一种iii族半导体发光器件的倒装结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及半导体照明技术领域，具体地说，是涉及一种III族半导体发光器件 的倒装结构。
【背景技术】
[0002] 传统发光二极管采用正装结构，一般透明导电层采用高穿透率的材料，如IT0、 AZ0…等，而电极一般采用Cr/Pt/Au等，然而在倒装结构中，有源层激发的光直接从电极的 另一面衬底发出，所以对P型电极的要求变成覆盖在整面P型氮化物半导体层的高反射材 料来当反射镜结构，第一种是在P型氮化物半导体层上镀高穿透率的透明电极再加上高反 射金属，例如ITO/Ag等，另一种是在p型氮化物半导体层上直接镀上高反射率的金属同时 作为欧姆接触层和反射镜，例如Ag、A1等，不管选用哪一种方法，后面必须使用金属保护层 (guardmetal)，覆盖高反射材料，以避免不稳定，再蚀刻多个孔洞（vias)，结构示意图如图 1，整面覆盖第一绝缘层，开孔存取n型氮化物半导体层及金属保护层，再镀P型接触金属与 N型接触金属，整面再覆盖第二绝缘层，开孔存取P型接触金属与N型接触金属，最后镀倒装 P型电极和N型电极，由于蚀刻孔洞的精度要求比较高，所以工艺复杂，生产成本也较高。
【发明内容】
[0003] 为了解决在上述现有技术中出现的问题，本发明的目的是提供一种III族半导体 发光器件的倒装结构。
[0004] 本发明提供了一种III族半导体发光器件的倒装结构，该倒装结构包括：衬底、缓 冲层、n型氮化物半导体层、有源层、P型氮化物半导体层、透明导电层、第一绝缘层结构、P 型接触金属、N型接触金属、第二绝缘层结构、倒装P型电极以及倒装N型电极，其中，自下 而上依次设置的衬底、缓冲层、n型氮化物半导体层、有源层和p型氮化物半导体层构成线 凸形台面，其中，
[0005] 所述线凸形台面包括：第一上表面、侧表面和第二上表面，所述第一上表面和第二 上表面分别与所述侧表面形成L形结构，所述线凸形台面的第一上表面为p型氮化物半导 体层的上表面，所述线凸形台面的第二上表面为所述n型氮化物半导体层的上表面；
[0006] 所述第一上表面的上方设有透明导电层；
[0007] 所述第一上表面、侧表面、第二上表面和透明导电层的表面设有第一绝缘层结 构；
[0008] 所述P型接触金属的下端设置在所述第一绝缘层结构及透明导电层之间、或者位 于所述透明导电层上；
[0009] 所述N型接触金属的下端设置在所述第一绝缘层结构及所述第二上表面之间、或 者位于所述第二上表面上；
[0010] 所述第一绝缘层结构、P型接触金属与N型接触金属的上表面分别设有第二绝缘 层结构；
[0011] 所述P型倒装电极的下端设置在所述P型接触金属及第二绝缘层结构的表面上；
[0012] 所述N型倒装电极的下端设置在所述N型接触金属及第二绝缘层结构的表面上。
[0013] 优选地，所述倒装结构还包括隔离槽，该隔离槽设置于所述倒装结构的周围，所述 隔离槽的表面设有所述第一绝缘层结构。
[0014] 优选地，所述第一绝缘层结构为单层氧化物绝缘层、多层氧化物绝缘层、布拉格反 射层-金属层-单层氧化物绝缘层或布拉格反射层-金属层-多层氧化物绝缘层。
[0015] 优选地，所述单层氧化物绝缘层的材料为三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、五氧 化二钽、五氧化二铌、氮氧化硅以及氮化硅中的一种；
[0016] 所述多层氧化物绝缘层的材料为三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、五氧化二钽、 五氧化二铌、氮氧化硅以及氮化硅中的至少两种。
[0017] 优选地，所述单层氧化物绝缘层的厚度或所述多层氧化物绝缘层的每一层的厚度 为 30-2000nm。
[0018] 优选地，所述布拉格反射层的结构为二氧化硅与二氧化钛组成的、或二氧化硅与 五氧化二钽组成的、或二氧化硅与五氧化二铌组成的，其中二氧化硅厚度为30-1000nm，二 氧化钛厚度为10_200nm，五氧化二钽厚度为10-200nm，五氧化二银厚度为10-200nm〇
[0019] 优选地，所述布拉格反射层，进一步为，3. 5对的二氧化硅/二氧化钛/二氧化硅/ 二氧化钛/二氧化硅/二氧化钛/二氧化硅、或3. 5对的二氧化硅/五氧化二钽/二氧化 硅/五氧化二钽/二氧化硅/五氧化二钽/二氧化硅、或3. 5对的二氧化硅/五氧化二铌 /二氧化硅/五氧化二铌/二氧化硅/五氧化二铌/二氧化硅。
[0020] 优选地，所述第一绝缘层结构为布拉格反射层-金属层-单层氧化物绝缘层或布 拉格反射层-金属层-多层氧化物绝缘层时，
[0021] 所述金属层的下端设置在所述第一绝缘层结构的布拉格反射层的上表面上，和/ 或设置在所述第一绝缘层结构的单层氧化物绝缘层及多层氧化物绝缘层内。
[0022] 优选地，所述金属层至少为银、铝、银铟、铂、镍和钛中的一种，其中，所述银、铝、银 铟与铂的厚度均为50-500nm，所述镍与钛厚度为0. 3-30nm。
[0023] 优选地，所述P型接触金属为整面金属，该P型接触金属的下端设置在所述第一绝 缘层结构表面上及透明导电层上；
[0024] 所述N型接触金属为整面金属，该N型接触金属的下端设置在所述第一绝缘层结 构表面上及所述第二上表面上。
[0025] 优选地，所述P型接触金属，包括：P型线电极和正装P型焊盘，所述正装P型焊盘 的下端设置在所述第一绝缘层结构表面上，所述P型线电极的下端设置在所述透明导电层 上、或者设置在所述第一绝缘层结构表面及透明导电层上；
[0026] 所述N型接触金属，包括：N型线电极和正装N型焊盘，所述正装N型焊盘的下端 设置在所述第一绝缘层结构表面上，所述N型线电极的下端设置在所述第二上表面上、或 者设置在所述第一绝缘层结构以及第二上表面上。
[0027] 优选地，所述P型接触金属，包括：P型线电极和P型连接金属，所述P型线电极的 下端设置在所述透明导电层上、或者设置在所述第一绝缘层结构表面上及透明导电层上， 所述P型连接金属的下端设置在所述第一绝缘层结构表面上；
[0028]所述N型接触金属，包括：N型线电极以及N型连接金属，所述N型线电极的下端 设置在所述第二上表面上、或者设置在所述第一绝缘层结构以及第二上表面上，所述N型 连接金属的下端设置在所述第一绝缘层结构表面上。
[0029] 优选地，所述P型接触金属与N型接触金属的结构为单层金属层或多层金属层，
[0030] 当所述P型接触金属与N型接触金属的结构为单层金属层时，所述单层金属层为 铝、钛、铂、金、铑、钨、镍、银、或银铟中的一种，其中，所述单层金属层的厚度为50-3000nm;
[0031]当所述P型接触金属与N型接触金属的结构为多层金属层时，由内向外依次排 列为第一金属层，中间金属层，末端金属层组成，其中，所述第一金属层的材料为镍、钛、以 及铬中的一种，所述中间金属层的材料为铝、钛、铬、铂、金、铑、钨、镍、银、或银铟中的一种 或一种以上，所述未端金属层的材料为镍、钛、以及铬中的一种，其中，所述第一金属层的 厚度为〇. 3-300nm、所述中间金属层的每层厚度为10-3000nm、所述未端金属层的厚度为 0? 3_300nm〇
[0032] 优选地，所述第二绝缘层结构的结构为单层氧化物绝缘层或多层氧化物绝缘层， 其中，单层氧化物绝缘层的材料为三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、五氧化二钽、五氧化二 铌、氮氧化硅以及氮化硅中的一种；所述多层氧化物绝缘层的材料为三氧化二铝、二氧化 硅、二氧化钛、五氧化二钽、五氧化二铌、氮氧化硅以及氮化硅中至少两种的组合，单层氧化 物绝缘层的厚度或所述多层氧化物绝缘层的每一层的厚度为30-2000nm。
[0033] 优选地，所述倒装P型电极与倒装N型电极，进一步为，由内向外依次排列的Ti 层、第二Ni层、Au层组成，或由内向外依次排列的中间Cr层、Pt层、Au层、第二Ni层、Pt层、 第二Ni层、AuSn层组成，或由内向外依次排列的第一Ni层、A1层、第二Ni层、Au层组成，或 由内向外依次排列的中间Cr层、Pt层、Au层组成，或由内向外依次排列的中间Cr层、第二 Ni层以及Au层组成，或由内向外依次排列的第一Ni层、A1层、中间Cr层、第二Ni层以及Au 层组成，或由内向外依次排列的第一Ni层、A1层、中间Cr层、Pt层、Au层组成，或由内向外 依次排列的第一Ni层、A1层、第二Ni层、Pt层、Au层组成，或由内向外依次排列的第一Ni 层、A1层、Ti层、Pt层以及Au层组成，或由内向外依次排列的第一Cr层、A1层、中间Cr层、 Pt层、Au层组成，或由内向外依次排列的第一Cr层、A1层、Ni层、Pt层、Au层组成，其中， 所述第一Ni层的厚度为0? 4-3nm，第二Ni层的厚度为10-300nm，Ti层的厚度为10-300nm， A1层的厚度为50-300nm，Au层的厚度为20-3000nm，第一Cr层的厚度为0? 4-5nm，中间Cr 层的厚度为10_300nm，Pt层的厚度为10-300nm，AuSn层的厚度为1000-5000nm〇
[0034]与现有技术相比，本申请所述的III族半导体发光器件的倒装结构，具有以下优 占.
[0035] (1)本发明的新结构一律采用线凸形台面技术取代现有技术中的多个孔洞 (vias)技术。
[0036] (2)本发明新结构中，当使用第一绝缘层结构为布拉格反射层-金属层-单层氧化 物绝缘层或布拉格反射层-金属层-多层氧化物绝缘层来当反射镜结构以及绝缘层，取代 倒装的反射镜结构设计以及第一绝缘层，也可以省略金属保护层，而且传统倒装的台面侧 壁并没有反射镜结构，使用本发明台面侧壁是可以有反射镜结构，如有制作隔离槽，隔离槽 也可以具有反射镜结构。
[0037] (3)本发明的第一步骤可将透明导电层与线凸形台面图案一起制作，不但简化了 一道制程，也解决了透明导电层与线凸形台面图案对准的问题。
[0038] (4)本发明新结构如使用第一绝缘层结构为单层或多层氧化物绝缘层，然后镀P 型接触金属与N型接触金属，所述P型接触金属与N型接触金属包括P型线电极与N型线 电极以及正装P型焊盘与N型焊盘，此结构图2e就是正装结构，可在此步骤可测出正装的 光电特性，可利用此步骤推测倒装的光电特性，如推测没有达到倒装的光电特性，可以在此 步骤可以以正装出货或返工。
[0039] (5)本发明新结构当使用第一绝缘层结构为布拉格反射层-金属层-单层氧化物 绝缘层或布拉格反射层-金属层-多层氧化物绝缘层，然后镀P型接触金属与N型接触金 属，就可在此步骤测出倒装的光电特性。
[0040] 当然，实施本申请的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
【附图说明】
[0041] 此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申 请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0042]图1是现有的III族氮化物半导体发光器件的倒装结构示意图；
[0043] 图2a-图2g本发明具有正装P型焊盘与N型焊盘的倒装LED芯片的制作流程结 构示意图；
[0044] 图3a-图3b现有技术中多个孔洞（vias