[发明专利]LED芯片及其制作方法、LED发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及半导体照明技术领域，更具体地说，涉及一种LED芯片及其制作方法、LED发光器件。

背景技术

LED照明器件作为新一代的固体冷光源，由于具有低能耗、寿命长、易控制和安全环保等特点，因此，是目前最为理想的节能环保照明产品，适用各种场所。

目前，氮化镓基LED器件作为新型的节能、环保光源，已经成为固体照明技术领域的研究热点。并且，垂直结构的氮化镓基LED器件由于具有电流分布均匀、电流产生的热量小、电压降低、和发光效率高等诸多优点，已经受到了人们的广泛关注，且其研究已经取得了一系列的进展。

现有的垂直结构的LED芯片的结构图，如图1所示，包括金属衬底1、依次位于金属衬底1上的金属反射层2、P面电极3、P型氮化镓层4、有源层5、N型氮化镓层6以及N面电极7，其制作工艺是先在蓝宝石衬底上依次形成缓冲层、N型氮化镓层、有源层、P型氮化镓层、金属反射层和P面电极，然后将其倒置与金属衬底键合在一起，再将蓝宝石衬底剥离，然后在剥离蓝宝石衬底后的N型氮化镓表面制作电极图形，形成N面电极，但是，该N面电极附着在N型氮化镓层的表面，粘附力较差，会影响LED芯片的性能，不利于LED芯片的大规模生产。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种LED芯片及其制作方法、LED发光器件，以解决现有技术中N面电极粘附力差，会影响LED芯片性能，不利于LED芯片的大规模生产的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种LED芯片的制作方法，包括：

提供第一衬底；

在所述第一衬底上依次形成缓冲层、发光结构、扩散阻挡层和绝缘层，其中，所述发光结构包括依次形成的N型氮化镓层、有源层、P型氮化镓层和金属反射层；

对所述绝缘层进行刻蚀，形成贯穿所述绝缘层和扩散阻挡层并延伸至所述N型氮化镓层中的第一通孔，并在所述第一通孔内填充金属层形成第一电极；

在所述具有第一电极的绝缘层表面形成金属种子层和金属支撑层，并将所述第一衬底与所述发光结构分开；

对所述发光结构进行刻蚀，形成贯穿所述发光结构的第二通孔，并在所述第二通孔内填充金属层形成第二电极。

优选的，所述金属支撑层是采用电镀工艺形成的。

优选的，所述金属种子层是采用电子束蒸发或者磁控溅射工艺形成的。

优选的，所述第一电极或第二电极是采用电子束蒸镀、磁控溅射、电镀或化学镀工艺在所述第一通孔或第二通孔中沉积填充金属层形成的。

优选的，所述第一通孔和第二通孔是采用干法刻蚀工艺形成的。

一种LED芯片，包括：

金属支撑层；

位于所述金属支撑层表面的金属种子层、绝缘层和扩散阻挡层；

位于所述扩散阻挡层表面的发光结构，所述发光结构包括从下往上依次排列的金属反射层、P型氮化镓层、有源层和N型氮化镓层；

贯穿所述绝缘层和扩散阻挡层并延伸至所述N型氮化镓层中，连通所述金属支撑层与所述N型氮化镓层的第一电极；

贯穿所述发光结构的第二电极。

优选的，形成所述金属种子层的材料为Pd、Pt、Au、W、Ni、Ta、Co、Ti中的一种或几种，其厚度范围约为100nm～500nm。

优选的，形成所述金属支撑层的材料为Ni、Cu、Au、Mo、Mn、Sn中的一种或几种，其厚度范围约为40μm～500μm。

优选的，所述LED芯片具有多个所述第一电极。

一种LED发光器件，包括上述的LED芯片。

与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：

本发明所提供的LED芯片及其制作方法、LED发光器件，连通金属支撑层与N型氮化镓层的第一电极，即N面电极，贯穿了绝缘层延伸至了N型氮化镓层的内部，与附着在N型氮化镓层表面的N面电极相比，其粘附力更强，欧姆接触更加良好，从而提高了LED芯片及LED发光器件的稳定性和良率，进而可以更好地达到LED芯片量产的要求。

并且，本发明所提供的LED芯片制作方法，在将第一衬底剥离后，不需要在N型氮化镓层上进行电极图形的制作，因此，增大了LED芯片的出光面积，进而提高了LED芯片的发光效率，有利于LED芯片及LED发光器件光型的优化，更有利于后续封装工艺的选择。

附图说明