[發明專利]發光二極管及其制作方法

在審

• 申請號: 201911067851.7
• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN112768484A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 何安和;林素慧;王鋒;夏章艮;詹宇;洪靈愿
• 申請（專利權）人: 廈門三安光電有限公司
• 主分類號: H01L27/15
• 分類號: H01L27/15;H01L33/20;H01L33/38;H01L21/78
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種發光二極管及其制作方法。在一些實施例中，該發光二極管包括透明基板，具有相對的第一表面和第二表面，及連接該第一表面、第二表面的側壁；發光臺面，形成于所述透明基板的第一表面之上，包括一發光外延疊層，該發光外延疊層自所述透明基板的第一表面堆疊的第一導電類型半導體層、有源層和第二導電類型半導體層；支撐層，形成于所述發光外延疊層的外周邊，與所述發光臺面形成一平面，該平面的橫截面積不低于所述透明基板的第一表面的橫截面積；第一電極，配置到該平面上，電連接到所述第一導電類型半導體層；第二電極，配置到該平面上，電連接到所述第二導電類型半導體層。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體為一種倒裝型發光二極管及其制作方法。

背景技術

發光二極管（light emitting diode，簡稱LED）是一種利用載流子復合時釋放能量形成發光的半導體器件，尤其其中的倒裝LED芯片，因耗能低、壽命長、節能環保等諸多優勢，應用越來越廣泛。小尺寸LED作為市場前景廣闊的新技術，近兩年尤其受關注，其中無透明基板支撐的Micro-LED目前因為存在技術路線不確定和成本較高的原因，短時間內難以大規模商業化，而具有透明基板支撐的Mini-LED已經開始應用于LCD背光和小間距的RGB顯示產品。

隨著顯示屏對像素要求的不斷提升，要求像素間距越來越小，倒裝LED芯片及其封裝器件的尺寸越來越小，其制作過程面臨的困難與挑戰越來越多。附圖31顯示了現有的一種小尺寸的倒裝LED芯片，包括透明基板110，位于該透明基板110的下側表面之上的發光外延疊層，覆蓋在該發光外延疊層的表面及側壁的絕緣層130，及第一電極141、第二電極142。該發光外延疊層通常包含第一導電類型半導體層121、有源層122和第二導電類型半導體層123，進一步的，還可以在第二導電類型半導體層123的表面上形成電流擴展層150。在該發光二極管結構中，其中電極面積有限是固晶過程遇到的一大難題。倒裝LED芯片因金屬電極（Bonding pad）內縮導致電極面積較小，尤其是Mini-LED，現有產量的Mini-LED 尺寸已達到3mil×5mil，未來還將進一步縮小尺寸，而電極之間的間隙通常要求15~50μm，因此電極的尺寸受限，不足以覆蓋封裝固晶時刷錫膏面積，容易導致在固晶的過程容易發生錫膏160溢流至芯片側面或是P、N電極之間，如圖32所示，造成短路。進一步的，有限的錫膏接觸面積通常也導致推力低，從而產生散熱差、高溫高濕特性差等問題。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種發光二極管及其制作方法，其擴大倒裝型發光二極管芯片的固晶電極之表面，改善芯片焊接特性。

根據本發明的第一個方面，一種發光二極管，包括：透明基板，具有相對的第一表面和第二表面，及連接該第一表面、第二表面的側壁；發光臺面，形成于所述透明基板的第一表面之上，包括一發光外延疊層，該發光外延疊層自所述透明基板的第一表面堆疊的第一導電類型半導體層、有源層和第二導電類型半導體層；支撐層，形成于所述發光外延疊層的外周邊，與所述發光臺面形成一平面，該平面的橫截面積不低于所述透明基板的第一表面的橫截面積；第一電極，配置到該平面上，電連接到所述第一導電類型半導體層；第二電極，配置到該平面上，電連接到所述第二導電類型半導體層。

進一步地，所述發光臺面可以包括一絕緣層，至少覆蓋所述發光外延疊層的上表面及側壁，并且具有第一開口和第二開口，所述第一電極通過第一開口電連接到所述第一導電類型半導體層，所述第二電極通過第二開口電連接到所述第二導電類型半導體層。所述支撐層具有一第三表面，與所述絕緣層的表面齊平，構成所述平面。

優選地，所述絕緣層為絕緣性絕緣層，所述支撐層為有色材料層。在一些實施例中，該發光二極管可以應用于RGB應用屏，所述支撐層優選為黑膠，如此可以增加顯示屏的對比度。

在一些實施例中，所述支撐層部分覆蓋所述透明基板的側壁。

優選地，所述支撐層具有一第四表面，與所述透明基板的第二表面齊平。