一种新型倒装LED芯片结构及其制作方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CN104576858A(43)申请公布日(43)申请公布日2015.04.29(21)申请号201310483187.0(22)申请日2013.10.15(71)申请人上海工程技术大学地址201620上海市松江区龙腾路333号(72)发明人郝惠莲沈文忠(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人宣慧兰(51)Int.Cl.H01L33/10(2010.01)H01L33/00(2010.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种新型倒装LED芯片结构及其制作方法(57)摘要本发明涉及一种新型倒装LED芯片结构及其制作方法，其芯片结构包括蓝宝石衬底、外延结构层、反光层、接触金属层以及采用DBR结构的绝缘层；其制作方法首先在蓝宝石衬底上依次生长出包括N-GaN层、量子阱层和P-GaN层的外延结构层，并蚀刻出N区电极槽；在P-GaN层的表面蒸镀反光层；在所述反光层上蒸镀采用DBR结构的绝缘层，该绝缘层留有空白区域，该空白区域使得反光层上的对应区域裸露，形成P区电极槽；在所述P区电极槽和N区电极槽内分别设置互不接触的P区接触金属和N区接触金属，形成接触金属层。与现有技术相比，本发明可以起到很好的绝缘作用，同时具有很高的反射率，能将从侧壁发出的光子有效地反射回去，从而提升倒装芯片的发光亮度。CN104576858ACN104576858A权利要求书1/1页1.一种新型倒装LED芯片结构，包括蓝宝石衬底、外延结构层、反光层、绝缘层和接触金属层，所述蓝宝石衬底上表面生长有外延结构层，由下至上依次包括N-GaN层、量子阱层和P-GaN层，该P-GaN层上蚀刻有延伸至N-GaN层的N区电极槽，所述反光层覆盖于P-GaN层上，所述绝缘层覆盖反光层，并使反光层上的部分区域裸露，形成P区电极槽，所述接触金属层包括互不接触的P区接触金属和N区接触金属，分别设置于P区电极槽和N区电极槽，其特征在于，所述的绝缘层采用DBR结构层。2.根据权利要求1所述的一种新型倒装LED芯片结构，其特征在于，所述DBR结构层由两种不同折射率的光学材料层相互周期性间隔形成，每个光学材料层的厚度为其入射中心波长的1／4。3.根据权利要求1所述的一种新型倒装LED芯片结构，其特征在于，所述绝缘层覆盖N区电极槽的侧壁。4.根据权利要求1所述的一种新型倒装LED芯片结构，其特征在于，所述接触金属层的P区接触金属和N区接触金属均为分层设置的导电性强的金属。5.根据权利要求1所述的一种新型倒装LED芯片结构，其特征在于，所述反光层采用粘附金属层和反射金属层，所述反射金属层通过粘附金属层附着于P-GaN层。6.根据权利要求5所述的一种新型倒装LED芯片结构，其特征在于，所述粘附金属层可采用Cr、Ni或Ti，所述反射金属层可采用Al或Ag。7.一种制作权利要求1-6所述任意一项新型倒装LED芯片结构的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：在蓝宝石衬底上依次生长出包括N-GaN层、量子阱层和P-GaN层的外延结构层，并蚀刻出N区电极槽；在P-GaN层的表面蒸镀反光层；在所述反光层上蒸镀采用DBR结构的绝缘层，该绝缘层留有空白区域，该空白区域使得反光层上的对应区域裸露，形成P区电极槽；在所述P区电极槽和N区电极槽内分别设置互不接触的P区接触金属和N区接触金属，形成接触金属层。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述反光层包括粘附金属层和反射金属层，在蒸镀所述反光层时，首先在P-GaN层表面蒸镀一层用于增强粘附性的粘附金属层，然后在该粘附金属层上蒸镀反射金属层。2CN104576858A说明书1/3页一种新型倒装LED芯片结构及其制作方法技术领域[0001]本发明涉及LED芯片制造技术，尤其是涉及一种新型倒装LED芯片结构及其制作方法。背景技术[0002]近年，世界各国如欧洲各国、美国、日本、韩国和中国等皆有LED照明相关项目推行，LED照明受到越来越多的重视，被称为取代传统照明的下一代光源。作为LED照明的核心，LED芯片的制造技术很大程度上决定了未来LED在照明领域的应用前景。倒装LED芯片，由于比正装芯片具有更大的优点，日益受到更大的关注。[0003]倒装LED芯片是在传统工艺的基础上，将芯片的发光区和电极区不设计在同一个平面。传统正装结构的LED芯片，一般需要在p-GaN上镀一层半透明的导电层使电流分布更均匀，而这一导电层会对LED发出的光产生部分吸收，而且p电极会遮挡住部分光，这就限制了LED芯片的出光效率。而采用倒装结构的LED芯片，不但可以同时避开P电极上导电层吸收光和电极垫遮光的问题，还可以通过在p-GaN表面设置低欧姆接触的反光层来将往下的光线