本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2013年6月14日、申請(qǐng)?zhí)枮?01380034938.9、題為“用于表面貼裝技術(shù)的發(fā)光二極管及其制造方法以及制造發(fā)光二極管模塊的方法”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

本發(fā)明涉及發(fā)光二極管(led)，更具體地涉及用于表面貼裝的led。

背景技術(shù)：

發(fā)光二極管(led)是一種包括n型半導(dǎo)體層、p型半導(dǎo)體層、以及置于n型和p型半導(dǎo)體層之間的活性層的設(shè)備。當(dāng)正向電場(chǎng)被施加到n型和p型半導(dǎo)體層上時(shí)，電子和空穴會(huì)被注入到活性層，并且在活性層中重新結(jié)合從而發(fā)光。

此外，根據(jù)芯片類型，led可以包括反射層。也就是說(shuō)，倒裝芯片型的特點(diǎn)是通過(guò)基底發(fā)光。相應(yīng)地，在將半導(dǎo)體層形成于基底上之后，將由金屬形成的反射層引入到半導(dǎo)體層或者電流擴(kuò)散層上，并且光被反射層反射。此外還在反射層上提供阻擋層。阻擋層被用于阻止形成反射層的金屬的擴(kuò)散。

圖1和圖2為包括反射層和阻擋層的常規(guī)led的橫截面圖。

參見(jiàn)圖1，在基底10上形成有第一半導(dǎo)體層20、活性層30、第二半導(dǎo)體層40、反射層50和阻擋層60。

基底10通常由藍(lán)寶石材料形成，且第一半導(dǎo)體層20為n型。在第一半導(dǎo)體層20上形成活性層30，其具有典型的多量子阱(mqw)結(jié)構(gòu)。同樣，在活性層30上形成p型的第二半導(dǎo)體層40。

對(duì)具有上述結(jié)構(gòu)的led進(jìn)行臺(tái)面蝕刻以暴露第一半導(dǎo)體層20的頂部表面。在經(jīng)臺(tái)面蝕刻處理而暴露的第一半導(dǎo)體層20的頂部表面上還形成具有外伸結(jié)構(gòu)的光刻膠圖案70。

第二半導(dǎo)體層40被暴露在其中光刻膠圖案70彼此間隔開(kāi)的空間中，反射層50形成于第二半導(dǎo)體層40的暴露表面上。利用諸如濺射工藝這樣的典型工藝，通過(guò)其中光刻膠圖案70彼此間隔開(kāi)的空間在第二半導(dǎo)體層40的表面上形成反射層50。此外，可以額外地在反射層50的下方形成電阻接觸層。電阻接觸層的形成材料可以由選擇的以在反射層50和第二半導(dǎo)體層40之間形成電阻接觸的材料形成。

此后，形成阻擋層60以包圍反射層50的頂部和側(cè)向表面。阻擋層60可以利用濺射工藝來(lái)形成。阻擋層60起到阻止形成反射層50的金屬原子擴(kuò)散的作用，并且由導(dǎo)電金屬形成。由于阻擋層60因?yàn)R射工藝而具有預(yù)定的擴(kuò)散系數(shù)或者各向同性的擴(kuò)散系數(shù)，因此阻擋層60包圍反射層50的頂部和側(cè)向表面，并且還形成在第二半導(dǎo)體層40的暴露表面上。阻擋層60還堆積在具有外伸結(jié)構(gòu)的光刻膠圖案70的邊緣部上。阻擋層60被粘附在光刻膠圖案70的側(cè)壁上，并且以尖銳的形狀沉積在光刻膠圖案70的邊緣部上。

參見(jiàn)圖2，圖1中公開(kāi)的光刻膠圖案被去除以執(zhí)行后續(xù)工藝。通過(guò)去除光刻膠圖案，具有尖銳形狀的阻擋層60的尖端80被暴露出來(lái)。在后續(xù)工藝中，阻擋層60的被暴露的尖端80形成細(xì)微顆粒。金屬顆粒增大了后續(xù)工藝過(guò)程中的污染，并且降低產(chǎn)量。

因此，需要一種在阻擋層60形成過(guò)程中去除尖端80并且提高產(chǎn)量的技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管(led)，其具有通過(guò)保護(hù)絕緣層限定的導(dǎo)電阻擋層。

本發(fā)明還涉及一種用于實(shí)現(xiàn)第一目標(biāo)的制造led的方法。

此外，本發(fā)明還涉及一種使用通過(guò)實(shí)現(xiàn)第一目標(biāo)而提供的led的led模塊的制造方法。

問(wèn)題的解決方案

本發(fā)明的第一方面提供了一種led，其包括：基底，形成在基底上的第一半導(dǎo)體層，形成在第一半導(dǎo)體層上且被構(gòu)造成產(chǎn)生光的活性層，形成在活性層上且具有與第一半導(dǎo)體層互補(bǔ)的導(dǎo)電類型的第二半導(dǎo)體層，以及在形成于第二半導(dǎo)體層上的保護(hù)絕緣層之間形成且被構(gòu)造成反射在活性層中產(chǎn)生的光的反射圖案，該反射圖案具有與保護(hù)絕緣層接觸的導(dǎo)電阻擋層。

本發(fā)明的第二方面提供了一種led的制造方法，其包括：在基底上順序地形成第一半導(dǎo)體層、活性層、第二半導(dǎo)體層和保護(hù)絕緣層，蝕刻保護(hù)絕緣層、第二半導(dǎo)體層和活性層并且形成暴露第一半導(dǎo)體層的表面的臺(tái)面區(qū)域，在臺(tái)面區(qū)域上形成具有外伸結(jié)構(gòu)的光刻膠圖案并且蝕刻通過(guò)光刻膠圖案之間的空間暴露的保護(hù)絕緣層，在通過(guò)蝕刻保護(hù)絕緣層暴露的第二半導(dǎo)體層的表面上形成反射金屬層，并且在反射金屬層上形成導(dǎo)電阻擋層，該導(dǎo)電阻擋層延伸至保留在光刻膠圖案下方的保護(hù)絕緣層。

本發(fā)明的第三方面提供了一種制造led的方法，其包括：在基底上順序地形成第一半導(dǎo)體層、活性層和第二半導(dǎo)體層，蝕刻第二半導(dǎo)體層和活性層并且形成暴露第一半導(dǎo)體層的表面的臺(tái)面區(qū)域，在臺(tái)面區(qū)域和暴露的第二半導(dǎo)體層上形成保護(hù)絕緣層，在臺(tái)面區(qū)域上形成具有外伸結(jié)構(gòu)的光刻膠圖案并且蝕刻通過(guò)光刻膠圖案之間的空間暴露的保護(hù)絕緣層，在通過(guò)蝕刻保護(hù)絕緣層暴露的第二半導(dǎo)體層的表面上形成反射金屬層，并且在反射金屬層上形成導(dǎo)電阻擋層，該導(dǎo)電阻擋層延伸至保留在光刻膠圖案下方的保護(hù)絕緣層。

本發(fā)明的第四方面提供了一種制造led模塊的方法，其包括：將第一絕緣層涂覆在其中基底上形成有第一半導(dǎo)體層、活性層、第二半導(dǎo)體層和反射圖案的結(jié)構(gòu)上并且暴露反射圖案和第一半導(dǎo)體層，在第一絕緣層上形成導(dǎo)電反射層和反射阻擋層，反射阻擋層通過(guò)導(dǎo)電反射層電連接第一半導(dǎo)體層并且被構(gòu)造成暴露反射圖案，將第二絕緣層涂覆在反射阻擋層上以暴露反射圖案并且暴露電連接第一半導(dǎo)體層的反射阻擋層，以及在反射阻擋層上形成第一焊盤(pán)和在反射圖案上形成第二焊盤(pán)。

本發(fā)明的有益效果

根據(jù)本發(fā)明，在包括第一半導(dǎo)體層、活性層和第二半導(dǎo)體層的發(fā)射結(jié)構(gòu)上形成保護(hù)絕緣層，并且在保護(hù)絕緣層之間形成包括導(dǎo)電阻擋層的反射圖案。

該反射圖案包括反射金屬層、應(yīng)力松弛層以及導(dǎo)電阻擋層。在成形工藝器件，導(dǎo)電阻擋層滲透到具有外伸結(jié)構(gòu)的光刻膠圖案的下部中。因此，導(dǎo)電阻擋層與凹進(jìn)至光刻膠圖案下部的一部分的保護(hù)絕緣層形成接觸。因此，防止導(dǎo)電阻擋層的突出。由此可以防止由生成金屬顆粒而導(dǎo)致的工藝污染以及產(chǎn)量的下降。

此外，在led模塊的制造過(guò)程中，在導(dǎo)電反射層上形成反射阻擋層，其被構(gòu)造成防止金屬物質(zhì)的擴(kuò)散。反射阻擋層電連接第一半導(dǎo)體層，并且電連接隨后將形成的第一焊盤(pán)。

此外，在焊盤(pán)的每一個(gè)上形成焊盤(pán)阻擋層。從而禁止焊接工藝或壓焊(bond)工藝過(guò)程中金屬原子的滲透或擴(kuò)散，并且這些焊盤(pán)能夠保證高的導(dǎo)電率。

本發(fā)明的這些方面不應(yīng)受到上述描述的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員將從文中描述的示例性實(shí)施例中清楚地認(rèn)識(shí)到其它未提及的方面。

附圖說(shuō)明

圖1和2是包括反射層和阻擋層的常規(guī)發(fā)光二極管(led)的橫截面圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的led的橫截面圖。

圖4至圖9為橫截面圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的圖3的led的制造方法。

圖10是根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的led的橫截面圖。

圖11至圖16為橫截面圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的圖10的led的制造方法。

圖17是根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的led的橫截面圖。

圖18至圖22為橫截面圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的圖17的led的制造方法。

圖23至圖27示出了根據(jù)本發(fā)明的第四示例性實(shí)施例的其中應(yīng)用了圖3或圖10的結(jié)構(gòu)的led模塊的平面圖和橫截面圖。

圖28至圖30示出了根據(jù)本發(fā)明的第五示例性實(shí)施例的其中應(yīng)用了圖3或圖10的結(jié)構(gòu)的led模塊的平面圖和橫截面圖。

具體實(shí)施方式

在下文中，將詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解這并非要將本發(fā)明限制為所公開(kāi)的特定形式。

應(yīng)理解，當(dāng)層被稱作位于另一個(gè)層或基底上時(shí)，它可以直接位于該另一層或基底上，或者也可以存在中間層。描述空間關(guān)系的術(shù)語(yǔ)，諸如“在……上”、“上方”、“頂部表面”、“在……之下”、“下方”、“底部表面”等可以出于方便描述的目的而在本文中使用，以描述圖中示出的一個(gè)元件或特征與另一元件或特征的關(guān)系。應(yīng)理解，這種術(shù)語(yǔ)期望除了圖中描繪的方位之外，還包括該設(shè)備在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的設(shè)備被翻轉(zhuǎn)，描述成“位于”其它元件或特征“之下”或“下方”的元件則會(huì)被定向成“位于”該其它元件或特征“之上”。因此，術(shù)語(yǔ)“在……之下”可以包括位于上方和下方的方位。設(shè)備的方位可以以其它方式變化(例如，轉(zhuǎn)動(dòng)90度或其它一些角度)，在此描述的空間關(guān)系應(yīng)當(dāng)在這種變化范圍的范圍內(nèi)進(jìn)行解釋。

應(yīng)理解，盡管第一、第二等這類術(shù)語(yǔ)可以用于本文中以描述各種元件，但是這些元件不應(yīng)受到這些術(shù)語(yǔ)的限制。

在附圖中，層及區(qū)域的厚度可以出于清晰的目的而被放大。在全文中，類似的參考數(shù)字指示類似的元件。

實(shí)施例1

圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的發(fā)光二極管(led)的橫截面圖。

參見(jiàn)圖3，基底100上形成有第一半導(dǎo)體層110、活性層120、第二半導(dǎo)體層130和反射圖案140。

基底100的形成材料可以是任何能夠誘發(fā)第一半導(dǎo)體層110生長(zhǎng)的材料。相應(yīng)地，基底100可以包括藍(lán)寶石(al2o3)、碳化硅(sic)、氮化鎵(gan)、氮化銦鎵(ingan)、氮化鋁鎵(algan)、氮化鋁(aln)、氧化鎵(ga2o3)或者硅。更具體地，基底100可以是藍(lán)寶石基底。

基底100也可以是其上未進(jìn)行表面處理的基底?；?00可以是圖形化的基底。

此外，在基底100上設(shè)置第一半導(dǎo)體層110。該第一半導(dǎo)體層110優(yōu)選為n型。

此外，形成于第一半導(dǎo)體層110上的活性層120可以具有其中阱層和阻擋層堆疊的單量子阱(sqw)結(jié)構(gòu)或者其中阱層和阻擋層交替堆疊的mqw結(jié)構(gòu)。

在活性層120上設(shè)置第二半導(dǎo)體層130。第二半導(dǎo)體層130優(yōu)選為p型。

此外，第一半導(dǎo)體層110、活性層120和第二半導(dǎo)體層130可以包括si、gan、aln、ingan或者alingan。當(dāng)?shù)谝话雽?dǎo)體層110包括gan時(shí)，活性層120和第二半導(dǎo)體層130優(yōu)選包括gan。然而，由于第二半導(dǎo)體層130具有與第一半導(dǎo)體層110互補(bǔ)的導(dǎo)電類型，與第一半導(dǎo)體層110不同的摻雜物被引入到第二半導(dǎo)體層130中。也就是說(shuō)，當(dāng)充當(dāng)施體的摻雜物被引入到第一半導(dǎo)體層110時(shí)，充當(dāng)受體的摻雜物則被引入第二半導(dǎo)體層130。而且，活性層120優(yōu)選包括在其上進(jìn)行帶隙設(shè)計(jì)以形成阻擋層和阱層的材料。

在第二半導(dǎo)體層130上形成反射圖案140。

反射圖案140包括電阻接觸層141、反射金屬層142、應(yīng)力松弛層143或者導(dǎo)電阻擋層144。

電阻接觸層141的形成材料可以是任何能夠在反射金屬層142和第二半導(dǎo)體層130之間實(shí)現(xiàn)電阻接觸的材料。因此，電阻接觸層141可以包括包含鎳(ni)或鉑(pt)在內(nèi)的金屬，或者包括導(dǎo)電氧化物，諸如氧化銦錫(ito)或者氧化鋅(zno)。然而，在一些實(shí)施例中可以省略電阻接觸層141。

反射金屬層142形成在電阻接觸層141上。反射金屬層142反射由活性層120產(chǎn)生的光。因此，通過(guò)選擇具有導(dǎo)電性和高的光學(xué)反射性的材料來(lái)形成反射金屬層142。反射金屬層142包括銀、銀合金、鋁或鋁合金。

此外，應(yīng)力松弛層143可以形成在反射金屬層142上。應(yīng)力松弛層143的熱膨脹系數(shù)優(yōu)選等于或高于導(dǎo)電阻擋層144的熱膨脹系數(shù)，且等于或低于反射金屬層142的熱膨脹系數(shù)。因此，可以減少因反射金屬層142和導(dǎo)電阻擋層144之間的熱膨脹系數(shù)差導(dǎo)致的應(yīng)力。相應(yīng)地，可以根據(jù)選擇的形成反射金屬層142和導(dǎo)電阻擋層144的材料來(lái)不同地選擇形成應(yīng)力松弛層143的材料。

然而，在一些實(shí)施例中可以省略電阻接觸層141或者應(yīng)力松弛層143。

導(dǎo)電阻擋層144形成在反射金屬層142或者應(yīng)力松弛層143上。例如，當(dāng)應(yīng)力松弛層143被省略時(shí)，導(dǎo)電阻擋層144形成在反射金屬層142上。當(dāng)形成應(yīng)力松弛層143時(shí)，導(dǎo)電阻擋層144形成在應(yīng)力松弛層143上。導(dǎo)電阻擋層144形成為包圍反射金屬層142的至少側(cè)向表面和應(yīng)力松弛層143的頂部和側(cè)向表面。由此防止組成反射金屬層142的金屬原子或離子擴(kuò)散。因反射金屬層142和導(dǎo)電阻擋層144之間的熱膨脹系數(shù)差導(dǎo)致的應(yīng)力在應(yīng)力松弛層143中被吸收。

例如，當(dāng)反射金屬層142包括鋁或鋁合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括鎢(w)、鎢化鈦(tiw)或者鉬(mo)時(shí)，應(yīng)力松弛層143可以是由銀(ag)、銅(cu)、鎳(ni)、鉑(pt)、鈦(ti)、銠(rh)、鈀(pd)或鉻(cr)形成的單層、或者由cu、ni、pt、ti、rh、pd或au形成的組合物。而且，當(dāng)反射金屬層142包括鋁或鋁合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括cr、pt、rh、pd或ni時(shí)，應(yīng)力松弛層143可以是由ag或cu形成的單層或者由ni、au、cu或ag形成的組合物。

此外，當(dāng)反射金屬層142包括銀或銀合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括w、tiw或mo時(shí)，應(yīng)力松弛層143可以是由cu、ni、pt、ti、rh、pd或cr形成的單層或者由cu、ni、pt、ti、rh、pd、cr或au形成的組合物。而且，當(dāng)反射金屬層142包括銀或銀合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括cr或ni時(shí)，應(yīng)力松弛層143可以是由cu、cr、rh、pd、tiw或ti形成的單層、或者由ni、au或cu形成的組合物。

此外，導(dǎo)電阻擋層144被形成為覆蓋第二半導(dǎo)體層130的表面，并且延伸至保護(hù)絕緣層145的側(cè)向表面。然而，導(dǎo)電阻擋層144優(yōu)選形成為接觸保護(hù)絕緣層145的側(cè)向表面，但是不覆蓋保護(hù)絕緣層145的頂部表面。

圖4至圖9為橫截面圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的圖3的led的制造方法。

參見(jiàn)圖4，第一半導(dǎo)體層110、活性層120、第二半導(dǎo)體層130、以及保護(hù)絕緣層145順序形成在基底100上。

基底100可以包括藍(lán)寶石(al2o3)、碳化硅(sic)、氮化鎵(gan)、氮化銦鎵(ingan)、氮化鋁鎵(algan)、氮化鋁(aln)、氧化鎵(ga2o3)或者硅。更具體地，基底100可以是藍(lán)寶石基底。另外，基底100可以是圖形化的基底。

另外，第一半導(dǎo)體層110設(shè)置在基底100上。該第一半導(dǎo)體層110優(yōu)選為n導(dǎo)電型。

此外，形成于第一半導(dǎo)體層110上的活性層120可以具有其中阱層和阻擋層堆疊的sqw結(jié)構(gòu)，或者其中阱層和阻擋層交替堆疊的mqw結(jié)構(gòu)。

第二半導(dǎo)體層130被設(shè)置在活性層120上。第二半導(dǎo)體層130優(yōu)選具有p導(dǎo)電型。

另外，第一半導(dǎo)體層110、活性層120和第二半導(dǎo)體層130的材料及構(gòu)造與參照?qǐng)D3描述的相同，因此不再進(jìn)行描述。

此外，第一半導(dǎo)體層110、活性層120和第二半導(dǎo)體層130利用外延生長(zhǎng)工藝形成。相應(yīng)地，第一半導(dǎo)體層110、活性層120和第二半導(dǎo)體層130優(yōu)選利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(mocvd)工藝形成。

保護(hù)絕緣層145也形成在第二半導(dǎo)體層上。該保護(hù)絕緣層可以由任何絕緣材料形成。相應(yīng)地，該保護(hù)絕緣層145可以由氧化硅或者氮化硅形成。此外，該保護(hù)絕緣層145可以由相對(duì)于下方的第二半導(dǎo)體層130、活性層120或者第一半導(dǎo)體層110具有蝕刻選擇性并且具有絕緣特性的任何絕緣材料形成。

此外，該保護(hù)絕緣層145可以利用各種不同的方法來(lái)形成，諸如旋涂工藝、物理氣相沉積(pvd)工藝、cvd工藝、或者原子層沉積(ald)工藝。

參見(jiàn)圖5，利用普通的蝕刻工藝去除活性層120、第二半導(dǎo)體層130和保護(hù)絕緣層145的一些部分。因此，第一半導(dǎo)體層110的一部分被暴露。由于該蝕刻工藝，第一半導(dǎo)體層110的頂部表面被暴露，活性層120和第二半導(dǎo)體層130的側(cè)向表面被暴露，活性層120和第二半導(dǎo)體層130的頂部和側(cè)向表面被暴露，以及保護(hù)絕緣層145的頂部和側(cè)向表面被暴露。相應(yīng)地，通過(guò)利用蝕刻工藝去除活性層120、第二半導(dǎo)體層130和保護(hù)絕緣層145的部分可以形成溝或孔洞。也就是說(shuō)，從圖5的保護(hù)絕緣層145的表面蝕刻到第一半導(dǎo)體層110的表面的臺(tái)面區(qū)域150可以是具有溝渠形狀的條帶型或者孔洞型。

此外，當(dāng)臺(tái)面區(qū)域150為條帶型時(shí)，臺(tái)面區(qū)域150可以具有相對(duì)于第一半導(dǎo)體層110的表面的豎直輪廓或者傾斜輪廓。優(yōu)選地，臺(tái)面區(qū)域150具有相對(duì)于第一半導(dǎo)體層110的表面成約20°至約70°角傾斜的輪廓。同樣地，當(dāng)臺(tái)面區(qū)域150為呈大致圓形的孔洞類型時(shí)，臺(tái)面區(qū)域150可以具有相對(duì)于第一半導(dǎo)體層110的表面的豎直輪廓或者傾斜輪廓。優(yōu)選地，臺(tái)面區(qū)域150具有相對(duì)于第一半導(dǎo)體層110的表面成約20°至約70°角傾斜的輪廓。當(dāng)輪廓的傾斜角小于20°時(shí)，臺(tái)面區(qū)域150的寬度向上快速增大。相應(yīng)地，所產(chǎn)生的光的會(huì)聚度因發(fā)射結(jié)構(gòu)而惡化。同樣地，當(dāng)輪廓的傾斜角大于70°時(shí)，臺(tái)面區(qū)域150具有近似豎直的輪廓。相應(yīng)地，因?qū)拥膫?cè)壁對(duì)所產(chǎn)生的光的反射效果變得不重要。

參見(jiàn)圖6，在因形成臺(tái)面區(qū)域150的底部表面而暴露的第一半導(dǎo)體層110上形成光刻膠圖案160。該光刻膠圖案160可以具有相對(duì)于第一半導(dǎo)體層110的豎直輪廓。在一些實(shí)施例中，光刻膠圖案160可以形成為具有外伸結(jié)構(gòu)，其底部表面的寬度小于頂部表面的寬度。光刻膠圖案160優(yōu)選為負(fù)型。相應(yīng)地，暴露的部分是交聯(lián)的。為形成該外伸結(jié)構(gòu)，光刻膠圖案160優(yōu)選按照預(yù)定角度暴露。就該外伸結(jié)構(gòu)而言，光刻膠圖案160的底部表面之間的距離優(yōu)選被設(shè)置成比頂部表面之間的距離至少長(zhǎng)大約1m。

另外，光刻膠圖案160優(yōu)選被設(shè)置成覆蓋保護(hù)絕緣層145的表面的一部分。相應(yīng)地，保護(hù)絕緣層145的頂部表面的這部分可以保持受到光刻膠圖案160的屏蔽。

參見(jiàn)圖7，對(duì)通過(guò)光刻膠圖案160之間的空間暴露的保護(hù)絕緣層145執(zhí)行蝕刻工藝。盡管可以利用濕法或干法來(lái)執(zhí)行這種蝕刻工藝，但是優(yōu)選利用濕法蝕刻工藝執(zhí)行該蝕刻工藝。同樣地，由于該蝕刻工藝，可以去除第二半導(dǎo)體層130的表面上形成的保護(hù)絕緣層145的大部分，并且使第二半導(dǎo)體層130的表面的一部分暴露。然而，在布置于光刻膠圖案160下方的拐角處形成的保護(hù)絕緣層145保留。相應(yīng)地，由于該蝕刻工藝，在光刻膠圖案160的下部與第二半導(dǎo)體層130之間形成空間，在該空間的末端處保留保護(hù)絕緣層145。由于濕法蝕刻工藝具有各向同性的蝕刻特性，因此在對(duì)布置在光刻膠圖案160下方的拐角處形成的保護(hù)絕緣層145進(jìn)行蝕刻會(huì)花費(fèi)相當(dāng)多時(shí)間或者會(huì)很麻煩。因此，借助該各向異性的蝕刻工藝通過(guò)光刻膠圖案160暴露的保護(hù)絕緣層145大部分被去除，同時(shí)只有凹進(jìn)到光刻膠圖案160下方的保護(hù)絕緣層145保留。

參見(jiàn)圖8，反射金屬層142和應(yīng)力松弛層143順序堆疊在第二半導(dǎo)體層130上。

該反射金屬層142包括鋁或鋁合金、銀或銀合金。該反射金屬層142可以利用普通的金屬沉積工藝來(lái)形成。然而，該反射金屬層142優(yōu)選利用能夠?qū)⒋蟛糠纸饘僭踊螂x子沿豎直方向移動(dòng)到第二半導(dǎo)體層130的表面上的電子束(e-beam)蒸發(fā)工藝來(lái)形成。因此，金屬原子或離子可以具有各向異性的蝕刻特性，并且進(jìn)入光刻膠圖案160之間的空間以形成反射金屬層142。

該反射金屬層142的厚度優(yōu)選為約100nm至約1μm。當(dāng)反射金屬層142具有小于約100nm的厚度時(shí)，由活性層120產(chǎn)生的光不能得到光滑地反射。同樣地，當(dāng)反射金屬層142具有大于約1μm的厚度時(shí)，會(huì)因?yàn)檫^(guò)長(zhǎng)的工藝時(shí)間而導(dǎo)致工藝損耗。

必要時(shí)，可以在形成反射金屬層142之前形成電阻接觸層141。該電阻接觸層141可以包括ni、pt、ito或者zno。同樣地，電阻接觸層141優(yōu)選形成為約0.1nm至約20nm厚。當(dāng)電阻接觸層141的厚度小于約0.1nm時(shí)，由于層厚非常小，因此不能確保足夠的電阻特性。同樣地，當(dāng)電阻接觸層141的厚度大于約20nm時(shí)，透射的光量減小，從而減小被布置在電阻接觸層141上的反射金屬層142反射的光的數(shù)量。

應(yīng)力松弛層143形成在反射金屬層142上。

應(yīng)力松弛層143可以利用普通的金屬沉積工藝來(lái)形成，但是優(yōu)選利用在沉積工藝過(guò)程中具有高方向性的電子束蒸發(fā)方法來(lái)形成。也就是說(shuō)，由于電子束而蒸發(fā)的金屬原子或離子可以具有方向性，且在光刻膠圖案160之間的空間中具有各向異性，并且該應(yīng)力松弛層143可以由金屬層形成。應(yīng)力松弛層143還可以具有比反射金屬層142小的熱膨脹系數(shù)和比圖3的導(dǎo)電阻擋層144高的熱膨脹系數(shù)。相應(yīng)地，形成應(yīng)力松弛層143的材料可以根據(jù)所選擇的用于形成反射金屬層142和導(dǎo)電阻擋層144的材料來(lái)進(jìn)行不同地選擇。形成應(yīng)力松弛層143的材料將在下面進(jìn)行描述。

當(dāng)利用電子束蒸發(fā)法形成反射金屬層142和應(yīng)力松弛層143時(shí)，反射金屬層142的側(cè)向表面和應(yīng)力松弛層143的側(cè)向表面被暴露。同樣地，利用各向異性沉積工藝形成對(duì)應(yīng)于光刻膠圖案160的上部開(kāi)放區(qū)域的應(yīng)力松弛層143和反射金屬層142。

接下來(lái)，通過(guò)光刻膠圖案160的開(kāi)放區(qū)域形成導(dǎo)電阻擋層144。

導(dǎo)電阻擋層144包括w、tiw、mo、cr、ni、pt、rh、pd或ti。具體地，形成導(dǎo)電阻擋層144的材料可以根據(jù)所選擇的用于形成反射金屬層142和應(yīng)力松弛層143的材料來(lái)進(jìn)行不同地選擇。

導(dǎo)電阻擋層144形成在應(yīng)力松弛層143上，并且屏蔽反射金屬層142和應(yīng)力松弛層143的側(cè)向表面。相應(yīng)地，形成反射金屬層142的金屬被阻止因側(cè)向擴(kuò)散而擴(kuò)散到第二半導(dǎo)體層130中。利用普通的金屬沉積工藝來(lái)形成導(dǎo)電阻擋層144。然而，優(yōu)選利用各向同性的蝕刻工藝來(lái)形成導(dǎo)電阻擋層144。這是因?yàn)閷?dǎo)電阻擋層144被構(gòu)造成包圍應(yīng)力松弛層143和反射金屬層142的側(cè)向表面。例如，導(dǎo)電阻擋層144可以利用濺射工藝來(lái)形成。

此外，導(dǎo)電阻擋層144可以為單層，其通過(guò)選擇特定金屬而形成約100nm或更大的厚度。還可以通過(guò)交替選擇至少兩種金屬材料來(lái)形成導(dǎo)電阻擋層144，并且形成導(dǎo)電阻擋層144的各個(gè)層可以形成為約20nm厚或更厚。例如，可以通過(guò)交替沉積約50nm厚的tiw層和約50nm厚的ni層或ti層來(lái)形成導(dǎo)電阻擋層144。

另外，可以在導(dǎo)電阻擋層144上額外形成ni/au/ti層以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電阻擋層144與后續(xù)材料形成穩(wěn)定接觸。

如上所述，形成應(yīng)力松弛層143的材料可以根據(jù)形成反射金屬層142和導(dǎo)電阻擋層144的材料來(lái)進(jìn)行選擇。這是因?yàn)閼?yīng)力松弛層143的熱膨脹系數(shù)比導(dǎo)電阻擋層144高，且比反射金屬層142低。因此，當(dāng)反射金屬層142包括鋁或鋁合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括w、tiw或mo時(shí)，應(yīng)力松弛層143可以是由ag、cu、ni、pt、ti、rh、pd或cr形成的單層、或者由cu、ni、pt、ti、rh、pd或au形成的組合物。此外，當(dāng)反射金屬層142包括鋁或鋁合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括ti、cr、pt、rh、pd或ni時(shí)，應(yīng)力松弛層143可以是由ag或cu形成的單層、或者由ni、au、cu或ag形成的組合物。

另外，當(dāng)反射金屬層142包括銀或銀合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括w、tiw或mo時(shí)，應(yīng)力松弛層143可以是由cu、ni、pt、ti、rh、pd或cr形成的單層、或者由cu、ni、pt、ti、rh、pd、cr或au形成的組合物。而且，當(dāng)反射金屬層142包括銀或銀合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括cr或ni時(shí)，應(yīng)力松弛層143可以是由cu、cr、rh、pd、tiw或ti形成的單層、或者由ni、au或cu形成的組合物。

此外，由于導(dǎo)電阻擋層144利用諸如濺射工藝等沉積工藝形成，導(dǎo)電阻擋層144形成為填充光刻膠圖案160的邊緣部。也就是說(shuō)，導(dǎo)電阻擋層144形成為填充光刻膠圖案160與第二半導(dǎo)體層130之間的空間。通過(guò)填充該空間，保護(hù)絕緣層145和導(dǎo)電阻擋層144彼此形成物理接觸。同樣地，由于該沉積工藝，導(dǎo)電阻擋層144可以沿著第二半導(dǎo)體層130、反射金屬層142和應(yīng)力松弛層143的表面形狀形成。

電阻接觸層141、反射金屬層142、應(yīng)力松弛層143和導(dǎo)電阻擋層144也可以形成在光刻膠圖案160上。

參見(jiàn)圖9，對(duì)光刻膠圖案160執(zhí)行剝離工藝以去除光刻膠圖案160及位于其上的層。因此，下方的第二半導(dǎo)體層130及位于其上的反射圖案140被暴露。同樣地，通過(guò)去除光刻膠圖案160使得臺(tái)面區(qū)域150暴露。如上所述，臺(tái)面區(qū)域150可以為條帶類型或者孔洞類型。保護(hù)絕緣層145還設(shè)置在反射圖案140的側(cè)向表面上。反射圖案140的導(dǎo)電阻擋層144可以通過(guò)保護(hù)絕緣層145來(lái)限定。

由于上述工藝，反射圖案140形成在第二半導(dǎo)體層130上。反射圖案140包括反射金屬層142、應(yīng)力松弛層143和導(dǎo)電阻擋層144。應(yīng)力松弛層143的熱膨脹系數(shù)比反射金屬層142低，比導(dǎo)電阻擋層144高。因此，因反射金屬層142和導(dǎo)電阻擋層144之間的熱膨脹系數(shù)差導(dǎo)致的應(yīng)力在應(yīng)力松弛層143中被吸收。

此外，形成于反射金屬層142或應(yīng)力松弛層143上的導(dǎo)電阻擋層144不會(huì)形成圖1和圖2中示出的突起尖端。相應(yīng)地，避免在后續(xù)工藝中產(chǎn)生金屬顆粒從而維持高的產(chǎn)量。

實(shí)施例2

圖10是根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的led的橫截面圖。

參見(jiàn)圖10，基底100上形成有第一半導(dǎo)體層110、活性層120、第二半導(dǎo)體層130、反射圖案140和保護(hù)絕緣層145。

基底100的形成材料可以是任何能夠誘發(fā)第一半導(dǎo)體層110生長(zhǎng)的材料。相應(yīng)地，基底100可以包括藍(lán)寶石(al2o3)、碳化硅(sic)、氮化鎵(gan)、氮化銦鎵(ingan)、氮化鋁鎵(algan)、氮化鋁(aln)、氧化鎵(ga2o3)或者硅。更具體地，基底100可以是藍(lán)寶石基底。

基底100也可以是其上未進(jìn)行表面處理的基底?；?00可以是圖形化的基底。

此外，在基底100上設(shè)置第一半導(dǎo)體層110。該第一半導(dǎo)體層110優(yōu)選為n導(dǎo)電型。

此外，形成于第一半導(dǎo)體層110上的活性層120可以具有其中阱層和阻擋層堆疊的sqw結(jié)構(gòu)，或者其中阱層和阻擋層交替堆疊的mqw結(jié)構(gòu)。

在活性層120上設(shè)置第二半導(dǎo)體層130。第二半導(dǎo)體層130優(yōu)選為p導(dǎo)電型。

另外，第一半導(dǎo)體層110、活性層120和第二半導(dǎo)體層130可以包括si、gan、aln、ingan或者alingan。當(dāng)?shù)谝话雽?dǎo)體層110包括gan時(shí)，活性層120和第二半導(dǎo)體層130優(yōu)選包括gan。然而，由于第二半導(dǎo)體層130具有與第一半導(dǎo)體層110互補(bǔ)的導(dǎo)電類型，與第一半導(dǎo)體層110不同的摻雜物被引入到第二半導(dǎo)體層130中。也就是說(shuō)，當(dāng)充當(dāng)施體的摻雜物被引入到第一半導(dǎo)體層110時(shí)，充當(dāng)受體的摻雜物則被引入第二半導(dǎo)體層130。而且，活性層120優(yōu)選包括在其上進(jìn)行帶隙設(shè)計(jì)以形成阻擋層和阱層的材料。

在第二半導(dǎo)體層130上形成反射圖案140。

反射圖案140包括電阻接觸層141、反射金屬層142、應(yīng)力松弛層143或者導(dǎo)電阻擋層144。

電阻接觸層141的形成材料可以是任何能夠在反射金屬層142和第二半導(dǎo)體層130之間實(shí)現(xiàn)電阻接觸的材料。因此，電阻接觸層141可以包括包含鎳(ni)或鉑(pt)在內(nèi)的金屬，或者包括導(dǎo)電氧化物，諸如氧化銦錫(ito)或者氧化鋅(zno)。然而，在一些實(shí)施例中可以省略電阻接觸層141。

反射金屬層142形成在電阻接觸層141上。反射金屬層142反射由活性層120產(chǎn)生的光。因此，通過(guò)選擇具有導(dǎo)電性和高的光學(xué)反射性的材料來(lái)形成反射金屬層142。反射金屬層142包括銀、銀合金、鋁或鋁合金。

此外，應(yīng)力松弛層143可以形成在反射金屬層142上。應(yīng)力松弛層143的熱膨脹系數(shù)優(yōu)選等于或高于導(dǎo)電阻擋層144，且等于或低于反射金屬層142。因此，可以減少因反射金屬層142和導(dǎo)電阻擋層144之間的熱膨脹系數(shù)差導(dǎo)致的應(yīng)力。相應(yīng)地，可以根據(jù)選擇的形成反射金屬層142和導(dǎo)電阻擋層144的材料來(lái)不同地選擇形成應(yīng)力松弛層143的材料。

然而，在一些實(shí)施例中可以省略電阻接觸層141或者應(yīng)力松弛層143。

導(dǎo)電阻擋層144形成在反射金屬層142或者應(yīng)力松弛層143上。例如，當(dāng)應(yīng)力松弛層143被省略時(shí)，導(dǎo)電阻擋層144形成在反射金屬層142上。當(dāng)形成應(yīng)力松弛層143時(shí)，導(dǎo)電阻擋層144形成在應(yīng)力松弛層143上。導(dǎo)電阻擋層144形成為包圍反射金屬層142的至少側(cè)向表面和應(yīng)力松弛層143的頂部和側(cè)向表面。由此防止構(gòu)成反射金屬層142的金屬原子或離子擴(kuò)散。因反射金屬層142和導(dǎo)電阻擋層144之間的熱膨脹系數(shù)差導(dǎo)致的應(yīng)力在應(yīng)力松弛層143中被吸收。

例如，當(dāng)反射金屬層142包括鋁或鋁合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括w、tiw或者mo時(shí)，應(yīng)力松弛層143可以是由ag、cu、ni、pt、ti、rh、pd或cr形成的單層、或者由cu、ni、pt、ti、rh、pd或au形成的組合物。而且，當(dāng)反射金屬層142包括鋁或鋁合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括cr、pt、rh、pd或ni時(shí)，應(yīng)力松弛層143可以是由ag或cu形成的單層、或者由ni、au、cu或ag形成的組合物。

另外，當(dāng)反射金屬層142包括銀或銀合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括w、tiw或mo時(shí)，應(yīng)力松弛層143可以是由cu、ni、pt、ti、rh、pd或cr形成的單層、或者由cu、ni、pt、ti、rh、pd、cr或au形成的組合物。同樣地，當(dāng)反射金屬層142包括銀或銀合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括cr或ni時(shí)，應(yīng)力松弛層143可以是由cu、cr、rh、pd、tiw或ti形成的單層、或者由ni、au或cu形成的組合物。

此外，導(dǎo)電阻擋層144被形成為覆蓋第二半導(dǎo)體層130的表面，并且延伸至保護(hù)絕緣層145的側(cè)向表面。然而，導(dǎo)電阻擋層144優(yōu)選形成為接觸保護(hù)絕緣層145的側(cè)向表面，但是不覆蓋保護(hù)絕緣層145的頂部表面。

在圖10中，保護(hù)絕緣層145形成為完全覆蓋第二半導(dǎo)體層130的頂部表面的一部分和臺(tái)面區(qū)域150。也就是說(shuō)，保護(hù)絕緣層145覆蓋通過(guò)臺(tái)面蝕刻暴露的活性層120和第二半導(dǎo)體層130的側(cè)向表面和頂部表面的部分以及第一半導(dǎo)體層110的表面。

圖11至圖16為橫截面圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的圖10的led的制造方法。

參見(jiàn)圖11，第一半導(dǎo)體層110、活性層120和第二半導(dǎo)體層130順序形成在基底100上。

另外，第一半導(dǎo)體層110、活性層120和第二半導(dǎo)體層130的材料及形成方法與實(shí)施例1中描述的相同，因此不再進(jìn)行描述。

參見(jiàn)圖12，利用普通的蝕刻工藝去除活性層120、第二半導(dǎo)體層130和保護(hù)絕緣層145的一些部分。因此，第一半導(dǎo)體層110的一部分被暴露。由于該蝕刻工藝，第一半導(dǎo)體層110的頂部表面被暴露，活性層120和第二半導(dǎo)體層130的側(cè)向表面被暴露。相應(yīng)地，通過(guò)利用蝕刻工藝去除活性層120和第二半導(dǎo)體層130的一些部分可以形成臺(tái)面區(qū)域150或孔洞。也就是說(shuō)，從圖11的第二半導(dǎo)體層130的表面蝕刻到第一半導(dǎo)體層110的表面的臺(tái)面區(qū)域150可以是具有溝渠形狀的條帶型或者孔洞型。

此外，當(dāng)臺(tái)面區(qū)域150為條帶型時(shí)，臺(tái)面區(qū)域150可以具有相對(duì)于第一半導(dǎo)體層110的表面的豎直輪廓或者傾斜輪廓。優(yōu)選地，臺(tái)面區(qū)域150具有相對(duì)于第一半導(dǎo)體層110的表面成約20°至約70°角傾斜的輪廓。同樣地，當(dāng)臺(tái)面區(qū)域150為呈大致圓形的孔洞類型時(shí)，臺(tái)面區(qū)域150可以具有相對(duì)于第一半導(dǎo)體層110的表面的豎直輪廓或者傾斜輪廓。優(yōu)選地，臺(tái)面區(qū)域150具有相對(duì)于第一半導(dǎo)體層110的表面成約20°至約70°角傾斜的輪廓。當(dāng)輪廓的傾斜角小于20°時(shí)，臺(tái)面區(qū)域150的寬度向上快速增大。相應(yīng)地，所產(chǎn)生的光的會(huì)聚度因發(fā)射結(jié)構(gòu)而惡化。同樣地，當(dāng)輪廓的傾斜角大于70°時(shí)，臺(tái)面區(qū)域150具有近似豎直的輪廓。相應(yīng)地，因?qū)拥膫?cè)壁對(duì)所產(chǎn)生的光的反射效果變得不重要。

參見(jiàn)圖13，保護(hù)絕緣層145形成在圖12中示出的最終結(jié)構(gòu)的整個(gè)表面上。

保護(hù)絕緣層145可以由任何絕緣材料形成。相應(yīng)地，保護(hù)絕緣材料145可以由氧化硅或氮化硅形成。此外，保護(hù)絕緣層145可以由相對(duì)于下方的第二半導(dǎo)體層130、活性層120或者第一半導(dǎo)體層110具有蝕刻選擇性并且具有絕緣特性的任何絕緣材料形成。

保護(hù)絕緣層145可以根據(jù)使用的材料利用旋涂工藝、pvd工藝、cvd工藝、或者ald工藝來(lái)形成。

參見(jiàn)圖14，在形成臺(tái)面區(qū)域150的底部表面的暴露的保護(hù)絕緣層145上形成光刻膠圖案160。光刻膠圖案160可以具有相對(duì)于布置在臺(tái)面區(qū)域上的保護(hù)絕緣層145的表面的豎直輪廓。在一些實(shí)施例中，光刻膠圖案160可以形成為具有外伸結(jié)構(gòu)，其底部表面的寬度小于頂部表面的寬度。光刻膠圖案160優(yōu)選為負(fù)型。相應(yīng)地，暴露部分是交聯(lián)的。為形成該外伸結(jié)構(gòu)，光刻膠圖案160優(yōu)選按照預(yù)定角度暴露。就該外伸結(jié)構(gòu)而言，光刻膠圖案160的底部表面之間的距離優(yōu)選被設(shè)置成比頂部表面之間的距離至少長(zhǎng)大約1μm。

另外，布置在第二半導(dǎo)體層上的保護(hù)絕緣層145通過(guò)光刻膠圖案160之間的空間被暴露。接下來(lái)，對(duì)通過(guò)光刻膠圖案160之間的空間暴露的保護(hù)絕緣層145執(zhí)行蝕刻工藝。

盡管可以利用濕法或干法來(lái)執(zhí)行這種蝕刻工藝，但是優(yōu)選利用濕法蝕刻工藝執(zhí)行該蝕刻工藝。同樣地，由于該蝕刻工藝，可以去除第二半導(dǎo)體層130的表面上形成的保護(hù)絕緣層145的大部分，并且使第二半導(dǎo)體層130的表面的一部分暴露。然而，在布置于光刻膠圖案160下方的拐角處形成的保護(hù)絕緣層145保留。相應(yīng)地，由于該蝕刻工藝，在光刻膠圖案160的下部與第二半導(dǎo)體層130之間形成空間，在該空間的末端處保留保護(hù)絕緣層145。由于濕法蝕刻工藝具有各向同性的蝕刻特性，因此在對(duì)布置在光刻膠圖案160下方的拐角處形成的保護(hù)絕緣層145進(jìn)行蝕刻會(huì)花費(fèi)相當(dāng)多時(shí)間或者會(huì)很麻煩。因此，借助該各向異性的蝕刻工藝通過(guò)光刻膠圖案160暴露的保護(hù)絕緣層145大部分被去除，同時(shí)只有凹進(jìn)到光刻膠圖案160下方的保護(hù)絕緣層145保留。

參見(jiàn)圖15，反射金屬層142、應(yīng)力松弛層143、以及導(dǎo)電阻擋層144順序堆疊在通過(guò)蝕刻暴露的第二半導(dǎo)體層130上。

該反射金屬層142包括鋁或鋁合金、銀或銀合金。反射金屬層142可以利用普通的金屬沉積工藝來(lái)形成。然而，該反射金屬層142優(yōu)選利用能夠?qū)⒋蟛糠纸饘僭踊螂x子沿豎直方向移動(dòng)到第二半導(dǎo)體層130的表面上的電子束(e-beam)蒸發(fā)工藝來(lái)形成。因此，金屬原子或離子可以具有各向異性的蝕刻特性，并且進(jìn)入光刻膠圖案160之間的空間以形成反射金屬層142。

該反射金屬層142的厚度優(yōu)選為約100nm至約1μm。當(dāng)反射金屬層142具有小于約100nm的厚度時(shí)，由活性層120產(chǎn)生的光不能得到光滑地反射。同樣地，當(dāng)反射金屬層142具有大于約1μm的厚度時(shí)，會(huì)因?yàn)檫^(guò)長(zhǎng)的工藝時(shí)間而導(dǎo)致工藝損耗。

必要時(shí)，可以在形成反射金屬層142之前形成電阻接觸層141。該電阻接觸層141可以包括ni、pt、ito或者zno。同樣地，電阻接觸層141優(yōu)選形成為約0.1nm至約20nm厚。當(dāng)電阻接觸層141的厚度小于約0.1nm時(shí)，由于層厚非常小，因此不能確保足夠的電阻特性。同樣地，當(dāng)電阻接觸層141的厚度大于約20nm時(shí)，透射的光量減小，從而減小被布置在電阻接觸層141上的反射金屬層142反射的光的數(shù)量。

應(yīng)力松弛層143形成在反射金屬層142上。

應(yīng)力松弛層143可以利用普通的金屬沉積工藝來(lái)形成，但是優(yōu)選利用在沉積工藝過(guò)程中具有高方向性的電子束蒸發(fā)方法來(lái)形成。也就是說(shuō)，由于電子束而蒸發(fā)的金屬原子或離子可以具有方向性，且在光刻膠圖案160之間的空間中具有各向異性，并且該應(yīng)力松弛層143可以由金屬層形成。應(yīng)力松弛層143還可以具有比反射金屬層142小的熱膨脹系數(shù)和比圖3的導(dǎo)電阻擋層144高的熱膨脹系數(shù)。相應(yīng)地，形成應(yīng)力松弛層143的材料可以根據(jù)所選擇的用于形成反射金屬層142和導(dǎo)電阻擋層144的材料來(lái)進(jìn)行不同地選擇。形成應(yīng)力松弛層143的材料將在下面進(jìn)行描述。

當(dāng)利用電子束蒸發(fā)法形成反射金屬層142和應(yīng)力松弛層143時(shí)，反射金屬層142的側(cè)向表面和應(yīng)力松弛層143的側(cè)向表面被暴露。同樣地，利用各向異性沉積工藝形成對(duì)應(yīng)于光刻膠圖案160的上部開(kāi)放區(qū)域的應(yīng)力松弛層143和反射金屬層142。

接下來(lái)，通過(guò)光刻膠圖案160的開(kāi)放區(qū)域形成導(dǎo)電阻擋層144。

導(dǎo)電阻擋層144包括w、tiw、mo、cr、ni、pt、rh、pd或ti。具體地，形成導(dǎo)電阻擋層144的材料可以根據(jù)所選擇的用于形成反射金屬層142和應(yīng)力松弛層143的材料來(lái)進(jìn)行不同地選擇。

導(dǎo)電阻擋層144形成在應(yīng)力松弛層143上，并且屏蔽反射金屬層142和應(yīng)力松弛層143的側(cè)向表面。相應(yīng)地，形成反射金屬層142的金屬被阻止因側(cè)向擴(kuò)散而擴(kuò)散到第二半導(dǎo)體層130中。利用普通的金屬沉積工藝來(lái)形成導(dǎo)電阻擋層144。然而，優(yōu)選利用各向同性的蝕刻工藝來(lái)形成導(dǎo)電阻擋層144。這是因?yàn)閷?dǎo)電阻擋層144被構(gòu)造成包圍應(yīng)力松弛層143和反射金屬層142的側(cè)向表面。例如，導(dǎo)電阻擋層144可以利用濺射工藝來(lái)形成。

此外，導(dǎo)電阻擋層144可以為單層，其通過(guò)選擇特定金屬而形成約100nm或更大的厚度。還可以通過(guò)交替選擇至少兩種金屬材料來(lái)形成導(dǎo)電阻擋層144，并且形成導(dǎo)電阻擋層144的各個(gè)層可以形成為約20nm厚或更厚。例如，可以通過(guò)交替沉積約50nm厚的tiw層和約50nm厚的ni層或ti層來(lái)形成導(dǎo)電阻擋層144。

另外，可以在導(dǎo)電阻擋層144上額外形成ni/au/ti層以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電阻擋層144與后續(xù)材料形成穩(wěn)定接觸。

如上所述，形成應(yīng)力松弛層143的材料可以根據(jù)用于形成反射金屬層142和導(dǎo)電阻擋層144的材料來(lái)進(jìn)行選擇。這是因?yàn)閼?yīng)力松弛層143的熱膨脹系數(shù)要高于導(dǎo)電阻擋層144，且低于反射金屬層142。因此，當(dāng)反射金屬層142包括鋁或鋁合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括w、tiw或mo時(shí)，應(yīng)力松弛層143可以是由ag、cu、ni、pt、ti、rh、pd或cr形成的單層、或者由cu、ni、pt、ti、rh、pd或au形成的組合物。此外，當(dāng)反射金屬層142包括鋁或鋁合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括ti、cr、pt、rh、pd或ni時(shí)，應(yīng)力松弛層143可以是由ag或cu形成的單層、或者由ni、au、cu或ag形成的組合物。另外，當(dāng)反射金屬層142包括銀或銀合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括w、tiw或mo時(shí)，應(yīng)力松弛層143可以是由cu、ni、pt、ti、rh、pd或cr形成的單層、或者由cu、ni、pt、ti、rh、pd、cr或au形成的組合物形。而且，當(dāng)反射金屬層142包括銀或銀合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括pt或ni時(shí)，應(yīng)力松弛層143可以是由cu、cr、rh、pd、tiw或ti形成的單層、或者由ni、au或cu形成的組合物。

此外，由于導(dǎo)電阻擋層144利用諸如濺射工藝等沉積工藝形成，導(dǎo)電阻擋層144形成為填充光刻膠圖案160的邊緣部。也就是說(shuō)，導(dǎo)電阻擋層144形成為填充光刻膠圖案160與第二半導(dǎo)體層130之間的空間。通過(guò)填充該空間，保護(hù)絕緣層145和導(dǎo)電阻擋層144彼此形成物理接觸。同樣地，由于沉積工藝，導(dǎo)電阻擋層144可以沿著第二半導(dǎo)體層130、反射金屬層142和應(yīng)力松弛層143的表面形狀形成。

電阻接觸層141、反射金屬層142、應(yīng)力松弛層143和導(dǎo)電阻擋層144也可以形成在光刻膠圖案160上。

參見(jiàn)圖16，對(duì)光刻膠圖案160執(zhí)行剝離工藝以去除光刻膠圖案及位于其上的層。因此，覆蓋于臺(tái)面區(qū)域上的保護(hù)絕緣層145及布置于其上的反射圖案140被暴露。如上所述，臺(tái)面區(qū)域150可以為條帶類型或者孔洞類型。保護(hù)絕緣層145還設(shè)置在臺(tái)面區(qū)域150及反射圖案140的側(cè)向表面上。反射圖案140的導(dǎo)電阻擋層144可以通過(guò)保護(hù)絕緣層145來(lái)限定。

由于上述工藝，反射圖案140形成在第二半導(dǎo)體層130上。反射圖案140包括反射金屬層142、應(yīng)力松弛層143和導(dǎo)電阻擋層144。應(yīng)力松弛層143的熱膨脹系數(shù)比反射金屬層142低，并且比導(dǎo)電阻擋層144高。因此，因反射金屬層142和導(dǎo)電阻擋層144之間的熱膨脹系數(shù)差導(dǎo)致的應(yīng)力在應(yīng)力松弛層143中被吸收。

此外，形成于反射金屬層142或應(yīng)力松弛層143上的導(dǎo)電阻擋層144不會(huì)形成圖1和2中示出的突起尖端。相應(yīng)地，避免在后續(xù)工藝中產(chǎn)生金屬顆粒從而維持高的產(chǎn)量。

實(shí)施例3

圖17是根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的led的橫截面圖。

參見(jiàn)圖17，基底100上形成有第一半導(dǎo)體層110、活性層120、第二半導(dǎo)體層130和反射圖案140。

基底100的形成材料可以是任何能夠誘發(fā)第一半導(dǎo)體層110生長(zhǎng)的材料。相應(yīng)地，基底100可以包括藍(lán)寶石(al2o3)、碳化硅(sic)、氮化鎵(gan)、氮化銦鎵(ingan)、氮化鋁鎵(algan)、氮化鋁(aln)、氧化鎵(ga2o3)或者硅。更具體地，基底100可以是藍(lán)寶石基底。

基底100也可以是其上未進(jìn)行表面處理的基底?；?00可以是圖形化的基底?；?00也可以具有具備蛾眼(moth-eye)結(jié)構(gòu)的表面。例如，基底可以具有按照大致半球形的形狀突起的突出部，并且可以在該突出部上密集設(shè)置尖銳的結(jié)構(gòu)。

此外，在基底100上設(shè)置第一半導(dǎo)體層110。該第一半導(dǎo)體層110優(yōu)選為n導(dǎo)電型。

此外，形成于第一半導(dǎo)體層110上的活性層120可以具有其中阱層和阻擋層堆疊的sqw結(jié)構(gòu)，或者其中阱層和阻擋層交替堆疊的mqw結(jié)構(gòu)。

在活性層120上設(shè)置第二半導(dǎo)體層130。第二半導(dǎo)體層130優(yōu)選為p導(dǎo)電型。

另外，第一半導(dǎo)體層110、活性層120和第二半導(dǎo)體層130可以包括si、gan、aln、ingan或者alingan。當(dāng)?shù)谝话雽?dǎo)體層110包括gan時(shí)，活性層120和第二半導(dǎo)體層130優(yōu)選包括gan。然而，由于第二半導(dǎo)體層130具有與第一半導(dǎo)體層110互補(bǔ)的導(dǎo)電類型，與第一半導(dǎo)體層110不同的摻雜物被引入到第二半導(dǎo)體層130中。也就是說(shuō)，當(dāng)充當(dāng)施體的摻雜物被引入到第一半導(dǎo)體層110時(shí)，充當(dāng)受體的摻雜物則被引入第二半導(dǎo)體層130。而且，活性層120優(yōu)選包括在其上進(jìn)行帶隙設(shè)計(jì)以形成阻擋層和阱層的材料。

在第二半導(dǎo)體層130上形成反射圖案140。

反射圖案140包括反射金屬層142和導(dǎo)電阻擋層144。而在一些實(shí)施例中，電阻接觸層(未示出)可以形成于反射金屬層142下方，并且應(yīng)力松弛層(未示出)可以額外地形成于反射金屬層142和導(dǎo)電阻擋層144之間。

電阻接觸層的形成材料可以是任何能夠在反射金屬層142和第二半導(dǎo)體層130之間實(shí)現(xiàn)電阻接觸的材料。因此，電阻接觸層可以包括包含ni或pt在內(nèi)的金屬，或者包括導(dǎo)電氧化物，諸如ito或者zno。然而，在一些實(shí)施例中可以省略電阻接觸層。

反射金屬層142形成在電阻接觸層上。反射金屬層142反射由活性層120產(chǎn)生的光。因此，通過(guò)選擇具有導(dǎo)電性和高的光學(xué)反射性的材料來(lái)形成反射金屬層142。反射金屬層142包括銀、銀合金、鋁或鋁合金。

此外，應(yīng)力松弛層可以形成在反射金屬層142上。應(yīng)力松弛層的熱膨脹系數(shù)優(yōu)選等于或高于導(dǎo)電阻擋層144，且等于或低于反射金屬層142。因此，可以減少因反射金屬層142和導(dǎo)電阻擋層144之間的熱膨脹系數(shù)差導(dǎo)致的應(yīng)力。相應(yīng)地，可以根據(jù)選擇的形成反射金屬層142和導(dǎo)電阻擋層144的材料來(lái)不同地選擇形成應(yīng)力松弛層的材料。

然而，在一些實(shí)施例中可以省略電阻接觸層或者應(yīng)力松弛層。

此外，由反射金屬層142與下方的第二半導(dǎo)體層130的平面形成的角度α優(yōu)選在約5°至約45°之間。當(dāng)由反射金屬層142的側(cè)向表面形成的角度α小于約5°時(shí)，難以保證反射金屬層142的足夠厚度。當(dāng)由反射金屬層142的側(cè)向表面形成的角度α大于約45°時(shí)，形成于反射金屬層142上的導(dǎo)電阻擋層144的側(cè)向輪廓上會(huì)出現(xiàn)裂縫。當(dāng)引入電阻接觸層時(shí)，由電阻接觸層與反射金屬層142的側(cè)向表面形成的傾斜角應(yīng)當(dāng)落在上述角度范圍內(nèi)。

導(dǎo)電阻擋層144形成在反射金屬層142或者應(yīng)力松弛層143上。例如，當(dāng)應(yīng)力松弛層被省略時(shí)，導(dǎo)電阻擋層144形成在反射金屬層142上，且當(dāng)形成應(yīng)力松弛層時(shí)，導(dǎo)電阻擋層144形成在應(yīng)力松弛層上。導(dǎo)電阻擋層144形成為包圍反射金屬層142的至少側(cè)向表面，以及包圍應(yīng)力松弛層的頂部和側(cè)向表面。由此防止構(gòu)成反射金屬層142的金屬原子或離子擴(kuò)散。另外，因反射金屬層142和導(dǎo)電阻擋層144之間的熱膨脹系數(shù)差導(dǎo)致的應(yīng)力可以在應(yīng)力松弛層中被吸收。具體地，導(dǎo)電阻擋層144可以根據(jù)下方的反射金屬層或應(yīng)力松弛層的表面狀態(tài)形成不同的厚度。例如，假定形成于反射金屬層142的頂部表面上的導(dǎo)電阻擋層144的厚度為t1，形成于反射金屬層142的側(cè)向表面上的導(dǎo)電阻擋層144的厚度為t2，形成于第二導(dǎo)體層130的表面上的導(dǎo)電阻擋層144的厚度為t3，則優(yōu)選滿足t1>t3>t2的關(guān)系。

此外，導(dǎo)電阻擋層144形成為完全屏蔽反射金屬層142或應(yīng)力松弛層，并且延伸至第二半導(dǎo)體層130的表面。

此外，當(dāng)反射金屬層142包括鋁或鋁合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括w、tiw或者mo時(shí)，應(yīng)力松弛層可以是由ag、cu、ni、pt、ti、rh、pd或cr形成的單層、或者由cu、ni、pt、ti、rh、pd或au形成的組合物。而且，當(dāng)反射金屬層142包括鋁或鋁合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括ti、cr、pt、rh、pd或ni時(shí)，應(yīng)力松弛層可以是由ag或cu形成的單層、或者由ni、au、cu或ag形成的組合物。

另外，當(dāng)反射金屬層142包括銀或銀合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括w、tiw或mo時(shí)，應(yīng)力松弛層可以是由cu、ni、pt、ti、rh、pd或cr形成的單層、或者由cu、ni、pt、ti、rh、pd、cr或au形成的組合物。同樣地，當(dāng)反射金屬層142包括銀或銀合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括cr或ni時(shí)，應(yīng)力松弛層可以是由cu、cr、rh、pd、tiw或ti形成的單層、或者由ni、au或cu形成的組合物。

此外，導(dǎo)電阻擋層144覆蓋第二半導(dǎo)體層130的表面。

圖18至圖22為橫截面圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的圖17的led的制造方法。

參見(jiàn)圖18，第一半導(dǎo)體層110、活性層120和第二半導(dǎo)體層130順序形成在基底100上。

基底100可以包括藍(lán)寶石(al2o3)、碳化硅(sic)、氮化鎵(gan)、氮化銦鎵(ingan)、氮化鋁鎵(algan)、氮化鋁(aln)、氧化鎵(ga2o3)或者硅。更具體地，基底100可以是藍(lán)寶石基底?；?00也可以是圖形化的基底或者具有具備蛾眼結(jié)構(gòu)的表面的基底。

還在基底100上設(shè)置第一半導(dǎo)體層110。第一半導(dǎo)體層110優(yōu)選為n導(dǎo)電型。

此外，形成于第一半導(dǎo)體層110上的活性層120可以具有其中阱層和阻擋層堆疊的sqw結(jié)構(gòu)，或者其中阱層和阻擋層交替堆疊的mqw結(jié)構(gòu)。

在活性層120上設(shè)置第二半導(dǎo)體層130。第二半導(dǎo)體層130優(yōu)選為p導(dǎo)電型。

另外，第一半導(dǎo)體層110、活性層120和第二半導(dǎo)體層130的材料和構(gòu)造與參考圖3所描述的相同，因此不再進(jìn)行描述。

此外，第一半導(dǎo)體層110、活性層120和第二半導(dǎo)體層130利用外延生長(zhǎng)工藝形成。相應(yīng)地，第一半導(dǎo)體層110、活性層120和第二半導(dǎo)體層130優(yōu)選利用mocvd工藝形成。

參見(jiàn)圖19，利用普通的蝕刻工藝去除活性層120和第二半導(dǎo)體層130的一些部分。因此，第一半導(dǎo)體層110的一部分被暴露。由于該蝕刻工藝，第一半導(dǎo)體層110的頂部表面被暴露，活性層120和第二半導(dǎo)體層130的側(cè)向表面被暴露。相應(yīng)地，通過(guò)利用蝕刻工藝去除活性層120和第二半導(dǎo)體層130的一些部分可以形成溝或孔洞。也就是說(shuō)，從圖5的第二半導(dǎo)體層130的表面蝕刻到第一半導(dǎo)體層110的表面的臺(tái)面區(qū)域150可以是具有溝渠形狀的條帶型或者孔洞型。

此外，當(dāng)臺(tái)面區(qū)域?yàn)闂l帶型時(shí)，臺(tái)面區(qū)域可以具有相對(duì)于第一半導(dǎo)體層110的表面的豎直輪廓或者傾斜輪廓。優(yōu)選地，臺(tái)面區(qū)域具有相對(duì)于第一半導(dǎo)體層110的表面成約20°至約70°角傾斜的輪廓。同樣地，當(dāng)臺(tái)面區(qū)域150為呈大致圓形的孔洞類型時(shí)，臺(tái)面區(qū)域150可以具有相對(duì)于第一半導(dǎo)體層110的表面的豎直輪廓或者傾斜輪廓。優(yōu)選地，臺(tái)面區(qū)域150具有相對(duì)于第一半導(dǎo)體層110的表面成約20°至約70°角傾斜的輪廓。當(dāng)輪廓的傾斜角小于20°時(shí)，臺(tái)面區(qū)域150的寬度向上快速增大。相應(yīng)地，所產(chǎn)生的光的會(huì)聚度因發(fā)射結(jié)構(gòu)而惡化。同樣地，當(dāng)輪廓的傾斜角大于70°時(shí)，臺(tái)面區(qū)域150具有近似豎直的輪廓。相應(yīng)地，因?qū)拥膫?cè)壁對(duì)所產(chǎn)生的光的反射效果變得不重要。

參見(jiàn)圖20，在因形成臺(tái)面區(qū)域的底部表面而暴露的第一半導(dǎo)體層110上形成光刻膠圖案160。光刻膠圖案160可以具有相對(duì)于第一半導(dǎo)體層110的表面的豎直輪廓。在一些實(shí)施例中，光刻膠圖案160可以形成為具有外伸結(jié)構(gòu)，其底部表面的寬度小于頂部表面的寬度。光刻膠圖案160優(yōu)選為負(fù)型。相應(yīng)地，暴露部分是交聯(lián)的。為形成該外伸結(jié)構(gòu)，光刻膠圖案160優(yōu)選按照預(yù)定角度暴露。就該外伸結(jié)構(gòu)而言，光刻膠圖案160的底部表面之間的距離優(yōu)選被設(shè)置成比頂部表面之間的距離至少大約1m。

另外，光刻膠圖案160優(yōu)選被提供成覆蓋第二半導(dǎo)體層130的表面的一部分。相應(yīng)地，第二半導(dǎo)體層130的頂部表面的一部分可以保持受到光刻膠圖案160的屏蔽。

參見(jiàn)圖21，反射金屬層142和導(dǎo)電阻擋層144順序堆疊在第二半導(dǎo)體層130上以形成反射圖案140。同樣地，在一些實(shí)施例中，電阻接觸層141可以形成在反射金屬層142下方，應(yīng)力松弛層143可以額外地形成在反射金屬層142和導(dǎo)電阻擋層144之間。

反射金屬層142包括鋁或鋁合金、銀或銀合金。反射金屬層142可以利用普通的金屬沉積工藝來(lái)形成。然而，該反射金屬層142優(yōu)選利用能夠?qū)⒋蟛糠纸饘僭踊螂x子沿豎直方向移動(dòng)到第二半導(dǎo)體層130的表面上的電子束(e-beam)蒸發(fā)工藝來(lái)形成。因此，金屬原子或離子可以具有各向異性的蝕刻特性，并且進(jìn)入光刻膠圖案160之間的空間以形成反射金屬層142。

該反射金屬層142的厚度優(yōu)選為約100nm至約1μm。當(dāng)反射金屬層142具有小于約100nm的厚度時(shí)，由活性層120產(chǎn)生的光不能得到光滑地反射。同樣地，當(dāng)反射金屬層142具有大于約1μm的厚度時(shí)，會(huì)因?yàn)檫^(guò)長(zhǎng)的工藝時(shí)間而導(dǎo)致工藝損耗。

必要時(shí)，可以在形成反射金屬層142之前形成電阻接觸層141。該電阻接觸層141可以包括ni、pt、ito或者zno。同樣地，電阻接觸層141優(yōu)選形成為約0.1nm至約20nm厚。當(dāng)電阻接觸層141的厚度小于約0.1nm時(shí)，由于層厚非常小，因此不能確保足夠的電阻特性。同樣地，當(dāng)電阻接觸層141的厚度大于約20nm時(shí)，透射的光量減小，從而減小被布置在電阻接觸層141上的反射金屬層142反射的光的數(shù)量。

應(yīng)力松弛層143形成在反射金屬層142上。

應(yīng)力松弛層143可以利用普通的金屬沉積工藝來(lái)形成，但是優(yōu)選利用在沉積工藝過(guò)程中具有高方向性的電子束蒸發(fā)方法來(lái)形成。也就是說(shuō)，由于電子束而蒸發(fā)的金屬原子或離子可以具有方向性，且在光刻膠圖案160之間的空間中具有各向異性，并且該應(yīng)力松弛層143可以由金屬層形成。應(yīng)力松弛層143還可以具有比反射金屬層142小的熱膨脹系數(shù)且比圖3的導(dǎo)電阻擋層144高的熱膨脹系數(shù)。相應(yīng)地，形成應(yīng)力松弛層143的材料可以根據(jù)所選擇的用于形成反射金屬層142和導(dǎo)電阻擋層144的材料來(lái)進(jìn)行不同地選擇。

當(dāng)利用電子束蒸發(fā)法形成反射金屬層142和應(yīng)力松弛層143時(shí)，反射金屬層142的側(cè)向表面和應(yīng)力松弛層143的側(cè)向表面被暴露。同樣地，利用各向異性沉積工藝形成對(duì)應(yīng)于光刻膠圖案160的上部開(kāi)放區(qū)域的應(yīng)力松弛層143和反射金屬層142。

此外，在電子束蒸發(fā)工藝中，上部的層沿應(yīng)力松弛層143的側(cè)向表面的輪廓形成，但是該上部的層被設(shè)置成覆蓋或屏蔽下部的層。包括利用該電子束蒸發(fā)工藝形成的反射金屬層142或應(yīng)力松弛層143的結(jié)構(gòu)的側(cè)向表面優(yōu)選以約5°至約45°的角度α傾斜。為體現(xiàn)側(cè)向表面的上述角度α，在利用電子束蒸發(fā)工藝進(jìn)行沉積工藝的過(guò)程中，基底100可以處于關(guān)于電子束源傾斜的方向上。在沉積工藝過(guò)程中，基底100可以圍繞電子束源轉(zhuǎn)動(dòng)(即，旋轉(zhuǎn))，并且還關(guān)于它自身的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。

接下來(lái)，通過(guò)光刻膠圖案160的開(kāi)放區(qū)域形成導(dǎo)電阻擋層144。

導(dǎo)電阻擋層144包括w、tiw、mo、cr、ni、pt、rh、pd或ti。具體地，形成導(dǎo)電阻擋層144的材料可以根據(jù)所選擇的用于形成反射金屬層142和應(yīng)力松弛層143的材料而變化。

導(dǎo)電阻擋層144形成在應(yīng)力松弛層143上，并且屏蔽反射金屬層142或應(yīng)力松弛層143的側(cè)向表面。相應(yīng)地，形成反射金屬層142的金屬被阻止因側(cè)向擴(kuò)散而擴(kuò)散到第二半導(dǎo)體層130中。利用普通的金屬沉積工藝來(lái)形成導(dǎo)電阻擋層144。然而，優(yōu)選利用各向同性的蝕刻工藝來(lái)形成導(dǎo)電阻擋層144。這是因?yàn)閷?dǎo)電阻擋層144被構(gòu)造成包圍應(yīng)力松弛層143和反射金屬層142的側(cè)向表面。例如，導(dǎo)電阻擋層144可以利用濺射工藝來(lái)形成。

此外，導(dǎo)電阻擋層144可以為單層，其通過(guò)選擇特定金屬而形成約100nm或更大的厚度。還可以通過(guò)交替選擇至少兩種金屬材料來(lái)形成導(dǎo)電阻擋層144，并且形成導(dǎo)電阻擋層144的各個(gè)層可以形成為約20nm厚或更厚。例如，可以通過(guò)交替沉積約50nm厚的tiw層和約50nm厚的ni層或ti層來(lái)形成導(dǎo)電阻擋層144。

具體地，導(dǎo)電阻擋層144根據(jù)下層的狀態(tài)或梯度具有不同的厚度，并且形成為延伸至第二半導(dǎo)體層130的上部。由于下層的側(cè)向表面的梯度為約45°或更小的角度，因此借助這種陡峭的梯度可以避免在導(dǎo)電阻擋層144中形成裂縫。

另外，可以在導(dǎo)電阻擋層144上額外形成ni/au/ti層以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電阻擋層144與后續(xù)材料形成穩(wěn)定接觸。

如上所述，形成應(yīng)力松弛層143的材料可以根據(jù)用于形成反射金屬層142和導(dǎo)電阻擋層144的材料來(lái)進(jìn)行選擇。這是因?yàn)閼?yīng)力松弛層143的熱膨脹系數(shù)要高于導(dǎo)電阻擋層144，且低于反射金屬層142。因此，當(dāng)反射金屬層142包括鋁或鋁合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括w、tiw或mo時(shí)，應(yīng)力松弛層143可以是由ag、cu、ni、pt、ti、rh、pd或cr形成的單層、或者由cu、ni、pt、ti、rh、pd或au形成的組合物。此外，當(dāng)反射金屬層142包括鋁或鋁合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括ti、cr、pt、rh、pd或ni時(shí)，應(yīng)力松弛層143可以是由ag或cu形成的單層、或者由ni、au、cu或ag形成的組合物。另外，當(dāng)反射金屬層142包括銀或銀合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括w、tiw或mo時(shí)，應(yīng)力松弛層143可以是由cu、ni、pt、ti、rh、pd或cr形成的單層、或者由cu、ni、pt、ti、rh、pd、cr或au形成的組合物。而且，當(dāng)反射金屬層142包括銀或銀合金，且導(dǎo)電阻擋層144包括pt或ni時(shí)，應(yīng)力松弛層143可以是由cu、cr、rh、pd、tiw或ti形成的單層、或者由ni、au或cu形成的組合物。

電阻接觸層141、反射金屬層142、應(yīng)力松弛層143和導(dǎo)電阻擋層144也可以形成在光刻膠圖案160上。

參見(jiàn)圖22，去除光刻膠圖案160及位于其上的層。相應(yīng)地，下方的第二半導(dǎo)體層130及布置于其上的反射圖案140被暴露。還通過(guò)去除光刻膠圖案160使臺(tái)面區(qū)域150暴露。這與參照?qǐng)D17所描述的相同。

由于上述工藝，反射圖案140形成在第二半導(dǎo)體層130上。反射圖案140包括反射金屬層142、應(yīng)力松弛層143和導(dǎo)電阻擋層144。應(yīng)力松弛層143的熱膨脹系數(shù)比反射金屬層142低，且比導(dǎo)電阻擋層144高。因此，因反射金屬層142和導(dǎo)電阻擋層144之間的熱膨脹系數(shù)差導(dǎo)致的應(yīng)力在應(yīng)力松弛層143中被吸收。

此外，形成于反射金屬層142或應(yīng)力松弛層143上的導(dǎo)電阻擋層144根據(jù)下層的形狀和種類具有不同的厚度。例如，形成于反射金屬層142或應(yīng)力松弛層143的表面上的導(dǎo)電阻擋層144的厚度t1大于形成于第二半導(dǎo)體層130的表面上的導(dǎo)電阻擋層144的厚度t3。而厚度t3大于形成于反射金屬層142或應(yīng)力松弛層143的側(cè)向表面上的導(dǎo)電阻擋層144的厚度t2。

這種厚度差是通過(guò)在形成具有外伸結(jié)構(gòu)的光刻膠圖案之后執(zhí)行各向同性沉積工藝而獲得的結(jié)果。也就是說(shuō)，在通過(guò)光刻膠圖案打開(kāi)的應(yīng)力松弛層144或反射金屬層142的頂部表面上最大限度地進(jìn)行沉積，并且可以在第二半導(dǎo)體層130的表面上進(jìn)行相對(duì)較高限度地沉積，因?yàn)榈诙雽?dǎo)體層130具有平面結(jié)構(gòu)。相比之下，由于反射金屬層142或應(yīng)力松弛層143的側(cè)向表面具有預(yù)定的傾斜度，且沉積的金屬應(yīng)當(dāng)粘附于反射金屬層142或應(yīng)力松弛層143的側(cè)壁上，因此在反射金屬層142或應(yīng)力松弛層143的側(cè)向表面上進(jìn)行相對(duì)較低限度地沉積。

另外，反射金屬層142或應(yīng)力松弛層143的側(cè)向表面以約5°至約45°的傾斜角α形成?？梢酝ㄟ^(guò)在電子束蒸發(fā)工藝過(guò)程中控制基底的角度來(lái)形成需要的傾斜角。也就是說(shuō)，通過(guò)使基底相對(duì)于預(yù)測(cè)金屬離子或顆粒前行所沿的假想方向成預(yù)定角度，可以控制反射金屬層142或應(yīng)力松弛層143的側(cè)向表面的傾斜角α。通過(guò)設(shè)定側(cè)向表面的傾斜角α，可以阻止在隨后形成的導(dǎo)電阻擋層144中產(chǎn)生裂縫。

實(shí)施例4

圖23至27是根據(jù)本發(fā)明第四示例性實(shí)施例的、其中應(yīng)用了圖3或圖10的結(jié)構(gòu)的led模塊的平面圖和橫截面圖。

參見(jiàn)圖23，假設(shè)圖3或圖10的臺(tái)面區(qū)域150為按照條帶形狀蝕刻的區(qū)域。隨后，在圖3或圖10的基底的整個(gè)表面上形成第一絕緣層200。第一絕緣層200暴露反射圖案140的頂部表面的一部分，并且暴露第一半導(dǎo)體層110的表面。相應(yīng)地，導(dǎo)電阻擋層144的表面被暴露。

還通過(guò)在圖3或圖10的結(jié)構(gòu)的整個(gè)表面上涂覆絕緣材料來(lái)實(shí)現(xiàn)第一絕緣層200的涂覆。然而，所涂覆的絕緣材料和圖3或圖10的保護(hù)絕緣層145將被稱作第一絕緣層200。這是因?yàn)榻^緣層和保護(hù)絕緣層145具有相同或相似的電性能。也就是說(shuō)，絕緣層和保護(hù)絕緣層145具有相同的絕緣特性。因此，為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，絕緣層和經(jīng)涂覆的保護(hù)絕緣層145將被稱作一個(gè)第一絕緣層200。相應(yīng)地，通過(guò)蝕刻第一絕緣層200，第一半導(dǎo)體層110的表面被暴露，布置于第一半導(dǎo)體層110的表面上的反射圖案140被暴露。

為形成第一絕緣層200，在圖23的最終結(jié)構(gòu)上形成氧化物層(例如sio2層)、氮化物層(例如sin層)、絕緣層(例如mgf2層)、或者分布布拉格反射(dbr)層(例如sio2/tio2層)。此后，利用普通的光刻工藝使第一半導(dǎo)體層110的表面和反射圖案140的一部分暴露。

位于圖23的平面圖下方的視圖為沿a-a’方向切割圖13的平面圖而獲得的橫截面圖。在該橫截面圖中，線a-a’是不連續(xù)的，且點(diǎn)線未反映在該橫截面圖中。然而，設(shè)定該不連續(xù)的線在該橫截面圖中是連續(xù)的。在下文中，將同樣采用這種假定。

同樣地，盡管本實(shí)施例描述了其中三個(gè)反射圖案140被暴露的實(shí)例，但是本發(fā)明并不限于這種實(shí)例，暴露的反射圖案140的數(shù)量可以變化。

反射圖案140在部分區(qū)域上被暴露，第一半導(dǎo)體層110在臺(tái)面區(qū)域150上被暴露。而且，第一絕緣層200在反射圖案140未暴露的區(qū)域上完全屏蔽反射圖案140。

參見(jiàn)圖24，導(dǎo)電反射層210和反射阻擋層220形成在第一絕緣層200上。

導(dǎo)電反射層210由導(dǎo)電材料形成。導(dǎo)電反射層210也暴露反射圖案140的一部分。

導(dǎo)電反射層210包括鋁。相應(yīng)地，第一半導(dǎo)體層110和導(dǎo)電反射層210彼此電連接，反射圖案140通過(guò)第一絕緣層200與導(dǎo)電反射層210電絕緣。

此外，反射阻擋層220形成于導(dǎo)電反射層210上。反射阻擋層220防止形成導(dǎo)電反射層210的金屬擴(kuò)散。反射阻擋層220可以是由ni、cr或au形成的單層，或其組合物。反射阻擋層220優(yōu)選為由ti/al/ti/ni/au形成的組合物。另外，粘合層(未示出)還可以進(jìn)一步地設(shè)置在導(dǎo)電反射層210下方。粘合層可以包括ti、cr或ni。

可以通過(guò)順序堆疊導(dǎo)電反射層210和反射阻擋層220并且利用蝕刻工藝將導(dǎo)電反射層210和反射阻擋層220圖形化來(lái)形成導(dǎo)電反射層210和反射阻擋層。此外，導(dǎo)電反射層210和反射阻擋層220還可以利用剝離工藝來(lái)形成。也就是說(shuō)，將光刻膠涂覆在反射圖案140上，利用普通的沉積工藝形成導(dǎo)電反射層210和反射阻擋層220。隨后，通過(guò)將光刻膠從反射圖案140上移除，形成導(dǎo)電反射層210和反射阻擋層220從而暴露反射圖案140。

上述描述將參照?qǐng)D24的下部橫截面圖來(lái)理解。也就是說(shuō)，反射圖案140暴露在沿線a-a’穿過(guò)兩個(gè)暴露的反射圖案140的橫截面中，同時(shí)，在穿過(guò)僅由導(dǎo)電反射層210和反射阻擋層220填充的區(qū)域的橫截面中，第一絕緣層200形成在反射圖案140上，導(dǎo)電反射層210和反射阻擋層220形成在第一絕緣層200上。

由于導(dǎo)電反射層210包括材料al，導(dǎo)電反射層210可以反射活性層產(chǎn)生的光。相應(yīng)地，導(dǎo)電反射層210與第一半導(dǎo)體層110形成電接觸，并且導(dǎo)電反射層210充當(dāng)構(gòu)造成反射光的反射層。同樣地，形成于導(dǎo)電反射層210上的反射阻擋層220阻止形成導(dǎo)電反射層210的金屬顆粒的擴(kuò)散。

此外，通過(guò)插入接觸層，可以輕易地建立導(dǎo)電反射層210和第一半導(dǎo)體層110之間的電阻接觸。

參見(jiàn)圖25，在圖24的最終結(jié)構(gòu)上形成第二絕緣層230。反射阻擋層220的一部分通過(guò)第二絕緣層230暴露，反射圖案140的一部分也被暴露。反射圖案140保持與第二半導(dǎo)體層130電連接，并且反射阻擋層220通過(guò)導(dǎo)電反射層210保持與第一半導(dǎo)體層110電連接。

第二絕緣層230可以由任何絕緣材料形成。相應(yīng)地，基于氧化物的絕緣材料、基于氮化物的絕緣材料、聚合物(例如聚酰亞胺、特氟隆或聚對(duì)亞苯基二甲基)可以被用于形成第二絕緣層230。

參見(jiàn)圖26，在圖25的最終結(jié)構(gòu)上形成有第一焊盤(pán)240和第二焊盤(pán)250。第一焊盤(pán)240通過(guò)圖25中暴露的反射阻擋層220電連接導(dǎo)電反射層210。相應(yīng)地，第一焊盤(pán)240和第一半導(dǎo)體層110彼此電連接。這表明第一半導(dǎo)體層110通過(guò)第一焊盤(pán)240電連接外部電源或電源線。第二焊盤(pán)250也電連接圖25中暴露的反射圖案140。相應(yīng)地，第二焊盤(pán)250和第二半導(dǎo)體層130電連接。這表明第二半導(dǎo)體層130通過(guò)第二焊盤(pán)250電連接外部電源或電源線。

第一焊盤(pán)240和第二焊盤(pán)250可以具有雙重結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括包含ti、cr或ni的層以及包含al、cu、ag或au的層。第一焊盤(pán)240和第二焊盤(pán)250也可以通過(guò)將光刻膠圖形化、將金屬材料沉積于圖形化的空間之間、以及利用剝離工藝去除沉積的金屬材料來(lái)形成。而且，形成雙重或單個(gè)金屬層，然后利用普通的光刻工藝形成圖案，第一和第二焊盤(pán)240和250可以利用圖案借助干法蝕刻工藝或濕法蝕刻工藝來(lái)形成。在此，干法或濕法蝕刻工藝過(guò)程中使用的蝕刻劑可以根據(jù)待蝕刻的金屬材料的特性而不同地確定。

另外，由導(dǎo)電材料形成的焊盤(pán)阻擋層260或270可以形成在第一焊盤(pán)240和第二焊盤(pán)250上。焊盤(pán)阻擋層260或270被設(shè)置以用于防止壓焊或焊接焊盤(pán)240和250的工藝過(guò)程中金屬的擴(kuò)散。例如，在壓焊或焊接工藝過(guò)程中，壓焊金屬或焊接材料中包含的錫(sn)原子被阻止擴(kuò)散到焊盤(pán)240和250中并且防止增大焊盤(pán)240和250的電阻率。為此，焊盤(pán)阻擋層260或270可以包括cr、ni、tiw、tiw、mo、pt或者其組合物。

圖27示出了沿圖26的線b-b’和c-c’截取的橫截面圖。

首先，線b-b’切過(guò)形成第一焊盤(pán)240的區(qū)域。第一焊盤(pán)240電連接暴露的反射阻擋層220。同樣地，第一焊盤(pán)阻擋層260形成在第一焊盤(pán)240上。

此外，線c-c’切過(guò)形成第二焊盤(pán)250的區(qū)域。第二焊盤(pán)250電連接暴露的反射圖案140。同樣地，第二焊盤(pán)阻擋層270形成在第二焊盤(pán)上。

第一焊盤(pán)阻擋層260和第二焊盤(pán)阻擋層270彼此電隔絕。

因此，可以看到第一焊盤(pán)240電連接第一半導(dǎo)體層110，第二焊盤(pán)250電連接第二半導(dǎo)體層130。

由于上述工藝，反射圖案140的導(dǎo)電阻擋層144由保護(hù)絕緣層145限定。相應(yīng)地，導(dǎo)電阻擋層144被涂覆在保護(hù)絕緣層145之間的空間上，并且形成為包圍反射金屬層142或應(yīng)力松弛層143的頂部和側(cè)向表面。由此防止發(fā)生利用濺射工藝在光刻膠圖案的側(cè)壁上形成導(dǎo)電阻擋層144從而形成尖端的現(xiàn)象。而且，在采用上述優(yōu)點(diǎn)的led模塊中，第一半導(dǎo)體層110以條帶類型的形式暴露，并且通過(guò)導(dǎo)電反射層210和反射阻擋層220與第一焊盤(pán)240電接觸。金屬的擴(kuò)散通過(guò)設(shè)置在導(dǎo)電反射層210和第一焊盤(pán)240之間的反射阻擋層220來(lái)阻止。例如，形成導(dǎo)電反射層210的金屬被阻止移至第一焊盤(pán)240并且防止增大第一焊盤(pán)240的電阻率。第二半導(dǎo)體層130也電連接第二焊盤(pán)250。焊盤(pán)阻擋層260或270形成在焊盤(pán)的每一個(gè)上。焊盤(pán)阻擋層260或270阻止壓焊或焊接工藝過(guò)程中生成的金屬的擴(kuò)散，因此第一焊盤(pán)240或第二焊盤(pán)250可以具有高的導(dǎo)電率，并且與外部形成電接觸。

實(shí)施例5

圖28至圖30示出了根據(jù)本發(fā)明第五示例性實(shí)施例的、其中應(yīng)用了圖3或圖10的結(jié)構(gòu)的led模塊的平面圖和橫截面圖。

參見(jiàn)圖28，臺(tái)面區(qū)域150形成為圖3和10中所示的孔洞類型。相應(yīng)地，第一半導(dǎo)體層110以大致圓形的形狀暴露。

隨后，在圖28的結(jié)構(gòu)的整個(gè)表面上形成第一絕緣層200。第一絕緣層200暴露反射圖案140的頂部表面的一部分，并且暴露第一半導(dǎo)體層110的表面。第一絕緣層200的形成與實(shí)施例4中參考圖23所描述的相同，因此不再進(jìn)行描述。

位于圖28的平面圖下方的視圖為沿d-d’方向切割圖28的平面圖而獲得的橫截面圖。在該橫截面圖中，線d-d’在點(diǎn)線上是不連續(xù)的，且通過(guò)將實(shí)線與點(diǎn)線連接而形成。因此，在該橫截面圖中只反映出實(shí)線，而非點(diǎn)線。

反射圖案140在部分區(qū)域上被暴露，第一半導(dǎo)體層110在臺(tái)面區(qū)域150上被暴露。而且，第一絕緣層200在反射圖案140未暴露的區(qū)域上完全屏蔽反射圖案140。

另外，出于清楚的目的，在圖28中將孔洞類型的臺(tái)面區(qū)域150進(jìn)行了夸大。因此，在一些實(shí)施例中，孔洞類型的臺(tái)面區(qū)域150的數(shù)量和形狀可以發(fā)生充分地變化。

參見(jiàn)圖29，導(dǎo)電反射層210和反射阻擋層220形成在第一絕緣層200上。導(dǎo)電反射層210和反射阻擋層220的材料及形成工藝與參照?qǐng)D24描述的相同。導(dǎo)電反射層210和反射阻擋層220也使反射圖案140的一部分暴露。

相應(yīng)地，第一半導(dǎo)體層110和反射阻擋層220通過(guò)導(dǎo)電反射層210形成電連接，反射圖案140通過(guò)第一絕緣層200與導(dǎo)電反射層210電絕緣。

上述描述將參照?qǐng)D29的下部橫截面圖來(lái)理解。也就是說(shuō)，反射圖案140暴露在沿線d-d’穿過(guò)兩個(gè)暴露的反射圖案140的橫截面中，同時(shí)，在穿過(guò)僅由導(dǎo)電反射層210和反射阻擋層220填充的區(qū)域的橫截面中，第一絕緣層200形成在反射圖案140上，導(dǎo)電反射層210和反射阻擋層220形成在第一絕緣層200上。導(dǎo)電反射層210和反射阻擋層220也形成在圖29中以孔洞類型暴露的第一半導(dǎo)體層110的表面上。

由于導(dǎo)電反射層210包括材料al，導(dǎo)電反射層210可以反射活性層120產(chǎn)生的光。相應(yīng)地，導(dǎo)電反射層210與第一半導(dǎo)體層110形成電接觸，并且充當(dāng)構(gòu)造成反射光的反射層。

在形成導(dǎo)電反射層210之前，還可以額外地形成具有與導(dǎo)電反射層210相同形狀的接觸層。該接觸層包括ti、cr或ni。通過(guò)插入接觸層，可以輕易地在導(dǎo)電反射層210和第一半導(dǎo)體層110之間形成電阻接觸。

此外，形成于導(dǎo)電反射層210上的反射阻擋層220可以是由ni、cr或au形成的單層，或其組合物。反射阻擋層220優(yōu)選為由ti/al/ti/ni/au形成的組合物。

參見(jiàn)圖30，形成第二絕緣層230。反射阻擋層220的一部分通過(guò)第二絕緣層230暴露，反射圖案140的一部分也被暴露。反射圖案140保持與第二半導(dǎo)體層130電連接，并且導(dǎo)電反射層210保持與第一半導(dǎo)體層110電連接。因此，借助第二絕緣層230開(kāi)放第一半導(dǎo)體層110和第二半導(dǎo)體層130之間的電路徑。

第二絕緣層230的材料及形成與參照?qǐng)D25描述的相同，因此不再進(jìn)行描述。

接著，如參照?qǐng)D26描述的那樣形成第一焊盤(pán)(未示出)和第二焊盤(pán)(未示出)。第一焊盤(pán)電連接圖30中暴露的導(dǎo)電反射層210。因此，第一焊盤(pán)和第一半導(dǎo)體層110彼此電連接。這表明第一半導(dǎo)體層110通過(guò)第一焊盤(pán)電連接外部電源或電源線。第二焊盤(pán)也電連接圖30中暴露的反射圖案140。相應(yīng)地，第二焊盤(pán)和第二半導(dǎo)體層130電連接。這表明第二半導(dǎo)體層130通過(guò)第二焊盤(pán)電連接外部電源或電源線。

此外，由導(dǎo)電材料形成的焊盤(pán)阻擋層可以形成在第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)上。焊盤(pán)阻擋層被提供用于防止壓焊或焊接焊盤(pán)的工藝過(guò)程中金屬的擴(kuò)散。例如，在壓焊或焊接工藝過(guò)程中，壓焊金屬或焊接材料中包含的錫(sn)原子被阻止擴(kuò)散到焊盤(pán)中和增大焊盤(pán)的電阻率。為此，焊盤(pán)阻擋層可以包括cr、ni、tiw、tiw、mo、pt、或者其組合物。

由于上述工藝，反射圖案140的導(dǎo)電阻擋層144由保護(hù)絕緣層145限定。相應(yīng)地，導(dǎo)電阻擋層144被涂覆在保護(hù)絕緣層145之間的空間上，并且形成為包圍反射金屬層142或應(yīng)力松弛層143的頂部和側(cè)向表面。由此防止發(fā)生利用濺射工藝在光刻膠圖案的側(cè)壁上形成導(dǎo)電阻擋層144從而形成尖端的現(xiàn)象。而且，在采用上述優(yōu)點(diǎn)的led模塊中，第一半導(dǎo)體層110以條帶類型的形式暴露，并且通過(guò)導(dǎo)電反射層210和反射阻擋層220與第一焊盤(pán)電接觸。金屬的擴(kuò)散通過(guò)設(shè)在導(dǎo)電反射層210和第一焊盤(pán)240之間的反射阻擋層220來(lái)阻止。例如，形成導(dǎo)電反射層210的金屬被阻止移至第一焊盤(pán)并防止增大第一焊盤(pán)的電阻率。第二半導(dǎo)體層130也電連接第二焊盤(pán)。焊盤(pán)阻擋層形成在焊盤(pán)的每一個(gè)上。焊盤(pán)阻擋層阻止壓焊或焊接工藝過(guò)程中生成的金屬的擴(kuò)散，因此第一焊盤(pán)或第二焊盤(pán)可以具有高的導(dǎo)電率，并且與外部形成電接觸。

雖然已參照特定示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了顯示和描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解可以進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)上的改變，同時(shí)不背離通過(guò)所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍。

*上述附圖中主要符號(hào)的說(shuō)明*

100：基底110：第一半導(dǎo)體層

120：活性層130：第二半導(dǎo)體層

140：反射圖案141：電阻接觸層

142：反射金屬層143：應(yīng)力松弛層

144：導(dǎo)電阻擋層145：保護(hù)絕緣層

150：臺(tái)面區(qū)域200：第一絕緣層

210：導(dǎo)電反射層220：反射阻擋層

230：第二絕緣層240：第一焊盤(pán)

250：第二焊盤(pán)260：第一焊盤(pán)阻擋層

270：第二焊盤(pán)阻擋層