專利名稱：一種發(fā)光二極管芯片的復合電極及其制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于發(fā)光半導體領域，尤其是發(fā)光二極管芯片領域。
背景技術：
半導體發(fā)光二極管是利用半導體材料所制作而成的光電元件，是一種可將電能直 接轉化為光能的固態(tài)光源。半導體發(fā)光二極管具有高可靠性、高效率、長壽命、全固體化、耗 電少、反應迅速等優(yōu)點，在大屏幕顯示、交通信息指示劑一般光學顯示和指示領域具有巨大 的應用市場。常規(guī)發(fā)光二極管(LED)結構如圖1所示，包括正面電極(200)和背面電極(500) 兩種，其中正面電極O00)的厚度在1.5微米至2微米之間，多為Au電極，包括歐姆接觸金 屬層(301)、隔離金屬層(202)和Au層003)。正面電極(200)總體積超過90%的成分由 Au構成，因此如果能夠將正面電極中的Au的成分替換成價格便宜的材料其它材料就可以 大幅降低發(fā)光二極管芯片的生產成本。從降低正面電極(200)材料成本的角度出發(fā)，已知的一種方法是使用金屬Al、Ag 替換金屬Au，成功實現了降低材料成本的目的，同時由于Al、Ag等金屬可以在電極內部形 成反射鏡結構，減小電極對光的吸收，可以增加芯片的出光效率。然而，Al、Ag電極也存在 其自身的缺點，首先金屬Al、Ag性質較為活潑，既可以與酸性溶液反應又可以與堿性溶液 反應，含有Al的電極一旦制作完成便不可以接觸酸性溶液或堿性溶液；其次，Aljg等材料 易氧化，電極制作過程中退火及冷卻中的Al、Ag電極不可以接觸氧氣或空氣。以上缺點極 大限制了 Al、Ag等金屬在電極生產中的應用，即使可以制作出含有Al、Ag等金屬的電極，也 因為此類金屬性質活潑，嚴重影響了芯片的質量。專利CN100463237C和CN1330011C中，公布了具有反射結構的多層復合電極，該類 電極包括了由Ag、Al等金屬反射材料構成的金屬反射層，雖然此類電極成功將Ag、Al金屬 運用到了芯片電極制作中，但是Ag、Al等金屬依然部分暴露在電極外部，很容易空氣或酸 堿液發(fā)生反應，影響了芯片電極的質量，同時在電極生產過程中，高溫退火時不可以接觸氧 氣或空氣，增加了工藝成本。專利CN 101273865A為了克服Al電極芯片生產的復雜過程， 提出以氧化銦錫(ITO)作為芯片背面電極的方案，以簡單的方法回避了 Al電極的高溫退火 步驟，簡化了工藝過程。這種方法的缺點是金屬Al依然直接暴露于電極表面，對芯片的保 存與使用環(huán)境提出較高要求。

發(fā)明內容
為解決上述發(fā)光二極管芯片電極生產工藝復雜、成本高、產品不易保存等問題，本 發(fā)明提出了一種發(fā)光二極管芯片的復合電極及其制造方法。—種發(fā)光二極管芯片的復合電極(300)，其結構自下而上分別為歐姆接觸金屬 層(301)、第一隔離金屬層(302)、填充金屬層(303)、第二隔離金屬層(304)、表面金屬層 (305)，其中，第二隔離金屬層(304)和表面金屬層(30 覆蓋在歐姆接觸金屬層(301)、第一隔離金屬層(30 和填充金屬層(30 的上面和側面，完全將這三個電極層包裹在電極 內部。歐姆接觸金屬層(301)為Au、AuBe合金、AuGe合金、Ti、Cr、Ni、Sn、In、Si中至少一 種金屬或者是ITOandium Tin Oxides,即銦錫金屬氧化物)，厚度為10-600nm ；第一隔離 金屬層(302)為Ti、Cr、Ni、W、Pt中至少一種金屬，其厚度為5 IOOnm ；填充金屬層(303) 為Al、Ag、Ni、Cu、Fe、Si中至少一種金屬，其厚度為100 3000nm ；第二隔離金屬層(304) 為Ti、Cr、Ni、W、Pt中至少一種金屬其厚度為5 IOOnm ；表面金屬層(305)為Au，其厚度 為 50 500nm。一種發(fā)光二極管芯片的復合電極的制作方法(下文稱“方法一”)，其特征在于包 括以下步驟a)提供一片LED外延片(100)；b)在LED外延片(100)的發(fā)光外延層(102)制作第一覆蓋層(401)。c)在第一覆蓋層001)上進行曝光，制作電極圖案；d)對曝光后的外延片進行濕法刻蝕，將電極圖案處的第一覆蓋層G01)去除，露 出下方的發(fā)光外延層(10 的上表面；e)使用蒸發(fā)鍍膜設備進行第一次蒸鍍，在經過上述處理的LED外延片上依次蒸鍍 歐姆接觸金屬層(301)、第一隔離金屬層(30 和填充金屬層(303)；f)去除第一覆蓋層001)表面的各電極層；g)在第一覆蓋層001)上方進行第二次曝光，制作電極圖案，其中此步驟電極圖 案應比步驟(c)中制作的電極圖案大，將步驟(c)中的電極圖案外圍向外擴大2 3微米;h)對經過步驟(h)的外延片進行濕法刻蝕，將電極圖案處的第一覆蓋層G01)去 除，露出下方的發(fā)光外延層(10 和填充金屬層(303)；i)使用蒸發(fā)鍍膜設備進行第二次蒸鍍，在LED外延片上依次蒸鍍第二隔離金屬層 (304)和表面金屬層(305)；j)去除第一覆蓋層(401)表面的各電極層，然后清除第一覆蓋層G01)；k)對復合電極進行退火處理；其中，第一覆蓋層001)為光刻膠，厚度均為IOOOnm 3000nm。步驟(f)和(j)中，因在蒸鍍電極金屬層時，各覆蓋層上方也蒸鍍了電極金屬層， 采用膠帶剝離方法去除覆蓋層上方的各電極層。由于在步驟(g)的第二次曝光時，制作的電極圖案大于第一次制作的電極圖案， 所以在步驟(h)中，濕法刻蝕出的電極圖案變大，進行第二次蒸鍍時，第二隔離金屬層
(304)和表面金屬層(30 覆蓋面積會大于第一次蒸鍍的歐姆接觸金屬層(301)、第一隔離 金屬層(30 和填充金屬層(303)的覆蓋面積，實現第二隔離金屬層(304)和表面金屬層
(305)覆蓋在歐姆接觸金屬層(301)、第一隔離金屬層(30 和填充金屬層(30 的上面和 側面，完全將這三個電極層包裹在電極內部。步驟(k)中，退火溫度優(yōu)選為300-500攝氏度，退火時間優(yōu)選為1_30分鐘。此外，該生產方法中，為了減少各覆蓋層對發(fā)光外延層(10 表面的損傷，可在在 第一覆蓋層(401)與發(fā)光外延層(10 之間添加了第三覆蓋層003)，第三覆蓋層(403)為 SiO2, Ti或ITO (因錫金屬氧化物，Indium Tin Oxides)，厚度為厚度為IOOnm 500nm，步 驟(d)中，也對第三覆蓋層(40 進行濕法刻蝕，并在步驟(k)中清除第三覆蓋層003)。因為Si02、Ti或ITO性質穩(wěn)定、質地較硬，可以在整個過程中對發(fā)光外延層起保護作用。當 第三覆蓋層G03)為SiA或ITO時，由于SiA或ITO為透明物質，對LED芯片出光效率基 本無影響，可以將該SiA或ITO覆蓋層保留。一種發(fā)光二極管芯片的復合電極的制作方法(下文稱方法二)，包括以下步驟a)提供一片LED外延片(100)；b)在LED外延片(100)的發(fā)光外延層(10 上表面自下而上依次制作第一覆蓋層 (401)、第二覆蓋層(402)；c)對第二覆蓋層(402)進行曝光，制作電極圖案；d)對曝光后的外延片進行濕法刻蝕，將電極圖案處的第二覆蓋層002)、第一覆 蓋層G01)腐蝕去除，形成倒漏斗狀鏤空區(qū)域，露出下方的發(fā)光外延層(102)的上表面；e)使用蒸發(fā)鍍膜設備進行第一次蒸鍍，在經過上述處理的LED外延片上依次蒸鍍 歐姆接觸金屬層(301)、第一隔離金屬層(302)和填充金屬層(303)；f)去除第二覆蓋層(40 表面的各電極層，然后清除第二覆蓋層002)；g)使用蒸發(fā)鍍膜設備進行第二次蒸鍍，在LED外延片上依次蒸鍍第二隔離金屬層 (304)和表面金屬層(305)；h)去除第一覆蓋層(401)表面的各電極層，然后清除第一覆蓋層G01)；i)對復合電極進行退火處理；其中，第一覆蓋層001)為光刻膠，厚度為IOOOnm 3000nm。第二覆蓋層(40 可以為芯片生產工藝中普通常用覆蓋層，只要能夠通過濕法刻 蝕構建形成倒漏斗狀鏤空區(qū)域的材料即可。本發(fā)明優(yōu)選使用乳膠、硅膠、光刻膠或者橡膠， 厚度為 2000nm 3500nmo步驟(d)中，對曝光后的外延片進行濕法刻蝕，將電極圖案處的第二覆蓋層 002)、第一覆蓋層(401)腐蝕去除，形成倒漏斗狀鏤空區(qū)域，露出下方的發(fā)光外延層(102) 的上表面，其中各覆蓋層腐蝕形成的窗口為各覆蓋層的蒸鍍窗口。因為濕法刻蝕特點為各 向同性，腐蝕液對第二、第一覆蓋層進行腐蝕時會向各個方向腐蝕，即垂直腐蝕和橫向腐蝕 同時進行，所以第一覆蓋層形成的蒸鍍窗口會比第二覆蓋層的蒸鍍窗口大，即全部蒸鍍窗 口自上而下依次變大，蒸鍍窗口邊緣呈階梯狀分布，所形成的鏤空區(qū)域呈開口小底部大的 倒漏斗狀。步驟(e)中，進行第一次蒸鍍時因為鏤空區(qū)域呈倒漏斗狀，開口小底部大，所以通 過蒸鍍窗口蒸鍍在LED外延片的歐姆接觸金屬層(301)、第一隔離金屬層(302)和填充金屬 層(303)不能完全覆蓋鏤空區(qū)域的底部，位于鏤空區(qū)域底部中央。步驟(f)和(h)中，因在蒸鍍電極金屬層時，各覆蓋層上方也蒸鍍了電極金屬層， 采用膠帶剝離方法去除覆蓋層上方的各電極層。步驟(g)中，進行第二次蒸鍍時，因為蒸鍍窗口變大，所以本次蒸鍍的第二隔離金 屬層(304)和表面金屬層(30 覆蓋面積會大于第一次蒸鍍的歐姆接觸金屬層(301)、第一 隔離金屬層(302)和填充金屬層(303)的覆蓋面積，實現第二隔離金屬層(304)和表面金 屬層(30 覆蓋在歐姆接觸金屬層(301)、第一隔離金屬層(30 和填充金屬層(30 的上 面和側面，完全將這三個電極層包裹在電極內部。步驟(i)中，退火溫度優(yōu)選為300-500攝氏度，退火時間優(yōu)選為1-30分鐘。
此外，該生產方法中，為了減少各覆蓋層對發(fā)光外延層(10 表面的損傷，第一 覆蓋層G01)與發(fā)光外延層(10 之間添加了第三覆蓋層003)，該第三覆蓋層(403)為 SiO2, Ti或ΙΤ0，厚度為厚度為IOOnm 500nm，步驟(d)中，也對第三覆蓋層(403)進行濕 法刻蝕，并在步驟(h)中清除第三覆蓋層003)，該覆蓋層作用及原理同方法一。當第三覆 蓋層(403)為SiO2或ITO時，由于SiO2或ITO為透明物質，對LED芯片出光效率影響較小， 可以將該SW2或ITO覆蓋層保留。本發(fā)明中的一種發(fā)光二極管芯片的復合電極及其制造方法的優(yōu)點是(1)本發(fā)明中的用于發(fā)光二極管芯片的復合電極中，第二隔離金屬層(304)和表 面金屬層(305)自下而上依次覆蓋在歐姆接觸金屬層(301)、第一隔離金屬層(30 和填充 金屬層(303)的上面和側面，完全將這三個電極層包裹在電極內部。這種結構可以實現使 用成本廉價的Al、Ag等活潑金屬替代電極中的部分Au，降低了電極的成本；由于Al、Ag等 活潑金屬被完全包裹在電極內部，不與外界接觸，具有更強的環(huán)境適應能力，不會因為遇到 酸性或堿性環(huán)境而變質。(2)本發(fā)明提出了兩種復合電極的制作方法，分別為方法一和方法二。方法一中， 采用分別分兩次曝光，特點為第二次曝光制作的電極圖案大于第一次制作的電極圖案，所 以第二次蒸鍍時，可實現第二隔離金屬層(304)和表面金屬層(30 對下面各金屬層的全 面覆蓋。方法二中，巧妙地在LED外延片上方構建倒漏斗狀鏤空區(qū)域，利用不同大小的蒸鍍 窗口進行電極金屬層蒸鍍的方法，此方法同樣實現了第二隔離金屬層(304)和表面金屬層 (305)對下面各金屬層的全面覆蓋。方法二不但提出通過在外延片上設置蒸鍍窗口，通過蒸 鍍窗口制作各電極層，而且由于采用大小可變的蒸鍍窗口，巧妙控制了各電極層的覆蓋面 積，大蒸鍍窗口制作的電極可以完全包裹住小蒸鍍窗口制作的電極。經本人多次試驗，方法一和方法二都可以制作出本發(fā)明提出的用于發(fā)光二極管芯 片的復合電極。此外，兩種制作方法都簡單可行、可操作性高，便于規(guī)模化生產方法一需要 經過兩次曝光于顯影，制作工藝較為繁瑣；而方法二只需要一次曝光和顯影，在曝光工藝上 進行了大量簡化，所以方法二比方法一更簡單，更適合于規(guī)?；a。


圖1 具有常規(guī)電極發(fā)光二極管芯片結構2 具有復合電極的發(fā)光二極管芯片結構3 方法一中經過步驟(d)的LED外延片結構4 方法一中經過步驟(e)的LED外延片結構5 方法一中經過步驟(g)的LED外延片結構6 方法一中經過步驟(h)的LED外延片結構7 方法一中經過步驟(d)的帶有第三覆蓋層的LED外延片的結構8 方法二中經過步驟(b)的LED外延片結構9 方法二中經過步驟(d)的LED外延片結構10 方法二中經過步驟(e)的LED外延片結構11 方法二中經過步驟(g)的LED外延片結構圖附圖標記
100= LED外延片
101襯底
102發(fā)光外延層
200正面電極
202隔離金屬層
203:Au層
300復合電極
301歐姆接觸金屬層
302第一隔離金屬層
303填充金屬層
304第二隔離金屬層
305表面金屬層
401第一覆蓋層
402第二覆蓋層
403第三覆蓋層
500背面電極
具體實施例方式實施例1一種發(fā)光二極管芯片的復合電極(300)，其結構自下而上分別為歐姆接觸金屬 層(301)、第一隔離金屬層(302)、填充金屬層(303)、第二隔離金屬層(304)、表面金屬層 (305)，其中，第二隔離金屬層(304)和表面金屬層(30 覆蓋在歐姆接觸金屬層(301)、 第一隔離金屬層(30 和填充金屬層(303)的上面和側面，完全將這三個電極層包裹在電 極內部，如圖2。其中，歐姆接觸金屬層(301)為AuBe合金，厚度為IOnm ；第一隔離金屬層 (302)為Ti，厚度為5nm;填充金屬層(303) Al，為IOOnm ；第二隔離金屬層(304)為Ti，其厚 度為5nm ；表面金屬層(305)為Au，其厚度為50nm。上述用于發(fā)光二極管芯片的復合電極(300)的制作方法為a)提供一片LED外延片(100)；b)在LED外延片(100)的發(fā)光外延層(10 制作第一覆蓋層001)。在第一覆蓋 層G01)上進行曝光，制作電極圖案；c)對曝光后的外延片進行濕法刻蝕，將電極圖案處的第一覆蓋層001)去除，露 出下方的發(fā)光外延層(10 的上表面，如圖3 ；d)使用蒸發(fā)鍍膜設備進行第一次蒸鍍，在經過上述處理的LED外延片上依次蒸鍍 歐姆接觸金屬層(301)、第一隔離金屬層(302)和填充金屬層(303)，如圖4;e)去除第一覆蓋層G01)表面的各電極層；f)在第一覆蓋層001)上方進行第二次曝光，制作電極圖案，其中此步驟電極圖 案應比步驟(c)中制作的電極圖案大，將步驟(c)中的電極圖案外圍向外擴大2 3微米， 如圖5 ；g)對經過步驟(h)的外延片進行濕法刻蝕，將電極圖案處的第一覆蓋層G01)去除，露出電極圖案處的發(fā)光外延層(102)和填充金屬層(303)，如圖5;h)使用蒸發(fā)鍍膜設備進行第二次蒸鍍，在LED外延片上依次蒸鍍第二隔離金屬層 (304)和表面金屬層(305)，如圖6 ；i)去除第一覆蓋層(401)表面的各電極層，然后清除第一覆蓋層G01)；j)對復合電極進行退火處理；其中，第一覆蓋層G01)為光刻膠，厚度為lOOOnm。步驟(f)和(j)中，因在蒸鍍電極金屬層時，各覆蓋層上方也蒸鍍了電極金屬層， 采用膠帶剝離方法去除覆蓋層上方的各電極層。步驟(k)中，退火溫度優(yōu)選為300攝氏度，退火時間優(yōu)選為10分鐘。實施例2一種發(fā)光二極管芯片的復合電極(300)，其結構同實施例1。不同于實施例1之處在于，該發(fā)光二極管芯片的復合電極(300)的制作方法，步驟 為a)提供一片LED外延片(100)；b)在LED外延片(100)的發(fā)光外延層(10 上表面自下而上依次制作第一覆蓋層 (401)、第二覆蓋層(402)，如圖8;c)對第二覆蓋層(402)進行曝光，制作電極圖案；d)對曝光后的外延片進行濕法刻蝕，將電極圖案處的第二覆蓋層002)、第一覆 蓋層(401)腐蝕去除，形成倒漏斗狀鏤空區(qū)域，露出下方的發(fā)光外延層(10 的上表面，如 圖9;e)使用蒸發(fā)鍍膜設備進行第一次蒸鍍，在經過上述處理的LED外延片上依次蒸鍍 歐姆接觸金屬層(301)、第一隔離金屬層(302)和填充金屬層(303)，如圖10 ；f)去除第二覆蓋層(402)表面的各電極層，然后清除第二覆蓋層002)，如圖5 ；g)使用蒸發(fā)鍍膜設備進行第二次蒸鍍，在LED外延片上依次蒸鍍第二隔離金屬層 (304)和表面金屬層(305)，如圖11 ；h)去除第一覆蓋層(401)表面的各電極層，然后清除第一覆蓋層G01)；i)對復合電極進行退火處理；其中，第一覆蓋層001)為光刻膠，厚度為IOOOnm 3000nm。第二覆蓋層(402) 為乳膠，厚度為2000nm 3500nm。步驟(i)中，退火溫度優(yōu)選為300攝氏度，退火時間優(yōu)選為10分鐘。實施例3一種發(fā)光二極管芯片的復合電極(300)，其結構與實施例1不同之處在于其歐姆 接觸金屬層(301)為Ti和Zn，厚度為300nm，第一隔離金屬層(302)為W，其厚度為50nm; 填充金屬層(303)為Ag，其厚度為IOOOnm ；第二隔離金屬層(304)為Pt，其厚度為50nm ；表 面金屬層(305)為Au，厚度為200nm。上述復合電極(300)的制作方法同實施例1，其中不同之處在于第一覆蓋層(401) 的厚度為2000nm。實施例4一種發(fā)光二極管芯片的復合電極(300)，其結構與實施例1不同之處在于其歐姆接觸金屬層(301)為AuGe合金，厚度為500nm，第一隔離金屬層(302)為Ni和Pt，其厚度 為70nm ；填充金屬層(303)為Ag和Cu，其厚度為2000nm ；第二隔離金屬層(304)為Ni和 Cr，其厚度為70nm ；表面金屬層(305)為Au，厚度為400nm。上述復合電極(300)的制作方法同實施例1，其中不同之處在于第一覆蓋層(401) 的厚度為3000nm。實施例5一種發(fā)光二極管芯片的復合電極(300)，其結構與實施例1不同之處在于歐姆接 觸金屬層(301)為ΙΤ0，厚度為lOOnm。上述復合電極(300)的制作方法同實施例1。實施例6—種發(fā)光二極管芯片的復合電極(300)，其結構與實施例1，如圖8。上述復合電極(300)的制作方法與實施例1不同之處在于為了防止制作過程中對LED外延片的影響，第一覆蓋層(401)與發(fā)光外延層(102) 之間添加了第三覆蓋層003)，第三覆蓋層(403)為SiO2,厚度為lOOnm。步驟(d)中，也對 第三覆蓋層(40 進行濕法刻蝕，并在步驟(j)中清除第三覆蓋層003)。步驟(k)中，退火溫度優(yōu)選為400攝氏度，退火時間優(yōu)選為15分鐘。實施例7一種發(fā)光二極管芯片的復合電極(300)，其結構同實施例1，其不同之處在于除芯 片電極LED芯片的發(fā)光外延層表面還帶有一層ΙΤ0。因為ITO為透明層，所以對芯片出光影 響很小，為了簡化生產工藝，可將其在制作過程中進行保留。上述復合電極(300)的制作方法與實施例1不同之處在于為了防止制作過程中對LED外延片的影響，第一覆蓋層(401)與發(fā)光外延層(102) 之間添加了第三覆蓋層003)，第三覆蓋層(403)為ΙΤ0，厚度為lOOnm。步驟(d)中，也對 第三覆蓋層(40 進行濕法刻蝕，并在步驟(j)中，將第三覆蓋層(40 保留。實施例8一種發(fā)光二極管芯片的復合電極(300)，其結構同實施例2，其不同之處在于除芯 片電極LED芯片的發(fā)光外延層表面還帶有一層SiO2層。因為SiO2層為透明層，所以對芯片 出光影響很小，為了簡化生產工藝，可將其在制作過程中進行保留。上述復合電極(300)的制作方法與實施例2不同之處在于第一覆蓋層(402)為硅膠，厚度為2500nm ；為了減少各覆蓋層對發(fā)光外延層(10 表面的損傷，第一覆蓋層G01)與發(fā)光外 延層(102)之間添加了第三覆蓋層003)，第三覆蓋層003)為ΙΤ0，厚度為200nm。步驟 (d)中，也對第三覆蓋層(40 進行濕法刻蝕，并在步驟(h)中清除第三覆蓋層003)。
權利要求
1.一種發(fā)光二極管芯片的復合電極，其特征在于其結構自下而上分別為歐姆接觸金 屬層301、第一隔離金屬層302、填充金屬層303、第二隔離金屬層304和表面金屬層305，其 中第二隔離金屬層304和表面金屬層305覆蓋在歐姆接觸金屬層301、第一隔離金屬層302 和填充金屬層303的上面和側面，完全將這三個電極層包裹在電極內部。
2.如權利要求1所述的復合電極，其特征在于歐姆接觸金屬層301為Au、AuBe合金、 AuGe合金、Ti、Cr、Ni、Sn、In、Zn中至少一種金屬或ΙΤ0，其厚度為10 600nm。
3.如權利要求1所述的復合電極，其特征在于第一隔離金屬層302為Ti、Cr、Ni、W、Pt 中至少一種金屬，其厚度為5 lOOnm。
4.如權利要求1所述的復合電極，其特征在于填充金屬層303為Al、Ag、Ni、Cu、Fe、ai 中至少一種金屬，其厚度為100 3000nm。
5.如權利要求1所述的復合電極，其特征在于第二隔離金屬層304為Ti、Cr、Ni、W、Pt 中至少一種金屬，其厚度為5 lOOnm。
6.如權利要求1所述的復合電極，其特征在于表面金屬層305為Au，其厚度為50 500nmo
7.一種發(fā)光二極管芯片的復合電極的制作方法，其特征在于包括以下步驟a)提供一片LED外延片100；b)在LED外延片100的發(fā)光外延層102制作第一覆蓋層401；c)在第一覆蓋層401上進行曝光，制作電極圖案；d)對曝光后的外延片進行濕法刻蝕，將電極圖案處的第一覆蓋層401去除，露出下方 的發(fā)光外延層102的上表面；e)使用蒸發(fā)鍍膜設備進行第一次蒸鍍，在經過上述處理的LED外延片上依次蒸鍍歐姆 接觸金屬層301、第一隔離金屬層302和填充金屬層303 ；f)去除第一覆蓋層401表面的各電極層；g)在第一覆蓋層401上方進行第二次曝光，制作電極圖案，其中此步驟電極圖案應比 步驟c中制作的電極圖案大，將步驟c中的電極圖案外圍向外擴大2 3微米；h)對經過步驟h的外延片進行濕法刻蝕，將電極圖案處的第一覆蓋層401去除，露出電 極圖案處的發(fā)光外延層102和填充金屬層303 ；i)使用蒸發(fā)鍍膜設備進行第二次蒸鍍，在LED外延片上依次蒸鍍第二隔離金屬層304 和表面金屬層305 ；j)去除第一覆蓋層401表面的各電極層，然后清除第一覆蓋層401 ；k)對復合電極進行退火處理；其中，第一覆蓋層401為光刻膠，厚度均為IOOOnm 3000nm ；步驟f和j中，采用膠帶剝離方法去除覆蓋層上方的各電極層。
8.如權利要求7中所述的復合電極的制作方法，其特征在于在第一覆蓋層401與發(fā) 光外延層102之間添加了第三覆蓋層403，第三覆蓋層為Si02、Ti或ΙΤ0，厚度為厚度為 IOOnm 500nm，步驟d中，也對第三覆蓋層403進行濕法刻蝕，并在步驟j中清除第三覆蓋 層。
9.一種發(fā)光二極管芯片的復合電極的制作方法，其特征在于包括以下步驟a)提供一片LED外延片100 ；b)在LED外延片100的發(fā)光外延層102上表面自下而上依次制作第一覆蓋層401、第 二覆蓋層402 ；c)對第二覆蓋層上402進行曝光，制作電極圖案；d)對曝光后的外延片進行濕法刻蝕，將電極圖案處的第二覆蓋層402、第一覆蓋層401 腐蝕去除，形成倒漏斗狀鏤空區(qū)域，露出下方的發(fā)光外延層102的上表面；e)使用蒸發(fā)鍍膜設備進行第一次蒸鍍，在經過上述處理的LED外延片上依次蒸鍍歐姆 接觸金屬層301、第一隔離金屬層302和填充金屬層303 ；f)去除第二覆蓋層402表面的各電極層，然后清除第二覆蓋層402；g)使用蒸發(fā)鍍膜設備進行第二次蒸鍍，在LED外延片上依次蒸鍍第二隔離金屬層304 和表面金屬層305 ；h)去除第一覆蓋層402表面的各電極層，然后清除第一覆蓋層401；i)對復合電極進行退火處理；其中，第一覆蓋層401為光刻膠，厚度為IOOOnm 3000nm。步驟f和h中，采用膠帶剝離方法去除覆蓋層上方的各電極層。
10.如權利要求9中所述的復合電極的制作方法，其特征在于第二覆蓋層402為乳膠、 硅膠、光刻膠或者橡膠，厚度為2000nm 3500nm。
11.如權利要求9中所述的復合電極的制作方法，其特征在于其特征在于第一覆蓋層 與發(fā)光外延層102之間添加了第三覆蓋層403，該第三覆蓋層為Si02、Ti或ΙΤ0，厚度為厚 度為IOOnm 500nm，并在步驟h中清除第三覆蓋層。
全文摘要
本發(fā)明屬于發(fā)光半導體領域，尤其是發(fā)光二極管芯片領域。一種發(fā)光二極管芯片的復合電極，其結構自下而上分別為歐姆接觸金屬層、第一隔離金屬層、填充金屬層、第二隔離金屬層、表面金屬層，其中，第二隔離金屬層和表面金屬層覆蓋在歐姆接觸金屬層、第一隔離金屬層和填充金屬層的上面和側面，完全將這三個電極層包裹在電極內部。本發(fā)明還提出了兩種復合電極的制作方法，分別為方法一和方法二。這種復合電極使用成本廉價的Al、Ag等活潑金屬替代電極中的部分Au，降低了電極的成本，且具有更強的環(huán)境適應能力；經本人多次試驗，這兩種方法均可快速有效地制作本發(fā)明提出的復合電極，該制作工藝簡單可行、可操作性高，便于規(guī)?；a。
文檔編號H01L33/40GK102130259SQ20111000975
公開日2011年7月20日 申請日期2011年1月14日 優(yōu)先權日2011年1月14日
發(fā)明者常遠, 康建, 武勝利, 王力明, 肖志國, 高本良 申請人:大連美明外延片科技有限公司