[發(fā)明專利]LED芯片及其制作方法、LED發(fā)光器件

有效

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• 申請日: 2014-02-18
• 公開（公告）號: CN103779473A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設計）人: 徐亮;康學軍;李鵬;張冀
• 申請（專利權）人: 佛山市國星半導體技術有限公司
• 主分類號: H01L33/38
• 分類號: H01L33/38;H01L33/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發(fā)明涉及半導體照明技術領域，更具體地說，涉及一種LED芯片及其制作方法、LED發(fā)光器件。

背景技術

LED照明器件作為新一代的固體冷光源，由于具有低能耗、壽命長、易控制和安全環(huán)保等特點，因此，是目前最為理想的節(jié)能環(huán)保照明產(chǎn)品，適用各種場所。

目前，氮化鎵基LED器件作為新型的節(jié)能、環(huán)保光源，已經(jīng)成為固體照明技術領域的研究熱點。并且，垂直結構的氮化鎵基LED器件由于具有電流分布均勻、電流產(chǎn)生的熱量小、電壓降低、和發(fā)光效率高等諸多優(yōu)點，已經(jīng)受到了人們的廣泛關注，且其研究已經(jīng)取得了一系列的進展。

現(xiàn)有的垂直結構的LED芯片的結構圖，如圖1所示，包括金屬襯底1、依次位于金屬襯底1上的金屬反射層2、P面電極3、P型氮化鎵層4、有源層5、N型氮化鎵層6以及N面電極7，其制作工藝是先在藍寶石襯底上依次形成緩沖層、N型氮化鎵層、有源層、P型氮化鎵層、金屬反射層和P面電極，然后將其倒置與金屬襯底鍵合在一起，再將藍寶石襯底剝離，然后在剝離藍寶石襯底后的N型氮化鎵表面制作電極圖形，形成N面電極，但是，該N面電極附著在N型氮化鎵層的表面，粘附力較差，會影響LED芯片的性能，不利于LED芯片的大規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種LED芯片及其制作方法、LED發(fā)光器件，以解決現(xiàn)有技術中N面電極粘附力差，會影響LED芯片性能，不利于LED芯片的大規(guī)模生產(chǎn)的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種LED芯片的制作方法，包括：

提供第一襯底；

在所述第一襯底上依次形成緩沖層、發(fā)光結構、擴散阻擋層和絕緣層，其中，所述發(fā)光結構包括依次形成的N型氮化鎵層、有源層、P型氮化鎵層和金屬反射層；

對所述絕緣層進行刻蝕，形成貫穿所述絕緣層和擴散阻擋層并延伸至所述N型氮化鎵層中的第一通孔，并在所述第一通孔內(nèi)填充金屬層形成第一電極；

在所述具有第一電極的絕緣層表面形成金屬種子層和金屬支撐層，并將所述第一襯底與所述發(fā)光結構分開；

對所述發(fā)光結構進行刻蝕，形成貫穿所述發(fā)光結構的第二通孔，并在所述第二通孔內(nèi)填充金屬層形成第二電極。

優(yōu)選的，所述金屬支撐層是采用電鍍工藝形成的。

優(yōu)選的，所述金屬種子層是采用電子束蒸發(fā)或者磁控濺射工藝形成的。

優(yōu)選的，所述第一電極或第二電極是采用電子束蒸鍍、磁控濺射、電鍍或化學鍍工藝在所述第一通孔或第二通孔中沉積填充金屬層形成的。

優(yōu)選的，所述第一通孔和第二通孔是采用干法刻蝕工藝形成的。

一種LED芯片，包括：

金屬支撐層；

位于所述金屬支撐層表面的金屬種子層、絕緣層和擴散阻擋層；

位于所述擴散阻擋層表面的發(fā)光結構，所述發(fā)光結構包括從下往上依次排列的金屬反射層、P型氮化鎵層、有源層和N型氮化鎵層；

貫穿所述絕緣層和擴散阻擋層并延伸至所述N型氮化鎵層中，連通所述金屬支撐層與所述N型氮化鎵層的第一電極；

貫穿所述發(fā)光結構的第二電極。

優(yōu)選的，形成所述金屬種子層的材料為Pd、Pt、Au、W、Ni、Ta、Co、Ti中的一種或幾種，其厚度范圍約為100nm～500nm。

優(yōu)選的，形成所述金屬支撐層的材料為Ni、Cu、Au、Mo、Mn、Sn中的一種或幾種，其厚度范圍約為40μm～500μm。

優(yōu)選的，所述LED芯片具有多個所述第一電極。

一種LED發(fā)光器件，包括上述的LED芯片。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所提供的技術方案具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明所提供的LED芯片及其制作方法、LED發(fā)光器件，連通金屬支撐層與N型氮化鎵層的第一電極，即N面電極，貫穿了絕緣層延伸至了N型氮化鎵層的內(nèi)部，與附著在N型氮化鎵層表面的N面電極相比，其粘附力更強，歐姆接觸更加良好，從而提高了LED芯片及LED發(fā)光器件的穩(wěn)定性和良率，進而可以更好地達到LED芯片量產(chǎn)的要求。

并且，本發(fā)明所提供的LED芯片制作方法，在將第一襯底剝離后，不需要在N型氮化鎵層上進行電極圖形的制作，因此，增大了LED芯片的出光面積，進而提高了LED芯片的發(fā)光效率，有利于LED芯片及LED發(fā)光器件光型的優(yōu)化，更有利于后續(xù)封裝工藝的選擇。

附圖說明