一种倒装led芯片及其制造方法_2

文档序号:9868444阅读:来源:国知局
射导电层、N型氮化嫁层的上表面暴露在多量子 阱结构层之外的部分和两个N电极,既能代替现有技术中的Si化层实现器件的电学绝缘,也 能防止P电极(即反射导电层)与N电极间隙间的光漏出,相对于现有技术可W提高光效10% W上,并且制作流程简便,可靠性高。
[0029] W下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,W 充分地了解本发明的目的、特征和效果。
【附图说明】
[0030] 图1是现有技术的氮化嫁基正装L邸忍片的结构示意图,图中示出的是器件的纵截 面的结构。
[0031] 图2是现有技术的氮化嫁基倒装L邸忍片的结构示意图,图中示出的是器件的纵截 面的结构。
[0032] 图3示出了本发明的一个较佳实施例中的倒装Lm)忍片,图中示出的是器件的纵截 面的结构。
[0033] 图4是图3所示的倒装L邸忍片的立体示意图,其中仅示出一个N电极。
[0034] 图5是图3所示的倒装L邸忍片的上视示意图。
[0035] 图6是施加了反射层后的图3所示的倒装L邸忍片的纵截面的一种结构示意图。
[0036] 图7是图6所示的倒装L邸忍片的上视示意图。
[0037] 图8是施加了焊盘后的图6所示的倒装L邸忍片的纵截面的结构示意图。
[0038] 图9是倒装L邸忍片的纵截面的第二种结构示意图。
[0039] 图10是倒装L邸忍片的纵截面的第S种结构示意图。
[0040] 图11是应用IC制程工艺,同时制作形成的多个倒装L邸忍片的流程图,图中示出了 同时制作两个倒装L邸忍片的过程。
【具体实施方式】
[0041] 如图3、4所示,在本发明的一个较佳的实施例中,提供了一种倒装L邸忍片。该倒装 L邸忍片包括蓝宝石衬底W及从蓝宝石衬底的上表面向上依次分布的N型氮化嫁层、多量子 阱结构层和P型氮化嫁层,其是镜面对称的结构。N型氮化嫁层、多量子阱结构层和P型氮化 嫁层构成外延结构,该外延结构垂直于倒装Lm)忍片的对称面的纵截面(本申请中,氮化嫁 基倒装L邸忍片、外延结构的纵截面即指垂直于此对称面的截面)成凸字形。
[0042] 运一结构的倒装Lm)忍片可W通过在长方形的蓝宝石衬底上逐层形成N型氮化嫁 层、多量子阱结构层和P型氮化嫁层,继而从上向下刻蚀P型氮化嫁层和多量子阱结构层,直 到使N型氮化嫁层部分地暴露。具体地为使得N型氮化嫁层的两个长边处分别暴露一部分, 本申请中称之为N型氮化嫁层的上表面的第一部分和第二部分,运两部分形成了外延结构 的两个肩部。换言之,运两部分在外延结构的纵截面中为上述凸字的中间两道横线段。如图 3所示,由于在刻蚀P型氮化嫁层和多量子阱结构层W使N型氮化嫁层部分地暴露的过程可 能会部分地刻蚀到N型氮化嫁层部分,所W成型后的倒装Lm)忍片中的N型氮化嫁层的上表 面可能不是连续的,而是如图3、4示出的那样中部(即被多量子阱结构层覆盖的部分)凸出 的形式。
[0043] 较佳地,N型氮化嫁层的上表面的第一部分和第二部分是两个形状相同的长条状 的长方形,它们从N型氮化嫁层的上表面的一个侧边延伸到与该侧边相对的另一个侧边。
[0044] W上描述的是沿N型氮化嫁层的两个长边延伸的第一部分和第二部分,可W同时 使得N型氮化嫁层的两个短边处分别暴露部分的N型氮化嫁层,即如图4所示的那样。但在其 他实施例中,也可W使得N型氮化嫁层的两个短边处不被暴露在多量子阱结构层之外,即只 有沿N型氮化嫁层的两个长边延伸的第一部分和第二部分暴露在多量子阱结构层之外。
[0045] 如图3-5所示,本发明的倒装Lm)忍片的P型氮化嫁层上布置有反射导电层11,其为 金属层NiAgNi,由从下向上层叠的第一金属层Ni、金属层Ag和第二金属层Ni构成。其中,第 一金属层Ni的厚度为3~30貪,金属层Ag的厚度为1500~5000 A,第二金属层Ni的厚度为 30~500 A;较佳地,第二金属层Ni的厚度与金属层Ag的厚度的比值在1:50~1:10之间。该 反射导电层11用作为给P型氮化嫁层加电的P电极,其中的金属层Ag起反射作用,第一金属 层Ni能够使金属层Ag与P型氮化嫁层粘附良好,第二金属层Ni将与反射层30接触,其能够在 对反射导电层11合金化的过程中防止其中的Ag因为起球导致的反射率下降,并能实现与反 射层30良好粘附。
[0046] 如图3-5所示,本发明的倒装Lm)忍片的两个N电极21、22分别分布在N型氮化嫁层 的上表面的第一、第二部分,与N型氮化嫁层电连接W向N型氮化嫁层加电。其中图4示出了 该倒装L邸忍片的立体示意图,为了描绘清楚的目的,仅绘示了一个N电极。两个N电极21、22 皆为金属电极,它们呈长条状,皆平行于倒装L邸忍片的上述对称面,从N型氮化嫁层的上表 面的一个侧边处延伸到与该侧边相对的另一个侧边处。运里所说的从一个侧边处延伸到另 一个侧边处,可W是从一个侧边的边缘所在的位置延伸到另一个侧边的边缘所在的位置, 也可W是从一个侧边的边缘不到的位置延伸到另一个侧边的边缘不到的位置,如图5所示 的那样。例如,电极的一个端部在距离一个侧边的边缘扣m的位置,其另一个端部在距离另 一个侧边的边缘如m的位置。
[0047] 如图5所示,两个N电极21、22上各自具有用于与外部电路电连接的引线部分,如N 电极21的引线部分211W及N电极22的引线部分。N电极21、22的线宽约为6~20WI1,运些引线 部分是N电极21、22向外扩展的部分,如图5示出的引线部分211和N电极22的引线部分是直 径约为30皿的半圆形。由于N电极21、22是较细的线状结构,将它们部分地向外扩展,形成它 们各自的引线部分可W更容易地将它们与外部电路连接。相应地,运些引线部分所在的N型 氮化嫁层的上表面的第一部分和第二部分处可能也需要向外扩展,W适应运些引线部分的 存在。例如,如图5所示,为了适应引线部分211,可W使侧壁Ia向内(即远离N电极21的方向) 部分地凹陷,形成凹部lal。运样具有凹部的侧壁Iaab可W在前述的从上向下刻蚀P型氮化 嫁层和多量子阱结构层W部分地暴露N型氮化嫁层的步骤中实现。
[004引如图6所示,本发明的倒装L邸忍片还包括一层反射层30,该反射层30覆盖N型氮化 嫁层的上表面暴露在多量子阱结构层之外的第一部分和第二部分、反射导电层11、N电极 21、22,并且较佳地还覆盖P型氮化嫁层和多量子阱结构层的各个侧面,即覆盖诸如侧壁la、 Ib的部分。更优选地,还覆盖N型氮化嫁层(如图9所示),乃至蓝宝石衬底(如图10所示)的各 个侧面,W使得氮化嫁基倒装Lm)忍片仅从蓝宝石衬底面出光。其中图9所示的结构是应用 IC制程工艺大规模制作本发明的倒装Lm)忍片易于获得的,其具体实现步骤将在后文中描 述。图10所示的结构则是制作单一一个本发明的倒装LED忍片时易于获得的结构。
[0049] 本发明中采用的反射层30是绝缘的介质反射层,较佳地采用分布式布拉格反射镜 (DBR,dist;ributed Rragg reflection),该分布式布拉格反射镜由交替层叠的Si〇2薄膜和 Ti化薄膜构成。因此,反射层30还可W作为对反射导电层11和N电极21、22的绝缘保护层。
[0050] 由于N电极21、22分布在N型氮化嫁层和反射层30之间,为了实现电极与各层之间 的良好接触,N电极21、22皆采用层叠的金属构成,其中,N电极21、22与N型氮化嫁层接触的 部分是金属层CrAl (此处CrAl表示两层金属,从下向上分别为Cr和Al,本文中的金属层皆W 运种方式表示)或金属层CrAg,较佳地,Cr的厚度一般在15:~40A,A1或者Ag的厚度在 1:000~3000A;并且,N电极21、22与反射层30接触的部分是金属Cr、Ti、Ni或Al。即,N电极 21、2 2 可 W 是金属层Cr A1 Cr、Cr A1T i、Cr A1 化、Cr A1、Cr AgCr、Cr AgT i、Cr Ag 化或 Cr AgA 1 等结 构。
[0051] 为了将反射导电层11和两个N电极21、22从反射层30引出,反射层30中在对应反射 导电层11、N电极21、22的引线部分的位置处具有引线孔,本发明中引线孔为上下贯通反射 层30的通孔,通孔的下边缘落在对应的引线部分上或者落在反射导电层11上,通孔的大小 一般小于对应的引线部分。如图8、9所示,反射层30中具有S个引线孔301、302、303,其中引 线孔301对应于引线部分211,引线孔303对应于反射导电层11,引线孔302对应于N电极22的 引线部分。本示例中,引线孔301、302、303的横截面为圆形,直径小于其对应的部分。引线孔 303可W布置在反射层30的中轴线(即前述的对称面与反射层30的交线)上的任何位置处。
[0052] 由此,通过各个引线孔可W将各个电极引出,如图8、9、10示出了将反射导电层(即 P电极)11从反射层30引出的示例。在本示例中,倒装Lm)忍片具有用于将电极引出的焊盘, 诸如焊盘403。焊盘403的材料为金属,其分布在反射层30上,引线孔303中具有导电材料
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