一种倒装发光二极管芯片及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种倒装发光二极管芯片及其制备方法，该倒装发光二极管芯片包括依次层叠的N型半导体层、有源发光层、P型半导体层、电流阻挡层、电流扩展层、布拉格反射层以及电流传输层，所述布拉格反射层包括P型布拉格反射部和N型布拉格反射部，电流传输层包括P型电流传输部和N型电流传输部，其中，所述P型布拉格反射部上开设有第一通孔，所述N型布拉格反射部上开设有第二通孔，所述第一通孔用于将所述P型电流传输部与所述电流扩展层电性连接，所述第二通孔用于所述N型电流传输部与所述N型半导体层电性连接，在不改变电流传输能力的情况下，减少电流传输层的吸光，从而提升了倒装发光二极管芯片亮度。光二极管芯片亮度。光二极管芯片亮度。

A flip chip of light emitting diode and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种倒装发光二极管芯片及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体器件领域，特别涉及一种倒装发光二极管芯片及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，LED产业迅速发展升级，以其节能、高效、可靠性高等诸多优势应用于普通照明、特种照明、植因照明、景观照明、户内显示、户外显示、背光显示、紫外消杀、紫外固化等场景，而LED芯片在其中发挥着巨大的作用。
[0003]目前，LED芯片结构主要分三种，最常见的是正装结构，其次是垂直结构和倒装结构。正装结构由于p，n电极在LED同一侧，容易出现电流拥挤以及热阻较高的现象，而垂直结构则可以很好的解决这两个问题，同时达到很高的电流密度和均匀度。未来灯具成本的降低除了材料成本，功率增大的同时，减少LED颗数显得尤为重要，垂直结构能够很好的满足这样的需求，这也导致垂直结构通常用于大功率LED应用领域，而正装技术一般应用于中小功率LED，另外，倒装技术也可以细分为两类，一类是在蓝宝石基础上倒装，蓝宝石衬底保留，利于散热，但是电流密度提升并不明显；另一类是采用倒装结构但剥离了衬底材料，可以实现电流密度的大幅度提升。
[0004]随着产业的发展，如何让倒装发光二极管芯片在不剥离衬底材料的情况下发光更亮，光效更高，成为我们无限追求的目标。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术提供了一种倒装发光二极管芯片及其制备方法，目的在于在倒装发光二极管芯片不剥离衬底材料的情况下，提升发光亮度。
[0006]根据本专利技术实施例当中的一种倒装发光二极管芯片，包括依次层叠的N型半导体层、有源发光层、P型半导体层、电流阻挡层、电流扩展层、布拉格反射层以及电流传输层，所述布拉格反射层包括P型布拉格反射部和N型布拉格反射部，电流传输层包括P型电流传输部和N型电流传输部，其中，所述P型布拉格反射部上开设有第一通孔，所述N型布拉格反射部上开设有第二通孔，所述第一通孔用于将所述P型电流传输部与所述电流扩展层电性连接，所述第二通孔用于所述N型电流传输部与所述N型半导体层电性连接。
[0007]优选地，所述倒装发光二极管芯片还包括衬底、缓冲层、绝缘保护层和键合金属层；
[0008]所述缓冲层、所述N型半导体层、所述有源发光层、所述P型半导体层、所述电流阻挡层、所述电流扩展层、所述布拉格反射层、所述电流传输层、所述绝缘保护层以及所述键合金属层依次层叠在所述衬底上。
[0009]优选地，所述电流扩展层为氧化铟锡层，所述电流扩展层的厚度为
[0010]优选地，所述布拉格反射层为低折射率层与高折射率层交替层叠的周期性结构，其中，所述低折射率层为SiO2层，所述高折射率层为Ti3O5层。
[0011]优选地，所述第一通孔和所述第二通孔的面积为20um2～1000um2。
[0012]优选地，所述第一通孔和所述第二通孔分别设置有多个，且相邻两个所述第一通孔之间的间隔为10μm～200μm，相邻两个所述第二通孔之间的间隔为10μm～200μm。
[0013]优选地，所述绝缘保护层包括P型绝缘保护部和N型绝缘保护部，所述键合金属层包括P型键合金属部和N型键合金属部，所述P型绝缘保护部上开设有第三通孔，所述N型绝缘保护部上开设有第四通孔，所述P型绝缘保护部与所述P型电流传输部通过所述第三通孔电性连接，所述N型绝缘保护部与所述N型电流传输部通过所述第四通孔电性连接。
[0014]优选地，所述倒装发光二极管芯片还开设有隔离槽，所述隔离槽的角度为30
°
～80
°
。
[0015]根据本专利技术实施例当中的一种倒装发光二极管芯片的制备方法，用于制备上述的倒装发光二极管芯片，所述制备方法包括：
[0016]提供一生长所需的衬底；
[0017]在所述衬底上依次外延生长缓冲层、N型半导体层、有源发光层、P型半导体层、电流阻挡层、电流扩展层、布拉格反射层、电流传输层、绝缘保护层以及键合金属层；
[0018]其中，在生长完所述布拉格反射层后，在所述布拉格反射层上刻蚀出第一通孔和第二通孔。
[0019]优选地，所述刻蚀出第一通孔和第二通孔的工艺为电感耦合等离子体刻蚀工艺。
[0020]与现有技术相比：本专利技术通过依次层叠的N型半导体层、有源发光层、P型半导体层、电流阻挡层、电流扩展层、布拉格反射层以及电流传输层，由于布拉格反射层包括P型布拉格反射部和N型布拉格反射部，且在P型布拉格反射部和N型布拉格反射部上分别开设有通孔，同时，将电流传输层置于布拉格反射层之上，使得电流传输层的P型电流传输部和N型电流传输部分别通过通孔与电流扩展层和N型半导体层电性连接，在不改变电流传输能力的情况下，减少电流传输层的吸光，从而提升了倒装发光二极管芯片亮度。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例一当中的倒装发光二极管芯片的结构示意图；
[0022]图2为本专利技术实施例一当中的倒装发光二极管芯片的俯视示意图；
[0023]图3为本专利技术实施例二当中的倒装发光二极管芯片的制备方法的流程图；
[0024]图4为本专利技术实施例四当中的倒装发光二极管芯片的俯视示意图；
[0025]图5为本专利技术实施例五当中的倒装发光二极管芯片的俯视示意图；
[0026]图6为本专利技术实施例五当中的倒装发光二极管芯片的结构示意图。
具体实施方式
[0027]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的若干实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。
[0028]需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、
“
右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0029]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0030]实施例一
[0031]请参阅图1和图2，图1为本专利技术实施例一中的倒装发光二极管芯片的结构示意图，图2为本专利技术实施例一当中的倒装发光二极管芯片的俯视示意图，其中，倒装发光二极管芯片包括衬底21、以及在衬底21上依次外延生长的缓冲层221、N型半导体层222、有源发光层223、P型半导体层224、电流阻挡层23、电流扩展层24、布拉格反射层25、电流传输层、绝缘保护层27以及键合金属层。
[0032]在本实施例当中，衬底21可以为蓝宝石衬底21，电流阻挡层23的材料可以为SiO2、SiN、Ti3O本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种倒装发光二极管芯片，其特征在于，包括依次层叠的N型半导体层、有源发光层、P型半导体层、电流阻挡层、电流扩展层、布拉格反射层以及电流传输层，所述布拉格反射层包括P型布拉格反射部和N型布拉格反射部，电流传输层包括P型电流传输部和N型电流传输部，其中，所述P型布拉格反射部上开设有第一通孔，所述N型布拉格反射部上开设有第二通孔，所述第一通孔用于将所述P型电流传输部与所述电流扩展层电性连接，所述第二通孔用于所述N型电流传输部与所述N型半导体层电性连接。2.根据权利要求1所述的倒装发光二极管芯片，其特征在于，所述倒装发光二极管芯片还包括衬底、缓冲层、绝缘保护层和键合金属层；所述缓冲层、所述N型半导体层、所述有源发光层、所述P型半导体层、所述电流阻挡层、所述电流扩展层、所述布拉格反射层、所述电流传输层、所述绝缘保护层以及所述键合金属层依次层叠在所述衬底上。3.根据权利要求1所述的倒装发光二极管芯片，其特征在于，所述电流扩展层为氧化铟锡层，所述电流扩展层的厚度为4.根据权利要求1所述的倒装发光二极管芯片，其特征在于，所述布拉格反射层为低折射率层与高折射率层交替层叠的周期性结构，其中，所述低折射率层为SiO2层，所述高折射率层为Ti3O5层。5.根据权利要求1所述的倒装发光二极管芯片，其特征在于，所述第一通孔和所述第二通孔的面积为20um2～1000um2。6.根据权利要求1所述的倒装发光二极管芯片，其特征在于，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文涛，张亚，简弘安，张星星，胡加辉，金从龙，顾伟，
申请(专利权)人：江西兆驰半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：