,210,214,310,315,410,415:金属表面层;207,211,307,312,407,412:金属反射层;311:负胶;316:电极窗口。
【具体实施方式】
[0032]以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式,借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题,并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是,只要不构成冲突,本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合,所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
[0033]实施例1
具有包裹式电极的发光二极管通过下面工艺步骤制备而成。
[0034]如图3所示,提供一底材,该底材可以选择衬底或者发光外延层或者前述二者组合,本实施优选底材为蓝宝石衬底;在蓝宝石衬底300上采用金属有机化合物化学气相沉积(英文缩写为M0CVD)发光外延层,其自下而上依次包括N型层301、发光层302、P型层303。
[0035]如图4所示,在所述发光外延层,采用开光罩和干蚀刻技术,从P型层303表面往下蚀刻出部分裸露的N型层301。
[0036]如图5所示,在所述发光外延层材料P型层303表面上形成电流扩展层304,选用ITO透明导电层。
[0037]如图6所不,在所述透明导电层以及裸露的N型层(图6中未不出)表面上,米用负胶311开电极图形光罩,由于负胶311的特性所致,显影完后会形成电极窗口 316呈上窄下宽的台形状。
[0038]如图7所示,在所述负胶311和待镀P、N电极窗口 316(图中N电极窗口未示出)上依次蒸镀金属反射层307、第一金属隔离层308以及第二金属隔离层309,其中金属反射层307、第一金属隔离层308、第二金属隔离层309构成金属反射结构;金属反射层307选用材料为Al,厚度为50nm;第一金属隔离层308选用材料为Cr,厚度为50nm;第二金属隔离层309选用材料为Pt,厚度为50nmo
[0039]如图8所示,采用离子源助镀法在所述金属反射结构上形成金属表面层310,选用材料为Au,厚度为2000nm;由于离子源助镀法的特点所致,其完成包裹所述反射结构的顶面及侧壁,从而得到侧面成倾斜状的金属表面层,增大了反射结构的包覆范围,有效地简化了工艺流程,节约制作成本,适合于规模化生产;所述离子源助镀法工艺条件为:通入离子源阳极的气体为化学性质不活泼的N2SAr惰性气体,以防止镀膜过程中气体对膜层的氧化;离子源工作时的阳极电压为50?300V,离子源工作电压小于50V,离子源对膜层的影响小,不易达到有效的包覆效果;当电压大于300V,离子源气体能量高,对发光二极管表面以及电极的轰击强度过大,会导致发光二极管表面损伤、电极表面光洁度降低。
[0040]如图9所示,剥离所述负胶311上的金属反射层307、第一金属隔离层308、第二金属隔离层309及金属表面层310并去除负胶311,制得具有包裹式电极的发光二极管,其中金属反射层307、第一金属隔离层308、第二金属隔离层309、金属表面层310构成P电极305,金属反射层312、第一金属隔离层313、第二金属隔离层314、金属表面层315构成N电极306,P电极305与N电极306各对应金属层材料和厚度均相同。
[0041]由于离子源助镀法是采用离子源使得膜层形成排列较为紧密的、稳定的分子(原子)结构,并趋于晶格化,膜料粒子动能的增加,使原子(分子)在基底表面的迀移速率增加,因此增加了凝结速率,增加了粒子的生长速率,也加速了粒子的接合,从而使金属表面层的聚集密度接近于I,制得紧凑、内应力小且表面光滑的电极结构,从而提高发光二极管的可靠性。
[0042]实施例2
如图10所示,与实施例1区别在于:本实施例的反射结构是通过溅射形成,即依次溅镀形成由金属反射层407和412、第一金属隔离层408和413、第二金属隔离层409和414构成的金属反射结构,各结构层的侧面呈倾斜状,金属反射结构剖视图呈上窄下宽的梯形状,如此便于后续离子源助镀法形成的金属表面层更好地包覆于金属反射结构上,从而隔绝氧化剂与反射结构中诸如金属Al或Ag的接触,同时良好的包覆还可以缓解金属Al或Ag的迀移、析出,从而进一步提升了发光二极管的可靠性。
[0043]需要指出的是,上述P电极与N电极结构中对应的各结构层的材料、厚度可以相同也可以不同;虽然上述实施例所示出的发光二极管为正装LED结构,本发明所述的电极结构同样适用于垂直或倒装或高压或其它LED结构。
[0044]很明显地,本发明的说明不应理解为仅仅限制在上述实施例,而是包括利用本发明构思的全部实施方式。
【主权项】
1.一种LED芯片电极的制作方法,包括步骤: 在一底材上形成负胶,定义电极图案,去除图案区的负胶形成电极窗口; 在所述电极窗口上形成反射结构; 采用离子源助镀法在所述反射结构上形成金属表面层,其完成包裹所述反射结构的顶面及侧壁; 去除负胶上的反射结构以及金属表面层,并去除所述负胶,制得具有包裹式电极的发光二极管。2.—种LED芯片电极的制作方法,包括步骤: 在一底材上,采用负胶开电极图形光罩,由于负胶的特性所致,显影完后会形成电极窗口呈上窄下宽的台形状; 在所述负胶和电极窗口上,依次形成金属反射层、第一金属隔离层、第二金属隔离层; 在所述第二金属隔离层上,采用离子源助镀法形成金属表面层,由于离子源助镀法的特点所致,使得金属表面层完全把金属反射层、第一金属隔离层以及第二金属隔离层包裹住; 去除所述负胶上的金属反射层、第一金属隔离层、第二金属隔离层及金属表面层并去除负胶。3.根据权利要求1或2所述的一种LED芯片电极的制作方法,其特征在于:所述离子源助镀法工艺条件为:通入离子源阳极的气体为N2SAr惰性气体,离子源工作时的阳极电压为50~300Vo4.根据权利要求1所述的一种LED芯片电极的制作方法,其特征在于:所述反射结构的侧面成倾斜状。5.根据权利要求1所述的一种LED芯片电极的制作方法,其特征在于:所述反射结构包括金属反射层和金属隔离层。6.根据权利要求1所述的一种LED芯片电极的制作方法,其特征在于:所述底材为衬底或者发光外延层或者前述二者组合。7.—种LED芯片电极,采用上述权利要求1?6中的任一项LED芯片电极的制作方法制得。8.一种LED芯片结构的制作方法,包括步骤: 在一衬底上形成发光外延层,其至下而上包括第一半导体层、发光层和第二半导体层; 在所述外延层上形成负胶,定义电极图案,去除图案区的负胶形成电极窗口; 在所述电极窗口上形成反射结构; 采用离子源助镀法在所述反射结构上形成金属表面层,其完成包裹所述反射结构的顶面及侧壁; 去除负胶上的反射结构以及金属表面层,并去除所述负胶。9.一种LED芯片结构的制作方法,包括步骤: 在一衬底上形成发光外延层,其自下而上包括第一半导体层、发光层和第二半导体层; 在所述发光外延层,采用开光罩和干蚀刻技术,从第二半导体层往下蚀刻出部分裸露的第一半导体层; 在所述第二半导体层及裸露的第一半导体层上,采用负胶开电极图形光罩,由于负胶的特性所致,显影完后会形成电极窗口呈上窄下宽的台形状; 在所述负胶和电极窗口上,依次形成金属反射层、第一金属隔离层、第二金属隔离层;在所述第二金属隔离层上,采用离子源助镀法形成金属表面层,由于离子源助镀法的特点所致,使得金属表面层完全把金属反射层、第一金属隔离层以及第二金属隔离层包裹住; 去除所述负胶上的金属反射层、第一金属隔离层、第二金属隔离层及金属表面层并去除负胶。10.根据权利要求8或9所述的一种LED芯片结构的制作方法,其特征在于:所述离子源助镀法工艺条件为:通入离子源阳极的气体为N2SAr惰性气体,离子源工作时的阳极电压为50?300V。11.一种LED芯片结构,采用上述权利要求8?10中的任一项LED芯片结构的制作方法制得。
【专利摘要】本发明公开了一种LED芯片电极与芯片结构及其制作方法,包括步骤:在一底材上形成负胶,定义电极图案,去除图案区的负胶形成电极窗口;在所述电极窗口上形成反射结构;采用离子源助镀法在所述反射结构上形成金属表面层,其完成包裹所述反射结构的顶面及侧壁,即增大反射结构的包覆范围,有效地简化了工艺流程,节约制作成本,适合于规模化生产。此外,采用离子源助镀法形成金属表面层,制得紧凑、内应力小且表面光滑的电极结构,从而提高发光二极管的可靠性。
【IPC分类】H01L33/38, H01L33/40, H01L33/00
【公开号】CN105633224
【申请号】CN201610000869
【发明人】夏章艮, 林素慧, 彭康伟, 洪灵愿, 黄禹杰, 徐宸科
【申请人】厦门市三安光电科技有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年1月4日