半导体发光芯片的制作方法
专利名称:半导体发光芯片的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种半导体发光芯片，进一步涉及一种提升焊接品质和良率的半导体发光芯片。半导体发光芯片包括衬底，在衬底第一表面有—至少包括n型导电层、发光层和p型导电层的半导体叠层，在半导体叠层表面至少有一n型电极槽位；半导体发光芯片的部分或全部裸露的、具有导电性的表面和侧面被至少一绝缘层所包裹；在绝缘层表面，设有至少一与n型导电层导电连接的n型焊垫、以及至少一与p型导电层导电连接的p型焊垫；n型导电层表面与n型焊垫之间设有n型金属填平层，和/或，p型导电层表面与p型焊垫之间设有p型金属填平层。本实用新型通过填平层的设置填充并填平在导电层和焊垫之间，使焊垫表面平坦化，达到提升焊接品质和良率的目的。
【专利说明】
半导体发光芯片
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种半导体发光芯片，进一步涉及一种提升焊接品质和良率的半导体发光芯片。
【背景技术】
[0002]随着半导体发光芯片发光效率的提升和制造成本的下降，半导体发光芯片已被广泛应用于背光、显示和照明等领域。
[0003]现有的半导体发光芯片结构中，由于导电层表面与绝缘层表面不是处在同一水平面上，导致η型焊垫表面和P型焊垫表面不平坦，有深浅不同的凹陷。凹陷会影响金属引线与焊垫表面的焊接质量，特别是采用共晶焊和回流焊时，会出现空洞，导致焊接良率不高，焊接品质低下等问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种对焊垫表面平坦化，提升焊接品质和良率的半导体发光芯片。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种半导体发光芯片，包括具有第一表面和第二表面的衬底，在所述衬底第一表面有一至少包括η型导电层、发光层和P型导电层的半导体叠层，在所述半导体叠层表面至少有一裸露出部分η型导电层的η型电极槽位;所述半导体发光芯片的部分或全部裸露的、具有导电性的表面和侧面被至少一绝缘层所包裹；
[0006]在所述绝缘层表面，设有至少一与η型导电层导电连接的η型焊垫、以及至少一与P型导电层导电连接的P型焊垫，所述P型焊垫和η型焊垫间彼此绝缘；
[0007]至少一所述η型导电层表面与所述η型焊垫之间设有η型金属填平层，和/或，至少一所述P型导电层表面与所述P型焊垫之间设有P型金属填平层。
[0008]优选地，对应所述η型导电层的所述绝缘层位置设有第一凹槽，所述第一凹槽位于所述η型电极槽位内，并贯通至所述η型导电层;所述η型金属填平层位于所述η型电极槽位内并填充所述第一凹槽；
[0009]对应所述P型导电层的所述绝缘层位置设有第二凹槽，所述第二凹槽贯通至所述P型导电层;所述P型金属填平层填充在所述第二凹槽内。
[0010]优选地，所述η型金属填平层包括填充在所述第一凹槽内并与所述η型导电层导电连接的第一 η型金属填平层、以及填充在所述η型电极槽位内的第二 η型金属填平层；
[0011 ]所述第二η型金属填平层位于所述第一η型金属填平层和所述η型焊垫之间，并与所述第一 η型金属填平层和所述η型焊垫导电连接。
[0012]优选地，所述η型金属填平层包括金属填平层，该金属填平层设置在所述η型电极槽位内并通过所述第一凹槽与所述η型导电层导电连接。
[0013]优选地，所述η型金属填平层还包括包裹在所述金属填平层外围的中间填平层；
[0014]所述中间填平层与所述金属填平层和η型焊垫导电连接。
[0015]优选地，所述中间填平层采用铬、镍、钛、钨、铂、钼、钯中的一种或若干种金属和/或它们的合金制成。
[0016]优选地，所述P型导电层表面与所述绝缘层之间设有一P型电流扩展层;所述P型金属填平层与所述P型电流扩展层导电连接;和/或，
[0017]所述η型电极槽位底面与所述绝缘层之间设有一η型电流扩展层;所述η型金属填平层与所述η型电流扩展层导电连接。
[0018]优选地，所述P型电流扩展层包括P型导电扩展层、P型反射层、P型接触层中的一种或多种;所述η型电流扩展层包括η型导电扩展层、η型反射层、η型接触层中的一种或多种。
[0019]优选地，所述P型电流扩展层包括P型反射层，所述η型电流扩展层包括η型反射层，所述半导体发光芯片为正面和/或侧面出光；或者，所述P型电流扩展层包括P型导电扩展层、和/或P型接触层;所述η型电流扩展层包括η型导电扩展层、和/或η型接触层，所述半导体发光芯片为正面、背面和/或侧面出光。
[0020]优选地，该半导体发光芯片还包括至少一 η型电极和至少一 P型电极，所述η型电极和P型电极间彼此绝缘，并贯穿所述绝缘层分别与所述η型导电层和P型导电层导电连接；[0021 ]所述η型电极位于所述η型电极槽位内，所述所述η型金属填平层包裹在所述η型电极外围，并与所述η型焊垫导电连接，所述η型焊垫通过所述η型金属填平层和η型电极与所述η型导电层导电连接；
[0022]所述P型金属填平层包裹在所述P型电极外围，并与所述P型焊垫导电连接，所述P型焊垫通过所述P型金属填平层和P型电极与所述P型导电层导电连接。
[0023]优选地，所述P型导电层表面与所述绝缘层之间设有一P型电流扩展层;所述P型电极与所述P型电流扩展层导电连接;和/或，
[0024]所述η型电极槽位底面与所述绝缘层之间设有一η型电流扩展层;所述η型电极与所述η型电流扩展层导电连接。
[0025]优选地，所述P型电流扩展层包括P型导电扩展层、P型反射层、P型接触层中的一种或多种;所述η型电流扩展层包括η型导电扩展层、η型反射层、η型接触层中的一种或多种。
[0026]优选地，所述η型电极与所述P型电极之间设有至少一紧贴在所述绝缘层表面的金属基导热焊垫，所述金属基导热焊垫与所述η型电极和P型电极之间彼此绝缘。
[0027]优选地，至少一所述P型焊垫和/或至少一所述η型焊垫向所述半导体发光芯片的外侧侧表面延伸，在所述外侧的部分或全部侧表面形成相应的侧焊垫，所述侧焊垫与所述侧表面之间有至少一所述绝缘层。
[0028]优选地，所述η型焊垫与P型焊垫之间设有至少一紧贴在所述绝缘层表面的金属基导热焊垫，所述金属基导热焊垫与所述η型焊垫和P型焊垫之间彼此绝缘。
[0029]优选地，所述η型电极槽位包括台阶和/或通孔。
[0030]优选地，该半导体发光芯片四周有一内凹；所述内凹位于所述半导体叠层一侧，所述内凹的底面位于所述衬底第一表面或所述衬底内，所述内凹侧面和底面被至少一所述绝缘层所包裹。
[0031]优选地，所述绝缘层的部分或全部含有一光反射层;所述光反射层位于所述绝缘层的中间或位于所述绝缘层的裸露表面。
[0032]优选地，所述衬底为透光衬底;所述衬底第一表面和/或第二表面为平坦光滑表面或结构化表面;所述结构化表面包括锥状粗糙表面、凹凸表面、金字塔状表面中的一种或多种;和/或，
[0033]所述衬底侧面和/或所述半导体叠层侧面为与所述衬底第一表面垂直或斜交的光滑平面、光滑曲面、结构化平面、或结构化曲面；所述结构化包括凹凸、锯齿中的一种或多种。
[0034]本实用新型的半导体发光芯片，通过金属填平层的设置填充并填平在导电层和焊垫之间，使焊垫表面平坦化，达到提升焊接品质和良率的目的。该半导体发光芯片结构简单，使用方便，制造成本低。
【附图说明】
[0035]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0036]图1是本实用新型一实施例的半导体发光芯片的结构示意图；
[0037]图2是本实用新型另一实施例的半导体发光芯片的结构示意图。
【具体实施方式】
[0038]如图1所示，本实用新型一实施例的半导体发光芯片，包括衬底10、半导体叠层11、至少一η型焊垫12以及至少一P型焊垫13。其中，衬底10具有第一表面和第二表面;半导体叠层11设置在第一表面上，其包括依次叠设的η型导电层111、发光层112及P型导电层113。该半导体发光芯片的部分或全部裸露的、具有导电性的表面和侧面被至少一绝缘层16所包裹。
[0039]η型焊垫12设置在绝缘层16表面并与η型导电层111导电连接;P型焊垫13设置在绝缘层16表面并与P型导电层113导电连接。该P型焊垫13和η型焊垫12间彼此绝缘。
[0040]至少一η型导电层111表面与η型焊垫12之间设有η型金属填平层14，η型金属填平层14将η型导电层111表面与η型焊垫12之间空间进行填平，方便η型焊垫12的设置，使得焊垫表面平坦化。至少一 P型导电层113表面与P型焊垫13之间也可设有P型金属填平层15，ρ型金属填平层15将P型导电层113表面与P型焊垫13之间空间进行填平，方便P型焊垫13的设置，使得焊垫表面平坦化。当然，根据实际需要，η型金属填平层14和P型金属填平层15也可只设置其中一种。
[0041]具体地，在本实施例中，半导体叠层11设置在衬底10的第一表面上，而衬底10的第二表面可作为出光表面，半导体叠层11产生的光线通过第二表面发出。衬底10为透光衬底，优选为蓝宝石衬底。可以理解地，衬底10也可以采用其他材质做成的透光衬底。
[0042]该衬底10的第一表面和/或第二表面为平坦光滑表面或结构化表面;结构化表面包括锥状粗糙表面、凹凸表面、金字塔状表面中的一种或多种。
[0043]该衬底10的侧面、和/或半导体叠层11侧面为与衬底10的第一表面垂直或斜交的光滑平面、光滑曲面、结构化平面、或结构化曲面;结构化包括凹凸、锯齿中的一种或多种。
[0044]半导体叠层11表面至少有一裸露出部分η型导电层111的η型电极槽位I KLn型电极槽位110包括台阶和/或通孔。η型电极槽位110的底面用于制作对应电极、金属填平层和/或η型电流扩展层，该底面可位于η型导电层111上，或位于η型导电层111内。η型电极槽位110的侧面可为与衬底10的第一表面垂直或斜交的光滑平面、光滑曲面、结构化平面、或结构化曲面;结构化包括凹凸、锯齿中的一种或多种。
[0045]为最大限度地减少发光层113面积的减少，制作η型电极槽位110应该尽量的窄，可优选通孔代替台阶。
[0046]在本实施例中，在半导体发光芯片的四周形成有一内凹100。内凹100相对于衬底1的边缘向半导体叠层11 一侧收缩的，从而内凹100位于半导体叠层11 一侧。该内凹100的底面位于衬底10第一表面上或衬底10内。
[0047]内凹100侧面和底面被至少一绝缘层所包裹，该绝缘层可由上述的绝缘层16延伸形成。内凹100的设置，在衬底10上形成衬底台阶。绝缘层包裹内凹100且填满整个衬底台阶，从而可以更方便的将整个半导体发光芯片的导电侧面包裹，形成绝缘。绝缘层16材料可包括二氧化娃、三氧化二铝、氮化铝、和氮化娃等。
[0048]半导体发光芯片的所有裸露的、具有导电性的表面和侧面包括半导体叠层11的所有裸露的、具有导电性的表面和侧面，未被η型金属填平层14所覆盖的η型导电层111的裸露表面和裸露侧面、未被P型金属填平层15覆盖的P型导电层113的裸露表面和裸露侧面、发光层112的裸露侧面、η型电极槽位110侧面、和内凹100侧面及其底面等。绝缘层16的最薄处的厚度通常大于150纳米。整个半导体发光芯片由于被绝缘层16完全包裹，所以即使没有灌封胶保护也同样能使用。
[0049]在半导体叠层11上，对应η型导电层111的绝缘层13位置设有第一凹槽161，第一凹槽161位于η型电极槽位110内，并贯通至η型导电层11 Un型金属填平层14位于η型电极槽位110内并填充第一凹槽161。
[0050]本实施例中，η型金属填平层14包括填充在第一凹槽161内并与η型导电层111导电连接的第一η型金属填平层141、以及填充在η型电极槽位110内的第二η型金属填平层142。第二 η型金属填平层142将η型电极槽位110填平，位于第一 η型金属填平层141和η型焊垫12之间，并与第一η型金属填平层141和η型焊垫12导电连接。
[0051]第一η型金属填平层141、第二 η型金属填平层142均可采用铬、镍、钛、钨、铂、钼、钯中的一种或若干种金属和/或它们的合金制成。第一 η型金属填平层141、第二 η型金属填平层142之间的材料可相同或不同。
[0052]对应P型导电层113的绝缘层16位置设有第二凹槽162，第二凹槽162贯通至P型导电层113;ρ型金属填平层15填充在第二凹槽162内，将该第二凹槽162填平。P型焊垫设置在P型金属填平层15上，通过P型金属填平层15与P型导电层113导电连接。P型金属填平层15可采用铬、镍、钛、钨、铂、钼、钯中的一种或若干种金属和/或它们的合金制成。
[0053]至少一 P型焊垫13和/或至少一 η型焊垫12可向半导体发光芯片的外侧侧表面延伸，在外侧的部分或全部侧表面形成相应的侧焊垫，侧焊垫与侧表面之间有至少一绝缘层16。侧焊垫的形成方便焊接，焊接粘着性好，电阻热阻低、制造成本低，适用于制造小尺寸大电流类型的半导体发光芯片。
[0054]此外，通过侧焊垫的形成设置，能大大减小焊垫占用芯片出光面的面积，对于需要双面出光的半导体发光芯片而言，该侧焊垫的设置不影响两面的发光。从而使得芯片具有双面出光的可行性，拓展了芯片的应用场合。
[0055]进一步地，本实施例的半导体发光芯片还可包括P型电流扩展层。
[0056]η型导电层111通常比p型导电层113厚5-15倍，且具有更佳的导电特性，所以其电流能较好地分布到整个η型导电层111。相反，由于P型导电层113很薄，导电性能又比较差，为了确保电流能均匀垂直通过发光层112，优选在P型导电层113表面覆盖P型电流扩展层。
[0057]P型电流扩展层一方面具有良好的导电特性，另一方面能与P型导电层113形成低阻接触或低阻欧姆接触，此外，为提高从衬底10第二表面的出光量，P型电流扩展层包含P型反射层。所以，P型电流扩展层通常由具有良好导电特性的P型导电扩展层、P型接触层和P型反射层组成；当然，P型电流扩展层也可以根据需要设置成包括P型导电扩展层、P型反射层和P型接触层中的一种或多种。
[0058]其中，？型导电扩展层使用的材料包括11'0^8^11^1、0、11^?(1、附、￥、2110中的一种或多种4型接触层使用的材料包括1!'0^8^1、0、11^?(1、附、祖0、2110、重掺低阻？型导电层中的一种或多种，P型反射层使用的材料包括Ag、Al、布拉格全反射膜(DBR)中的一种或多种。从P型导电层113开始依次排列次序为P型接触层、P型反射层、P型导电扩展层，当P型导电扩展层透明时，依次排列次序也可以是P型接触层、P型导电扩展层、P型反射层。
[0059]P型电流扩展层设置在P型导电层113表面与绝缘层16之间，并与P型金属填平层15导电连接。
[0060]根据需要，本实施例的半导体发光芯片还包括η型电流扩展层，与P型电流扩展层具有相同的作用和功能。η型电流扩展层设置在η型电极槽位110底面与绝缘层16之间，并与η型金属填平层14导电连接。
[0061]η型电流扩展层也可以包括η型导电扩展层、η型反射层、η型接触层中的一种或多种。11型导电扩展层使用的材料包括11'0^8^11^1、0、1^^?(1、祖、1、2110中的一种或多种，11型接触层使用的材料包括11'0^8^1、0、1^、？1?(1、附、祖0、2110、重掺低阻11型导电层中的一种或多种，η型反射层使用的材料包括Ag、Al、布拉格全反射膜(DBR)中的一种或多种。
[0062]上述的P型电流扩展层和η型电流扩展层中，当P型电流扩展层包括有P型反射层，η型电流扩展层包括有η型反射层时，半导体发光芯片可以正面和/或侧面出光；当P型电流扩展层不包括P型反射层，如包括P型接触层和/或P型导电扩展层，η型电流扩展层不包括η型反射层，如包括η型接触层和/或η型导电扩展层时，半导体发光芯片可以正面、侧面和/或背面出光。
[0063]当然，根据需要，η型电流扩展层和P型电流扩展层也可选择其一进行设置，或均不设置。
[0064]进一步地，本实施例的半导体发光芯片还可包括至少一金属基导热焊垫(未图示)。金属基导热焊垫可设置在η型焊垫12与P型焊垫13之间，并紧贴在绝缘层16表面。金属基导热焊垫与η型焊垫12和P型焊垫13之间彼此绝缘。
[0065]金属基导热焊垫可以直接与散热装置相连接，提升散热效率。金属基导热焊垫通常采用良导热金属材料，包括银、铝、金。
[0066]半导体发光芯片可通过金属基导热焊垫回流焊到LED支架的焊盘上，整个工艺简单，并可以采用与其它电子元器件兼容的简单廉价的回流焊设备和工艺代替通常使用的复杂昂贵的LED固晶打线设备和工艺，大大节省设备投资，降低制造成本和减少工艺环节。
[0067]本实用新型另一实施例的半导体发光芯片，参考图1，η型金属填平层14部分或全部还可作为η型电极使用，发挥η型电极的功能。或者，该半导体发光芯片还可包括至少一η型电极(未图示)，η型电极设置在绝缘层16上并贯穿绝缘层分别与η型导电层111导电连接。η型电极位于η型电极槽位110内，η型金属填平层14包裹在η型电极外围，填平η型电极槽位110，并与η型焊垫12导电连接，η型焊垫12通过η型金属填平层14和η型电极与η型导电层111导电连接。
[0068]对应地，P型金属填平层15也可部分或全部作为P型电极使用，发挥P型电极的功能。或者，该半导体发光芯片还可包括至少一 P型电极(未图示)，Ρ型电极设置在绝缘层16上并贯穿绝缘层分别与P型导电层113导电连接。P型金属填平层15包裹在P型电极外围进行填平作用，并与P型焊垫13导电连接，P型焊垫13通过P型金属填平层15和P型电极与P型导电层113导电连接。
[0069]根据η型电极和P型电极的设置，同样可根据电流分布要求对应设置η型电流扩展层(未图示)和P型电流扩展层(未图示Kp型电流扩展层设置在P型导电层113表面与绝缘层16之间，P型电极与P型电流扩展层导电连接;η型电流扩展层设置在η型电极槽位底面与绝缘层之间，11型电极与η型电流扩展层导电连接。
[0070]P型电流扩展层和η型电流扩展层具体结构及材料等参照上述。
[0071]进一步地，本实施例的半导体发光芯片还可包括至少一金属基导热焊垫(未图示)，设置在η型电极与P型电极之间并紧贴在绝缘层16表面。金属基导热焊垫与η型电极和P型电极之间彼此绝缘。
[0072]金属基导热焊垫可以直接与散热装置相连接，提升散热效率。金属基导热焊垫通常采用良导热金属材料，包括银、铝、金。
[0073]半导体发光芯片可通过金属基导热焊垫回流焊到LED支架的焊盘上，整个工艺简单，并可以采用与其它电子元器件兼容的简单廉价的回流焊设备和工艺代替通常使用的复杂昂贵的LED固晶打线设备和工艺，大大节省设备投资，降低制造成本和减少工艺环节。
[0074]如图2所示，本实用新型另一实施例的半导体发光芯片，包括衬底10、半导体叠层11、至少一η型焊垫12以及至少一P型焊垫13。其中，衬底10具有第一表面和第二表面;半导体叠层11设置在第一表面上，其包括依次叠设的η型导电层111、发光层112及P型导电层113。该半导体发光芯片的部分或全部裸露的、具有导电性的表面和侧面被至少一绝缘层16所包裹。
[0075]η型焊垫12设置在绝缘层16表面并与η型导电层111导电连接;P型焊垫13设置在绝缘层16表面并与P型导电层113导电连接。该P型焊垫13和η型焊垫12间彼此绝缘。
[0076]至少一 η型导电层111表面与η型焊垫12之间设有η型金属填平层14，η型金属填平层14将η型导电层111表面与η型焊垫12之间空间进行填平，方便η型焊垫12的设置，使得焊垫表面平坦化。至少一 P型导电层113表面与P型焊垫13之间也可设有P型金属填平层15，ρ型金属填平层15将P型导电层113表面与P型焊垫13之间空间进行填平，方便P型焊垫13的设置，使得焊垫表面平坦化。当然，根据实际需要，η型金属填平层14和P型金属填平层15也可只设置其中一种。
[0077]本实施例与上述实施例不同的是:η型金属填平层14包括设置在η型电极槽位110内并通过第一凹槽161与η型导电层111导电连接的金属填平层143、以及包裹在金属填平层143外围的中间填平层144;中间填平层144将η型电极槽位110填平。中间填平层144与金属填平层143和η型焊垫12导电连接。
[0078]中间填平层144采用铬、镍、钛、钨、铂、钼、钯中的一种或若干种金属和/或它们的合金制成。金属填平层143可与中间填平层144相同或不同设置。
[0079]P型金属填平层15的设置方式可参照上述图1所示实施例中相关所述。
[0080]在其他实施例中，η型金属填平层14也可不包括中间填平层144，通过金属填平层143填充在η型电极槽位110和第一凹槽161内，并填平η型电极槽位110，同样可达到方便η型焊垫12的设置，使得焊垫表面平坦化的目的。
[0081]另外，在其他实施例中，本实用新型的半导体发光芯片中，参考上述图1、2，绝缘层16的部分或全部含有一光反射层;光反射层位于绝缘层16的中间或位于绝缘层16的裸露表面。
[0082]由于绝缘层16通常是透光薄层，光反射层的设置很好地防止光通过绝缘层16外射。光反射层包括银层、铝层、布拉格全反射膜(DBR)中的一种或多种。
[0083]可以理解的，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。
[0084]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种半导体发光芯片，包括具有第一表面和第二表面的衬底，在所述衬底第一表面有一至少包括η型导电层、发光层和P型导电层的半导体叠层，在所述半导体叠层表面至少有一裸露出部分η型导电层的η型电极槽位;其特征在于，所述半导体发光芯片的部分或全部裸露的、具有导电性的表面和侧面被至少一绝缘层所包裹； 在所述绝缘层表面，设有至少一与η型导电层导电连接的η型焊垫、以及至少一与P型导电层导电连接的P型焊垫，所述P型焊垫和η型焊垫间彼此绝缘； 至少一所述η型导电层表面与所述η型焊垫之间设有η型金属填平层，和/或，至少一所述P型导电层表面与所述P型焊垫之间设有P型金属填平层。2.根据权利要求1所述的半导体发光芯片，其特征在于，对应所述η型导电层的所述绝缘层位置设有第一凹槽，所述第一凹槽位于所述η型电极槽位内，并贯通至所述η型导电层；所述η型金属填平层位于所述η型电极槽位内并填充所述第一凹槽； 对应所述P型导电层的所述绝缘层位置设有第二凹槽，所述第二凹槽贯通至所述P型导电层;所述P型金属填平层填充在所述第二凹槽内。3.根据权利要求2所述的半导体发光芯片，其特征在于，所述η型金属填平层包括填充在所述第一凹槽内并与所述η型导电层导电连接的第一 η型金属填平层、以及填充在所述η型电极槽位内的第二 η型金属填平层； 所述第二η型金属填平层位于所述第一η型金属填平层和所述η型焊垫之间，并与所述第一 η型金属填平层和所述η型焊垫导电连接。4.根据权利要求2所述的半导体发光芯片，其特征在于，所述η型金属填平层包括金属填平层，该金属填平层设置在所述η型电极槽位内并通过所述第一凹槽与所述η型导电层导电连接。5.根据权利要求4所述的半导体发光芯片，其特征在于，所述η型金属填平层还包括包裹在所述金属填平层外围的中间填平层； 所述中间填平层与所述金属填平层和η型焊垫导电连接。6.根据权利要求2所述的半导体发光芯片，其特征在于，所述P型导电层表面与所述绝缘层之间设有一P型电流扩展层;所述P型金属填平层与所述P型电流扩展层导电连接;和/或， 所述η型电极槽位底面与所述绝缘层之间设有一 η型电流扩展层;所述η型金属填平层与所述η型电流扩展层导电连接； 所述P型电流扩展层包括P型导电扩展层、P型反射层、P型接触层中的一种或多种;所述η型电流扩展层包括η型导电扩展层、η型反射层、η型接触层中的一种或多种;或者， 所述P型电流扩展层包括P型反射层，所述η型电流扩展层包括η型反射层，所述半导体发光芯片为正面和/或侧面出光；或者，所述P型电流扩展层包括P型导电扩展层、和/或P型接触层;所述η型电流扩展层包括η型导电扩展层、和/或η型接触层，所述半导体发光芯片为正面、背面和/或侧面出光。7.根据权利要求1所述的半导体发光芯片，其特征在于，该半导体发光芯片还包括至少一 η型电极和至少一 P型电极，所述η型电极和P型电极间彼此绝缘，并贯穿所述绝缘层分别与所述η型导电层和P型导电层导电连接； 所述η型电极位于所述η型电极槽位内，所述所述η型金属填平层包裹在所述η型电极外围，并与所述η型焊垫导电连接，所述η型焊垫通过所述η型金属填平层和η型电极与所述η型导电层导电连接； 所述P型金属填平层包裹在所述P型电极外围，并与所述P型焊垫导电连接，所述P型焊垫通过所述P型金属填平层和P型电极与所述P型导电层导电连接。8.根据权利要求7所述的半导体发光芯片，其特征在于，所述P型导电层表面与所述绝缘层之间设有一P型电流扩展层;所述P型电极与所述P型电流扩展层导电连接;和/或， 所述η型电极槽位底面与所述绝缘层之间设有一 η型电流扩展层;所述η型电极与所述η型电流扩展层导电连接； 所述P型电流扩展层包括P型导电扩展层、P型反射层、P型接触层中的一种或多种;所述η型电流扩展层包括η型导电扩展层、η型反射层、η型接触层中的一种或多种。9.根据权利要求7所述的半导体发光芯片，其特征在于，所述η型电极与所述P型电极之间设有至少一紧贴在所述绝缘层表面的金属基导热焊垫，所述金属基导热焊垫与所述η型电极和P型电极之间彼此绝缘。10.根据权利要求1-9任一项所述的半导体发光芯片，其特征在于，至少一所述P型焊垫和/或至少一所述η型焊垫向所述半导体发光芯片的外侧侧表面延伸，在所述外侧的部分或全部侧表面形成相应的侧焊垫，所述侧焊垫与所述侧表面之间有至少一所述绝缘层；和/或， 所述η型焊垫与P型焊垫之间设有至少一紧贴在所述绝缘层表面的金属基导热焊垫，所述金属基导热焊垫与所述η型焊垫和P型焊垫之间彼此绝缘;和/或， 该半导体发光芯片四周有一内凹；所述内凹位于所述半导体叠层一侧，所述内凹的底面位于所述衬底第一表面或所述衬底内，所述内凹侧面和底面被至少一所述绝缘层所包裹。11.根据权利要求1-9任一项所述的半导体发光芯片，其特征在于，所述绝缘层的部分或全部含有一光反射层;所述光反射层位于所述绝缘层的中间或位于所述绝缘层的裸露表面。12.根据权利要求1-9任一项所述的半导体发光芯片，其特征在于，所述衬底为透光衬底;所述衬底第一表面和/或第二表面为平坦光滑表面或结构化表面;所述结构化表面包括锥状粗糙表面、凹凸表面、金字塔状表面中的一种或多种;和/或， 所述衬底侧面和/或所述半导体叠层侧面为与所述衬底第一表面垂直或斜交的光滑平面、光滑曲面、结构化平面、或结构化曲面;所述结构化包括凹凸、锯齿中的一种或多种。
【文档编号】H01L33/38GK205723625SQ201620318926
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】李刚
【申请人】深圳大道半导体有限公司
【专利摘要】本实用新型涉及一种半导体发光芯片，进一步涉及一种提升焊接品质和良率的半导体发光芯片。半导体发光芯片包括衬底，在衬底第一表面有—至少包括n型导电层、发光层和p型导电层的半导体叠层，在半导体叠层表面至少有一n型电极槽位；半导体发光芯片的部分或全部裸露的、具有导电性的表面和侧面被至少一绝缘层所包裹；在绝缘层表面，设有至少一与n型导电层导电连接的n型焊垫、以及至少一与p型导电层导电连接的p型焊垫；n型导电层表面与n型焊垫之间设有n型金属填平层，和/或，p型导电层表面与p型焊垫之间设有p型金属填平层。本实用新型通过填平层的设置填充并填平在导电层和焊垫之间，使焊垫表面平坦化，达到提升焊接品质和良率的目的。
【专利说明】
半导体发光芯片
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种半导体发光芯片，进一步涉及一种提升焊接品质和良率的半导体发光芯片。
【背景技术】
[0002]随着半导体发光芯片发光效率的提升和制造成本的下降，半导体发光芯片已被广泛应用于背光、显示和照明等领域。
[0003]现有的半导体发光芯片结构中，由于导电层表面与绝缘层表面不是处在同一水平面上，导致η型焊垫表面和P型焊垫表面不平坦，有深浅不同的凹陷。凹陷会影响金属引线与焊垫表面的焊接质量，特别是采用共晶焊和回流焊时，会出现空洞，导致焊接良率不高，焊接品质低下等问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种对焊垫表面平坦化，提升焊接品质和良率的半导体发光芯片。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种半导体发光芯片，包括具有第一表面和第二表面的衬底，在所述衬底第一表面有一至少包括η型导电层、发光层和P型导电层的半导体叠层，在所述半导体叠层表面至少有一裸露出部分η型导电层的η型电极槽位;所述半导体发光芯片的部分或全部裸露的、具有导电性的表面和侧面被至少一绝缘层所包裹；
[0006]在所述绝缘层表面，设有至少一与η型导电层导电连接的η型焊垫、以及至少一与P型导电层导电连接的P型焊垫，所述P型焊垫和η型焊垫间彼此绝缘；
[0007]至少一所述η型导电层表面与所述η型焊垫之间设有η型金属填平层，和/或，至少一所述P型导电层表面与所述P型焊垫之间设有P型金属填平层。
[0008]优选地，对应所述η型导电层的所述绝缘层位置设有第一凹槽，所述第一凹槽位于所述η型电极槽位内，并贯通至所述η型导电层;所述η型金属填平层位于所述η型电极槽位内并填充所述第一凹槽；
[0009]对应所述P型导电层的所述绝缘层位置设有第二凹槽，所述第二凹槽贯通至所述P型导电层;所述P型金属填平层填充在所述第二凹槽内。
[0010]优选地，所述η型金属填平层包括填充在所述第一凹槽内并与所述η型导电层导电连接的第一 η型金属填平层、以及填充在所述η型电极槽位内的第二 η型金属填平层；
[0011 ]所述第二η型金属填平层位于所述第一η型金属填平层和所述η型焊垫之间，并与所述第一 η型金属填平层和所述η型焊垫导电连接。
[0012]优选地，所述η型金属填平层包括金属填平层，该金属填平层设置在所述η型电极槽位内并通过所述第一凹槽与所述η型导电层导电连接。
[0013]优选地，所述η型金属填平层还包括包裹在所述金属填平层外围的中间填平层；
[0014]所述中间填平层与所述金属填平层和η型焊垫导电连接。
[0015]优选地，所述中间填平层采用铬、镍、钛、钨、铂、钼、钯中的一种或若干种金属和/或它们的合金制成。
[0016]优选地，所述P型导电层表面与所述绝缘层之间设有一P型电流扩展层;所述P型金属填平层与所述P型电流扩展层导电连接;和/或，
[0017]所述η型电极槽位底面与所述绝缘层之间设有一η型电流扩展层;所述η型金属填平层与所述η型电流扩展层导电连接。
[0018]优选地，所述P型电流扩展层包括P型导电扩展层、P型反射层、P型接触层中的一种或多种;所述η型电流扩展层包括η型导电扩展层、η型反射层、η型接触层中的一种或多种。
[0019]优选地，所述P型电流扩展层包括P型反射层，所述η型电流扩展层包括η型反射层，所述半导体发光芯片为正面和/或侧面出光；或者，所述P型电流扩展层包括P型导电扩展层、和/或P型接触层;所述η型电流扩展层包括η型导电扩展层、和/或η型接触层，所述半导体发光芯片为正面、背面和/或侧面出光。
[0020]优选地，该半导体发光芯片还包括至少一 η型电极和至少一 P型电极，所述η型电极和P型电极间彼此绝缘，并贯穿所述绝缘层分别与所述η型导电层和P型导电层导电连接；[0021 ]所述η型电极位于所述η型电极槽位内，所述所述η型金属填平层包裹在所述η型电极外围，并与所述η型焊垫导电连接，所述η型焊垫通过所述η型金属填平层和η型电极与所述η型导电层导电连接；
[0022]所述P型金属填平层包裹在所述P型电极外围，并与所述P型焊垫导电连接，所述P型焊垫通过所述P型金属填平层和P型电极与所述P型导电层导电连接。
[0023]优选地，所述P型导电层表面与所述绝缘层之间设有一P型电流扩展层;所述P型电极与所述P型电流扩展层导电连接;和/或，
[0024]所述η型电极槽位底面与所述绝缘层之间设有一η型电流扩展层;所述η型电极与所述η型电流扩展层导电连接。
[0025]优选地，所述P型电流扩展层包括P型导电扩展层、P型反射层、P型接触层中的一种或多种;所述η型电流扩展层包括η型导电扩展层、η型反射层、η型接触层中的一种或多种。
[0026]优选地，所述η型电极与所述P型电极之间设有至少一紧贴在所述绝缘层表面的金属基导热焊垫，所述金属基导热焊垫与所述η型电极和P型电极之间彼此绝缘。
[0027]优选地，至少一所述P型焊垫和/或至少一所述η型焊垫向所述半导体发光芯片的外侧侧表面延伸，在所述外侧的部分或全部侧表面形成相应的侧焊垫，所述侧焊垫与所述侧表面之间有至少一所述绝缘层。
[0028]优选地，所述η型焊垫与P型焊垫之间设有至少一紧贴在所述绝缘层表面的金属基导热焊垫，所述金属基导热焊垫与所述η型焊垫和P型焊垫之间彼此绝缘。
[0029]优选地，所述η型电极槽位包括台阶和/或通孔。
[0030]优选地，该半导体发光芯片四周有一内凹；所述内凹位于所述半导体叠层一侧，所述内凹的底面位于所述衬底第一表面或所述衬底内，所述内凹侧面和底面被至少一所述绝缘层所包裹。
[0031]优选地，所述绝缘层的部分或全部含有一光反射层;所述光反射层位于所述绝缘层的中间或位于所述绝缘层的裸露表面。
[0032]优选地，所述衬底为透光衬底;所述衬底第一表面和/或第二表面为平坦光滑表面或结构化表面;所述结构化表面包括锥状粗糙表面、凹凸表面、金字塔状表面中的一种或多种;和/或，
[0033]所述衬底侧面和/或所述半导体叠层侧面为与所述衬底第一表面垂直或斜交的光滑平面、光滑曲面、结构化平面、或结构化曲面；所述结构化包括凹凸、锯齿中的一种或多种。
[0034]本实用新型的半导体发光芯片，通过金属填平层的设置填充并填平在导电层和焊垫之间，使焊垫表面平坦化，达到提升焊接品质和良率的目的。该半导体发光芯片结构简单，使用方便，制造成本低。
【附图说明】
[0035]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0036]图1是本实用新型一实施例的半导体发光芯片的结构示意图；
[0037]图2是本实用新型另一实施例的半导体发光芯片的结构示意图。
【具体实施方式】
[0038]如图1所示，本实用新型一实施例的半导体发光芯片，包括衬底10、半导体叠层11、至少一η型焊垫12以及至少一P型焊垫13。其中，衬底10具有第一表面和第二表面;半导体叠层11设置在第一表面上，其包括依次叠设的η型导电层111、发光层112及P型导电层113。该半导体发光芯片的部分或全部裸露的、具有导电性的表面和侧面被至少一绝缘层16所包裹。
[0039]η型焊垫12设置在绝缘层16表面并与η型导电层111导电连接;P型焊垫13设置在绝缘层16表面并与P型导电层113导电连接。该P型焊垫13和η型焊垫12间彼此绝缘。
[0040]至少一η型导电层111表面与η型焊垫12之间设有η型金属填平层14，η型金属填平层14将η型导电层111表面与η型焊垫12之间空间进行填平，方便η型焊垫12的设置，使得焊垫表面平坦化。至少一 P型导电层113表面与P型焊垫13之间也可设有P型金属填平层15，ρ型金属填平层15将P型导电层113表面与P型焊垫13之间空间进行填平，方便P型焊垫13的设置，使得焊垫表面平坦化。当然，根据实际需要，η型金属填平层14和P型金属填平层15也可只设置其中一种。
[0041]具体地，在本实施例中，半导体叠层11设置在衬底10的第一表面上，而衬底10的第二表面可作为出光表面，半导体叠层11产生的光线通过第二表面发出。衬底10为透光衬底，优选为蓝宝石衬底。可以理解地，衬底10也可以采用其他材质做成的透光衬底。
[0042]该衬底10的第一表面和/或第二表面为平坦光滑表面或结构化表面;结构化表面包括锥状粗糙表面、凹凸表面、金字塔状表面中的一种或多种。
[0043]该衬底10的侧面、和/或半导体叠层11侧面为与衬底10的第一表面垂直或斜交的光滑平面、光滑曲面、结构化平面、或结构化曲面;结构化包括凹凸、锯齿中的一种或多种。
[0044]半导体叠层11表面至少有一裸露出部分η型导电层111的η型电极槽位I KLn型电极槽位110包括台阶和/或通孔。η型电极槽位110的底面用于制作对应电极、金属填平层和/或η型电流扩展层，该底面可位于η型导电层111上，或位于η型导电层111内。η型电极槽位110的侧面可为与衬底10的第一表面垂直或斜交的光滑平面、光滑曲面、结构化平面、或结构化曲面;结构化包括凹凸、锯齿中的一种或多种。
[0045]为最大限度地减少发光层113面积的减少，制作η型电极槽位110应该尽量的窄，可优选通孔代替台阶。
[0046]在本实施例中，在半导体发光芯片的四周形成有一内凹100。内凹100相对于衬底1的边缘向半导体叠层11 一侧收缩的，从而内凹100位于半导体叠层11 一侧。该内凹100的底面位于衬底10第一表面上或衬底10内。
[0047]内凹100侧面和底面被至少一绝缘层所包裹，该绝缘层可由上述的绝缘层16延伸形成。内凹100的设置，在衬底10上形成衬底台阶。绝缘层包裹内凹100且填满整个衬底台阶，从而可以更方便的将整个半导体发光芯片的导电侧面包裹，形成绝缘。绝缘层16材料可包括二氧化娃、三氧化二铝、氮化铝、和氮化娃等。
[0048]半导体发光芯片的所有裸露的、具有导电性的表面和侧面包括半导体叠层11的所有裸露的、具有导电性的表面和侧面，未被η型金属填平层14所覆盖的η型导电层111的裸露表面和裸露侧面、未被P型金属填平层15覆盖的P型导电层113的裸露表面和裸露侧面、发光层112的裸露侧面、η型电极槽位110侧面、和内凹100侧面及其底面等。绝缘层16的最薄处的厚度通常大于150纳米。整个半导体发光芯片由于被绝缘层16完全包裹，所以即使没有灌封胶保护也同样能使用。
[0049]在半导体叠层11上，对应η型导电层111的绝缘层13位置设有第一凹槽161，第一凹槽161位于η型电极槽位110内，并贯通至η型导电层11 Un型金属填平层14位于η型电极槽位110内并填充第一凹槽161。
[0050]本实施例中，η型金属填平层14包括填充在第一凹槽161内并与η型导电层111导电连接的第一η型金属填平层141、以及填充在η型电极槽位110内的第二η型金属填平层142。第二 η型金属填平层142将η型电极槽位110填平，位于第一 η型金属填平层141和η型焊垫12之间，并与第一η型金属填平层141和η型焊垫12导电连接。
[0051]第一η型金属填平层141、第二 η型金属填平层142均可采用铬、镍、钛、钨、铂、钼、钯中的一种或若干种金属和/或它们的合金制成。第一 η型金属填平层141、第二 η型金属填平层142之间的材料可相同或不同。
[0052]对应P型导电层113的绝缘层16位置设有第二凹槽162，第二凹槽162贯通至P型导电层113;ρ型金属填平层15填充在第二凹槽162内，将该第二凹槽162填平。P型焊垫设置在P型金属填平层15上，通过P型金属填平层15与P型导电层113导电连接。P型金属填平层15可采用铬、镍、钛、钨、铂、钼、钯中的一种或若干种金属和/或它们的合金制成。
[0053]至少一 P型焊垫13和/或至少一 η型焊垫12可向半导体发光芯片的外侧侧表面延伸，在外侧的部分或全部侧表面形成相应的侧焊垫，侧焊垫与侧表面之间有至少一绝缘层16。侧焊垫的形成方便焊接，焊接粘着性好，电阻热阻低、制造成本低，适用于制造小尺寸大电流类型的半导体发光芯片。
[0054]此外，通过侧焊垫的形成设置，能大大减小焊垫占用芯片出光面的面积，对于需要双面出光的半导体发光芯片而言，该侧焊垫的设置不影响两面的发光。从而使得芯片具有双面出光的可行性，拓展了芯片的应用场合。
[0055]进一步地，本实施例的半导体发光芯片还可包括P型电流扩展层。
[0056]η型导电层111通常比p型导电层113厚5-15倍，且具有更佳的导电特性，所以其电流能较好地分布到整个η型导电层111。相反，由于P型导电层113很薄，导电性能又比较差，为了确保电流能均匀垂直通过发光层112，优选在P型导电层113表面覆盖P型电流扩展层。
[0057]P型电流扩展层一方面具有良好的导电特性，另一方面能与P型导电层113形成低阻接触或低阻欧姆接触，此外，为提高从衬底10第二表面的出光量，P型电流扩展层包含P型反射层。所以，P型电流扩展层通常由具有良好导电特性的P型导电扩展层、P型接触层和P型反射层组成；当然，P型电流扩展层也可以根据需要设置成包括P型导电扩展层、P型反射层和P型接触层中的一种或多种。
[0058]其中，？型导电扩展层使用的材料包括11'0^8^11^1、0、11^?(1、附、￥、2110中的一种或多种4型接触层使用的材料包括1!'0^8^1、0、11^?(1、附、祖0、2110、重掺低阻？型导电层中的一种或多种，P型反射层使用的材料包括Ag、Al、布拉格全反射膜(DBR)中的一种或多种。从P型导电层113开始依次排列次序为P型接触层、P型反射层、P型导电扩展层，当P型导电扩展层透明时，依次排列次序也可以是P型接触层、P型导电扩展层、P型反射层。
[0059]P型电流扩展层设置在P型导电层113表面与绝缘层16之间，并与P型金属填平层15导电连接。
[0060]根据需要，本实施例的半导体发光芯片还包括η型电流扩展层，与P型电流扩展层具有相同的作用和功能。η型电流扩展层设置在η型电极槽位110底面与绝缘层16之间，并与η型金属填平层14导电连接。
[0061]η型电流扩展层也可以包括η型导电扩展层、η型反射层、η型接触层中的一种或多种。11型导电扩展层使用的材料包括11'0^8^11^1、0、1^^?(1、祖、1、2110中的一种或多种，11型接触层使用的材料包括11'0^8^1、0、1^、？1?(1、附、祖0、2110、重掺低阻11型导电层中的一种或多种，η型反射层使用的材料包括Ag、Al、布拉格全反射膜(DBR)中的一种或多种。
[0062]上述的P型电流扩展层和η型电流扩展层中，当P型电流扩展层包括有P型反射层，η型电流扩展层包括有η型反射层时，半导体发光芯片可以正面和/或侧面出光；当P型电流扩展层不包括P型反射层，如包括P型接触层和/或P型导电扩展层，η型电流扩展层不包括η型反射层，如包括η型接触层和/或η型导电扩展层时，半导体发光芯片可以正面、侧面和/或背面出光。
[0063]当然，根据需要，η型电流扩展层和P型电流扩展层也可选择其一进行设置，或均不设置。
[0064]进一步地，本实施例的半导体发光芯片还可包括至少一金属基导热焊垫(未图示)。金属基导热焊垫可设置在η型焊垫12与P型焊垫13之间，并紧贴在绝缘层16表面。金属基导热焊垫与η型焊垫12和P型焊垫13之间彼此绝缘。
[0065]金属基导热焊垫可以直接与散热装置相连接，提升散热效率。金属基导热焊垫通常采用良导热金属材料，包括银、铝、金。
[0066]半导体发光芯片可通过金属基导热焊垫回流焊到LED支架的焊盘上，整个工艺简单，并可以采用与其它电子元器件兼容的简单廉价的回流焊设备和工艺代替通常使用的复杂昂贵的LED固晶打线设备和工艺，大大节省设备投资，降低制造成本和减少工艺环节。
[0067]本实用新型另一实施例的半导体发光芯片，参考图1，η型金属填平层14部分或全部还可作为η型电极使用，发挥η型电极的功能。或者，该半导体发光芯片还可包括至少一η型电极(未图示)，η型电极设置在绝缘层16上并贯穿绝缘层分别与η型导电层111导电连接。η型电极位于η型电极槽位110内，η型金属填平层14包裹在η型电极外围，填平η型电极槽位110，并与η型焊垫12导电连接，η型焊垫12通过η型金属填平层14和η型电极与η型导电层111导电连接。
[0068]对应地，P型金属填平层15也可部分或全部作为P型电极使用，发挥P型电极的功能。或者，该半导体发光芯片还可包括至少一 P型电极(未图示)，Ρ型电极设置在绝缘层16上并贯穿绝缘层分别与P型导电层113导电连接。P型金属填平层15包裹在P型电极外围进行填平作用，并与P型焊垫13导电连接，P型焊垫13通过P型金属填平层15和P型电极与P型导电层113导电连接。
[0069]根据η型电极和P型电极的设置，同样可根据电流分布要求对应设置η型电流扩展层(未图示)和P型电流扩展层(未图示Kp型电流扩展层设置在P型导电层113表面与绝缘层16之间，P型电极与P型电流扩展层导电连接;η型电流扩展层设置在η型电极槽位底面与绝缘层之间，11型电极与η型电流扩展层导电连接。
[0070]P型电流扩展层和η型电流扩展层具体结构及材料等参照上述。
[0071]进一步地，本实施例的半导体发光芯片还可包括至少一金属基导热焊垫(未图示)，设置在η型电极与P型电极之间并紧贴在绝缘层16表面。金属基导热焊垫与η型电极和P型电极之间彼此绝缘。
[0072]金属基导热焊垫可以直接与散热装置相连接，提升散热效率。金属基导热焊垫通常采用良导热金属材料，包括银、铝、金。
[0073]半导体发光芯片可通过金属基导热焊垫回流焊到LED支架的焊盘上，整个工艺简单，并可以采用与其它电子元器件兼容的简单廉价的回流焊设备和工艺代替通常使用的复杂昂贵的LED固晶打线设备和工艺，大大节省设备投资，降低制造成本和减少工艺环节。
[0074]如图2所示，本实用新型另一实施例的半导体发光芯片，包括衬底10、半导体叠层11、至少一η型焊垫12以及至少一P型焊垫13。其中，衬底10具有第一表面和第二表面;半导体叠层11设置在第一表面上，其包括依次叠设的η型导电层111、发光层112及P型导电层113。该半导体发光芯片的部分或全部裸露的、具有导电性的表面和侧面被至少一绝缘层16所包裹。
[0075]η型焊垫12设置在绝缘层16表面并与η型导电层111导电连接;P型焊垫13设置在绝缘层16表面并与P型导电层113导电连接。该P型焊垫13和η型焊垫12间彼此绝缘。
[0076]至少一 η型导电层111表面与η型焊垫12之间设有η型金属填平层14，η型金属填平层14将η型导电层111表面与η型焊垫12之间空间进行填平，方便η型焊垫12的设置，使得焊垫表面平坦化。至少一 P型导电层113表面与P型焊垫13之间也可设有P型金属填平层15，ρ型金属填平层15将P型导电层113表面与P型焊垫13之间空间进行填平，方便P型焊垫13的设置，使得焊垫表面平坦化。当然，根据实际需要，η型金属填平层14和P型金属填平层15也可只设置其中一种。
[0077]本实施例与上述实施例不同的是:η型金属填平层14包括设置在η型电极槽位110内并通过第一凹槽161与η型导电层111导电连接的金属填平层143、以及包裹在金属填平层143外围的中间填平层144;中间填平层144将η型电极槽位110填平。中间填平层144与金属填平层143和η型焊垫12导电连接。
[0078]中间填平层144采用铬、镍、钛、钨、铂、钼、钯中的一种或若干种金属和/或它们的合金制成。金属填平层143可与中间填平层144相同或不同设置。
[0079]P型金属填平层15的设置方式可参照上述图1所示实施例中相关所述。
[0080]在其他实施例中，η型金属填平层14也可不包括中间填平层144，通过金属填平层143填充在η型电极槽位110和第一凹槽161内，并填平η型电极槽位110，同样可达到方便η型焊垫12的设置，使得焊垫表面平坦化的目的。
[0081]另外，在其他实施例中，本实用新型的半导体发光芯片中，参考上述图1、2，绝缘层16的部分或全部含有一光反射层;光反射层位于绝缘层16的中间或位于绝缘层16的裸露表面。
[0082]由于绝缘层16通常是透光薄层，光反射层的设置很好地防止光通过绝缘层16外射。光反射层包括银层、铝层、布拉格全反射膜(DBR)中的一种或多种。
[0083]可以理解的，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。
[0084]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种半导体发光芯片，包括具有第一表面和第二表面的衬底，在所述衬底第一表面有一至少包括η型导电层、发光层和P型导电层的半导体叠层，在所述半导体叠层表面至少有一裸露出部分η型导电层的η型电极槽位;其特征在于，所述半导体发光芯片的部分或全部裸露的、具有导电性的表面和侧面被至少一绝缘层所包裹； 在所述绝缘层表面，设有至少一与η型导电层导电连接的η型焊垫、以及至少一与P型导电层导电连接的P型焊垫，所述P型焊垫和η型焊垫间彼此绝缘； 至少一所述η型导电层表面与所述η型焊垫之间设有η型金属填平层，和/或，至少一所述P型导电层表面与所述P型焊垫之间设有P型金属填平层。2.根据权利要求1所述的半导体发光芯片，其特征在于，对应所述η型导电层的所述绝缘层位置设有第一凹槽，所述第一凹槽位于所述η型电极槽位内，并贯通至所述η型导电层；所述η型金属填平层位于所述η型电极槽位内并填充所述第一凹槽； 对应所述P型导电层的所述绝缘层位置设有第二凹槽，所述第二凹槽贯通至所述P型导电层;所述P型金属填平层填充在所述第二凹槽内。3.根据权利要求2所述的半导体发光芯片，其特征在于，所述η型金属填平层包括填充在所述第一凹槽内并与所述η型导电层导电连接的第一 η型金属填平层、以及填充在所述η型电极槽位内的第二 η型金属填平层； 所述第二η型金属填平层位于所述第一η型金属填平层和所述η型焊垫之间，并与所述第一 η型金属填平层和所述η型焊垫导电连接。4.根据权利要求2所述的半导体发光芯片，其特征在于，所述η型金属填平层包括金属填平层，该金属填平层设置在所述η型电极槽位内并通过所述第一凹槽与所述η型导电层导电连接。5.根据权利要求4所述的半导体发光芯片，其特征在于，所述η型金属填平层还包括包裹在所述金属填平层外围的中间填平层； 所述中间填平层与所述金属填平层和η型焊垫导电连接。6.根据权利要求2所述的半导体发光芯片，其特征在于，所述P型导电层表面与所述绝缘层之间设有一P型电流扩展层;所述P型金属填平层与所述P型电流扩展层导电连接;和/或， 所述η型电极槽位底面与所述绝缘层之间设有一 η型电流扩展层;所述η型金属填平层与所述η型电流扩展层导电连接； 所述P型电流扩展层包括P型导电扩展层、P型反射层、P型接触层中的一种或多种;所述η型电流扩展层包括η型导电扩展层、η型反射层、η型接触层中的一种或多种;或者， 所述P型电流扩展层包括P型反射层，所述η型电流扩展层包括η型反射层，所述半导体发光芯片为正面和/或侧面出光；或者，所述P型电流扩展层包括P型导电扩展层、和/或P型接触层;所述η型电流扩展层包括η型导电扩展层、和/或η型接触层，所述半导体发光芯片为正面、背面和/或侧面出光。7.根据权利要求1所述的半导体发光芯片，其特征在于，该半导体发光芯片还包括至少一 η型电极和至少一 P型电极，所述η型电极和P型电极间彼此绝缘，并贯穿所述绝缘层分别与所述η型导电层和P型导电层导电连接； 所述η型电极位于所述η型电极槽位内，所述所述η型金属填平层包裹在所述η型电极外围，并与所述η型焊垫导电连接，所述η型焊垫通过所述η型金属填平层和η型电极与所述η型导电层导电连接； 所述P型金属填平层包裹在所述P型电极外围，并与所述P型焊垫导电连接，所述P型焊垫通过所述P型金属填平层和P型电极与所述P型导电层导电连接。8.根据权利要求7所述的半导体发光芯片，其特征在于，所述P型导电层表面与所述绝缘层之间设有一P型电流扩展层;所述P型电极与所述P型电流扩展层导电连接;和/或， 所述η型电极槽位底面与所述绝缘层之间设有一 η型电流扩展层;所述η型电极与所述η型电流扩展层导电连接； 所述P型电流扩展层包括P型导电扩展层、P型反射层、P型接触层中的一种或多种;所述η型电流扩展层包括η型导电扩展层、η型反射层、η型接触层中的一种或多种。9.根据权利要求7所述的半导体发光芯片，其特征在于，所述η型电极与所述P型电极之间设有至少一紧贴在所述绝缘层表面的金属基导热焊垫，所述金属基导热焊垫与所述η型电极和P型电极之间彼此绝缘。10.根据权利要求1-9任一项所述的半导体发光芯片，其特征在于，至少一所述P型焊垫和/或至少一所述η型焊垫向所述半导体发光芯片的外侧侧表面延伸，在所述外侧的部分或全部侧表面形成相应的侧焊垫，所述侧焊垫与所述侧表面之间有至少一所述绝缘层；和/或， 所述η型焊垫与P型焊垫之间设有至少一紧贴在所述绝缘层表面的金属基导热焊垫，所述金属基导热焊垫与所述η型焊垫和P型焊垫之间彼此绝缘;和/或， 该半导体发光芯片四周有一内凹；所述内凹位于所述半导体叠层一侧，所述内凹的底面位于所述衬底第一表面或所述衬底内，所述内凹侧面和底面被至少一所述绝缘层所包裹。11.根据权利要求1-9任一项所述的半导体发光芯片，其特征在于，所述绝缘层的部分或全部含有一光反射层;所述光反射层位于所述绝缘层的中间或位于所述绝缘层的裸露表面。12.根据权利要求1-9任一项所述的半导体发光芯片，其特征在于，所述衬底为透光衬底;所述衬底第一表面和/或第二表面为平坦光滑表面或结构化表面;所述结构化表面包括锥状粗糙表面、凹凸表面、金字塔状表面中的一种或多种;和/或， 所述衬底侧面和/或所述半导体叠层侧面为与所述衬底第一表面垂直或斜交的光滑平面、光滑曲面、结构化平面、或结构化曲面;所述结构化包括凹凸、锯齿中的一种或多种。
【文档编号】H01L33/38GK205723625SQ201620318926
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】李刚
【申请人】深圳大道半导体有限公司
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