[发明专利]一种兼具表面粗化及电接触的发光二极管结构及制造方法

说明书

本发明提供了一种兼具表面粗化及电接触的发光二极管结构及制造方法，该二极管以基底背面的天然粗化面为表面形貌模版，藉由干蚀刻方式将粗糙面复制到外延层上，取代传统的湿蚀刻粗化。利用干蚀刻方式制作粗糙面，并将蚀刻面停止在接触层及N型层接口，可利用残余表面的点状接触层作为欧姆接触点，再沉积导电膜于表面，可达到整面点状的欧姆接触，不需再制作扩展条。

技术领域

本发明属于发光二极管技术领域，尤其是涉及一种兼具表面粗化及电接触的发光二极管结构及制造方法。

背景技术

传统发光二极管之表面增光工艺通常是藉由特定比例的酸碱溶液混合后进行化学反应湿蚀刻，以达到表面粗化的效果，粗化致密性与深高宽越高对于亮度提升有越好的效果。然而，化学湿蚀刻方式之粗糙面为随机任意的分布，有一定的不稳定性及不均匀性，容易影响产品亮度分布甚至是产品良率，并且湿蚀刻工艺在操作上也具有一定的危险性。

此外，传统工艺中，在表面电接触的设计通常是一个～数个打线用电极(Bondpad)，再由电极向外延伸扩展条(finger)，电流扩展能力与金属覆盖面积成正比，但此覆盖面积也与出光效率成反比，遮盖面积越多则亮度越暗；故最小化遮盖面积为LED外观结构设计的重要课题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种兼具表面粗化及电接触的发光二极管结构及制造方法。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种兼具表面粗化及电接触的发光二极管结构，所述N型层的表面粗化，且在粗化面顶端从上到下依次设有欧姆接触金属层、欧姆接触层，且在粗化面与垫片之间填充有透明导电层；优选的，透明导电层为ITO，ZnO或IZO中的一种。

优选的，所述欧姆接触金属层为AuGeNi或者PdGeAu。

优选的，所述欧姆接触层为GaAs。

本发明还提供了一种制备如上所述的兼具表面粗化及电接触的发光二极管结构的方法，包括如下步骤

1)取已经进行P侧欧姆接触、镜面处理以及键合工艺处理的二极管；

2)研磨二极管的GaAs衬底，直至离外延层距离尚余10～50μm处，不进行抛光处理；

3)用干蚀刻机(ICP)干蚀刻至欧姆接触层及N型半导体层的接口，粗化面顶端残余欧姆接触层；

4)沉积氧化层；优选的，氧化层为SiO₂或SiNx；

5)磨抛机(CMP)磨抛至欧姆接触层裸露出表面；

6)蒸镀欧姆接触金属层；

7)剥离设备(BOE)移除氧化层，剥离凹陷处金属，使得欧姆接触金属层仅留存在欧姆接触层上；

8)经过高温熔合形成欧姆接触后，蒸镀透明导电层；

9)制作打线电极，即完成组件制作。

优选的，所述步骤2)中，研磨二极管的GaAs表面层，直至离外延层距离尚余20μm处。

优选的，所述步骤3)中，干蚀刻后，粗化面顶端残余50nm～60nm欧姆接触层。

优选的，所述步骤4)中，氧化层200～400nm；

优选的，所述步骤5)中，欧姆接触层保持厚度10nm～60nm；

优选的，所述步骤6)中，欧姆接触金属层的厚度为100nm～200nm。

优选的，所述步骤2)用如下方法替代：使用湿蚀刻办法减薄GaAs衬底的厚度，直至离外延层剩余10-50um；再湿蚀刻粗化表面。