[发明专利]LED倒装芯片的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED芯片的制作工艺领域，特别涉及一种LED倒装芯片的制备方法。

背景技术

作为节能领域的支柱产业，LED行业从发展之初就受到政府的大力扶持。随着投资LED行业产能的不断增加，LED芯片的需求呈现出饱和趋势，导致市场对处于LED行业上游领域芯片成本要求越来越高。为了适应市场的需求，高良率、低成本、高光效成为LED芯片研发的重点。

传统的蓝宝石衬底GaN芯片结构，P、N电极刚好位于芯片的出光面，在这种结构中，小部分p-GaN层和“发光”层被刻蚀，以便与下面的n-GaN层形成电接触；光从最上面的p-GaN层取出。p-GaN层有限的电导率要求在p-GaN层表面再沉淀一层电流扩散的导电层，这个电流扩散层会吸收部分光，从而降低芯片的出光效率；为了减少发射光的吸收，电流扩展层的厚度应减少到几百纳米，厚度的减少反过来又限制了电流扩散层在p-GaN层表面均匀和可靠地扩散大电流的能力。因此这种p型接触结构制约了LED芯片的工作功率，同时pn结的热量通过蓝宝石衬底导出去，导热路径较长，且蓝宝石的热导系数较金属低(为35W/mK)，因此，这种结构的LED芯片热阻会较大；此外，这种结构的p电极和引线也会挡住部分光线，所以，这种正装LED芯片的器件功率、出光效率和热性能均不可能是最优的。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种LED倒装芯片的制备方法，制备出的LED倒装芯片相对于正装LED芯片的电源转换效率有较大的提升。

技术方案：本发明提供了一种LED倒装芯片的制备方法，包括以下步骤：S1：提供具有n个芯片单元区域A1、A2······An的透光衬底，一个所述芯片单元区域为一个所述LED倒装芯片，其中，n≥1；S2：在所述透光衬底上生长外延层；S3：在各所述芯片单元区域上同时刻蚀出隔离沟槽以及至少一个N电极沟槽以形成Mesa平台；S4：在所述Mesa平台之上形成欧姆接触层；S5：在所述欧姆接触层之上形成至少一个P-finger，在各所述N电极沟槽之上分别制作一个N-finger；S6：在S5之后的整个芯片表面形成高反绝缘层；S7：图形化所述高反绝缘层以在至少一个所述P-finger之上形成P导电通道，在至少一个所述N-finger之上形成N导电通道；S8：制作覆盖全部所述P导电通道和全部所述N导电通道的P焊垫和N焊垫；S9：将各所述LED倒装芯片制作成chip。

优选地，所述外延层自下而上依次为缓冲层Buffer、N型半导体层N-GaN、发光层MQW和P型半导体层P-GaN。

优选地，在所述S3中，所述隔离沟槽位于各所述芯片单元区域的边缘四周，每个所述芯片单元区域中除所述N电极沟槽和所述隔离沟槽以外的区域为所述Mesa平台。

优选地，所述N电极沟槽和所述隔离沟槽的底部均位于所述N-GaN的上下表面之间。

优选地，在所述S4中，所述欧姆接触层的边缘与所述Mesa平台的边缘之间具有第一预设间距d1；和/或，在所述S5中，各所述N-finger的边缘与对应的各所述N电极沟槽的边缘之间具有第二预设间距d2。

优选地，在所述S9中，包含以下子步骤：S9-1：对所述透光衬底进行研磨抛光；S9-2：激光划裂所述经过研磨抛光后的透光衬底，以将各所述LED倒装芯片分割成倒装chip。

优选地，在所述S9中，包含以下子步骤：S9-1：对所述透光衬底进行研磨抛光；S9-2：将所述经过研磨抛光后的透光衬底进行表面粗化；S9-3：激光划裂所述经过表面粗化后的透光衬底，以将各所述LED倒装芯片分割成出光面粗化的倒装chip。

优选地，在所述S9中，包含以下子步骤：S9-1：对所述透光衬底进行研磨抛光；S9-2：通过激光剥离去除所述经过研磨抛光后的透光衬底；S9-3：通过激光划裂将各所述LED倒装芯片分割成薄膜倒装chip。

有益效果：本发明为了克服正装芯片的不足，将芯片制作成倒装结构，在这种结构中，光从透光衬底取出，不必从电流扩散层(即欧姆接触层)取出，由于不从电流扩散层出光，这样不透光的电流扩散层可以加厚，增加倒装芯片的电流密度。

附图说明

图1为生长了外延层的透明衬底的俯视图；

图2为图1中沿a-a面的断面图；

图3为刻蚀出Mesa平台后的俯视图；

图4为图3中沿a-a面的断面图；

图5为形成欧姆接触层后的俯视图；

图6为图5中沿a-a面的断面图；