倒裝led芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及LED(發(fā)光二極管）芯片領(lǐng)域，特別地，涉及一種倒裝LED芯片。
【背景技術(shù)】
[0002] 半導體照明以節(jié)能，環(huán)保，亮度高，壽命長等優(yōu)點，成為社會發(fā)展的焦點。GaN基 LED芯片是半導體照明的"核心動力"，近年來性能得到大幅提升，生產(chǎn)成本也不斷降低，為 半導體照明走進千家萬戶做出了突出貢獻。
[0003] 市場需求和為了滿足這種需求提高產(chǎn)品的性價比是技術(shù)發(fā)展走勢的一種強勁的 驅(qū)動力。一種產(chǎn)品往往要綜合使用多種技術(shù)，因此多種技術(shù)的平衡發(fā)展才能使一種產(chǎn)品的 綜合性能指標滿足客戶的需求。
[0004] 目前倒裝LED芯片中的電極多為單一結(jié)構(gòu)，電流在電極的作用下進入芯片后多集 中于該電極附近，電子在芯片中的傳到均勻性較差。芯片的發(fā)光亮度受到影響。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型提供一種倒裝LED芯片，以解決現(xiàn)有技術(shù)中倒裝LED芯片中電流分布 均勻性差，導致亮度低的技術(shù)問題。
[0006] 根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種倒裝LED芯片，包括：襯底；外延層，設(shè)置 于襯底上；透明導電層，設(shè)置于外延層上；P型電極和N型電極，分別間隔設(shè)置于透明導電層 與外延層上，N型電極還包括條狀N型電極，條狀N型電極在倒裝LED芯片內(nèi)沿倒裝LED芯 片的橫向延伸形成；P型電極還包括條狀P型電極，條狀P型電極在倒裝LED芯片內(nèi)沿倒裝 LED芯片的橫向延伸形成。
[0007] 進一步地，N型電極還包括柱狀N型電極，柱狀N型電極在外延層內(nèi)沿倒裝LED芯 片的縱向延伸形成；P型電極還包括柱狀P型電極，柱狀P型電極在外延層內(nèi)沿倒裝LED芯 片的縱向延伸形成。
[0008] 進一步地，條狀N型電極和條狀P型電極的寬度為0. 5~20um。
[0009] 進一步地，條狀N型電極和條狀P型電極相互平行。
[0010] 進一步地，條狀P型電極包括第一條狀P型電極和第二條狀P型電極，第一條狀P 型電極與第二條狀P型電極之間設(shè)置條狀N型電極。
[0011] 進一步地，倒裝LED芯片為矩形，條狀N型電極沿倒裝LED芯片的周緣設(shè)置，柱狀 N型電極設(shè)置于第一條狀N型電極的至少任一頂角處；條狀P型電極間隔設(shè)置于條狀N型 電極的內(nèi)側(cè)。
[0012] 進一步地，條狀P型電極包括第一條狀P型電極和第二條狀P型電極，第二條狀P 型電極間隔設(shè)置于第一條狀P型電極的內(nèi)側(cè)，柱狀P型電極設(shè)置于第一條狀P型電極的至 少任一頂角處。
[0013] 進一步地，柱狀N型電極還包括相互間隔設(shè)置的第一柱狀N型電極和第二柱狀N 型電極，第二柱狀N型電極的一側(cè)與條狀N型電極相接；柱狀P型電極還包括相互間隔設(shè)置 的第一柱狀P型電極和第二柱狀P型電極，第二柱狀P型電極的一側(cè)與條狀P型電極相接。
[0014] 進一步地，外延層包括N型GaN層、量子阱層和P型GaN層，N型GaN層、量子阱層 和P型GaN層依次疊置于襯底上，透明導電層設(shè)置于P型GaN層的頂面上。
[0015] 進一步地，還包括絕緣層與焊盤，焊盤包括間隔設(shè)置的P型焊盤和N型焊盤，N型 焊盤與部分N型電極相接觸；P型焊盤與部分P型電極相接觸。
[0016] 本實用新型具有以下有益效果：
[0017] 本實用新型提供的倒裝LED芯片中的各電極為枝條狀，設(shè)置于倒裝LED芯片的頂 面上，使得電流在LED芯片中的運動面積更大，提高電流在芯片中的分別均勻性和擴散面 積，提高發(fā)光亮度。
[0018] 除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu) 點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0019] 構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的 示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖 中：
[0020] 圖1是本實用新型優(yōu)選實施例的倒裝LED芯片反轉(zhuǎn)后的俯視示意圖；
[0021] 圖2是沿圖1A-A線的剖視示意圖（剖面線部分省略）；
[0022] 圖3是本實用新型優(yōu)選實施例的LED芯片俯視示意圖；以及
[0023] 圖4是本實用新型優(yōu)選實施例的LED芯片俯視示意圖；
[0024] 圖5是本實用新型優(yōu)選實施例的LED芯片俯視示意圖；
[0025] 圖6是本實用新型優(yōu)選實施例的LED芯片俯視示意圖。
[0026] 圖例說明：
[0027] 1、襯底；2、N型GaN層；3、量子阱層；4、P型GaN層；5、透明導電層；6、布拉格反射 絕緣層；71、第一柱狀N型電極；72、第二柱狀N型電極；73、條狀N型電極；81、第一柱狀P 型電極；82、第二柱狀P型電極；83、條狀P型電極；831、第一條狀P型電極；832、第二條狀 P型電極；l〇、P型焊盤；11、N型焊盤；101、第一柱；102、第二柱。
【具體實施方式】
[0028] 以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權(quán)利 要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0029] 本文中芯片功率大于1W為大功率芯片。芯片功率小于1W的芯片，例如0. 5W、0. 2W、 0.06W稱為小功率芯片或者中小功率芯片。本文中外延層是指設(shè)置于襯底上的常用疊置層， 如設(shè)置于襯底上的N型GaN層、量子阱層、P型GaN層等，當然并不限于此，而是本領(lǐng)域中各 類常用的外延層結(jié)構(gòu)均可。
[0030] 本實用新型提供的倒裝LED芯片如圖1和圖2所示，包括襯底1、N型GaN層2、量 子阱層3、P型GaN層4、透明導電層5、布拉格反射絕緣層6、N型電極、P型電極、P型焊盤 10和N型焊盤11。襯底1可以為藍寶石襯底、碳化硅襯底等常用襯底。襯底1頂面上覆蓋 了N型GaN層2。N型GaN層2頂面上覆蓋了量子阱層3。量子阱層3頂面上覆蓋了P型 GaN層4。P型GaN層4頂面上覆蓋了透明導電層5。在倒裝LED芯片的一側(cè)區(qū)域內(nèi)進行刻 蝕處理，將該區(qū)域內(nèi)疊置的量子阱層3、P型GaN層4和透明導電層5部分刻蝕除去。留下 間隔的設(shè)置于N型GaN層2頂面上的第一柱101和第二柱102。第一柱101和第二柱102 生長柱狀的第一柱狀N型電極71。第二柱102與未蝕刻區(qū)域之間的間隙經(jīng)過刻蝕處理后裸 露出N型GaN層2,在該間隙上生長另一柱狀第二柱狀N型電極72。
[0031] 為便于說明以下將倒裝LED芯片人為劃分為N型區(qū)域、絕緣區(qū)域和P型區(qū)域。N型 區(qū)域和P型區(qū)域相對設(shè)置于倒裝LED芯片加工面的兩端。當?shù)寡bLED芯片為矩形、圓形或 多邊形時，該兩區(qū)域仍間隔設(shè)置于倒裝LED芯片的兩相對端。N型區(qū)域內(nèi)設(shè)置N型電極。P 型區(qū)域內(nèi)設(shè)置P型電極。絕緣區(qū)域用于間隔N型區(qū)域和P型區(qū)域。絕緣區(qū)域頂面上覆蓋絕 緣層，將芯片內(nèi)部的通電部分封閉。
[0032] 倒裝LED芯片的余下區(qū)域未進行刻蝕處理，透明導電層5的頂面上生長第一柱狀P 型電極81。倒裝LED芯片的一側(cè)進行針對第一柱狀P型電極81的刻蝕處理，形成第一柱狀 P型電極81。在N型區(qū)域的透明導電層5頂面上及第一柱101和第二柱102的側(cè)壁上設(shè)置 布拉格反射絕緣層6。在未經(jīng)刻蝕處理的絕緣區(qū)域的第一柱狀P型電極81頂面及其側(cè)壁上 設(shè)置布拉格反射絕緣層6。在P型區(qū)域的第一柱狀P型電極81與第二柱狀P型電極82之 間及其側(cè)壁上設(shè)置布拉格反射絕緣層6。并在P型區(qū)域外側(cè)的側(cè)壁上設(shè)置布拉格反射絕緣 層6。N型區(qū)域的布拉格反射絕緣層6的頂面上設(shè)置N型焊盤11。N型焊盤11覆蓋于第一 柱狀N型電極71和第二柱狀N型電極72上用于向N型電極7通電。P型區(qū)域的布拉格反 射絕緣層6頂面上設(shè)置P型焊盤10。由于P型區(qū)域與絕緣區(qū)域之間的布拉格反射絕緣層6 間隔設(shè)置，因而所留空白使得P型焊盤10可與第一柱狀P型電極81和第二柱狀P型電極 82接觸，以便P型焊盤10向二者通電。
[0033] 參見圖3和4,本實用新型提供的倒裝LED芯片的另一實施例中，N型電極還包括 條狀N型電極73,條狀N型電極73在倒裝LED芯片內(nèi)橫向延伸形成；P型電極還包括條狀 P型電極83,條狀P型電極83在倒裝LED芯片內(nèi)橫向延伸形成。條狀電極在LED芯片表層 內(nèi)部延伸可以提高電流在LED芯片內(nèi)的分布均勻性。
[0034] 在另一實施例中，條狀N型電極73的一側(cè)與柱狀N型電極相連。柱狀N型電極在 外延層內(nèi)縱向延伸形成。條狀P型電極83的一側(cè)與柱狀P型電極相連。柱狀P型電極在 外延層內(nèi)縱向延伸形成。該柱狀電極可以提高電流在LED芯片縱向上的分布，此時結(jié)合上 條狀電極，二者相配合從而提高了電極中電流在LED芯片內(nèi)部的整體分布均勻性。
[0035] 其中一種實施例為柱狀N型電極包括第一柱狀N型電極71，第一柱狀N型電極71 在外延層內(nèi)縱向延伸形成，與條狀N型電極73間隔設(shè)置。P型電極包括第一P型電極，第一 P型電極為柱狀在外延層內(nèi)縱向延伸形成，與條狀P型電極83間隔設(shè)置。電極在外延層內(nèi) 縱向延伸可以提高電流在外延層中的縱向分布均勻性。
[0036] 在另一實施例中，N型電極還包括第二柱狀N型電極72,第二柱狀N型電極72為 外延層內(nèi)縱向延伸形成柱狀電極，同時第二N型電極的一側(cè)沿倒裝LED芯片橫向向外延伸 形成條狀N型電極73。P型電極還包括第二柱狀P型電極82為在外延層內(nèi)縱向延伸形成 柱狀電極，同時第二P型電極的一側(cè)沿倒裝LED芯片橫向向外延伸形成條狀P型電極83。 在LED芯片中增設(shè)沿LED芯片兩側(cè)延伸形成的條狀N、P電極，能提高通入LED芯片中的電 流在其中的分布均勻性，提高電流的流動范圍，從而提高芯片的發(fā)光強度和亮度。其中的條 狀電極的目的在于使其中的電流在芯片中成片狀分布，從而提高發(fā)光效率，兩相對電極的 條狀結(jié)構(gòu)是否相互平行并不重要。優(yōu)選條狀N型電極73和調(diào)整條狀P型電極83的寬度為 0. 5~20um。此時電流分布均勻性達到最優(yōu)。
[0037] 參見圖5,在另一實施例中，條狀N型電極73的兩側(cè)分