專利名稱：一種帶高反射作用的p型焊盤的發(fā)光二極管芯片制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體類，尤其是一種二極管芯片制造方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管以其高電光轉(zhuǎn)換效率和綠色環(huán)保的優(yōu)勢，具有廣泛的應(yīng)用市場。而且， 隨著其技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，有望成為新型的第四代照明光源。雖然目前LED的發(fā)光效率已經(jīng)超過日光燈和白熾燈，從原來的51m/W提高到1001m/W以上，但其發(fā)光效率還不到其理論值(約4001m/W)的一半。其中一個重要的原因是由于一部分從有源區(qū)發(fā)出的光無法從發(fā)光二極管內(nèi)部提取出來，尤其是受金屬焊盤的吸收、遮擋及發(fā)射角度在臨界角之外的光子的影響。雖然人們已經(jīng)提出了多種提高光提取效率的方法。如表面粗化、襯底剝離、 鍵合、高反射膜等，大大提高了發(fā)射角度在臨界角之外的光的取出效率。但仍不能解決占發(fā)光面積接近1/3的金屬焊盤吸收、遮擋的問題。從而導(dǎo)致大量有源層發(fā)出的光因大面積的金屬焊盤的遮擋吸收而無法被提取，造成取光效率不高。針對金屬焊盤的改進，有人提出通過延伸電極減少出光遮擋，雖然電流得到了擴散，但若焊盤面積做得較小，則容易造成封裝焊線時引線點偏或無法引線的問題，器件的可靠性將極大地降低。也有人提出采用透明電極，通過透明電極增加取光效率，但該透明電極在焊線時存在粘附性的問題，且只解決了金屬電極本身對光的遮擋，但仍未解決封裝時電極引線對光的遮擋。所以，金屬焊盤對光的遮擋吸收仍存在較大的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種帶高反射作用的P型焊盤的發(fā)光二極管芯片制造方法，該芯片可以解決金屬焊盤及壓焊引線將有源層發(fā)出的光遮擋的問題，從而提高發(fā)光二極管的取光效率。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種帶高反射作用的P型焊盤的發(fā)光二極管芯片制造方法，其步驟為步驟1 采用MOCVD在藍寶石襯底上依次外延生長出N型層，有源層和P型層， 得到發(fā)光二極管外延片；步驟2 將外延片清洗后，用電子束蒸發(fā)裝置在P型層表面制作透明電流擴散層，其厚度為5nm-300nm ；步驟3 采用電子束蒸發(fā)或磁控濺射裝置在N型層區(qū)域表面制作N型焊盤；步驟4 在P型層上制作帶高反射作用的P型焊盤。該P型焊盤具有高反射作用，其結(jié)構(gòu)包括高反射層和金屬壓焊層兩部分。所述高反射層可為金屬層或具有全反射作用的布拉格反射薄膜層構(gòu)成，如Si02/Ti205交替結(jié)構(gòu)。 所述金屬壓焊層，要求與封裝焊線時的引線有粘附力，引線材料可為鋁或金。本發(fā)明的優(yōu)點在于采用高反射層作為P型焊盤，使通過金屬焊盤的光線在高反射層的作用下先全反射到底面，經(jīng)過底面的反射，再通過其它未遮擋區(qū)域射出，間接的提高了出光總量，從而提高了發(fā)光二極管的出光效率。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)電極焊盤遮擋和吸收光的問題，避免了不適當(dāng)?shù)姆瓷浠蛘凵?。本發(fā)明還避免了封裝壓焊引線時，引線帶來的光遮擋的問題。該發(fā)明工藝簡單，成本低，且與其它增加取光效率的技術(shù)(如表面粗化、襯底剝離、鍵合等)不沖突，可同時使用。


圖1傳統(tǒng)發(fā)光二極管芯片的截面圖；圖2為本發(fā)明帶高反射作用的P型焊盤的發(fā)光二極管芯片結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明帶高反射作用的P型焊盤的發(fā)光二極管芯片另一結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式實施例1:圖2所示為應(yīng)用本發(fā)明的GaN基LED器件截面圖，其中包括藍寶石襯底201，N型層202，有源層203，P型層204，電流擴散層205，N型焊盤206，P型焊盤高反射膜層207和金屬壓焊層208。下面將詳細描述一種帶高反射作用的P型焊盤的發(fā)光二極管芯片及其制造方法。1.在藍寶石襯底201上，采用MOCVD方法依次外延生長N型層202，有源層203，P 型層204，得到發(fā)光二極管的外延片2.清洗外延片后，先通過光刻膠掩膜發(fā)光區(qū)圖形，再采用反應(yīng)離子刻蝕法從P型層刻蝕至N型層；3.用電子束蒸發(fā)裝置在P型層表面204上蒸鍍透明電流擴散層ITO薄膜205，其厚度為 5nm-300nm ；4.在快速退火爐中，在400°C -600°C的溫度下對透明電流擴散層ITO薄膜205進行熱處理，使之與P-GaN層204形成歐姆接觸。5.在刻蝕出的n-GaN平臺上沉積Ti/Al金屬，形成N型焊盤206。6.在P-GaN區(qū)域上依次沉積高反射低吸收金屬銀(Ag) 207和金屬壓焊層鋁 (Al)208。實施例2:1.在藍寶石襯底301上，采用MOCVD方法依次外延生長N型層302，有源層303，P 型層304，得到發(fā)光二極管的外延片2.清洗外延片后，先通過光刻膠掩膜發(fā)光區(qū)圖形，再采用反應(yīng)離子刻蝕法從P型層刻蝕至N型層；3.用電子束蒸發(fā)裝置在P型層表面304上蒸鍍透明電流擴散層ITO薄膜305，其厚度為 5nm-300nm ；4.在退火爐中，在400°C -600°C的溫度下對透明電流擴散層ITO進行熱處理，使之與P-GaN層304形成歐姆接觸。5.刻蝕出的n-GaN平臺上沉積Ti/Al金屬，形成N型焊盤306。6.在p-GaN區(qū)域上P焊盤的制作為高反射層為3_5層Si02/Ti205交替沉積的布拉格反射層307和金屬壓焊層鋁(Al) 308。以上所述，僅為了用于方便說明本發(fā)明的較佳實施例，并非將本發(fā)明狹義地限制于該較佳實施例。凡依本發(fā)明所做的任何變更，皆屬本發(fā)明權(quán)力要求范圍。
權(quán)利要求
1.一種帶高反射作用的P型焊盤的發(fā)光二極管芯片制造方法，其步驟為步驟1 采用 MOCVD在藍寶石襯底上依次外延生長出N型層，有源層和P型層，得到發(fā)光二極管外延片； 步驟2 將外延片清洗后，用電子束蒸發(fā)裝置在P型層表面制作透明電流擴散層，其厚度為 5nm-300nm ；步驟3 采用電子束蒸發(fā)或磁控濺射裝置在N型層區(qū)域表面制作N型焊盤；步驟 4 在P型層上制作帶高反射作用的P型焊盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶高反射作用的P型焊盤的發(fā)光二極管芯片制造方法，其特征在于該P型焊盤具有高反射作用，其結(jié)構(gòu)包括高反射層和金屬壓焊層兩部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述帶高反射作用的P型焊盤的發(fā)光二極管芯片制造方法，其特征在于所述高反射層可為金屬層或具有全反射作用的布拉格反射薄膜層構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述帶高反射作用的P型焊盤的發(fā)光二極管芯片制造方法，其特征在于所述金屬壓焊層，要求與封裝焊線時的引線有粘附力，引線材料可為鋁或金。
全文摘要
本發(fā)明提供一種帶高反射作用的P型焊盤的發(fā)光二極管芯片制造方法。所述P型焊盤為具有高反射膜作用，主要由兩部分組成，第一部分為高反射層，該反射層可為金屬，也可以為具有全反射作用的布拉格反射薄膜層，第二部分為在高反射層之上的金屬壓焊層，該層要求所選金屬具有一定的厚度和柔韌性，可與封裝焊線時引線有著粘附力。本發(fā)明不僅解決了傳統(tǒng)電極遮擋吸收光的問題，避免了不適當(dāng)?shù)姆瓷浠蛘凵洌€使原本被金屬焊盤和壓焊引線遮擋的光從其它方向提取出來。
文檔編號H01L33/40GK102280543SQ20111025871
公開日2011年12月14日 申請日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月2日
發(fā)明者劉榕, 吳雯, 張建寶 申請人:華燦光電股份有限公司