倒裝led芯片的制備方法及倒裝led芯片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種倒裝LED芯片的制備方法及倒裝LED芯片。本發(fā)明提供的方法，包括：在襯底上依次生長緩沖層、本征半導(dǎo)體層、N型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和P型半導(dǎo)體層，以形成外延層；去除部分P型半導(dǎo)體層和部分發(fā)光層，露出部分N型半導(dǎo)體層；在P型半導(dǎo)體層的表面依次形成透明導(dǎo)電層和DBR層；在DBR層的表面形成金屬反射層，并在DBR層和金屬反射層的相同位置形成通孔，以露出部分N型半導(dǎo)體層和部分透明導(dǎo)電層；在DBR層和金屬反射層的通孔上形成金屬導(dǎo)電層。本發(fā)明提供的方法解決了現(xiàn)有技術(shù)制備的倒裝LED芯片，由于金屬材料的性能限制，在制備金屬反射層時無法兼顧反射率和導(dǎo)電性的要求而導(dǎo)致反射效率降低的問題。
【專利說明】倒裝LED芯片的制備方法及倒裝LED芯片
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及芯片制造技術(shù)，尤其涉及一種倒裝LED芯片的制備方法及倒裝LED芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著發(fā)光二極管(Light Emitting D1de,簡稱:LED)技術(shù)的發(fā)展,LED芯片已廣泛應(yīng)用于照明、指示、顯示和背光源中，由于倒裝形式的LED芯片可以避免金屬電極對光的遮擋，通過襯底作為透光面提高了發(fā)光區(qū)面積，并且可以兼顧透光率和方阻的均衡等優(yōu)勢，已逐步替代傳統(tǒng)的正裝LED芯片。
[0003]目前的倒裝LED芯片，通常在外延面形成反射層，可以將外延層的光反射到襯底并射出，反射層的材料可以是反射率較高的金屬如銀(Ag)、鋁(Al)等，或者是由分布式布拉格反射鏡(Distributed Bragg Reflect1n,簡稱為:DBR)形成的非金屬反射層，或者是DBR和金屬材料的組合；以DBR和金屬材料的組合形式為例予以說明，可充分利用DBR的絕緣性能和金屬的導(dǎo)電性能進(jìn)行芯片設(shè)計；通常地，金屬反射層可以分別與透明導(dǎo)電層、夕卜延層形成歐姆接觸，因此，在金屬材料的選擇上就受到了很大的局限性，具體地，金屬反射層不但需要具備較高的反射率，還需要形成良好的歐姆接觸，即需要較高的導(dǎo)電性，舉例來說，通常利用鉻(Cr)、鈦(Ti)或鎳(Ni)，以及鋁(Al)或銀(Ag)等金屬形成的反射層，其中Cr、Ti或Ni用于電學(xué)接觸及黏附，Al或Ag用于反射光，但是Cr、Ti或Ni的加入大幅降低了金屬反射層的反射效果。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)制備的倒裝LED芯片，由于金屬材料的性能限制，在制備金屬反射層時無法兼顧反射率和導(dǎo)電性的要求，通常需要犧牲部分反射率而導(dǎo)致反射效率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種倒裝LED芯片的制備方法及倒裝LED芯片，以解決現(xiàn)有技術(shù)制備的倒裝LED芯片，由于金屬材料的性能限制，在制備金屬反射層時無法兼顧反射率和導(dǎo)電性的要求而導(dǎo)致反射效率降低的問題。
[0006]本發(fā)明提供一種倒裝LED芯片的制備方法，包括:
[0007]在襯底上依次生長緩沖層、本征半導(dǎo)體層、N型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和P型半導(dǎo)體層，以形成外延層；
[0008]去除部分P型半導(dǎo)體層和部分發(fā)光層，露出部分N型半導(dǎo)體層；
[0009]在所述P型半導(dǎo)體層的表面依次形成透明導(dǎo)電層和分布式布拉格反射鏡DBR層，其中，所述透明導(dǎo)電層覆蓋所述P型半導(dǎo)體層，所述DBR層覆蓋所述透明導(dǎo)電層、所述N型半導(dǎo)體層、所述發(fā)光層和所述P型半導(dǎo)體層；
[0010]在所述DBR層的表面形成金屬反射層，并在所述DBR層和所述金屬反射層的相同位置形成通孔，以露出部分N型半導(dǎo)體層和部分透明導(dǎo)電層；
[0011]在所述DBR層和所述金屬反射層的通孔上形成金屬導(dǎo)電層。[0012]如上所示的方法，其中，所述在所述DBR層的表面形成金屬反射層，并在所述DBR層和所述金屬反射層的相同位置形成通孔，包括:
[0013]在所述DBR層的表面直接形成所述金屬反射層；
[0014]在所述DBR層和所述金屬反射層上同時形成穿過所述金屬反射層和穿過所述DBR層的通孔。
[0015]如上所示的方法，其中，所述在所述DBR層的表面形成金屬反射層，并在所述DBR層和所述金屬反射層的相同位置形成通孔，包括:
[0016]在所述DBR層上形成通孔；
[0017]在所述DBR層的表面形成金屬反射層，并在所述DBR層的通孔位置形成所述金屬反射層上的通孔，其中，所述金屬反射層的覆蓋范圍不超出所述DBR層的覆蓋范圍。
[0018]如上所示的方法，其中，所述在所述DBR層的通孔位置形成所述金屬反射層上的通孔，包括:
[0019]在所述金屬反射層上形成通孔，所述通孔包括與所述DBR層的通孔位置相同的用于形成所述金屬導(dǎo)電層的通孔，以及用于將所述金屬反射層隔離成相互獨立的第一金屬反射層和第二金屬反射層的隔離孔；
[0020]其中，所述第一金屬反射層上的通孔位于所述N型半導(dǎo)體層之上，并使得部分N型半導(dǎo)體層露出，所述第二金屬反射層上的通孔位于所述透明導(dǎo)電層之上，并使得部分透明導(dǎo)電層露出。
[0021]如上所示的方法，其中，所述金屬反射層由單一材料形成；或者，
[0022]所述金屬反射層由多種材料依次形成的反射層、過渡層和屏障層疊加組成。
[0023]如上所示的方法，其中，所述在所述DBR層和所述金屬反射層的通孔上形成金屬導(dǎo)電層，包括:
[0024]在所述DBR層和所述金屬反射層的通孔上形成填充所述DBR層的通孔和填充所述金屬反射層的通孔的金屬導(dǎo)電層，所述金屬導(dǎo)電層在所述通孔的位置形成相互獨立的區(qū)域。
[0025]如上所示的方法，其中，所述金屬導(dǎo)電層包括第一金屬導(dǎo)電層和第二金屬導(dǎo)電層，所述第一金屬導(dǎo)電層位于第一金屬反射層上，所述第二金屬導(dǎo)電層位于第二金屬反射層上；則所述在所述DBR層和所述金屬反射層的通孔上形成金屬導(dǎo)電層，包括:
[0026]去除部分金屬反射層，使得所述第一金屬反射層上的通孔和所述第二金屬反射層上的通孔分別連通；
[0027]在所述DBR層和所述金屬反射層的通孔上形成分別連接所述第一金屬導(dǎo)電層和所述第二金屬導(dǎo)電層，其中，所述第一金屬導(dǎo)電層與所述第二金屬導(dǎo)電層相互獨立。
[0028]如上所示的方法，其中，還包括:在所述金屬反射層和所述金屬導(dǎo)電層上形成絕緣層，在所述絕緣層上形成露出部分金屬導(dǎo)電層的通孔；
[0029]在所述絕緣層的通孔上形成金屬電極層。
[0030]如上所示的方法，其中，所述絕緣層上的通孔至少包括兩個，其中，一個通孔位于所述第一金屬導(dǎo)電層上，另一個通孔位于所述第二金屬導(dǎo)電層上，分別設(shè)置在所述倒裝LED芯片的兩端；
[0031]所述金屬電極層包括覆蓋于所述第一金屬導(dǎo)電層上的第一金屬電極層和覆蓋于所述第二金屬導(dǎo)電層上的第二金屬電極層。
[0032]本發(fā)明提供還一種倒裝LED芯片，所述倒裝LED芯片采用本發(fā)明提供的倒裝LED芯片的制備方法制得。
[0033]本實施例所提供的倒裝LED芯片的制備方法及倒裝LED芯片，通過在襯底上形成由緩沖層、本征半導(dǎo)體層、N型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和P型半導(dǎo)體層所構(gòu)成的外延層，在去除部分P型半導(dǎo)體層和部分發(fā)光層，并露出部分N型半導(dǎo)體層后，在P型半導(dǎo)體層的表面依次形成透明導(dǎo)電層、DBR層和金屬反射層，并在DBR層和金屬反射層的相同位置形成通孔，以露出部分N型半導(dǎo)體層和部分透明導(dǎo)電層，進(jìn)而在該通孔的上形成金屬導(dǎo)電層，本實施例通過分別形成用于反射光的金屬反射層和用于歐姆接觸的金屬導(dǎo)電層所制備的倒裝LED芯片，解決了現(xiàn)有技術(shù)制備的倒裝LED芯片，由于金屬材料的性能限制，在制備金屬反射層時無法兼顧反射率和導(dǎo)電性的要求而導(dǎo)致反射效率降低的問題，提高了倒裝LED芯片的發(fā)光效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0035]圖1為本發(fā)明提供的一種倒裝LED芯片的制備方法的一個實施例的流程圖；
[0036]圖2為圖1所示實施例提供的一種倒裝LED芯片的制備方法的工藝過程的芯片結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖3為圖1所示實施例提供的一種倒裝LED芯片的制備方法的工藝過程的芯片結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖4為圖1所示實施例提供的一種倒裝LED芯片的制備方法的工藝過程的芯片結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖5為圖1所示實施例提供的一種倒裝LED芯片的制備方法的工藝過程的芯片結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖6為圖1所示實施例提供的一種倒裝LED芯片的制備方法的工藝過程的芯片結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖7為圖1所示實施例提供的一種倒裝LED芯片的金屬導(dǎo)電層的俯視圖；
[0042]圖8為本發(fā)明提供的一種倒裝LED芯片的制備方法的另一個實施例的流程圖；
[0043]圖9為圖8所示實施例提供的一種倒裝LED芯片的金屬導(dǎo)電層的俯視圖；
[0044]圖10為圖8所示實施例提供的一種倒裝LED芯片的制備方法的工藝過程的芯片結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0045]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0046]圖1為本發(fā)明提供的一種倒裝LED芯片的制備方法的一個實施例的流程圖。如圖1所示，本實施例的方法可以包括:
[0047]S110，在襯底上依次生長緩沖層、本征半導(dǎo)體層、N型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和P型半導(dǎo)體層，以形成外延層。
[0048]在芯片制備的過程中，通常使用半導(dǎo)體晶片作為襯底材料，本實施例在制備倒裝LED芯片時，以目前通常采用的藍(lán)寶石為襯底材料為例予以說明，如圖2所示，為圖1所示實施例提供的一種倒裝LED芯片的制備方法的工藝過程的芯片結(jié)構(gòu)示意圖，在該襯底100上依次生長緩沖層110、本征半導(dǎo)體層(圖中未示出)、N型半導(dǎo)體層120、發(fā)光層(圖中未示出)和P型半導(dǎo)體層130 ;本實施例提供所制備的倒裝LED芯片中，N型半導(dǎo)體層120例如可以是N型氮化鎵層，P型半導(dǎo)體層130例如可以是P型氮化鎵層。
[0049]需要說明的是，本發(fā)明實施例中本征半導(dǎo)體層和發(fā)光層均為倒裝LED芯片制備過程中的常規(guī)工藝層，因此，在本發(fā)明以下各實施例所提供的工藝過程的芯片結(jié)構(gòu)示意圖中均未出。
[0050]S120，去除部分P型半導(dǎo)體層和部分發(fā)光層，露出部分N型半導(dǎo)體層。
[0051]倒裝LED芯片的制備即是要形成PN結(jié)，并且在P型區(qū)和N型區(qū)，即本實施例中的N型半導(dǎo)體層120和P型半導(dǎo)體層130上分別作金屬電極層，因此，在本實施例中，通過光刻工藝制作光刻膠掩膜圖形，進(jìn)而使用電感稱合等離子體(Inductively Couple Plasma,簡稱為:1CP)刻蝕設(shè)備對該掩膜圖形上預(yù)置的工藝窗口圖形中的P型半導(dǎo)體層130和發(fā)光層進(jìn)行選擇性刻蝕，以露出部分N型半導(dǎo)體層120，即掩膜圖形上預(yù)置的工藝窗口圖形位置的N型半導(dǎo)體層120，如圖3所示，為圖1所示實施例提供的一種倒裝LED芯片的制備方法的工藝過程的芯片結(jié)構(gòu)示意圖。
[0052]S130，在P型半導(dǎo)體層的表面依次形成透明導(dǎo)電層和DBR層，其中，該透明導(dǎo)電層覆蓋該P型半導(dǎo)體層，該DBR層覆蓋該透明導(dǎo)電層、該N型半導(dǎo)體層、該發(fā)光層和該P型半導(dǎo)體層。
[0053]在本實施例中，可以采用蒸鍍或濺鍍的方式形成在上述圖3所示結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上生長透明導(dǎo)電層140,該透明導(dǎo)電層140的材料例如可為納米銦錫(Indium Tin Oxides,簡稱為:ΙΤ0)、氧化銦(InO)、氧化錫(SnO)、三氧化二砷(As2O3,簡稱為:ΑΤ0)、氧化鋅(ZnO)、磷化鎵(GaP)或其組合，并通過光刻工藝制作光刻膠掩膜圖形，進(jìn)而通過刻蝕工藝形成預(yù)設(shè)的工藝窗口圖形，該透明導(dǎo)電層140覆蓋于P型半導(dǎo)體層130的上方，即刻蝕的工藝窗口為露出的N型半導(dǎo)體層120區(qū)域；類似地，采用通過蒸鍍或濺鍍的方式生長DBR反射層150，該DBR反射層150的材料通常為氧化物，例如可以是氧化硅(S12)或氧化鈦(Ti3O5);具體地，該DBR層150覆蓋在該透明導(dǎo)電層140、該N型半導(dǎo)體層120、該發(fā)光層和該P型半導(dǎo)體層130上，由于在上述工藝中去除了 P型半導(dǎo)體層130、部分發(fā)光層和部分N型半導(dǎo)體層120，因此，該DBR反射層150可以完全包覆住由N型半導(dǎo)體層120、發(fā)光層P型半導(dǎo)體層130所形成的側(cè)壁；如圖4所示，為圖1所示實施例提供的一種倒裝LED芯片的制備方法的工藝過程的芯片結(jié)構(gòu)示意圖。
[0054]需要說明的是，本實施例中不同工藝步驟中的掩膜圖形上預(yù)置的工藝窗口圖形通常是不同的，是根據(jù)需要制備的倒裝LED芯片的結(jié)構(gòu)確定的，在進(jìn)行工藝生產(chǎn)前已預(yù)先制備該掩膜圖形。
[0055]S140，在DBR層的表面形成金屬反射層，并在該DBR層和該金屬反射層的相同位置形成通孔，以露出部分N型半導(dǎo)體層和部分透明導(dǎo)電層。
[0056]在本實施例中，類似地，通過光刻工藝制作光刻膠掩膜圖形，進(jìn)而通過等離子刻蝕、化學(xué)腐蝕或剝離等方式去除上述掩膜圖形上預(yù)置的工藝窗口圖形，以露出部分透明導(dǎo)電層140和部分N型半導(dǎo)體層120 ;需要說明的是，該露出的透明導(dǎo)電層140位于P型半導(dǎo)體層130的上方，用于形成P型區(qū)的歐姆接觸層，該露出的N型半導(dǎo)體層120用于形成N型區(qū)的歐姆接觸層，如圖5所示，為圖1所示實施例提供的一種倒裝LED芯片的制備方法的工藝過程的芯片結(jié)構(gòu)示意圖。
[0057]通過本實施例方法所制備的倒裝LED芯片，其中，DBR層150上形成的金屬反射層160用于將外延層的光反射回去并通過藍(lán)寶石襯底射出，該金屬反射層160的材料直接影響倒裝LED芯片的出光效率；舉例來說，該金屬反射層160可以由單一材料制備而成；也可以由多種材料依次形成的反射層、過渡層和屏障層疊加組成，在具體實現(xiàn)中，反射層可以由反射率較高的金屬構(gòu)成，例如可以是Al或Ag，當(dāng)反射層的厚度大于或等于1000A時，可具備較佳的反射效果，過渡層可由Cr、銠(Rh)、Ti等金屬材料形成，負(fù)責(zé)增強反射層與屏障層之間的粘附性的作用，由于其位于反射層之上，并不阻礙反射層對光線之反射效果，由于構(gòu)成反射層的Al、Ag等金屬具有活潑的化學(xué)性質(zhì)，在溫度和電流的作用下容易發(fā)生材料的遷移，因此，屏障層可由化學(xué)性質(zhì)和熱性質(zhì)不活潑的金屬或非金屬氧化物構(gòu)成，通過設(shè)置屏障層可以保護(hù)反射層在后續(xù)的加工中不容易被腐蝕或氧化，并且可阻礙電子遷移的發(fā)生，有效避免芯片的漏電。
[0058]S150,在DBR層和金屬反射層的通孔上形成金屬導(dǎo)電層。
[0059]以目前通常使用的DBR和金屬材料的組合形成的金屬反射層為例予以說明，該工藝的具體方式為:在DBR層上形成的金屬層不僅需要對外延層的光進(jìn)行反射，還需要形成歐姆接觸，因此，在金屬材料的選取上就受到了很大的限制；具體地，金屬反射層不但需要具備較高的反射率，還需要形成良好的歐姆接觸，即要較高的導(dǎo)電性，舉例來說，在波長470?520nm范圍內(nèi)，Ag膜和Al膜的最佳反射率分別為接近95%和84%，但是Ag和Al的導(dǎo)電性較低，不易形成優(yōu)良的歐姆接觸，現(xiàn)有技術(shù)提供的方案在解決這個問題時，通過采用可以形成較好的歐姆接觸的金屬，例如Cr、Ti或Ni作為底層金屬，進(jìn)而在該底層金屬上鍍反射金屬，例如可以采用Cr、Ti或Ni作為底層金屬，并采用Al或Ag作為反射層金屬，通過該方案形成的金屬反射層雖然可以綜合考慮對反射率和導(dǎo)電性這兩個性能指標(biāo)的要求，但是Cr、Ti或Ni的加入仍然會大幅地降低金屬反射層的反射效果。
[0060]在本實施例中，通過在DBR層150和金屬反射層160的通孔上形成金屬導(dǎo)電層170，以完成分別制備的金屬導(dǎo)電層170與金屬反射層160，因此，形成該金屬反射層160和形成該金屬導(dǎo)電層170的材料，可以分別采用滿足所屬層次性能需求的材料；舉例來說，可以采用反射率較高的Ag或Al制備金屬反射層160中的反射層，在施加單一反射層金屬后，還可以増鍍Cr或Ti形成過度層，以保證金屬反射層160的粘附性和化學(xué)穩(wěn)定性，并進(jìn)一步増鍍Au形成屏蔽層，通過該反射層、過渡層和屏蔽層同時組成金屬反射層160 ;在本實施例的另一種實現(xiàn)方式中，在施加單一反射層金屬后，可以増鍍氧化物或硅化物，例如Si02、T12, S1Nx, SiNx或其組合材料形成屏障層，由于該屏蔽層通過氧化物或硅化物形成，因此本實施例中的金屬反射層160可以僅包括反射層和屏蔽層；并采用導(dǎo)電性能優(yōu)良的金屬材料制備金屬導(dǎo)電層170，本實施例采用分別制備金屬反射層160和金屬導(dǎo)電層170的工藝方式，金屬材料的選取可以分別滿足反射率和導(dǎo)電性的需要。
[0061]進(jìn)一步地，本實施例提供的方法中S160可以包括:在DBR層150和金屬反射層160的通孔上形成填充DBR層150的通孔和填充金屬反射層160的通孔的金屬導(dǎo)電層170 ;可選地，該金屬導(dǎo)電層170在通孔的位置形成相互獨立的區(qū)域；由于在DBR層150和金屬反射層160上形成的通孔是重疊的，具體地，填充了露出部分N型半導(dǎo)體層120位置的通孔的金屬導(dǎo)電層170用于形成N型區(qū)的歐姆接觸，填充了露出部分透明導(dǎo)電層140位置的通孔的金屬導(dǎo)電層170用于形成P型區(qū)的歐姆接觸，本實施例中的金屬導(dǎo)電層170可以為在DBR層150和金屬反射層160上的通孔位置相互獨立的金屬填充層，如圖6所示，為圖1所示實施例提供的一種倒裝LED芯片的制備方法的工藝過程的芯片結(jié)構(gòu)示意圖，如圖7所示，為圖1所示實施例提供的一種倒裝LED芯片的金屬導(dǎo)電層的俯視圖，圖7僅示出的金屬導(dǎo)電層170下方的金屬反射層160，通常地，金屬反射層160可以分為位于N型半導(dǎo)體層120上方和位于透明導(dǎo)電層140上方相互獨立的區(qū)域，N型半導(dǎo)體層120和透明導(dǎo)電層140上方的金屬反射層160被設(shè)置的隔離孔163分開。
[0062]本實施例所提供的倒裝LED芯片的制備方法，通過在襯底上形成由緩沖層、本征半導(dǎo)體層、N型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和P型半導(dǎo)體層所構(gòu)成的外延層，在去除部分P型半導(dǎo)體層和部分發(fā)光層，并露出部分N型半導(dǎo)體層后，在P型半導(dǎo)體層的表面依次形成透明導(dǎo)電層、DBR層和金屬反射層，并在DBR層和金屬反射層的相同位置形成通孔，以露出部分N型半導(dǎo)體層和部分透明導(dǎo)電層，進(jìn)而在該通孔的上形成金屬導(dǎo)電層，本實施例通過分別形成用于反射光的金屬反射層和用于歐姆接觸的金屬導(dǎo)電層所制備的倒裝LED芯片，解決了現(xiàn)有技術(shù)制備的倒裝LED芯片，由于金屬材料的性能限制，在制備金屬反射層時無法兼顧反射率和導(dǎo)電性的要求而導(dǎo)致反射效率降低的問題，提高了倒裝LED芯片的發(fā)光效率。
[0063]可選地,在本實施例的一種實現(xiàn)方式中，S140可以包括:在DBR層150的表面直接形成金屬反射層160 ;并在DBR層150和金屬反射層160上同時形成穿過該金屬反射層160和穿過該DBR層150的通孔。在本實施中，具體通過一次光刻和刻蝕形成用于填充金屬導(dǎo)電層170的通孔，該方式可以節(jié)省倒裝LED芯片的制作工序，降低制作成本。
[0064]圖8為本發(fā)明提供的一種倒裝LED芯片的制備方法的另一個實施例的流程圖。在上述實施例的另一種可能實現(xiàn)方式中，S140可以包括:S141，在DBR層上形成通孔；S142，在DBR層的表面形成金屬反射層，并在該DBR層的通孔位置形成金屬反射層上的通孔，其中，該金屬反射層的覆蓋范圍不超出該DBR層的覆蓋范圍。在本實施中，通過兩次光刻和刻蝕工藝分別形成DBR層150上的通孔和金屬反射層160上的通孔，該方式較上述實施例來說，雖然增加了工藝層次，但是，通過不同的光刻層次制作的掩膜圖形，在形成通孔時，可以將金屬反射層160上通孔的直徑設(shè)計成大于等于DBR層150上通孔的直徑，以保證金屬反射層160的覆蓋范圍不超出DBR層150的覆蓋范圍，有利于防止倒裝LED芯片的漏電，提高芯片的使用效率。
[0065]進(jìn)一步地，在本實施例中，S142中在DBR層150的通孔位置形成金屬反射層160上的通孔的具體方式可以包括:在金屬反射層160上形成通孔，該通孔包括與DBR層150的通孔位置相同的用于形成金屬導(dǎo)電層170的通孔，以及用于將金屬反射層160隔離成相互獨立的第一金屬反射層161和第二金屬反射層162的隔離孔163 ;其中，第一金屬反射層161上的通孔位于N型半導(dǎo)體層120之上，并使得部分N型半導(dǎo)體層120露出，第二金屬反射層162上的通孔位于透明導(dǎo)電層140之上，并使得部分透明導(dǎo)電層140露出。如圖9所示，為圖8所示實施例提供的一種倒裝LED芯片的金屬導(dǎo)電層的俯視圖。
[0066]類似地，通過本實施例的方法所制備的倒裝LED芯片，金屬導(dǎo)電層170也可以包括第一金屬導(dǎo)電層171和第二金屬導(dǎo)電層172,具體地,第一金屬導(dǎo)電層171位于第一金屬反射層161上，第二金屬導(dǎo)電層171位于第二金屬反射層172上。在具體實現(xiàn)中，形成金屬導(dǎo)電層170的具體方式可以為:去除部分金屬反射層160，使得第一金屬反射層161上的通孔和第二金屬反射層162上的通孔分別連通；在DBR層150和金屬反射層160的通孔上形成分別連接第一金屬導(dǎo)電層171和第二金屬導(dǎo)電層172,其中,第一金屬導(dǎo)電層171與第二金屬導(dǎo)電層172相互獨立。
[0067]在本實施例中，第一金屬導(dǎo)電層171覆蓋在由DBR層150、第一金屬反射層161共同形成的通孔，并與第一半導(dǎo)體層120形成歐姆接觸；第二金屬導(dǎo)電層172覆蓋在由DBR層150、第二金屬反射層162共同形成的通孔，與透明導(dǎo)電層140形成歐姆接觸；由于金屬導(dǎo)電層170位于金屬反射層160之上，其本身的設(shè)計結(jié)構(gòu)并不影響金屬反射層170的反射效果，因此，本實施例將第一金屬導(dǎo)電層171和第二金屬導(dǎo)電層172設(shè)計為分別連續(xù)的布局結(jié)構(gòu)，有利于電流在金屬導(dǎo)電層170中均勻的傳導(dǎo)，金屬導(dǎo)電層170的材料可以為通常使用的電極材料，例如Cr、鉬(Pt)、Au、Ti和Al等金屬的組合。
[0068]需要說明的是，對于設(shè)計成在通孔位置上相互獨立的金屬導(dǎo)電層170的結(jié)構(gòu)，還是設(shè)計成分別連續(xù)布局的第一金屬導(dǎo)電層171和第二金屬導(dǎo)電層172的結(jié)構(gòu)，其選擇條件通?？梢詾?如果金屬反射層160的屏障層采用金屬材料，由于其導(dǎo)電性能良好，則金屬導(dǎo)電層170可設(shè)置為通孔位置上相互獨立的區(qū)域；如果屏障層采用絕緣氧化物材料，則可以設(shè)計為分別連續(xù)布局的第一金屬導(dǎo)電層171和第二金屬導(dǎo)電層172，以達(dá)到更好的導(dǎo)電效果O
[0069]更進(jìn)一步地，本實施例提供的方法還包括:S160，在金屬反射層160和金屬導(dǎo)電層170上形成絕緣層180，在該絕緣層180上形成露出部分金屬導(dǎo)電層170的通孔；S170，在絕緣層180的通孔上形成金屬電極層190。具體地，該絕緣層180上的通孔至少包括兩個，其中，一個通孔位于第一金屬導(dǎo)電層171上，另一個通孔位于第二金屬導(dǎo)電層172上；該金屬電極層190包括覆蓋于第一金屬導(dǎo)電層171上的第一金屬電極層191和覆蓋于第二金屬導(dǎo)電層172上的第二金屬電極層192,該第一金屬電極層191為倒裝LED芯片的N極管腳,該第二金屬電極層192為倒裝LED芯片的P極管腳；優(yōu)選地，絕緣層180上的兩個通孔可以分別設(shè)置在倒裝LED芯片的兩端，即第一金屬電極層191和第二金屬電極層192分別布置于該倒裝LED芯片的兩端；如圖10所示，為圖8所示實施例提供的一種倒裝LED芯片的制備方法的工藝過程的芯片結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例在具體實現(xiàn)中，絕緣層180可以通過常規(guī)的氣相沉積或者蒸鍍方式形成，并用濕法或等離子蝕刻絕緣層180使得部分第一金屬導(dǎo)電層171和部分第一金屬導(dǎo)電層172露出；該絕緣層180的材質(zhì)例如可以是Si02、SiN, Al2O3等一種或其組合，其厚度通?？梢詾?000?10000A之間；金屬電極層190也可以通過常規(guī)的蒸鍍方式形成，其材料例如可以是Cr、Al、T1、N1、Au等一種或其組合，但不限于這些金屬的組合形式。[0070]需要說明的是，在以上各實施例提供的倒裝LED芯片的制備方法中，在形成金屬電極層后，還可以依照常規(guī)工藝手段對制作的晶片實施研磨切割獲得倒裝LED芯片。
[0071]本發(fā)明實施例提供的倒裝LED芯片的制備方法，采用性能較佳的透明導(dǎo)電層、DBR層和金屬反射層等基本單元結(jié)構(gòu)，并采用在N型區(qū)和P型區(qū)分別連接設(shè)置的金屬導(dǎo)電層優(yōu)化電流分布，不但使得電流擴展分布更加合理，而且解決了現(xiàn)有技術(shù)中金屬反射層充當(dāng)導(dǎo)電層需要在底部增鍍其它金屬，而導(dǎo)致反射率降低的問題，最大程度上提高了倒裝LED芯片的產(chǎn)品亮度，同時使得金屬反射層不參與電流擴展，避免了金屬化電遷移的發(fā)生，提高了產(chǎn)品可靠性。
[0072]如圖10所示，也為本發(fā)明提供的一種倒裝LED芯片的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例所提供的倒裝LED芯片采用本發(fā)明任意實施例所述的方法制得，需要說明的是，本實施例提供的倒裝LED芯片在封裝后采用倒裝安裝的方法制備LED照明燈，具體地，金屬電極層190，即該倒裝LED芯片發(fā)光部分與支架連接，襯底100向上，即在照明燈的上方，電極發(fā)光后透過襯底，因此通常采用透光率較高的藍(lán)寶石襯底制備倒裝LED芯片。
[0073]最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種倒裝LED芯片的制備方法，其特征在于，包括: 在襯底上依次生長緩沖層、本征半導(dǎo)體層、N型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和P型半導(dǎo)體層，以形成外延層； 去除部分P型半導(dǎo)體層和部分發(fā)光層，露出部分N型半導(dǎo)體層； 在所述P型半導(dǎo)體層的表面依次形成透明導(dǎo)電層和分布式布拉格反射鏡DBR層，其中，所述透明導(dǎo)電層覆蓋所述P型半導(dǎo)體層，所述DBR層覆蓋所述透明導(dǎo)電層、所述N型半導(dǎo)體層、所述發(fā)光層和所述P型半導(dǎo)體層； 在所述DBR層的表面形成金屬反射層，并在所述DBR層和所述金屬反射層的相同位置形成通孔，以露出部分N型半導(dǎo)體層和部分透明導(dǎo)電層； 在所述DBR層和所述金屬反射層的通孔上形成金屬導(dǎo)電層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述DBR層的表面形成金屬反射層，并在所述DBR層和所述金屬反射層的相同位置形成通孔，包括: 在所述DBR層的表面直接形成所述金屬反射層； 在所述DBR層和所述金屬反射層上同時形成穿過所述金屬反射層和穿過所述DBR層的通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述DBR層的表面形成金屬反射層，并在所述DBR層和所述金屬反射層的相同位置形成通孔，包括: 在所述DBR層上形成通孔； 在所述DBR層的表面形成金屬反射層，并在所述DBR層的通孔位置形成所述金屬反射層上的通孔，其中，所述金屬反射層的覆蓋范圍不超出所述DBR層的覆蓋范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述DBR層的通孔位置形成所述金屬反射層上的通孔，包括: 在所述金屬反射層上形成通孔，所述通孔包括與所述DBR層的通孔位置相同的用于形成所述金屬導(dǎo)電層的通孔，以及用于將所述金屬反射層隔離成相互獨立的第一金屬反射層和第二金屬反射層的隔離孔； 其中，所述第一金屬反射層上的通孔位于所述N型半導(dǎo)體層之上，并使得部分N型半導(dǎo)體層露出，所述第二金屬反射層上的通孔位于所述透明導(dǎo)電層之上，并使得部分透明導(dǎo)電層露出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬反射層由單一材料形成；或者， 所述金屬反射層由多種材料依次形成的反射層、過渡層和屏障層疊加組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述DBR層和所述金屬反射層的通孔上形成金屬導(dǎo)電層，包括: 在所述DBR層和所述金屬反射層的通孔上形成填充所述DBR層的通孔和填充所述金屬反射層的通孔的金屬導(dǎo)電層，所述金屬導(dǎo)電層在所述通孔的位置形成相互獨立的區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述金屬導(dǎo)電層包括第一金屬導(dǎo)電層和第二金屬導(dǎo)電層，所述第一金屬導(dǎo)電層位于第一金屬反射層上，所述第二金屬導(dǎo)電層位于第二金屬反射層上；則所述在所述DBR層和所述金屬反射層的通孔上形成金屬導(dǎo)電層，包括: 去除部分金屬反射層，使得所述第一金屬反射層上的通孔和所述第二金屬反射層上的通孔分別連通； 在所述DBR層和所述金屬反射層的通孔上形成分別連接所述第一金屬導(dǎo)電層和所述第二金屬導(dǎo)電層，其中，所述第一金屬導(dǎo)電層與所述第二金屬導(dǎo)電層相互獨立。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項所述的方法，其特征在于，還包括: 在所述金屬反射層和所述金屬導(dǎo)電層上形成絕緣層，在所述絕緣層上形成露出部分金屬導(dǎo)電層的通孔； 在所述絕緣層的通孔上形成金屬電極層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述絕緣層上的通孔至少包括兩個，其中，一個通孔位于所述第一金屬導(dǎo)電層上，另一個通孔位于所述第二金屬導(dǎo)電層上，分別設(shè)置在所述倒裝LED芯片的兩端； 所述金屬電極層包括覆蓋于所述第一金屬導(dǎo)電層上的第一金屬電極層和覆蓋于所述第二金屬導(dǎo)電層上的第二金屬電極層。
10.一種倒裝LED芯片，其特征在于，所述倒裝LED芯片采用如權(quán)利要求1~9中任一項所述的方法制得 。
【文檔編號】H01L33/00GK104037277SQ201410300102
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】姚禹, 鄭遠(yuǎn)志, 陳向東, 康建, 梁旭東 申請人:圓融光電科技有限公司