[发明专利]发光二极管及其制作方法

说明书

本发明公开了一种发光二极管及其制作方法，其中所述发光二极管的制作方法包括步骤：（1）提供一外延结构，包含第一类型半导体层、有源层和第二类型半导体层，具有相对的第一表面和第二表面，其中第一表面为出光面；（2）在所述外延结构的第二表面上形成一图形化的金属欧姆接触层，裸露出部分所述外延结构的第二表面；（3）在裸露出的外延结构第二表面之上沉积一透光性绝缘层，其在所述金属欧姆接触层的位置形成开口部，裸露出所述金属欧姆接触层的部分表面；（4）在所述透光性绝缘层上形成金属反射层，并向所述开口延伸，与所述金属欧姆接触层接触，从而在所述外延结构的第二表面上形成全方位反射镜。

技术领域

本发明涉及半导体照明领域，具体的说是一种具有高反射镜面层的发光二极管及其制作方法。

背景技术

现有发光二极管之增光工艺，通常借由键合工艺在芯片外延层与吸光基板之间制作反射镜面，藉此避免芯片内发光被吸光基板吸收，并将其反射至出光面提升整体亮度。镜面材质通常选用对于该芯片波长具有高反射率之金属材料，如红光常用Au/Ag镜，蓝绿光常用Al/Ag镜；此外，也常见地将高反射率金属结合低折射率材料（例如SiO₂），形成全方位反射镜面ODR结构，如图1所示。其中L1反射路线是由于全反射角产生，L2路线是由金属材质反射产生。

图2~图8显示了图1所示的镜面系统之传统制作方法，具体步骤如下：先在一外延结构110（例如图2所示）的表面上形成透光性绝缘层121，如图3所示；接着，在透光性绝缘层121上形成掩膜层210，如4图；接下来，蚀刻透光性绝缘层121，形成一系列开口230，露出部分外延结构的表面，如图5所示，在蚀刻过程中会发生侧蚀121a；接下来，蒸镀金属欧姆接触层123，如图6所示，在金属欧姆接触层123蒸镀时，由于透光性绝缘层121的侧蚀问题，导致金属欧姆接触层123与透光性绝缘层121之间形成空隙231；然后，去除掩膜层210及其上的金属欧姆接触层122b，如图7所示；最后蒸镀金属镜面123及金属键合层130，如图8所示。因蚀刻绝缘层121后产生的空隙231，一方面镜面蒸镀时侧镀填补侧蚀形成的空隙231，减少镜面的有效面积；另一方面导致镜面蒸镀后会有裂缝123a产生，使得金属键合层蒸镀前清洗BOE时会由裂缝123a进入侧蚀的绝缘层121，降低了发光二极管的发光效率。

发明内容

针对前述问题，本发明提出了一种新的镜面系统的制作方法及结构，其先在外延叠层的非出光形成图形化的金属欧姆接触层，接着在图形化的金属欧姆接触层上沉积透光性绝缘层，并在金属欧姆接触层的位置形成开口，裸露出金属欧姆接触层，最后进行金属镜面蒸镀，从而形成具有全方位反射系统的高亮度发光二极管，避免了侧镀问题，并增加透光性绝缘层面积，达到亮度提升效果。

根据本发明的第一个方面，一种发光二极管的制作方法，包括步骤： （1）提供一外延结构，包含第一类型半导体层、有源层和第二类型半导体层，具有相对的第一表面和第二表面，其中第一表面为出光面； （2）在所述外延结构的第二表面上形成一图形化的金属欧姆接触层，裸露出部分所述外延结构的第二表面；（3）在裸露出的外延结构第二表面之上沉积一透光性绝缘层，其在所述金属欧姆接触层的位置形成开口部，裸露出所述金属欧姆接触层的部分表面； （4）在所述透光性绝缘层上形成金属反射层，并向所述开口延伸，与所述金属欧姆接触层接触，从而在所述外延结构的第二表面上形成全方位反射镜。

优选地，所述形成的金属欧姆接触层与透光性绝缘层之间无间隙连接。

优选地，所述步骤（3）中所述透光性绝缘层同时覆盖所述金属欧姆接触层的部分表面。

优选地，所述步骤（3）中形成的开口的尺寸小于其对应的金属欧姆接触层的尺寸。

优选地， 所述开口的尺寸a与所述金属欧姆接触层的尺寸b的关系：a/ b≤0.8。