一种倒装LED芯片及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115863511A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211646771.9H01L33/44(2010.01)(22)申请日2022.12.20H01L33/46(2010.01)H01L33/36(2010.01)(71)申请人佛山市国星半导体技术有限公司H01L33/00(2010.01)地址528226广东省佛山市南海区狮山镇罗村朗沙广东新光源产业基地内光明大道18号(72)发明人范凯平唐恝邓梓阳姚晓薇卢淑欣于倩倩(74)专利代理机构广东广盈专利商标事务所(普通合伙)44339专利代理师李俊(51)Int.Cl.H01L33/24(2010.01)H01L33/06(2010.01)H01L33/32(2010.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称一种倒装LED芯片及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种倒装LED芯片，涉及半导体技术领域，包括衬底、外延结构和光反射结构；外延结构设置有若干第一开口，暴露P‑GaN层、MQW层和N‑GaN层的侧壁；沿着第一开口依次设置侧壁保护层、一次钝化层和侧壁反射层；侧壁保护层包括若干层叠设置的绝缘膜层，形成布拉格反射镜；侧壁反射层包括侧壁金属黏附层和侧壁Ag反射层，侧壁金属黏附层设置在一次钝化层上，侧壁Ag反射层设置在侧壁金属黏附层上；侧壁反射层与N‑GaN层相接，与光反射结构在衬底上的投影部分重叠。本发明通过层叠成布拉格反射镜的侧壁保护层联合侧壁反射层，将侧壁的出射光反射至衬底射出，显著提高出光效率和亮度。CN115863511ACN115863511A权利要求书1/2页1.一种倒装LED芯片，其特征在于，所述倒装LED芯片包括衬底、设置在所述衬底上的外延结构和设置在所述外延结构上的光反射结构；所述外延结构包括N‑GaN层、设置在所述N‑GaN层上的MQW层和设置在所述MQW层上的P‑GaN层；所述外延结构设置有若干第一开口，所述第一开口暴露所述P‑GaN层、所述MQW层和所述N‑GaN层的侧壁；沿着所述第一开口的侧壁依次设置有侧壁保护层、一次钝化层和侧壁反射层；所述侧壁保护层包括若干层叠设置的绝缘膜层，所述若干层叠设置的绝缘膜层形成布拉格反射镜；所述侧壁反射层包括侧壁金属黏附层和侧壁Ag反射层，所述侧壁金属黏附层设置在所述一次钝化层上，所述侧壁Ag反射层设置在所述侧壁金属黏附层上；所述侧壁反射层与所述N‑GaN层相接；所述侧壁反射层与所述光反射结构在所述衬底上的投影部分重叠。2.如权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于，所述绝缘膜层包括第一SiO2层、Ti3O5层和第二SiO2层，所述第一SiO2层和所述Ti3O5层交错层叠设置形成布拉格反射镜，所述第二SiO2层覆盖在所述布拉格反射镜上。3.如权利要求2所述的倒装LED芯片，其特征在于，所述第一SiO2层和所述Ti3O5层的厚度比为1：0.8，且所述第一SiO2层和所述Ti3O5层层叠数量为3～5层。4.如权利要求2所述的倒装LED芯片，其特征在于，所述第二SiO2层的厚度为5.如权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于，所述一次钝化层包括底层膜层和表层膜层，所述底层膜层主要由SiO2层、SiNx层或SiOxNy层中的一种或多种组成。6.如权利要求5所述的倒装LED芯片，其特征在于，所述表层膜层为Al2O3层，厚度为7.如权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于，所述侧壁金属黏附层的功函数为J1，所述N‑GaN层的功函数为J2，所述J1和所述J2的关系为：‑0.5eV≤J1‑J2≤0.5eV；所述侧壁金属黏附层的材料的原子序数之和为Z1，所述N‑GaN层的材料的原子序数之和为Z2，所述Z1和所述Z2的关系为：‑10≤Z1‑Z2≤10。8.如权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于，所述侧壁金属黏附层的材料包括Zr或Zn，所述侧壁金属黏附层的厚度为9.如权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于，所述侧壁Ag反射层包括的侧壁Ag金属层和的侧壁次金属层，所述侧壁次金属层主要由Ti、W、Al、Ni、Pt中的一种或多种组成。10.一种制备权利要求1至9任一项所述的倒装LED芯片的方法，其特征在于，包括以下步骤：提供衬底，在所述衬底上依次层叠N‑GaN层、MQW层和P‑GaN层形成外延结构；在所述外延结构中的预设区域形成若干第一开口，所述第一开口从所述P‑GaN层延伸至所述N‑GaN层中的预设深度；2CN115863511A权利要求书2/2页沿着所述第一开口的侧壁依次层叠若干绝缘膜层形成侧壁保护层；在所述P‑GaN层的预设区域上形成光反射结构；沿着所述侧壁保护层、所述光反射结构的表面形成一次钝化层；在所述一次钝化层的预设区域