[发明专利]一种倒装结构发光二极管芯片及其制备方法

说明书

本发明涉及一种倒装结构发光二极管芯片及其制备方法，所述发光二极管包括LED外延片和设置在LED外延片上的n电极欧姆接触层(1‑05)和p电极欧姆接触层(1‑06)，在LED外延片的未设置n电极欧姆接触层(1‑05)和p电极欧姆接触层(1‑06)的区域上设有第一透明钝化层(1‑07)，第一透明钝化层(1‑07)上刻蚀有微阵结构(3‑01)，第一透明钝化层(1‑07)上沉积有高反射绝缘材料薄膜(3‑02)且高反射绝缘材料薄膜(3‑02)的厚度大于微阵结构(3‑01)的深度。其能够提高芯片的光提取效率，从而达到提升亮度的效果。

技术领域

本发明属于半导体芯片制备技术领域，涉及一种发光二极管芯片及其制备方法，尤其涉及一种倒装结构发光二极管芯片及其制备方法。

背景技术

半导体照明被誉为第四代照明光源或绿色光源。发光二极管简称LED，是一种常用的发光器件，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。同时，LED的应用领域也正在迅速的扩大，比如紫外消毒杀菌、紫外固化、通讯等领域。

在LED芯片研发制备领域，大家通常针对光提取效率、工作电压、寿命等等一些性能参数的提升做一些突破和创新性的工作。倒装结构芯片，结合特有的发光特性，主要为透明衬底面出光。为提高芯片光提取效率，很多业内人士也对其进行了很多结构上的优化尝试，比如电极结构尺寸优化、反射电极、设计衬底出光表面微结构图形等等措施，也取得了不同程度的效果。

如图1所示，常规的倒装结构LED芯片如图1通常由上至下包括透明衬底1-01、n型半导体层1-02、MQW量子阱发光层1-03、p型半导体层1-04、n电极欧姆接触层1-05、p电极欧姆接触层1-06、绝缘钝化层1-07、p电极接触层、n电极接触层、p电极焊盘1-08和n电极焊盘1-09。其制作方法包括以下步骤：(1)在透明衬底1-01上依次生长n型半导体层1-02、MQW量子阱发光层1-03、p型半导体层1-04组成的外延结构层；(2)按照设计版图，通过光刻工艺，涂覆光阻胶、曝光、显影工艺，再通过干法刻蚀工艺，刻蚀至n型半导体层1-02；(3)在n型半导体层和p型半导体层表面按照设计图形制备n电极欧姆接触层1-05和p电极欧姆接触层1-06；(4)按设计图形，通过干法刻蚀刻至最底部透明衬底1-01；(5)按设计图形，将芯片整体覆盖绝缘钝化层1-07；(6)按设计图形，通过光刻、干法刻蚀或湿法腐蚀，将绝缘钝化层刻至n电极欧姆接触层及p电极欧姆接触层表面；(7)通过金属蒸镀工艺，制备n电极接触层和p电极接触层；(8)按设计图形，通过光刻、金属蒸镀工艺，制备p电极焊盘1-08和n电极焊盘1-09。

根据传统倒装结构LED芯片的发光特点(如图2)，光子的溢出主要是通过透明衬底面逃逸，也有部分光子从侧壁逃逸，而仍有少部分光子2-01由于材料的吸收和结构的限制，很难从芯片内部提取。针对上述少部分光子难以提取的问题，也有很多专业人士做了优化尝试，比如，采用高反射金属电极、电极侧壁包裹DBR薄膜(分布式布拉格反射镜薄膜)提高电极侧壁反射、优化封装结构等方式。但以上尝试，均不能完全将其少部分光子2-01完全提取。

鉴于现有技术的上述技术缺陷，迫切需要研制一种新型的倒装结构发光二极管芯片及其制备方法。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提出一种倒装结构发光二极管及其制备方法，其能够提高芯片的光提取效率，从而达到提升亮度的效果。

为了实现上述目的，本发明提供一种倒装结构发光二极管芯片，其包括LED外延片和设置在所述LED外延片上的n电极欧姆接触层和p电极欧姆接触层，其特征在于，在所述LED外延片的未设置所述n电极欧姆接触层和p电极欧姆接触层的区域上设有第一透明钝化层，所述第一透明钝化层上刻蚀有微阵结构，所述第一透明钝化层上沉积有高反射绝缘材料薄膜且所述高反射绝缘材料薄膜的厚度大于所述微阵结构的深度。