一种发光二极管的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体照明领域，特别是涉及一种发光二极管的制造方法。
【背景技术】
[0002]随着科技的日新月异，对于生活上的照明装置人们也有着越来越多的选择，从传统的钨丝灯泡到日光灯，照明装置不断地推陈出新。近年来发光二极管(Light EmittingD1de, LED)迅速发展，发光二极管因其具有体积小、效率高、寿命长、光电特性稳定等优点，逐渐被广泛应用于家用电器、电脑荧幕、手机、照明设备、医疗器材或交通号志等领域。
[0003]LED的发光效率受限于外量子效率，而外量子效率是由内量子效率和光提取效率共同决定的。内量子效率取决于晶格缺陷、掺杂效率和欧姆接触性能等。随着LED外延工艺的不断发展，内量子效率已经达到80%?90%，而光提取效率目前只有40%左右，可见，LED的光提取效率存在很大的改善空间。
[0004]当前，主流的氮化镓基发光二极管芯片按结构可以分为正装、倒装和垂直三种类型，其中以绝缘蓝宝石为衬底的正装结构最为普遍，被业界所广泛采用。对于正装结构LED，为了减少封装环节中基板反射率不佳引起的取光效率降低，通常在蓝宝石衬底背面加镀一反射镜以减少光损失。反射镜的结构，可以选择高反射金属层，诸如银、铝等高反射率金属；或者是折射率呈高低周期性交替变化的透光介电层堆，如多层Si02/Ti02组成的分布式布拉格反射器(Distributed Bragg ref lector, DBR)。目前,最新的技术是将前面二者结合起来，组成所谓的全方位反射镜(Omn1-Direct1n Reflector, 0DR),由DBR部分反射小角度轴向光，而非轴向光则由高反金属层反射，这样可以获得的平均反射率超过90%。对于蓝光波段，ODR结构中，常见的透光介电层堆组合可以是Si02/Ti02等氧化物DBR，而高反金属层则一般会选择Al。Ag虽然在蓝光波段具有极高的反射率，但银与Si02、T12等常见透光介电材料的黏附极差，如果在介电层上直接镀Ag，往往会导致Ag的脱落。
[0005]更进一步地，由于Ag非常容易被氧化，而Ag的氧化会导致反射率严重的降低，即使在Ag的表面制作防氧化层，在芯片裂片后，反射层侧壁的Ag也会裸露于空气中，Ag会从侧壁逐渐被氧化，从而导致发射率的降低。因此，现有的技术中，银一直难以用于背镀全方位反射镜结构。
[0006]针对上述问题，本发明提出了一种采用Ag反射层结构新的发光二极管的制造方法。
【发明内容】
[0007]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种发光二极管的制造方法，用于解决现有技术中发光二极管反射结构中，Ag反射层容易脱落及容易被氧化等问题。
[0008]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种发光二极管的制造方法，至少包括以下步骤:
[0009]I)提供一蓝宝石衬底，于所述蓝宝石衬底表面制作出具有多个发光外延单元的发光外延结构；
[0010]2)依据各该发光外延单元从正面对所述蓝宝石衬底进行划片，形成多个正面划道；
[0011]3)依据所述多个发光外延单元，按芯片制备工艺制备出多个LED芯片；
[0012]4)采用保护腊对LED芯片进行保护，并从背面对所述蓝宝石衬底进行研磨减薄；
[0013]5)保留所述保护腊，并依据所述正面划道，从所述蓝宝石衬底背面制作出多个与所述正面划道对应的V型沟槽；
[0014]6)对上述所得结构进行清洗；
[0015]7)于所述蓝宝石衬底背面及所述V型沟槽表面制作出反射层结构，所述反射层结构包括:包括交替层叠的Si02层与Ti305层的介质叠层、结合于所述介质叠层表面的中间Ni层、结合于所述中间Ni层表面的Ag反射层、以及结合于所述Ag反射层表面的包括交替层叠的Ni层与Ag层的金属叠层，其中，所述介质叠层的底层为Si02层，所述金属叠层的顶层为Ni层；
[0016]8)依据各该发光外延单元对所述发光外延结构进行裂片。
[0017]作为本发明的发光二极管的制造方法的一种优选方案，步骤8)采用裂片刀从具有反射层结构的蓝宝石衬底背面对所述发光外延结构进行裂片，以在裂片时使所述反射层结构中的金属叠层延展并覆盖所述Ag反射层的侧面。
[0018]作为本发明的发光二极管的制造方法的一种优选方案，步骤5)采用激光切割方法、机械切割方法或干法刻蚀法制作所述V型沟槽。
[0019]作为本发明的发光二极管的制造方法的一种优选方案，所述V型沟槽的深宽比不大于I。
[0020]作为本发明的发光二极管的制造方法的一种优选方案，所述介质叠层的顶层为S12 层。
[0021]进一步地，所述介质叠层还包括结合于顶层的S12层表面的Al2O3层。
[0022]作为本发明的发光二极管的制造方法的一种优选方案，所述介质叠层的顶层为Ti3O5层，且所述介质叠层还包括结合于该顶层的Ti3O5层表面的Al2O3层。
[0023]进一步地,所述Al2O3层的厚度不大于I微米。
[0024]作为本发明的发光二极管的制造方法的一种优选方案，所述介质叠层的总厚度不小于4.5微米，所述金属叠层的总厚度不大于100埃，所述中间Ni层的厚度不大于10埃，所述Ag反射层的厚度为500?2000埃。
[0025]如上所述，本发明提供一种发光二极管的制造方法，至少包括以下步骤:1)提供一蓝宝石衬底，于所述蓝宝石衬底表面制作出具有多个发光外延单兀的发光外延结构；2)依据各该发光外延单元从正面对所述蓝宝石衬底进行划片，形成多个正面划道；3)依据所述多个发光外延单元，按芯片制备工艺制备出多个LED芯片；4)采用保护腊对LED芯片进行保护，并从背面对所述蓝宝石衬底进行研磨减薄；5)保留所述保护腊，并依据所述正面划道，从所述蓝宝石衬底背面制作出多个与所述正面划道对应的V型沟槽；6)对上述所得结构进行清洗；7)于所述蓝宝石衬底背面及所述V型沟槽表面制作出反射层结构，所述反射层结构包括:包括交替层叠的S12层与Ti3O5层的介质叠层、结合于所述介质叠层表面的中间Ni层、结合于所述中间Ni层表面的Ag反射层、以及结合于所述Ag反射层表面的包括交替层叠的Ni层与Ag层的金属叠层，其中，所述介质叠层的底层为S12层，所述金属叠层的顶层为Ni层；8)依据各该发光外延单元对所述发光外延结构进行裂片本发明具有以下有益效果:本发明交替层叠的S12层与Ti3O5层，相比于一般的介质层具有更好的反射效果；采用超薄的中间Ni层，既不降低反射率又大大提高了 Ag反射层和介质叠层的粘合性能，避免了Ag反射层的脱落；交替层叠的Ni层与Ag层，制作于V型沟槽中，裂片时会产生一定的延展以覆盖Ag反射层侧壁，可以非常好的保护Ag反射层的侧壁不被氧化，保证反射层结构的稳定性和反射率。本发明相比于现有技术具有更高的反射率和更高的稳定性，结构简单，适用于工业生产。
【附图说明】
[0026]图1显示为本发明的发光二极管的制造方法步骤I)所呈现的结构示意图。
[0027]图2显示为本发明的发光二极管的制造方法步骤2)所呈现的结构示意图。
[0028]图3?图4显示为本发明的发光二极管的制造方法步骤3)?步骤6)所呈现的结构示意图。
[0029]图5?图8显示为本发明的发光二极管的制造方法步骤7)所呈现的结构示意图。
[0030]图9?图10显示为本发明的发光二极管的制造方法步骤8)所呈现的结构示意图。
[0031]元件标号说明
[0032]101蓝宝石衬底
[0033]102发光外延结构
[0034]103正面划道
[0035]104V 型沟槽
[0036]20介质叠层
[0037]201S12 层
[0038]202Ti3O5 层
[0039]30中间 Ni 层
[0040]40Ag 反射层
[0041]50金属叠层
[0042]60Al2O3层
[0043]501Ni 层
[0044]502Ag 层
[0045]503金属保护侧墙
【具体实施方式】
[0046]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0047]请参阅图1?图10。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0048]如图1?图10所示，本实施例提供一种发光二极管的制造方法，至少包括以下步骤:
[0049]如图1所示，首先进行步骤1)，提供一蓝宝石衬底101，于所述蓝宝石衬底101表面制作出具有多个发光外延单元的发光外延结构102。
[0050]作为示例，所述发光外延结构102为GaN基、GaAs基等发光外延结构102，其基本结构包括N型层、量子阱层、P型层、电流扩展层、P电极、N电极等结构，当然，所述发光外延结构102还可以是其他一切预期的材料类型和结构类型，并不限定为此处所列举的几种。
[0051]如图2所示，然后进行步骤2)，依据各该发光外延单元从正面对所述蓝宝石衬底101进行划片，形成多个正面划道103。
[0052]在本实施例中，采用机械切割或激光切割等方式，依据各该发光外延单元从正面对所述蓝宝石衬底101进行划片，形成多个正面划道103。
[0053]如图3?图4所示，接着进行步骤3)?步骤6)。
[0054]首先进行步骤3)，依据所述多个发光外延单元，按芯片制备工艺制备出多个LED芯片(未予图示)。所述芯片制备工艺包括N电极平台的制备、电流扩展层的制备、P电极的制备及N电极的制备等常规的制备工艺。
[0055]然后进行步骤4)，采用保护腊对LED芯片进行保护，并从背面对所述蓝宝石衬底101进行研磨减薄。
[0056]接着进行步骤5)，保留所述保护