[發明專利]一種通孔填充式LED芯片及其制作方法

有效

• 申請號: 202011214208.5
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112349819B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 曲曉東;陳凱軒;林志偉;羅桂蘭;楊克偉;趙斌
• 申請（專利權）人: 廈門乾照光電股份有限公司
• 主分類號: H01L33/20
• 分類號: H01L33/20;H01L33/12;H01L33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種通孔填充式LED芯片，其特征在于，包括：

基板；

外延疊層，設置于所述基板上，所述外延疊層至少包括沿第一方向依次堆疊的第二型半導體層、有源區以及第一型半導體層，且所述外延疊層具有裸露所述第一型半導體層部分表面的通孔，所述通孔內設有填充結構；第一方向垂直于所述基板，并由所述基板指向所述外延疊層；

第二金屬層，其層疊于所述第二型半導體層背離所述有源區的一側表面，且所述第二金屬層具有用于電連接的裸露面；

絕緣層，其設置所述外延疊層朝向所述基板的一側，且覆蓋所述第二金屬層及外延結構并延伸至所述通孔側壁；

第一金屬層，其層疊于所述基板朝向所述外延疊層的一側表面；并與所述第一型半導體層形成電接觸；

其中，所述填充結構包括在外延疊層中通過蝕刻形成的獨立外延臺柱，所述獨立外延臺柱通過凹槽與所述外延疊層相互隔離，且所述第一金屬層嵌入所述凹槽與所述第一型半導體層形成電接觸；

或所述填充結構包括直接層疊于所述通孔底部的填充層；所述填充層通過凹槽與所述外延疊層相互隔離，且所述第一金屬層嵌入所述凹槽與所述第一型半導體層形成電接觸。

2.根據權利要求1所述的通孔填充式LED芯片，其特征在于，在所述外延臺柱表面設有填充層。

3.根據權利要求1或2所述的通孔填充式LED芯片，其特征在于，所述填充層包括一種或多種絕緣材料疊層，或所述填充層包括一種或多種金屬疊層，或所述填充層包括絕緣材料與所述金屬的復合結構。

4.一種通孔填充式LED芯片的制作方法，其特征在于，其包括如下步驟：

B01、提供一生長襯底；

B02、層疊一外延疊層于所述生長襯底表面，所述外延疊層包括沿第一方向依次堆疊第一型半導體層、有源區以及第二型半導體層，所述第一方向垂直于所述生長襯底，并由所述生長襯底指向所述外延疊層；

B03、通過蝕刻工藝，在所述外延疊層上形成一凹槽及對應的獨立外延臺柱，所述凹槽裸露所述第一型半導體層；

B04、在所述外延疊層表面形成第二金屬層；

B05、沉積一絕緣層，所述絕緣層覆蓋所述第二金屬層及外延結構并延伸至所述通孔側壁；

B06、制作第一金屬層，所述第一金屬層層疊于所述絕緣層及所述外延臺柱的表面，并嵌入所述凹槽與所述第一型半導體層形成電接觸；

B07、通過鍵合工藝，將步驟B06所形成的芯片結構固定于基板，且所述基板形成于所述第一金屬層的表面；

B08、剝離所述生長襯底；

B09、蝕刻部分所述外延疊層，使所述第二金屬層具有用于電連接的裸露面。

5.根據權利要求4所述的一種通孔填充式LED芯片的制作方法，其特征在于，可以進一步地在所述外延臺柱表面沉積填充層，所述填充層包括一種或多種絕緣材料疊層，或所述填充層包括一種或多種金屬疊層，或所述填充層包括絕緣材料與所述金屬的復合結構。

6.一種通孔填充式LED芯片的制作方法，其特征在于，其包括如下步驟：

A01、提供一生長襯底；

A02、層疊一外延疊層于所述生長襯底表面，所述外延疊層包括沿第一方向依次堆疊第一型半導體層、有源區以及第二型半導體層，所述第一方向垂直于所述生長襯底，并由所述生長襯底指向所述外延疊層；

A03、通過蝕刻工藝在所述外延疊層形成通孔，所述通孔裸露所述第一型半導體層的部分表面；

A04、在所述外延疊層表面形成第二金屬層；

A05、沉積一絕緣層，所述絕緣層覆蓋所述第二金屬層及外延結構并延伸至所述通孔側壁；

A06、在所述通孔內沉積形成填充層，所述填充層通過凹槽與所述外延疊層相互隔離；

A07、制作第一金屬層，所述第一金屬層層疊于所述絕緣層及所述填充層的表面，并嵌入所述凹槽與所述第一型半導體層形成電接觸；

A08、通過鍵合工藝，將步驟A07所形成的芯片結構固定于基板，且所述基板形成于所述第一金屬層的表面；

A09、剝離所述生長襯底；

A10、蝕刻部分所述外延疊層，使所述第二金屬層具有用于電連接的裸露面。

7.根據權利要求6所述的一種通孔填充式LED芯片的制作方法，其特征在于，所述填充層包括一種或多種絕緣材料疊層，或所述填充層包括一種或多種金屬疊層，或所述填充層包括絕緣材料與所述金屬的復合結構。