[发明专利]倒装LED芯片及其制备方法

说明书

本发明提供了一种倒装LED芯片及其制备方法，倒装LED芯片包括：衬底；位于衬底上的外延层，包括依次层叠的N型半导体层、有源层和P型半导体层，且外延层中具有裸露出N型半导体层的N型凹槽；位于P型半导体层上的金属反射层，具有若干金属层通孔，金属层通孔裸露出P型半导体层；位于金属反射层上的绝缘反射层，其填充金属层通孔，以及覆盖N型凹槽的侧壁，以使绝缘反射层与P型半导体层接触；位于绝缘反射层上的焊接金属层，其包括N型焊接金属层和P型焊接金属层。本发明通过在金属反射层上形成若干金属层通孔，使绝缘反射层与P型半导体层形成接触，增加了金属反射层与P型半导体层的接触能力。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种倒装LED芯片及其制备方法。

背景技术

发光二极管(LED)具有高光效、寿命长以及低能耗等优点，使其在全彩显示以及可见光照明等领域得到了广泛关注。

发光二极管，例如GaN基发光二极管通常选用蓝宝石作为衬底，而蓝宝石为绝缘体，为了实现电气互联，N焊盘和P焊盘共同位于GaN面，光从GaN面萃取，该种结构称为正装发光二极管。而正装发光二极管存在以下缺点：第一，GaN面出光，GaN折射率较高，出射光的全反射角度较小，导致GaN基发光二极管的外量子效率降低；第二，蓝宝石为散热面，蓝宝石导热能力差，发光二极管发光过程中产生的热量不能有效导出，降低了产品可靠性。

为了解决以上问题，倒装发光二极管被开发出来，即封装时将芯片物理翻转，电极面与基板电极互联，光从蓝宝石面出射。而倒装产品又分为两种工艺，即倒装DBR反射镜(Distributed Bragg Reflection，分布式布拉格反射镜)工艺和倒装金属反射镜工艺。

倒装DBR反射镜工艺采用ITO(Indium Tin Oxides，氧化铟锡)作为电流扩展层，DBR反射镜反射率高、亮度高、与其他膜层的粘附性强，但电流扩散不均匀。倒装金属反射镜工艺采用银(Ag)镜做为电流扩展层，金属的电流扩展能力强，但与其他膜层的粘附性弱，容易出现脱落。对于倒装金属反射镜工艺，为了增加粘附性通常在金属反射层与下层膜层之间增加一层透明粘附层(即中间粘附金属层)，但粘附层的增加又大大降低了金属反射层的反射率，影响发光二极管的发光亮度。

因此，如何在保证可靠性前提下，结合两种工艺的优势提升倒装LED芯片的特性成为了亟待解决问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种倒装LED芯片及其制备方法，以增加金属反射层与P型半导体层的接触能力，并提升倒装LED芯片的亮度和耐电流能力。

为了实现上述目的以及其他目的，本发明提供了一种倒装LED芯片，包括：

衬底；

位于所述衬底上的外延层，所述外延层包括依次层叠的N型半导体层、有源层和P型半导体层，且所述外延层中具有裸露出所述N型半导体层的N型凹槽；

位于所述P型半导体层上的金属反射层，且所述金属反射层中具有若干金属层通孔，所述金属层通孔裸露出所述P型半导体层；

位于所述金属反射层上的绝缘反射层，且所述绝缘反射层还填充所述金属层通孔，以及覆盖所述N型凹槽的侧壁，以使所述绝缘反射层与所述P型半导体层接触；

位于所述绝缘反射层上的焊接金属层，所述焊接金属层包括N型焊接金属层和与所述N型焊接金属层相隔离的P型焊接金属层，所述N型焊接金属层与所述N型半导体层电连接，所述P型焊接金属层与所述P型半导体层电连接。

可选的，在所述的倒装LED芯片中，所述N型凹槽包括位于所述外延层的边缘位置的N型划片凹槽和位于所述N型划片凹槽内侧的N型通孔凹槽。

可选的，在所述的倒装LED芯片中，所述外延层的边缘位置还具有裸露出所述衬底的隔离凹槽，所述隔离凹槽与所述N型划片凹槽连通。