[发明专利]一种简易倒装LED及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED制造技术领域，特别是涉及一种简易倒装LED及其制作方法。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)是一种半导体发光器件，由镓(Ga)与砷(As)、磷(P)、氮(N)、铟(In)的化合物组成，利用半导体P-N结电致发光原理制成。LED以其亮度高、低功耗、寿命长、启动快，功率小、无频闪、不容易产生视觉疲劳等优点，成为新一代光源首选。

在传统的正装结构LED芯片中，P型GaN掺杂困难导致空穴载流子浓度低下和不易长厚而导致电流不易扩散，当前普遍采用在P型GaN表面制备超薄金属薄膜或ITO薄膜的方法使电流得以均匀扩散。但是金属薄膜电极层会吸收部分光，降低出光效率。如果将金属薄膜电极层厚度减薄反过来又限制电流扩散层在P型GaN层表面实现均匀和可靠的电流扩散。ITO透光率虽然高达90％，但电导率却不及金属，电流的扩散效果亦有限。而且正装结构的电极和引线做到出光面，工作时会挡住部分光线。因此，这种P型接触结构制约了LED芯片的工作电流大小。另一方面，正装结构LED芯片的PN结热量通过蓝宝石衬底导出，鉴于蓝宝石的导热系数很低，对大尺寸的功率型芯片来说导热路径较长，正装结构LED芯片的热阻较大，工作电流也受到限制。

为了克服正装LED芯片的上述不足，业界提出一种倒装LED芯片(Flip chip)结构，倒装LED芯片以其耐大电流冲击，电流扩展能力增加，免焊线等优势逐渐进入主流市场。但是，倒装芯片相对于正装芯片，其复杂度大大提高，成本相应增加，阻碍了倒装芯片的发展。通常，倒装LED芯片分为对称电极结构和非对称电极结构，对于封装而言，对称电极结构更容易实现，封装良率更高。目前制作对称电极倒装芯片需要两道隔离工艺以及金属互联工艺，整体光刻次数为7～8道，成本颇高。例如，在申请号为201410390823.X的专利中公开了一种倒装LED的制造工艺，其工艺流程大致包括：MESA台面形成、反射层蒸镀、阻挡层蒸镀、第一隔离层形成、金属互联层形成、第二隔离层形成、电极层形成等等。由此看出，该工艺中阻挡层和金属互联层不同时形成，至少需要两道工艺；另外，隔离层也是两道，工艺复杂。

因此，提供一种简易倒装LED的制作方法是本领域技术人员需要解决的课题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种简易倒装LED及其制作方法，用于解决现有技术中制备LED芯片的工艺复杂、成本高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种简易倒装LED的制作方法，所述制作方法至少包括：

提供一衬底，在所述衬底表面自下而上依次生长N型GaN层、多量子阱层及P型GaN层；

刻蚀所述P型GaN层、多量子阱层及N型GaN层，形成暴露所述N型GaN层的第一通孔；

在所述P型GaN层表面形成反射金属；

在所述第一通孔底部的N型GaN层表面形成N金属层，同时在所述反射金属表面形成阻挡层；

形成隔离层，刻蚀所述隔离层形成暴露所述N金属层的第二通孔、同时形成暴露所述阻挡层的第三通孔；

淀积电极层，在隔离层表面及第二通孔中形成N电极，在隔离层表面及第三通孔中形成P电极。

作为本发明简易倒装LED的制作方法的一种优化的方案，所述衬底为蓝宝石衬底。

作为本发明简易倒装LED的制作方法的一种优化的方案，采用干法刻蚀或湿法刻蚀工艺刻蚀所述P型GaN层、多量子阱层及N型GaN层，形成暴露所述N型GaN层的第一通孔。

作为本发明简易倒装LED的制作方法的一种优化的方案，采用蒸镀和负胶剥离技术在所述P型GaN层表面形成反射金属。

作为本发明简易倒装LED的制作方法的一种优化的方案，所述反射金属的材质采用Ni/Ag/Ti/Pt/Au、Ni/Al/Ti/Pt/Au、Ni/Ag/Ni/Au或Ni/Al/Ti/Au的一种或多种的组合，厚度范围为100～5000埃。

作为本发明简易倒装LED的制作方法的一种优化的方案，采用蒸镀和负胶剥离工艺同时形成所述N金属层和阻挡层。

作为本发明简易倒装LED的制作方法的一种优化的方案，所述N金属层和阻挡层的材质均采用Cr/AlCr/Pt/Au、Cr/Al/Ti/Pt/Au或Ni/Al/Cr/Pt/Au的一种或多种的组合，厚度范围均为10000～20000埃。