半导体发光器件的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种半导体发光器件，包括衬底，在衬底上外延生长有缓冲层，在缓冲层上外延生长有n型氮化物半导体层，在n型氮化物半导体层上外延生长有有源层，在有源层上外延生长有p型氮化物半导体层，形成台面，p型氮化物半导体层上设有通过电子束蒸法或溅镀法沉积并通过蚀刻溶液蚀刻内缩后去除光阻的透明导电层，形成上表面为透明导电层的凸台结构；凸台结构的表面上沉积有通过黄光蚀刻电流分布图案并去除光阻的绝缘层以及沉积有通过黄光蚀刻电极图案并去除光阻的透明线电极。线电极结构为透明线电极，在透明线电极下方的光不需要反射，直接经透明线电极透射出来。
【专利说明】
半导体发光器件
技术领域
[0001]本实用新型涉及半导体照明技术领域，特别地，涉及一种III族半导体发光器件。
【背景技术】
[0002]氮化镓基发光二极体是一种将电能高效率转化为光能的发光器件，现今的电极结构皆为金属结构，早期的电极结构大多数为Cr层/Pt层/Au层，Cr层的厚度大概为20-50nm，由于Cr层在可见光范围的反射能力大约为65%，所以电极下方的光几乎都被吸收，造成LED的效率降低，所以后来发展到反射电极结构来取代早期的电极结构Cr层/Pt层/Au层，使电极下方的光可以被反射出来。
[0003]但是，不管是早期的电极结构，或是后期发展的反射电极结构皆为金属结构，光必须经过多次反射才能出来。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供了一种半导体发光器件，以解决现有半导体发光器件皆为金属结构，光必须经过多次反射才能出来，造成LED的效率降低的技术问题。
[0005]本实用新型提供一种半导体发光器件，包括衬底，在衬底上外延生长有缓冲层，在缓冲层上外延生长有η型氮化物半导体层，在η型氮化物半导体层上外延生长有有源层，在有源层上外延生长有P型氮化物半导体层，形成台面，P型氮化物半导体层上设有通过电子束蒸法或溅镀法沉积并通过蚀刻溶液蚀刻内缩后去除光阻的透明导电层，形成上表面为透明导电层的凸台结构；凸台结构的表面上沉积有通过黄光蚀刻电流分布图案并去除光阻的绝缘层以及沉积有通过黄光蚀刻电极图案并去除光阻的透明线电极。
[0006]进一步地，透明导电层采用氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锌、氧化铟、氧化铜铝、氧化铜镓、氧化锶铜中的至少一种材料构成的层状结构;或者透明导电层采用先镀锡再镀金的叠层镀层;或者透明导电层采用石墨烯层。
[0007]进一步地，透明导电层的厚度为10nm_300nm。
[0008]进一步地，透明线电极采用P型透明线电极和N型透明线电极;或者透明线电极采用P型透明线电极;或者透明线电极采用N型透明线电极。
[0009]进一步地，透明线电极采用氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锌、氧化铟、氧化铜铝、氧化铜镓、氧化锶铜中的至少一种材料制成的电极;或者透明线电极采用先镀锡后镀金的叠层电极;或者透明线电极采用石墨烯电极。
[0010]进一步地，透明线电极的厚度为300nm-1000nm。
[0011]进一步地，具有绝缘层的凸台结构上沉积有通过黄光剥离制程并去除光阻的金属电极。
[0012]进一步地，金属电极采用P型焊盘和N型焊盘;或者金属电极采用P型焊盘、N型焊盘和N型线电极;或者金属电极采用P型焊盘、N型焊盘和P型线电极。
[0013]进一步地，金属电极所采用的P型焊盘和N型焊盘结构相同；P型焊盘和N型焊盘为由内向外依次排列的第一镍层、铝层、中间铬层、第二镍层以及金层;或者P型焊盘和N型焊盘为由内向外依次排列的第一镍层、铝层、中间铬层、铂层以及金层;或者P型焊盘和N型焊盘为由内向外依次排列的第一铬层、铝层、中间铬层、铂层以及金层;或者P型焊盘和N型焊盘为由内向外依次排列的第一铬层、铝层、第二镍层、铂层以及金层；第一镍层的厚度为
0.4nm-3nm，招层的厚度为50nm-300nm，中间络层的厚度为10nm-300nm，第二镍层的厚度为10nm-300nm，金层的厚度为50nm-3000nm，铀层的厚度为10nm-300nm，第一络层的厚度为
0.4nm-5nm。
[OOM]进一步地，绝缘层采用三氧化二铝、二氧化娃、二氧化钛、五氧化二钽、五氧化二铌、氮氧化硅、氮化硅中的至少一种制成的层状结构。
[0015]本实用新型具有以下有益效果:
[0016]本实用新型半导体发光器件，将透明导电层与台面图案一起制作，不但简化了制程，也解决了透明导电层与台面图案对准的问题;线电极结构为透明线电极，在透明线电极下方的光不需要反射，直接经透明线电极透射出来。
[0017]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
【附图说明】
[0018]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0019]图1是本实用新型优选实施例的半导体发光器件的结构示意图之一；
[0020]图2是本实用新型优选实施例的半导体发光器件的结构示意图之二；
[0021]图3是本实用新型优选实施例的半导体发光器件的结构示意图之三；
[0022]图4是本实用新型优选实施例的半导体发光器件的结构示意图之四；
[0023]图5是本实用新型优选实施例的半导体发光器件的结构示意图之五；
[0024]图6是本实用新型优选实施例的半导体发光器件的结构示意图之六。
[0025]图例说明:
[0026]1、衬底；2、缓冲层；3、η型氮化物半导体层;4、有源层；5、P型氮化物半导体层;6、透明导电层;7、绝缘层;8、透明线电极;801、Ρ型透明线电极;802、Ν型透明线电极;9、金属电极;901、？型焊盘;902川型焊盘;903、？型线电极;904川型线电极。
【具体实施方式】
[0027]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0028]图1是本实用新型优选实施例的半导体发光器件的结构示意图之一；图2是本实用新型优选实施例的半导体发光器件的结构示意图之二；图1与图2属于同一半导体发光器件处于不同位置的剖面结构示意图。
[0029]图3是本实用新型优选实施例的半导体发光器件的结构示意图之三;图4是本实用新型优选实施例的半导体发光器件的结构示意图之四；图3与图4属于同一半导体发光器件处于不同位置的剖面结构示意图。
[0030]图5是本实用新型优选实施例的半导体发光器件的结构示意图之五；图6是本实用新型优选实施例的半导体发光器件的结构示意图之六；图5与图6属于同一半导体发光器件处于不同位置的剖面结构示意图。
[0031]如图1所示，本实施例的半导体发光器件，包括衬底I，在衬底I上外延生长有缓冲层2，在缓冲层2上外延生长有η型氮化物半导体层3，在η型氮化物半导体层3上外延生长有有源层4，在有源层4上外延生长有P型氮化物半导体层5，形成台面，P型氮化物半导体层5上设有通过电子束蒸法或溅镀法沉积并通过蚀刻溶液蚀刻内缩后去除光阻的透明导电层6，形成上表面为透明导电层6的凸台结构；凸台结构的表面上沉积有通过黄光蚀刻电流分布图案并去除光阻的绝缘层7以及沉积有通过黄光蚀刻电极图案并去除光阻的透明线电极8。
[0032]如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本实施例中，透明导电层6采用氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锌、氧化铟、氧化铜铝、氧化铜镓、氧化锶铜中的至少一种材料构成的层状结构;或者透明导电层6采用先镀锡再镀金的叠层镀层;或者透明导电层6采用石墨烯层。
[0033]如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本实施例中，透明导电层6的厚度为1nm-300nmo
[0034]如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本实施例中，透明线电极8采用P型透明线电极801和N型透明线电极802;或者透明线电极8采用P型透明线电极801;或者透明线电极8采用N型透明线电极802。
[0035]如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本实施例中，透明线电极8采用氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锌、氧化铟、氧化铜铝、氧化铜镓、氧化锶铜中的至少一种材料制成的电极;或者透明线电极8采用先镀锡后镀金的叠层电极;或者透明线电极8采用石墨烯电极。
[0036]如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本实施例中，透明线电极8的厚度为300nm-1OOOnm0
[0037]如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本实施例中，具有绝缘层7的凸台结构上沉积有通过黄光剥离制程并去除光阻的金属电极9。
[0038]如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本实施例中，金属电极9采用P型焊盘901和N型焊盘902;或者金属电极9采用P型焊盘901、N型焊盘902和N型线电极904;或者金属电极9采用P型焊盘901、N型焊盘902和P型线电极903。
[0039]如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本实施例中，金属电极9所采用的P型焊盘901和N型焊盘902结构相同；P型焊盘901和N型焊盘902为由内向外依次排列的第一镍层、铝层、中间铬层、第二镍层以及金层;或者P型焊盘901和N型焊盘902为由内向外依次排列的第一镍层、铝层、中间铬层、铂层以及金层;或者P型焊盘901和N型焊盘902为由内向外依次排列的第一铬层、铝层、中间铬层、铂层以及金层;或者P型焊盘901和N型焊盘902为由内向外依次排列的第一铬层、铝层、第二镍层、铂层以及金层。第一镍层的厚度为0.4nm-3nm。铝层的厚度为50nm-300nm。中间络层的厚度为10nm-300nm。第二镍层的厚度为10nm-300nm。金层的厚度为50nm-3000nm。钼层的厚度为10nm-300nm。第一络层的厚度为0.4nm_5nm0
[0040]如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本实施例中，绝缘层7采用三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、五氧化二钽、五氧化二铌、氮氧化硅、氮化硅中的至少一种制成的层状结构。
[0041]实施时，提供一种III族半导体发光器件，P型电极、N型电极一般包括线接合焊盘以及线电极，线电极结构为透明线电极8，在线电极下方的光不需要反射，直接经透明线电极8出来，透明线电极8可以为P型透明线电极801和N型透明线电极802、或P型透明线电极801、或N型透明线电极802。
[0042]III族半导体发光器件的透明线电极8制作方法，包括以下步骤:
[0043]衬底1、缓冲层2、n型氮化物半导体层3、有源层4和P型氮化物半导体层5自下而上依次生长形成外延结构，外延结构的上表面为P型氮化物半导体层5的上表面;沉积透明导电层6在P型氮化物半导体层5上，并利用黄光蚀刻制程定义凸台图案，再蚀刻透明导电层6、P型氮化物半导体层5和有源层4，而暴露η型氮化物半导体层3，再用蚀刻溶液将透明导电层6内缩，后去除光阻，得到凸台，且凸台的上表面有透明导电层6;
[0044]沉积绝缘层7在透明导电层6的上表面及凸台的表面上，利用黄光蚀刻制程定义要参于电流分布的图案，再蚀刻绝缘层7，最后去除光阻，得到具有绝缘层7的凸台；
[0045]沉积透明线电极8 (P型透明线电极801和N型透明线电极802、或P型透明线电极801、或N型透明线电极802)，利用黄光蚀刻制程定义透明线电极8的图案，再蚀刻透明线电极8，最后去除光阻，得到透明线电极8;
[0046]利用黄光剥离制程定义金属电极(P型焊盘901和N型焊盘902、或P型焊盘901和N型焊盘902和N型线电极904、或P型焊盘901和N型焊盘902和P型线电极903)的图案，同时沉积金属电极后利用剥离制程，再去除光阻，制成圆片；
[0047]最后将圆片进行减薄、划片、裂片、测试、分选。
[0048]可选地，绝缘层7，为三氧化二招、二氧化娃、二氧化钛、五氧化二钽、五氧化二银、氮氧化硅或氮化硅中的一种或两种以上制成的绝缘层7。
[0049]可选地，金属电极P型焊盘901和N型焊盘902结构都相同。可选地，P型焊盘901和N型焊盘902为由内向外依次排列的第一Ni层、Al层、中间Cr层、第二Ni层以及Au层组成，或由内向外依次排列的第一Ni层、Al层、中间Cr层、Pt层、Au层组成，或由内向外依次排列的第一Cr层、Al层、中间Cr层、Pt层、Au层组成，或由内向外依次排列的第一Cr层、Al层、第二Ni层、Pt层、Au层组成。
[°°50] 可选地，金属电极的结构。可选地，第一 Ni层的厚度为0.4nm?3nm，Al层的厚度为50nm?300nm。中间Cr层的厚度为I Onm?300nm。第二Ni层的厚度为1?SOOnmc3Au层的厚度为50nm?3000nm<3Pt层的厚度为1nm?300nm。第一Cr层的厚度为0.4nm?5nm。
[0051]可选地，透明线电极8结构都相同。可选地，透明导电层6的材料可为氧化铟锡(ITO)、氧化镉锡、氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化铜铝、氧化铜镓、氧化锶铜所组成之一族群、或Ni/Au、或石墨稀。
[0052]与现有技术相比，本申请III族半导体发光器件的制作方法，具有以下优点:将透明导电层6与台面图案一起制作，不但简化了一道制程，也解决了透明导电层6与台面图案对准的问题。线电极结构为透明线电极8，在透明线电极8下方的光不需要反射，直接经透明线电极8出来。
[0053]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种半导体发光器件，包括衬底(I)， 在所述衬底(I)上外延生长有缓冲层(2)， 在所述缓冲层(2)上外延生长有η型氮化物半导体层(3)， 在所述η型氮化物半导体层(3)上外延生长有有源层(4)， 在所述有源层(4)上外延生长有P型氮化物半导体层(5)，形成台面， 其特征在于， 所述P型氮化物半导体层(5)上设有通过电子束蒸法或溅镀法沉积并通过蚀刻溶液蚀刻内缩后去除光阻的透明导电层(6)，形成上表面为所述透明导电层(6)的凸台结构； 所述凸台结构的表面上沉积有通过黄光蚀刻电流分布图案并去除光阻的绝缘层(7)以及沉积有通过黄光蚀刻电极图案并去除光阻的透明线电极(8)。2.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其特征在于， 所述透明导电层(6)采用氧化铟锡层、氧化镉锡层、氧化锌层、氧化铟层、氧化铜铝层、氧化铜镓层或氧化锶铜层;或者 所述透明导电层(6)采用先镀锡再镀金的叠层镀层;或者 所述透明导电层(6)采用石墨烯层。3.根据权利要求2所述的半导体发光器件，其特征在于， 所述透明导电层(6)的厚度为10nm-300nm。4.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其特征在于， 所述透明线电极(8)采用P型透明线电极(801)和N型透明线电极(802);或者 所述透明线电极(8)采用P型透明线电极(801);或者 所述透明线电极(8)采用N型透明线电极(802)。5.根据权利要求4所述的半导体发光器件，其特征在于， 所述透明线电极(8)采用氧化铟锡电极、氧化镉锡电极、氧化锌电极、氧化铟电极、氧化铜铝电极、氧化铜镓电极或氧化锶铜电极;或者 所述透明线电极(8)采用先镀锡后镀金的叠层电极;或者 所述透明线电极(8)采用石墨烯电极。6.根据权利要求4所述的半导体发光器件，其特征在于， 所述透明线电极(8)的厚度为300nm-1000nm。7.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体发光器件，其特征在于， 具有所述绝缘层(7)的所述凸台结构上沉积有通过黄光剥离制程并去除光阻的金属电极(9) 08.根据权利要求7所述的半导体发光器件，其特征在于， 所述金属电极(9)采用P型焊盘(901)和N型焊盘(902);或者 所述金属电极(9)采用P型焊盘(901)、N型焊盘(902)和N型线电极(904);或者 所述金属电极(9)采用P型焊盘(901)、N型焊盘(902)和P型线电极(903)。9.根据权利要求8所述的半导体发光器件，其特征在于， 所述金属电极(9)所采用的所述P型焊盘(901)和所述N型焊盘(902)结构相同； 所述P型焊盘(901)和所述N型焊盘(902)为由内向外依次排列的第一镍层、铝层、中间铬层、第二镍层以及金层;或者 所述P型焊盘(901)和所述N型焊盘(902)为由内向外依次排列的第一镍层、铝层、中间铬层、铂层以及金层;或者 所述P型焊盘(901)和所述N型焊盘(902)为由内向外依次排列的第一铬层、铝层、中间铬层、铂层以及金层;或者 所述P型焊盘(901)和所述N型焊盘(902)为由内向外依次排列的第一铬层、铝层、第二镍层、铀层以及金层； 第一镍层的厚度为0.4nm-3nm，招层的厚度为50nm-300nm，中间络层的厚度为1nm-300nm，第二镍层的厚度为10nm-300nm，金层的厚度为50nm-3000nm，铀层的厚度为ΙΟηηι-βΟΟηηι， 第一络层的厚度为0.4nm_5nm。10.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体发光器件，其特征在于， 所述绝缘层(7)采用三氧化二铝层、二氧化硅层、二氧化钛层、五氧化二钽层、五氧化二铌层、氮氧化硅层或氮化硅层。
【文档编号】H01L33/40GK205542860SQ201620241848
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】胡弃疾, 付宏威
【申请人】湘能华磊光电股份有限公司