[發明專利]一種LED芯片及其制造方法

在審

• 申請號: 201810277809.7
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108847438A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 于婷婷
• 申請（專利權）人: 映瑞光電科技（上海）有限公司
• 主分類號: H01L33/46
• 分類號: H01L33/46;H01L33/62;H01L33/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 智云

本發明提供了一種LED芯片及其制造方法，首先提供一包含N型外延層、量子阱層及P型外延層的外延結構，刻蝕所述外延結構至剩余部分所述N型外延層，形成隔離凹槽，然后形成導電層、DBR反射層、接觸層、絕緣層及鍵合金屬層，通過鍵合金屬層與第二襯底鍵合并去除第一襯底，最后在暴露出的N型外延層上形成保護層并制作P型襯墊，形成具有垂直結構的LED芯片。本發明采用DBR反射層，有效增強對紫光的反射率，提高LED的出光效率。同時本發明提供的具有垂直結構的LED芯片增加了N型外延層的擴展，使芯片的發光分布更加均勻。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別是涉及一種基于垂直結構的新型高 效紫光LED芯片及其制作方法。

背景技術

發光二極管(Light Emitting Diode，簡稱LED)是一種半導體發光器 件，由鎵(Ga)與砷(As)、磷(P)、氮(N)、銦(In)的化合物組成， 利用半導體P-N結電致發光原理制成。LED以其亮度高、低功耗、壽命長、 啟動快，功率小、無頻閃、不容易產生視覺疲勞等優點，成為新一代光源 首選。

相比于傳統的GaN基LED正裝結構，垂直結構具有散熱好，能夠承 載大電流，發光強度高，耗電量小、壽命長等優點，被廣泛應用于通用照 明、景觀照明、特種照明、汽車照明等領域，成為一代大功率GaN基LED 極具潛力的解決方案，正受到業界越來越多的關注和研究。

紫外光波長覆蓋范圍為100-400nm，通常UVA波長范圍為 400-315nm，UVB波長范圍為315-280nm，UVC波長范圍為280-100nm。 隨著波長的降低，現有垂直結構LED的發光效率降低迅速，特別是在低于 365nm以下的波段，發光效率不足10％。因此想要獲得大功率紫外光LED 器件，一方面需要提高GaN本身的發光效率，另一方面，在有限的發光內 需要更大程度的提高光提取效率。

發明內容

本發明的主要目的在于，提供一種LED芯片及其制造方法，采用垂直 結構LED芯片設計理念，提出一種針對紫光LED的新型反射鏡結構，提 高芯片光功率。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種LED芯片的制造方法，包括：

提供外延結構，所述外延結構包括第一襯底與外延層，所述外延層包 括自下至上依次形成于所述第一襯底上的N型外延層、量子阱層及P型外 延層；

刻蝕所述外延層，直至剩余部分厚度的所述N型外延層，以形成隔離 凹槽；

在所述P型外延層上形成導電層，并進行圖案化，暴露出部分所述P 型外延層；

在所述外延層和導電層上形成DBR反射層，并進行圖案化，暴露出部 分所述導電層及所述隔離凹槽底部的N型外延層；

形成接觸層，所述接觸層至少覆蓋暴露出的部分所述導電層及所述隔 離凹槽的底部的N型外延層；

在所述接觸層上形成絕緣層，并進行圖案化，暴露出所述隔離凹槽底 部的所述接觸層，在所述絕緣層及暴露出的所述接觸層上形成鍵合金屬層；

形成鍵合金屬層并提供第二襯底，將所述第二襯底與所述鍵合金屬層 進行鍵合并去除所述第一襯底。

優選的，所述DBR反射層的材質為Si3N4和SiO2的疊層結構。

優選的，在去除所述第一襯底之后還包括：在所述N型外延層上形成 保護層。

優選的，在所述N型外延層上形成保護層之后還包括：對所述保護層 進行刻蝕，暴露出部分所述N型外延層。

優選的，對所述保護層進行刻蝕之后還包括：對暴露出的部分所述N 型外延層進行刻蝕，暴露出部分所述DBR反射層。

優選的，對暴露出的所述N型外延層進行刻蝕之后還包括：對暴露出 的所述DBR反射層進行刻蝕，暴露出部分所述接觸層。