[发明专利]一种垂直LED芯片结构及其制造方法及发光装置

说明书

本申请提供一种垂直LED芯片结构及其制造方法及发光装置，在将外延结构键合至衬底之后，首先刻蚀外延结构形成第一台面，形成第一台面之后，在第一台面处继续刻蚀外延结构直至将外延结构刻穿暴露反射层，形成第二台面。第二台面的宽度小于第一台面的宽度，第一台面和第二台面具有高低差，该结构可有效降低大角度光在外延结构内的内部反射，降低对光的二次吸收，提升侧光出光率。在形成有第一台面和第二台面的结构表面形成保护层，该保护层在第二台面处覆盖裸露的反射层，对外延结构及反射层起到保护作用，能够保护外延结构的侧壁以及反射层不受衬底背面研磨后处理液的侵蚀，保证外延结构的完整度，提高芯片的可靠度。

技术领域

本发明涉及半导体器件及装置技术领域，特别涉及一种垂直LED芯片结构及其制造方法及发光装置。

背景技术

从LED的结构上讲，可以将GaAs基LED划分为正装结构、倒装结构和垂直结构。相比于传统的GaAs基LED正装结构，垂直结构具有散热好，能够承载大电流，发光强度高，耗电量小、寿命长等优点，被广泛应用于通用照明、景观照明、特种照明、汽车照明等领域，成为一代大功率GaAs基LED极具潜力的解决方案，正受到业界越来越多的关注和研究。

传统垂直结构LED芯片的发光外延结构的第一台面间为切割道区域，为了便于后续切割，通常在该切割道区域形成第二台面。现有技术中，在形成上述第一台面之后，首先形成保护层，然后再形成第二台面。此时。后续形成的第二台面形成了裸露的发光外延结构及金属结构(例如反射层)。这就造成在后续背金形成电极对衬底研磨减薄时，研磨液会接触裸露的发光外延结构及金属结构，对LED芯片造成损伤，影响芯片的可靠性。

鉴于以上所述，提供一种能够避免衬底背面处理过程中处理液对LED芯片的损伤的方案实属必要。

发明内容

鉴于现有技术中垂直LED芯片形成过程中存在的上述缺陷，本发明提供一种垂直LED芯片结构及其制造方法及发光装置，以解决上述一个或多个问题。

本发明的一实施例，提供一种垂直LED芯片结构的制备方法，包括以下步骤：

制备外延结构，所述外延结构包括依次叠置的第一导电类型的半导体层、发光层以及第二导电类型的半导体层；

提供一衬底，所述衬底具有正面和与正面相对的背面；

将所述外延结构键合至所述衬底的正面，其中所述第二导电类型的半导体层所在的一侧与所述衬底键合；

在切割区对应位置处对所述外延结构进行第一次刻蚀，以形成第一台面，暴露出所述第一导电类型的半导体层及发光层的侧壁，所述第一台面的表面为所述第二导电类型的半导体层；

在所述第一台面处对所述外延结构进行第二次刻蚀，形成第二台面，暴露出所述第二导电类型的半导体层的侧壁；

在所述第一台面的表面及侧壁、所述第二台面的表面及侧壁以及所述外延结构的表面形成保护层；

在所述衬底的背面形成背面电极，所述背面电极与所述第二导类型的半导体层电性连接。

可选地，制备外延结构还包括如下步骤：

提供一临时衬底；

在所述临时衬底的正面依次沉积第一导电类型的半导体层、发光层及第二导电类型的半导体层；

在所述第二导电类型的半导体层的上方形成第二电极，所述第二电极包括紧邻所述第二导电类型的半导体层的电流阻挡层以及透明导电层，以及形成在所述电流阻挡层和所述透明导电层上方的反射层，其中所述透明导电层形成在贯穿所述电流阻挡层的通孔中与所述第二导电类型的半导体层接触；

在所述反射层的上方形成键合层。

可选地，在与所述衬底的正面相对的背面形成背面电极还包括如下步骤：