一种薄膜倒装LED芯片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种薄膜倒装LED芯片，包括LED晶圆，所述LED晶圆包括第一半导体层，依次设于第一半导体层上的有源层、第二半导体层、反射层和第一钝化层，设于第一钝化层表面及延伸至第一半导体层上的第一电极，贯穿第一钝化层并设置在反射层上的第二电极，第一电极和第二电极相互绝缘；依次设于LED晶圆上的第二钝化层、第一键合层、第二键合层和硅基底；第一焊盘，所述第一焊盘贯穿硅基底、第二键合层、第一键合层和第二钝化层，并与第一电极导电连接；第二焊盘，所述第二焊盘贯穿硅基底、第二键合层、第一键合层和第二钝化层，并与第二电极导电连接。本实用新型专利技术的薄膜倒装LED芯片，不仅提高芯片的外量子效率，同时使芯片电流分布均匀。

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜倒装LED芯片
本技术涉及发光二极管
，尤其涉及一种薄膜倒装LED芯片。
技术介绍
LED(LightEmittingDiode，发光二极管)是一种利用载流子复合时释放能量形成发光的半导体器件，LED芯片具有耗电低、色度纯、寿命长、体积小、响应时间快、节能环保等诸多优势。现有的LED芯片主要包括正装LED芯片、倒装LED芯片和垂直LED芯片。与正装LED芯片和垂直LED芯片相比，倒装LED芯片具有免打线封装、散热更好、耐大电流冲击、外量子效率更高的优势。现有的倒装LED芯片一般在蓝宝石衬底上形成外延层和电极，然后将芯片焊接在基板上，而外延层发出的光从衬底一侧发出。但是，部分由外延层发出的光会被衬底吸收，从而降低LED芯片的外量子效率。现有的方法是将倒装LED芯片通过键合的方式固定在硅基板上，然后将蓝宝石衬底进行玻璃。公开号为CN107910406A的专利公开了一种薄膜结构的LED芯片及其制造方法，其制造方法包括：在晶圆表面制作芯片键合电极层，芯片键合电极层通过浅槽与N-GaN层连接；将晶圆与蒸镀有键合层的硅基板键合，硅基板的一表面蒸镀硅基板下电极层，硅基板的另一表面蒸镀硅基板键合电极层，将芯片键合电极层与硅基板键合电极层进行键合；将蓝宝石衬底剥离，在剥离面进行刻蚀形成开口，开口由N-GaN层的表面延伸至反射层；在上述步骤得到的开口处制作芯片正极焊盘层。上述专利在剥离面进行刻蚀，从而形成由N-GaN层的表面延伸至反射层的开口，并在反射层上形成正极焊盘，而位于硅基板下表面的电极即作为负极焊盘，其中，正极焊盘和负极焊盘的面积相差较大，容易导致芯片的电流分布不均，此外，电流需要从反射层经过硅基板、键合层等结构，才能激发MQW量子阱发光，从而提高了芯片的热阻。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提供一种薄膜倒装LED芯片，提高芯片的外量子效率，同时使芯片电流分布均匀。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种薄膜倒装LED芯片，其特征在于，包括：LED晶圆，所述LED晶圆包括第一半导体层，依次设于第一半导体层上的有源层、第二半导体层、反射层和第一钝化层，设于第一钝化层表面及延伸至第一半导体层上的第一电极，贯穿第一钝化层并设置在反射层上的第二电极，第一电极和第二电极相互绝缘；依次设于LED晶圆上的第二钝化层、第一键合层、第二键合层和硅基底；第一焊盘，所述第一焊盘贯穿硅基底、第二键合层、第一键合层和第二钝化层，并与第一电极导电连接；第二焊盘，所述第二焊盘贯穿硅基底、第二键合层、第一键合层和第二钝化层，并与第二电极导电连接；设置在硅基底表面、第一焊盘和第二焊盘侧壁的第三钝化层。作为上述方案的改进，第一焊盘和第二焊盘的直径右上往下递减。作为上述方案的改进，位于第一钝化层上的第一电极与第二电极的高度相等。作为上述方案的改进，位于第一钝化层上的第一电极的面积小于第一钝化层的面积。作为上述方案的改进，所述LED晶圆还包括设于第二半导体层和反射层之间的透明导电层。作为上述方案的改进，所述LED晶圆还包括设于所述LED晶圆还包括设于反射层上的金属阻挡层。作为上述方案的改进，金属阻挡层覆盖在所述反射层的表面及两侧，并延伸覆盖在透明导电层的两侧。作为上述方案的改进，所述硅基底的面积等于衬底的面积。作为上述方案的改进，所述硅基底为不导电硅片。实施本技术，具有如下有益效果：1、本技术提供了一种薄膜倒装LED芯片，对第一电极的结构进行了优化，将第一电极设置在第一钝化层的预设表面并延伸至第一半导体层上，与第一半导体层电连接，使得芯片的电流分布更加均匀，减短电流的流动路径，便于将第一电极引出与第一焊盘进行导电连接。2、为了配合对第一电极的结构进行优化，本技术通过第一钝化层和第二钝化层的相互配合，使得第一电极和第二电极相互绝缘，并使得第一键合层能够设置在LED晶圆上。3、第一焊盘和第二焊盘的直径右上往下递减，仅可以减少对各层结构的损伤，还可以减少形成焊盘的材料，降低成本。附图说明图1是本技术一种薄膜倒装LED芯片的结构示意图；图2是本技术另一实施例的一种薄膜倒装LED芯片的结构示意图；图3是本技术一种薄膜倒装LED芯片的制作流程图；图4是本技术LED晶圆的制作流程图；图5是本技术对LED半成品进行刻蚀的流程图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。参见图1，本技术提供了一种薄膜倒装LED芯片，包括：LED晶圆，所述LED晶圆包括第一半导体层21，依次设于第一半导体层21上的有源层22、第二半导体层23、反射层40和第一钝化层50，设于第一钝化层50表面及延伸至第一半导体层21上的第一电极24，贯穿第一钝化层50并设置在反射层30上的第二电极25，第一电极24和第二电极25相互绝缘；依次设于LED晶圆上的第二钝化层60、第一键合层71、第二键合层72和硅基底80；第一焊盘91，所述第一焊盘91贯穿硅基底80、第二键合层72、第一键合层71和第二钝化层60，并与第一电极24导电连接；第二焊盘92，所述第二焊盘92贯穿硅基底80、第二键合层72、第一键合层71和第二钝化层60，并与第二电极25导电连接；设置在硅基底80表面、第一焊盘91和第二焊盘92侧壁的第三钝化层90。第一半导体层21和第二半导体层23均为氮化镓基半导体层，有源层22为氮化镓基有源层。此外，本申请其他实施例提供的第一半导体层21、第二半导体层23和有源层22的材质还可以为其他材质，对此本申请不做具体限制。其中，第一半导体层21可以为N型半导体层，则第二半导体层23为P型半导体层；或者，第一半导体层21为P型半导体层，而第二半导体层23为N型半导体层，对于第一半导体层21和第二半导体层23的导电类型，需要根据实际应用进行设计，对此本申请不做具体限制。需要说明的是，本技术对第一电极的结构进行了优化，将第一电极24引出与第一焊盘91进行导电连接，所述第一电极24设置在第一钝化层50的预设表面并延伸至第一半导体层21上，与第一半导体层21电连接，使得芯片的电流分布更加均匀，减短电流的流动路径，便于将第一电极引出与第一焊盘进行导电连接。现有的第一电极直接在第一半导体层形成，在将倒装芯片焊接在基板上时，与第一电极连接的焊盘需要贯穿多层结构，才能将第一电极引出来。或者，增加第一电极的厚度，直接将第一电极裸露出来，但是，这样会增加芯片的成本和增加芯片的电压，且第一电极容易与其他结构发生接触而产生短路。其中，第一电极24在第一钝化层50上的面积小于第一钝化层50的面积。优选的，在第一钝化层50上的第一电极24与第二电极25的高度相等，这样便于后续与第一焊盘91和第二焊盘92形成连接。其中，所述第二钝化层60覆盖在第一电极24、第二电极25和第一钝化层50表面，第二钝化层60进一步将第一电极24和第二电极25进行绝缘，防止第一电极24和第二电极25发生电连接；其次，第二钝化层60还用于将第一电极24、第二电极25和第一键合层70绝缘起来，以使得第一键合层70能够设置在LED晶圆上。第三钝化层90用于保护第一焊盘91和第二焊盘92，防止焊盘在焊接时发生掉落，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜倒装LED芯片，其特征在于，包括：LED晶圆，所述LED晶圆包括第一半导体层，依次设于第一半导体层上的有源层、第二半导体层、反射层和第一钝化层，设于第一钝化层表面及延伸至第一半导体层上的第一电极，贯穿第一钝化层并设置在反射层上的第二电极，第一电极和第二电极相互绝缘；依次设于LED晶圆上的第二钝化层、第一键合层、第二键合层和硅基底；第一焊盘，所述第一焊盘贯穿硅基底、第二键合层、第一键合层和第二钝化层，并与第一电极导电连接；第二焊盘，所述第二焊盘贯穿硅基底、第二键合层、第一键合层和第二钝化层，并与第二电极导电连接；设置在硅基底表面、第一焊盘和第二焊盘侧壁的第三钝化层。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜倒装LED芯片，其特征在于，包括：LED晶圆，所述LED晶圆包括第一半导体层，依次设于第一半导体层上的有源层、第二半导体层、反射层和第一钝化层，设于第一钝化层表面及延伸至第一半导体层上的第一电极，贯穿第一钝化层并设置在反射层上的第二电极，第一电极和第二电极相互绝缘；依次设于LED晶圆上的第二钝化层、第一键合层、第二键合层和硅基底；第一焊盘，所述第一焊盘贯穿硅基底、第二键合层、第一键合层和第二钝化层，并与第一电极导电连接；第二焊盘，所述第二焊盘贯穿硅基底、第二键合层、第一键合层和第二钝化层，并与第二电极导电连接；设置在硅基底表面、第一焊盘和第二焊盘侧壁的第三钝化层。2.根据权利要求1所述的薄膜倒装LED芯片，其特征在于，第一焊盘和第二焊盘的直径右上往下递减。3.根据权利要求1所述的薄...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兵，
申请(专利权)人：佛山市国星半导体技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44