垂直堆叠的LED芯片、制作方法、设备以及其制作方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115763454A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211363345.4H01L33/00(2010.01)(22)申请日2022.11.02(71)申请人上海芯元基半导体科技有限公司地址201203上海市浦东新区中国(上海)自由贸易试验区祥科路111号3号楼507-2室(72)发明人郝茂盛张楠马艳红陈朋袁根如(74)专利代理机构上海慧晗知识产权代理事务所(普通合伙)31343专利代理师李茂林周冬文(51)Int.Cl.H01L25/075(2006.01)H01L33/46(2010.01)H01L33/36(2010.01)权利要求书5页说明书13页附图3页(54)发明名称垂直堆叠的LED芯片、制作方法、设备以及其制作方法(57)摘要本发明提供了一种垂直堆叠的LED芯片，包括：第一P电极和第一N电极；第一外延发光结构；第一P电极和第一N电极形成于第一外延发光结构上；生长基板；第二外延发光结构；形成于生长基板上；第二P电极和第二N电极形成于第二外延发光结构上；第一反射镜层；形成于第二外延发光层上；第一粘结层；形成于第一反射镜层上；其中，第一外延发光结构键合于第一粘结层上；钝化层；覆盖第一外延发光结构、第二外延发光结构的表面和侧面，第一粘结层的表面和侧壁以及第一反射镜层的侧壁。该技术方案解决了如何实现芯片结构中一个像素覆盖多色一个像素覆盖两种基础颜色，以及如何独立处理LED芯片中每个像素的问题。CN115763454ACN115763454A权利要求书1/5页1.一种垂直堆叠的LED芯片，其特征在于，包括：第一P电极和第一N电极；第一外延发光结构；所述第一P电极和所述第一N电极形成于所述第一外延发光结构上；生长基板；第二外延发光结构；形成于所述生长基板上；且所述第二外延发光结构上形成有第二P电极和第二N电极；第一反射镜层；形成于所述第二外延发光层上；且位于所述第二P电极与所述第二N电极之间的区域；第一粘结层；形成于所述第一反射镜层上；其中，所述第一外延发光结构键合于所述第一粘结层上；所述第一外延发光结构的尺寸与所述第一粘结层相适配；钝化层；覆盖所述第一外延发光结构与所述第二外延发光结构的表面和侧面、所述第一粘结层的表面和侧壁以及所述第一反射镜层的侧壁；其中，所述第一反射镜层用于反射所述第一外延发光结构发出的光束，以及透射所述第二外延发光结构发出的光束；所述第一N电极和所述第二N电极构成垂直堆叠的LED芯片的N型电极；所述第一P电极和所述第二P电极构成垂直堆叠的LED芯片的P型电极。2.根据权利要求1所述的垂直堆叠的LED芯片，其特征在于，所述第一粘结层具有对所述第二外延发光结构发出的光束全透性质。3.根据权利要求2所述的垂直堆叠的LED芯片，其特征在于，所述第一反射镜层具有对所述第二外延发光结构发出的光束全透性质；且具有对所述第一外延发光结构发出的光束全反射性质。4.根据权利要求3所述的垂直堆叠的LED芯片，其特征在于，所述第一外延发光结构和所述第二外延发光结构分别为蓝色外延发光层和绿色外延发光层。5.根据权利要4所述的垂直堆叠的LED芯片，其特征在于，所述第一外延发光结构包括：沿远离所述生长基板方向上依次堆叠的第一N型GaN层、第一发光层、第一P型GaN层以及第一电流拓展层；其中，所述第一N型GaN层包括所述第一台阶结构；其中，所述第一N电极形成于所述第一台阶结构上；所述第一电流拓展层形成于部分所述第一P型GaN层上，以形成第二台阶结构，所述第一P电极形成于所述第一电流拓展层上；第一钝化层；覆盖所述第一台阶结构和所述第二台阶结构，且覆盖所述第一发光层的侧壁。6.根据权利要求5所述的垂直堆叠的LED芯片，其特征在于，所述第二外延发光结构包括：沿远离所述生长基板方向上依次堆叠的第二N型GaN层、第二发光层、第二P型GaN层以及第二电流拓展层；其中，所述第二N型GaN层包括第三台阶结构；其中，所述第二N电极形成于所述第三台阶结构上；所述第一粘结结构和所述第一反射镜层形成于部分所述第二电流拓展层上，以暴露出部分所述第二电流拓展层；所述第二P电极形成于暴露出来的部分所述第二电流拓展层上；第二钝化层；覆盖所述第二台阶结构，且覆盖第二发光层、第二P型GaN层、第二电流拓展层以及第一反射镜层的侧壁，以及所述第一粘结结构的表面和侧壁；所述钝化层包括所2CN115763454A权利要求书2/5页述第一钝化层和所述第二钝化层。7.根据权利要求6所述的垂直堆叠的LED芯片，其特征在于，所述第一N型电极和所述第二N型电极之间互联，以形成所述垂直堆叠的LED芯片的N型电极。8.根据权利要求7所述的垂直堆叠的LED芯片，其特征在于，所述垂直堆叠的LED芯片还包括：