一种银反射镜、银反射镜制备方法及LED芯片与流程

allin2023-03-20  64


一种银反射镜、银反射镜制备方法及led芯片
技术领域
1.本发明涉及led技术领域,特别涉及一种银反射镜、银反射镜制备方法及led芯片。


背景技术:

2.发光二极管(lightemittingdiode,简称:led)是一种能发光的半导体电子元件,由于其体积小、亮度高、能耗低等特点,吸引了越来越多研究者的注意。
3.发光二极管芯片以其绿色环保、节能高效、可靠性高等众多优点广泛的应用于照明及显示两大领域,近年来随着国家政策的支持以及各生产厂商良好的竞争,发光二极管芯片的工艺快速进步,逐渐演变出正装结构,倒装结构,垂直结构等,其中,倒装结构和垂直结构的发光二极管都需要反射镜对二极管有源区发出的光进行反射,提升二极管的发光效率,但传统的银反射镜应力较大,导致银反射镜制备在晶圆上之后,晶圆部分区域的银反射镜存在脱落的风险,最终造成发光二极管芯片的良率损失,如何解决银反射镜脱落问题,已经成为亟待解决的问题。


技术实现要素:

4.基于此,本发明的目的是提供一种银反射镜、银反射镜制备方法及led芯片,旨在解决现有技术中,银反射镜应力较大,在制备发光二极管芯片的过程中容易脱落的问题。
5.根据本发明实施例当中的一种银反射镜,其特征在于,包括应力缓冲层,所述应力缓冲层为ti层和pt层依次层叠的周期性结构。
6.优选地,所述银反射镜还包括反射层、保护层、阻挡刻蚀层和粘附层,且所述反射层、所述保护层、所述应力缓冲层、所述阻挡刻蚀层以及所述粘附层依次层叠。
7.优选地,所述ti层的厚度为1000
å
~50000
å
,所述pt层的厚度为200
å
~20000
å

8.优选地,所述反射层的厚度为500
å
~3000
å
,所述保护层的厚度为100
å
~2000
å
,所述阻挡刻蚀层的厚度为100
å
~20000
å
,所述粘附层的厚度为50
å
~200
å

9.优选地,所述反射层为ag层,所述保护层为ni层,所述阻挡刻蚀层为au层、pt层或者au层和pt层依次层叠的混合层,所述粘附层为ti层。
10.优选地,所述阻挡刻蚀层中au层的厚度为500
å
~20000
å
,所述阻挡刻蚀层中pt层的厚度为100
å
~3000
å

11.根据本发明实施例当中的一种银反射镜的制备方法,用于制备上述的银反射镜,所述制备方法包括:沉积应力缓冲层时,控制ti层和pt层依次交替层叠。
12.优选地,所述制备方法还包括:提供一晶圆;在所述晶圆上依次层叠反射层、保护层、所述应力缓冲层、阻挡刻蚀层以及粘附层。
13.优选地,所述控制ti层和pt层依次交替层叠的周期为2个~10个。
14.根据本发明实施例当中的一种led芯片,包括上述的银反射镜。
15.与现有技术相比:通过在银反射镜中设置应力缓冲层,应力缓冲层为ti层和pt层依次层叠的周期性超晶格结构,该结构可以大幅降低现有银反射镜的应力,解决银反射镜脱落问题,提升发光二极管芯片良率,具体的,还可通过调整ti层和pt层的厚度来改变银反射镜的应力。
附图说明
16.图1为本发明实施例一当中的银反射镜的结构示意图;图2为本发明实施例一中的应力缓冲层的结构示意图;图3为本发明实施例二当中的银反射镜的制备方法的流程图;图4为本发明实施例三当中的银反射镜的结构示意图;图5为本发明实施例四当中的银反射镜的结构示意图;图6为本发明实施例九当中的倒装结构发光二极管芯片的结构示意图;图7为本发明实施例十当中的垂直结构发光二极管芯片的结构示意图。
具体实施方式
17.为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。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。
18.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”以及类似的表述只是为了说明的目的。
19.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。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和所有的组合。
20.实施例一请参阅图1和图2,图1为本发明实施例一中的银反射镜的结构示意图,图2为本发明实施例一中的应力缓冲层的结构示意图,其中,银反射镜11包括依次层叠的反射层111、保护层112、应力缓冲层113、阻挡刻蚀层114以及粘附层115。
21.在本实施例当中,应力缓冲层113是由ti层1131和pt层1132交替层叠而成的周期性超晶格结构,其中,ti层1131先沉积于保护层2上,pt层1132再沉积于ti层1131上,具体的,应力缓冲层113由2个到10个周期交替层叠的ti层1131和pt层1132组成,例如为9个周期,即ti层1131共沉积9层。
22.示例而非限定,在本实施例一些较佳实施例当中,ti层1131的厚度为1000
å
~50000
å
,例如为3000
å
、4000
å
、5000
å
等;pt层1132的厚度为200
å
~20000
å
,例如为1000
å
、2000
å
、3000
å
等;反射层111的厚度为500
å
~3000
å
,例如为1000
å
、1500
å
、2000
å
等;保护层112的厚度为100
å
~2000
å
,例如为500
å
、1000
å
、1500
å
等;阻挡刻蚀层114的厚度为100
å
~20000
å
,例如为
200
å
、600
å
、800
å
等;粘附层115的厚度为50
å
~200
å
,例如为60
å
、80
å
、100
å
等。
23.具体的,反射层111为ag层,保护层112为ni层,阻挡刻蚀层114为au层、pt层中的一种或者混合,粘附层115为ti层,其中,阻挡刻蚀层114中au层的厚度为500
å
~20000
å
,例如为600
å
、2000
å
、10000
å
等;阻挡刻蚀层114中pt层的厚度为100
å
~3000
å
,例如为200
å
、1000
å
、2000
å
等。
24.实施例二请参阅图3,所示为本发明实施例二提出的一种银反射镜的制备方法,用于制备上述实施例一当中的银反射镜,所述方法具体包括步骤s201至步骤s206,其中:步骤s201,提供一晶圆。
25.步骤s202,沉积反射层,其厚度为500
å
~3000
å

26.具体的,在晶圆上沉积反射层,反射层为ag层。
27.步骤s203,沉积保护层,其厚度为100
å
~2000
å

28.其中,保护层为ni层。
29.步骤s204,沉积应力缓冲层,其厚度为1200
å
~70000
å

30.具体的,控制ti层和pt层依次交替层叠在保护层上,形成ti层和pt层叠的超晶格结构,其中,ti层和pt层交替层叠的周期为2个~10个,应力缓冲层中单个ti层的厚度为500
å
~5000
å
,单个pt层的厚度为100
å
~2000
å

31.步骤s205,沉积阻挡刻蚀层,其厚度为100
å
~20000
å

32.其中,阻挡刻蚀层为au层、pt层中的一种或者混合层,可以理解的,在应力缓冲层的pt层上单独沉积一层au层或者在应力缓冲层的pt层上单独沉积一层pt层,也可以在应力缓冲层的pt层上先沉积一层au层,再在该au层上沉积一层pt层。
33.步骤s206,沉积粘附层,其厚度为50
å
~200
å

34.其中,粘附层为ti层。
35.综上,本发明通过在银反射镜中设置应力缓冲层,应力缓冲层为ti层和pt层依次层叠的周期性超晶格结构,该结构可以大幅降低现有银反射镜的应力,解决银反射镜脱落问题,提升发光二极管芯片良率,具体的,还可通过调整ti层和pt层的厚度来改变银反射镜的应力。
36.实施例三本发明实施例三提供一种银反射镜,图4为本发明实施例三当中的银反射镜的结构示意图,在本实施例当中,在晶圆上依次层叠反射层111、保护层112、应力缓冲层113、阻挡刻蚀层114以及粘附层115,其中,反射层111为ag层,厚度为1500
å
;保护层112为ni层,厚度为500
å
;应力缓冲层113由3个周期的ti层1131和pt层1132层叠而成,其中,每个ti层1131厚度为1500
å
,每个pt层1132厚度为500
å
;阻挡刻蚀层114由单个au层1141和单个pt层1142组成,其中,au层1141厚度为2000
å
,pt层1142厚度为500
å
;粘附层115为ti层,厚度为50
å
,该银反射镜11的应力为146n/


37.实施例四本发明实施例四提供一种银反射镜,图5为本发明实施例四当中的银反射镜的结构示意图,在本实施例当中,在晶圆上依次层叠反射层111、保护层112、应力缓冲层113、阻挡刻蚀层114以及粘附层115,其中,反射层111为ag层,厚度为1500
å
;保护层112为ni层,厚
度为500
å
;应力缓冲层113由5个周期的ti层1131和pt层1132层叠而成,其中,每个ti层1131厚度为1000
å
,每个pt层1132厚度为500
å
;阻挡刻蚀层114为pt层,其厚度为1000
å
;粘附层115为ti层,厚度为50
å
,该银反射镜11的应力为120n/


38.实施例五本发明实施例五提供一种银反射镜,在本实施例当中,在晶圆上依次层叠反射层、保护层、应力缓冲层、阻挡刻蚀层以及粘附层,其中,反射层为ag层,厚度为1500
å
;保护层为ni层,厚度为500
å
;应力缓冲层由3个周期的ti层和pt层层叠而成,其中,每层ti层厚度为2000
å
,每层pt层厚度为500
å
;阻挡刻蚀层由单层au层和单层pt层组成,其中,au层厚度为2000
å
,pt层厚度为500
å
;粘附层为ti层,厚度为50
å
,该银反射镜的应力为114n/


39.实施例六本发明实施例六提供一种银反射镜,在本实施例当中,在晶圆上依次层叠反射层、保护层、应力缓冲层、阻挡刻蚀层以及粘附层,其中,反射层为ag层,厚度为1500
å
;保护层为ni层,厚度为500
å
;应力缓冲层由3个周期的ti层和pt层层叠而成,其中,每层ti层厚度为2000
å
,每层pt层厚度为200
å
;阻挡刻蚀层由单层au层和单层pt层组成,其中,au层厚度为2000
å
,pt层厚度为500
å
;粘附层为ti层,厚度为50
å
,该银反射镜的应力为98n/


40.实施例七本发明实施例七提供一种银反射镜,在本实施例当中,在晶圆上依次层叠反射层、保护层、应力缓冲层、阻挡刻蚀层以及粘附层,其中,反射层为ag层,厚度为1500
å
;保护层为ni层,厚度为500
å
;应力缓冲层由3个周期的ti层和pt层层叠而成,其中,每层ti层厚度为2000
å
,每层pt层厚度为200
å
;阻挡刻蚀层为au层,其厚度为3000
å
;粘附层为ti层,厚度为50
å
,该银反射镜的应力为82n/


41.各实施例制备出的银反射镜的应力结果如表1所示:表1从表中可以看出,本发明制备的银反射镜较现有产品而言,银反射镜的应力得到了大幅度的下降,由现有产品中的银反射镜应力为262n/

降低至82n/

,可以有效解决银反射镜脱落问题,另外,通过改变应力缓冲层中ti层和pt层的厚度,可以调整银反射镜的应力。
42.实施例八本发明实施例八提供一种led芯片,包括上述实施例一当中的银反射镜,所述银反
射镜可由上述实施例二当中的银反射镜的制备方法制备得到。
43.实施例九本发明实施例九提供一种led芯片,请参阅图6,该led芯片为倒装结构发光二极管芯片,包括依次沉积在衬底31上的n型半导体32、有源发光层33、p型半导体层34、银反射镜11、第一绝缘保护层35、导电金属层36、第二绝缘保护层37以及焊盘金属层38,其中,银反射镜11介于p型半导体层34与焊盘金属层38之间,具体的,银反射镜11中的反射层靠近p型半导体层34,且远离焊盘金属层38设置。
44.实施例十本发明实施例十提供一种led芯片,请参阅图7,该led芯片为垂直结构发光二极管芯片,包括导电金属层36、n型半导体层32、有源发光层33、p型半导体层31、银反射镜11、键合金属层41以及转移基板42,其中,银反射镜11介于p型半导体层31与键合金属层41之间,具体的,银反射镜11中的反射层靠近p型半导体层31,且远离键合金属层41设置。
45.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,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和改进,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:
1.一种银反射镜,其特征在于,包括应力缓冲层,所述应力缓冲层为ti层和pt层依次层叠的周期性结构。2.根据权利要求1所述的银反射镜,其特征在于,所述银反射镜还包括反射层、保护层、阻挡刻蚀层和粘附层,且所述反射层、所述保护层、所述应力缓冲层、所述阻挡刻蚀层以及所述粘附层依次层叠。3.根据权利要求1所述的银反射镜,其特征在于,所述ti层的厚度为1000
å
~50000
å
,所述pt层的厚度为200
å
~20000
å
。4.根据权利要求2所述的银反射镜,其特征在于,所述反射层的厚度为500
å
~3000
å
,所述保护层的厚度为100
å
~2000
å
,所述阻挡刻蚀层的厚度为100
å
~20000
å
,所述粘附层的厚度为50
å
~200
å
。5.根据权利要求2所述的银反射镜,其特征在于,所述反射层为ag层,所述保护层为ni层,所述阻挡刻蚀层为au层、pt层或者au层和pt层依次层叠的混合层,所述粘附层为ti层。6.根据权利要求5所述的银反射镜,其特征在于,所述阻挡刻蚀层中au层的厚度为500
å
~20000
å
,所述阻挡刻蚀层中pt层的厚度为100
å
~3000
å
。7.一种银反射镜的制备方法,其特征在于,用于制备权利要求1-6任一项所述的银反射镜,所述制备方法包括:沉积应力缓冲层时,控制ti层和pt层依次交替层叠。8.根据权利要求7所述的银反射镜的制备方法,其特征在于,所述制备方法还包括:提供一晶圆;在所述晶圆上依次层叠反射层、保护层、所述应力缓冲层、阻挡刻蚀层以及粘附层。9.根据权利要求7所述的银反射镜的制备方法,其特征在于,所述控制ti层和pt层依次交替层叠的周期为2个~10个。10.一种led芯片,其特征在于,包括权利要求1-6任一项所述的银反射镜。

技术总结
本发明提供一种银反射镜、银反射镜制备方法及LED芯片,银反射镜包括应力缓冲层,所述应力缓冲层为Ti层和Pt层依次层叠的周期性结构,通过该结构可以大幅降低现有银反射镜的应力,解决银反射镜脱落问题,提升发光二极管芯片良率,具体的,还可通过调整Ti层和Pt层的厚度来改变银反射镜的应力。改变银反射镜的应力。改变银反射镜的应力。


技术研发人员:李文涛 孙嘉玉 刘伟 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
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