一種半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的第一目的在于提供一種與現(xiàn)有的LED芯片相比較亮度高、電壓低以及逆向電壓和漏電特性更優(yōu)的半導(dǎo)體發(fā)光器件，具體結(jié)構(gòu)包括形成具有凸形臺(tái)面的氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的n型氮化物半導(dǎo)體層、p型氮化物半導(dǎo)體層等；凸形臺(tái)面包括第一上表面、側(cè)表面以及第二上表面；第一上表面、側(cè)表面以及第二上表面上均設(shè)有電流阻擋鈍化層；第一上表面以及其正上方的電流阻擋鈍化層的上表面上均設(shè)有透明導(dǎo)電層；或者第一上表面上還設(shè)有電流阻擋圖案層，電流阻擋圖案層、第一上表面以及其正上方的電流阻擋鈍化層的上表面上均設(shè)有透明導(dǎo)電層。本發(fā)明的第二目的在于公開一種上述半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作方法，包括四道工序，生產(chǎn)周期短，大大降低了生產(chǎn)成本。
【專利說(shuō)明】一種半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光電器件領(lǐng)域，特別地，涉及一種半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制作方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件包括襯底1-1，在所述襯底1-1上外延生長(zhǎng)緩沖 層1-2,在所述緩沖層1-2上外延生長(zhǎng)的η型氮化物半導(dǎo)體層1-3,在所述η型氮化物半導(dǎo) 體層1-3上外延生長(zhǎng)的有源層1-4,在所述有源層1-4上外延生長(zhǎng)的ρ型氮化物半導(dǎo)體層 1-5,在所述ρ型氮化物半導(dǎo)體1-5上分別沉積電流阻擋層1-6、透明導(dǎo)電層1-7及Ρ型電 極，在通過(guò)蝕刻Ρ型氮化物半導(dǎo)體層1-5和有源層1-4,而暴露η型氮化物半導(dǎo)體層1-3上 形成Ν型電極1_9,最后沉積純化層1_10,詳見(jiàn)圖1。
[0003] 現(xiàn)有的III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件通過(guò)五個(gè)步驟獲得，見(jiàn)圖2,詳情如下：（1)制 作凸形臺(tái)面：通過(guò)蝕刻ρ型氮化物半導(dǎo)體層1-5和有源層1-4而暴露η型氮化物半導(dǎo)體層 1-3 ; (2)制作電流阻擋層1-6 :沉積電流阻擋層1-6在ρ型氮化物半導(dǎo)體層1-5上；(3)制 作透明導(dǎo)電層1-7 :沉積在ρ型氮化物半導(dǎo)體層1-5及電流阻擋層1-6上；(4)制作Ρ型電 極和Ν型電極1-9 :一起沉積Ρ型電極以及Ν型電極1-9, Ρ型電極包括Ρ型焊盤1-81以及 Ρ型線電極1-82,所述Ρ型線電極1-82沉積在透明導(dǎo)電層1-7上，所述Ρ型焊盤1-81沉積 在所述Ρ型氮化物半導(dǎo)體層1-5上，所述Ν型電極1-9沉積在η型氮化物半導(dǎo)體層1-3上； (5)制作鈍化層1-10 :最后沉積鈍化層1-10,并開孔讓?duì)毙秃副P1-81及Ν型電極1-9中的 Ν型焊盤露出。
[0004] 其發(fā)光詳見(jiàn)圖3,其內(nèi)部的電流從中心流過(guò)，詳見(jiàn)箭頭方向。
[0005] 現(xiàn)有正裝高階的LED芯片均通過(guò)五道工序才能完成，技術(shù)存在的缺點(diǎn)如下：（1)亮 度低、電壓高；（2)逆向電壓及漏電特性均不是很好；（3)生產(chǎn)周期長(zhǎng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的第一目的在于提供一種與現(xiàn)有的LED芯片相比較亮度高、電壓低以及逆 向電壓和漏電特性更優(yōu)的半導(dǎo)體發(fā)光器件，具體技術(shù)方案如下：
[0007] -種半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括襯底、緩沖層、η型氮化物半導(dǎo)體層、有源層、ρ型氮化 物半導(dǎo)體層、Ρ型電極以及Ν型電極；
[0008] 所述襯底、緩沖層、η型氮化物半導(dǎo)體層、有源層以及ρ型氮化物半導(dǎo)體層形成具 有凸形臺(tái)面的氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；
[0009] 所述凸形臺(tái)面包括第一上表面、側(cè)表面以及第二上表面，所述第一上表面的兩端 分別設(shè)有由所述側(cè)表面以及所述第二上表面形成的L形表面；
[0010] 所述第一上表面、側(cè)表面以及第二上表面上均設(shè)有電流阻擋鈍化層；
[0011] 所述第一上表面以及位于其正上方的所述電流阻擋鈍化層的上表面上均設(shè)有透 明導(dǎo)電層；
[0012] 所述Ρ型電極包括Ρ型焊盤以及Ρ型線電極，所述Ρ型焊盤的下端設(shè)置在所述第 一上表面上，所述P型線電極的下端設(shè)置在所述透明導(dǎo)電層上，且其正下方設(shè)有所述電流 阻擋鈍化層；
[0013] 所述N型電極的下端設(shè)置在所述第二上表面上；
[0014] 或者所述第一上表面上還設(shè)有電流阻擋圖案層，所述電流阻擋圖案層、第一上表 面以及位于所述第一上表面正上方的所述電流阻擋鈍化層的上表面上均設(shè)有透明導(dǎo)電層。
[0015] 以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述電流阻擋鈍化層以及所述電流阻擋圖案層的材質(zhì)均 為絕緣材料。
[0016] 以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述絕緣材料為二氧化硅、氮氧化硅以及氮化硅中的一 種或幾種。
[0017] 以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述透明導(dǎo)電層與所述p型氮化物半導(dǎo)體層同軸心設(shè) 置，且其側(cè)邊到軸心的垂直距離比所述P型氮化物半導(dǎo)體層的側(cè)邊到軸心的垂直距離小 0·l_15um〇
[0018] 以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述P型線電極與所述N型電極中的N型線電極的結(jié)構(gòu) 相同，且均為第一種結(jié)構(gòu)、第二種結(jié)構(gòu)、第三種結(jié)構(gòu)以及第四種結(jié)構(gòu)中的一種，所述第一種 結(jié)構(gòu)為由氮化物半導(dǎo)體層的表層向外依次排列的第一 Ni層、A1層、Cr層、第二Ni層以及 Au層，所述第二種結(jié)構(gòu)為由氮化物半導(dǎo)體層的表層向外依次排列的第一 Cr層、A1層、第二 Cr層、Pt層以及Au層，所述第三種結(jié)構(gòu)為由氮化物半導(dǎo)體層的表層向外依次排列的Cr層、 Ni層以及Au層，所述第四種結(jié)構(gòu)為由氮化物半導(dǎo)體層的表層向外依次排列的Cr層、Pt層 以及Au層。
[0019] 以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述第一種結(jié)構(gòu)中所述第一 Ni層的厚度為0. 2-10nm，所 述A1層的厚度為50-500nm，所述Cr層的厚度為10-300nm，第二Ni層的厚度為10-300nm， 所述Au層的厚度為200-3000nm ;所述第二種結(jié)構(gòu)中所述第一 Cr層的厚度為0. 2-10nm，所 述A1層的厚度為50-500nm，第二Cr層的厚度為10-300nm，Pt層的厚度為10-300nm，所述 Au層的厚度為200-3000nm ;所述第三種結(jié)構(gòu)中所述Cr層的厚度為10-100nm，所述Ni層的 厚度為20-500nm，所述Au層的厚度為200-3000nm ;所述第四種結(jié)構(gòu)中所述Cr層的厚度為 10-100nm，所述Pt層的厚度為20-500nm，所述Au層的厚度為200-3000nm。
[0020] 應(yīng)用本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光器件，具有以下技術(shù)效果：
[0021] (1)本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光器件通過(guò)設(shè)置電流阻擋鈍化層來(lái)代替原有的電流阻擋層 以及鈍化層，電流阻擋鈍化層設(shè)置在凸形臺(tái)面的第一上表面、側(cè)表面以及第二上表面上，因 為第一側(cè)表面上已制作有電流阻擋鈍化層，所以，透明導(dǎo)電層不會(huì)殘留在第一側(cè)表面上，從 而使得半導(dǎo)體發(fā)光器件的逆向電壓和漏電特性更優(yōu)；或者還設(shè)計(jì)一層電流阻擋圖案層在第 一上表面上，電流阻擋圖案層位于透明導(dǎo)電層的下方，減少了透明導(dǎo)電層與P型氮化物半 導(dǎo)體層的接觸面積，進(jìn)一步優(yōu)化其發(fā)光特性，且電流阻擋圖案層的設(shè)計(jì)能在一定程度上改 變電流的流動(dòng)方向，從而會(huì)增加其亮度。
[0022] (2)本發(fā)明中電流阻擋鈍化層以及電流阻擋圖案的材質(zhì)采用絕緣材料，最好是二 氧化硅、氮氧化硅以及氮化硅中的一種或幾種，材料容易獲得且成本低，能起到很好的絕緣 效果，防止漏電，提高整體裝置的安全性。
[0023] (3)本發(fā)明中透明導(dǎo)電層與p型氮化物半導(dǎo)體層同軸心設(shè)置，且其側(cè)邊到軸心的 垂直距離比P型氮化物半導(dǎo)體層的側(cè)邊到軸心的垂直距離小0. l_15um，大大降低靜電擊穿 的機(jī)率。
[0024] (4)本發(fā)明中P型線電極與N型電極中的N型線電極的結(jié)構(gòu)相同，且種類選擇多， 滿足不同的需求，實(shí)用性強(qiáng)。
[0025] 本發(fā)明的第二目的在于公開一種半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作方法，包括以下步驟：
[0026] 第一步：制作凸形臺(tái)面，所述凸形臺(tái)面包括第一上表面、側(cè)表面以及第二上表面；
[0027] 第二步：沉積電流阻擋鈍化層，具體包括：a、采用PECVD沉積絕緣材料在所述第一 上表面、側(cè)表面以及第二上表面上形成電流阻擋鈍化層；b、通過(guò)ICP刻蝕或濕法腐蝕工藝 蝕刻掉多余的Si0 2 ;c、進(jìn)行去掉光阻劑過(guò)程，或者步驟a中制作所述電流阻擋鈍化層的同 時(shí)還利用黃光制程制出電流阻擋圖案層，得到第一中間體；
[0028] 第三步：沉積透明導(dǎo)電層，采用電子束蒸鍍法或?yàn)R鍍法在所述第一上表面以及位 于其正上方的所述電流阻擋鈍化層的上表面上鍍上透明導(dǎo)電層，或者是在所述電流阻擋圖 案層、第一上表面以及位于所述第一上表面正上方的所述電流阻擋鈍化層的上表面上鍍上 透明導(dǎo)電層，得到第二中間體；
[0029] 步驟四：沉積P型電極以及N型電極，將P型焊盤的下端設(shè)置在所述第一上表面 上；所述P型線電極的下端設(shè)置在所述透明導(dǎo)電層上，且其正下方設(shè)有電流阻擋鈍化層；將 N型電極的下端設(shè)置在所述第二上表面上，得到半導(dǎo)體發(fā)光器件。
[0030] 以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述第一步具體為：a、制作氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，在所述襯 底上外延生長(zhǎng)緩沖層；在所述緩沖層上外延生長(zhǎng)η型氮化物半導(dǎo)體層；在所述η型氮化物 半導(dǎo)體層上外延生長(zhǎng)有源層；在所述有源層上外延生長(zhǎng)Ρ型氮化物半導(dǎo)體層，形成氮化物 半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；b、將氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行清洗，用光阻劑作為掩蔽層，ICP刻蝕掉部分所述 P型氮化物半導(dǎo)體層和有源層直至所述η型氮化物半導(dǎo)體層，形成具有凸形臺(tái)面的氮化物 半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中，刻蝕氣體為BCl3/Cl 2/Ar。
[0031] 以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述第二步中采用PECVD沉積的具體工藝參數(shù)如下：絕 緣材料為Si0 2，功率為30?500W，壓力為500?1500mTorr，溫度為150?300°C，N20為 50 ?1500sccm，N2 為 50 ?lSOOsccnuS% SiH4/N2 為 50 ?1500sccm。
[0032] 以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，將所述第四步所得到的半導(dǎo)體發(fā)光器件進(jìn)行后處理，具 體過(guò)程為：將半導(dǎo)體發(fā)光器件放入爐管或快速退火爐中，爐管內(nèi)的溫度為150?350°C，0 2 為2?15slm，時(shí)間為5?30分鐘。
[0033] 使用本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果：
[0034] (1)本發(fā)明的通過(guò)制作凸形臺(tái)面、沉積電流阻擋鈍化層、沉積透明導(dǎo)電層以及沉積 P型電極以及N型電極四個(gè)步驟制作半導(dǎo)體發(fā)光器件，比正裝高階的五道工序少了沉積鈍 化層、一道黃光制作過(guò)程以及蝕刻過(guò)程，生產(chǎn)周期得到縮短，大大降低了生產(chǎn)成本。
[0035] (2)本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光器件通過(guò)設(shè)置電流阻擋鈍化層來(lái)代替原有的電流阻擋層 以及鈍化層，電流阻擋鈍化層設(shè)置在凸形臺(tái)面的第一上表面、側(cè)表面以及第二上表面上，因 為第一側(cè)表面已制作有電流阻擋鈍化層，所以，透明導(dǎo)電層不會(huì)殘留在第一側(cè)表面上，從而 使得半導(dǎo)體發(fā)光器件的逆向電壓和漏電特性更優(yōu)。
[0036] (3)正裝五道工序中因怕將透明導(dǎo)電層沉積在第一側(cè)表面上，因此，透明導(dǎo)電層的 面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)比第一上表面??；而本發(fā)明因已沉積電流阻擋鈍化層在第一側(cè)表面上，所以，可以 采用面積較大（最好是接近第一上表面的面積）的透明導(dǎo)電層，發(fā)光面積更大，操作電壓更 低。
[0037] (4)本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光器件內(nèi)部還可以設(shè)置一層電流阻擋圖案層，電流阻擋圖 案層位于透明導(dǎo)電層的下方，減少了透明導(dǎo)電層與P型氮化物半導(dǎo)體層的接觸面積，進(jìn)一 步優(yōu)化其發(fā)光特性，且電流阻擋圖案層的設(shè)計(jì)能在一定程度上改變電流的流向，從而會(huì)增 加其亮度。
[0038] (5)本發(fā)明中制作凸形臺(tái)面采用現(xiàn)有已經(jīng)非常成熟的技術(shù)手段，工藝操作方便，產(chǎn) 品質(zhì)量商。
[0039] (6)本發(fā)明中采用PECVD沉積的具體工藝參數(shù)容易控制，且此步驟后面無(wú)需采用 笑氣處理步驟來(lái)解決懸掛鍵的問(wèn)題。
[0040] (7)本發(fā)明中第四步得到半導(dǎo)體發(fā)光器件放入爐管中進(jìn)行后處理，通過(guò)將原有的 氮?dú)鈸Q成氧氣來(lái)解決其在輸入小電流的情況下造成電壓太低的問(wèn)題，電壓穩(wěn)定性好，適合 工業(yè)化量產(chǎn)。
[0041] 除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。 下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0042] 構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí) 施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0043] 圖1是現(xiàn)有的III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044] 圖2是圖1中III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作流程圖；
[0045] 圖3是圖1中LED芯片的發(fā)光圖；
[0046] 圖4本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例1的LED芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047] 圖5是圖4中LED芯片的制作流程圖；
[0048] 圖6是圖4中LED芯片的制作過(guò)程中LED芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049] 圖7是S1在輸入電流為luA時(shí)的氧氣金屬合金的小電流特性圖；
[0050] 圖8本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例2的LED芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051] 圖9是圖8中LED芯片的制作流程圖；
[0052] 圖10是圖8中LED芯片的發(fā)光圖；
[0053] 圖11是圖8中LED芯片的制作過(guò)程中LED芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0054] 1-襯底，2-緩沖層，3-n型氮化物半導(dǎo)體層，4-有源層，5-p型氮化物半導(dǎo)體層， 61-P型焊盤，62-P型線電極，7-N型電極，01-凸形臺(tái)面，011-第一上表面，012-側(cè)表面， 013-第二上表面，8-電流阻擋鈍化層，8' -電流阻擋圖案層，9-透明導(dǎo)電層。

【具體實(shí)施方式】
[0055] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明可以根據(jù)權(quán)利要求限 定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0056] 實(shí)施例1 :
[0057] -種具有電流阻擋鈍化層的LED芯片，其規(guī)格為686umX255um，具體包括襯底1、 緩沖層2、η型氮化物半導(dǎo)體層3、有源層4、p型氮化物半導(dǎo)體層5、P型電極以及N型電極 7,其結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)圖4以及圖6。
[0058] 所述襯底1、緩沖層2、η型氮化物半導(dǎo)體層3、有源層4以及p型氮化物半導(dǎo)體層 5形成具有凸形臺(tái)面01的氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
[0059] 所述凸形臺(tái)面01包括第一上表面011、側(cè)表面012以及第二上表面013,所述第一 上表面011的兩端分別設(shè)有由所述側(cè)表面012以及所述第二上表面013形成的L形表面。
[0060] 所述第一上表面011、側(cè)表面012以及第二上表面013上均設(shè)有電流阻擋鈍化層 8〇
[0061] 所述第一上表面011以及位于其正上方的所述電流阻擋鈍化層8的上表面上均設(shè) 有透明導(dǎo)電層9,所述透明導(dǎo)電層9與所述ρ型氮化物半導(dǎo)體層5同軸心設(shè)置，且其側(cè)邊到 軸心的垂直距離比所述Ρ型氮化物半導(dǎo)體層5的側(cè)邊到軸心的垂直距離小0. l-15um，大大 降低靜電擊穿的機(jī)率。
[0062] 所述P型電極包括P型焊盤61以及P型線電極62,所述P型焊盤61的下端設(shè)置 在所述第一上表面oil上，所述P型線電極62的下端設(shè)置在所述透明導(dǎo)電層9上，且其下 方設(shè)有所述電流阻擋鈍化層8。
[0063] 所述N型電極7的下端設(shè)置在所述第二上表面013上。
[0064] 所述電流阻擋鈍化層8的材質(zhì)為絕緣材料，最好是二氧化硅、氮氧化硅以及氮化 硅中的一種或幾種，材料容易獲得且成本低，能起到很好的絕緣效果，防止漏電，提高安全 性。
[0065] 所述P型線電極62與所述N型電極7中的N型線電極的結(jié)構(gòu)相同，且均為由氮化 物半導(dǎo)體層的表層向外依次排列的第一 Ni層、A1層、Cr層、第二Ni層以及Au層，GaN與A1 層之間設(shè)有第一 Ni層，既使得GaN與A1層之間能形成良好的歐姆接觸，又能夠保證整個(gè)電 極與GaN之間具體很好的粘附性；A1層緊挨第一 Ni層設(shè)計(jì)，能將傳輸?shù)絇、N電極的光反射 回芯片內(nèi)部，被反射回的光從芯片內(nèi)部再射出來(lái)，從而提高了 LED芯片的外量子效率；第一 Ni層的厚度僅有幾個(gè)埃，幾乎不會(huì)對(duì)芯片內(nèi)部發(fā)出的光產(chǎn)生吸收，降低電極對(duì)光的吸收率。 [0066] 所述第一 Ni層的厚度為0· 2-10nm，所述A1層的厚度為50-500nm，所述Cr層的厚 度為10-300nm，第二Ni層的厚度為10-300nm，所述Au層的厚度為200-3000nm，第一鎳層 (第一Ni層）的厚度既能保證高亮度又能保證電極與GaN有好的粘附力和低電壓；鋁層（A1 層）的厚度能保證LED高的發(fā)光效率；鉻層（Cr層）的厚度能防止鋁的擴(kuò)散和球聚，又能起 到好的黏附作用；第二鎳層（第二Ni層）的厚度可以很好地防止鉻層（Cr層）向金層（Au 層）擴(kuò)散且同時(shí)能使整個(gè)電極的電阻達(dá)到最?。唤饘樱ˋu層）的厚度可以保證正常焊線和 低的成本。
[0067] 除此之外，所述P型線電極62與所述N型線電極的結(jié)構(gòu)還可以采用第二種結(jié)構(gòu)、 第三種結(jié)構(gòu)以及第四種結(jié)構(gòu)中的一種，所述第二種結(jié)構(gòu)為由氮化物半導(dǎo)體層的表層向外依 次排列的第一 Cr層、A1層、第二Cr層、Pt層以及Au層，所述第一 Cr層的厚度為0. 2-10nm， 所述A1層的厚度為50-500nm，第二Cr層的厚度為10-300nm，Pt層的厚度為10-300nm，所 述Au層的厚度為200-3000nm ;所述第三種結(jié)構(gòu)為由氮化物半導(dǎo)體層的表層向外依次排列 的Cr層、Ni層以及Au層，所述Cr層的厚度為10-100nm，所述Ni層的厚度為20-500nm，所 述Au層的厚度為200-3000nm;所述第四中結(jié)構(gòu)為由氮化物半導(dǎo)體層的表層向外依次排列 的Cr層、Pt層以及Au層，所述Cr層的厚度為10-100nm，所述Pt層的厚度為20-500nm，所 述Au層的厚度為200-3000nm，滿足不同的需求，實(shí)用性強(qiáng)。
[0068] 上述LED芯片的制作方法，詳見(jiàn)圖5以及圖6,包括以下步驟：
[0069] 第一步：制作凸形臺(tái)面01，具體為；a、制作氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，在所述襯底1上外 延生長(zhǎng)緩沖層2 ;在所述緩沖層2上外延生長(zhǎng)η型氮化物半導(dǎo)體層3 ;在所述η型氮化物半 導(dǎo)體層3上外延生長(zhǎng)有源層4 ;在所述有源層4上外延生長(zhǎng)ρ型氮化物半導(dǎo)體層5,形成氮 化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；b、將氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行清洗，用光阻劑作為掩蔽層，ICP刻蝕掉部分 所述P型氮化物半導(dǎo)體層5和有源層4直至所述η型氮化物半導(dǎo)體層3,形成具有凸形臺(tái)面 01的氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述凸形臺(tái)面01包括第一上表面011、側(cè)表面012以及第二上表 面013,其中，刻蝕氣體為BCl 3/Cl2/Ar ;
[0070] 第二步：沉積電流阻擋鈍化層8,具體包括：a、使用PECVD沉積Si02當(dāng)電流阻擋鈍 化層，其中，功率為 5〇W，壓力為 85〇mTorr，溫度為 2〇0°C，N20 為 lOOOsccm，N2S 400sccm， 5% SiH4/N2為400sCCm ;b、通過(guò)ICP刻蝕或濕法腐蝕工藝蝕刻掉多余的Si02 ;c、進(jìn)行去掉光 阻劑過(guò)程，得到第一中間體；
[0071] 第三步：沉積透明導(dǎo)電層9,采用電子束蒸鍍法在所述第一中間體中的第一上表 面011以及位于其正上方的所述電流阻擋鈍化層8的上表面上鍍上厚度為30-300nm的透 明導(dǎo)電層9,得到第二中間體；
[0072] 第四步：沉積P型電極以及N型電極7,將P型焊盤61的下端設(shè)置在所述第二中 間體中的第一上表面011上；所述P型線電極62的下端設(shè)置在所述第二中間體中的透明導(dǎo) 電層9上，且其正下方設(shè)有所述電流阻擋鈍化層8 ;將N型電極7的下端設(shè)置在所述第二中 間體中的第二上表面013上，得到LED芯片。
[0073] 最后將LED芯片放入爐管或者快速退火爐中進(jìn)行后處理，具體工藝參數(shù)為：爐管 內(nèi)的溫度為260°C，時(shí)間為15分鐘。通常P型電極和N型電極制作完成后，會(huì)加通氮?dú)獾?金屬合金，因本發(fā)明LED產(chǎn)品的上表面是透明導(dǎo)電層9 (而傳統(tǒng)的是鈍化層），邊緣是透明 導(dǎo)電層9壓在電流阻擋鈍化層8上，因此，表面仍然會(huì)有懸掛鍵的存在，存在輸入小電流會(huì) 造成電壓太低的問(wèn)題，而本發(fā)明將氮?dú)飧臑檠鯕夂?，在輸入小電流（電流為luA)時(shí)，氧氣 量（2?15slm)和電壓變化情況詳見(jiàn)圖7,從圖7中可以看出，電壓平均值大于2V，電壓穩(wěn) 定性好。
[0074] 本實(shí)施例所得的LED芯片標(biāo)號(hào)為S1，相同規(guī)格的現(xiàn)有技術(shù)中的LED芯片標(biāo)號(hào)為 XY，兩者的光電特性比較結(jié)果詳見(jiàn)表1。
[0075] 從表1中可知，S1的逆向電壓（輸入電流為-10uA)以及漏電（輸入電壓為-5V) 特性皆優(yōu)于XY ;在操作電壓（輸入電流為150mA)方面，S1與XY相比較，電壓下降0. 08V ; 在亮度方面，XY的平均亮度為41. 231m(122. 48mW)，S1的平均亮度為43. 221m(121. 29mW)， 發(fā)光亮度提升了 4.8% ;良率>90%，穩(wěn)定性好。
[0076] 綜上所述，通過(guò)本發(fā)明所得到的LED芯片與現(xiàn)有的LED芯片相比較，具有以下技術(shù) 效果：
[0077] (1)亮度高，電壓低，逆向電壓和漏電特性更優(yōu)；
[0078] (2)靜電擊穿的機(jī)率大大得到降低；
[0079] (3)電極對(duì)光的吸收率低，出光率高；
[0080] (4)生產(chǎn)周期短，成本較低。
[0081] 表1 SI、XY兩者的比較數(shù)據(jù)表
[0082]

【權(quán)利要求】
1. 一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于：包括襯底（1)、緩沖層（2)、η型氮化物半導(dǎo)體層 (3)、有源層（4)、ρ型氮化物半導(dǎo)體層（5)、Ρ型電極以及Ν型電極（7); 所述襯底（1)、緩沖層（2)、η型氮化物半導(dǎo)體層（3)、有源層（4)以及ρ型氮化物半導(dǎo) 體層（5)形成具有凸形臺(tái)面（01)的氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)； 所述凸形臺(tái)面（01)包括第一上表面（011)、側(cè)表面（012)以及第二上表面（013)，所述 第一上表面（011)的兩端分別設(shè)有由所述側(cè)表面（012)以及所述第二上表面（013)形成的 L形表面； 所述第一上表面（011)、側(cè)表面（012)以及第二上表面（013)上均設(shè)有電流阻擋鈍化層 ⑶； 所述第一上表面（oil)以及位于其正上方的所述電流阻擋鈍化層（8)的上表面上均設(shè) 有透明導(dǎo)電層（9); 所述Ρ型電極包括Ρ型焊盤（61)以及Ρ型線電極（62)，所述Ρ型焊盤（61)的下端設(shè) 置在所述第一上表面（011)上，所述Ρ型線電極（62)的下端設(shè)置在所述透明導(dǎo)電層（9)上， 且其正下方設(shè)有所述電流阻擋鈍化層（8);所述Ν型電極（7)的下端設(shè)置在所述第二上表 面（013)上； 或者所述第一上表面（011)上還設(shè)有電流阻擋圖案層（8'），所述電流阻擋圖案層 (8'）、第一上表面（011)以及位于所述第一上表面（011)正上方的所述電流阻擋鈍化層（8) 的上表面上均設(shè)有透明導(dǎo)電層（9)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于：所述電流阻擋鈍化層（8)以 及所述電流阻擋圖案層（8'）的材質(zhì)均為絕緣材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于：所述絕緣材料為二氧化硅、氮 氧化硅以及氮化硅中的一種或幾種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于：所述透明導(dǎo)電層（9)與所述ρ 型氮化物半導(dǎo)體層（5)同軸心設(shè)置，且其側(cè)邊到軸心的垂直距離比所述ρ型氮化物半導(dǎo)體 層（5)的側(cè)邊到軸心的垂直距離小0· l-15um。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于：所述P型線電極（62)與所述 N型電極（7)中的N型線電極的結(jié)構(gòu)相同，且均為第一種結(jié)構(gòu)、第二種結(jié)構(gòu)、第三種結(jié)構(gòu)以及 第四種結(jié)構(gòu)中的一種，所述第一種結(jié)構(gòu)為由氮化物半導(dǎo)體層的表層向外依次排列的第一 Ni 層、A1層、Cr層、第二Ni層以及Au層，所述第二種結(jié)構(gòu)為由氮化物半導(dǎo)體層的表層向外依 次排列的第一 Cr層、A1層、第二Cr層、Pt層以及Au層，所述第三種結(jié)構(gòu)為由氮化物半導(dǎo)體 層的表層向外依次排列的Cr層、Ni層以及Au層，所述第四種結(jié)構(gòu)為由氮化物半導(dǎo)體層的 表層向外依次排列的Cr層、Pt層以及Au層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于：所述第一種結(jié)構(gòu)中所述第一 Ni層的厚度為0· 2-10nm，所述A1層的厚度為50-500nm，所述Cr層的厚度為10-300nm，第 二Ni層的厚度為10-300nm，所述Au層的厚度為200-3000nm ;所述第二種結(jié)構(gòu)中所述第一 Cr層的厚度為0· 2-10nm，所述A1層的厚度為50-500nm，第二Cr層的厚度為10-300nm，Pt 層的厚度為10_300nm，所述Au層的厚度為200-3000nm ;所述第三種結(jié)構(gòu)中所述Cr層的厚 度為10-100nm，所述Ni層的厚度為20-500nm，所述Au層的厚度為200-3000nm;所述第四 種結(jié)構(gòu)中所述Cr層的厚度為10-100nm，所述Pt層的厚度為20-500nm，所述Au層的厚度為 200_3000nm。
7. -種如權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作方法，其特征在于：包 括以下步驟： 第一步：制作凸形臺(tái)面（01)，所述凸形臺(tái)面（01)包括第一上表面（011)、側(cè)表面（012) 以及第二上表面（013); 第二步：沉積電流阻擋鈍化層（8)，具體包括：a、采用PECVD沉積絕緣材料在所述第一 上表面（011)、側(cè)表面（012)以及第二上表面（013)上形成電流阻擋鈍化層（8) ;b、通過(guò)ICP 刻蝕或濕法腐蝕工藝蝕刻掉多余的Si02 ;c、進(jìn)行去掉光阻劑過(guò)程，或者步驟a中制作所述 電流阻擋鈍化層（8)的同時(shí)還利用黃光制程制出電流阻擋圖案層（8'），得到第一中間體； 第三步：沉積透明導(dǎo)電層（9)，采用電子束蒸鍍法或?yàn)R鍍法在所述第一上表面（011)以 及位于其正上方的所述電流阻擋鈍化層（8)的上表面上鍍上透明導(dǎo)電層（9)，或者是在所 述電流阻擋圖案層（8'）、第一上表面（011)以及位于所述第一上表面（011)正上方的所述 電流阻擋鈍化層（8)的上表面上鍍上透明導(dǎo)電層（9)，得到第二中間體； 第四步：沉積P型電極以及N型電極（7)，將P型焊盤（61)的下端設(shè)置在所述第一上 表面（011)上；所述P型線電極（62)的下端設(shè)置在所述透明導(dǎo)電層（9)上，且其正下方設(shè) 有電流阻擋鈍化層（8);將N型電極（7)的下端設(shè)置在所述第二上表面（013)上，得到半導(dǎo) 體發(fā)光器件。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作方法，其特征在于：所述第一步具體 為：a、制作氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，在所述襯底（1)上外延生長(zhǎng)緩沖層（2);在所述緩沖層（2) 上外延生長(zhǎng)η型氮化物半導(dǎo)體層（3);在所述η型氮化物半導(dǎo)體層（3)上外延生長(zhǎng)有源層 (4);在所述有源層（4)上外延生長(zhǎng)ρ型氮化物半導(dǎo)體層（5)，形成氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；b、將 氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行清洗，用光阻劑作為掩蔽層，ICP刻蝕掉部分所述P型氮化物半導(dǎo)體 層（5)和有源層（4)直至所述η型氮化物半導(dǎo)體層（3)，形成具有凸形臺(tái)面（01)的氮化物 半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中，刻蝕氣體為BCl 3/Cl2/Ar。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作方法，其特征在于：所述第二步中采 用PECVD沉積的具體工藝參數(shù)如下：絕緣材料為Si0 2，功率為30?500W，壓力為500? 1500mTorr，溫度為 150 ?300°C，N20 為 50 ?1500sccm，N2 為 50 ?1500sccm，5% SiH4/N2 為 50 ?1500sccm。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作方法，其特征在于：將所述第四步所 得到的半導(dǎo)體發(fā)光器件進(jìn)行后處理，具體過(guò)程為：將半導(dǎo)體發(fā)光器件放入爐管或快速退火 爐中，爐管內(nèi)的溫度為150?350°C，0 2為2?15slm，時(shí)間為5?30分鐘。
【文檔編號(hào)】H01L33/00GK104157765SQ201410386154
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月7日
【發(fā)明者】許順成, 何鵬, 付宏威 申請(qǐng)人:湘能華磊光電股份有限公司