Led芯片及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種LED芯片及其制作方法，所述LED芯片的制作方法至少包括以下步驟：1）提供一透光襯底，在所述透光襯底上自下而上依次形成緩沖層、N型半導(dǎo)體層、發(fā)光層及P型半導(dǎo)體層；2）對步驟1）獲得的結(jié)構(gòu)周圍進行刻蝕，形成第一臺階，所述第一臺階底面到達所述N型半導(dǎo)體層中；3）在所述P型半導(dǎo)體層上形成一反射層；4）在所述反射層上形成P電極層，在所述第一臺階底面上形成N電極層，得到LED芯片。本發(fā)明中N電極層形成于LED芯片外圍一周，P電極層形成于LED芯片中間并被所述N電極層所環(huán)繞，此種結(jié)構(gòu)更有利于電流的均勻擴散，提高發(fā)光效率；且LED芯片可直接封裝在支架上，制備簡單，更有利于芯片的散熱，提高芯片的壽命。
【專利說明】LED芯片及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體發(fā)光器件領(lǐng)域，涉及一種LED芯片及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(Light Emitting D1de,簡稱LED)是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件,利用半導(dǎo)體P-N結(jié)電致發(fā)光原理制成。氮化鎵(GaN)基化合物為直接帶隙寬禁帶半導(dǎo)體，其帶隙從1.8-6.2eV連續(xù)可調(diào)，并且具有很高的擊穿電壓，因而被廣泛應(yīng)用于高亮度藍綠光發(fā)光二極管、藍紫光激光二極管(LD，Laser D1de)和高電子遷移率場效應(yīng)晶體管(HEMT，HighElectron Mobility Transistor)。近年來,高亮度藍綠光LED發(fā)展迅速，已成為全彩色高亮度大型戶外顯示屏、交通信號燈等必需的發(fā)光器件，同時，由藍光LED激發(fā)黃色熒光粉制作的白光LED已大量應(yīng)用于背光源、汽車照明等領(lǐng)域，并在固體照明光源領(lǐng)域顯示了巨大的應(yīng)用潛力。LED由于能耗低,體積小、壽命長,穩(wěn)定性好，響應(yīng)快，發(fā)光波長穩(wěn)定等好的光電性能，目前已經(jīng)在照明、家電、顯示屏、指示燈等領(lǐng)域有很好的應(yīng)用。
[0003]傳統(tǒng)的LED器件制備工藝已經(jīng)日漸成熟，熱阻高、光效低、封裝后電極引線阻擋發(fā)光、抗靜電能力差成為了行業(yè)內(nèi)的四大難題。倒裝焊技術(shù)是把一個LED芯片和一個基片結(jié)合在一起，芯片的電極引線做在芯片下面與基片連在一起，封裝過程中基片連接支架(或者導(dǎo)電基板)，LED發(fā)出的光線從正面發(fā)出，電極引線不阻擋光線，量子阱層(MQW)更貼近基板有利于散熱，可以緩解上述的難點。傳統(tǒng)的倒裝焊LED芯片與基板連接的方式為:LED芯片的P電極與N電極通過導(dǎo)電膠如銀膠等分別與基板上隔斷的導(dǎo)電層連接，封裝時再將該結(jié)構(gòu)連接在支架上。由于傳統(tǒng)倒裝焊技術(shù)需要芯片和封裝支架之間添加一個基板，基板的添加制備復(fù)雜，技術(shù)難點多，具有吸收光線、散熱不理想等缺點。并且傳統(tǒng)LED芯片由于結(jié)構(gòu)的限制，電流擴散均勻度不能達到理想效果。
[0004]因此，提供一種新型LED芯片及其制備方法以解決LED芯片電流擴散不均勻性問題及正裝LED芯片襯底散熱差且電極引線阻擋光線、傳統(tǒng)覆晶LED芯片工藝復(fù)雜且散熱不理想的問題實屬必要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一 LED芯片及其制作方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中LED芯片電流擴散均勻度達不到理想效果、正裝LED芯片襯底散熱差且電極引線阻擋光線、傳統(tǒng)覆晶LED芯片工藝復(fù)雜且散熱不理想的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種LED芯片的制作方法，所述LED芯片的制作方法至少包括以下步驟:
[0007]I)提供一透光襯底，在所述透光襯底上自下而上依次形成緩沖層、N型半導(dǎo)體層、發(fā)光層及P型半導(dǎo)體層；
[0008]2)對步驟I)獲得的結(jié)構(gòu)周圍進行刻蝕，形成第一臺階，所述第一臺階底面到達所述N型半導(dǎo)體層中；
[0009]3)在所述？型半導(dǎo)體層上形成一反射層；
[0010]4)在所述反射層上形成？電極層，在所述第一臺階底面上形成~電極層，得到120芯片；所述~電極層環(huán)繞所述？電極層一圈形成閉合圖形。
[0011]可選地，于所述步驟3)中，首先在所述？型半導(dǎo)體層上形成一透明導(dǎo)電層，再在所述透明導(dǎo)電層上形成所述反射層。
[0012]可選地，所述反射層的材料包括^或八1中的至少一種。
[0013]可選地，形成所述反射層之后，在所述反射層中形成至少一個通孔，形成所述？電極層時，所述通孔被所述？電極層填充滿。
[0014]可選地，所述反射層的材料包括3102、八1203或八1中的至少一種。
[0015]可選地，所述透明導(dǎo)電薄膜的材料包括110或八20。
[0016]可選地，所述？電極層和?電極層的材料包括0、？七、八八1、或311中的至少一種。
[0017]可選地，該方法還包括提供一支架，將所述120芯片倒裝焊接在該支架上的步驟；所述倒裝焊接采用共晶焊。
[0018]本發(fā)明還提供一種120芯片，所述120芯片至少包括一透光襯底，所述透光襯底上自下而上依次形成有緩沖層、^型半導(dǎo)體層、發(fā)光層及？型半導(dǎo)體層；所述？型半導(dǎo)體層周圍向下凹陷形成第一臺階，所述第一臺階底面到達所述~型半導(dǎo)體層中；所述？型半導(dǎo)體層上形成有一反射層；所述反射層上形成有？電極層，所述第一臺階底面上形成有~電極層；所述~電極層環(huán)繞所述？電極層一圈形成閉合圖形。
[0019]可選地，所述？型半導(dǎo)體層與所述反射層之間形成有透明導(dǎo)電層。
[0020]可選地，所述反射層中設(shè)有至少一個通孔，所述通孔被所述？電極層填滿。
[0021]如上所述，本發(fā)明的120芯片及其制作方法，具有以下有益效果:通過優(yōu)化倒裝薄膜芯片(他化-打1111的設(shè)計，使得芯片中電流擴散更均勻，提高發(fā)光效率山￡0芯片與封裝支架之間可以無需額外使用基板連接，[￡0芯片可直接封裝在支架上，制備簡單；同時將120芯片直接封裝，芯片發(fā)光層更接近封裝支架的良導(dǎo)熱層，更有利于芯片的散熱，提高芯片的壽命；電極及電極引線不會阻擋或吸收[￡0芯片發(fā)出的光，且[￡0芯片中采用的反射層對各個波長、入射角度的光具有高反射率，可以極大提高[￡0芯片的發(fā)光效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1顯示為本發(fā)明的[￡0芯片的制作方法中在透光襯底上依次形成緩沖層、~型半導(dǎo)體層、發(fā)光層及？型半導(dǎo)體層后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2顯示為本發(fā)明[￡0芯片的制作方法中形成第一臺階后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3顯示為圖2所示結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。
[0025]圖4顯示為本發(fā)明120芯片的制作方法中在？型半導(dǎo)體層上形成反射層后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5顯示為本發(fā)明120芯片的制作方法中形成？電極層及~電極層后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖6顯示為圖5所示結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。
[0028]圖7顯示為本發(fā)明⑶!)芯片的制作方法中將透光襯底剝離后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖8顯示為本發(fā)明LED芯片的制作方法中將透光襯底減薄后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖9顯示為本發(fā)明的LED芯片在實施例一中倒裝時的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖10顯示為本發(fā)明LED芯片的制作方法中將透光襯底圖形化后剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖11顯示為支架的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖12顯示為本發(fā)明的LED芯片在實施例一中倒裝焊接在支架上時的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖13顯示為本發(fā)明LED芯片的制作方法中首先在P型半導(dǎo)體層上形成透明導(dǎo)電層，再在透明導(dǎo)電層上形成反射層的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖14顯示為本發(fā)明LED芯片在實施例二中倒裝時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖15顯示為本發(fā)明的LED芯片在實施例二中倒裝焊接在支架上時的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖16顯示為本發(fā)明LED芯片的制作方法中在反射層中形成至少一個通孔后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖17顯示為圖16所示結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。
[0039]圖18顯示為本發(fā)明的LED芯片的制作方法中形成P電極層及N電極層，且P電極層填充滿通孔的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖19顯示為本發(fā)明的LED芯片在實施例三中倒裝時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]圖20顯示為本發(fā)明的LED芯片在實施例三中倒裝焊接在支架上時的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]元件標號說明
[0043]I 透光襯底
[0044]2 緩沖層
[0045]3 N型半導(dǎo)體層
[0046]4 發(fā)光層
[0047]5 P型半導(dǎo)體層
[0048]6 第一臺階
[0049]7 反射層
[0050]8 P電極層
[0051]9 N電極層
[0052]10支架側(cè)邊
[0053]11 P電極導(dǎo)電層
[0054]12 N電極導(dǎo)電層
[0055]13 引出端
[0056]14 引線
[0057]15透明導(dǎo)電層
[0058]16 通孔
【具體實施方式】
[0059]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
[0060]請參閱圖1至圖20。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0061]實施例一
[0062]本發(fā)明提供一種120芯片的制作方法，所述120芯片的制作方法至少包括以下步驟:
[0063]1)提供一透光襯底，在所述透光襯底上自下而上依次形成緩沖層、?型半導(dǎo)體層、發(fā)光層及？型半導(dǎo)體層；
[0064]2)對步驟1)獲得的結(jié)構(gòu)周圍進行刻蝕，形成第一臺階，所述第一臺階底面到達所述~型半導(dǎo)體層中；
[0065]3)在所述？型半導(dǎo)體層上形成一反射層；
[0066]4)在所述反射層上形成？電極層，在所述第一臺階底面上形成~電極層，得到1^0芯片；所述~電極層環(huán)繞所述？電極層一圈形成閉合圖形。
[0067]圖1至圖12為本發(fā)明一個實施例的1^0芯片及其制作方法，所述示意圖只是實例，在此不應(yīng)過度限制本發(fā)明保護的范圍。
[0068]請參閱圖1，執(zhí)行步驟1)，提供一透光襯底1，在所述透光襯底1上自下而上依次形成緩沖層2、^型半導(dǎo)體層3、發(fā)光層4及？型半導(dǎo)體層5。
[0069]具體的，所述透光襯底1為正反兩個表面透光的雙拋襯底、單拋襯底、圖形化襯底或平板襯底，所述透光襯底1的材料可以是藍寶石或其它半導(dǎo)體材料，例如硅或301。所述緩沖層2為材料，所述~型半導(dǎo)體層3為~型&^層，所述發(fā)光層4為多重量子阱，其材料可為III摻雜的6抓，所述？型半導(dǎo)體層5為？型&^層。
[0070]請參閱圖2及圖3，執(zhí)行步驟2),對步驟1)獲得的結(jié)構(gòu)周圍進行刻蝕，形成第一臺階6，所述第一臺階6底面到達所述~型半導(dǎo)體層2中。如圖2所示，顯示為刻蝕后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖3顯示為該結(jié)構(gòu)的俯視示意圖，所述臺階上表面為所述？型半導(dǎo)體層5表面，所述臺階下表面環(huán)繞一圈形成閉合圖形。與傳統(tǒng)的[￡0芯片只在芯片一角形成臺階不同，本發(fā)明的臺階環(huán)繞一圈形成閉合圖形更有利于電流的均勻擴散，提高發(fā)光效率。
[0071]請參閱圖4，執(zhí)行步驟3),采用蒸鍍等方法在所述？型半導(dǎo)體層5上形成一反射層7。
[0072]具體的，所述反射層7的材料包括但不限于八8或八1中的至少一種，還可以是其他具有高反射性的導(dǎo)電金屬。本實施例中，由于所述反射層7為^或八1等導(dǎo)電金屬，其本身具有良好的電流擴散能力，因此可直接在所述？型半導(dǎo)體層5上形成所述反射層7，而不用在所述？型半導(dǎo)體層5上形成透明導(dǎo)電層如110等。所述反射層7可以使所述？型導(dǎo)電層5中注入均勻分布的電流，且對各個波長及入射角度皆可形成高反射率的全向反射鏡(0010，將入射到芯片底部的光線盡可能全部反射回去，從芯片表面出光，極大的提高器件的出光效率。所述反射層7的厚度范圍是0.5?2微米，本實施例中，所述反射層7的厚度優(yōu)選為0.9微米，薄的反射層更有利于器件的散熱。
[0073]請參閱圖5及圖6，執(zhí)行步驟4)，利用光刻、蒸鍍、剝離或者壓印等方法，在所述反射層7上形成P電極層8，在所述第一臺階底面上形成N電極層9，得到LED芯片；所述N電極層9環(huán)繞所述P電極層8一圈形成閉合圖形。
[0074]具體的，所述P電極層8和N電極層9的材料包括Cr、Pt、Au、T1、Al、或Sn中的至少一種，本實施例中，所述P電極層8和N電極層9優(yōu)選為Cr/Pt/Au疊層結(jié)構(gòu)或Au/Sn疊層結(jié)構(gòu)。所述N電極層9形成于LED芯片外圍一周(如圖6所示)，所述發(fā)光層4、P型半導(dǎo)體層5、反射層7及P電極層9形成于LED芯片中部，更有利于電流的擴散，提高LED芯片的亮度。
[0075]形成LED芯片后，可采用激光剝離所述透光襯底I，或者采用物理研磨所述透光襯底I到一定的厚度從而減薄襯底，使產(chǎn)品出光光程盡可能短。請參閱圖7及圖8，其中圖7顯示為所述透光襯底I被剝離后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖8顯示為所述透光襯底I被減薄后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0076]在后續(xù)的封裝過程中，將LED芯片倒裝，LED芯片發(fā)出的光不會被電極或電極引線阻擋。請參閱圖9，顯示為LED芯片倒裝時的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0077]除了上述將所述透光襯底剝離或者減薄，后續(xù)還可以將所述透光襯底表面進行粗化或圖形化，以提高芯片的亮度。請參閱圖10，顯示為將所述透光襯底I表面進行一種圖形化后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖形化后可使因逃逸錐的存在導(dǎo)致湮滅在芯片內(nèi)部的光線更多的經(jīng)過反射、折射發(fā)射出來，提高產(chǎn)品的出光效率。
[0078]在LED芯片封裝時，提供一支架，將所述LED芯片倒裝焊接在所述支架上。請參閱圖11,顯示為所述支架的剖面示意圖,所述支架包括一對支架側(cè)邊10及連接一對所述支架側(cè)邊10的P電極導(dǎo)電層11，所述支架側(cè)邊10靠上的外置向外設(shè)置有N電極導(dǎo)電層12，可將所述P電極層8和N電極層9分別與支架的P電極導(dǎo)電層11及N電極導(dǎo)電層12通過共晶焊的方式焊接在一起，所述P電極導(dǎo)電層11及N電極導(dǎo)電層12的材料可為Cu等導(dǎo)電金屬。所述反射層7通過若干微米的P電極層8與封裝的導(dǎo)電基座相通，可以極大的提高芯片的散熱效率，有效的改善大功率器件的熱特性，從而有效提高LED器件的散熱能力、發(fā)光效率與壽命。
[0079]本發(fā)明還提供一種LED芯片，請參閱圖5及圖6，所述LED芯片至少包括一透光襯底I，所述透光襯底I上自下而上依次形成有緩沖層2、N型半導(dǎo)體層3、發(fā)光層4及P型半導(dǎo)體層5 ;所述P型半導(dǎo)體層周圍向下凹陷形成第一臺階，所述第一臺階底面到達所述N型半導(dǎo)體層中；所述P型半導(dǎo)體層5上形成有一反射層7 ;所述反射層7上形成有P電極層8，所述第一臺階底面上形成有N電極層9 ;所述N電極層9環(huán)繞所述P電極層8 一圈形成閉合圖形。
[0080]本發(fā)明的LED芯片相對于常規(guī)LED芯片熱阻降低一半，由10K/W降到5K/W，芯片結(jié)晶溫度由120°C降到100°C，芯片的亮度由100Lm/W(流明/瓦)提升到130Lm/W。
[0081]本發(fā)明的LED芯片中，所述N電極層形成于LED芯片外圍一周，所述發(fā)光層、P型半導(dǎo)體層、反射層及P電極層形成于LED芯片中部，這種結(jié)構(gòu)更有利于電流的均勻擴散，提高LED芯片的亮度。所述LED芯片可通過共晶焊的方法倒裝焊接在支架上，LED芯片與封裝支架之間可以無需額外使用基板連接，制備簡單；同時將LED芯片直接封裝，芯片發(fā)光層更接近封裝支架的良導(dǎo)熱層，更有利于芯片的散熱，提高芯片的壽命；且[￡0芯片中采用的反射層對各個波長、入射角度的光具有高反射率，可以極大提高[￡0芯片的發(fā)光效率。
[0082]實施例二
[0083]本實施例與實施例一米用基本相同的方案,不同之處在于,實施例一中，直接在所述？型半導(dǎo)體層上形成反射層，而在本實施例中，首先在所述？型半導(dǎo)體層上形成一透明導(dǎo)電層，再在所述透明導(dǎo)電層上形成所述反射層。
[0084]本發(fā)明提供一種120芯片的制作方法，所述120芯片的制作方法至少包括以下步驟:
[0085]1)提供一透光襯底，在所述透光襯底上自下而上依次形成緩沖層、?型半導(dǎo)體層、發(fā)光層及？型半導(dǎo)體層；
[0086]2)對步驟1)獲得的結(jié)構(gòu)周圍進行刻蝕，形成第一臺階，所述第一臺階底面到達所述~型半導(dǎo)體層中；
[0087]3)在所述？型半導(dǎo)體層上形成一透明導(dǎo)電層，再在所述透明導(dǎo)電層上形成一反射層；
[0088]4)在所述反射層上形成？電極層，在所述第一臺階底面上形成~電極層，得到1^0
-++- 11^
心片0
[0089]圖13至圖15為本發(fā)明一個實施例的1^0芯片及其制作方法，所述示意圖只是實例，在此不應(yīng)過度限制本發(fā)明保護的范圍。
[0090]首先執(zhí)行步驟1)和步驟2),具體過程與實施例一中的步驟1)和步驟2)相類似，請參見相關(guān)部分闡述，此處不再贅述。
[0091]請參閱圖13，然后執(zhí)行步驟3)及步驟4),采用真空電子蒸鍍法或濺射法等方法在所述？型半導(dǎo)體層5上形成一透明導(dǎo)電層15，再在所述透明導(dǎo)電層15上采用蒸鍍等方法形成一反射層7，最后利用光刻、蒸鍍、剝離或者壓印等方法在所述反射層7上形成？電極層8，在所述第一臺階底面上形成~電極層9，得到[￡0芯片。
[0092]具體的，所述反射層7的材料包括^或八1中的至少一種，所述透明導(dǎo)電層15的材料包括 I丁0 ( 111(1111111 XIII 0x1(168，銦錫金屬氧化物)或八20 ( ^11111111111111-(101)6(1 21110 0X1(16，摻鋁氧化鋅)。所述透明導(dǎo)電層可以進一步提高電流的擴散能力。
[0093]請參閱圖14，顯示為所述[￡0芯片倒裝時的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，其中，所述透光襯底1通過機械研磨等方法進行過減薄，當然也可通過激光將所述透光襯底1完全剝離，還可以將所述透光襯底表面進行粗化或者圖形化，與實施例一類似，此處不一一圖示。
[0094]請參閱圖15，顯示為所述120芯片倒裝焊接在支架上的示意圖，所述倒裝焊接采用共晶焊。
[0095]本發(fā)明還提供一種120芯片，請參閱圖13，所述120芯片至少包括一透光襯底1，所述透光襯底1上自下而上依次形成有緩沖層2、^型半導(dǎo)體層3、發(fā)光層4及？型半導(dǎo)體層5 ；所述？型半導(dǎo)體層周圍向下凹陷形成第一臺階，所述第一臺階底面到達所述~型半導(dǎo)體層中；所述？型半導(dǎo)體層5上自下而上依次形成有一透明導(dǎo)電層15及一反射層7 ；所述反射層7上形成有？電極層8，所述第一臺階底面上形成有~電極層8 ；所述~電極層9環(huán)繞所述？電極層8—圈形成閉合圖形。
[0096]本發(fā)明的120芯片中，所述~電極層形成于120芯片外圍一周，所述發(fā)光層、？型半導(dǎo)體層、透明導(dǎo)電層、反射層及？電極層形成于[￡0芯片中部，這種結(jié)構(gòu)更有利于電流的均勻擴散；所述透明導(dǎo)電層及所述反射層共同擴散電流，電流擴散能力進一步提高，能夠提高120芯片的亮度。所述[￡0芯片可通過共晶焊的方法倒裝焊接在支架上，120芯片與封裝支架之間可以無需額外使用基板連接，制備簡單；同時將120芯片直接封裝，芯片發(fā)光層更接近封裝支架的良導(dǎo)熱層，更有利于芯片的散熱，提高芯片的壽命；且[￡0芯片中采用的反射層對各個波長、入射角度的光具有高反射率，可以極大提高[￡0芯片的發(fā)光效率。
[0097]實施例三
[0098]本實施例與實施例一米用基本相同的方案，不同之處在于，實施例一中，直接在所述？型半導(dǎo)體層上形成反射層，而在本實施例中，首先在所述？型半導(dǎo)體層上形成一透明導(dǎo)電層，然后在所述透明導(dǎo)電層上形成所述反射層，再在所述反射層層中形成至少一個通孔。
[0099]本發(fā)明提供一種120芯片的制作方法，所述120芯片的制作方法至少包括以下步驟:
[0100]1)提供一透光襯底，在所述透光襯底上自下而上依次形成緩沖層、?型半導(dǎo)體層、發(fā)光層及？型半導(dǎo)體層；
[0101]2)對步驟1)獲得的結(jié)構(gòu)周圍進行刻蝕，形成第一臺階，所述第一臺階底面到達所述~型半導(dǎo)體層中；
[0102]3)在所述？型半導(dǎo)體層上形成一透明導(dǎo)電層，然后在所述透明導(dǎo)電層上形成反射層，再在所述反射層中形成至少一個通孔；
[0103]4)在所述反射層上形成？電極層，所述通孔被所述？電極層填充滿；在所述第一臺階底面上形成~電極層，得到[￡0芯片。
[0104]圖16至圖20為本發(fā)明一個實施例的芯片及其制作方法，所述示意圖只是實例，在此不應(yīng)過度限制本發(fā)明保護的范圍。
[0105]首先執(zhí)行步驟1)和步驟2),具體過程與實施例一中的步驟1)和步驟2)相類似，請參見相關(guān)部分闡述，此處不再贅述。
[0106]請參閱圖16及圖17，然后執(zhí)行步驟3)，采用真空電子蒸鍍法或濺射法等方法在所述？型半導(dǎo)體層5上形成一透明導(dǎo)電層15，然后在所述透明導(dǎo)電層15上采用蒸鍍等方法形成一反射層7，再采用刻蝕等方法在所述反射層7中形成至少一個通孔16。如圖16所示，顯示為形成所述通孔16后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖17顯示為該結(jié)構(gòu)的俯視圖。本實施例中，所述通孔16的個數(shù)以9個為例進行說明，當然也可以為其它數(shù)目。
[0107]請參閱圖18，執(zhí)行步驟4),利用光刻、蒸鍍、剝離或者壓印等方法，在所述反射層上形成？電極層8，所述通孔被所述？電極層8填充滿；在所述第一臺階底面上形成~電極9層，得到120芯片。
[0108]具體的，所述？電極層8和?電極層9的材料包括0、？七、八11、I1、41、或311中的至少一種。所述透明導(dǎo)電層15的材料包括110 (111(1111111 XIII 0x1(168，銦錫金屬氧化物)或八20 (￡111111111111111-(101)6(1 21110 0x1 (16，摻招氧化鋅)；所述反射層7的材料包括3102、八1203、八8或八1中的至少一種。
[0109]需要指出的是，對于所述反射層7為^或八1等導(dǎo)電金屬，所述通孔16可有可無；而對于所述反射層7為3102或八1203等絕緣材料的情況，所述通孔16的存在是必要的，所述？電極層8通過所述通孔16與所述透明導(dǎo)電層15接觸，使電流在所述透明導(dǎo)電層15中擴散并注入所述P型半導(dǎo)體層5中。所述通孔16的數(shù)目越多，電流在所述透明導(dǎo)電層15中擴散得更均勻。
[0110]請參閱圖19，顯示為所述LED芯片倒裝時的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，其中，所述透光襯底I通過機械研磨等方法進行過減薄，當然也可通過激光將所述透光襯底I完全剝離，還可以將所述透光襯底表面進行粗化或者圖形化，與實施例一類似，此處不一一圖示。
[0111]請參閱圖20，顯示為所述LED芯片倒裝焊接在支架上的示意圖，所述倒裝焊接采用共晶焊。
[0112]本發(fā)明還提供一種LED芯片，請參閱圖18，所述LED芯片至少包括一透光襯底1，所述透光襯底I上自下而上依次形成有緩沖層2、N型半導(dǎo)體層3、發(fā)光層4及P型半導(dǎo)體層5 ;所述P型半導(dǎo)體層周圍向下凹陷形成第一臺階，所述第一臺階底面到達所述N型半導(dǎo)體層中；所述P型半導(dǎo)體層5上自下而上依次形成有一透明導(dǎo)電層15及一反射層7 ;所述反射層7中形成有至少一個通孔，所述反射層上形成有P電極層8，所述通孔被所述P電極層8填滿；所述第一臺階底面上形成有N電極層9 ;所述N電極層9環(huán)繞所述P電極層8 一圈形成閉合圖形。
[0113]本發(fā)明的LED芯片中，所述N電極層形成于LED芯片外圍一周，所述發(fā)光層、P型半導(dǎo)體層、透明導(dǎo)電層、反射層及P電極層形成于LED芯片中部，這種結(jié)構(gòu)更有利于電流的均勻擴散，提高LED芯片的亮度。所述反射層可為導(dǎo)電材料或絕緣材料，所述P電極層通過所述反射層中的通孔與所述透明導(dǎo)電層接觸，使電流在所述透明導(dǎo)電層中擴散。所述LED芯片可通過共晶焊的方法倒裝焊接在支架上，LED芯片與封裝支架之間可以無需額外使用基板連接，制備簡單；同時將LED芯片直接封裝，芯片發(fā)光層更接近封裝支架的良導(dǎo)熱層，更有利于芯片的散熱，提高芯片的壽命；且LED芯片中采用的反射層對各個波長、入射角度的光具有高反射率，可以極大提高LED芯片的發(fā)光效率。
[0114]綜上所述，本發(fā)明的LED芯片及其制作方法中，所述N電極層形成于LED芯片外圍一周，所述發(fā)光層、P型半導(dǎo)體層、透明導(dǎo)電層、反射層及P電極層形成于LED芯片中部，這種結(jié)構(gòu)更有利于電流的均勻擴散，提高LED芯片的亮度。所述LED芯片可通過共晶焊的方法倒裝焊接在支架上，LED芯片與封裝支架之間可以無需額外使用基板連接，制備簡單；同時將LED芯片直接封裝，芯片發(fā)光層更接近封裝支架的良導(dǎo)熱層，更有利于芯片的散熱，提高芯片的壽命；且LED芯片中采用的反射層對各個波長、入射角度的光具有高反射率，可以極大提高LED芯片的發(fā)光效率。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0115]上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種LED芯片的制作方法，其特征在于，所述LED芯片的制作方法至少包括以下步驟: 1)提供一透光襯底，在所述透光襯底上自下而上依次形成緩沖層、N型半導(dǎo)體層、發(fā)光層及P型半導(dǎo)體層； 2)對步驟I)獲得的結(jié)構(gòu)周圍進行刻蝕，形成第一臺階，所述第一臺階底面到達所述N型半導(dǎo)體層中； 3)在所述P型半導(dǎo)體層上形成一反射層； 4)在所述反射層上形成P電極層，在所述第一臺階底面上形成N電極層，得到LED芯片；所述N電極層環(huán)繞所述P電極層一圈形成閉合圖形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED芯片的制作方法，其特征在于:于所述步驟3)中，首先在所述P型半導(dǎo)體層上形成一透明導(dǎo)電層，再在所述透明導(dǎo)電層上形成所述反射層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LED芯片的制作方法，其特征在于:所述反射層的材料包括Ag或Al中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED芯片的制作方法，其特征在于:形成所述反射層之后，在所述反射層中形成至少一個通孔，形成所述P電極層時，所述通孔被所述P電極層填充滿。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED芯片的制作方法，其特征在于:所述反射層的材料包括Si02、Al203、Ag或Al中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED芯片的制作方法，其特征在于:所述透明導(dǎo)電薄膜的材料包括ITO或AZO。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的LED芯片的制作方法，其特征在于:所述P電極層和N電極層的材料包括Cr、Pt、Au、T1、Al、或Sn中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的LED芯片的制作方法，其特征在于:該方法還包括提供一支架，將所述LED芯片倒裝焊接在該支架上的步驟；所述倒裝焊接采用共晶焊。
9.一種LED芯片,其特征在于:所述LED芯片至少包括一透光襯底,所述透光襯底上自下而上依次形成有緩沖層、N型半導(dǎo)體層、發(fā)光層及P型半導(dǎo)體層；所述P型半導(dǎo)體層周圍向下凹陷形成第一臺階，所述第一臺階底面到達所述N型半導(dǎo)體層中；所述P型半導(dǎo)體層上形成有一反射層；所述反射層上形成有P電極層，所述第一臺階底面上形成有N電極層；所述N電極層環(huán)繞所述P電極層一圈形成閉合圖形。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的LED芯片，其特征在于:所述P型半導(dǎo)體層與所述反射層之間形成有透明導(dǎo)電層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的LED芯片，其特征在于:所述反射層中設(shè)有至少一個通孔，所述通孔被所述P電極層填滿。
【文檔編號】H01L33/38GK104465895SQ201310430166
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】陳朋, 齊勝利 申請人:上海藍光科技有限公司