[發明專利]一種具有絕緣保護結構的高亮倒裝LED芯片及其制作方法

在審

• 申請號: 201711116133.5
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN107863434A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 范凱平;徐亮
• 申請（專利權）人: 佛山市國星半導體技術有限公司
• 主分類號: H01L33/46
• 分類號: H01L33/46;H01L33/20
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司44202
• 代理人: 胡楓

技術領域

本發明涉及發光二極管技術領域，尤其涉及一種具有絕緣層保護結構的高亮倒裝LED芯片及其制作方法。

背景技術

LED(Light Emitting Diode，發光二極管)是一種利用載流子復合時釋放能量形成發光的半導體器件，LED芯片具有耗電低、色度純、壽命長、體積小、響應時間快、節能環保等諸多優勢。

傳統LED芯片一般為藍寶石襯底，具有散熱性能較差，容易發生漏電，光衰嚴重，電壓高等問題，嚴重影響LED芯片的可靠性能。

倒裝LED芯片和傳統LED芯片相比，具有發光效率高、電流分布均勻、散熱好、電壓降低、效率高等優點。

現有的倒裝LED芯片一般采用Ag鏡、DBR(Distributed Bragg Reflection，分布式布拉格反射鏡)反射層或Ag鏡+DBR復合層作為反射鏡來提高芯片亮度。但是，Ag在P-GaN層與N-GaN層形成的電場作用下，易遷移到MQW層(有源層)，從而導致芯片IR良率低；且Ag普遍不會沉積到MQW層，導致側邊MQW層發出的光無法接收而亮度低。此外，DBR層又脆又硬，芯片在切割時容易使DBR層出現裂紋，從而降低芯片封裝良率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種具有絕緣層保護結構的高亮倒裝LED芯片及其制作方法，具有絕緣層，提高了芯片的亮度和良率。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種具有絕緣層保護結構的高亮倒裝LED芯片的制作方法，包括：

提供發光結構，所述發光結構包括襯底和外延層，所述外延層包括依次設于所述襯底表面的第一半導體層、有源層和第二半導體層；

對所述發光結構進行刻蝕，形成貫穿所述第二半導體層和有源層并延伸至所述第一半導體層的中心區域和邊緣區域；

在所述發光結構表面沉積一層絕緣層，并對所述絕緣層進行刻蝕，形成貫穿所述絕緣層的第一孔洞和第二孔洞，并將所述中心區域和邊緣區域對應的第一半導體層裸露出來；

在所述絕緣層表面、第一孔洞內和第二孔洞內依次形成透明導電層、Ag鏡反射層、Ag鏡保護層和DBR反射層；

對所述DBR反射層進行刻蝕，形成貫穿所述DBR反射層的第三孔洞；

在所述中心區域內沉積金屬電極層形成第一電極，在所述第三孔洞內沉積金屬電極層形成第二電極。

作為上述方案的改進，所述中心區域的形狀為倒梯形，所述邊緣區域的形狀為倒梯形。

作為上述方案的改進，所述絕緣層由SiC、SiO₂、SiN_x和SiO_xN_y中的一種或幾種制成。

作為上述方案的改進，所述Ag鏡反射層除了含有Ag元素之外，還包括Ti、W、N和Ni中的一種或幾種元素。

作為上述方案的改進，所述Ag鏡保護層包括Ti、W、Al、Ni和Pt中的一種或幾種元素；所述金屬電極層包括Cr、Ti、Ni、AuSn、Pt、Au和Sn中的一種或幾種元素。

作為上述方案的改進，所述透明導電層在所述絕緣層上的表面積小于所述絕緣層的表面積。

作為上述方案的改進，所述Ag鏡反射層在所述絕緣層上的表面積大于所述透明導電層的表面積，且小于所述絕緣層的表面積。

作為上述方案的改進，所述Ag鏡保護層的表面積大于所述Ag鏡反射層的表面積，并將所述Ag鏡反射層覆蓋。

作為上述方案的改進，所述DBR反射層的表面積大于所述Ag鏡保護層的表面積，并將所述Ag鏡保護層完全覆蓋。

相應地，本發明還提供了一種具有絕緣層保護結構的高亮倒裝LED芯片，包括；

襯底；

設于所述襯底表面的發光結構，所述發光結構包括依次設于所述襯底表面的第一半導體層、有源層和第二半導體層，貫穿所述第二半導體層和有源層并延伸至所述第一半導體層的中心區域和邊緣區域；

設于所述第一半導體層表面、邊緣區域側邊和中心區域側邊的絕緣層；

依次設于所述第二半導體層和絕緣層表面的透明導電層、Ag鏡反射層、Ag鏡保護層和DBR反射層；

第一電極和第二電極，所述第一電極設置在所述中心區域，所述第二電極貫穿所述DBR反射層，并設置在所述Ag鏡保護層上。

實施本發明，具有如下有益效果：