一種提高倒裝薄膜led側(cè)面出光的結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種提高倒裝薄膜LED側(cè)面出光的結(jié)構(gòu),尤其涉及半導體元件結(jié)構(gòu)設計領(lǐng)域。其LED芯片結(jié)構(gòu)從上至下依次為N型半導體層、發(fā)光層、P型半導體層和電流擴展層，N型金屬電極連接N型半導體層，P型金屬電極連接電流擴展層，其特征在于所述N型半導體層、發(fā)光層和P型半導體層右側(cè)為傾斜面，所述N型半導體層左側(cè)為傾斜面，所述N型金屬電極和P型金屬電極底端連接有散熱基板。將LED倒裝芯片刻蝕成梯形，并倒裝在基板上，再通過激光剝離去除藍寶石襯底，形成具有一定傾斜角度的LED倒裝薄膜芯片，提高了LED的側(cè)面出光，從而提高了光效。
【專利說明】一種提高倒裝薄膜LED側(cè)面出光的結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及半導體元件結(jié)構(gòu)設計領(lǐng)域，尤其涉及一種提高倒裝薄膜LED側(cè)面出光的結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，簡稱LED)，它能將電能轉(zhuǎn)化為光能。LED光源屬于綠色光源，具有節(jié)能環(huán)保、壽命長、能耗低、安全系數(shù)高等優(yōu)點，被廣泛應用于照明和背光領(lǐng)域。
[0003]傳統(tǒng)的LED芯片的襯底為藍寶石襯底，出光面為P型GaN表面。倒裝薄膜LED通過倒裝焊工藝將P型GaN表面焊接在Si或其他導熱率高的襯底上，在利用激光剝離工藝將藍寶石剝?nèi)?，使光從N型層面出光。倒裝薄膜芯片由于應用高熱導率材料作為襯底，散熱好，可有效控制結(jié)溫；同時倒裝薄膜芯片可實現(xiàn)無金線互聯(lián)，提高封裝可靠性，降低封裝成本，另外，倒裝薄膜芯片由于去除了藍寶石襯底，減少了光線在藍寶石襯底內(nèi)的損失，更加有利于光提取率。但是同倒裝芯片一樣，倒裝薄膜芯片為長方體形狀，側(cè)壁是陡直的。由于全反射現(xiàn)象，射向芯片側(cè)壁的光線一部分被全反射回芯片內(nèi)部，在芯片內(nèi)多次反射后被吸收或被損耗，針對上述問題，提出了一種提高倒裝薄膜LED側(cè)面出光的結(jié)構(gòu)。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有一定傾斜角度的倒裝薄膜LED側(cè)面出光的結(jié)構(gòu)，提高了 LED的側(cè)面出光，從而提高了光效。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是:一種提高倒裝薄膜LED側(cè)面出光的結(jié)構(gòu)，LED芯片結(jié)構(gòu)從上至下依次為N型半導體層、發(fā)光層、P型半導體層和電流擴展層，N型金屬電極連接N型半導體層，P型金屬電極連接電流擴展層，其特征在于所述N型半導體層、發(fā)光層和P型半導體層右側(cè)為傾斜面，所述N型半導體層左側(cè)為傾斜面，所述N型金屬電極和P型金屬電極底端連接有散熱基板。
[0006]優(yōu)選的，所述N型半導體層、發(fā)光層和P型半導體層右側(cè)為傾斜面，其傾斜角度范圍是20°至70°，所述N型半導體層左側(cè)為傾斜面，其傾斜角度范圍是20°至70°。
[0007]優(yōu)選的，所述N型金屬電極的底端與所述P型金屬電極的底端高度相同。
[0008]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本實用新型通過光刻膠和SiO2或具有一定厚度的抗刻蝕光刻膠做區(qū)域性掩蔽，利用ICP刻蝕工藝對未做掩蔽的劃片道區(qū)域進行刻蝕，直至藍寶石襯底。通過對光刻膠堅膜條件和ICP刻蝕條件的控制，使刻蝕的GaN具有一定的傾斜角度。在后續(xù)的芯片工藝中利用激光切割將芯片分離，然后將單科芯片倒裝到其他襯底材料上，再通過激光剝離去除掉藍寶石襯底，最終實現(xiàn)側(cè)壁具有一定傾斜角度的LED倒裝芯片。將LED倒裝芯片刻蝕成梯形，并倒裝在基板上，形成具有一定傾斜角度的LED倒裝芯片，提高了 LED的側(cè)面出光，從而提高了光效?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]其中，基板1，N型半導體層2，發(fā)光層3，P型半導體層4，電流擴展層5，P型金屬電極6, N型金屬電極7。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0012]一種提高倒裝薄膜LED側(cè)面出光的結(jié)構(gòu)，LED芯片結(jié)構(gòu)從上至下依次為N型半導體層2、發(fā)光層3、P型半導體層4和電流擴展層5，N型金屬電極7連接N型半導體層2，P型金屬電極6連接電流擴展層5，其特征在于所述N型半導體層2、發(fā)光層3和P型半導體層4右側(cè)為傾斜面，所述N型半導體層2左側(cè)為傾斜面，所述N型金屬電極7和P型金屬電極6底端連接有散熱基板I ;所述N型半導體層2、發(fā)光層3和P型半導體層4右側(cè)為傾斜面，其傾斜角度范圍是20°至70°，所述N型半導體層2左側(cè)為傾斜面，其傾斜角度范圍是20°至70° ;所述N型金屬電極7的底端與所述P型金屬電極6的底端高度相同。
[0013]本實用新型可以通過一下步驟制備而成:
[0014]( I)在藍寶石基板上利用金屬有機化合物化學氣相沉淀(英文縮寫為MOCVD)外延層，其從下到上依次包括N型半導體層2、發(fā)光層3、P型半導體層4。
[0015](2)在該外延層上，利用光刻、腐蝕和干蝕刻技術(shù)，從P型半導體層4表面往下蝕刻出部分裸露的N型半導體層2。
[0016](3)淀積一定厚度的SiO2,厚度為0.5um至1.5um。
[0017](5)涂覆一定厚度的光刻膠，光刻膠厚度2.0um至4.0um。
[0018](6)通過曝光、顯影去除劃片道上的光刻膠，再腐蝕去除劃片道上的Si02。
[0019](7)堅膜，堅膜溫度120°C至140°C。
[0020](8)通過ICP刻蝕裸漏的GaN，直至藍寶石襯底。并使GaN側(cè)壁具有一定的傾斜角度，角度范圍20°至70°。
[0021](9)去除SiO2及光刻膠。
[0022](10)通過蒸發(fā)、光刻、腐蝕的方法制備電流擴展層5，電流擴展層5可為Ni/Ag、ITO/Ni/Ag、ITO/Cr/Ago
[0023](11)光刻、蒸發(fā)、剝離制備N、P金屬電極。
[0024](12)研磨、拋光、貼膜、激光切片、裂片、擴膜，將芯片分離。
[0025](13)將芯片倒裝在整片Si或Cu或AlN襯底上。
[0026]( 14)利用激光剝離去除藍寶石襯底。
[0027]( 15)對激光剝離后的N型半導體層2進行拋光。
[0028](16)切、裂倒裝薄膜芯片成分立芯片。
[0029]注:上述3-6步也可以通過下述步驟進行:
[0030]采用一定厚度的抗刻蝕光刻膠，膠厚5um以上，通過曝光、顯影去除劃片道上光刻膠。
[0031]本實用新型通過光刻膠和SiO2或具有一定厚度的抗刻蝕光刻膠做區(qū)域性掩蔽，利用ICP刻蝕工藝對未做掩蔽的劃片道區(qū)域進行刻蝕，直至藍寶石襯底。通通過對光刻膠堅膜條件和ICP刻蝕條件的控制，使刻蝕的GaN具有一定的傾斜角度。然后再后續(xù)的芯片工藝中利用激光切割將芯片分離，然后將單科芯片倒裝到其他襯底上，再通過激光剝離去除掉藍寶石襯底，最終實現(xiàn)側(cè)壁具有一定傾斜角度的LED倒裝芯片。將LED倒裝芯片刻蝕成梯形，并倒裝在基板上，形成具有一定傾斜角度的LED倒裝芯片，提高了 LED的側(cè)面出光，從而提高了光 效。
【權(quán)利要求】
1.一種提高倒裝薄膜LED側(cè)面出光的結(jié)構(gòu)，LED芯片結(jié)構(gòu)從上至下依次為N型半導體層(2)、發(fā)光層(3)、P型半導體層(4)和電流擴展層(5)，N型金屬電極(7)連接N型半導體層(2 )，P型金屬電極(6 )連接電流擴展層(5 )，其特征在于:所述N型半導體層(2 )、發(fā)光層(3)和P型半導體層(4)右側(cè)為傾斜面，所述N型半導體層(2)左側(cè)為傾斜面，所述N型金屬電極(7 )和P型金屬電極(6 )底端連接有散熱基板(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高倒裝薄膜LED側(cè)面出光的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述N型半導體層(2)、發(fā)光層(3)和P型半導體層(4)右側(cè)為傾斜面，其傾斜角度范圍是20°至70°，所述N型半導體層(2)左側(cè)為傾斜面，其傾斜角度范圍是20°至70°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高倒裝薄膜LED側(cè)面出光的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述N型金屬電極(7)的底端與所述P型金屬電極(6)的底端高度相同。
【文檔編號】H01L33/20GK203674249SQ201320871597
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】甄珍珍, 王靜輝, 李珅, 李曉波, 王義虎, 蘇銀濤, 曹培 申請人:同輝電子科技股份有限公司