氮化物半导体发光器件及其制造方法_2

文档序号:9422996阅读:来源:国知局
能作用为仅使制造费用及时间上升的因素,因而并不经济。
[0029]透明导电图案150以覆盖P型氮化物层130及电流断开图案140的上侧的方式形成,具有相向的两侧边缘呈对称结构的锥形(taper)截面。
[0030]此时,图2为图1的A部分的放大图,若参照上述图2进行说明,则透明导电图案150的锥形截面在利用与用于使基板(图1的10)的一侧边缘露出的台面刻蚀相同的掩模的图案化过程中,一部分通过过度刻蚀一同被除去而成,因而根据刻蚀条件,锥角为10?90°。此时,锥角意味着由基板与锥形倾斜面所形成的角度。
[0031]参照图1,形成这种透明导电图案150的目的在于为了使电流注入面积增加,优选地,由透明的导电物质形成,用于预先防止对亮度产生坏影响。即,透明导电图案150可由选自氧化铟锡(ITO,Indium Tin Oxide)、氧化铟锌(IZO,Indium Zinc Oxide)、氟掺杂氧化锡(FT0,fluorine doped tin oxide,SnO2))等中的一种以上的材质形成。
[0032]ρ-电极极板160配置在与电流断开图案140相对应的位置,并以直接与透明导电图案150相接触的方式形成。这种P-电极极板160可具有第一面积,电流断开图案140可具有大于第一面积或与第一面积相同的第二面积。
[0033]η-电极极板170形成于η型氮化物层110的露出区域。ρ-电极极板160及η-电极极板170可通过选自电子束(E-Beam)蒸镀、热蒸发蒸镀(Thermal Evaporat1n)、派射蒸镀(Sputtering deposit1n)等中的某一种方式形成。这种P-电极极板160及η-电极极板170可通过使用相同的掩模,由相同的物质形成。此时,P-电极极板160及η-电极极板170可由选自Au、Cr-Au合金等中的物质形成。
[0034]上述本发明的实施例的氮化物半导体发光器件能够采用利用一个掩模的整批刻蚀来对透明导电图案和配置在基板的一侧边缘的η型氮化物层的露出区域进行图案化,从而通过减少掩模数,来减少生产成本、提高工序收率。由此,本发明的实施例的氮化物半导体发光器件具有P-电极极板与透明导电图案直接相接触的结构,透明导电图案具有相向的两侧边缘呈对称结构的锥形(taper)截面。
[0035]S卩,在本发明中,用于形成透明导电图案的图案化工序和用于使η型氮化物层露出的台面刻蚀使用相同的一个掩模,因而与使用4个或5个掩模的现有技术相比,减少I个或2个掩模数,从而可省略使用各掩模时所需的曝光、显像、刻蚀等一系列的工序,由此能够与其相对应地进行工序简化,来减少生产成本、提高生产收率。
[0036]并且,在本发明中,由于透明导电图案使用与台面刻蚀相同的掩模,因而透明导电图案与台面刻蚀图案之间的覆盖特性变得优秀。
[0037]并且,以往为了透明导电图案和台面刻蚀而使用了各自的掩模,但在这种情况下,由于透明导电图案与台面刻蚀图案的对准(Align)控制的问题,设计成最少5μπι或其以上的胶印(off-set),若连透明导电图案的底切都包括,则难以将透明导电图案与台面刻蚀图案的胶印控制在8μπι以下。与之不同,像本发明一样,在将透明导电图案与ICP类型的台面刻蚀同时实施图案化的情况下,能够将透明导电图案的底切控制在3 μπι以下。由此,本发明的氮化物半导体发光器件能够将透明导电图案的底切控制在3 μπι以下,因而能够通过由相对地增加透明导电图案的面积而引起的发光面积的扩张,来提高光效率。
[0038]对此,通过本发明的实施例的氮化物半导体发光器件的制造方法,来进行更为具体的说明。
[0039]图3为表示本发明的实施例的氮化物半导体发光器件的制造方法的工序顺序图,图4至图9为依次表示本发明的实施例的氮化物半导体发光器件的制造方法的多个工序剖视图。
[0040]参照图3,所示的本发明的实施例的氮化物半导体发光器件的制造方法包括:在氮化物半导体层上形成电流断开图案的步骤SllO ;形成透明导电图案的步骤S120 ;利用台面刻蚀来露出η型氮化物层的步骤S130 ;以及形成电极极板的步骤S140。
[0041]参照图3及图4,在氮化物半导体层上形成电流断开图案的步骤SllO中,在基板10上依次形成η型氮化物层110、活性层120及ρ型氮化物层130之后,在ρ型氮化物层130上形成电流断开图案140。
[0042]此时,η型氮化物层110、活性层120及ρ型氮化物层130可利用选自金属有机化学气相沉积(MOCVD)法、液相外延(LPE)法、分子束外延(MBE)法等中的某一种方式,并以依次蒸镀的方式层叠而成。
[0043]上述η型氮化物层110可具有由掺杂有硅(Si)的AlGaN形成的第一层(未图示)和由无掺杂的GaN(Undoped-GaN)形成的第二层(未图示)交替地形成的层叠结构。并且,活性层120可具有由单量子阱结构或量子阱层与量子阻挡层交替地层叠多个的多量子阱(MQW, mu 11 1-quantum well)结构。并且,作为一例,P型氮化物层130可具有用ρ型掺杂剂掺杂Mg的ρ型AlGaN的第一层(未图示)和利用掺杂Mg的ρ型GaN来形成的第二层(未图示)交替地形成的层叠结构。
[0044]虽然未图示,但在基板10上形成η型氮化物层110之前,还可以形成缓冲层(未图示)。此时,形成缓冲层的目的是为了解决基板10与η型氮化物层110之间的晶格失配,其材质可选自AlN、GaN等中。
[0045]并且,电流断开图案140形成于与后述的ρ-电极极板形成预定区域(未图标)相对应的位置。虽然未图标,但电流断开图案140可通过在ρ型氮化物层130的上部前表面以0.01?0.50 μπι的厚度蒸镀选自Si02、SiNj^中的一种以上的物质,来形成电流断开物质层(未图示)之后,对其执行利用第一掩模(未图示)的光刻工艺(photo lithographyprocess)来形成。虽然未图示,但这种光刻工艺可通过以下方式实施,S卩,在ρ型氮化物层130及电流断开图案140的上部前面以规定的厚度涂敷光刻胶来形成光掩模(未图示)之后,对其选择性地进行曝光和显像,并执行利用光掩模的选择性的刻蚀之后,利用剥离液除去所残留的光掩模。
[0046]此时,优选地,电流断开图案140的厚度为0.01?0.50 μπι。在电流断开图案140的厚度小于0.01 μπι的情况下,由于其厚度太薄,因而有可能难以正常发挥电流断开功能。相反地,在电流断开图案140的厚度大于0.50 μπι的情况下,相对于电流断开效果,有可能作用为仅使制造费用及时间上升的因素,因而并不经济。
[0047]参照图3及图5,在形成透明导电图案的步骤S120中,在形成覆盖P型氮化物层130及电流断开图案140的整个上侧的透明导电层152之后,利用台面刻蚀掩模来选择性地对上述透明导电层152进行第一次图案化。此时,在透明导电层152的上部以与透明导电图案形成区域(未图标)相对应的方式涂敷光刻胶并进行固化之后,通过实施选择性的曝光,来形成台面刻蚀掩模用光刻胶图案Μ。
[0048]S卩,参照图3及图6,通过利用上述台面刻蚀掩模用光刻胶图案M的第一次图案化,来形成透明导电图案150。这种第一次图案化可利用湿式刻蚀(wet etching)。
[0049]参照图3及图7,在露出η型氮化物层的步骤S130中,作为台面刻蚀,利用台面刻蚀掩模来进行第二次图案化,从而依次除去向基板10的一侧边缘露出的ρ型氮化物层130、活性层120及η型氮化物层110,使得η型氮化物层110的一部分露出。
[0050]此时,以台面刻蚀方式实施的第二次图案化能够以依次除去向透明导电图案150的外侧露出的P型氮化物层130、活性层120及η型氮化物层110的方式实施。这种利用台面刻蚀来进行第二次图案化的过程能够以在进行第一次图案化时将透明导电图案150和残留在透明导电图案150的上部的光刻胶图案M利用为掩模
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