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芯片是一种能将电能转化为光能的半导体电子元件，具有耗电低、体积小、响应时间快以及节能环保等诸多优点，因而被广泛应用于显示、照明和城市夜景等各种领域。

2、倒装led芯片是led芯片中的一种，相关技术中倒装led芯片一般包括衬底、外延叠层、第一电极、第二电极和第三电极。其中，外延叠层包括依次层叠在衬底上的第一半导体层、发光层和第二半导体层，第二半导体层中具有露出第一半导体层的凹槽。第一电极位于第二半导体层上，第二电极与第一电极连接。第三电极在凹槽中与第一半导体层连接，且第一电极通常为具有反射能力的金属薄层。

3、由于第一电极的粘附性和热稳定性较差,因而在led芯片的制作过程中容易出现第一电极脱落或损坏等情况，从而导致发光二极管芯片的可靠性降低。

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：外延叠层、第一电极和第三电极。其中，所述外延叠层包括依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层，所述外延叠层中具有从所述第二半导体层的表面延伸至所述第一半导体层的凹槽。所述第一电极位于所述第二半导体层远离所述发光层的一侧，且与所述第二半导体层电连接，所述第一电极包括依次层叠的第一粘附层、反射金属层、第一阻挡层、压应力层、第二阻挡层、张应力层和第二粘附层。所述第三电极位于所述凹槽中且与所述第一半导体层电连接。

3、可选地，所述压应力层和所述张应力层为niw层。

4、可选地，所述压应力层的厚度范围为所述张应力层的厚度范围为

5、可选地，所述第一阻挡层和所述第二阻挡层为ni层。

6、可选地，所述发光二极管芯片还包括第二电极，所述第二电极包括第一子电极和第二子电极，所述第一子电极和所述第二子电极依次层叠在所述第一电极上，所述第一子电极中靠近所述第二子电极的一侧为依次层叠的cr层、pt层和ti层，且所述第一子电极中的ti层连接所述第二子电极。所述第三电极包括第三子电极和第四子电极，所述第三子电极和所述第四子电极依次层叠在所述第一半导体层上，所述第三子电极中靠近所述第四子电极的一侧为依次层叠的cr层、pt层和ti层，且所述第三子电极中的ti层连接所述第四子电极。

7、可选地，所述第一子电极中，所述cr层的厚度范围为所述pt层的厚度范围为所述ti层的厚度范围为所述第三子电极中，所述cr层的厚度范围为所述pt层的厚度范围为所述ti层的厚度范围为

8、可选地，所述发光二极管芯片还包括钝化层，所述钝化层包括第一钝化层和第二钝化层。所述第一钝化覆盖所述第一电极和所述外延叠层，且所述第一钝化层中分别具有露出所述第一电极的第一通孔和露出所述第一半导体层的第二通孔。所述第一子电极通过所述第一通孔与所述第一电极连接，所述第三子电极通过所述第二通孔与所述第一半导体层连接。所述第二钝化层覆盖所述第一钝化层、所述第一子电极和所述第三子电极，且所述第二钝化层中分别具有露出所述第一子电极的第三通孔和露出所述第三子电极的第四通孔。所述第二子电极通过所述第三通孔与所述第一子电极连接，所述第四子电极通过所述第四通孔与所述第三子电极连接。其中，所述第一钝化层包括依次层叠在所述第一电极上的氧化铝层和氧化硅层，所述第二钝化层包括依次层叠在所述第一钝化层上的氧化铝层和氧化硅层。

9、可选地，所述第一钝化层中的氧化铝层的厚度范围为所述第一钝化层中的氧化硅层的厚度范围为所述第二钝化层中的氧化铝层的厚度范围为所述第二钝化层中的氧化硅层的厚度范围为

10、

11、另一方面，本公开实施例提供了一种发光二极管芯片的制作方法，所述制作方法包括：形成外延叠层，所述外延叠层包括依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层，所述外延叠层中具有从所述第二半导体层的表面延伸至所述第一半导体层的凹槽；

12、形成第一电极，所述第一电极位于所述第二半导体层远离所述发光层的一侧，且与所述第二半导体层电连接，所述第一电极包括依次层叠的第一粘附层、反射金属层、第一阻挡层、压应力层、第二阻挡层、张应力层和第二粘附层；

13、形成第三电极，所述第三电极位于所述凹槽中，且与所述第一半导体层电连接。

14、可选地，所述压应力层和所述张应力层为niw层，所述压应力层在真空度为2e-3pa～4e-3pa的反应腔中形成，所述张应力层在真空度为1e-3pa～2e-3pa的反应腔中形成。

15、本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

16、本公开实施例提供的发光二极管芯片中，第一电极包括依次层叠的第一粘附层、反射金属层、第一阻挡层、压应力层、第二阻挡层、张应力层和第二粘附层，且第一电极制作在第二半导体层远离发光层的一侧，与第二半导体层电连接。其中，第一粘附层和第二粘附层保证了第一电极与其连接的其他结构之间的连接性能。反射金属层能将射向第一电极的光线反射至出光面，增加了发光二极管芯片的亮度。第一阻挡层和第二阻挡层能阻挡反射金属层的材料向外扩散，同时也能保护反射金属层不被氧化或腐蚀，保证了第一电极的使用性能。而压应力层能产生压应力以增加反射金属层与其他结构之间的粘附性，张应力层能够产生张应力从而平衡压应力层所产生的压应力，因而能够在进一步保证反射金属层的稳定性的同时，对第一电极中各层结构之间的应力进行调节使得应力平衡，因而使得第一电极的内部结构稳定且不易出现损坏，从而提高了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，所述压应力层(440)和所述张应力层(460)为niw层。

3.根据权利要求2所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述压应力层(440)的厚度范围为所述张应力层(460)的厚度范围为

4.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第一阻挡层(430)和所述第二阻挡层(450)为ni层。

5.根据权利要求1至4任一项所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述发光二极管芯片还包括第二电极(610)，所述第二电极(610)包括第一子电极(611)和第二子电极(612)，所述第一子电极(611)和所述第二子电极(612)依次层叠在所述第一电极(400)上，所述第一子电极(611)中靠近所述第二子电极(612)的一侧为依次层叠的cr层、pt层和ti层，且所述第一子电极(611)中的ti层连接所述第二子电极(612)；

6.根据权利要求5所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第一子电极(611)中，所述cr层的厚度范围为所述pt层的厚度范围为所述ti层的厚度范围为

7.根据权利要求1至3任一项所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述发光二极管芯片还包括钝化层(500)，所述钝化层包括第一钝化层(510)和第二钝化层(520)；

8.根据权利要求7所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第一钝化层(510)中的氧化铝层的厚度范围为所述第一钝化层(510)中的氧化硅层的厚度范围为

9.一种发光二极管芯片的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述压应力层和所述张应力层为niw层；

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：外延叠层、第一电极和第三电极；外延叠层包括依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层，外延叠层中具有从第二半导体层的表面延伸至第一半导体层的凹槽；第一电极位于第二半导体层远离发光层的一侧，且与第二半导体层电连接，第一电极包括依次层叠的第一粘附层、反射金属层、第一阻挡层、压应力层、第二阻挡层、张应力层和第二粘附层；第三电极位于凹槽中且与第一半导体层电连接。本公开中第一电极的内部结构稳定且不易出现损坏，能够提高发光二极管芯片的可靠性。

技术研发人员：肖和平,汪洋,黄彪彪
受保护的技术使用者：华灿光电（广东）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11