ODR反射镜，同时3;102介质膜导电孔中AuZn与p-GaP窗口层经过440°C退火1min形成良好的电学接触。
[0028]在制作好的ODR反射镜上蒸镀厚度为100nm的Au作为金属键合层113。
[0029]2、如图2所示，在永久衬底一一Si衬底201上蒸镀厚度为100nm的Au作为金属键合层202。
[0030]永久衬底也可以采用Mo衬底、Cu衬底、SiC衬底、Ge衬底、钼铜合金衬底或钨铜合金衬底中的任意一种。
[0031]3、将步骤I制作好的制品和步骤2制作好的制品浸入丙酮溶液中超声清洗lOmin，然后分别用异丙醇和去离子水冲洗干净，氮气吹干。将金属键合层113和202相对，在300°C、5000kg压力作用下经过20min将两者键合到一起。
[0032]4、利用机械研磨方式将步骤3制作好的制品的临时衬底——GaAs衬底101减薄至剩余约20 μ m，再用体积比为1:5的NH4OH和H2O2混合溶液蚀刻lOmin，去除GaAs临时衬底101和缓冲层102，化学蚀刻停止在GaInP截止层103上，再浸入体积比为1:2的HCl和H3POJg合溶液中蚀刻lmin，去除GaInP截止层103，露出n-GaAs欧姆接触层104。
[0033]5、通过在n-GaAs欧姆接触层104上旋涂正性光刻胶，软烘、曝光、显影、硬烘后，再浸入体积比为1: 2: 2的H3P04、比02和H2O的混合溶液，蚀刻出n-GaAs欧姆接触层104图形，然后去胶、清洗。
[0034]6、在制作好图形的n-GaAs欧姆接触层104上采用电子束蒸镀的方式蒸镀厚度为400nm的AuGeNi合金材料，再经过上胶，光刻，显影等工艺后采用体积比为1: 2: 5的12、KI和H2O的混合溶液蚀刻出η型扩展电极204。通过350°C氮气氛围退火炉进行退火1min处理，使η型扩展电极204与n-GaAs欧姆接触层104形成良好的电学接触。
[0035]可以先将GaAs蚀刻出图形，再制作η型扩展电极，也可以先在n_GaAs欧姆接触层表面制作η型扩展电极，再将n-GaAs蚀刻出图形。
[0036]7、将制作好η型扩展电极204后的制品浸入丙酮溶液超声清洗lOmin，然后依次用异丙醇和去离子水冲洗，氮气吹干。再进行光刻流程，旋涂负性光刻胶，软烘、曝光、显影、旋干，然后进行等离子打胶，蒸镀4 μ m的Au覆盖在n-AlGalnP粗化层105和η型扩展电极204上，剥离后形成主电极205。主电极205可以是部分覆盖或完全覆盖η型扩展电极204，分别如图4和图5所不。
[0037]图4中主电极205部分覆盖扩展电极204，图5中主电极205完全覆盖扩展电极204。
[0038]蚀刻出的n-GaAs欧姆接触层104的图形和η型扩展电极204的图形既可以相同也可以不同。
[0039]8、在具有η型扩展电极204和主电极205的表面旋涂正性光刻胶，软烘、曝光、显影、硬烘，形成蚀刻切割道时的掩蔽层图形，再采用ICP干法蚀刻外延层，深度达到ρ-GaP窗口层110，形成切割道，然后去胶、清洗。
[0040]蚀刻切割道时也可以采用湿法蚀刻、刀片切割、激光切割中的任意一种方法。
[0041]9、将制作好切割道的制品浸入体积比为1:1: 7的H3PO4、H2SOjP CH3COOH的混合溶液中，对n-AIGalnP粗化层105表面和切割道侧壁进行粗化处理，形成非周期性无规则的亚微米尺寸形貌，典型形貌特征如图6所示，图形尺寸为亚微米级，具有与可见光波长范围380nm至760nm相比拟的尺寸。
[0042]沿切割道深度方向，外延层的p-GaP窗口层110侧壁可以是未粗化，或部分粗化，或完全粗化中的任意一种。
[0043]10、在永久衬底一一Si衬底201背面采用电子束热蒸镀的方式分别蒸镀厚度为20nm和10nm的T1、Au，完成器件背电极的制作。
[0044]当永久衬底为Si衬底、Ge衬底、SiC衬底中的任意一种时，步骤10需要包含衬底减薄、背电极蒸镀、背电极合金三项内容。
[0045]二、制成的产品结构特点:
如图3、4、5所示，在具有背电极203的永久衬底201上依次设置有金属键合层202和113、ODR反射镜112和111、外延层104-110、η型扩展电极204和主电极205。
[0046]其中，ODR反射镜由金属反射层112和介质膜层111构成，介质膜层111与外延层相连接；金属反射层112和金属键合层113相连接；η型扩展电极204和主电极205电学连接。
[0047] 外延层包括:p_GaP窗口层110、p_AlGaInP限制层109、MQW多量子阱有源层108、n-AIGalnP限制层107、n-AIGalnP电流扩展层106、η型粗化层105、n-GaAs欧姆接触层10LLED芯片外延层表面和侧壁是粗化的，形貌是非周期性的无规则图形，图形特征尺寸为10nm?I μ m，为一种亚微米量级，具有与可见光波长范围380nm至760nm相比拟的尺寸。
【主权项】
1.侧壁粗化的AlGaInP基LED，在具有背电极的永久衬底上依次设置有金属键合层、ODR反射镜、外延层、η型扩展电极和主电极；0DR反射镜由金属反射层和介质膜层构成，介质膜层与外延层相连接；金属反射层和金属键合层相连接；n型扩展电极和主电极电学连接；其特征在于外延层的表面及侧壁呈粗化状。2.根据权利要求1所述侧壁粗化的AlGaInP基LED，其特征在于所述粗化状的形貌为非周期性的无规则图形，所述图形尺寸为亚微米级。3.根据权利要求2所述侧壁粗化的AlGaInP基LED，其特征在于所述图形尺寸为10nm ?I μ m04.根据权利要求1或2或3所述侧壁粗化的AlGaInP基LED，其特征在于所述外延层包括:p-GaP窗口层、P-AlGaInP限制层、MQff多量子阱有源层、n-AlGalnP限制层、n-AlGalnP电流扩展层、η型粗化层、n-GaAs欧姆接触层。5.根据权利要求4所述侧壁粗化的AlGaInP基LED，其特征在于沿LED的厚度方向，所述外延层的P-GaP窗口层侧壁为未粗化，或部分粗化，或完全粗化中的任意一种。6.根据权利要求1所述侧壁粗化的AlGaInP基LED，其特征在于所述ODR反射镜的介质膜层为Si02、Si3N4, MgF2, ITO中的至少任意一种，金属反射层为Ag、Al、Au、AuZn合金、AuBe合金中的至少任意一种。7.如权利要求1所述侧壁粗化的AlGaInP基发光二极管的制造方法，包括以下步骤: O在临时衬底上依次外延生长缓冲层、截止层、n-GaAs欧姆接触层、η型粗化层、n-AlGalnP电流扩展层、n-AlGalnP限制层、MQW多量子阱有源层、p-AlGalnP限制层、p_GaP窗口层，形成外延片； 在外延片的P-GaP窗口层上依次制作ODR反射镜和金属键合层； 2)在永久衬底正面制作金属键合层； 3)通过外延片上的金属键合层和永久衬底上的金属键合层，将外延片键合到永久衬底上，形成键合的半制品； 4)去除键合好的半制品上的临时衬底、缓冲层和截止层，露出n-GaAs欧姆接触层； 5)蚀刻出图形化的n-GaAs欧姆接触层，并在n-GaAs欧姆接触层表面制作η型扩展电极； 6)在η型扩展电极上制作主电极； 7)在永久衬底背面制作背电极； 其特征在于:在所述步骤6)后，在各颗LED芯片外延层的四周蚀刻出至少达到P-GaP窗口层的切割道，再对外延层的表面和侧壁作粗化处理。8.根据权利要求7所述制造方法，其特征在于:对外延层的表面和侧壁作粗化处理的溶液为 HCl、H2S04、H3P04、HN03、HBr、12、CH3C00H、HF、NH4F、NH40H、H2O2中的至少一种。
【专利摘要】侧壁粗化的AlGaInP基LED及其制造方法，属于半导体技术领域。通过外延片上的金属键合层和永久衬底上的金属键合层，将外延片键合到永久衬底上，形成键合的半制品；再去除键合好的半制品上的临时衬底、缓冲层和截止层，露出欧姆接触层；并蚀刻图形化欧姆接触层、制作n型扩展电极、制作主电极和背电极；在各颗LED芯片外延层的四周蚀刻出至少达到p-GaP窗口层的切割道，再对外延层的表面和侧壁作粗化处理，以使外延层表面和侧壁都是呈粗化状。本发明工艺简单、方便生产，可提高电光转换效率，延长LED的寿命，增大可视角度，提高LED屏的显示效果。
【IPC分类】H01L33/00, H01L33/22
【公开号】CN105185883
【申请号】CN201510653644
【发明人】徐洲, 杨凯, 白继锋, 李俊承, 林鸿亮, 徐培强, 赵宇, 张永, 张双翔
【申请人】扬州乾照光电有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年10月12日