1.本发明涉及芯片技术领域，具体涉及一种倒装发光二极管芯片及制备方法。
背景技术：2.发光二极管芯片以其节能、高亮、耐久性高、寿命长、轻巧等优势广泛应用于普通照明、特种照明、景观照明、植因照明、户外显示，户内显示、液晶显示，车载照明、车载显示等领域。
3.近年来，倒装发光二极管以其光效髙，结温低，可靠性髙等优点应用越来越广泛，但是，相对正装发光二极管芯片，成本较高，性价比优势不大，如何降低倒装发光二极管芯片制作成本成为亟待解决的问题。
技术实现要素：4.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种倒装发光二极管芯片及制备方法，旨在降低倒装发光二极管芯片的制作成本，以解决现有的倒装芯片生产成本高，性价比优势小的问题。
5.本发明的一方面在于提供一种倒装发光二极管芯片，所述芯片包括：
6.衬底与外延层，所述外延层自下而上依次包括n型半导体层、有源层与p型半导体层；
7.所述芯片还包括欧姆接触层、电流阻挡层、布拉格反射层、电流扩展层、绝缘保护层、导电金属层与键合金属层；
8.其中，所述布拉格反射层包括15-40组第一折射材料与第二折射材料交替层叠的材料组，所述第一折射材料与所述第二折射材料中的一个为高折射率材料，所述第一折射材料与所述第二折射材料中的另一个为低折射率材料。
9.根据上述技术方案的一方面，所述欧姆接触层由ito制成，所述欧姆接触层的厚度为
10.根据上述技术方案的一方面，所述电流扩展层自下而上依次包括cr、al、ti、pt、ti、pt、au、pt、ti，其中，cr的厚度为al的厚度为al的厚度为ti的厚度为pt的厚度为au的厚度为
11.根据上述技术方案的一方面，所述电流扩展层自下而上依次为cr、al、ni、ti、pt、ti、pt、au、pt、ti，其中，cr的厚度为al的厚度为al的厚度为ni的厚度为ti的厚度为pt的厚度为au的厚度为
12.根据上述技术方案的一方面，所述电流阻挡层上设有电流阻挡层通孔，所述布拉格反射层上设有布拉格反射层通孔，所述电流阻挡层通孔与所述布拉格反射层通孔的正向投影一致。
13.根据上述技术方案的一方面，所述欧姆接触层上设有欧姆接触层通孔，所述欧姆接触层通孔的正向投影位于所述布拉格反射层通孔的正向投影之间。
14.根据上述技术方案的一方面，所述电流扩展层通过电流阻挡层及布拉格反射层通孔与所述欧姆接触层接触以形成电性连接。
15.根据上述技术方案的一方面，所述绝缘保护层包括第一绝缘保护层，所述导电金属层包括p型导电金属层与n型导电金属层，所述p型导电金属层通过所述第一绝缘保护层上预设的p型第一通孔与所述电流扩展层接触以形成电性连接，所述n型导电金属层通过所述第一绝缘保护层上预设的n型第一通孔与所述n型半导体层接触以形成电性连接。
16.根据上述技术方案的一方面，所述绝缘保护层还包括第二绝缘保护层，所述键合金属层包括p型键合金属层与n型键合金属层，所述p型键合金属层通过所述第二绝缘保护层上预设的p型第二通孔与所述p型导电金属层接触以形成电性连接，所述n型键合金属层通过所述第二绝缘保护层上预设的n型第二通孔与所述n型导电金属层接触以形成电性连接。
17.本发明的另一方面在于提供一种倒装发光二极管芯片的制备方法，所述制备方法用于制备上述技术方案当中所述的倒装发光二极管芯片，所述制备方法包括：
18.提供一衬底，在所述衬底之上制作外延层，所述外延层自下而上依次包括n型半导体层、有源层与p型半导体层；
19.对所述外延层进行刻蚀以暴露出mesa台阶；
20.在所述p型半导体层之上制作欧姆接触层，并在所述欧姆接触层上制作欧姆接触层通孔；
21.在所述欧姆接触层之上制作电流阻挡层；
22.在所述电流阻挡层之上制作15-40组第一折射材料与第二折射材料交替层叠的材料组，形成布拉格反射层；其中，所述第一折射材料与所述第二折射材料中的一个为高折射率材料，所述第一折射材料与所述第二折射材料中的另一个为低折射率材料；
23.对所述布拉格反射层及所述布拉格反射层下方的电流阻挡层进行刻蚀，形成布拉格反射层及电流阻挡层通孔；
24.在所述布拉格反射层之上制作电流扩展层；
25.在所述电流扩展层之上制作第一绝缘保护层，并对第一绝缘保护层进行刻蚀以得到p型第一通孔和n型第一通孔；
26.在所述第一绝缘保护层之上制作p型导电金属层和n型导电金属层；
27.在所述p型导电金属层和n型导电金属层之上制作第二绝缘保护层，并对所述第二绝缘保护层进行刻蚀以得到p型第二通孔和n型第二通孔；
28.在所述第二绝缘保护层之上制作p型键合金属层和n型键合金属层。
29.与现有技术相比，采用本发明所示的倒装发光二极管芯片及制备方法，有益效果在于：
30.本发明通过增加布拉格反射层中交替层叠的材料组，提升了布拉格反射层的反射能力，使其反射率＞99.5％，因此不再需要在布拉格反射层中设置ag金属做二次反射，从而能够取消用于阻挡ag金属迁移的金属保护层，降低了芯片的耗材成本，简化了芯片的制备工艺，从而降低了芯片整体的制备成本。
31.本发明的附加方面与优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
32.本发明的上述与/或附加的方面与优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显与容易理解，其中：
33.图1为本发明第一实施例中倒装发光二极管芯片的结构俯视示意图；
34.图2为图1中a-a向剖视示意图；
35.图3为本发明第三实施例中倒装发光二极管芯片的制备方法的流程示意图；
36.附图标记说明：
37.11-衬底，12-外延层，121-n型半导体层，122-有源层122，123-p型半导体层123，13-mesa台阶13，21-欧姆接触层，211-欧姆接触层通孔，31-电流阻挡层，32-布拉格反射层，321-布拉格反射层及电流阻挡层通孔，41-电流扩展层，51-第一绝缘保护层，511-p型第一通孔，512-n型第一通孔，611-p型导电金属层611，612-n型导电金属层，71-第二绝缘保护层，711-p型第二通孔，712-n型第二通孔，811-p型键合金属层，812-n型键合金属层。
具体实施方式
38.为使本发明的目的、特征与优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
39.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造与操作，因此不能理解为对本发明的限制。
40.在本发明中，除非另有明确的规定与限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的与所有的组合。
41.实施例一
42.请参阅图1-2，本发明的第一实施例提供了一种倒装发光二极管芯片，所述芯片包括：衬底11与外延层12，所述外延层12自下而上依次包括n型半导体层121、有源层122与p型半导体层123；所述芯片还包括欧姆接触层21、电流阻挡层31、布拉格反射层32、电流扩展层41、绝缘保护层、导电金属层与键合金属层；
43.其中，所述布拉格反射层32包括15-40组第一折射材料与第二折射材料交替层叠的材料组，所述第一折射材料与所述第二折射材料中的一个为高折射率材料，所述第一折
射材料与所述第二折射材料中的另一个为低折射率材料。
44.此处需要说明的是，用于制备材料组的第一折射材料与第二折射材料中，任意一个为高折射率材料，而另一个为低折射率材料，此处不对第一折射材料与第二折射材料的高低折射率做出具体限制。本领域技术人员应当理解的是，高折射率材料与低折射率材料之间的折射率差值应当不小于一预设差值，折射率的高、低应为本领域的常规选择。通过本实施例，使高折射材料与低折射材料的材料组能够保证应有的反射率，使15-40组材料组的组合能够实现99.5％以上的反射率。
45.在本实施例当中，通过提升布拉格反射层32的反射能力，使其反射率＞99.5％，相比于传统芯片中布拉格反射层的反射率90％左右，本实施例所示芯片大幅提升了布拉格反射层32的反射能力；因此，本实施例当中不再需要在布拉格反射层32上设置ag金属等高反射材料做二次反射，因此也不再需要设置用于阻挡ag金属迁移的金属保护层，采用上述方案，降低了芯片的耗材成本，简化了芯片的制备工艺，从而降低了芯片整体的制备成本。
46.在本实施例当中，
47.作为一个示例，在本实施例当中，所述欧姆接触层21由ito(氧化铟锡)制成，所述欧姆接触层21的厚度为所述布拉格反射层32包括28组第一折射材料与第二折射材料交替层叠的材料组；所述电流扩展层41自下而上依次包括cr(铬)、al(铝)、ti(钛)、pt(铂)、ti(钛)、pt(铂)、au(金)、pt(铂)、ti(钛)，上述金属层依次层叠设置；其中，cr(铬)的厚度为al(铝)的厚度为ti(钛)的厚度为ti(钛)的厚度为pt(铂)的厚度为au(金)的厚度为
48.在本实施例当中，所述电流阻挡层31上设有电流阻挡层通孔，所述布拉格反射层32上设有布拉格反射层通孔，所述电流阻挡层通孔与所述布拉格反射层通孔的正向投影一致，即所述电流阻挡层通孔与所述布拉格反射层通孔的大小、水平位置均一致，也即在刻蚀布拉格反射层通孔时仅需加深一定刻蚀深度即可同步刻蚀得到电流阻挡层通孔；所述欧姆接触层21上设有欧姆接触层通孔211，所述欧姆接触层通孔211的正向投影位于所述布拉格反射层通孔的正向投影之间。
49.在本实施例当中，所述电流扩展层41通过布拉格反射层及电流阻挡层通孔321与所述欧姆接触层21接触以形成电性连接；所述绝缘保护层包括第一绝缘保护层51与第二绝缘保护层71，所述导电金属层包括p型导电金属层611与n型导电金属层612，所述p型导电金属层611通过第一绝缘保护层51上预设的p型第一通孔511与所述电流扩展层41接触以形成电性连接，所述n型导电金属层612通过第一绝缘保护层51上预设的n型第一通孔512与所述n型半导体层121接触以形成电性连接；所述键合金属层包括p型键合金属层811与n型键合金属层812，所述p型键合金属层811通过第二绝缘保护层71上预设的p型第二通孔711与所述p型导电金属层611接触以形成电性连接，所述n型键合金属层812通过第二绝缘保护层71预设的n型第二通孔712与所述n型导电金属层612接触以形成电性连接。
50.综上，采用本实施例当中所示倒装发光二极管芯片，通过将布拉格反射层32设置成28组第一折射材料与第二折射材料交替层叠的材料组，相比于传统芯片，布拉格反射层32的反射能力大幅提升，因此便不再需要在布拉格反射层32上设置ag金属做二次反射，从而能够取消用于阻挡ag金属迁移的金属保护层，降低了芯片的耗材成本，简化了芯片的制
备工艺，从而降低了芯片整体的制备成本。
51.实施例二
52.本发明的第二实施例提供了一种倒装发光二极管芯片，该倒装发光二极管芯片与第一实施例当中所示的倒装发光二极管芯片的结构基本一致，不同之处在于：
53.在本实施例当中，所述电流扩展层自下而上依次为cr(铬)、al(铝)、ni(镍)、ti(钛)、pt(铂)、ti(钛)、pt(铂)、au(金)、pt(铂)、ti(钛)，其中，cr(铬)的厚度为al(铝)的厚度为ni(镍)的厚度为ti(钛)的厚度为pt(铂)的厚度为au(金)的厚度为
54.实施例三
55.请参阅图3，本发明的第三实施例提供了一种倒装发光二极管芯片的制备方法，所述制备方法用于制备上述实施例当中所述的倒装发光二极管芯片，所述制备方法包括步骤s1-s11：
56.步骤s1，提供一衬底，在所述衬底之上制作外延层，所述外延层自下而上依次包括n型半导体层、有源层与p型半导体层；
57.步骤s2，对所述外延层进行刻蚀以暴露出mesa台阶；
58.步骤s3，在所述p型半导体层之上制作欧姆接触层，并在所述欧姆接触层上制作欧姆接触层通孔；
59.步骤s4，在所述欧姆接触层之上制作电流阻挡层；
60.步骤s5，在所述电流阻挡层之上制作15-40组第一折射材料与第二折射材料交替层叠的材料组，形成布拉格反射层；其中，所述第一折射材料与所述第二折射材料中的一个为高折射率材料，所述第一折射材料与所述第二折射材料中的另一个为低折射率材料；
61.步骤s6，对所述布拉格反射层及所述布拉格反射层下方的电流阻挡层进行刻蚀，形成布拉格反射层及电流阻挡层通孔；
62.步骤s7，在所述布拉格反射层之上制作电流扩展层；
63.步骤s8，在所述电流扩展层之上制作第一绝缘保护层，并对第一绝缘保护层进行刻蚀以得到p型第一通孔和n型第一通孔；
64.步骤s9，在所述第一绝缘保护层之上制作p型导电金属层和n型导电金属层；
65.步骤s10，在所述p型导电金属层和n型导电金属层之上制作第二绝缘保护层，并对所述第二绝缘保护层进行刻蚀以得到p型第二通孔和n型第二通孔；
66.步骤s11，在所述第二绝缘保护层之上制作p型键合金属层和n型键合金属层。
67.具体而言，本实施例当中所示的倒装发光二极管芯片的制备方法的步骤，具体包括：
68.提供一衬底，在所述衬底之上生长外延层，所述外延层自下而上依次为n型半导体层、有源层、p型半导体层；
69.接着在p型半导体层表面涂布光刻胶，然后曝光、显影形成图形，然后利用icp(电感耦合等离子体)刻蚀工艺去除掉部分p型半导体层、有源层、n型半导体层暴露出mesa台阶，然后去除光刻胶；
70.接着利用磁控溅射工艺在表面沉积ito(氧化铟锡)，然后光刻形成图形，然后利用ito腐蚀液去除掉部分ito，然后去除光刻胶，形成欧姆接触层及欧姆接触层通孔；
71.接着利用物理化学沉积工艺在表面沉积sio2，形成电流阻挡层；
72.接着利用电子束蒸镀工艺在表面沉积15-40组低折射率和高折射率交替层叠的材料组，形成布拉格反射层，然后利用光刻工艺在表面形成图形，然后利用电感耦合等离子体刻蚀工艺去除掉部分布拉格反射层及布拉格反射层下方的电流阻挡层，形成布拉格反射层及电流阻挡层通孔；
73.接着利用磁控溅射工艺在表面沉积ito(氧化铟锡)，然后光刻形成图形，然后利用ito腐蚀液去除掉部分ito，然后去除光刻胶，形成电流扩展层；
74.接着利用pecvd工艺在表面沉积sio2，形成第一绝缘保护层，然后光刻形成图形，然后利用电感耦合等离子体刻蚀工艺形成p型第一绝缘保护层通孔和n型第一绝缘保护层通孔，然后去除光刻胶；
75.接着在表面涂布负性光刻胶，然后曝光、显影形成图形，然后利用电子束蒸镀工艺蒸镀金属，然后利用lift-off工艺剥离掉部分金属，然后去除光刻胶，形成p型导电金属层和n型导电金属层；所述p型及n型导电金属包括cr、al、ti、ni、pt、au中的一种或多种；
76.接着利用pecvd工艺在表面沉积sio2，形成第二绝缘保护层，然后光刻形成图形，然后利用电感耦合等离子体刻蚀工艺形成p型第二绝缘保护层通孔和n型第二绝缘保护层通孔，然后去除光刻胶；
77.接着在表面涂布负性光刻胶，然后曝光、显影形成图形，然后利用电子束蒸镀工艺蒸镀金属，然后利用lift-off工艺剥离掉部分金属，然后去除光刻胶，形成p型键合金属层和n型键合金属层；所述p型键合金属层及n型键合金属层包括cr、al、ti、ni、pt、au中的一种或多种。
78.综上，通过本实施例所示制备方法制作的倒装发光二极管芯片，通过增加布拉格反射层中交替层叠的材料组，相比于传统芯片，布拉格反射层的反射能力大幅提升，因此便不再需要在布拉格反射层上设置ag金属做二次反射，从而能够取消用于阻挡ag金属迁移的金属保护层，降低了芯片的耗材成本，简化了芯片的制备工艺，从而降低了芯片整体的制备成本。
79.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
80.以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体与详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形与改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
技术特征：1.一种倒装发光二极管芯片，其特征在于，所述芯片包括：衬底与外延层，所述外延层自下而上依次包括n型半导体层、有源层与p型半导体层；所述芯片还包括欧姆接触层、电流阻挡层、布拉格反射层、电流扩展层、绝缘保护层、导电金属层与键合金属层；其中，所述布拉格反射层包括15-40组第一折射材料与第二折射材料交替层叠的材料组，所述第一折射材料与所述第二折射材料中的一个为高折射率材料，所述第一折射材料与所述第二折射材料中的另一个为低折射率材料。2.根据权利要求1所述的倒装发光二极管芯片，其特征在于，所述欧姆接触层由ito制成，所述欧姆接触层的厚度为3.根据权利要求2所述的倒装发光二极管芯片，其特征在于，所述电流扩展层自下而上依次包括cr、al、ti、pt、ti、pt、au、pt、ti，其中，cr的厚度为al的厚度为ti的厚度为pt的厚度为au的厚度为4.根据权利要求2所述的倒装发光二极管芯片，其特征在于，所述电流扩展层自下而上依次为cr、al、ni、ti、pt、ti、pt、au、pt、ti，其中，cr的厚度为al的厚度为ni的厚度为ti的厚度为pt的厚度为au的厚度为5.根据权利要求1所述的倒装发光二极管芯片，其特征在于，所述电流阻挡层上设有电流阻挡层通孔，所述布拉格反射层上设有布拉格反射层通孔，所述电流阻挡层通孔与所述布拉格反射层通孔的正向投影一致。6.根据权利要求5所述的倒装发光二极管芯片，其特征在于，所述欧姆接触层上设有欧姆接触层通孔，所述欧姆接触层通孔的正向投影位于所述布拉格反射层通孔的正向投影之间。7.根据权利要求1所述的倒装发光二极管芯片，其特征在于，所述电流扩展层通过电流阻挡层及布拉格反射层通孔与所述欧姆接触层接触以形成电性连接。8.根据权利要求7所述的倒装发光二极管芯片，其特征在于，所述绝缘保护层包括第一绝缘保护层，所述导电金属层包括p型导电金属层与n型导电金属层，所述p型导电金属层通过所述第一绝缘保护层上预设的p型第一通孔与所述电流扩展层接触以形成电性连接，所述n型导电金属层通过所述第一绝缘保护层上预设的n型第一通孔与所述n型半导体层接触以形成电性连接。9.根据权利要求8所述的倒装发光二极管芯片，其特征在于，所述绝缘保护层还包括第二绝缘保护层，所述键合金属层包括p型键合金属层与n型键合金属层，所述p型键合金属层通过所述第二绝缘保护层上预设的p型第二通孔与所述p型导电金属层接触以形成电性连接，所述n型键合金属层通过所述第二绝缘保护层上预设的n型第二通孔与所述n型导电金属层接触以形成电性连接。10.一种倒装发光二极管芯片的制备方法，其特征在于，所述制备方法用于制备权利要求1-9任一项所述的倒装发光二极管芯片，所述制备方法包括：
提供一衬底，在所述衬底之上制作外延层，所述外延层自下而上依次包括n型半导体层、有源层与p型半导体层；对所述外延层进行刻蚀以暴露出mesa台阶；在所述p型半导体层之上制作欧姆接触层，并在所述欧姆接触层上制作欧姆接触层通孔；在所述欧姆接触层之上制作电流阻挡层；在所述电流阻挡层之上制作15-40组第一折射材料与第二折射材料交替层叠的材料组，形成布拉格反射层；其中，所述第一折射材料与所述第二折射材料中的一个为高折射率材料，所述第一折射材料与所述第二折射材料中的另一个为低折射率材料；对所述布拉格反射层及所述布拉格反射层下方的电流阻挡层进行刻蚀，形成布拉格反射层及电流阻挡层通孔；在所述布拉格反射层之上制作电流扩展层；在所述电流扩展层之上制作第一绝缘保护层，并对第一绝缘保护层进行刻蚀以得到p型第一通孔和n型第一通孔；在所述第一绝缘保护层之上制作p型导电金属层和n型导电金属层；在所述p型导电金属层和n型导电金属层之上制作第二绝缘保护层，并对所述第二绝缘保护层进行刻蚀以得到p型第二通孔和n型第二通孔；在所述第二绝缘保护层之上制作p型键合金属层和n型键合金属层。
技术总结本发明公开了一种倒装发光二极管芯片及制备方法，该芯片包括：衬底与外延层，所述外延层自下而上依次包括N型半导体层、有源层与P型半导体层；所述芯片还包括欧姆接触层、电流阻挡层、布拉格反射层、电流扩展层、绝缘保护层、导电金属层与键合金属层；其中，所述布拉格反射层包括15-40组第一折射材料与第二折射材料交替层叠的材料组，所述第一折射材料与所述第二折射材料中的一个为高折射率材料，所述第一折射材料与所述第二折射材料中的另一个为低折射率材料。本发明通过在布拉格反射层中设置第一折射材料与第二折射材料交替层叠的材料组，旨在降低倒装发光二极管芯片的制作成本，以解决现有的倒装芯片生产成本高，性价比优势小的问题。小的问题。小的问题。
技术研发人员：李文涛 鲁洋 简弘安 张星星 胡加辉 金从龙 顾伟
受保护的技术使用者：江西兆驰半导体有限公司
技术研发日：2022.03.21
技术公布日：2022/7/5
