一种垂直结构LED芯片及其制作方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115440861A(43)申请公布日2022.12.06(21)申请号202211159679.X(22)申请日2022.09.22(71)申请人厦门乾照光电股份有限公司地址361101福建省厦门市厦门火炬高新区（翔安）产业区翔天路259-269号(72)发明人曲晓东陈凯轩崔恒平蔡海防林志伟罗桂兰赵斌杨克伟江土堆(51)Int.Cl.H01L33/14(2010.01)H01L33/36(2010.01)H01L33/44(2010.01)H01L33/02(2010.01)H01L33/10(2010.01)H01L33/00(2010.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称一种垂直结构LED芯片及其制作方法(57)摘要本发明提供了一种垂直结构LED芯片及其制作方法，实现了将电流扩展层与PAD金属层集成到一起的制作方式，即形成集成金属层，用集成金属层取代电流扩展层，在制作集成金属层的过程中采用含Au金属材料，由于Au金属材料的电阻率较低，可以实现较好的电流扩展能力；另外，在PAD制作时，通过刻蚀部分所述外延叠层至绝缘层的方式，裸露出集成金属层中的部分表面，并保留边缘的外延叠层以形成独立的保护墙，该裸露部分承担PAD功能以实现与外部的电连接。通过该方式，节省了单独制作PAD金属层的工序，并同步形成了保护墙，节约了成本。同时，所形成的保护墙弥补了外延叠层刻蚀时在边角所形成的高度差，从而减少了崩边崩角的风险。CN115440861ACN115440861A权利要求书1/2页1.一种垂直结构LED芯片，其特征在于，包括：基板及设置于所述基板上方的第一金属层、绝缘层、集成金属层、外延叠层以及保护墙；所述外延叠层至少包括沿第一方向依次堆叠的第二型半导体层、有源区以及第一型半导体层，且所述外延叠层具有裸露所述第一型半导体层部分表面的通孔；第一方向垂直于所述基板，并由所述基板指向所述外延叠层；其中，所述集成金属层层叠于所述第二型半导体层背离所述有源区的一侧表面，且所述集成金属层朝向所述第二型半导体层的一侧设有用于电连接的裸露面；且，在所述集成金属层朝向所述第二型半导体层的一侧表面设有可欧姆接触并实现光反射的欧姆反射层；所述绝缘层设置所述外延叠层朝向所述基板的一侧，其覆盖所述集成金属层、外延叠层裸露面并延伸至所述通孔侧壁；且，在所述外延叠层的外围设有所述绝缘层的裸露面，所述保护墙设置于所述绝缘层的裸露面；所述第一金属层层叠于所述绝缘层背离所述集成金属层的一侧表面，并嵌入所述通孔与所述第一型半导体层形成接触；且所述基板层叠于所述第一金属层背离所述外延叠层的一侧表面。2.根据权利要求1所述的垂直结构LED芯片，其特征在于，所述保护墙环绕所述外延叠层而设置。3.根据权利要求1所述的垂直结构LED芯片，其特征在于，所述保护墙包括通过刻蚀形成独立的外延叠层边缘。4.根据权利要求1所述的垂直结构LED芯片，其特征在于，所述保护墙的表面不高于所述外延叠层的表面。5.根据权利要求1所述的垂直结构LED芯片，其特征在于，所述集成金属层包括Au金属材料。6.根据权利要求1所述的垂直结构LED芯片，其特征在于，所述集成金属层的侧壁被所述绝缘层包覆。7.根据权利要求1所述的垂直结构LED芯片，其特征在于，所述欧姆反射层包括铟、锡、铝、金、铂、锌、银、钛、铅、镍中的一种或多种。8.根据权利要求1所述的垂直结构LED芯片，其特征在于，所述基板包括导电基板。9.一种垂直结构LED芯片的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：S01、提供一生长衬底；S02、层叠一外延叠层于所述生长衬底表面，所述外延叠层包括沿第一方向依次堆叠第一型半导体层、有源区以及第二型半导体层，所述第一方向垂直于所述生长衬底，并由所述生长衬底指向所述外延叠层；S03、通过蚀刻工艺在所述外延叠层形成通孔及发光台面，所述通孔裸露所述第一型半导体层的部分表面；S04、在所述发光台面形成欧姆反射层，所述欧姆反射层用于欧姆接触并实现光反射；S05、沉积一绝缘层，所述绝缘层填充所述通孔并延伸至所述欧姆反射层外围；S06、制作集成金属层，所述集成金属层层叠于所述欧姆反射层及绝缘层的表面；S07、再次沉积一绝缘层，使所述绝缘层包覆所述集成金属层；S08、通过蚀刻工艺，形成侧壁具有绝缘层的通孔；2CN115440861A权利要求书2/2页S09、制作第一金属层，所述第一金属层层叠于所述绝缘层表面，并嵌入所述通孔与所述第一型半导体层形成接触；S10、通过键合工艺，将步骤S09所形成的芯片结构固定于导电性的基板，且所述基板形成于所述第一金属层的表面；S11、剥离所述生长衬底；S12、蚀刻部分所述外延叠层至绝缘层，并保留边缘的外延叠层以形成独立的保护