[发明专利]一种低应力LED倒装功率芯片及其制备

权利要求书

1.一种低应力LED倒装功率芯片，包括：制作有P-N电极的外延片、制作有反射层的硅衬底和填充层，其特征在于在制作有P-N电极的外延片和制作有反射层的硅衬底之间的填充层为合金填充层，通过合金填充层倒装焊接、键合功率LED倒装芯片；而且合金可为Au、Al、Cu、Pb、Sn或者In一种以上的组合。

2.如权利要求1所述的低应力LED倒装功率芯片，其特征在于制作有P-N电极的外延片和制作有反射层的硅衬底键合时，两者之间的距离为2～10μm；制作有P-N电极的外延片和制作有反射层的硅衬底的接触面积的百分比为50％～80％。

3.如权利要求1所述的低应力LED倒装功率芯片，其特征在于制作有P-N电极的外延片包括蓝宝石衬底，在蓝宝石衬底上形成的N-GaN层，在N-GaN层上形成的发光层，在发光层上形成的P-GaN层，在P-GaN层表面淀积形成的有利于电流扩散的金属层即透明导电层，由P-GaN层和N-GaN层分别引出的P-N电极，在P-N电极之间生长的钝化层。

4.如权利要求1所述的低应力LED倒装功率芯片，其特征在于制作有反射层的硅衬底为在半导体硅衬底上形成的电学隔离层，在该电学隔离层上有金属反射层。

5.如权利要求1所述的低应力LED倒装功率芯片的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步，制作P-N电极外延片，包括如下步骤：在蓝宝石衬底上采用耦合离子刻蚀或反应离子刻蚀设备利用氯离子及氩离子进行干法刻蚀，刻蚀P-GaN层和发光层至N-GaN层暴露为止，形成P-GaN层和发光层，刻蚀时用光刻胶或SiO₂作掩膜；在P-GaN层的表面采用真空电子束蒸发形成一层有利于电流扩散的金属层即透明导电层；由P-GaN层和N-GaN层采用磁控溅射或电子束蒸发分别形成引出的P-N电极；在P-N电极之间采用等离子增强化学汽相淀积生长一层70nm-120nm的SiO₂钝化层；

第二步，制作带有反射层的硅衬底，包括如下步骤：在本征半导体硅衬底上利用等离子增强化学汽相淀积淀积一层P-N电极的电学隔离层，该电学隔离层为SiO₂或Si₃N₄绝缘层，厚度为50nm-100nm，然后用磁控溅射或电子束蒸发一层厚度为200nm-300nm的金属反射层，该金属反射层采用钛铝或钛银；

第三步，将制作好的P-N电极外延片分割成1000μm×1000μm的器件，将制作好的带反射层的硅衬底分割成1400μm×1200μm的器件，将两者通过填充合金纯加热法键合进行倒装焊接在一起。