一种垂直结构的LED芯片的制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410183515.X

申请日:

2014.05.04

公开号:

CN104064635A

公开日:

2014.09.24

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):H01L 33/00申请公布日:20140924|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 33/00申请日:20140504|||公开

IPC分类号:

H01L33/00(2010.01)I

主分类号:

H01L33/00

申请人:

易美芯光(北京)科技有限公司

发明人:

朱浩; 邹灵威; 曲晓东

地址:

100176 北京市大兴区亦庄经济技术开发区科创十四街99号汇龙森科技园2号楼4层

优先权:

专利代理机构:

南昌新天下专利商标代理有限公司 36115

代理人:

施秀瑾

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内容摘要

本发明提供一种垂直结构的LED芯片的制备方法,包括将外延层邦定在高阻硅基板上,去除生长衬底和缓冲层,暴露出N型GaN层,刻蚀所述暴露的GaN层的部分区域至暴露出金属层,该方法还包括在金属层上蒸镀P电极金属形成P电极,在N型GaN层上蒸镀N电极金属形成N电极。本发明通过将外延层邦定在高阻硅基板上,使得芯片的P电极与芯片的底部绝缘。采用本发明的方法制备的LED芯片既保留了垂直结构芯片的光电特点,又能解决一般垂直芯片在封装打线进行串联连接困难的问题。

权利要求书

1.  一种垂直结构的LED芯片的制备方法,包括:
在生长衬底上依次生长缓冲层、N型GaN层、多量子阱层、P型GaN层,形成外延层;
其特征在于,将所述外延层邦定在高阻硅基板上,去除生长衬底和缓冲层,暴露出N型GaN层;
刻蚀所述暴露的GaN层的部分区域至暴露出金属层;
在所述金属层上蒸镀P电极金属形成P电极,在N型GaN层上蒸镀N电极金属形成N电极。

2.
  根据权利要求1所述的垂直结构的LED芯片的制备方法,其特征在于所述刻蚀是采用ICP或RIE干法刻蚀。

3.
  根据权利要求1所述的垂直结构的LED芯片的制备方法,其特征在于所述生长衬底为下列中的一种:蓝宝石、硅、碳化硅。

4.
  根据权利要求1所述的垂直结构的LED芯片的制备方法,其特征在于所述P电极金属和N电极金属的材料分别为下列中的一种:Al/Pt/Au、Ag/Pt/Au、Ni/Ag/Pt/Au、TiW/Pt/Au、Ti/Ag/Pt/Au、Ni/Al/Pt/Au、Ti/Al/Pt/Au。

说明书

一种垂直结构的LED芯片的制备方法
技术领域
本发明涉及发光二极管技术领域。更具体而言,本发明涉及一种垂直结构的LED芯片的制备方法。
背景技术
目前的LED芯片主要有同侧结构和垂直结构两种结构。对于同侧结构的LED芯片,它的衬底一般是透光的蓝宝石衬底,芯片即使背面镀上不透光的反射膜,也会有5个面同时出光,因而这种结构的芯片最难获得光斑均匀的白光,在芯片侧边会存在明显的黄圈,导致同侧结构的LED芯片在白光LED领域应用受阻。而对于垂直结构的LED芯片,由于发光薄膜是从外延衬底转移到新的不透光的支撑基板上,对于该结构的器件而言它只有一个面发光,因而,它最容易获得光斑均匀的白光。使得垂直结构的LED芯片在白光LED领域应用比较广泛。但是垂直结构的LED芯片由于电极分布在芯片的两侧,在封装形成白光时需要在芯片的两侧同时打线连接,存在串联困难的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种垂直结构的LED芯片的制备方法,由该方法制得的LED芯片在封装时能够简单的进行串联连接。
为了解决本发明的技术问题,本发明提供一种垂直结构的LED芯片的制备方法,该方法包括在生长衬底上依次生长缓冲层、N型GaN层、多量子阱层、P型GaN层,形成外延层,将所述外延层邦定在高阻硅基板上,去除生长衬底和缓冲层,暴露出N型GaN层,刻蚀所述暴露的GaN层的部分区域至暴露出金属层,该方法还包括在金属层上蒸镀P电极金属形成P电极,在N型GaN层上蒸镀N电极金属形成N电极。
优选地,所述刻蚀是采用ICP或RIE干法刻蚀。
优选地,所述生长衬底为下列中的一种:蓝宝石、硅、碳化硅。
优选地,所述P电极金属和N 电极金属的材料分别为下列中的一种:Al/Pt/Au、Ag/Pt/Au、Ni/Ag/Pt/Au、TiW/Pt/Au、Ti/Ag/Pt/Au、Ni/Al/Pt/Au、Ti/Al/Pt/Au。
本发明的有益效果如下:
本发明提供一种垂直结构的LED芯片的制备方法,通过将外延层邦定在高阻硅基板上,使得芯片的P电极与芯片的底部绝缘。采用本发明的方法制备的LED芯片既保留了垂直结构芯片的光电特点,又能解决一般垂直芯片在封装打线进行串联连接困难的问题。
附图说明
图1为本发明的LED芯片的俯视结构示意图;
图2-图5为本发明一个实施例的制造过程示意图;
图中标识说明:
1为蓝宝石生长衬底,2为缓冲层,3为N型GaN层,4为多量子阱层,5为P型GaN层,6为金属阻挡层,7为绑定层,8为高阻硅基板,9为P电极,10为N电极。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为用本发明提供的方法制备的垂直结构的LED芯片的俯视结构示意图。
如图2所示在蓝宝石生长衬底1上依次外延生长缓冲层2,N型GaN层3,多量子阱层4,P型GaN层5,形成外延层,在外延层上溅射金属阻挡层6。如图3所示,把外延层通过邦定层7邦定到高阻硅基板8上。采用激光剥离的方法去除生长衬底1,把外延层转移到高阻硅基板8上,用ICP刻蚀法去除缓冲层2,暴露出N型GaN层3,如图4所示。如图5所示,用ICP刻蚀法刻蚀暴露出的GaN层的部分区域至暴露出金属阻挡层6,在暴露出的金属阻挡层6上蒸镀P电极金属材料,形成P电极9,在在N型GaN层3上蒸镀N电极金属形成N电极10, 完成LED芯片的制备。
以上所述,仅为本发明中的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内,可轻易想到的变换或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

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资源描述

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1、10申请公布号CN104064635A43申请公布日20140924CN104064635A21申请号201410183515X22申请日20140504H01L33/0020100171申请人易美芯光北京科技有限公司地址100176北京市大兴区亦庄经济技术开发区科创十四街99号汇龙森科技园2号楼4层72发明人朱浩邹灵威曲晓东74专利代理机构南昌新天下专利商标代理有限公司36115代理人施秀瑾54发明名称一种垂直结构的LED芯片的制备方法57摘要本发明提供一种垂直结构的LED芯片的制备方法,包括将外延层邦定在高阻硅基板上,去除生长衬底和缓冲层,暴露出N型GAN层,刻蚀所述暴露的GAN层的部分区。

2、域至暴露出金属层,该方法还包括在金属层上蒸镀P电极金属形成P电极,在N型GAN层上蒸镀N电极金属形成N电极。本发明通过将外延层邦定在高阻硅基板上,使得芯片的P电极与芯片的底部绝缘。采用本发明的方法制备的LED芯片既保留了垂直结构芯片的光电特点,又能解决一般垂直芯片在封装打线进行串联连接困难的问题。51INTCL权利要求书1页说明书2页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图2页10申请公布号CN104064635ACN104064635A1/1页21一种垂直结构的LED芯片的制备方法,包括在生长衬底上依次生长缓冲层、N型GAN层、多量子阱层、P型GA。

3、N层,形成外延层;其特征在于,将所述外延层邦定在高阻硅基板上,去除生长衬底和缓冲层,暴露出N型GAN层;刻蚀所述暴露的GAN层的部分区域至暴露出金属层;在所述金属层上蒸镀P电极金属形成P电极,在N型GAN层上蒸镀N电极金属形成N电极。2根据权利要求1所述的垂直结构的LED芯片的制备方法,其特征在于所述刻蚀是采用ICP或RIE干法刻蚀。3根据权利要求1所述的垂直结构的LED芯片的制备方法,其特征在于所述生长衬底为下列中的一种蓝宝石、硅、碳化硅。4根据权利要求1所述的垂直结构的LED芯片的制备方法,其特征在于所述P电极金属和N电极金属的材料分别为下列中的一种AL/PT/AU、AG/PT/AU、NI。

4、/AG/PT/AU、TIW/PT/AU、TI/AG/PT/AU、NI/AL/PT/AU、TI/AL/PT/AU。权利要求书CN104064635A1/2页3一种垂直结构的LED芯片的制备方法技术领域0001本发明涉及发光二极管技术领域。更具体而言,本发明涉及一种垂直结构的LED芯片的制备方法。背景技术0002目前的LED芯片主要有同侧结构和垂直结构两种结构。对于同侧结构的LED芯片,它的衬底一般是透光的蓝宝石衬底,芯片即使背面镀上不透光的反射膜,也会有5个面同时出光,因而这种结构的芯片最难获得光斑均匀的白光,在芯片侧边会存在明显的黄圈,导致同侧结构的LED芯片在白光LED领域应用受阻。而对于垂。

5、直结构的LED芯片,由于发光薄膜是从外延衬底转移到新的不透光的支撑基板上,对于该结构的器件而言它只有一个面发光,因而,它最容易获得光斑均匀的白光。使得垂直结构的LED芯片在白光LED领域应用比较广泛。但是垂直结构的LED芯片由于电极分布在芯片的两侧,在封装形成白光时需要在芯片的两侧同时打线连接,存在串联困难的问题。发明内容0003本发明要解决的技术问题是提供一种垂直结构的LED芯片的制备方法,由该方法制得的LED芯片在封装时能够简单的进行串联连接。0004为了解决本发明的技术问题,本发明提供一种垂直结构的LED芯片的制备方法,该方法包括在生长衬底上依次生长缓冲层、N型GAN层、多量子阱层、P型。

6、GAN层,形成外延层,将所述外延层邦定在高阻硅基板上,去除生长衬底和缓冲层,暴露出N型GAN层,刻蚀所述暴露的GAN层的部分区域至暴露出金属层,该方法还包括在金属层上蒸镀P电极金属形成P电极,在N型GAN层上蒸镀N电极金属形成N电极。0005优选地,所述刻蚀是采用ICP或RIE干法刻蚀。0006优选地,所述生长衬底为下列中的一种蓝宝石、硅、碳化硅。0007优选地,所述P电极金属和N电极金属的材料分别为下列中的一种AL/PT/AU、AG/PT/AU、NI/AG/PT/AU、TIW/PT/AU、TI/AG/PT/AU、NI/AL/PT/AU、TI/AL/PT/AU。0008本发明的有益效果如下本发。

7、明提供一种垂直结构的LED芯片的制备方法,通过将外延层邦定在高阻硅基板上,使得芯片的P电极与芯片的底部绝缘。采用本发明的方法制备的LED芯片既保留了垂直结构芯片的光电特点,又能解决一般垂直芯片在封装打线进行串联连接困难的问题。附图说明0009图1为本发明的LED芯片的俯视结构示意图;图2图5为本发明一个实施例的制造过程示意图;图中标识说明1为蓝宝石生长衬底,2为缓冲层,3为N型GAN层,4为多量子阱层,5为P型GAN层,6说明书CN104064635A2/2页4为金属阻挡层,7为绑定层,8为高阻硅基板,9为P电极,10为N电极。具体实施方式0010下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。001。

8、1图1为用本发明提供的方法制备的垂直结构的LED芯片的俯视结构示意图。0012如图2所示在蓝宝石生长衬底1上依次外延生长缓冲层2,N型GAN层3,多量子阱层4,P型GAN层5,形成外延层,在外延层上溅射金属阻挡层6。如图3所示,把外延层通过邦定层7邦定到高阻硅基板8上。采用激光剥离的方法去除生长衬底1,把外延层转移到高阻硅基板8上,用ICP刻蚀法去除缓冲层2,暴露出N型GAN层3,如图4所示。如图5所示,用ICP刻蚀法刻蚀暴露出的GAN层的部分区域至暴露出金属阻挡层6,在暴露出的金属阻挡层6上蒸镀P电极金属材料,形成P电极9,在在N型GAN层3上蒸镀N电极金属形成N电极10,完成LED芯片的制备。0013以上所述,仅为本发明中的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内,可轻易想到的变换或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。说明书CN104064635A1/2页5图1图2图3说明书附图CN104064635A2/2页6图4图5说明书附图CN104064635A。

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