專利名稱：交流發(fā)光二極管的制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體發(fā)光器件的制造工藝，特別是一種交流發(fā)光二極管的制作工 藝。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(英文為L(zhǎng)ight Emitting Diode，簡(jiǎn)稱LED)是半導(dǎo)體二極管的一種， 它能將電能轉(zhuǎn)化為光能，發(fā)出黃、綠、藍(lán)等各種顏色的可見(jiàn)光及紅外和紫外不可見(jiàn)光，具有 工作電壓和電流低、可靠性高、壽命長(zhǎng)且可方便調(diào)節(jié)發(fā)光亮度等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的LED芯片皆 須以直流電(英文為Direct Current，簡(jiǎn)稱DC)做為驅(qū)動(dòng)，因此在使用一般交流電(英文為 Alternating Current,簡(jiǎn)稱AC)作為電源供應(yīng)的同時(shí)，必須附帶整流變壓器將AC/DC轉(zhuǎn)換， 才能確保LED的正常運(yùn)作。而應(yīng)用上一直強(qiáng)調(diào)LED省電的特性，但在AC/DC轉(zhuǎn)換的過(guò)程中， 其實(shí)有高達(dá)15 30%的電力損耗，使用上依舊效率不高；因此，研發(fā)可直接用AC驅(qū)動(dòng)的LED 應(yīng)運(yùn)而生。一般的AC LED芯片包括至少一組交流微型發(fā)光二極管陣列形成于一芯片上，且該 交流微型發(fā)光二極管陣列至少包含兩顆微型發(fā)光二極管相互電性連接，在施加交流電的情 況下各微型發(fā)光二極管則依照電流連接的方式而交替發(fā)光。為了確保各微型發(fā)光二極管陣 列依照不同電路設(shè)計(jì)而交替發(fā)光，必須使得彼此間的電性相互獨(dú)立，為達(dá)到此目的必須將 各微型發(fā)光二極管陣列相互間隔，常用的方法一般通過(guò)刻蝕溝槽到絕緣襯底上或者刻蝕到 夾在微型發(fā)光二極管與導(dǎo)電或絕緣的襯底之間的絕緣層上，以去除導(dǎo)電材料，從而實(shí)現(xiàn)在 各微型發(fā)光二極管陣列之間的凹部形成絕緣體。中國(guó)發(fā)明專利(CN1819255B)公開(kāi)的基于微型發(fā)光二極管的高壓交直流指示燈，該 發(fā)明提出基于“旋壓”聚合物或沉積絕緣體的表面平面化的方法實(shí)現(xiàn)每個(gè)微型發(fā)光二極管 之間的絕緣。但該方法在去除聚合物或絕緣體時(shí)，采用的深紫外線光刻法具有一定的局限 性，它對(duì)聚合物或絕緣體的材料性質(zhì)要求比較高，比如要求對(duì)可見(jiàn)光刻透明的聚合物或絕 緣體方可被深紫外線光子作用而被顯影劑腐蝕掉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種交流發(fā)光二極管的制作工藝，用以改進(jìn)目前AC LED芯片制程 使用中制作絕緣體時(shí)采用先填充再蝕刻的工藝。本發(fā)明在制作微型發(fā)光二極管之間的絕緣 體時(shí)，采用先填充絕緣材料再研磨，使得絕緣體的表面高度與微型發(fā)光二極管的表面高度 一致，且同時(shí)實(shí)現(xiàn)微型發(fā)光二極管的表面粗化均勻，提升交流發(fā)光二極管的發(fā)光效率，提高 交流發(fā)光二極管芯片的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品良率。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種交流發(fā)光二極管的制作工藝，具體包括以下 制作工藝步驟
1)提供一襯底；
2)形成N型氮化鎵、發(fā)光區(qū)、P型氮化鎵于襯底上；
33)形成導(dǎo)電層在P型氮化鎵上，構(gòu)成LED晶片；
4)通過(guò)光罩、蝕刻，在導(dǎo)電層的表面形成切割道，并從切割道切口蝕刻至襯底表面，使 得各微型LED晶片相互隔開(kāi)；
5)通過(guò)光罩、蝕刻，從導(dǎo)電層表面蝕刻至暴露出N型氮化鎵臺(tái)面；
6)在各微型LED晶片之間填充絕緣層并覆蓋導(dǎo)電層表面，用于絕緣各微型LED晶片且 保護(hù)導(dǎo)電層表面；
7)通過(guò)研磨工藝，使得絕緣層的表面高度與微型LED晶片的表面高度一致并且使得微 型LED晶片的表面粗化均勻；
8)通過(guò)光罩、蝕刻，分別在導(dǎo)電層和N型氮化鎵上制作P電極和N電極；
9)制作導(dǎo)電架橋，連接相鄰的微型發(fā)光二極管表面的P電極和N電極且覆蓋絕緣層，以 使各微型發(fā)光二極管的發(fā)光層在施加交流電后，依該交流電正負(fù)半波交替發(fā)光。上述襯底選用藍(lán)寶石、碳化硅、硅、氧化鋅、氮化鎵或氮化鋁。上述絕緣層材料選自二氧化硅、氮化硅、聚酰亞胺、鈦酸鋇或前述的任意組合之
ο上述導(dǎo)電層材料選自Ni/Au合金、Ni/ITO合金、ITO或前述的任意組合之一。上述導(dǎo)電架橋材料可選用選自Al、Au、Ni、Ti或前述的任意組合之一。上述研磨工藝選用化學(xué)研磨、機(jī)械研磨或者化學(xué)機(jī)械研磨。本發(fā)明在AC LED芯片制程使用中制作絕緣體時(shí)采用先填充絕緣材料再研磨的工 藝，填充絕緣體用于絕緣各微型LED晶片且保護(hù)晶片表面，研磨工藝既可以使得絕緣體的 表面高度與微型發(fā)光二極管的表面高度一致，又實(shí)現(xiàn)微型發(fā)光二極管的表面粗化均勻，提 升AC LED芯片的取光效率，提高AC LED芯片的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品良率。


圖1 圖7是本發(fā)明實(shí)施例制作交流發(fā)光二極管的工藝流程示意剖面圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。采用如下工藝步驟制作本發(fā)明交流發(fā)光二極管。如圖1所示，首先在藍(lán)寶石襯底1上依次形成N型氮化鎵2、發(fā)光區(qū)3、P型氮化鎵 4 ；在P型氮化鎵4上形成ITO導(dǎo)電層5，構(gòu)成LED晶片。如圖2所示，通過(guò)光罩、蝕刻，在ITO導(dǎo)電層5的表面形成切割道，并從切割道切 口蝕刻至藍(lán)寶石襯底1表面，使得各微型LED晶片相互隔開(kāi)。如圖3所示，通過(guò)光罩、蝕刻，從ITO導(dǎo)電層5表面蝕刻至暴露出N型氮化鎵臺(tái)面 2。如圖4所示，在各微型LED晶片之間填充SiO2絕緣層6并覆蓋ITO導(dǎo)電層5，用于 絕緣各微型LED晶片且保護(hù)ITO導(dǎo)電層5表面。如圖5所示，通過(guò)化學(xué)機(jī)械研磨工藝，使得SiO2絕緣層6的表面高度與微型LED晶 片的表面高度相同，一并實(shí)現(xiàn)微型LED晶片的ITO導(dǎo)電層5表面粗化均勻。如圖6所示，通過(guò)光罩、蝕刻，分別在ITO導(dǎo)電層5和N型氮化鎵2上制作P電極
47禾口 N電極8。如圖7所示，制作Ti/Al/Ti/Au導(dǎo)電架橋9，連接相鄰的微型發(fā)光二極管表面的P 電極7和N電極8且覆蓋SiO2絕緣層6，以使各微型發(fā)光二極管的發(fā)光層在施加交流電后， 依該交流電正負(fù)半波交替發(fā)光。應(yīng)當(dāng)理解的是，上述具體實(shí)施方案為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的范圍不限于 該實(shí)施例，凡依本發(fā)明所做的任何變更，皆屬本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
交流發(fā)光二極管的制作工藝，其特征在于包括以下工藝步驟1)提供一襯底；2)形成N型氮化鎵、發(fā)光區(qū)、P型氮化鎵于襯底上；3)形成導(dǎo)電層在P型氮化鎵上，構(gòu)成LED晶片；4)通過(guò)光罩、蝕刻，在導(dǎo)電層的表面形成切割道，并從切割道切口蝕刻至襯底表面，使得各微型LED晶片相互隔開(kāi)；5)通過(guò)光罩、蝕刻，從導(dǎo)電層表面蝕刻至暴露出N型氮化鎵臺(tái)面；6)在各微型LED晶片之間填充絕緣層并覆蓋導(dǎo)電層表面，用于絕緣各微型LED晶片且保護(hù)導(dǎo)電層表面；7)通過(guò)研磨工藝，使得絕緣層的表面高度與微型LED晶片的表面高度一致并且使得微型LED晶片的表面粗化均勻；8)通過(guò)光罩、蝕刻，分別在導(dǎo)電層和N型氮化鎵上制作P電極和N電極；9)制作導(dǎo)電架橋，連接相鄰的微型發(fā)光二極管表面的P電極和N電極且覆蓋絕緣層，以使各微型發(fā)光二極管的發(fā)光層在施加交流電后，依該交流電正負(fù)半波交替發(fā)光。
2.如權(quán)利要求1所述的交流發(fā)光二極管的制作工藝，其特征在于襯底選用藍(lán)寶石、 碳化硅、硅、氧化鋅、氮化鎵或氮化鋁。
3.如權(quán)利1所述的交流發(fā)光二極管的制作工藝，其特征在于絕緣層材料選自二氧化 硅、氮化硅、聚酰亞胺、鈦酸鋇或前述的任意組合之一。
4.如權(quán)利要求1所述的交流發(fā)光二極管的制作工藝，其特征在于導(dǎo)電層材料選自 Ni/Au合金、Ni/ITO合金、ITO或前述的任意組合之一。
5.如權(quán)利要求1所述的交流發(fā)光二極管的制作工藝，其特征在于導(dǎo)電架橋材料可選 用選自Al、Au、Ni、Ti或前述的任意組合之一。
6.如權(quán)利要求1所述的交流發(fā)光二極管的制作工藝，其特征在于研磨工藝選用化學(xué) 研磨、機(jī)械研磨或者化學(xué)機(jī)械研磨。
全文摘要
本發(fā)明提供一種交流發(fā)光二極管的制作工藝，用以改進(jìn)目前ACLED芯片制程使用中制作絕緣體時(shí)采用先填充再蝕刻的工藝；本發(fā)明在制作微型發(fā)光二極管之間的絕緣體時(shí)，采用先填充絕緣材料再研磨的工藝，使得絕緣體的表面高度與微型發(fā)光二極管的表面高度一致，且一并實(shí)現(xiàn)微型發(fā)光二極管的表面粗化均勻，提升交流發(fā)光二極管的發(fā)光效率，提高交流發(fā)光二極管芯片的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品良率。
文檔編號(hào)H01L33/00GK101950784SQ201010273168
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月6日
發(fā)明者劉傳桂, 吳志強(qiáng), 彭康偉, 林素慧, 鄭建森 申請(qǐng)人:廈門(mén)市三安光電科技有限公司