發(fā)光二極管的第二電極形成導(dǎo)電連接;頂部第η子級(jí)發(fā)光二極管的第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層與底部第η+1子級(jí)發(fā)光二極管的第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層采用非導(dǎo)電鍵合材料鍵合,形成非導(dǎo)電鍵合層; 十三,底部第η+1子級(jí)發(fā)光二極管的第一電極與底部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第二電極為焊臺(tái)電極; 十四,剝離去除頂部各子級(jí)發(fā)光二極管的外延襯底;采用背切技術(shù),在底部各子級(jí)發(fā)光二極管的外延襯底上切割裂片,形成高壓發(fā)光二極管。
2.—種具有立體發(fā)光結(jié)構(gòu)的高壓發(fā)光二極管制作方法,其特征在于:包括以下步驟: 一,在外延襯底上表面由下至上依次設(shè)置緩沖層、腐蝕截止層、第一型導(dǎo)電層、有源層、第二型導(dǎo)電層; 二,制作底部各子級(jí)發(fā)光二極管,在第二型導(dǎo)電層表面形成介質(zhì)層,且在介質(zhì)層中形成若干通孔,通孔的深度至第二型導(dǎo)電層; 三,在介質(zhì)層表面蒸鍍金屬,形成金屬反射層,且金屬填滿(mǎn)通孔形成導(dǎo)電通道; 四,采用非導(dǎo)電鍵合材料將金屬導(dǎo)電層與基板鍵合,形成非導(dǎo)電鍵合層; 五,腐蝕去除外延襯底、緩沖層與腐蝕截止層,露出第一型導(dǎo)電層; 六,在第一型導(dǎo)電層表面蒸鍍透明導(dǎo)電材料,形成第一電流擴(kuò)展導(dǎo)電層; 七,在第一電流擴(kuò)展導(dǎo)電層上采用掩膜、ICP刻蝕,制作外延隔離槽,且外延隔離槽深度至非導(dǎo)電鍵合層,形成各個(gè)獨(dú)立外延發(fā)光結(jié)構(gòu); 八,在第一電流擴(kuò)展導(dǎo)電層上采用掩膜、ICP刻蝕,制作,形成第二電極制作區(qū)域,蝕刻深度至介質(zhì)層表面; 九,在第二電極制作區(qū)域上形成第二電極,第二電極通過(guò)導(dǎo)電通道與金屬反射鏡形成連接,且第二電極與外延發(fā)光結(jié)構(gòu)的側(cè)壁之間隔著電極隔離槽; 十,在第一電流擴(kuò)展導(dǎo)電層上形成第一電極,且第一電極與第二電極在同一側(cè),且第一電極與第二電極的表面在同一水平面; 十一,蒸鍍絕緣材料填充外延隔離槽和電極隔離槽形成外延絕緣層和電極絕緣層,且底部各子級(jí)發(fā)光二極管構(gòu)成底部高壓模塊的周?chē)懈畹赖耐庋痈綦x槽無(wú)填充,形成底部各子級(jí)發(fā)光二極管; 十二,制作頂部各子級(jí)發(fā)光二極管,在第二型導(dǎo)電層表面蒸鍍透明導(dǎo)電材料,形成第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層; 十三,在第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層表面采用掩膜、ICP刻蝕,形成外延隔離槽,且蝕刻深度至外延襯底,形成各個(gè)獨(dú)立外延發(fā)光結(jié)構(gòu); 十四,在第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層表面采用掩膜、ICP刻蝕,形成第一電極制作區(qū)域,蝕刻深度至第一型導(dǎo)電層; 十五,在第一型導(dǎo)電層的第一電極制作區(qū)域上形成第一電極,且第一電極與外延發(fā)光結(jié)構(gòu)的側(cè)壁之間隔著電極隔離槽; 十六,在第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層上形成第二電極,且第二電極與第一電極在同一側(cè),且第二電極與第一電極表面在同一水平面; 十七,蒸鍍絕緣材料填充外延隔離槽和電極隔離槽形成外延絕緣層和電極絕緣層,且頂部各子級(jí)發(fā)光二極管構(gòu)成底部高壓模塊的周?chē)懈畹赖耐庋痈綦x槽無(wú)填充,至此形成頂部各子級(jí)發(fā)光二極管; 十八,底部第一子級(jí)發(fā)光二極管與頂部第一子級(jí)發(fā)光二極管鍵合:底部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第二電極與頂部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第一電極形成導(dǎo)電連接;底部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第一電流擴(kuò)展導(dǎo)電層與頂部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層采用非導(dǎo)電鍵合材料鍵合,形成非導(dǎo)電鍵合層; 十九,頂部第一子級(jí)發(fā)光二極管與底部第二子級(jí)發(fā)光二極管鍵合:頂部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第二電極與底部第二子級(jí)發(fā)光二極管的第一電極形成導(dǎo)電連接;頂部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層與底部第二子級(jí)發(fā)光二極管的第一電流擴(kuò)展導(dǎo)電層采用非導(dǎo)電鍵合材料鍵合,形成非導(dǎo)電鍵合層; 二十,底部第二子級(jí)發(fā)光二極管與頂部第二子級(jí)發(fā)光二極管鍵合:底部第二子級(jí)發(fā)光二極管的第二電極與頂部第二子級(jí)發(fā)光二極管的第一電極形成導(dǎo)電連接;底部第二子級(jí)發(fā)光二極管的第一電流擴(kuò)展導(dǎo)電層與頂部第二子級(jí)發(fā)光二極管的第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層采用非導(dǎo)電鍵合材料鍵合,形成非導(dǎo)電鍵合層;依次連接至頂部第η子級(jí)發(fā)光二極管和底部第η子級(jí)發(fā)光二極管; 二十一,頂部第η子級(jí)發(fā)光二極管與底部第η+1子級(jí)發(fā)光二極管鍵合:頂部第η子級(jí)發(fā)光二極管的第二電極與底部第η+1子級(jí)發(fā)光二極管的第一電極米用金屬鍵合材料形成連接;頂部第η子級(jí)發(fā)光二極管的第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層與底部第η+1子級(jí)發(fā)光二極管的第一電流擴(kuò)展導(dǎo)電層采用非導(dǎo)電鍵合材料鍵合,形成非導(dǎo)電鍵合層; 二十二,底部第η+1子級(jí)發(fā)光二極管的第二電極與底部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第一電極為焊臺(tái)電極; 二十三,分別腐蝕去除頂部發(fā)光外延片的外延襯底、緩沖層與腐蝕截止層,露出第一型導(dǎo)電層的表面;采用背切技術(shù)在底部各子級(jí)發(fā)光二極管的外延襯底上切割裂片,形成高壓發(fā)光二極管。
3.一種具有立體發(fā)光結(jié)構(gòu)的高壓發(fā)光二極管制作方法,其特征在于:包括以下步驟: 一,在外延襯底上表面由下至上依次設(shè)置緩沖層、腐蝕截止層、第一型導(dǎo)電層、有源層、第二型導(dǎo)電層; 二,制作底部各子級(jí)發(fā)光二極管,在第二型導(dǎo)電層表面形成介質(zhì)層,且在介質(zhì)層中形成若干通孔,通孔的深度至第二型導(dǎo)電層; 三,在介質(zhì)層表面蒸鍍金屬,形成金屬反射層,且金屬填滿(mǎn)通孔形成導(dǎo)電通道; 四,采用非導(dǎo)電鍵合材料將金屬導(dǎo)電層與基板鍵合,形成非導(dǎo)電鍵合層; 五,分別腐蝕去除外延襯底、緩沖層與腐蝕截止層,露出第一型導(dǎo)電層; 六,在第一型導(dǎo)電層表面蒸鍍透明導(dǎo)電材料材料,形成第一電流擴(kuò)展導(dǎo)電層; 七,在第一電流擴(kuò)展導(dǎo)電層上采用掩膜、ICP刻蝕,制作外延隔離槽,且外延隔離槽深度至非導(dǎo)電鍵合層,形成各個(gè)獨(dú)立外延發(fā)光結(jié)構(gòu); 八,在第一電流擴(kuò)展導(dǎo)電層上采用掩膜、ICP刻蝕,制作,形成第二電極制作區(qū)域,蝕刻深度至介質(zhì)層表面; 九,在第二電極制作區(qū)域上形成第二電極,第二電極通過(guò)導(dǎo)電通道與金屬反射鏡形成連接,且第二電極與外延發(fā)光結(jié)構(gòu)的側(cè)壁之間隔著電極隔離槽;第二電極與第一電流擴(kuò)展導(dǎo)電層在同一側(cè),且第二電極表面與第一電流擴(kuò)展導(dǎo)電層在同一水平面; 十,蒸鍍絕緣材料填充外延隔離槽和電極隔離槽形成外延絕緣層和電極絕緣層,且底部各子級(jí)發(fā)光二極管構(gòu)成底部高壓模塊的周?chē)懈畹赖耐庋痈綦x槽無(wú)填充,至此形成底部各子級(jí)發(fā)光二極管; 十一,制作頂部各子級(jí)發(fā)光二極管,在第二型導(dǎo)電層表面蒸鍍電流擴(kuò)展材料,形成第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層; 十二,在第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層表面采用掩膜、ICP刻蝕,形成外延隔離槽,且蝕刻深度至外延襯底,形成各個(gè)獨(dú)立外延發(fā)光結(jié)構(gòu); 十三,在第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層表面采用掩膜、ICP刻蝕,形成第一電極制作區(qū)域,蝕刻深度至第一型導(dǎo)電層; 十四,在第一型導(dǎo)電層的第一電極制作區(qū)域上形成第一電極,且第一電極與外延發(fā)光結(jié)構(gòu)的側(cè)壁之間隔著電極隔離槽;第一電極與第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層在同一側(cè),且第一電極表面與第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層表面在同一水平面; 十五,蒸鍍絕緣材料填充外延隔離槽和電極隔離槽形成外延絕緣層和電極絕緣層,且頂部各子級(jí)發(fā)光二極管構(gòu)成底部高壓模塊的周?chē)懈畹赖耐庋痈綦x槽無(wú)填充,至此形成頂部各子級(jí)發(fā)光二極管; 十六,底部第一子級(jí)發(fā)光二極管與頂部第一子級(jí)發(fā)光二極管鍵合:底部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第一電流擴(kuò)展導(dǎo)電層表面中間區(qū)域與頂部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層表面中間區(qū)域采用導(dǎo)電鍵合材料鍵合形成導(dǎo)電鍵合層;底部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第一電流擴(kuò)展導(dǎo)電層的其余區(qū)域與頂部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層的其余區(qū)域采用非導(dǎo)電鍵合材料鍵合,形成非導(dǎo)電鍵合層;導(dǎo)電鍵合層周?chē)菍?dǎo)電鍵合層,且厚度相同; 十七,頂部第一子級(jí)發(fā)光二極管與底部第二子級(jí)發(fā)光二極管鍵合:頂部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第一電極與底部第二子級(jí)發(fā)光二極管的第二電極形成導(dǎo)電連接; 十八,底部第二子級(jí)發(fā)光二極管與頂部第二子級(jí)發(fā)光二極管鍵合:底部第二子級(jí)發(fā)光二極管的第一電流擴(kuò)展導(dǎo)電層表面中間區(qū)域與頂部第二子級(jí)發(fā)光二極管的第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層表面中間區(qū)域采用導(dǎo)電鍵合材料鍵合,形成導(dǎo)電鍵合層;底部第二子級(jí)發(fā)光二極管的第一電流擴(kuò)展導(dǎo)電層的其余區(qū)域與頂部第二子級(jí)發(fā)光二極管的第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層的其余區(qū)域采用非導(dǎo)電鍵合材料鍵合,形成非導(dǎo)電鍵合層;導(dǎo)電鍵合層周?chē)菍?dǎo)電鍵合層,且厚度相同;依次連接至頂部第η子級(jí)發(fā)光二極管和底部第η子級(jí)發(fā)光二極管; 十九,頂部第η子級(jí)發(fā)光二極管與底部第η+1子級(jí)發(fā)光二極管鍵合:頂部第η子級(jí)發(fā)光二極管的第一電極與底部第η+1子級(jí)發(fā)光二極管的第二電極形成導(dǎo)電連接; 二十,底部第η+1子級(jí)發(fā)光二極管的第一電極與底部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第二電極為焊臺(tái)電極; 二十一,分別腐蝕去除頂部發(fā)光外延結(jié)構(gòu)的外延襯底、緩沖層與腐蝕截止層,露出第一型導(dǎo)電層的表面;采用背切技術(shù)在在底部各子級(jí)發(fā)光二極管的外延襯底上切割裂片,形成高壓發(fā)光二極管。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的一種具有立體發(fā)光結(jié)構(gòu)的高壓發(fā)光二極管制作方法,其特征在于:發(fā)光二極管串聯(lián)個(gè)數(shù)η的取值范圍1-110,且η為整數(shù)。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的一種具有立體發(fā)光結(jié)構(gòu)的高壓發(fā)光二極管制作方法,其特征在于:頂部各子級(jí)發(fā)光二極管與底部各子級(jí)發(fā)光二極管之間非導(dǎo)電鍵合層的厚度D =(2η+1) λ/4,其中η為整數(shù),λ為發(fā)光波長(zhǎng)。
6.如權(quán)利要求1、2或3所述的一種具有立體發(fā)光結(jié)構(gòu)的高壓發(fā)光二極管制作方法,其特征在于:構(gòu)成各子級(jí)發(fā)光二極管的有源層材料包括GaN、GaInN, AlGaN, AlGaInN, A1N、AlGalnP、GalnP、GaAs> AlGaAs> GalnAs、AlGalnAs、GaInAsP 三五族化合物。
7.如權(quán)利要求1、2或3所述的一種具有立體發(fā)光結(jié)構(gòu)的高壓發(fā)光二極管制作方法,其特征在于:構(gòu)成電流擴(kuò)展導(dǎo)電層的材料包括氧化銦錫、ZnO、石墨烯。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種具有立體發(fā)光結(jié)構(gòu)的高壓發(fā)光二極管制作方法,由該方法制作的高壓發(fā)光二極管,由至少兩層相互錯(cuò)開(kāi)鍵合的子級(jí)發(fā)光二級(jí)管組成,其中一層設(shè)置n+1個(gè)子級(jí)發(fā)光二極管為底層,底層各子級(jí)發(fā)光二極管處于同一平面,另一層設(shè)置n個(gè)子級(jí)發(fā)光二極管為頂層,頂層各子級(jí)發(fā)光二極管處于同一平面,底層與頂層相鄰的子級(jí)發(fā)光二極管設(shè)置于兩個(gè)不同水平面上;各子級(jí)發(fā)光二級(jí)管具有獨(dú)立發(fā)光結(jié)構(gòu),各子級(jí)發(fā)光二級(jí)管串聯(lián)連接。本發(fā)明將各子級(jí)發(fā)光二極管串聯(lián)連接,構(gòu)成立體的至少雙層發(fā)光結(jié)構(gòu),明顯地增加單位面積發(fā)光的功率,且使得同樣電壓的高壓芯片模塊的面積縮小近一倍,有效地降低高壓芯片模塊的封裝成本。
【IPC分類(lèi)】H01L27-15, H01L33-38, H01L33-62
【公開(kāi)號(hào)】CN104752452
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510122849
【發(fā)明人】林志偉, 陳凱軒, 張永, 卓祥景, 姜偉, 方天足, 張銀橋
【申請(qǐng)人】廈門(mén)乾照光電股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年3月20日