半导体发光元件制造方法技术

本发明专利技术涉及一种半导体发光元件制造方法。所述制造方法包括：提供一具有多个透明突起的第一衬底；在所述第一衬底上沉积半导体材料层；在所述半导体材料层上贴付第二衬底；通过机械磨削和刻蚀方法中至少一种方法减薄所述第一衬底，直至露出半导体材料层，并至少保留所述透明突起的一部分；在所述经过减薄所述第一衬底得到的表面上形成电极焊盘。本发明专利技术的制造方法可以提高所述半导体发光元件的发光效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体元件制造方法，特别是一种。
技术介绍
自氮化镓(GaN)基第三代半导体材料的兴起，蓝光发光二极管(LED)外延结构研制成功，发光二极管芯片的发光强度和白光发光效率不断提高。半导体发光元件被认为是下一代进入通用照明领域的新型光源，因此得到广泛关注。现有技术的氮化镓基发光二极管的制造工艺中，通常使用蓝宝石衬底作为氮化镓材料的沉积过程中的衬底。然而随着发光二极管芯片发光功率的不断提高，其发光区对散热的要求也不断提高，但蓝宝石衬底的导热率是较低的，因此随着发光二极管芯片发光功率的提高，要求将蓝宝石衬底从氮化镓外延层上剥离。现有技术提出了采用激光剥离法(LLO)等方法将蓝宝石衬底从外延层上剥离，但现有技术中，应用采用激光剥离技术剥离蓝宝石衬底的方法存在只适用于沉积外延层的表面为平面蓝宝石衬底；而且，激光剥离技术的工艺过程复杂，应用激光剥离技术生产出的LED芯片容易引起LED芯片漏电因而发光效率较低，可靠性也降低。为避免因应用激光剥离技术生产LED芯片而产生的LED芯片漏电问题，现有技术中也提出了，采用机械研磨的方法将蓝宝石衬底从氮化镓外延层上剥离。现有技术采用机械研磨除去蓝宝石衬底的方法中，通过机械研磨，将蓝宝石衬底完全磨除，露出具有平整研磨表面的氮化镓外延层材料。由于研磨平面非常平整，因此，外延层中产生的光线在研磨平面处将受到较大的反射，从而使得发光效率变低。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种能解决现有技术中存在的问题的。—种，所述制造方法包括:提供一具有多个透明突起的第一衬底；在所述第一衬底上沉积半导体材料层；在所述半导体材料层上贴付第二衬底；减薄所述第一衬底，直至露出所述半导体材料层，并至少保留所述透明突起的一部分；在所述通过减薄所述第一衬底得到的表面上形成电极焊盘。与现有技术相比较，本专利技术的中，使用具有多个透明突起的第一衬底沉积所述半导体材料层，然后通过减薄所述第一衬底，并使得所述多个透明突起保留在所述半导体发光元件的出光表面。所述保留的多个透明突起构成所述出光表面上的微结构，从而增大发光效率。附图说明图1是本专利技术第一实施方式的工艺流程示意图。图2是本专利技术第一实施方式中提供的所述第一衬底截面结构示意图。图3为本专利技术第一实施方式中通过在所述第一衬底上沉积缓冲层后的器件剖面结构示意图。图4为本专利技术第一实施方式中在所述缓冲层上沉积外延层后的器件剖面结构示意图。图5为本专利技术第一实施方式中在所述外延层上贴付第二衬底后的器件剖面结构示意图。图6为本专利技术第一实施方式中减薄所述第一衬底后的器件剖面结构示意图。图7为本专利技术第一实施方式中在通过减薄所述第一衬底得到的表面上形成电极焊盘后的器件剖面结构示意图。图8为本专利技术第二实施方式中减薄所述第一衬底的本体后的器件剖面示意图。图9为本专利技术第二实施方式中，减薄所述第一衬底的第一区域，直至所述第一区域中，露出半导体材料层后的器件剖面结构示意图。图10为本专利技术第二实施方式中形成所述电极焊盘后的器件剖面结构示意图。图11为本专利技术第三实施方式中在所述第一衬底上沉积缓冲层后的器件剖面结构示意图。具体实施例方式应用现有技术的制造的半导体发光元件，其发光效率仍有待进一步提高；为此，本专利技术提供一种。本专利技术的包括:提供一具有多个透明突起的第一衬底；在所述第一衬底上沉积半导体材料层；在所述半导体材料层上贴付第二衬底；减薄所述第一衬底，直至露出所述半导体材料层，并至少保留所述透明突起的一部分；在所述通过减薄所述第一衬底得到的表面上形成电极焊盘。本专利技术的中，使用具有多个透明突起的第一衬底沉积所述半导体材料层，然后通过机械磨削、抛光、腐蚀和刻蚀方法中至少一种方法减薄所述第一衬底，并使得所述多个透明突起保留在所述半导体发光元件的出光表面。所述保留的多个透明突起构成所述出光表面上的微结构，从而增大了发光效率。以下将对本专利技术的进行具体说明；其中，所述的半导体发光元件优选的为发光二极管，尤其是II1-V族化合物半导体发光二极管，如氮化镓基发光二极管；应该声明的是:下述对本专利技术制造方法的描述过程中，对制造方法步骤的描述顺序，并不是对本专利技术制造方法的限定；如没有特别说明或步骤之间相互联系限定，所述各个步骤中的两个或多个可以同时执行，或根据需要先执行其中任意一个步骤。请参阅图1，图1是本专利技术第一实施方式的工艺流程示意图。本专利技术的包括:Sll:提供一具有多个透明突起的第一衬底；S12:在所述第一衬底上沉积半导体材料层；S13:在所述半导体材料层上贴付第二衬底；S14:减薄所述第一衬底，直至露出所述半导体材料层，并至少保留所述透明突起的一部分；S15:在所述通过减薄所述第一衬底得到的表面上形成电极焊盘。请参阅图2，图2是本专利技术第一实施方式中提供的所述第一衬底截面结构示意图。在上述步骤Sll中，提供的所述第一衬底包括本体11和多个透明突起111 ;所述多个透明突起111形成于所述本体11的上表面。所述本体11可选的绝缘材料构成，优选的，特别是在制造II1-V族化合物半导体发光二极管中，如GaN基发光二极管中，所述本体11的材料为蓝宝石、碳化硅或硅。可选的，所述多个透明突起111均匀分布于所述本体11的上表面。所述透明突起111的形状优选的为半球形、棱锥形、圆锥形、棱台形或圆台形。所述透明突起11的形状还可以是圆柱形、棱柱形，长条形或不规则形状等。所述透明突起111可以通过以下方式形成于所述本体11上表面:在所述本体11的上表面沉积一层透明材料层，可选的，所述透明材料层的材料包括Si02等；对所述透明材料进行图形化蚀刻处理，从而形成所述多个透明突起111 ;若使用上述步骤形成所述衬底，且为在制造II1-V族化合物半导体发光二极管中,特别如制造GaN基发光二极管中，则所述本体11的材质优选为蓝宝石、碳化硅或硅。优选的，所述多个透明突起111为与所述本体11 一体成型，所述透明突起111是通过对所述本体11的上表面进行图形化蚀刻处理而形成；即所述第一衬底为图形化衬底；进一步的，在制造II1-V族化合物半导体发光二极管中，特别如GaN基发光二极管中，所述本体11的材料为蓝宝石或碳化硅。请同时参阅图3和图4，图3为本专利技术第一实施方式中通过在所述第一衬底上沉积缓冲层后的器件剖面结构示意图；图4为本专利技术第一实施方式中在所述缓冲层上沉积外延层后的器件剖面结构示意图。在步骤S12中，在所述第一衬底11的具有所述多个透明突起111的表面上沉积一层半导体材料层；所述半导体材料层包括依次沉积于所述衬底上的缓冲层12和外延层13。在所述第一衬底上沉积缓冲层12步骤中，所述缓冲层12沉积于所述第一衬底具有所述多个透明突起111的表面，所述缓冲层12覆盖所述第一衬底的本体11的上表面和所述多个透明突起111 ;所述缓冲层12的沉积方法优选的为金属有机化学气相沉积(MOCVD)。所述缓冲层12用于减少所述外延层13，尤其是II1-V族外延层，在所述第一衬底上外延生长时产生的位错；特别是如GaN基外延层13在蓝宝石材质的第一衬底上生长时产生的位错。优选的，所述构成缓冲层12的材料优选的为II1-V化合物半导体材料，如构成所述成缓冲层12的材料为AlN或GaN;所述缓冲层12还可以由其他半导体材料构成，如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体发光元件制造方法，所述制造方法包括：提供一上侧具有多个透明突起的第一衬底；在所述第一衬底上侧沉积半导体材料层；在所述半导体材料层上贴付第二衬底；减薄所述第一衬底，直至露出所述半导体材料层，并至少保留所述透明突起的一部分；在所述通过减薄所述第一衬底得到的表面上形成电极焊盘。

【技术特征摘要】
1.一种半导体发光元件制造方法，所述制造方法包括: 提供一上侧具有多个透明突起的第一衬底； 在所述第一衬底上侧沉积半导体材料层； 在所述半导体材料层上贴付第二衬底； 减薄所述第一衬底，直至露出所述半导体材料层，并至少保留所述透明突起的一部分； 在所述通过减薄所述第一衬底得到的表面上形成电极焊盘。2.如权利要求1所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于:所述减薄所述衬底的方法包括机械磨削、抛光、腐蚀和刻蚀方法中至少一种方法。3.如权利要求1所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于:所述半导体材料层包括缓冲层和II1-V族化合物外延层，所述在所述第一衬底上沉积半导体材料层的步骤包括，在所述第一衬底上依次沉积所述缓冲层与所述II1-V族化合物外延层。4.如权利要求3所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于:所述缓冲层为掺杂半导体层，其导电类型与所述II1-V族化合物外延层紧邻所述缓冲层的部分的导电类型相同。5.如权利要求3所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于:所述缓冲层为掺杂半导体层，所述II1-V族化合物外延层包括依次沉积于所述缓冲层上的第一半导体层、量子阱层和第二半导体层，所述缓冲层的导电类型与第一半导体层的导电类型相同。6.如权利要求3所述 的半导体发光元件制造方法，其特征在于:所述缓冲层为氮化镓铟、氮化铝镓铟、氧化锌、氮化铝或氮化镓材料层。7.如权利要求6所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于:所述II1-V族化合物外延层为氮化镓基外延层。8.如权利要求1所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于:所述第一衬底为图形化衬底。9.如权利要求8所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于:所述第一衬底为蓝宝石衬底或碳化硅衬底。10.如权利要求1所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于:所述提供一具有多个透明突起的第一衬底的步骤包括:提供一本体；在所述本体上形成一层透明材料层，蚀刻所述透明材料层形成所述多个透明突起。11.如权利要求10所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于:所述本体的材质为蓝宝石、碳化硅或硅衬底。12.如权利要求1所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于:所述减薄所述第一衬底，直至露出半导体材料层，并至少保留...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁秉文，
申请(专利权)人：光达光电设备科技嘉兴有限公司，
类型：发明
国别省市：