[实用新型]一种垂直结构LED芯片

说明书

本实用新型提供了一种垂直结构LED芯片，实现了将电流扩展层与PAD金属层集成到一起的制作方式，即形成集成金属层，用集成金属层取代电流扩展层，在制作集成金属层的过程中采用含Au金属材料，由于Au金属材料的电阻率较低，可以实现较好的电流扩展能力；另外，在PAD制作时，通过刻蚀部分所述外延叠层至绝缘层的方式，裸露出集成金属层中的部分表面，并保留边缘的外延叠层以形成独立的保护墙，该裸露部分承担PAD功能以实现与外部的电连接。通过该方式，节省了单独制作PAD金属层的工序，并同步形成了保护墙，节约了成本。同时，所形成的保护墙弥补了外延叠层刻蚀时在边角所形成的高度差，从而减少了崩边崩角的风险。

技术领域

本实用新型涉及发光二极管领域，尤其涉及一种垂直结构LED芯片。

背景技术

垂直结构LED芯片相比正装和倒装结构LED芯片具有显著的优势：一方面由于其将外延层从绝缘和散热差的蓝宝石衬底转移到导电导热能力优异的键合衬底上，因此具有良好的散热能力，同时可以承受更大的工作电流从而获得更高的亮度；另一方面由于垂直结构LED芯片采用n型半导体层作为发光表面，容易进行微纳加工而不容易损伤较厚n型半导体层之下的发光层，使其形成粗化表面以降低由于半导体材料与空气折射率差异较大所引起的全反射，增加了光提取效率，使得垂直结构LED芯片的亮度和光效显著提升，因此在大功率照明领域得到了广泛应用。

在现有的垂直结构LED芯片工艺路线中，通常先外延结构转移到金属衬底或者导电的半导体衬底上，例如硅等；然后，根据芯片尺寸的不同，采用蚀刻工艺，将外延结构蚀刻掉部分区域，以方便进行后续切割以及其他工序的制作。在这个过程中会使芯片表面产生高度差，这个高度差通常在1-10μm。由于高度差的存在，会导致芯片在翻膜过程中产生受力不均匀的情况。尤其被蚀刻掉的区域，在背面受力时处于悬空状态，如果基板较脆，则容易产生崩裂。

有鉴于此，本发明人专门设计了一种垂直结构LED芯片，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种垂直结构LED芯片，以解决现有的垂直结构LED芯片中容易崩边崩角的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种垂直结构LED芯片，包括：

基板及设置于所述基板上方的第一金属层、绝缘层、集成金属层、外延叠层以及保护墙；所述外延叠层至少包括沿第一方向依次堆叠的第二型半导体层、有源区以及第一型半导体层，且所述外延叠层具有裸露所述第一型半导体层部分表面的通孔；第一方向垂直于所述基板，并由所述基板指向所述外延叠层；

其中，所述集成金属层层叠于所述第二型半导体层背离所述有源区的一侧表面，且所述集成金属层朝向所述第二型半导体层的一侧设有用于电连接的裸露面；且，在所述集成金属层朝向所述第二型半导体层的一侧表面设有可欧姆接触并实现光反射的欧姆反射层；

所述绝缘层设置所述外延叠层朝向所述基板的一侧，其覆盖所述集成金属层、外延叠层裸露面并延伸至所述通孔侧壁；且，在所述外延叠层的外围设有所述绝缘层的裸露面，所述保护墙设置于所述绝缘层的裸露面；

所述第一金属层层叠于所述绝缘层背离所述集成金属层的一侧表面，并嵌入所述通孔与所述第一型半导体层形成接触；且所述基板层叠于所述第一金属层背离所述外延叠层的一侧表面。

优选地，所述保护墙环绕所述外延叠层而设置。

优选地，所述保护墙包括通过刻蚀形成独立的外延叠层边缘。

优选地，所述保护墙的表面不高于所述外延叠层的表面。

优选地，所述集成金属层包括Au金属材料。

优选地，所述集成金属层的侧壁被所述绝缘层包覆。