倒装MiniLED芯片及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种倒装Mini LED芯片及其制造方法，倒装Mini LED芯片依次包括衬底、N型半导体层、多量子阱层、和P型半导体层，P型半导体层包括相互间隔设置的第一P型半导体区和第二P型半导体区，多量子阱层包括分别位于第一P型半导体区和第二P型半导体区下方的第一多量子阱区和第二多量子阱区；第一P型半导体区上设有与其电性连接的第一扩展电极，第二P型半导体区上设有第二扩展电极，第二扩展电极延伸至N型半导体层，与其电性连接；第一扩展电极和第二扩展电极上分别设有与其电性连接的第一焊盘电极和第二焊盘电极，第一焊盘电极和第二焊盘电极上端面平齐，能有效避免倒装Mini LED芯片在封装使用时出现固晶不良的问题，保证足够的焊接强度。的焊接强度。的焊接强度。

【技术实现步骤摘要】
倒装Mini LED芯片及其制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体发光器件领域，具体地涉及一种倒装Mini LED芯片及其制造方法。

技术介绍

[0002]发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)作为一种新型节能、环保固态照明光源，具有能效高、体积小、重量轻、响应速度快以及寿命长等优点，使其在很多领域得到了广泛应用。其中，倒装LED芯片因其散热好，省打线，可靠性好而被广泛应用。而Mini LED可以提供更好的色域，可以进行动态区域调节，实现HDR的效果，可以实现超薄的应用，另外它也可以实现拼接，替代一些OLED和传统液晶。
[0003]然后现有倒装mini LED芯片由于P型半导体区和N型半导体区的台阶结构，P/N电极焊盘存在高度差异，在封装使用时容易出现固晶不良，造成封装灯珠失效的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种倒装Mini LED芯片及其制造方法。
[0005]本专利技术提供一种倒装Mini LED芯片，其依次包括衬底、N型半导体层、多量子阱层、和P型半导体层，所述P型半导体层包括相互间隔设置的第一P 型半导体区和第二P型半导体区，所述多量子阱层包括分别位于所述第一P型半导体区和所述第二P型半导体区下方的第一多量子阱区和第二多量子阱区；
[0006]所述第一P型半导体区上设有与其电性连接的第一扩展电极，所述第二P 型半导体区上设有第二扩展电极，所述第二扩展电极延伸至所述N型半导体层，与其电性连接；
[0007]所述第一扩展电极和所述第二扩展电极上分别设有与其电性连接的第一焊盘电极和第二焊盘电极，所述第一焊盘电极和所述第二焊盘电极上端面平齐。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述第一P型半导体区和所述第二P型半导体区、所述第一多量子阱区和所述第二多量子阱区、所述第一扩展电极和所述第二扩展电极、所述第一焊盘电极和所述第二焊盘电极的厚度分别一致。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述倒装Mini LED芯片表面及侧面还设有一层钝化层，所述第一焊盘电极和所述第二焊盘电极设于所述钝化层之上，分别通过所述钝化层内的通孔电性连接于所述第一扩展电极和所述第二扩展电极。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述钝化层为SiO2层，或为Si3N4层，或为SiO2层和Ti3O5层交替堆叠设置的布拉格反射层。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述N型半导体层侧边及中心位置暴露所述衬底，所述钝化层覆盖所述N型半导体层侧边所暴露的部分所述衬底。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述第一扩展电极和所述第二扩展电极为Cr、 Ti、Al、Ni、Pt、Au或以上金属材料中的两种或多种组成的合金，所述第一扩展电极和所述第二扩展电极的厚度为1nm
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3000nm。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述第一焊盘电极和所述第二焊盘电极为Cr、 Ti、Al、Ni、Pt、Au、Sn或以上金属材料中的两种或多种组成的合金，所述第一焊盘电极和所述第二焊盘电极的厚度为1nm
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5000nm。
[0014]本专利技术还提供一种倒装Mini LED芯片的制造方法，包括步骤：
[0015]提供一衬底，在所述衬底上依次生长N型半导体层、多量子阱层和P型半导体层；
[0016]刻蚀所述P型半导体层和所述多量子阱层，形成间隔设置的第一多量子阱区和第二多量子阱区以及分别位于其上的第一P型半导体区和第二P型半导体区；
[0017]分别在所述第一P型半导体区和所述第二P型半导体区上设置第一扩展电极和第二扩展电极，所述第一扩展电极电性连接于所述第一P型半导体区，所述第二扩展电极延伸至所述N型半导体层，与其电性连接；
[0018]分别在所述第一扩展电极和所述第二扩展电极上形成与其电性连接的第一焊盘电极和第二焊盘电极。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，在“分别在所述第一扩展电极和所述第二扩展电极上形成与其电性连接的第一焊盘电极和第二焊盘电极”之前还包括步骤：
[0020]在所述倒装Mini LED芯片表面及侧面形成一层钝化层。
[0021]作为本专利技术的进一步改进，“分别在所述第一扩展电极和所述第二扩展电极上形成与其电性连接的第一焊盘电极和第二焊盘电极”具体包括：
[0022]在所述钝化层上刻蚀形成两个通孔，分别暴露所述第一扩展电极和所述第二扩展电极；
[0023]在所述钝化层上蒸镀第一焊盘电极和第二焊盘电极，所述第一焊盘电极和所述第二焊盘电极填充所述通孔，分别与所述第一扩展电极和所述第二扩展电极电性连接。
[0024]作为本专利技术的进一步改进，在“刻蚀所述P型半导体层和所述多量子阱层”之后还包括步骤：
[0025]刻蚀所述N型半导体层侧边及中心区域至暴露所述衬底。
[0026]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过在N型半导体层上设置用于起结构支撑作用的第二P型半导体区和第二多量子阱区，并在其上方设置延伸至N型半导体层的扩展电极，以将第二焊盘电极与N型半导体层电性连接，从而在第一焊盘电极以及第二焊盘电极下方形成高度一致的结构，使得第一焊盘电极和第二焊盘电极的上端面平齐，能有效避免倒装Mini LED芯片在封装使用时出现固晶不良的问题，保证足够的焊接强度。
附图说明
[0027]图1是本专利技术一实施方式中的倒装Mini LED芯片的俯视图。
[0028]图2是本专利技术一实施方式中的倒装Mini LED芯片的侧视图。
[0029]图3是本专利技术一实施方式中的倒装Mini LED芯片制造方法的流程示意图。
[0030]图4至图7是本专利技术一实施方式中的倒装Mini LED芯片制造方法的各步骤示意图。
具体实施方式
[0031]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施方式及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本申
请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
[0032]下面详细描述本专利技术的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0033]为方便说明，本文使用表示空间相对位置的术语来进行描述，例如“上”、“下”、“后”、“前”等，用来描述附图中所示的一个单元或者特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的装置翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“上方”的单元将位于其他单元或特征“下方”或“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括下方和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种倒装Mini LED芯片，其依次包括衬底、N型半导体层、多量子阱层、和P型半导体层，其特征在于，所述P型半导体层包括相互间隔设置的第一P型半导体区和第二P型半导体区，所述多量子阱层包括分别位于所述第一P型半导体区和所述第二P型半导体区下方的第一多量子阱区和第二多量子阱区；所述第一P型半导体区上设有与其电性连接的第一扩展电极，所述第二P型半导体区上设有第二扩展电极，所述第二扩展电极延伸至所述N型半导体层，与其电性连接；所述第一扩展电极和所述第二扩展电极上分别设有与其电性连接的第一焊盘电极和第二焊盘电极，所述第一焊盘电极和所述第二焊盘电极上端面平齐。2.根据权利要求1所述的倒装Mini LED芯片，其特征在于，所述第一P型半导体区和所述第二P型半导体区、所述第一多量子阱区和所述第二多量子阱区、所述第一扩展电极和所述第二扩展电极、所述第一焊盘电极和所述第二焊盘电极的厚度分别一致。3.根据权利要求2所述的倒装Mini LED芯片，其特征在于，所述倒装Mini LED芯片表面及侧面还设有一层钝化层，所述第一焊盘电极和所述第二焊盘电极设于所述钝化层之上，分别通过所述钝化层内的通孔电性连接于所述第一扩展电极和所述第二扩展电极。4.根据权利要求3所述的倒装Mini LED芯片，其特征在于，所述钝化层为SiO2层，或为Si3N4层，或为SiO2层和Ti3O5层交替堆叠设置的布拉格反射层。5.根据权利要求4所述的倒装Mini LED芯片，其特征在于，所述N型半导体层侧边及中心位置暴露所述衬底，所述钝化层覆盖所述N型半导体层侧边所暴露的部分所述衬底。6.根据权利要求1所述的倒装Mini LED芯片，其特征在于，所述第一扩展电极和所述第二扩展电极为Cr、Ti、Al、Ni、Pt、Au或以上金属材料中的两种或多种组成的合金，所述第一扩展电极和所述第二扩展电极的厚度为1nm
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3000nm。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪峰，黄文光，张振，
申请(专利权)人：聚灿光电科技宿迁有限公司，
类型：发明
国别省市：