倒装LED芯片及其形成方法技术

本发明专利技术提供一种倒装LED芯片及其形成方法，形成方法包括：提供衬底；形成N型半导体层、有源层和P型半导体层；形成露出部分N型半导体层的开口；形成P、N电极层、绝缘反射层；形成P、N电极结构。倒装LED芯片包括衬底、N型半导体层、有源层、P型半导体层；P型半导体层上具有P电极层，开口中的N型半导体层上具有N电极层；覆盖于P型半导体层、P电极层、N型半导体层以及N电极层上的绝缘反射层；形成于绝缘反射层中，与P电极层电连接的P电极结构、与N电极层电连接的N电极结构。本发明专利技术的有益效果在于，绝缘反射层在起到绝缘隔离的作用的同时，还可以将部分光线反射至衬底，这有利于增加倒装LED芯片的透光率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及LED制造
，具体涉及一种倒装LED芯片及其形成方法。
技术介绍
发光二极管(Light Emitting Diode,LED)是一种半导体固态发光器件，其利用半导体PN结电致发光原理制成。LED器件具有开启电压低、体积小、响应快、稳定性好、寿命长、无污染等良好光电性能，因此在室外室内照明、背光、显示、交通指示等领域具有越来越广泛的应用。一般来说LED芯片分为水平结构(正装芯片)、垂直结构(垂直结构芯片)和倒装结构(倒装芯片)三种类型；其中，倒装结构LED芯片中的P、N电极层均位于发光区同一侧，LED芯片中的有源层所发出的光主要通过透明的蓝宝石层逸出，这样的LED芯片的发光效率更高。但是，即使现有技术将传统的LED芯片改为上述的倒装结构，其发光效率还是不够理想。因此，如何进一步提升LED芯片的发光效率，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种倒装LED芯片及其形成方法，以尽量提升倒装LED芯片的发光效率。为解决上述问题，本专利技术提供一种倒装LED芯片的形成方法，包括：提供衬底；在所述衬底上依次形成N型半导体层、有源层和P型半导体层；在所述P型半导体层以及有源层中形成露出部分N型半导体层的开口；在所述P型半导体层上形成P电极层；在所述开口中的N型半导体层上形成N电极层；在所述P型半导体层、P电极层、N型半导体层以及N电极层上覆盖绝缘反射层；在所述绝缘反射层中形成与所述P电极层电连接的P电极结构，以及与N电极层电连接的N电极结构。可选的，形成开口的步骤之后，形成P电极层的步骤之前，所述形成方法还包括：在所述P型半导体层上形成功函数大于所述P型半导体层功函数的透明导电层；形成P电极层的步骤包括：在所述透明导电层上形成功函数大于所述透明导电层功函数的P电极层。可选的，所述透明导电层的材料为氧化铟锡或者氧化锌。可选的，形成P电极层的步骤之后，覆盖绝缘反射层的步骤之前，所述形成方法还包括：在所述P电极层的表面以及侧壁形成导电保护层；覆盖绝缘反射层的步骤包括：在所述导电保护层上形成所述绝缘反射层。可选的，覆盖绝缘反射层的步骤包括：覆盖DBR反射层或者ODR反射层。可选的，覆盖绝缘反射层的步骤包括：形成厚度范围在1～5微米的绝缘反射层。可选的，覆盖绝缘反射层的步骤包括：依次形成多个双层结构，所述双层结构包括依次形成的第一反射层和第二反射层，所述第二反射层的折射率低于所述第一反射层的折射率。可选的，覆盖绝缘反射层的步骤包括：依次形成5～30层双层结构以构成所述DBR反射层或者ODR反射层。可选的，覆盖绝缘反射层的步骤包括：依次形成14～16层双层结构以构成所述DBR反射层；或者，依次形成5～8层双层结构，并在所述5～8层双层结构表面形成金属反射层，以构成所述ODR反射层。可选的，所述第一反射层的材料为氧化钛，所述第二反射层的材料为二氧化硅。可选的，采用反应等离子沉积的方式形成所述绝缘反射层。可选的，在绝缘反射层中形成P电极结构以及N电极结构的步骤包括：刻蚀所述绝缘反射层，以在所述绝缘反射层中形成露出部分P电极层的第一开口以及露出N电极层的第二开口；在所述第一开口中填充金属，以形成与所述P电极层电连接的第一导电柱；所述第一导电柱构成所述P电极结构；在所述第二开口中填充金属，以形成与所述N电极层电连接的第二导电柱；所述第二导电柱构成所述N电极结构；在所述绝缘反射层的表面形成分别将P电极层以及N电极层引出的导线图案。可选的，形成第二导电柱的步骤包括：在所述第二开口中依次形成铬、铝、钛、铂、钛、铂、金以及镍，以形成所述第二导电柱。一种倒装LED芯片，包括：衬底；形成于所述衬底上的N型半导体层；形成于所述N型半导体层上的有源层；形成于所述有源层上的P型半导体层，所述P型半导体层以及所述有源层中具有露出部分N型半导体层的开口；所述P型半导体层上具有P电极层，所述开口中的N型半导体层上具有N电极层；覆盖于所述P型半导体层、P电极层、N型半导体层以及N电极层上的绝缘反射层；形成于所述绝缘反射层中，与所述P电极层电连接的P电极结构；形成于所述绝缘反射层中，与所述N电极层电连接的N电极结构。可选的，所述P型半导体层与P电极层之间形成有一透明导电层，所述透明导电层的功函数大于所述P型半导体层的功函数，并小于所述P电极层的功函数。可选的，所述透明导电层的材料为氧化铟锡或者氧化锌。可选的，所述P电极层与绝缘反射层之间形成有一导电保护层。可选的，所述绝缘反射层为DBR反射层或者ODR反射层。可选的，所述绝缘反射层包括多个双层结构，所述双层结构包括第一反射层以及位于所述第一反射层表面的第二反射层，所述第二反射层的折射率低于所述第一反射层的第二反射层。可选的，所述第一反射层的材料为氧化钛，所述第二反射层的材料为二氧化硅。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：在衬底上形成倒装LED芯片的P电极层和N电极层之后，在衬底上覆盖绝缘反射层，也就是说在形成的P电极层、P型半导体层、N电极层以及N型半导体层上形成绝缘反射层。在后续步骤中，所述P电极结构以及N电极结构将形成于所述绝缘反射层中，也就是说，所述绝缘反射层起到了电学隔离P电极结构以及N电极结构的作用。同时，所述绝缘反射层位于所述有源层上方，在本专利技术的倒装LED芯片工作时，所述有源层朝远离所述衬底的方向发出的光线将被所述绝缘反射层反射，进而从衬底透出。也就是说，所述绝缘反射层还起到反射光线至衬底的作用，这有利于增加本专利技术的倒装LED芯片的透光率。附图说明图1至图13是本专利技术倒装LED芯片的形成方法一实施例中各个步骤的结构示意图。具体实施方式现有技术中的倒装LED芯片在工作时，其发出的光线一般会从衬底中透射出。但是，仍然会有一部分光线从远离衬底的方向，也就是倒装LED芯片的背面漏出或者被倒装LED芯片背面的材料层所吸收，这不利于增加形成的倒装LED芯片的透光率。为此，本专利技术提供一种倒装LED芯片及其形成方法，其中倒装LED芯片的形成方法包括以下步骤：提供衬底；在所述衬底上依次形成N型半导体层、有源层和P型半导体层；在所述P型半导体层以及有源层中形成露出部分N型半导体层的开口；在所述P型半导体层上形成P电极层；在所述开口中的N型半导体层上形成N电极层；在所述P型半导体层、P电极层、N型半导体层以及N电极层上覆盖绝缘反射层；在所述绝缘反射层中形成与所述P电极层电连接的P电极结构，以及与N电极层电连接的N电极结构。通过上述步骤，在衬底上形成倒装LED芯片的P电极层和N电极层之后，在衬底上覆盖绝缘反射层，也就是说在形成的P电极层、P型半导体层、N电极层以及N型半导体层上形成绝缘反射层。在后续步骤中，所述P电极结构以及N电极结构将形成于所述绝缘反射层中，也就是说，所述绝缘反射层起到了电学隔离P电极结构以及N电极结构的作用。同时，所述绝缘反射层位于所述有源层上方，在本专利技术的倒装LED芯片工作时，所述有源层朝远离所述衬底的方向发出的光线将被所述绝缘反射层反射，进而从衬底透出。也就是说，所述绝缘反射层还起到反射光线至衬底的作用，这有利于增加本专利技术的倒装LED芯片的透光率。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种倒装LED芯片的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底；在所述衬底上依次形成N型半导体层、有源层和P型半导体层；在所述P型半导体层以及有源层中形成露出部分N型半导体层的开口；在所述P型半导体层上形成P电极层；在所述开口中的N型半导体层上形成N电极层；在所述P型半导体层、P电极层、N型半导体层以及N电极层上覆盖绝缘反射层；在所述绝缘反射层中形成与所述P电极层电连接的P电极结构，以及与N电极层电连接的N电极结构。

【技术特征摘要】
1.一种倒装LED芯片的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底；在所述衬底上依次形成N型半导体层、有源层和P型半导体层；在所述P型半导体层以及有源层中形成露出部分N型半导体层的开口；在所述P型半导体层上形成P电极层；在所述开口中的N型半导体层上形成N电极层；在所述P型半导体层、P电极层、N型半导体层以及N电极层上覆盖绝缘反射层；在所述绝缘反射层中形成与所述P电极层电连接的P电极结构，以及与N电极层电连接的N电极结构。2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，形成开口的步骤之后，形成P电极层的步骤之前，所述形成方法还包括：在所述P型半导体层上形成功函数大于所述P型半导体层功函数的透明导电层；形成P电极层的步骤包括：在所述透明导电层上形成功函数大于所述透明导电层功函数的P电极层。3.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，所述透明导电层的材料为氧化铟锡或者氧化锌。4.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，形成P电极层的步骤之后，覆盖绝缘反射层的步骤之前，所述形成方法还包括：在所述P电极层的表面以及侧壁形成导电保护层；覆盖绝缘反射层的步骤包括：在所述导电保护层上形成所述绝缘反射层。5.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，覆盖绝缘反射层的步骤包括：覆盖DBR反射层或者ODR反射层。6.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，覆盖绝缘反射层的步骤包括：
\t形成厚度范围在1～5微米的绝缘反射层。7.如权利要求5所述的形成方法，其特征在于，覆盖绝缘反射层的步骤包括：依次形成多个双层结构，所述双层结构包括依次形成的第一反射层和第二反射层，所述第二反射层的折射率低于所述第一反射层的折射率。8.如权利要求7所述的形成方法，其特征在于，覆盖绝缘反射层的步骤包括：依次形成5～30层双层结构以构成所述DBR反射层或者ODR反射层。9.如权利要求8所述的形成方法，其特征在于，覆盖绝缘反射层的步骤包括：依次形成14～16层双层结构以构成所述DBR反射层；或者，依次形成5～8层双层结构，并在所述5～8层双层结构表面形成金属反射层，以构成所述ODR反射层。10.如权利要求7所述的形成方法，其特征在于，所述第一反射层的材料为氧化钛，所述第二反射层的材料为二氧化硅。11.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，采用反应等离子沉积...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱秀山，徐慧文，李智勇，朱广敏，余婷婷，张宇，李起鸣，
申请(专利权)人：映瑞光电科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31