一种高亮度倒装LED芯片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高亮度倒装LED芯片及其的制备方法，所述制备方法包括：S1、将发光结构固定在涂有填充物的基板上；S2、去除发光结构上的衬底，将第一半导体层裸露出来；S3、采用等离子去胶机来清洗发光结构，并对第一半导体层进行氧化和粗化，以形成图型化氧化膜；S4、采用蚀刻溶液蚀刻第一半导体层，形成宽度为1～2μm、深度为2～3μm的尖状体，所述尖状体将光线以散射光的形式从发光结构的出光面出射。本发明专利技术的制备方法简单，可防止应力过大的问题，有效提高芯片的良率高，所述制得的芯片亮度高。所述制得的芯片亮度高。所述制得的芯片亮度高。

【技术实现步骤摘要】
一种高亮度倒装LED芯片及其制备方法


[0001]本专利技术涉及发光二极管
，尤其涉及一种高亮度倒装LED芯片及其制备方法。

技术介绍

[0002]由于倒装LED芯片是由背面发光，量子阱发出的光需穿透N
‑
GaN层、U
‑
GaN层、缓冲层以及蓝宝石衬底才能射出，亮度损失很大，导致倒装LED芯片的光效一直无法提升。现有的方法是将蓝宝石衬底剥离来提高出光效率，但剥离蓝宝石衬底会使得GaN失去支撑，容易因为应力过大造成开裂、漏电。
[0003]此外，即使剥离了蓝宝石衬底，N
‑
GaN层也会对量子阱发出的光产生全反射，影响倒装LED芯片的出光效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种高亮度倒装LED芯片的制备方法，工艺简单，可防止应力过大的问题，良率高，所述制得的芯片亮度高。
[0005]本专利技术还要解决的技术问题在于，提供一种高亮度倒装LED芯片的制备方法，可精确控制N
‑
GaN层的刻蚀效果。
[0006]本专利技术还要解决的技术问题在于，提供一种高亮度倒装LED芯片，出光效率高。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高亮度倒装LED芯片的制备方法，包括：
[0008]S1、将发光结构固定在涂有填充物的基板上；
[0009]S2、去除发光结构上的衬底，将第一半导体层裸露出来；
[0010]S3、采用等离子去胶机来清洗发光结构，并对第一半导体层进行氧化和粗化，以形成图型化氧化膜；
[0011]S4、采用蚀刻溶液蚀刻第一半导体层，形成宽度为1～2μm、深度为2～3μm的尖状体，所述尖状体将光线以散射光的形式从发光结构的出光面出射。
[0012]作为上述方案的改进，步骤S3中，所述等离子去胶机的工作功率为40～60W，通入氧气的流量为25～45sccm，清洗时间为250～450秒。
[0013]作为上述方案的改进，步骤S3中，所述等离子去胶机的工作功率为45～55W，通入氧气的流量为30～40sccm，清洗时间为300～400秒。
[0014]作为上述方案的改进，步骤S3中，所述氧化膜为N型氧化稼。
[0015]作为上述方案的改进，步骤S4中，第一半导体层的腐蚀速率＞氧化膜的腐蚀速率。
[0016]作为上述方案的改进，步骤S4中，所述蚀刻溶液为KOH溶液，蚀刻溶液的温度为50～80℃，蚀刻时间为30～60秒。
[0017]作为上述方案的改进，步骤S1中，所述填充物质为陶瓷粘土、酸性结构玻璃胶或塑钢土。
[0018]作为上述方案的改进，步骤S1中，所述填充物质通过喷洒或涂附的方式涂覆在焊盘以外的基板上，当发光结构的电极焊接在焊盘上时，所述填充物质填满在发光结构和基板之间。
[0019]作为上述方案的改进，步骤S1中，所述发光结构包括衬底、设于衬底上的外延层、以及设于外延层上的电极，所述外延层包括设于衬底上的第一半导体层、设于第一半导体层上的有源层、以及设于有源层上的第二半导体层；其中，所述第一半导体层为N型GaN层，所述有源层为多量子阱层，所述第二半导体层为P型GaN层。
[0020]相应地，本专利技术还提供了一种高亮度倒装LED芯片，包括基板和发光结构，所述发光结构固定在基板上，且所述发光结构和所述基板之间填满填充物质，所述发光结构的出光面设有宽度为1～2μm、深度为2～3μm的尖状体，所述尖状体将光线以散射光的形式从发光结构的出光面出射。
[0021]实施本专利技术，具有如下有益效果：
[0022]本专利技术通过步骤S3和步骤S4的相互配合，在裸露出来的第一半导体层表面形成宽度为1～2μm、深度为2～3μm的尖状体，与现有的蚀刻工艺相比，本专利技术形成的尖状体的颗粒大、尖端尖、晶胞大小均匀，可以更好地减少全反射，使得有源层发出的光更多地以散射光的形式出射，从而增加芯片的出光效率。
[0023]此外，本专利技术采用等离子去胶机来清洗发光结构，不仅可以清洗发光结构的表面，去除杂质，还可以在第一半导体层的表面形成图型化氧化膜，利用本专利技术腐蚀液对氧化膜和第一半导体层的腐蚀速率不同，以使第一半导体层表面形成本专利技术的尖状体，刻蚀完成后，氧化膜最终也会被腐蚀掉，因此对芯片的出光和其他光电性能没有影响。
[0024]其次，本专利技术采用等离子去胶机来清洗发光结构，通过调整等离子去胶机的工作功率、通入氧气的流量以及清洗时间，可精确控制第一半导体层的刻蚀效果，以形成本专利技术的尖状体。
[0025]进一步地，本专利技术采用等离子去胶机来清洗发光结构具有以下优点：操作简单、去胶效率高、表面干净光洁、无划痕、成本低、环保。
[0026]更进一步地，本专利技术采用具有黏附性和可塑性的陶瓷粘土、酸性结构玻璃胶或塑钢土作为用于固定发光结构的填充物质，上述填充物质在外力作用下发生形变并保持形变的性质，可以避免发光结构在后续剥离衬底时发生碎裂，防止应力过大的问题，有效提高芯片的良率。
附图说明
[0027]图1是本专利技术高亮度倒装LED芯片的制备流程图；
[0028]图2是本专利技术发光结构的结构示意图；
[0029]图3是本专利技术发光结构固定在基板上的示意图；
[0030]图4是本专利技术发光结构形成氧化膜后的示意图；
[0031]图5是本专利技术高亮度倒装LED芯片的结构示意图；
[0032]图6是本专利技术对比例1形成的倒装LED芯片的尖状体的电镜扫描图；
[0033]图7是本专利技术实施例2形成的倒装LED芯片的尖状体的电镜扫描图。
具体实施方式
[0034]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。
[0035]参见图1，本专利技术提供一种高亮度倒装LED芯片的制备方法，包括以下步骤：
[0036]S1、将发光结构固定在涂有填充物的基板上；
[0037]参见图2，所述发光结构包括衬底11、设于衬底11上的外延层12、以及设于外延层12上的电极13。其中，所述外延层12包括设于衬底11上的第一半导体层121、设于第一半导体层121上的有源层122、以及设于有源层122上的第二半导体层123。
[0038]为了提高发光结构的光电性能，所述发光结构还包括透明导电成(图中未示出)和反射层(图中未示出)，所述透明导电层设于第二半导体层123上，所述反射层设于透明导电层上。
[0039]其中，所述第一半导体层121为N型GaN层，所述有源层122为多量子阱层，所述第二半导体层123为P型GaN层。
[0040]本专利技术的基板2为载体基板，用于固定、支撑发光结构。本专利技术首先在基板2上涂覆一层填充物质3，然后再将发光结构的电极13贴合在基板2上，其中，所述发光结构的衬底背向基板。本专利技术的填充物质3用于固定发光结构，避免发光结构在后续剥离衬底11时发生碎裂，因此所述填充物质3完全填充在发光结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高亮度倒装LED芯片的制备方法，其特征在于，包括：S1、将发光结构固定在涂有填充物的基板上；S2、去除发光结构上的衬底，将第一半导体层裸露出来；S3、采用等离子去胶机来清洗发光结构，并对第一半导体层进行氧化和粗化，以形成图型化氧化膜；S4、采用蚀刻溶液蚀刻第一半导体层，形成宽度为1～2μm、深度为2～3μm的尖状体，所述尖状体将光线以散射光的形式从发光结构的出光面出射。2.如权利要求1所述的高亮度倒装LED芯片的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述等离子去胶机的工作功率为40～60W，通入氧气的流量为25～45sccm，清洗时间为250～450秒。3.如权利要求2所述的高亮度倒装LED芯片的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述等离子去胶机的工作功率为45～55W，通入氧气的流量为30～40sccm，清洗时间为300～400秒。4.如权利要求1或2所述的高亮度倒装LED芯片的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述氧化膜为N型氧化稼。5.如权利要求1所述的高亮度倒装LED芯片的制备方法，其特征在于，步骤S4中，第一半导体层的腐蚀速率＞氧化膜的腐蚀速率。6.如权利要求5所述的高亮度倒装LED芯片的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：单志远，郑洪仿，杨杰，谭伟翔，陈国津，
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：