一种倒装LED芯片及其制作方法技术

本发明专利技术提供了一种倒装LED芯片及其制作方法，在衬底上依次形成缓冲层和发光结构，其中，发光结构包括第一半导体层、有源层、第二半导体层、金属反射电极层、金属阻挡层、第一反射钝化层、第一电极和第二电极，在发光结构表面形成第二反射钝化层，对第二反射钝化层进行刻蚀，在所述第一电极表面形成第一裸露区域，在所述第二电极表面形成第二裸露区域，在第一裸露区域形成第一焊盘，在第二裸露区域形成第二焊盘。从有源层发出的光通过金属反射电极层、第一反射钝化层和第二反射钝化层，一部分从倒装LED芯片的侧壁折射出去，一部分反射回衬底一侧，在不增加额外复杂工艺的条件下，极大地提高了有源层的出光效率，从而提高了芯片的亮度。

【技术实现步骤摘要】
一种倒装LED芯片及其制作方法
本专利技术涉及一种发光二极管
，尤其涉及一种倒装LED芯片及其制作方法。
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。LED芯片的发光效率主要由内量子效率和外量子效率决定。目前，LED芯片的内量子效率已经达到90%以上，但外量子效率却较低。因此，如何提高LED芯片的外量子效率，已经成为业界的重点研究方向。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种倒装LED芯片及其制作方法，工艺简单、外量子效率高。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种倒装LED芯片的制作方法，包括：提供一衬底；在所述衬底上依次形成缓冲层和发光结构，所述发光结构包括设于缓冲层表面的第一半导体层，设于所述第一半导体层表面的有源层、第一反射钝化层和第一电极，设于所述有源层表面的第二半导体层，设于第二半导体层表面的金属反射电极层，设于所述金属反射电极层表面的金属阻挡层，设于所述金属阻挡层表面的第一反射钝化层和第二电极，所述第一电极和所述第二电极之间相互绝缘；在所述发光结构表面形成第二反射钝化层；对所述第二反射钝化层进行刻蚀，在所述第一电极表面形成第一裸露区域，在所述第二电极表面形成第二裸露区域；在所述第一裸露区域形成第一焊盘，在所述第二裸露区域形成第二焊盘。作为上述方案的改进，所述发光结构的制作方法包括：在所述缓冲层表面依次形成第一半导体层、有源层和第二半导体层；对所述第二半导体层和所述有源层进行刻蚀，形成贯穿所述第二半导体层和所述有源层，并延伸至所述第一半导体层的第一通孔；在所述第二半导体层表面依次形成金属反射电极层和金属阻挡层；在所述金属阻挡层表面和第一通孔内形成和第一反射钝化层；对所述第一反射钝化层进行刻蚀，在所述第一半导体成表面形成第一电极通孔，在所述金属阻挡层表面形成第二电极通孔；在所述第一电极通孔形成第一电极，在所述第二电极通孔形成第二电极，且所述第一电极和所述第二电极之间相互绝缘。作为上述方案的改进，所述金属反射电极层是采用沉积工艺在第二半导体层表面形成的，所述金属阻挡层是采用磁控溅射工艺在所述金属反射电极层表面和所述第一通孔内形成的。作为上述方案的改进，所述第一电极是采用电子束蒸镀、磁控溅射、电镀或化学镀工艺在所述第一电极通孔沉积填充金属层形成的，所述第二电极是采用电子束蒸镀、磁控溅射、电镀或化学镀工艺在所述第二电极通孔沉积填充金属层形成的，所述第一电极和所述第二电极之间相互绝缘。作为上述方案的改进，所述第一反射钝化层是采用等离子体增强化学气相沉积法工艺在所述金属阻挡层表面形成的。作为上述方案的改进，所述第二反射钝化层是采用等离子体增强化学气相沉积法工艺在所述发光结构表面形成的。一种倒装LED芯片，包括：衬底；设于所述衬底表面的缓冲层和发光结构，所述发光结构包括设于衬底表面的第一半导体层，设于所述第一半导体层表面的有源层、第一反射钝化层和第一电极，设于所述有源层表面的第二半导体层，设于第二半导体层表面的金属反射电极层，设于所述金属反射电极层表面的金属阻挡层，设于所述金属阻挡层表面的第一反射钝化层和第二电极，所述第一电极和所述第二电极之间相互绝缘；设于发光结构表面的第二反射钝化层；贯穿所述第二反射钝化层，设于第一电极表面的第一焊盘，设于第二电极表面的第二焊盘。作为上述方案的改进，所述金属反射电极层由ITO、Ag、Au、Al、Cr、Ni和Ti中的一种或几种制成。作为上述方案的改进，所述第一反射钝化层或所述第二反射钝化层由多层折射率不同的反射材料制成。作为上述方案的改进，所述反射材料选用SiO2、Si3N4、TiO2、MgF2、CaF2、SrF2、BaF2、ZnSe、ZnS、ZrO2、Al2O3中的两种或两种以上。实施本专利技术，具有如下有益效果：1、本专利技术提供的一种倒装LED芯片及其制作方法，在第二半导体层表面形成一层金属反射电极层，将背离衬底一侧的光反射回衬底一侧，在不增加额外复杂工艺的条件下，从而提高芯片的出光效率，进而提高芯片的亮度。2、本专利技术提供的一种倒装LED芯片及其制作方法，在金属阻挡层表面形成第一反射钝化层，将部分穿过金属反射电极层的光从倒装LED芯片的侧壁折射出去，将部分穿过金属反射电极层的光反射回衬底一侧，从而提高芯片的出光效率，进而提高芯片的亮度。3、本专利技术提供的一种倒装LED芯片及其制作方法，在所述发光结构表面形成第二反射钝化层，从有源层发出的光穿过所述第一反射层，部分通过所述第二反射钝化层从倒装LED芯片的侧壁折射出去，部分通过所述第二反射钝化层反射回衬底一侧，极大地提高了有源层的出光效率，从而提高了芯片的亮度。此外，所述第二反射钝化层包裹了第一电极和第二电极外的整个倒装LED芯片表面，也包裹了有源层在刻蚀后暴露的侧壁，有效地钝化了整个倒装LED芯片表面，一方面通过降低表面泄漏改善了倒装LED芯片的电学特性，另一方面在有源区侧壁降低了非辐射复合，增加了辐射复合。附图说明图1为本专利技术实施例的一种倒装LED芯片的制作方法流程图；图2a为本专利技术实施例的倒装LED芯片形成缓冲层和发光结构的结构示意图；图2b为本专利技术实施例的倒装LED芯片形成第二反射钝化层的结构示意图；图2c为本专利技术实施例的倒装LED芯片形成第一裸露区域和第二裸露区域的结构示意图；图2d为本专利技术实施例的倒装LED芯片形成第一焊盘和第二焊盘的结构示意图；图3为本专利技术实施例的发光结构的制作方法流程图；图4为本专利技术另一实施例的一种倒装LED芯片的制作方法流程图；图5为本专利技术实施例的一种倒装LED芯片的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。倒装LED芯片的制作方法实施例一本实施例提供了一种倒装LED芯片的制作方法，其流程图如图1所示，包括以下步骤：S1：提供一衬底；衬底的材料可以为蓝宝石、碳化硅或硅，也可以为其他半导体材料，本实施例中优选衬底为蓝宝石衬底。具体的，所述衬底为纳米图案衬底，倒装LED芯片从衬底一侧出光，在衬底制作纳米图案，增加折射效率，从而提高倒装LED芯片的出光效率。S2：在所述衬底上依次形成缓冲层和发光结构；其中，所述发光结构包括设于衬底表面的第一半导体层，设于所述第一半导体层表面的有源层、第一反射钝化层和第一电极，设于所述有源层表面的第二半导体层，设于第二半导体层表面的金属反射电极层，设于所述金属反射电极层表面的金属阻挡层和第二电极，设于所述金属阻挡层表面的第一反射钝化层，所述第一电极和所述第二电极之间相互绝缘。如图2a所示，在衬底10表面依次形成缓冲层11和发光结构20，所述发光结构20包括设于缓冲层11表面的第一半导体层21，设于所述第一半导体层21表面的有源层22、第一反射钝化层26和第一电极211，设于所述有源层22表面的第二半导体层23，设于第二半导体层23表面的金属反射电极层24，设于所述金属反射电极层24表面的金属阻挡层25，设于所述金属阻挡层25表面的第一反射钝化层26和第二电极231，所述第一电极211和所述第二电极231之间相互绝缘。优选的，所述缓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种倒装LED芯片的制作方法，包括：提供一衬底；在所述衬底上依次形成缓冲层和发光结构，所述发光结构包括设于缓冲层表面的第一半导体层，设于所述第一半导体层表面的有源层、第一反射钝化层和第一电极，设于所述有源层表面的第二半导体层，设于第二半导体层表面的金属反射电极层，设于所述金属反射电极层表面的金属阻挡层，设于所述金属阻挡层表面的第一反射钝化层和第二电极，所述第一电极和所述第二电极之间相互绝缘；在所述发光结构表面形成第二反射钝化层；对所述第二反射钝化层进行刻蚀，在所述第一电极表面形成第一裸露区域，在所述第二电极表面形成第二裸露区域；在所述第一裸露区域形成第一焊盘，在所述第二裸露区域形成第二焊盘。

【技术特征摘要】
1.一种倒装LED芯片的制作方法，包括：提供一衬底；在所述衬底上依次形成缓冲层和发光结构，所述发光结构包括设于缓冲层表面的第一半导体层，设于所述第一半导体层表面的有源层、第一反射钝化层和第一电极，设于所述有源层表面的第二半导体层，设于第二半导体层表面的金属反射电极层，设于所述金属反射电极层表面的金属阻挡层，设于所述金属阻挡层表面的第一反射钝化层和第二电极，所述第一电极和所述第二电极之间相互绝缘；在所述发光结构表面形成第二反射钝化层；对所述第二反射钝化层进行刻蚀，在所述第一电极表面形成第一裸露区域，在所述第二电极表面形成第二裸露区域；在所述第一裸露区域形成第一焊盘，在所述第二裸露区域形成第二焊盘。2.根据权利要求1所述的倒装LED芯片的制作方法，其特征在于，所述发光结构的制作方法包括：在所述缓冲层表面依次形成第一半导体层、有源层和第二半导体层；对所述第二半导体层和所述有源层进行刻蚀，形成贯穿所述第二半导体层和所述有源层，并延伸至所述第一半导体层的第一通孔；在所述第二半导体层表面依次形成金属反射电极层和金属阻挡层；在所述金属阻挡层表面和第一通孔内形成第一反射钝化层；对所述第一反射钝化层进行刻蚀，在所述第一半导体成表面形成第一电极通孔，在所述金属阻挡层表面形成第二电极通孔；在所述第一电极通孔形成第一电极，在所述第二电极通孔形成第二电极，且所述第一电极和所述第二电极之间相互绝缘。3.根据权利要求2所述的倒装LED芯片的制作方法，其特征在于，所述金属反射电极层是采用沉积工艺在第二半导体层表面形成的，所述金属阻挡层是采用磁控溅射工艺在所述金属反射电极层表面形成的。4.根据权利要求2所述的倒装LED芯片的制作方法，其特征在于，所述第一电极是采用电子...

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