一种增强共晶推力的LED芯片结构及其制作工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种增强共晶推力的LED芯片结构及其制作工艺，所述LED芯片结构包括辅助层和布拉格反射层，所述布拉格反射层设置在辅助层上，在所述布拉格反射层上设有通孔，在所述辅助层上对应通孔的位置处设有辅助孔，所述布拉格反射层包括交替生长的二氧化硅层和二氧化钛层，生长循环周期为15‑25个；所述制作工艺包括步骤1、刻蚀形成台阶结构，步骤2、刻蚀形成单个晶元，步骤3、生长辅助层，步骤4、生长布拉格反射层和步骤5、生长P焊接层和N焊接层。本发明专利技术制作的LED芯片结构使共晶推力大大增强，解决现有技术中焊接层与基板之间的共晶推力偏小的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种增强共晶推力的LED芯片结构及其制作工艺
本专利技术涉及LED芯片
，具体涉及一种增强共晶推力的LED芯片结构及其制作工艺。
技术介绍
和正装LED芯片相比，倒装LED芯片具有低热阻、大电流、免打线和密排列等优势。近年来倒装LED芯片越来越受到重视，多家单位和科技企业纷纷投入这方面的研究，其市场规模和比重都在逐年增加，特别在mini-LED方面，市场潜力巨大。但是，由于mini-LED面积小，焊接层的面积就更小，导致焊接层与基板之间的共晶推力偏小，碰撞后经常出现焊接层从基板上脱落的情况。综上所述，急需一种增强共晶推力的LED芯片结构及其制作工艺以解决现有技术中存在的焊接层与基板之间的共晶推力偏小的问题。
技术实现思路
本专利技术第一目的在于提供一种增强共晶推力的LED芯片结构，具体技术方案如下：一种增强共晶推力的LED芯片结构，包括辅助层和布拉格反射层，所述布拉格反射层设置在辅助层上，在所述布拉格反射层上设有通孔，在所述辅助层上对应通孔的位置处设有辅助孔，所述布拉格反射层包括交替生长的二氧化硅层和二氧化钛层，生长循环周期为15-25个。优选的，所述辅助层的厚度为0.5-3μm。优选的，所述增强共晶推力的LED芯片结构还包括衬底、缓冲层、N型半导体层、发光层、P型半导体层、透明导电层、P电极和N电极，在所述衬底上依次生长缓冲层、N型半导体层、发光层、P型半导体层和透明导电层，所述透明导电层、P型半导体层、发光层和N型半导体层由上至下依次刻蚀形成台阶结构，所述N型半导体层的厚度大于被刻蚀的厚度，所述P电极生长在透明导电层上，所述N电极生长在N型半导体层上，所述辅助层设置在所述台阶结构以及N电极、P电极上。优选的，所述通孔的数量为两个，分别为一号通孔和二号通孔，所述一号通孔位于P电极上，所述二号通孔位于N电极上，所述一号通孔的面积与P电极的面积比值在1:2-3:4之间，所述二号通孔的面积与比值在1:2-3:4之间。优选的，所述的增强共晶推力的LED芯片结构还包括设置在所述布拉格反射层上的P焊接层和N焊接层，所述P焊接层和N焊接层分别设置在一号通孔和二号通孔上，所述P电极的面积与P焊接层的面积比值在1:2-3:4之间，所述N电极的面积与N焊接层的面积比值在1:2-3:4之间。本专利技术第二目的在于提供一种增强共晶推力的LED芯片结构的制作工艺，具体技术方案如下：一种增强共晶推力的LED芯片结构的制作工艺，包括以下步骤：步骤1、刻蚀形成台阶结构将所述透明导电层预处理后，采用ICP对所述透明导电层、P型半导体层、发光层、N型半导体层刻蚀形成台阶结构，其中，刻蚀的工艺参数为：ICP功率为500W，RF功率为80W，腔体压力为5mtorr，BCl3流量为10sccm，Cl2流量为50sccm，刻蚀时间为10-15min；步骤2、刻蚀形成单个晶元将切割道区域刻蚀到衬底位置处形成单个晶元，其中，刻蚀的工艺参数为：ICP功率为300-400W，RF功率为120-180W，腔体压力为3-6mtorr，BCl3流量为8-12sccm，Cl2流量为40-60sccm，刻蚀时间为30-45min；步骤3、生长辅助层采用蒸发台或者溅射镀膜法将所述步骤2中的单个晶元的表面镀上氧化铟锡薄膜，采用PECVD方法在氧化铟锡薄膜生长沉积辅助层，经预处理后，在辅助层上对应P电极和N电极的位置，采用ICP刻蚀至P电极和N电极上；步骤4、生长布拉格反射层采用光学蒸镀机在所述辅助层上镀一层布拉格反射层，经预处理后，在布拉格反射层上对应P电极和N电极的位置，采用ICP刻蚀至P电极和N电极上；步骤5、生长P焊接层和N焊接层将所述布拉格反射层预处理后，采用蒸发台或溅射镀膜法，在布拉格反射层对应P电极和N电极的位置上分别镀上P焊接层和N焊接层，然后通过金属剥离的方法去除不需要的金属，再放入去胶液中浸泡12-18min，洗去产品表面的光刻胶，冲水甩干，得到产品。优选的，所述步骤3和步骤4中的刻蚀的工艺参数均为：ICP功率为300-400W，RF功率为120-180W，腔体压力为3-6mtorr，CF4流量为80-120sccm，O2流量为16-24sccm，刻蚀时间为30-45min。优选的，所述步骤3和步骤4中的刻蚀均为干法刻蚀。优选的，所述步骤1、步骤3、步骤4和步骤5中的预处理均包括经过匀胶、软烤、曝光、显影以及坚膜后，将光刻板上的图形复制到产品表面上。优选的，所述辅助层为二氧化硅层。应用本专利技术的技术方案，具有以下有益效果：(1)本专利技术在所述布拉格反射层上设有两个通孔，分别为一号通孔和二号通孔，所述一号通孔位于P电极上，所述二号通孔位于N电极上，所述一号通孔的面积与P电极的面积比值在1:2-3:4之间，所述二号通孔的面积与N电极的面积比值在1:2-3:4之间，所述P焊接层和N焊接层分别设置在一号通孔和二号通孔上，所述P电极的面积与P焊接层的面积比值在1:2-3:4之间，所述N电极的面积与N焊接层的面积比值在1:2-3:4之间，由于布拉格反射层上通孔的设置使P焊接层和N焊接层对应一号通孔和二号通孔的位置分别形成中心凹陷结构，在通过基板封端锡膏焊的时候，位于中心凹陷位置处的锡膏相当于内嵌在LED芯片之中，形成互锁的结构，使共晶推力大大增强，解决现有技术中焊接层与基板之间的共晶推力偏小的问题。本专利技术中面积比值的设定直接关系到共晶推力的大小，若一号通孔的面积与P电极的面积比值、二号通孔的面积与N电极的面积比值、P电极的面积与P焊接层的面积比值以及N电极的面积与N焊接层的面积比值小于1:2或大于3:4，对共晶推力的增强效果均不明显。(2)本专利技术中所述辅助层为二氧化硅层，能够增加布拉格反射层的附着力，防止布拉格反射层脱落，还能够增强布拉格反射层的稳定性，避免开裂。(3)本专利技术中所述制作工艺步骤精简，参数易控且操作方便。(4)本专利技术在所述步骤3、4中的刻蚀均为干法刻蚀，干法刻蚀能够精准的控制刻蚀的深度。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术实施例1的一种增强共晶推力的LED芯片结构的正视图；其中，1、衬底，2、缓冲层，3、N型半导体层，4、发光层，5、P型半导体层，6、透明导电层，7、P电极，8、N电极，9、辅助层，10、布拉格反射层，10.1、一号通孔，10.2、二号通孔，11、P焊接层，12、N焊接层，01、基板，02、锡膏。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。实施例1：参见图1，一种增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强共晶推力的LED芯片结构，其特征在于，包括辅助层和布拉格反射层，所述布拉格反射层设置在辅助层上，在所述布拉格反射层上设有通孔，在所述辅助层上对应通孔的位置处设有辅助孔，所述布拉格反射层包括交替生长的二氧化硅层和二氧化钛层，生长循环周期为15-25个。/n

【技术特征摘要】
1.一种增强共晶推力的LED芯片结构，其特征在于，包括辅助层和布拉格反射层，所述布拉格反射层设置在辅助层上，在所述布拉格反射层上设有通孔，在所述辅助层上对应通孔的位置处设有辅助孔，所述布拉格反射层包括交替生长的二氧化硅层和二氧化钛层，生长循环周期为15-25个。


2.根据权利要求1所述的增强共晶推力的LED芯片结构，其特征在于，所述辅助层的厚度为0.5-3μm。


3.根据权利要求2所述的增强共晶推力的LED芯片结构，其特征在于，还包括衬底、缓冲层、N型半导体层、发光层、P型半导体层、透明导电层、P电极和N电极，在所述衬底上依次生长缓冲层、N型半导体层、发光层、P型半导体层和透明导电层，所述透明导电层、P型半导体层、发光层和N型半导体层由上至下依次刻蚀形成台阶结构，所述N型半导体层的厚度大于被刻蚀的厚度，所述P电极生长在透明导电层上，所述N电极生长在N型半导体层上，所述辅助层设置在所述台阶结构以及N电极、P电极上。


4.根据权利要求3所述的增强共晶推力的LED芯片结构，其特征在于，所述通孔的数量为两个，分别为一号通孔和二号通孔，所述一号通孔位于P电极上，所述二号通孔位于N电极上，所述一号通孔的面积与P电极的面积比值在1:2-3:4之间，所述二号通孔的面积与比值在1:2-3:4之间。


5.根据权利要求4所述的增强共晶推力的LED芯片结构，其特征在于，还包括设置在所述布拉格反射层上的P焊接层和N焊接层，所述P焊接层和N焊接层分别设置在一号通孔和二号通孔上，所述P电极的面积与P焊接层的面积比值在1:2-3:4之间，所述N电极的面积与N焊接层的面积比值在1:2-3:4之间。


6.一种根据权利要求1-5任一项所述的增强共晶推力的LED芯片结构的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、刻蚀形成台阶结构
将所述透明导电层预处理后，采用ICP对所述透明导电层、P型半导体层、发光层、N型半导体层刻蚀形成台阶结构，其中，刻蚀的工艺参数为：ICP功率为500W...

【专利技术属性】
技术研发人员：何鹏，汪延明，
申请(专利权)人：湘能华磊光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43