[發明專利]倒裝高壓發光器件及其制作方法

有效

• 申請號: 201410735775.3
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN104409466B
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 鐘志白;江彥志;方秋艷;李佳恩;徐宸科
• 申請（專利權）人: 廈門市三安光電科技有限公司
• 主分類號: H01L27/15
• 分類號: H01L27/15;H01L33/62;H01L33/50;H01L33/00
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技術領域

本發明涉及一種半導體發光器件結構及其制作方法，更具體地為一種倒裝高壓薄膜發光器件及其制作方法。

背景技術

發光二極管（英文為Light Emitting Diode，簡稱LED）在日常生活中被廣泛的應用，與傳統光源相比，LED 具有壽命長，光效高，能耗低，體積小等優良特性，是現代照明發展的一個重要趨勢。

對于采用藍寶石等絕緣襯底的LED芯片來講，其襯底的導熱率比較低，因此橫向結構的LED的PN結的溫度比較高。為了解決散熱的問題，芯片的倒裝焊結構被提出，發光效率和散熱效果都有了改進。為了進一步解決光取出問題，倒裝焊結構芯片的襯底進一步被剝離掉形成倒裝薄膜芯片。隨著應用的開發，為了提高芯片的光電轉化效率，高壓芯片結構與倒裝薄膜芯片的結合將成為另一個新的開發應用。

發明內容

本發明旨在提出一種結合高壓芯片與倒裝薄膜芯片結合的發光器件以及其制作方法。

根據本發明的第一個方面，倒裝高壓發光器件，包括：由多個相互串聯的倒裝發光單元構成的發光模組，具有相對的第一表面和第二表面，各個倒裝發光單元之間具有間隙，每個發光單元包含n型半導體層、發光層和p型半導體層；光轉換層，形成于所述發光模組的第一表面上，并覆蓋所述各個發光單元的側表面；絕緣層，形成于所述發光模組的第二表面上， 其覆蓋所述整個發光模組的第二表面，僅露出所述發光模組的首個發光單元的n型半導體層和最后一個發光單元的p型半導體層；第一、第二支撐電極，形成于所述絕緣層上，兩者相互電性隔離，其中第一支撐電極與所述發光模組的首個發光單元的n型半導體層形成電性連接，第二支撐電極與所述發光模組的最后一個發光單元的p型半導體層形成電性連接。

在一些實施例中，所述倒裝高壓發光器件還包括形成于所述絕緣層與所述第一、第二支撐電極之間的金屬反射層，其分為第一、第二部分，其中第一部分與所述第一支撐電極連接，第二部分與第二支撐電極連接，所述第一、第二部分分別在端部設置電極連接區，所述絕緣層未覆蓋所述電極連接區表面。

在一些實施例中，還包括形成于所述發光模組的第二表面與所述絕緣層之間的橋接金屬層，用于串聯各個倒裝發光單元。在一些較佳實施實施例中，所述橋接金屬層為反射性材料。在一些更佳實施例中，所述光轉換層填充所述各個倒裝發光單元之間的間隙并直接覆蓋在所述橋接金屬層上。

在一些實施例中，所述第一、第二支撐電極采用散熱性優良的金屬材料。

在一些實施例中，所述第一、第二支撐電極為多層結構，包含一反射層。

根據本發明的第二個方面，倒裝高壓發光器件的制作方法，包括步驟：1）提供一發光外延結構，具有相對的第一表面和第二表面，依次包含n型半導體層、發光層和p型半導體層，其中n型半導體層一側表面為第一表面，p型半導體層一側表面為第二表面；2）蝕刻所述發光外延結構的部分p型半導體層和發光層，露出n型半導體層的部分表面，從而將所述發光外延結構的p型半導體層和發光層劃分為一系列單元；3）將前述各個單元的p型半導體層分別與鄰近的n型半導體層連接，從而所述發光外延結構形成并聯電性結構；4）制作絕緣層，其覆蓋所述發光外延結構的第二表面，僅露出所述發光外延結構首端的n型半導體層和末端的p型半導體層；5) 在所述絕緣層上制作相互電性隔離的第一、第二支撐電極，其中第一支撐電極與所述發光外延結構首端的n型半導體層形成電性連接，第二去支撐電極與所述發光外延結構末端的p型半導體層形成電性連接；6）蝕刻所述發光外延結構的n型半導體層，從而將所述發光外延結構劃分為一系列串聯的發光單元，構成發光模組；7）所述發光外延結構的第一表面上制作光轉換層，其覆蓋所述各個發光單元的側表面。

在本制作方法中，先采用整面n型半導體層作并聯結構，并可輔助作為支撐、外延生長襯底剝離、n型半導體層的粗化等，后蝕刻n型半導體層形成串聯結構。

在一些實施例中，所述步驟3）中制作一橋接金屬層，將各個單元的p型半導體層分別與鄰近的n型半導體層連接。更佳的，在步驟7）形成的光轉換層直接覆蓋在所述橋接金屬層上。

在一些實施例中，步驟4）完成后，先在所述絕緣層的表面上制作一金屬反射層，再在該金屬反射層表面上制作所述第一、第二支撐電極，其中所述金屬反射層分為相互電性隔離的第一、第二部分，其中第一部分與所述發光外延結構首端的n型半導體層形成電性連接，第二部分與所述發光外延結構末端的p型半導體層形成電性連接。

本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。

附圖說明