发光二极管制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体芯片制作工艺，特别是发光二极管芯片的制作工艺。
【背景技术】
[0002]随着LED (发光二极管)发光效率的不断提高，LED已成为近年来最受重视的光源之一。发光二极管具备节能、亮度高的优点而被业内广泛使用。然而，发光二极管存在工艺复杂，制作周期长的缺陷，而光罩次数过多是导致制作周期加长的主要原因。
[0003]常规的发光二极管制作方法，步骤包括:S1、如图1所示，生长衬底、N型层、发光层、P型层；S2、如图2所示，进行第一次光罩，剥离出图形反射层；S3、如图3所示，进行第二次光罩，蚀刻出从P型层到N型层的孔洞；S4、如图4所示，进行第三次光罩，通过蒸镀剥离方式，形成保护反射镜的保护层；S5、如图5所示，生长绝缘层；S6、如图6所示，进行第四次光罩，从绝缘层表面分别蚀刻露出N型层、P型层；S7、如图7所示，进行第五次光罩，制作出接触电极。由以上步骤可知，完成该制作方法，需经过五次光罩，产品制作复杂、制作周期长、成本高昂。
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题，本发明提供一种发光二极管制作方法，在保证产品质量的前提下，优化工艺流程，缩短生产周期。
[0005]本发明公开了一种发光二极管制作方法，其工艺步骤包括:
51、提供一衬底，在衬底上依次沉积N型层、发光层、P型层；
52、进行第一次光罩，在P型层上依次生长反射层和保护层，剥离形成图形反射层，露出部分P型层；
53、在露出的部分P型层以及保护层上生长绝缘层；
54、进行第二次光罩，从绝缘层蚀刻贯穿至露出部分N型层，形成N型电极窗口；同时从绝缘层蚀刻贯穿至露出部分保护层，形成P型电极窗口 ；
55、进行第三次光罩，分别在N型电极窗口和P型电极窗口内制作接触电极。
[0006]根据本方法，优选的，所述反射层的材料为N1、Ag和Ti中的一种或复数种组合。
[0007]根据本方法，优选的，所述保护层的材料为Pt。
[0008]根据本方法，优选的，所述保护层的厚度为dl，其中2500A ^ dl ^ 5000 A。
[0009]根据本方法，优选的，所述绝缘层的材料为SiN或Si02。
[0010]根据本方法，优选的，所述绝缘层的厚度为d2，其中8000 d2 ^ 12000 A。
[0011 ] 根据本方法，优选的，所述步骤S4中的蚀刻，包含湿法蚀刻和干法蚀刻。
[0012]根据本方法，优选的，所述湿法蚀刻采用的是Β0Ε蚀刻液，蚀刻时间为tl，其中6min tl 10mino
[0013]根据本方法，优选的，所述干法蚀刻采用的是两段蚀刻，首段蚀刻采用的是F气体，末段蚀刻采用的是C1气体。
[0014]根据本方法，优选的，所述首段蚀刻时间为t21，其中2min ^ t21 ^ 5min，所述末段蚀刻时间为t22，其中8min彡t22彡12min。
[0015]本发明的有益效果至少包括:解决了【背景技术】中的问题，提供了一种发光二极管的制作方法，只需三次光罩工艺即可实现发光二极管的芯片工艺制作，大幅缩减产品的制作周期，降低制作成本。
【附图说明】
[0016]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。
[0017]图1~图7是现有技术的制作流程#1』面不意图。
[0018]图8是本发明实施例1完成步骤S1后的结构剖面图。
[0019]图9是本发明实施例1完成步骤S2后的结构剖面图。
[0020]图10是本发明实施例1完成步骤S3后的结构剖面图。
[0021]图11~图12是本发明实施例1完成步骤S4后的结构剖面图。
[0022]图13是本发明实施例1完成步骤S5后的结构剖面图。
[0023]图14是本发明实施例2完成步骤S5后的结构剖面图。
[0024]图15是本发明实施例2完成步骤S5后的俯视示意图。
[0025]其中，1、衬底；2、N型层；3、发光层；4、P型层；41、孔洞；5、反射层；6、保护层；61、孔洞；62、凹槽；7、绝缘层；8、N电极；9、P电极。
【具体实施方式】
[0026]下面结合示意图对本发明的结构及其制作方法进行详细的描述，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
[0027]实施例1
本实施例提供了发光二极管结构和制作方法，包括如下步骤:
参照图8所示，步骤S1:首先提供衬底1，在衬底1上依次沉积N型层2、发光层3、P型层4o
[0028]参照图9所示，步骤S2:进行第一次光罩，在P型层4上生长反射层5，反射层5材料包含N1、Ag和Ti中的一种或复数种组合，在反射层5上生长保护层6，所述保护层6材料优选为Pt，保护层6厚度为dl，其中2500 A ^ dl ^ 5000 A，优选dl为3000 A，剥离出图形反射层5。
[0029]参照图10所示，步骤S3:沉积绝缘层7覆盖图形反射层5，绝缘层7材料采用SiN或Si02，绝缘层7厚度为d2，其中8000 A ^ d2 ^ 12000 A。
[0030]参照图11所示，步骤S4:进行第二次光罩，首先，使用Β0Ε溶液进行湿法蚀刻，通过蚀刻绝缘层7，露出从绝缘层7到P型层4的孔洞41、同时蚀刻出从绝缘层7至露出保护层6的孔洞61。
[0031]然后，参照图12所示，进行二段干法蚀刻，首段通入3min的F气体，末段通入lOmin的Cl气体，延伸孔洞41至N型层2，制作出N型电极窗口，同时保护层6由于干法蚀刻被腐蚀出一凹槽62，制作出P型电极窗口，同时阻止了干法蚀刻的孔洞61延伸到反射层5o
[0032]参照图13所示，步骤S5:进行第三次光罩，沉积并剥离制作出位于孔洞41中、与保护层凹槽62等高的N电极8，N电极8竖直投影面的面积与保护层凹槽62的裸露面积等大，最终制得发光二极管芯片。
[0033]实施例2
参照图14和图15所示，本实施例与实施例1的区别在于，步骤S5中，进行第三次光罩，同时分别在N型电极窗口和P型电极窗口沉积并剥离出孔洞41中的N电极8和保护层孔洞61中的P电极9，N电极8与P电极9在竖直投影面的面积等大。
[0034]应当理解的是，上述实施方案为本发明的优选实施例，本发明的范围不限于实施例，凡依本发明所做的任何变更，皆属本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.发光二极管制作方法，包括步骤: 51、提供一衬底，在衬底上依次沉积N型层、发光层、P型层； 52、进行第一次光罩，在P型层上依次生长反射层和保护层，剥离形成图形反射层，露出部分P型层； 53、在露出的部分P型层以及保护层上生长绝缘层； 54、进行第二次光罩，从绝缘层蚀刻贯穿至露出部分N型层，形成N型电极窗口；同时从绝缘层蚀刻贯穿至露出部分保护层，形成P型电极窗口 ； 55、进行第三次光罩，分别在N型电极窗口和P型电极窗口内制作接触电极。2.根据权利要求1所述的发光二极管制作方法，其特征在于:所述反射层的材料为N1、Ag和Ti中的一种或复数种组合。3.根据权利要求1所述的发光二极管制作方法，其特征在于:所述保护层的材料为Pt。4.根据权利要求1所述的发光二极管制作方法，其特征在于:所述保护层的厚度为dl，其中 2500A ^ dl ^ 5000 A。5.根据权利要求1所述的发光二极管制作方法，其特征在于:所述绝缘层的材料为SiN或 Si02O6.根据权利要求1所述的发光二极管制作方法，其特征在于:所述绝缘层的厚度为d2，其中 8000 A ^ d2 ^ 12000 A。7.根据权利要求1所述的发光二极管制作方法，其特征在于:所述步骤S4中的蚀刻，包含湿法蚀刻和干法蚀刻。8.根据权利要求7所述的发光二极管制作方法，其特征在于:所述湿法蚀刻采用的是BOE蚀刻液，蚀刻时间为tl，其中6min彡tl彡lOmin。9.根据权利要求7所述的发光二极管制作方法，其特征在于:所述干法蚀刻采用的是两段蚀刻，首段蚀刻采用的是F气体，末段蚀刻采用的是C1气体。10.根据权利要求9所述的发光二极管制作方法，其特征在于:所述首段蚀刻时间为t21，其中2min彡t21彡5min，所述末段蚀刻时间为t22，其中8min彡t22彡12min。
【专利摘要】本发明公开了发光二极管制作方法，包括步骤：从绝缘层蚀刻贯穿到N型层、同时部分区域的绝缘层蚀刻到反射层上的保护层，简化现有发光二极管制作的工艺流程，用简单光罩工艺替代现有复杂的制作工艺，缩短发光二极管的制作周期，降低制作成本。
【IPC分类】H01L33/36, H01L33/00, H01L33/38
【公开号】CN105280766
【申请号】CN201510819932
【发明人】林泉, 邵小娟, 章小飞, 朱立钦, 林大铨
【申请人】厦门市三安光电科技有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月24日