一種倒裝led芯片的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種倒裝LED芯片，采用形成有第一通孔和第二通孔的DBR反射層，第一基板上的第一焊盤通過第一金屬功能層、第一通孔以及P型半導(dǎo)體層上的接觸層與P型半導(dǎo)體層電連接，第二基板上的第二焊盤通過第二金屬功能層、第二通孔以及凹槽中的接觸層與N型半導(dǎo)體層電連接，無需采用貴重金屬銀做鏡面反射層，并且與銀相比DBR更穩(wěn)定，采用DBR反射層代替銀省去了鈍化層、阻擋層、保護(hù)層等繁瑣的工藝步驟，在解決了芯片制造端的技術(shù)難題的同時降低了LED的生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種倒裝LED芯片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于半導(dǎo)體光電芯片制造領(lǐng)域，尤其涉及一種倒裝LED芯片。

【背景技術(shù)】
[0002]自從20世紀(jì)90年代初商業(yè)化以來，經(jīng)過二十幾年的發(fā)展，GaN基LED已被廣泛應(yīng)用于戶內(nèi)外顯示屏、投影顯示用照明光源、背光源、景觀亮化照明、廣告、交通指示等領(lǐng)域，并被譽為二十一世紀(jì)最有競爭力的新一代固體光源。然而對于半導(dǎo)體發(fā)光器件LED來說，要代替?zhèn)鹘y(tǒng)光源，進(jìn)入高端照明領(lǐng)域，必須同時解決三個問題:一是要解決發(fā)光亮度提升問題，二是要解決散熱問題，三是要解決生產(chǎn)成本的降低問題。
[0003]近年來，在政府各種政策的激勵和推動下，各種為提高LED發(fā)光亮度的技術(shù)應(yīng)運而生，例如圖形化襯底技術(shù)、高壓芯片、垂直結(jié)構(gòu)、DBR技術(shù)等。
[0004]其中圖形化襯底技術(shù)最具成效，在2010年到2012年間，前后出現(xiàn)的錐狀結(jié)構(gòu)的干法圖形化襯底和金字塔形狀的濕法圖形化襯底完全取代了表面平坦的藍(lán)寶石襯底成為LED芯片的主流襯底，使LED的晶體結(jié)構(gòu)和發(fā)光亮度都得到了革命性的提高。但是圖形化的襯底代替表面平坦的藍(lán)寶石襯底成為LED芯片的主流襯底無疑增加了 LED的生產(chǎn)成本，雖然所增加的成本隨著圖形化襯底制作技術(shù)水平的提高會慢慢降低，但卻無法完全消除。
[0005]隨著半導(dǎo)體集成技術(shù)的高速發(fā)展，一種稱為高壓芯片的LED結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生，此種結(jié)構(gòu)的LED —般是在外延層形成后，通過光刻刻蝕工藝形成隔離槽，再在隔離槽內(nèi)填充絕緣材料，最后在各絕緣分離的外延層上制作電極并形成串聯(lián)結(jié)構(gòu)；雖然這種結(jié)構(gòu)可以提高LED的發(fā)光亮度，但形成隔離槽、填充絕緣材料的工藝過程卻大大增加了芯片的制造成本，不僅如此，在一定程度上還降低了 LED芯片的可靠性，例如由于現(xiàn)有刻蝕均勻性達(dá)不到要求而導(dǎo)致的深槽刻蝕不干凈，會最終導(dǎo)致漏電，降低LED芯片的抗擊穿能力等。
[0006]無論是圖形化襯底技術(shù)還是高壓芯片都沒有很好地解決LED芯片的散熱問題，垂直結(jié)構(gòu)和倒裝芯片技術(shù)將正裝芯片倒裝焊接于一導(dǎo)電導(dǎo)熱性能良好的基板上，使得發(fā)熱比較集中的發(fā)光外延層更接近于散熱熱塵，使大部分熱量通過基板導(dǎo)出，而不是從散熱不良的藍(lán)寶石生長襯底導(dǎo)出，這在一定程度上緩解了 LED芯片的散熱問題。但垂直結(jié)構(gòu)和倒裝焊技術(shù)無疑再次增加了 LED芯片的生產(chǎn)成本，例如倒裝費用、貴重金屬鏡面反射層的費用等。
[0007]垂直結(jié)構(gòu)的LED芯片不需要刻蝕N區(qū)材料，這在一定程度上降低了 LED的部分生產(chǎn)成本，且與其它結(jié)構(gòu)的LED芯片的電流流動方式不同，它更適于大電流的注入，進(jìn)一步提高LED芯片的發(fā)光亮度。然而，和高壓芯片一樣，垂直結(jié)構(gòu)的LED也需要形成隔離槽，這又提高了 LED的生產(chǎn)成本，不僅如此，垂直結(jié)構(gòu)的芯片還需要剝離掉生長襯底，所以這再一次提高了 LED芯片的生產(chǎn)成本。與垂直結(jié)構(gòu)的LED相比，倒裝結(jié)構(gòu)的LED芯片在生產(chǎn)成本方面可能更占優(yōu)勢。
[0008]為了使LED盡早在照明領(lǐng)域扮演更重要的角色，一種能解決上述三個問題的LED結(jié)構(gòu)及其制作方法亟待研發(fā)。實用新型內(nèi)容
[0009]為解決上述問題，本實用新型提供了一種倒裝LED芯片。
[0010]本實用新型提供一種倒裝LED芯片，包括:
[0011]襯底，所述襯底包括第一區(qū)域、第二區(qū)域及所述第一區(qū)域和第二區(qū)域之間的第三區(qū)域；
[0012]形成于所述襯底的所有區(qū)域上的外延層，所述外延層包括依次形成于所述襯底上的N型半導(dǎo)體層、有源層和P型半導(dǎo)體層；
[0013]形成于所述外延層中的若干陣列排布的凹槽和凹槽通道，所述凹槽和凹槽通道暴露出所述N型半導(dǎo)體層，所述若干陣列排布的凹槽中同一行上的凹槽通過凹槽通道連通；
[0014]形成于所述P型半導(dǎo)體層的預(yù)定區(qū)域上的阻擋層；
[0015]形成于所述凹槽和凹槽通道側(cè)壁上的保護(hù)層；
[0016]形成于所述阻擋層及凹槽和凹槽通道中的接觸層，所述接觸層暴露保護(hù)層；
[0017]形成于所述接觸層及保護(hù)層上的DBR反射層，所述第一區(qū)域上的DBR反射層中形成有第一通孔，所述第一通孔暴露所述阻擋層上的接觸層，所述第二區(qū)域上的DBR反射層中形成有第二通孔，所述第二通孔暴露凹槽中的接觸層；
[0018]形成于DBR反射層上及第一通孔和第二通孔中的金屬功能層，所述金屬功能層包括位于所述第一區(qū)域上的第一金屬功能層及位于所述第二區(qū)域上的第二金屬功能層，所述第一金屬功能層與第二金屬功能層之間具有一與第三區(qū)域相對應(yīng)的間隙；以及
[0019]與所述襯底倒裝焊接的倒裝基板，所述倒裝基板包括第一基板、第二基板、設(shè)置于第一基板和第二基板之間用以絕緣隔離所述第一基板和第二基板的絕緣隔離固定板、設(shè)置于第一基板上的第一焊盤及設(shè)置于第二基板上的第二焊盤，所述第一金屬功能層對應(yīng)于所述第一基板，所述第二金屬功能層對應(yīng)于所述第二基板，所述緣隔離固定板插入所述第一金屬功能層與第二金屬功能層之間的間隙。
[0020]可選的，在所述的倒裝LED芯片中，所述保護(hù)層還延伸至所述P型半導(dǎo)體層的邊緣。
[0021]可選的，在所述的倒裝LED芯片中，所述阻擋層和保護(hù)層的材料為二氧化硅，所述接觸層的材料為ITO，所述DBR反射層為Si0、Si02、Ti02、Ti305氧化物材料中的至少兩種，按照λ/4n厚度交替生長所形成，生長周期為3-20個。所述第一金屬功能層和第二金屬功能層均包括層疊設(shè)置的金屬接觸層、金屬阻障層和金屬電極層，所述金屬接觸層的材料為鉻或鎳，所述金屬阻障層的材料為鈦或鎳，所述金屬電極層的材料為鋁。
[0022]本實用新型一種倒裝LED芯片具有以下有益效果:
[0023]1、本實用新型所提供的倒裝LED芯片制作方法采用DBR反射層，襯底的第一區(qū)域上的DBR反射層中形成有第一通孔，襯底的第二區(qū)域上的DBR反射層中形成有第二通孔，第一基板上的第一焊盤通過第一金屬功能層、第一通孔以及P型半導(dǎo)體層上的接觸層與P型半導(dǎo)體層電連接，第二基板上的第二焊盤通過第二金屬功能層、第二通孔以及凹槽中的接觸層與N型半導(dǎo)體層電連接，最終，第一焊盤與所有P型半導(dǎo)體層形成電連接，第二焊盤與所有N型半導(dǎo)體層形成電連接，避免了貴重金屬銀做鏡面反射層的使用，與銀相比，DBR更穩(wěn)定，所以采用形成有第一通孔和第二通孔的DBR反射層代替銀省去了鈍化層、阻擋層、保護(hù)層等繁瑣的工藝步驟，在解決了芯片制造端的技術(shù)難題的同時降低了 LED的生產(chǎn)成本；
[0024]2、本實用新型所提供的倒裝LED芯片制作方法在DBR反射層上設(shè)有價格便宜的金屬功能層，在解決亮度提升問題和散熱問題的同時降低了 LED的生產(chǎn)成本；
[0025]3、本實用新型形成倒裝芯片LED結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的高壓芯片和垂直結(jié)構(gòu)相比無需通過光刻刻蝕工藝進(jìn)行隔離槽的制作，更無須再用絕緣材料填充隔離槽。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]參照附圖，根據(jù)下面的詳細(xì)描述可以更加清楚地理解本實用新型。為了清楚起見，圖中各層的相對厚度及特定區(qū)的相對尺寸并沒有按比例繪制。在附圖中:
[0027]圖1是本實用新型一實施例中襯底的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2是本實用新型一實施例中形成外延層后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3A是本實用新型一實施例中形成凹槽后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3B是圖3A的俯視圖；
[0031]圖4A是本實用新型一實施例中形成阻擋層和保護(hù)層后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4B是圖4A的俯視圖；
[0033]圖5A是本實用新型一實施例中形成接觸層后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖5B是圖5A的俯視圖；
[0035]圖6是本實用新型一實施例中形成DBR反射層后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖7A是本實用新型一實施例中在DBR反射層中形成通孔后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖7B是圖7A的俯視圖；
[0038]圖7C是本實用新型一實施例中通孔的分布示意圖；
[0039]圖8是本實用新型一實施例中形成金屬功能層后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖
[0040]圖9是本實用新型一實施例中倒裝基板的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖10是本實用新型一實施例中倒裝焊接后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖11是本實用新型一實施例中倒裝LED芯片制作方法的流程示意圖。

【具體實施方式】
[0043]現(xiàn)在將參照附圖來詳細(xì)描述本實用新型的各種示例性實施例。
[0044]如圖11所示，本實用新型的倒裝LED芯片制作方法，包括如下步驟:
[0045]S1:提供一襯底，所述襯底包括第一區(qū)域、第二區(qū)域及位于第一區(qū)域和第二區(qū)域之間的第三區(qū)域；
[0046]S2:在所述襯底的所有區(qū)域上形成外延層，所述外延層包括依次形成于所述襯底上的N型半導(dǎo)體層、有源層和P型半導(dǎo)體層；
[0047]S3:在所述外延層上形成若干陣列排布的凹槽和凹槽通道，所述凹槽和凹槽通道暴露出N型半導(dǎo)體層，所述若干陣列排布的凹槽中同一行上的凹槽通過凹槽通道連通；
[0048]S4:在所述P型半導(dǎo)體層的預(yù)定區(qū)域上形成阻擋層，并同步在每個凹槽和凹槽通道的側(cè)壁上形成保護(hù)層；
[0049]S5:在所述阻擋層上及凹槽和凹槽通道中形成接觸層，所述接觸層暴露所述保護(hù)層；
[0050]S6:在所述接觸層及保護(hù)層上形成DBR反射層，所述第一區(qū)域上的DBR反射層中形成有第一通孔，所述第一通孔暴露所述阻擋層上的接觸層，所述第二區(qū)域上的DBR反射層中形成有第二通孔，所述第二通孔暴露所述凹槽中的接觸層；
[0051]S7:在所述DBR反射層上以及第一通孔和第二通孔中形成金屬功能層，所述金屬功能層包括位于所述第一區(qū)域上的第一金屬功能層及位于所述第二區(qū)域上的第二金屬功能層，所述第一金屬功能層與第二金屬功能層之間具有一與第三區(qū)域相對應(yīng)的間隙；
[0052]S8:提供一倒裝基板，所述倒裝基板包括第一基板、第二基板、設(shè)置于第一基板和第二基板之間用以絕緣隔離所述第一基板和第二基板的絕緣隔離固定板、設(shè)置于第一基板上的第一焊盤及設(shè)置于第二基板上的第二焊盤；
[0053]S9:將所述襯底倒裝焊接于所述倒裝基板上，所述第一金屬功能層對應(yīng)于所述第一基板，所述第二金屬功能層對應(yīng)于所述第二基板，所述緣隔離固定板插入所述第一金屬功能層與第二金屬功能層之間的間隙中，形成倒裝LED芯片。
[0054]下面結(jié)合圖1-11更詳細(xì)地說明本實用新型所提供的倒裝LED芯片制作方法。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。
[0055]如圖1所示，執(zhí)行步驟SI，提供一襯底1，所述襯底I包括第一區(qū)域11、第二區(qū)域12及位于第一區(qū)域11和第二區(qū)域12之間的第三區(qū)域13。所述襯底I優(yōu)選為藍(lán)寶石襯底，更優(yōu)選的，所述襯底I為圖形化的藍(lán)寶石襯底。
[0056]如圖2所示，執(zhí)行步驟S2，在所述襯底I上形成外延層2，所述外延層2包括依次形成于所述襯底I上的N型半導(dǎo)體層21、有源層22和P型半導(dǎo)體層23。當(dāng)然，在形成所述N型半導(dǎo)體層21之前還可以形成其他公知的膜層。
[0057]如圖3A和圖3B所示，執(zhí)行步驟S3，通過光刻刻蝕工藝在所述外延層2的預(yù)定區(qū)域一中形成若干凹槽3和凹槽通道3’，所述凹槽3和凹槽通道3’暴露出N型半導(dǎo)體層21，也就是說，所述凹槽3和凹槽通道3’的深度大于所述P型半導(dǎo)體層23和所述有源層22厚度的總和而小于所述外延層2的厚度，即凹槽3和凹槽通道3’內(nèi)的P型半導(dǎo)體層23和有源層22完全被去除，而N型半導(dǎo)體層21層被去除一部分。所述外延層2中若干凹槽3陣列分布，其中同一行上的若干凹槽3通過凹槽通道3’連通，圖3B僅示意性的表示兩行平行排列的凹槽，然而應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，所述凹槽3的分布形式并不局限于上圖。
[0058]如圖4A和圖4B所示，執(zhí)行步驟S4，通過沉積、光刻、刻蝕工藝在外延層2的預(yù)定區(qū)域二上形成阻擋層4，并同步在每個凹槽3的側(cè)壁上形成保護(hù)層5，優(yōu)選方案中，所述保護(hù)層5還延伸至P型半導(dǎo)體層23的邊緣。所述阻擋層4和保護(hù)層5的材料例如為二氧化硅。
[0059]如圖5A和圖5B所示，執(zhí)行步驟S5，通過蒸發(fā)、濺射或噴涂工藝在所述阻擋層4上及暴露的P型半導(dǎo)體層23上形成接觸層6，所述接觸層6的材料為ITO。具體地說，所述接觸層6包括位于所述阻擋層4上的第一接觸層61及位于所述凹槽3和凹槽通道3’中的第二接觸層62，所述保護(hù)層5則被暴露出來。
[0060]如圖6及圖7A-7C所示，執(zhí)行步驟S6，在所述接觸層6及保護(hù)層5上形成DBR反射層7，所述第一區(qū)域11上的DBR反射層7中形成有第一通孔71，所述第一通孔71暴露所述阻擋層4上的第一接觸層61，所述第二區(qū)域12上的DBR反射層7中形成有第二通孔72，所述第二通孔72暴露所述凹槽3中的第二接觸層62。
[0061]具體的，首先，通過蒸發(fā)、濺射或噴涂工藝在所述接觸層6上形成DBR反射層7。所述DBR反射層7為S1、Si02、Ti02、Ti305等氧化物材料中的至少兩種，按照λ /4η厚度交替生長所形成，生長周期為3-20個，其中λ為波長，η為折射系數(shù)。然后，通過光刻和蝕刻工藝對所述DBR反射層7進(jìn)行選擇性開孔，即在所述DBR反射層7中形成第一通孔71和第二通孔72，所述第一通孔71暴露所述阻擋層4上的第一接觸層61，所述第二通孔72暴露所述凹槽3中的第二接觸層62。圖7C是本實用新型一實施例中第一通孔71和第二通孔72的分布示意圖，可以理解的是，本實施例中所有剖面結(jié)構(gòu)均是沿俯視圖中ΑΑ’方向制得。
[0062]如圖8所示，執(zhí)行步驟S7，通過蒸發(fā)、濺射或噴涂工藝在所述DBR反射層7上形成金屬功能層8，所述金屬功能層包括位于所述第一區(qū)域11上的第一金屬功能層81及位于所述第二區(qū)域12上的第二金屬功能層82，所述第一金屬功能層81及第二金屬功能層82之間具有一間隙83，所述間隙83的位置與所述第三區(qū)域13的位置相對應(yīng)。進(jìn)一步的，所述第一金屬功能層81及第二金屬功能層82均包括層疊設(shè)置的金屬接觸層、金屬阻障層和金屬電極層，所述金屬接觸層的材料為鉻或鎳，所述金屬阻障層的材料為鈦或鎳，所述金屬電極層的材料為鋁。
[0063]如圖9所示，執(zhí)行步驟S8,提供一倒裝基板9，所述倒裝基板9包括絕緣分離的第一基板91和第二基板92、設(shè)置于第一基板91和第二基板92之間的絕緣隔離固定板93、設(shè)置于第一基板91的第一焊盤911和設(shè)置于第二基板92的第二焊盤921，所述絕緣隔離固定板93用于將所述第一基板91和第二基板92絕緣分離。
[0064]如圖10所示，執(zhí)行步驟S9，將上述襯底I倒裝焊接于所述倒裝基板9上，所述第一金屬功能層81對應(yīng)于所述第一基板91，所述第二金屬功能層82對應(yīng)于所述第二基板92，所述緣隔離固定板93插入至所述第一金屬功能層81及第二金屬功能層82之間的間隙83中，形成本實用新型所述的倒裝LED芯片。
[0065]優(yōu)選的，將上述襯底I倒裝焊接于所述倒裝基板9上之前，還可以在二者的接觸面分別形成粘合層，所述粘合層的材料為金。將上述襯底I倒裝焊接于所述倒裝基板9上之后，還包括將襯底I減薄的步驟。
[0066]如圖11所示，結(jié)合圖1至圖10，本實用新型還提供一種倒裝LED芯片，利用如上所述的方法形成，所述倒裝LED芯片包括:
[0067]襯底1，所述襯底I包括第一區(qū)域11、第二區(qū)域12及位于第一區(qū)域11和第二區(qū)域12之間的第三區(qū)域13 ；
[0068]形成于所述襯底I上的外延層2，所述外延層包括依次形成于所述襯底I上的N型半導(dǎo)體層21、有源層22和P型半導(dǎo)體層23 ；
[0069]形成于所述外延層2上的若干陣列排布的凹槽3和凹槽通道3’，所述凹槽3和凹槽通道3’暴露出N型半導(dǎo)體層21，所述若干陣列排布的凹槽中同一行上的凹槽3通過凹槽通道3’連通；
[0070]形成于所述P型半導(dǎo)體層23的預(yù)定區(qū)域上的阻擋層4 ;
[0071]形成于所述凹槽3和凹槽通道3’側(cè)壁上的保護(hù)層5 ;
[0072]形成于所述阻擋層4上及凹槽3和凹槽通道3’中的接觸層6，所述接觸層6暴露保護(hù)層5 ;
[0073]形成于所述接觸層6及保護(hù)層5上的DBR反射層7，所述第一區(qū)域11上的DBR反射層中形成有第一通孔71，所述第一通孔71暴露所述阻擋層4上的接觸層61，所述第二區(qū)域12上的DBR反射層中形成有第二通孔72，所述第二通孔72暴露所述凹槽3中的接觸層62 ；
[0074]形成于DBR反射層7上及第一通孔71和第二通孔72中的金屬功能層8，所述金屬功能層8包括位于所述第一區(qū)域11上的第一金屬功能層81及位于所述第二區(qū)域12上的第二金屬功能層82，所述第一金屬功能層81與第二金屬功能層82之間具有一與第三區(qū)域13相對應(yīng)的間隙83 ;以及
[0075]與所述襯底I倒裝焊接的倒裝基板9，所述倒裝基板9包括第一基板91、第二基板92、設(shè)置于第一基板91和第二基板92之間用以絕緣隔離所述第一基板91和第二基板92的絕緣隔離固定板93、設(shè)置于第一基板91上的第一焊盤911及設(shè)置于第二基板92上的第二焊盤921，所述第一金屬功能層81對應(yīng)于所述第一基板91，所述第二金屬功能層82對應(yīng)于所述第二基板92，所述緣隔離固定板93插入所述第一金屬功能層81與第二金屬功能層82之間的間隙83。
[0076]由上可知，第一區(qū)域11上的DBR反射層7中的第一通孔71位置與阻擋層4--
對應(yīng)，因而第一基板91上的第一焊盤911通過第一金屬功能層81、第一通孔71以及P型半導(dǎo)體層23上的接觸層61與P型半導(dǎo)體層23電連接，第二區(qū)域12上的DBR反射層7中的第二通孔72位置與凹槽3 —一對應(yīng)，因而第二基板92上的第二焊盤911通過第二金屬功能層82、第二通孔72以及凹槽3中的接觸層62與N型半導(dǎo)體層21電連接，最終，第一焊盤911與所有P型半導(dǎo)體層23形成電連接，第二焊盤921與所有N型半導(dǎo)體層21形成電連接。
[0077]其中，所述襯底I為藍(lán)寶石襯底，優(yōu)選為圖形化的藍(lán)寶石襯底；所述接觸層6的材料例如為ITO。所述DBR反射層7為S1、Si02、Ti02、Τ?305等氧化物材料中的至少兩種，按照λ/4n厚度交替生長所形成，生長周期為3-20個。所述第一金屬功能層81和第二金屬功能層82均包括層疊設(shè)置的金屬接觸層、金屬阻障層和金屬電極層，所述金屬接觸層的材料為鉻或鎳，所述金屬阻障層的材料為鈦或鎳，所述金屬電極層的材料為鋁。所述保護(hù)層5還延伸至P型半導(dǎo)體層23的邊緣。在所述倒裝基板9和所述金屬功能層8之間還設(shè)有粘合層(圖中未示出)，所述粘合層的材料為金。
[0078]綜上所述，采用形成有第一通孔和第二通孔的DBR反射層，第一基板上的第一焊盤通過第一金屬功能層、第一通孔以及P型半導(dǎo)體層上的接觸層與P型半導(dǎo)體層電連接，第二基板上的第二焊盤通過第二金屬功能層、第二通孔以及凹槽中的接觸層與N型半導(dǎo)體層電連接，無需采用貴重金屬銀做鏡面反射層，并且與銀相比DBR更穩(wěn)定，采用DBR反射層代替銀省去了鈍化層、阻擋層、保護(hù)層等繁瑣的工藝步驟，在解決了芯片制造端的技術(shù)難題的同時降低了 LED的生產(chǎn)成本；另外，本實用新型所提供的倒裝LED芯片制作方法在DBR反射層上設(shè)有價格便宜的金屬功能層，在解決亮度提升問題和散熱問題的同時降低了 LED的生產(chǎn)成本；總之，本實用新型形成倒裝芯片LED結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的高壓芯片和垂直結(jié)構(gòu)相比無需通過光刻刻蝕工藝進(jìn)行隔離槽的制作，更無須再用絕緣材料填充隔離槽，提升發(fā)光亮度、解決散熱問題的同時降低生產(chǎn)成本。
【權(quán)利要求】
1.一種倒裝LED芯片，包括: 襯底，所述襯底包括第一區(qū)域、第二區(qū)域及所述第一區(qū)域和第二區(qū)域之間的第三區(qū)域； 形成于所述襯底的所有區(qū)域上的外延層，所述外延層包括依次形成于所述襯底上的N型半導(dǎo)體層、有源層和P型半導(dǎo)體層； 形成于所述外延層中的若干陣列排布的凹槽和凹槽通道，所述凹槽和凹槽通道暴露出所述N型半導(dǎo)體層，所述若干陣列排布的凹槽中同一行上的凹槽通過凹槽通道連通； 形成于所述P型半導(dǎo)體層的預(yù)定區(qū)域上的阻擋層； 形成于所述凹槽和凹槽通道側(cè)壁上的保護(hù)層； 形成于所述阻擋層、凹槽和凹槽通道中的接觸層，所述接觸層暴露保護(hù)層； 形成于所述接觸層及保護(hù)層上的DBR反射層，所述第一區(qū)域上的DBR反射層中形成有第一通孔，所述第一通孔暴露所述阻擋層上的接觸層，所述第二區(qū)域上的DBR反射層中形成有第二通孔，所述第二通孔暴露凹槽中的接觸層； 形成于DBR反射層上及第一通孔和第二通孔中的金屬功能層，所述金屬功能層包括位于所述第一區(qū)域上的第一金屬功能層及位于所述第二區(qū)域上的第二金屬功能層，所述第一金屬功能層與第二金屬功能層之間具有一與第三區(qū)域相對應(yīng)的間隙；以及 與所述襯底倒裝焊接的倒裝基板，所述倒裝基板包括第一基板、第二基板、設(shè)置于第一基板和第二基板之間用以絕緣隔離所述第一基板和第二基板的絕緣隔離固定板、設(shè)置于第一基板上的第一焊盤及設(shè)置于第二基板上的第二焊盤，所述第一金屬功能層對應(yīng)于所述第一基板，所述第二金屬功能層對應(yīng)于所述第二基板，所述緣隔離固定板插入所述第一金屬功能層與第二金屬功能層之間的間隙。
2.如權(quán)利要求1所述的倒裝LED芯片，其特征在于，所述保護(hù)層還延伸至所述P型半導(dǎo)體層的邊緣。
3.如權(quán)利要求1或2所述的倒裝LED芯片，其特征在于，所述阻擋層和保護(hù)層的材料為二氧化硅，所述接觸層的材料為ITO。
4.如權(quán)利要求1或2所述的倒裝LED芯片，其特征在于，所述第一金屬功能層和第二金屬功能層均包括層疊設(shè)置的金屬接觸層、金屬阻障層和金屬電極層，所述金屬接觸層的材料為鉻或鎳，所述金屬阻障層的材料為鈦或鎳，所述金屬電極層的材料為鋁。
【文檔編號】H01L33/62GK204216092SQ201420740155
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】張昊翔, 丁海生, 李東昇, 江忠永 申請人:杭州士蘭明芯科技有限公司