本发明专利技术公开了一种衬底图形化的倒装LED芯片及其制备方法。本发明专利技术对倒装芯片的蓝宝石衬底进行了图形化处理，增加了芯片出光面积，从而提高了芯片的发光效率。其制备过程为：先在蓝宝石衬底上制备InGaAlN多层结构，然后对倒装芯片蓝宝石衬底背面进行减薄、抛光、涂光刻胶、光刻以及刻蚀处理，形成蓝宝石衬底图形化形状为三棱锥行、倒圆锥形或半球形等任意常见的规则图案的倒装LED芯片器件。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种衬底图形化的倒装LED芯片及其制备方法。本专利技术对倒装芯片的蓝宝石衬底进行了图形化处理，增加了芯片出光面积，从而提高了芯片的发光效率。其制备过程为：先在蓝宝石衬底上制备InGaAlN多层结构，然后对倒装芯片蓝宝石衬底背面进行减薄、抛光、涂光刻胶、光刻以及刻蚀处理，形成蓝宝石衬底图形化形状为三棱锥行、倒圆锥形或半球形等任意常见的规则图案的倒装LED芯片器件。【专利说明】一种衬底图形化的倒装LED芯片及其制备方法
本专利技术涉及一种半导体发光器件及其制备方法，尤其是蓝宝石衬底图形化的LED芯片及其制备方法。
技术介绍
目前大功率高亮度LED已成为LED行业发展的重点，广泛应用于室内外照明。考虑到传统的正装蓝宝石衬底大功率芯片P-GaN层电导率不高，需要在P型层上表面沉积一层半透明的Ni/Au导电层使电流更加均匀分布，该电流扩散层会吸收一部分光而降低光效，同时蓝宝石热导系数低则导致芯片热阻高。为克服上述不足，提出了倒装芯片。这样有源区发出的光线经透明的蓝宝石衬底取出，消除了电流扩散层和电极对光的吸收，并且其中向下的部分经反射层反射之后向上射出，大大提高了光效。同时热量通过电极直接传导到基板上，导热性能良好。
技术实现思路
本专利技术要解决的第一个技术问题是:提供一种改善出光效率的发光二极管倒装芯片结构，该结构用于提高芯片的光效。 本专利技术要解决的第二个技术问题是:提供一种改善出光效率的发光二极管倒装芯片的制备方法，该方法用于提高芯片的光效。为了解决上述第一个技术问题，本专利技术提出一种改善出光效率的发光二极管倒装芯片结构，包括用于出光的蓝宝石衬底，在所述蓝宝石衬底上形成的InGaAlN多层结构，所述蓝宝石衬底表面进行了图形化刻蚀。优选地:所述InGaAlN多层结构包括N型GaN层、有源层和P型GaN层，在所述P型GaN层上形成的反射层，在反射层表面部分区域刻蚀至暴露出N型GaN层形成的N电极孔，在反射层表面的部分区域和N电极孔的侧壁形成的钝化层，在N电极孔内沉积金属并将多个N电极孔连接起来形成的N电极，在未被钝化层覆盖的反射层上形成的P电极，所述钝化层将N电极与P电极隔开 优选地:所述蓝宝石衬底的厚度为100 μ π!~200 μ m。优选地:所述图形化的蓝宝石衬底的图形形状为三棱锥行、倒圆锥形或半球形等任意常见的规则形状。为了解决上述第二个技术问题，本专利技术提出了一种改善出光效率的发光二极管倒装芯片的制备方法，包括以下步骤:在蓝宝石衬底上制备InGaAlN多层结构；对蓝宝石衬底背面进行减薄和抛光处理；对蓝宝石衬底背面之外的面用涂胶、金属或半导体金属氧化物进行保护；在减薄和抛光处理后的蓝宝石衬底上涂光刻胶，进行光刻处理；将光刻处理后的蓝宝石衬底进行图形化刻蚀；去除光刻胶；去除蓝宝石衬底背面之外的面的保护层。优选地:所述InGaAlN多层结构包括N型GaN层、有源层和P型GaN层，在所述P型GaN层上形成的反射层，在反射层表面部分区域刻蚀至暴露出N型GaN层形成的N电极孔，在反射层表面的部分区域和N电极孔的侧壁形成的钝化层，在N电极孔内沉积金属并将多个N电极孔连接起来形成的N电极，在未被钝化层覆盖的反射层上形成的P电极，所述钝化层将N电极与P电极隔开。优选地:所述蓝宝石衬底被减薄抛光到100 μ m~200 μ m。优选地:所述蓝宝石衬底图形化刻蚀方法为干法刻蚀。优选地:所述蓝宝石衬底图形化刻蚀方法为湿法刻蚀。优选地:所述图形化过程在整个晶圆片或者单个管芯上进行。优选地:所述刻蚀的图形可以是三棱锥行、倒圆锥形或半球形等任意常见的规则形状。本专利技术的有益效果如下: 相比现有技术，本专利技术由于对倒装芯片的蓝宝石衬底进行了图形化处理，降低了芯片内光线的全反射效应，促使更多的光从芯片内透射出来，等效于增加了芯片出光面积，从而大大提高了芯片的发光效率。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术蓝宝石衬底图形化的一种形状俯视图。图2为本专利技术蓝宝石衬底图形化的另一种形状俯视图。图3为本专利技术蓝宝石衬底图形化的另一种形状俯视图。图4和图5为本专利技术第一个实施例的制造过程的示意图。图6和图7为本专利技术第二个实施例的制造过程的示意图。【具体实施方式】本专利技术提出一种倒装LED芯片结构，包括用于出光的图形化了的蓝宝石衬底，在所述蓝宝石衬底上形成的InGaAlN多层结构，所述蓝宝石衬底图形化的形状可以为图1所示的三棱锥行、图2所示的倒圆锥形、图3所示的半球形等任意常见的规则形状。下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步详细的说明。图4和图5为本专利技术第一个实施例制造过程的示意图，如图4所示，在蓝宝石衬底15上制备InGaAlN多层结构。所述InGaAlN多层结构包括N型GaN层14、有源层13和P型GaN层12。在P型GaN层12上制备P电极11，在N型GaN层14上制备N电极16。如图5所示，对倒装芯片蓝宝石衬底15背面进行减薄和抛光处理，对倒装芯片蓝宝石衬底背面之外的面用涂胶、金属或半导体金属氧化物进行保护，在减薄和抛光处理后的蓝宝石衬底15上涂光刻胶，进行光刻处理，将光刻处理后的蓝宝石衬底15进行图形化刻蚀，去除光刻胶，去除蓝宝石衬底背面之外的面的保护层，形成图形化形状19的衬底。最后在N电极上制备N型焊接电极17，在P电极上制备P型焊接电极18。制备完成后的芯片剖面结构如图5所/Jn ο图6和图7为本专利技术第二个实施例制造过程的示意图，如图6所示，在蓝宝石衬底21上制备InGaAlN多层结构。所述InGaAlN多层结构包括N型GaN层22、有源层23和P型GaN层24，在所述P型GaN层24上形成的反射层25，在反射层25表面部分区域刻蚀至暴露出N型GaN层22形成的N电极孔26，在反射层25的表面部分区域以及N电极孔侧壁形成的钝化层27。如图7所示，在N电极孔内沉积金属并将多个N电极孔连接起来形成N电极28，在未被钝化层覆盖的反射层上形成P电极29，所述钝化层将N电极与P电极隔开。对倒装芯片蓝宝石衬底21背面进行减薄和抛光处理，对倒装芯片蓝宝石衬底21背面之外的面用涂胶、金属或半导体金属氧化物进行保护，在减薄和抛光处理后的蓝宝石衬底21上涂光刻胶，进行光刻处理，将光刻处理后的蓝宝石衬底21进行图形化刻蚀，去除光刻胶，最后去除蓝宝石衬底背面之外的面的保护层，形成图形化形状20的衬底。制备完成后的芯片剖面结构 如图7所示。【权利要求】1.一种倒装LED芯片，包括用于出光的蓝宝石衬底，在所述蓝宝石衬底上形成的InGaAlN多层结构，其特征在于:所述倒装LED芯片的蓝宝石衬底表面进行了图形化刻蚀。2.如权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于:所述InGaAlN多层结构包括N型GaN层、有源层和P型GaN层，在所述P型GaN层上形成的反射层，在反射层表面部分区域刻蚀至暴露出N型GaN层形成的N电极孔，在反射层表面的部分区域和N电极孔的侧壁形成的钝化层，在N电极孔内沉积金属并将多个N电极孔连接起来形成的N电极，在未被钝化层覆盖的反射层上形成的P电极，所述钝化层将N电极与P电极隔开。3.如权利要求1或2所述的倒装LED芯片，其特征在于:所述蓝宝石衬底的厚度为100 μ m ~200 μ m。4.如权利要求1或2所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种倒装LED芯片，包括用于出光的蓝宝石衬底，在所述蓝宝石衬底上形成的InGaAlN多层结构，其特征在于：所述倒装LED芯片的蓝宝石衬底表面进行了图形化刻蚀。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：彭翔，赵汉民，张璟，傅建华，
申请(专利权)人：晶能光电常州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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