一种倒装蓝绿发光二极管芯片的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发光二极管的生产技术领域，特别涉及倒装蓝绿发光二极管芯片的生产技术。
【背景技术】
[0002]发光二极管具有低功耗、尺寸小和可靠性高等优点，作为主要光源得到快速发展。近年来发光二极管的利用领域正在迅速扩展，而提高发光二极管亮度和降低发光二极管成本成为LED发展的技术目标。
[0003]倒装发光二极管可以较为明显地降低发光二级管的成本，倒装发光二极管具有两大优点:一，有效降低LED照明灯具的成本和重量，二，大幅降低对散热系统的设计要求，解决了 LED照明市场的散热技术障碍。
[0004]随着市场对亮度需求越来越高，倒装发光二极管芯片得面积也越做越大，因此对N型电流扩展的效果的要求越来越高。采用普通结构的倒装发光二极管芯片在N型电流扩展效果遇到了瓶颈。使得发光二极管的内量子效率降低。
【发明内容】
[0005]本发明旨在提供一种倒装蓝绿发光二极管芯片，以增加倒装发光二极管芯片的N型电流扩展效果，提高大尺寸的倒装发光二极管芯片的内量子效率。
[0006]本发明包括依次设置在衬底一侧的由缓冲层、非故意掺杂层、第一型导电层、电流阻挡层、第一型欧姆接触层、第一型导电层、有源层、限制层、第二型导电层、第二型欧姆接触层和透明导电层组成的外延层，第一电极连接在第一型欧姆接触层上，金属反射层设置在透明导电层之上，第二电极设置在金属反射层上，在第一电极和外延层之间设置电极隔离层，在芯片表面及侧面设置芯片保护层，特点是:所述第一型欧姆接触层至少包括两层第一型欧姆接触结构层，所述第一电极与各第一型欧姆接触结构层均连接。
[0007]本发明通过在外延生长结构中设置不同第一型欧姆接触层，通过芯片结构设置台阶式第一型欧姆接触面，形成有效地电流扩展趋势，增强了第一型电流扩展效果，降低了工作电压，有效提高发光二极管的发光效率。
[0008]进一步地，本发明所述第一型欧姆接触层厚度范围为50?200nm。第一型欧姆接触层厚度偏薄会导致芯片工艺过程难度加大，但第一型欧姆接触层厚度偏厚会导致后续有源区的晶体质量变差。因此采用本发明的厚度范围较合适。
[0009]进一步地，本发明所述第一电极设置在发光二极管芯片的中心，第二电极设置在发光二极管芯片的外侧。采用这种电极结构设置，能使得电流从第一电极向两侧的第二电极分布传导，有效地提高电流扩展效果。
[0010]所述第二电极有两个，分别呈对角地设置在发光二极管芯片的外侧。采用这种两个第二电极且对角分布设置的结构，能有效分布从第一电极向第二电极传导的电流，减少电流拥挤效应。
【附图说明】
[0011]图1是为本发明的一种结构示意图。
[0012]图2为图1的仰视图。
【具体实施方式】
[0013]一、制备工艺:
步骤如下:
1、采用M0CVD外延技术，在外延衬底上逐渐形成缓冲层、非故意掺杂层、第一型导电层、电流阻挡层、第一型欧姆接触层、第一型导电层、有源层、限制层、第二型导电层、第二型欧姆接触层。
[0014]本例中第一型欧姆接触层由三个欧姆接触结构层构成，各个欧姆接触结构层为不同三五族化合物外延生长而成。形成的第一型欧姆接触层厚度范围为50?200nm。
[0015]2、经过标准的掩膜、光刻过程，在第二型欧姆接触层上定义出第一电极台面、切割道。
[0016]3、采用ICP刻蚀出第一电极台面、切割道，裸露出第一层第一型欧姆接触层。
[0017]4、经过标准的掩膜、光刻过程，在第一层第一型欧姆接触层上定义出第二层第一型欧姆接触层台面。
[0018]5、采用带元素探测功能的ICP刻蚀出第二层第一型欧姆接触层台面，裸露出第二层第一型欧姆接触层台面。
[0019]6、重复步骤四和步骤五直至裸露出第η层第一型欧姆接触层台面。
[0020]7、经过标准的掩膜、光刻过程，在第二型欧姆接触层上定义出透明导电层区域；且在此区域形成透明导电层。
[0021]8、在透明导电层上制作金属反射镜层。
[0022]9、经过标准的掩膜、光刻过程，同时在第一型欧姆接触层上制作一个第一电极(η电极)，在金属反射镜层上形成两个第二电极(Ρ电极)。并且，将第一电极设置在发光二极管芯片的中心，将两个第二电极呈对角地设置设置在发光二极管芯片的外侧。
[0023]10、采用蒸镀Si02的方法，在第一电极(ρ电极)与外延层之间以Si02材料形成电极隔离层，在芯片表面及侧面以si02M料形成芯片保护层。
[0024]11、采用隐形切割、劈裂将倒装蓝绿发光二极管芯片分离成独立的发光二极管器件。
[0025]二、产品结构特征:
如图1、2所示，在衬底1 一侧依次设置有缓冲层2、非故意掺杂层3、n型导电层4、电流阻挡层5、第三层η型欧姆接触层6、第二层η型欧姆接触层7、第一层η型欧姆接触层8、η型导电层9、有源层10、限制层11、ρ型导电层12、ρ型欧姆接触层13、透明导电层14和金属反射镜层15。
[0026]通常本领域人员将缓冲层2、非故意掺杂层3、η型导电层4、电流阻挡层5、第三层η型欧姆接触层6、第二层η型欧姆接触层7、第一层η型欧姆接触层8、η型导电层9、有源层10、限制层11、ρ型导电层12、ρ型欧姆接触层13和透明导电层14合称为外延层。
[0027]η电极16布置在发光二极管芯片的中心，η电极16穿过金属反射镜层15、透明导电层14、ρ型欧姆接触层13、ρ型导电层12、限制层11、有源层10和η型导电层9，呈阶梯式地与第一层η型欧姆接触层8、第二层η型欧姆接触层7和第三层η型欧姆接触层6均有连接。
[0028]两个ρ电极17分别布置在发光二极管芯片的两个对角上，各个ρ电极17通过金属反射镜层15、透明导电层14、ρ型欧姆接触层13与ρ型导电层12形成电连接。
[0029]在η电极16与外延层之间设置电极隔离层19，在芯片表面及侧面设置芯片保护层18。
[0030]本发明可有效提高Ν型电极在多欧姆接触层结构的电流扩展效果。
【主权项】
1.一种倒装蓝绿发光二极管芯片，包括依次设置在衬底一侧的由缓冲层、非故意掺杂层、第一型导电层、电流阻挡层、第一型欧姆接触层、第一型导电层、有源层、限制层、第二型导电层、第二型欧姆接触层和透明导电层组成的外延层，第一电极连接在第一型欧姆接触层上，金属反射层设置在透明导电层之上，第二电极设置在金属反射层上，在第一电极和外延层之间设置电极隔离层，在芯片表面及侧面设置芯片保护层，其特征在于:所述第一型欧姆接触层至少包括两层第一型欧姆接触结构层，所述第一电极与各第一型欧姆接触结构层均连接。2.根据权利要求1所述倒装蓝绿发光二极管芯片，其特征在于:所述的第一型欧姆接触层厚度为50?200nmo3.根据权利要求1所述倒装蓝绿发光二极管芯片，其特征在于:所述第一电极设置在发光二极管芯片的中心，第二电极设置在发光二极管芯片的外侧。4.根据权利要求2所述倒装蓝绿发光二极管芯片，其特征在于:所述第二电极有两个，分别呈对角地设置在发光二极管芯片的外侧。
【专利摘要】一种倒装蓝绿发光二极管芯片，涉及发光二极管的生产技术领域，本发明包括依次设置在衬底一侧的外延层，第一电极连接在第一型欧姆接触层上，金属反射层设置在透明导电层之上，第二电极设置在金属反射层上，在第一电极和外延层之间设置电极隔离层，在芯片表面及侧面设置芯片保护层，第一型欧姆接触层至少包括两层第一型欧姆接触结构层，第一电极与各第一型欧姆接触结构层均连接。本发明通过在外延生长结构中设置不同第一型欧姆接触层，通过芯片结构设置台阶式第一型欧姆接触面，形成有效地电流扩展趋势，增强了第一型电流扩展效果，降低了工作电压，有效提高发光二极管的发光效率。
【IPC分类】H01L33/38, H01L33/36, H01L33/22
【公开号】CN105355744
【申请号】CN201510912098
【发明人】林志伟, 陈凯轩, 张永, 姜伟, 卓祥景, 方天足, 陈亮
【申请人】厦门乾照光电股份有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月11日