发光二极管芯片及其制作方法与流程

本公开涉及半导体，特别涉及一种发光二极管芯片(light emittingdiode，led)及其制作方法。

背景技术：

1、led芯片作为一种发光电子元件，具有节能、环保、寿命长、体积小等优点，因而被广泛应用于显示、照明和城市夜景等各种领域。

2、相关技术中，led芯片一般包括衬底、外延叠层、绝缘层、第一电极、第二电极、第一焊盘和第二焊盘。其中，外延叠层包括依次层叠在衬底上的第一半导体层、有源层和第二半导体层，第二半导体层中具有露出第一半导体层的凹槽。第一电极与第一半导体层连接，第二电极的一部分位于凹槽中且与第二半导体层连接。第一焊盘与第一电极连接，第二焊盘与第二电极连接。

3、第二焊盘在衬底的表面的正投影与第一电极在衬底的表面的正投影有重叠部分，当第二焊盘与第一电极之间的绝缘层破损时，第二焊盘与第一电极之间会连通短路，led芯片可靠性低。

技术实现思路

1、本公开实施例提供了一种发光二极管芯片及其制作方法，能够提高发光二极管芯片的可靠性。

2、一方面，本公开实施例提供了一种发光二极管芯片，所述发光二极管芯片包括：衬底。外延叠层，包括依次层叠在所述衬底上的第一半导体层、有源层和第二半导体层，所述第二半导体层中具有露出所述第一半导体层的凹槽。第一绝缘层，覆盖所述外延叠层，且所述第一绝缘层中具有露出所述第二半导体层的第一通孔。第一电极，位于所述第一通孔中，且与所述第二半导体层连接。第二绝缘层，覆盖所述第一电极和所述第一绝缘层，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层中具有露出所述凹槽中的所述第一半导体层的第二通孔。第二电极，一部分位于所述第二通孔中且与所述第一半导体层连接，另一部分位于所述第二绝缘层的远离所述衬底的一侧。隔离结构，与所述第二电极同层布置，且与所述第二电极绝缘。第一焊盘，与所述第一电极连接。第二焊盘，与所述第二电极连接，所述第二焊盘在所述衬底的表面的正投影、所述隔离结构在所述衬底的表面的正投影和所述第一电极在所述衬底的表面的正投影部分重合。

3、可选地，所述第一焊盘在所述衬底的表面的正投影与所述隔离结构在所述衬底的表面的正投影部分重合。

4、可选地，所述隔离结构中具有至少一个第一凹槽，所述第一焊盘的一部分位于所述第一凹槽中，与所述第一电极连接且与所述隔离结构绝缘。

5、可选地，所述隔离结构中具有多个第一凹槽，所述多个第一凹槽沿第一方向排列，所述第一方向垂直于所述第一焊盘和所述第二焊盘的排列方向。

6、可选地，所述隔离结构为一体结构且所述隔离结构中还具有多个第二凹槽，所述多个第二凹槽与所述多个第一凹槽在所述第一方向上交替布置。所述第二电极包括多个条状的子电极，所述多个条状的子电极平行布置且沿所述第一方向排列，每个所述子电极位于一个所述第二凹槽中。

7、可选地，所述第一电极包括反射金属层和保护金属层，所述保护金属层位于所述反射金属层的远离所述第二半导体层的一侧且覆盖所述反射金属层。

8、可选地，所述第一电极中具有多个通孔，所述多个通孔分为沿所述第一方向排列的多个通孔组，每个通孔组中的通孔与一个所述第二通孔连通。

9、可选地，所述多个通孔分为第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分沿第二方向排列，且所述第一部分和所述第二部分的排列方式不同，所述第二方向为所述第一焊盘和所述第二焊盘的排列方向。

10、可选地，所述发光二极管芯片还包括第三绝缘层，所述第三绝缘层覆盖所述第二电极和所述隔离结构。

11、另一方面，提供了一种发光二极管芯片的制作方法，所述方法包括：

12、在衬底上形成外延叠层，所述外延叠层包括依次层叠在所述衬底上的第一半导体层、有源层和第二半导体层，所述第二半导体层中具有露出所述第一半导体层的凹槽；

13、在所述外延叠层上依次形成第一绝缘层、第一电极和第二绝缘层，所述第一绝缘层中具有露出所述第二半导体层的第一通孔，所述第一电极位于所述第一通孔中，且与所述第二半导体层连接，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层中具有露出所述凹槽中的所述第一半导体层的第二通孔；

14、在所述第二绝缘层上形成第二电极和隔离结构，所述第二电极的一部分位于所述第二通孔中且与所述第一半导体层连接，另一部分位于所述第二绝缘层的远离所述衬底的一侧，所述隔离结构与所述第二电极绝缘；

15、形成第一焊盘和第二焊盘，所述第一焊盘与所述第一电极连接，所述第二焊盘与所述第二电极连接，所述第二焊盘在所述衬底的表面的正投影、所述隔离结构在所述衬底的表面的正投影和所述第一电极在所述衬底的表面的正投影部分重合。

16、本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

17、本公开实施例提供的发光二极管芯片中，隔离结构与第二电极同层布置，位于第二焊盘和第一电极之间，并且第二焊盘、隔离结构和第一电极三者在衬底的表面的正投影部分重合。因此，隔离结构起到了隔离第二焊盘和第一电极的作用，同时，第二绝缘层位于隔离结构和第一电极之间，若在第二焊盘与第一电极两者在衬底的表面的正投影重合的位置，第二绝缘层出现破损，则隔离结构能减小第二焊盘和第一电极之间连通短路的可能，从而提高发光二极管芯片的可靠性。

技术特征：

1.一种发光二极管芯片，其特征在于，所述发光二极管芯片包括：

2.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第一焊盘(1010)在所述衬底(100)的表面的正投影与所述隔离结构(800)在所述衬底(100)的表面的正投影部分重合。

3.根据权利要求2所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述隔离结构(800)中具有至少一个第一凹槽(810)，所述第一焊盘(1010)的一部分位于所述第一凹槽(810)中，与所述第一电极(500)连接且与所述隔离结构(800)绝缘。

4.根据权利要求3所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述隔离结构(800)中具有多个第一凹槽(810)，所述多个第一凹槽(810)沿第一方向排列，所述第一方向垂直于所述第一焊盘(1010)和所述第二焊盘(1020)的排列方向。

5.根据权利要求4所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述隔离结构(800)为一体结构且所述隔离结构(800)中还具有多个第二凹槽(820)，所述多个第二凹槽(820)与所述多个第一凹槽(810)在所述第一方向上交替布置；

6.根据权利要求1至5任一项所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第一电极(500)包括反射金属层(510)和保护金属层(520)，所述保护金属层(520)位于所述反射金属层(510)的远离所述第二半导体层(230)的一侧且覆盖所述反射金属层(510)。

7.根据权利要求1至5任一项所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第一电极(500)中具有多个通孔(501)，所述多个通孔(501)分为沿所述第一方向排列的多个通孔组，每个通孔组中的通孔(501)与一个所述第二通孔(320)连通。

8.根据权利要求7所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述多个通孔(501)分为第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分沿第二方向排列，且所述第一部分和所述第二部分的排列方式不同，所述第二方向为所述第一焊盘(1010)和所述第二焊盘(1020)的排列方向。

9.根据权利要求1至5和权利要求8任一项所述的发光二极管芯片，其特征在于，还包括第三绝缘层(900)，所述第三绝缘层(900)覆盖所述第二电极(700)和所述隔离结构(800)。

10.一种发光二极管芯片的制作方法，其特征在于，所述方法包括：

技术总结
本公开提供了一种发光二极管芯片及其制作方法，属于半导体技术领域。该芯片包括：衬底、外延叠层、第一绝缘层、第一电极、第二绝缘层、第二电极、隔离结构、第一焊盘和第二焊盘；其中，第二电极的一部分与第一半导体层连接，另一部分位于第二绝缘层的远离衬底的一侧；隔离结构与第二电极同层布置，且与第二电极绝缘；第一焊盘与第一电极连接，第二焊盘与第二电极连接，第二焊盘在衬底的表面的正投影、隔离结构在衬底的表面的正投影和第一电极在衬底的表面的正投影部分重合。本公开能提高发光二极管芯片的可靠性。

技术研发人员：魏柏林,韩艺蕃,芮哲,王佳,田艳红,尹灵峰
受保护的技术使用者：华灿光电（浙江）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15