[实用新型]一种倒装发光二极管芯片

说明书

技术领域

本实用新型属于半导体照明及制造领域，特别是涉及一种倒装发光二极管芯片及其制作方法。

背景技术

半导体照明作为新型高效固体光源，具有寿命长、节能、环保、安全等显著优点，将成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一次飞跃，其应用领域正在迅速扩大，正带动传统照明、显示等行业的升级换代，其经济效益和社会效益巨大。正因如此，半导体照明被普遍看作是21世纪最具发展前景的新兴产业之一，也是未来几年光电子领域最重要的制高点之一。发光二极管LED是由如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子一部分与多数载流子复合而发光。

当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，节约能源是我们未来面临的重要的问题，在照明领域，LED发光产品的应用正吸引着世人的目光，LED作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代。

LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。

随着LED灯市场爆发的日益临近，LED封装技术的研发竞争也十分激烈。LED封装的发展趋势是体积更小，重量更轻，倒装封装技术正是顺应这一发展趋势而产生的。与传统的引线连接的封装方式相比，倒装封装技术具有封装密度高，电和热性能优良，可靠性高等优点。

现有的倒装结构的发光二极管通常具有以下缺陷：

第一，切割道内没有反射镜，对有限的光照成浪费；

第二，芯片周侧没有沟槽绝缘，导致漏电增多；

第三，N电极与N-GaN接触位置在芯片正面，致使N电极占用较大的有效发光区域，大大降低芯片的发光强度；

第四，倒装工艺要6-8次光刻工艺制作，成本较高。

鉴于以上所述，提供一种能有效提高倒装发光二极管出光率，且工艺简单、成本较低的倒装发光二极管结构及其制作工艺实属必要。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种倒装发光二极管芯片及其制作方法，用于解决现有技术中的倒装发光二极管的种种问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种倒装发光二极管芯片的制作方法，包括步骤：步骤1)，提供一衬底、于所述衬底表面依次形成包括N型层、量子阱层、P型层的外延结构，于所述外延结构表面形成透明导电层；步骤2)，于所述透明导电层及外延结构周侧刻蚀出直至所述N型层内部的绝缘沟槽；步骤3)，于所述透明导电层表面制作P型层的反射镜；步骤4)，于外延结构表面以及绝缘沟槽内生长绝缘阻挡层，去除切割道区域的绝缘阻挡层，并进一步刻蚀出直至所述N型层内部的台面，同时露出部分的N型层侧壁；步骤5)，于所述N型层的台面、N型层侧壁以及绝缘阻挡层的部分表面制作反射导电层，并使所述反射导电层与所述N型层的台面结构及N型层侧壁形成欧姆接触，其中，所述绝缘阻挡层表面具有P电极预留区域；步骤6)，沉积钝化层，制作出直至所述反射导电层的N电极开孔，并于所述P电极预留区域内制作出直至所述透明导电层的P电极开孔，最后于所述N电极开孔内制作出N电极，于所述P电极开孔至制作出P电极。

作为本实用新型的倒装发光二极管芯片的制作方法的一种优选方案，所述N型层、量子阱层、P型层的基体材料为GaN，所述透明导电层的材料为ITO。

作为本实用新型的倒装发光二极管芯片的制作方法的一种优选方案，所述绝缘沟槽的宽度为1μm-8μm，其于所述外延结构内的深度为1μm-3μm，且其至少延伸至所述N型层的内部。

作为本实用新型的倒装发光二极管芯片的制作方法的一种优选方案，所述切割道区域位于所述绝缘沟槽的外侧。

作为本实用新型的倒装发光二极管芯片的制作方法的一种优选方案，所述N型层侧壁为斜面结构，所述斜面结构的宽度为1μm-4μm。

作为本实用新型的倒装发光二极管芯片的制作方法的一种优选方案，步骤3)包括：3-1)，旋涂光刻胶，并采用光刻工艺去除P型层的反射镜区域内的光刻胶，露出透明导电层表面；3-2)，淀积反射镜金属，并采用金属剥离工艺去除P型层的反射镜以外的反射镜金属，以完成所述P型层的反射镜的制作。