti或上述金属材料的组合。

p型反射电极（2）是具有高反射性的金属材料，例如Al、Au、Ag、Pt、Ni、Cu、Ti或上述金属材料的组合而成的多层电极。