[发明专利]一种发光二极管的制作方法

说明书

本发明提出一种发光二极管的制作方法，包括工艺步骤：提供一磊晶片，包括衬底及发光外延层，并形成部分发光外延层；在部分发光外延层上形成掩膜层并进行图案化，形成图案化掩膜层；进行蚀刻工艺，使得发光外延层形成图案化凹凸结构；在图案化凹凸结构的凹坑中形成金属颗粒；进行电镀工艺，以金属颗粒作为晶种，沿着金属颗粒沉积生长，形成金属导光柱。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其是一种发光二极管的制作方法。

背景技术

现今LED器件的应用领域已甚为广泛，为了让LED器件尽可能地确保其较高的功能可靠性以及较低的能量消耗，因此对于LED器件须要求其本身的外部量子效率。而LED器件外部量子效率与其本身的内部量子效率及光取出效率有关，内部量子效率由材料特性及质量所决定；至于光取出效率则是从器件内部发出至周围空气或是封装的环氧树脂内的辐射比例；因此光取出效率提升，则半导体发光组件的外部量子效率亦随之提升。

目前LED器件制作N电极，大部分是黄光、光罩工艺后，直接利用干法蚀刻的方式，将发光区蚀刻掉，形成N型蚀刻区，如此会使得器件侧面的光不能被利用。

发明内容

为了解决现有技术不足，本发明通过在LED部分发光外延层表面上制作导光柱，改变LED侧面发出光的传输方向，增加轴向光，提高LED的侧面出光萃取效率，提升发光二极管的出光亮度。

本发明提供的技术方案，包括：一种发光二极管的制作方法，包括工艺步骤：

（1）提供一磊晶片，包括衬底及发光外延层，并形成部分发光外延层；

（2）在部分发光外延层上形成掩膜层并进行图案化，形成图案化掩膜层；

（3）进行蚀刻工艺，使得发光外延层形成图案化凹凸结构；

（4）在图案化凹凸结构的凹坑中形成金属颗粒；

（5）进行电镀工艺，以金属颗粒作为晶种，沿着金属颗粒沉积生长，形成金属导光柱。

优选地，所述步骤（1）的发光外延层从上至下包括：第一半导体层、活性层以及第二半导体层，部分发光外延层是通过从部分第一半导体层往下蚀刻，形成部分裸露的第二半导体层台面。

优选地，所述步骤（1）的发光外延层从上至下包括：第一半导体层、活性层以及第二半导体层，部分发光外延层是位于第一半导体层的表面部分区域。

优选地，所述步骤（2）掩膜层图案化采用包括：纳米压印或者电子束光刻或者阳极氧化铝或者涂布纳米小球或者前述任意工艺组合。

可选地，采用电化学工艺使得发光外延层形成图案化凹凸结构，取代所述步骤（2）和步骤（3）。

优选地，所述步骤（3）的图案化凹凸结构的高度介于50Å~20000Å。

优选地，所述步骤（3）之后，所述图案化掩膜层去除，或者不去除。

优选地，所述步骤（4）的金属颗粒的形成是通过在图案化凹凸结构上形成一金属薄层，并通过剥离方式，使得位于凹凸结构凸部上的金属薄层被隔断，只留下位于凹坑内的金属薄层，形成金属颗粒。

优选地，所述步骤（4）的金属颗粒的形成是通过在图案化凹凸结构上形成一金属薄层，并进行激光照射处理，使得金属薄层成为熔融状，流入到凹坑中，形成金属颗粒。

优选地，所述步骤（4）的金属颗粒的形成是通过在图案化凹凸结构上形成一金属薄层，并进行高温退火处理，使得金属薄层在高温条件下团聚在凹坑中，形成金属颗粒。

优选地，所述金属薄层的厚度介于10Å~20000Å。

优选地，所述金属薄层的材质选用Ag或者Al或者Ni或前述组合之一。