CN100449805C - 铝镓铟磷系化合物半导体发光器的制造方法 - Google Patents
铝镓铟磷系化合物半导体发光器的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100449805C CN100449805C CNB2006100635467A CN200610063546A CN100449805C CN 100449805 C CN100449805 C CN 100449805C CN B2006100635467 A CNB2006100635467 A CN B2006100635467A CN 200610063546 A CN200610063546 A CN 200610063546A CN 100449805 C CN100449805 C CN 100449805C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- type
- layer
- ohmic contact
- photoresist
- contact layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 34
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 33
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 39
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 claims description 16
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 15
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 15
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 8
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 8
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 7
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 claims description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000011982 device technology Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000003381 solubilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种铝镓铟磷系化合物半导体发光器件的制造方法，其包括依次层叠加工N型层、铝镓铟磷有源区、P型层、P型金属层以及与所述N型层下表面连接的N型电极的步骤，其特征在于所述P型金属层采用双层结构，包括不同形状的P型欧姆接触层和P型焊接电极，其加工工艺包括下列步骤：(1)在由N型层、铝镓铟磷有源区和P型层构成的外延片上采用光刻再刻蚀的工艺在P型层表面形成P型欧姆接触层；(2)采用反剥离工艺(Lift-off)在P型欧姆接触层上形成P型焊接电极；所述的N型电极的连接为蒸镀，采用电子束镀膜机在N型层表面蒸镀N型电极金属。本发明在形成P型焊接电极步骤中采用反剥离工艺，不仅增加了产品的可靠性，而且简化了加工步骤。
Description
【技术领域】
本发明涉及半导体器件的制造方法，尤其涉及一种铝镓铟磷系化合物半导体发光器及其制造方法。
【背景技术】
作为市场上最炙手可热的半导体材料，铝镓铟磷材料的应用已经得到迅猛的发展。在铝镓铟磷系发光器件结构上，P型金属层处于器件发光面上，包括P型欧姆接触金属层和P型焊接电极，P型金属层会阻挡器件光线的出射。目前，在铝镓铟磷系发光器件的制作工艺中，P型焊接电极和P型欧姆接触金属层一次或分次形成，俯视形状相同，其缺点是由于P型欧姆接触金属层厚度较厚，从而造成正面尺寸较大，严重阻挡了光线从器件内部发出，大大降低了器件的发光强度。
【发明内容】
本发明的目的是提出一种铝镓铟磷系化合物半导体发光器的制造方法。
本发明提出的铝镓铟磷系化合物半导体发光器的制造方法，包括依次层叠加工N型层、铝镓铟磷有源区、P型层、P型金属层以及与所述N型层下表面连接的N型电极的步骤，其特征在于所述P型金属层采用双层结构，包括不同形状的P型欧姆接触层和P型焊接电极，其加工工艺包括下列步骤：
(1)在由N型层、铝镓铟磷有源区和P型层构成的外延片上采用光刻再刻蚀的工艺在P型层表面形成P型欧姆接触层；
(2)采用反剥离工艺(Lift-off)在P型欧姆接触层上形成P型焊接电极；
所述N型电极的连接为蒸镀，采用电子束镀膜机在N型层表面蒸镀N型电极金属。
所述形成P型欧姆接触层的步骤包括：
(a)P型欧姆接触层蒸镀，采用电子束镀膜机在P型层晶片表面蒸镀P型欧姆接触层；
(b)光刻胶光刻，通过光刻工艺将掩模版上设计的图形转移到光刻胶层；
(c)刻蚀P型欧姆接触层，采用腐蚀液腐蚀非光刻胶保护位置的P型欧姆接触层；
(d)去除光刻胶，采用有机溶剂去除光刻胶后，从而将掩模版上的图形转移到P型欧姆接触层。
所述形成P型焊接电极的步骤包括：
(e)采用反剥离光刻胶光刻，将掩模版上设计的图形转移到光刻胶层；
(f)采用电子束镀膜机在P型欧姆接触层上蒸镀P型焊接电极金属；
(g)光刻胶反剥离，采用有机溶剂去除光刻胶层，同时去除多余的在光刻胶层上的电极金属，从而将掩模版上的图形转移到P型焊接电极。
与现有技术相比，本发明制造的铝镓铟磷系化合物半导体发光器件，采用双层不同形状的P电极的结构，目的是将P型欧姆接触金属层的宽度做小，尺寸减小，从而使得正面的尺寸也得以减小，使得电极遮挡发光的效果降低，从而大大增加发光器件的发光强度；同时，也由于P型焊接电极变小，采用较薄的金属层而降低了产品的制造成本。此外，本发明提出的制造方法简化了加工步骤，产品的可靠性佳。
【附图说明】
下面结合附图和实施例对本发明作详细的说明，其中：
图1是现有技术半导体发光器件的截面示意图；
图2是现有技术半导体发光器件的俯视图；
图3是本发明半导体发光器件的第一个实施例的截面示意图；
图4是图3所示实施例的俯视图；
图5是本发明半导体发光器件的第二个实施例的截面示意图；
图6是本发明半导体发光器件的第三个实施例的截面示意图；
图7至图10是现有技术半导体发光器件形成P型焊接电极采用的光刻再刻蚀工艺示意图；
图11至图13是本发明半导体发光器件形成P型焊接电极采用的反剥离工艺(Lift-off)示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1和图2，现有的铝镓铟磷系化合物半导体发光器件包括：顺序叠加的N型层5、铝镓铟磷有源区4、P型层3、P型金属层和与N型层连接的N电极6。P型金属层为一体结构，下部为P型欧姆接触金属层2，上部为P型焊接电极1。此种结构的P型金属层厚度较厚，横向正面尺寸较大，严重阻挡了光线从器件内部发出，大大降低了器件的发光强度。
图3和图4显示出了本发明的第一个实施例的结构，其主体结构与现有铝镓铟磷系化合物半导体发光器件基本相同，也包括顺序叠加的N型层5、铝镓铟磷有源区4、P型层3、P型金属层和与N型层连接的N电极6。所不同的是：P型金属层采用双层不同形状的结构。如图3所示，P型欧姆接触层2包括层叠在P型层中间的圆柱体和沿发光器件的对角线方向从该圆柱体伸出的四个凸条，所述的P型焊接电极1重叠在P型欧姆接触层的中间圆柱体上。在这种结构中，由于P型焊接电极1的尺寸较小且位于器件的中心，使P型欧姆接触金属层2的承载重量减小，因此，其厚度和横向宽度也可以减小；正面尺寸相对较小，使得电极遮挡发光的效果降低。
图5是本发明的第二个实施例，其主体结构与图4所示的结构相同，不同的是，所述的P型欧姆接触层2包括层叠在P型层3上面的方形框架，位于该框架中间的圆柱体和沿发光器件的对角线方向从圆柱体伸出并与所述框架相连的四个凸条，所述的P型焊接电极1重叠在P型欧姆接触层2的中间圆柱体上。
作为一种变形，上述方形框架也可以做成圆形，如图6所示。
由于铝镓铟磷系化合物半导体发光器件的N型层、铝镓铟磷有源区、P型层是由上一道工序外延生长完成的，所以生产铝镓铟磷系化合物半导体发光器件主要是完成P型欧姆接触层，N电极和P型焊接电极。
在半导体器件工艺过程中，通常采用光刻的工艺将掩模版上设计的图形转移到晶片表面。光刻工艺主要的原材料是光刻胶，光刻胶是类似于胶卷上所涂物质的一种感光物质，通过紫外光等曝光源的照射或辐射，导致它自身性质和结构变化，从而使得使溶解度发生变化，通过显影液把可以溶解的部分去掉，从而在晶片表面的光刻胶层就形成了掩模版上相对应的图形。
光刻的工艺步骤主要有均胶，前烘，曝光和显影，其中均胶的目的是在晶片表面形成均匀分布光刻胶层，均胶机使用真空吸住晶片，在晶片表面滴上光刻胶，通过高速旋转实现光刻胶在晶片表面均匀分布。前烘的目的是部分蒸发光刻胶中的溶剂，该步骤在烘箱中或者加热板上进行。曝光使用曝光机，使用已设计好精细电路图形的掩模版盖在已涂好光刻胶层的晶片表面，使用紫外光等曝光源对晶片进行曝光，掩模版上有图形的位置可以遮挡紫外光的穿透，从而使得该部分的光刻胶不和紫外光反应，而其他部分则反应生成可溶解于显影液的物质。在显影步骤中，晶片浸泡于显影液中，通过显影液和部分可溶解光刻胶的溶解反应从而实现微细图形在晶片表面光刻胶层的形成。
现有工艺在形成P型欧姆接触层或P型焊接电极步骤中一般采用传统的先光刻再刻蚀的方法进行，步骤包括1.P型欧姆接触层或P型焊接电极蒸镀，采用电子束镀膜机在晶片表面蒸镀P型欧姆接触层或P型焊接电极金属(图7)；2.光刻胶光刻，通过上述光刻工艺将掩模版上设计的图形转移到光刻胶层(图8)；3.刻蚀P型欧姆接触层或P型焊接电极(图9)，由于一般的光刻胶可以耐金属腐蚀液的，从而可以采用腐蚀液腐蚀没有光刻胶保护位置的电极金属层；4.去除光刻胶(图10)，采用有机溶剂去除光刻胶后，这样就将掩模版上的图形转移到P型欧姆接触层或P型焊接电极。
而本发明在形成P型焊接电极步骤中，采用独特的反剥离工艺(Lift-off)进行，该工艺的步骤包括1.反剥离光刻胶光刻(图11)，将掩模版上设计的图形转移到光刻胶层；2.P型焊接电极蒸镀(图12)，一般采用电子束镀膜机蒸镀P型焊接电极金属；3.光刻胶反剥离(图13)，采用有机溶剂去除光刻胶层，同时去除多余的在光刻胶层上的电极金属，从而将掩模版上的图形转移到P型焊接电极。可见，采用的新工艺比当前工艺更加简化。
本发明的P型欧姆接触金属层2和P型焊接电极1采用不同形状设计，通过降低P型欧姆接触金属层的宽度使得其正面的尺寸得以减小，从而增加5的发光强度。此外，由于P型焊接电极1的尺寸减小，使P型欧姆接触金属层2的厚度减少，降低了制造的成本。此外，在形成P型焊接电极步骤中采用的独特的反剥离工艺(Lift-off)比现有工艺更加简化。
实验证明，本发明发光器件的发光强度增加10％以上；同时也由于采用较薄的金属层也降低了5％的制造成本。
Claims (3)
1.一种铝镓铟磷系化合物半导体发光器的制造方法，包括依次层叠加工N型层、铝镓铟磷有源区、P型层、P型金属层以及与所述N型层下表面连接的N型电极的步骤，其特征在于所述P型金属层采用双层结构，包括不同形状的P型欧姆接触层和P型焊接电极，其加工工艺包括下列步骤：
(1)在由N型层、铝镓铟磷有源区和P型层构成的外延片上采用光刻再刻蚀的工艺在P型层表面形成P型欧姆接触层；
(2)采用反剥离工艺(Lift-off)在P型欧姆接触层上形成P型焊接电极；
所述N型电极的连接为蒸镀，采用电子束镀膜机在N型层表面蒸镀N型电极金属。
2.如权利要求1所述的铝镓铟磷系化合物半导体发光器的制造方法，其特征在于所述形成P型欧姆接触层的步骤包括：
(a)P型欧姆接触层蒸镀，采用电子束镀膜机在P型层表面蒸镀P型欧姆接触层；
(b)光刻胶光刻，通过光刻工艺将掩模版上设计的图形转移到光刻胶层；
(c)刻蚀P型欧姆接触层，采用腐蚀液腐蚀非光刻胶保护位置的P型欧姆接触层；
(d)去除光刻胶，采用有机溶剂去除光刻胶后，从而将掩模版上的图形转移到P型欧姆接触层。
3.如权利要求1所述的铝镓铟磷系化合物半导体发光器的制造方法，其特征在于：所述形成P型焊接电极的步骤包括：
(e)采用反剥离光刻胶光刻，将掩模版上设计的图形转移到光刻胶层；
(f)采用电子束镀膜机在P型欧姆接触层上蒸镀P型焊接电极金属；
(g)光刻胶反剥离，采用有机溶剂去除光刻胶层，同时去除多余的在光刻胶层上的电极金属，从而将掩模版上的图形转移到P型焊接电极。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2006100635467A CN100449805C (zh) | 2006-11-08 | 2006-11-08 | 铝镓铟磷系化合物半导体发光器的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2006100635467A CN100449805C (zh) | 2006-11-08 | 2006-11-08 | 铝镓铟磷系化合物半导体发光器的制造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101017867A CN101017867A (zh) | 2007-08-15 |
| CN100449805C true CN100449805C (zh) | 2009-01-07 |
Family
ID=38726722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2006100635467A Active CN100449805C (zh) | 2006-11-08 | 2006-11-08 | 铝镓铟磷系化合物半导体发光器的制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100449805C (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102569619B (zh) * | 2011-12-30 | 2016-11-23 | 鸿利智汇集团股份有限公司 | 一种cob光源的制作方法 |
| CN104037279A (zh) * | 2014-07-01 | 2014-09-10 | 厦门市三安光电科技有限公司 | 一种具有电流阻挡层的发光二极管的制作方法 |
| CN105355750A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-24 | 广东德力光电有限公司 | 一种采用光刻胶作保护层的led发光芯片及其制作方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5797686A (en) * | 1980-12-10 | 1982-06-17 | Nec Corp | Light emitting element pellet |
| JPS615585A (ja) * | 1984-06-19 | 1986-01-11 | Rohm Co Ltd | 発光半導体素子の製造方法 |
| US6307218B1 (en) * | 1998-11-20 | 2001-10-23 | Lumileds Lighting, U.S., Llc | Electrode structures for light emitting devices |
| US6958496B2 (en) * | 2003-10-15 | 2005-10-25 | United Epitaxy Company, Ltd. | Light-emitting semiconductor device having enhanced brightness |
| CN1688030A (zh) * | 2005-03-28 | 2005-10-26 | 金芃 | 生长于硅衬底上的垂直结构的半导体芯片或器件 |
| US20060033113A1 (en) * | 2004-08-11 | 2006-02-16 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Nitride semiconductor light emitting diode and method of manufacturing the same |
| US20060091565A1 (en) * | 2004-11-04 | 2006-05-04 | Slater David B Jr | LED with self aligned bond pad |
| CN1828959A (zh) * | 2005-03-04 | 2006-09-06 | 斯坦雷电气株式会社 | 半导体发光元件 |
-
2006
- 2006-11-08 CN CNB2006100635467A patent/CN100449805C/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5797686A (en) * | 1980-12-10 | 1982-06-17 | Nec Corp | Light emitting element pellet |
| JPS615585A (ja) * | 1984-06-19 | 1986-01-11 | Rohm Co Ltd | 発光半導体素子の製造方法 |
| US6307218B1 (en) * | 1998-11-20 | 2001-10-23 | Lumileds Lighting, U.S., Llc | Electrode structures for light emitting devices |
| US6958496B2 (en) * | 2003-10-15 | 2005-10-25 | United Epitaxy Company, Ltd. | Light-emitting semiconductor device having enhanced brightness |
| US20060033113A1 (en) * | 2004-08-11 | 2006-02-16 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Nitride semiconductor light emitting diode and method of manufacturing the same |
| US20060091565A1 (en) * | 2004-11-04 | 2006-05-04 | Slater David B Jr | LED with self aligned bond pad |
| CN1828959A (zh) * | 2005-03-04 | 2006-09-06 | 斯坦雷电气株式会社 | 半导体发光元件 |
| CN1688030A (zh) * | 2005-03-28 | 2005-10-26 | 金芃 | 生长于硅衬底上的垂直结构的半导体芯片或器件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101017867A (zh) | 2007-08-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9825111B2 (en) | Method of forming thin film transistor array substrate | |
| KR100671758B1 (ko) | 장치를 패턴화 하기 위한 방법 | |
| US7511423B2 (en) | Organic light emitting device (OLED) and white light emitting device | |
| US7737631B2 (en) | Flat panel display with repellant and border areas and method of manufacturing the same | |
| US20150059643A1 (en) | Type of fine metal mask (ffm) used in oled production and the method of manufacturing it | |
| JP2007208233A (ja) | 基板処理装置及び方法 | |
| CN105590957A (zh) | 一种基于喷墨打印技术的有机发光显示装置及其制造方法 | |
| US8062834B2 (en) | Method for manufacturing transparent electrode pattern and method for manufacturing electro-optic device having the transparent electrode pattern | |
| KR20130063077A (ko) | 유기발광소자 및 그의 제조방법 | |
| CN100449805C (zh) | 铝镓铟磷系化合物半导体发光器的制造方法 | |
| EP2333859B1 (en) | A method for forming an organic light emitting diode | |
| US10287669B2 (en) | Mask and method of manufacturing the mask | |
| TWM594168U (zh) | 全像圖圖案轉移裝置 | |
| JP6869253B2 (ja) | マスクパターン、マスク、およびマスクの製造方法 | |
| JP6168742B2 (ja) | 有機ｅｌ装置 | |
| WO2019169770A1 (zh) | Led芯片及其制造方法、显示面板以及电子设备 | |
| CN106328824B (zh) | 顶发射qled器件及其制备方法 | |
| CN102931300A (zh) | GaN基LED制造工艺中的一种背面金属反射层阵列的制作方法 | |
| TW201739939A (zh) | 具有由使用正/負光阻劑的雙電鑄所形成的錐形開口的陰影遮罩 | |
| KR20160077920A (ko) | 새도우 마스크 제조 방법 및 이를 이용한 oled 소자 제조 방법 | |
| CN100495178C (zh) | 薄膜晶体管液晶显示器阵列基板像素结构及其制造方法 | |
| JP2011187276A (ja) | 導電膜パターンの製造方法、および有機ｅｌ表示パネルの製造方法 | |
| WO2023013013A1 (ja) | 発光素子、表示装置、および発光素子の製造方法 | |
| KR100796598B1 (ko) | 유기전계발광소자의 제조방법 | |
| KR101608717B1 (ko) | 마이크로 패턴 및 나노 패턴을 동시에 형성하는 유기발광다이오드의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20090320 Address after: Guangdong Province, Shenzhen city Baoan District West Township Hezhou Hung Industrial Park B building 3 floor Patentee after: Shenzhen Orient Technology Co., Ltd. Address before: Guangdong city of Shenzhen province Baoan District Xixiang Hezhou Hung Industrial Park 1 Building 3 floor Patentee before: Wu Zhipu |
|
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SHENZHEN CITY AOLUNDE SCIENCE CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: WU ZHIPO Effective date: 20090320 |
|
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Shenzhen Aolunde Opto-Electric Co., Ltd. Assignor: Shenzhen Orient Technology Co., Ltd. Contract record no.: 2012440020017 Denomination of invention: AlGaInP compound semiconductor luminant and its making method Granted publication date: 20090107 License type: Exclusive License Open date: 20070815 Record date: 20120222 |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 518000 3rd Floor, Building B, Hongtu Industrial Park, Hezhou, West Township, Baoan District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee after: SHENZHEN ORIENT TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: 518000 3rd Floor, Building B, Hongtu Industrial Park, Hezhou, West Township, Baoan District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee before: Shenzhen Orient Technology Co., Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200525 Address after: 518172 floor 3, building B, No.1, Tian'an digital business park, Huangge Road, Longcheng street, Longgang District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee after: SHENZHEN ORIENT COMPONENTS Co.,Ltd. Address before: 518000 Guangdong city of Shenzhen province Baoan District West Township Hezhou Hung Industrial Park B building 3 floor Patentee before: SHENZHEN ORIENT TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |