Led芯片及其制作方法

文档序号:9549668阅读:523来源:国知局
Led芯片及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于半导体光电芯片制造领域,尤其涉及一种LED芯片及其制作方法
【背景技术】
[0002]自从20世纪90年代初商业化以来,经过二十几年的发展,GaN基LED已被广泛应用于户内外显示屏、投影显示用照明光源、背光源、景观亮化照明、广告、交通指示等领域,并被誉为二十一世纪最有竞争力的新一代固体光源。然而,对于LED来说,要代替传统光源进入高端照明领域,其发光亮度的提高是至关重要的。
[0003]与正装LED芯片相比,在LED芯片面积确定的情况下,倒装结构的LED芯片的发光面积更大,在面对高端照明领域高发光亮度需求的挑战时更具优势。因此,近年来倒装LED芯片结构受到越来越多的重视。
[0004]倒装LED芯片中的反光层通常包括DBR反射层和银(Ag)金属反射层两种。由于Ag具有易于氧化、硫化和迀移等特性,从而导致采用Ag金属反射层的LED芯片不稳定,具有漏电、光衰减快、功耗大等诸多缺陷。DBR反射层却不存在这些问题。
[0005]图1是现有技术中采用DBR反射层的倒装LED芯片的俯视示意图,图2是沿图1的AA’方向的剖面示意图,图3是沿图1的BB’方向的剖面示意图,具体如图1?3所示,采用DBR反射层的倒装LED芯片包括:
[0006]蓝宝石衬底10 ;
[0007]形成于所述蓝宝石衬底10上的外延层,所述外延层由下至上依次包括N型半导体层21、有源层22和P型半导体层23,所述外延层中具有多个暴露N型半导体层21的凹槽;
[0008]位于P型半导体层23上的接触层24 ;
[0009]位于接触层24上的第一电极25 ;
[0010]位于所述凹槽内的N型半导体层21上的第二电极26 ;
[0011]位于P型半导体层23、接触层24、N型半导体层21上及各凹槽侧壁上的具有预定通孔的DBR反射层27 ;
[0012]通过DBR反射层27的预定通孔与第一电极25电连接的第一焊盘28 ;
[0013]通过DBR反射层27的预定通孔与第二电极26电连接的第二焊盘29。
[0014]然而,发明人发现,由于第一电极25和第二电极26处的台阶较陡,导致此处的DBR反射层容易发生断层。图4是图3中虚线框区域的放大示意图,图5是图2中虚线框区域的放大示意图,通过SEM(电子扫描显微镜)和EDX(能量色散X射线光谱仪)观察可见,DBR反射层27断层后,第一焊盘28的金属材料容易渗透到第二电极26 (如图4中虚线圈所示),并与其形成电连接,从而导致漏电现象,同理,第二焊盘29和第一电极25处也容易发生类似的现象(如图5中虚线圈所示)。

【发明内容】

[0015]本发明的目的在于提供一种LED芯片及其制作方法,以解决台阶处形成的膜层断层的问题。
[0016]本发明提供一种LED芯片,包括衬底、台阶、斜坡以及膜层,所述台阶和斜坡形成于所述衬底上,所述斜坡环绕所述台阶,所述膜层覆盖所述台阶、斜坡以及衬底。
[0017]可选的,在所述的LED芯片中,所述斜坡通过旋涂、烘烤以及刻蚀工艺形成,或者,通过旋涂、光照以及刻蚀工艺形成。
[0018]可选的,在所述的LED芯片中,所述衬底上形成有导体层、半导体层以及绝缘层中的至少一种。
[0019]可选的,在所述的LED芯片中,所述台阶是由金属、金属氧化物、金属氮化物、非金属氧化物以及非金属氮化物中的至少一种构成。所述金属是铬、钛、铝、镍、金、锡以及铜中的至少一种。
[0020]可选的,在所述的LED芯片中,所述斜坡的材料为聚合物或无机化合物中的至少一种。所述聚合物是聚硅氮烷、聚硅氧烷、聚酰亚胺中的至少一种。所述无机化合物是硅的氧化物、硅的氮化物、硅的氮氧化物或硼磷硅玻璃。
[0021]可选的,在所述的LED芯片中,所述斜坡的侧壁与所述衬底的上表面的夹角为5?70度。
[0022]可选的,在所述的LED芯片中,所述斜坡与所述台阶的高度相同。
[0023]可选的,在所述的LED芯片中,所述斜坡部分覆盖所述台阶的上表面。
[0024]可选的,在所述的LED芯片中,所述LED芯片为倒装LED芯片。
[0025]可选的,在所述的LED芯片中,所述衬底上形成有外延层、接触层、第一电极以及第二电极;所述外延层包括依次形成于所述衬底上的N型半导体层、有源层和P型半导体层,所述外延层中具有多个暴露所述N型半导体层的凹槽,所述接触层形成于所述P型半导体层上;所述第一电极形成于所述接触层上,所述第二电极形成于所述凹槽内的N型半导体层上;所述第一电极和第二电极构成了所述台阶。
[0026]可选的,在所述的LED芯片中,所述衬底上还形成第一焊盘和第二焊盘;所述膜层为DBR反射层,所述DBR反射层覆盖所述P型半导体层、接触层、斜坡、N型半导体层以及所述凹槽的侧壁,所述DBR反射层中具有暴露所述第一电极的第一通孔以及暴露所述第二电极的第二通孔;所述第一焊盘通过所述第一通孔与所述第一电极电连接,所述第二焊盘通过所述第二通孔与所述第二电极电连接。
[0027]本发明还提供一种LED芯片制作方法,包括:
[0028]提供一衬底,所述衬底上形成有至少一个台阶;
[0029]通过旋涂工艺在所述衬底上涂覆辅助材料层;
[0030]通过烘烤或光照工艺使所述辅助材料层固化;
[0031]刻蚀所述辅助材料层形成斜坡,所述斜坡环绕所述台阶;以及
[0032]在所述台阶、斜坡以及衬底上覆盖膜层。
[0033]可选的,在所述的LED芯片制作方法中,所述衬底上形成有导体层、半导体层以及绝缘层中的至少一种。
[0034]可选的,在所述的LED芯片制作方法中,所述台阶是由金属、金属氧化物、金属氮化物、非金属氧化物以及非金属氮化物中的至少一种构成。
[0035]可选的,在所述的LED芯片制作方法中,所述金属是铬、钛、铝、镍、金、锡以及铜中的至少一种。
[0036]可选的,在所述的LED芯片制作方法中,所述斜坡的材料为聚合物或无机化合物中的至少一种。所述聚合物是聚硅氮烷、聚硅氧烷、聚酰亚胺中的至少一种。所述无机化合物是硅的氧化物、硅的氮化物、硅的氮氧化物或硼磷硅玻璃。
[0037]可选的,在所述的LED芯片制作方法中,所述斜坡的侧壁与所述衬底的上表面的夹角为5?70度。
[0038]可选的,在所述的LED芯片制作方法中,所述斜坡与所述台阶的高度相同。
[0039]可选的,在所述的LED芯片制作方法中,所述斜坡部分覆盖所述台阶的上表面。
[0040]可选的,在所述的LED芯片制作方法中,所述LED芯片为倒装LED芯片。
[0041]可选的,在所述的LED芯片制作方法中,所述衬底上形成有外延层、接触层、第一电极以及第二电极;所述外延层包括依次形成于所述衬底上的N型半导体层、有源层和P型半导体层,所述外延层中具有多个暴露所述N型半导体层的凹槽,所述接触层形成于所述P型半导体层上;所述第一电极形成于所述接触层上,所述第二电极形成于所述凹槽内的N型半导体层上;所述第一电极和第二电极构成了所述台阶。
[0042]可选的,在所述的LED芯片制作方法中,所述衬底上还形成第一焊盘和第二焊盘;所述膜层为DBR反射层,所述DBR反射层覆盖所述P型半导体层、接触
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