[发明专利]倒装式发光二极管芯片及其制备方法

说明书

本发明提供一种倒装式发光二极管芯片制备方法，包括，提供一衬底，于所述衬底上依次形成第一半导体层、发光层、第二半导体层、透明导电层；移除部分的所述透明导电层、第二半导体层、发光层及第一半导体层，形成凹部，所述凹部底部暴露出所述第一半导体层；在所述凹部的底部所暴露出的所述第一半导体层以及所述透明导电层上，形成第一金属层，以定义第一金属层第一、二电极；形成反射层于所述第一金属层、凹部侧壁及透明导电层上；形成第二金属层于所述第一金属层及反射层上，定义所述第二金属层第一、二电极；在所述第二金属层上沉积绝缘层；沉积第三金属层于所述绝缘层上，以定义第三金属层第一、二电极。该方法制备的芯片产品良率高。

技术领域

本发明涉及一种半导体技术领域，特别是一种倒装式发光二极管芯片制备方法。

背景技术

近年来，随着上游产业的不断扩产，发光二极管封装行业已经步入微利时代，激烈的价格竞争和无序的业内生态链促使行业开始需求新的封装工艺，于是倒装式发光二极管芯片顺势而出。与正装发光二极管芯片相比，倒装式芯片(Flip-chip)由于避免了正装芯片中因电极挤占发光面积而提高了发光效率，提升了散热性能，同时，还具有低电压、高亮度、高可靠性、高饱和电流密度等优点；加上能在倒装式焊的衬底上集成保护电路，对芯片可靠性及性能有明显帮助；此外，与正装和垂直结构相比，使用倒装式焊方式，更易于实现超大功率芯片级模组、多种功能集成的芯片光源技术，在发光二极管芯片模组良率及性能方面有较大的优势。光效方面，倒装式结构避开P电极上导电层光吸收和电极遮光，还可以通过在p-GaN设反光层，而提高光效。

目前市场上常见的发光二极管外延材料为GaN，通过光刻、刻蚀等手段在外延层上制备电极，从而完成芯片性能优化。但是不可忽视的是，倒装式发光二极管芯片的电极结构极为复杂，由于正负电极几乎覆盖整个芯片，因此倒装式发光二极管芯片发生漏电的几率大大增加。而经过国内外的调研显示，电极结构缺陷主要有以下原因导致：

反射层与外延片剥离。在外延层上，芯片需要沉积一层反射层以提高发光二极管的出光效率，由于银对于波长为460nm的光的反射率达到95％以上，因此这一层的材料使用最多的为银。但是银反射层极易出现分层现象，边缘鼓起甚至翘曲剥离，不仅容易造成银本身金属颗粒掉落在MESA侧壁上，形成漏电通道，同时也会银镜上方绝缘层的鼓起与开裂，使芯片在后续封装过程中因绝缘层破坏而导致芯片漏电失效。银反射层之所以容易出现剥离现象，是因为其粘附性相对较差，因此极易出现剥离现象。

钝化绝缘层不完整。在倒装式发光二极管芯片的制作中，钝化绝缘层将芯片的p、n型完全隔绝开，继而避免短路。现如今制作倒装式发光二极管芯片钝化绝缘层的时候，多采用PECVD薄膜沉积制作钝化绝缘层。在制作钝化绝缘层的过程中，由于通入气体源成分、绝缘层生长速度的不同，都会影响钝化绝缘层的性能。除却钝化绝缘层本身的制作工艺容易引起表面凹陷与凸起缺陷，倒装式发光二极管芯片的结构设计也影响着钝化绝缘层的性能，由于倒装式发光二极管的特殊结构，使得钝化绝缘层在覆盖电路层时容易形成一个台阶，台阶的角度取决于电路层边缘的斜度。若底部电路层的斜壁坡率过大，则在台阶处绝缘层会有一定的断裂概率，继而产生漏电情况。

电极、焊料界面互溶。倒装式发光二极管的焊接锡膏与表面电极随着时间的推移容易产生互溶现象。芯片的电路层材料与电极材料相似，随着老化时间的增长，锡膏与下层的电路层充分反应，产生的金属间化合物逐渐膨胀，将覆盖在电路层上的钝化绝缘层完全顶起，导致钝化绝缘层失效，进而导致芯片漏电失效。

除上述几个现象外，导致倒装式发光二极管芯片漏电的原因还有很多，而发光二极管一旦漏电其出光效率就会大大降低，因此改善倒装式发光二极管漏点问题就成为了整个行业亟待解决的技术问题。

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倒装式发光二极管芯片制备方法，用于解决现有技术中倒装式发光二极管芯片漏电的技术问题。