[发明专利]LED芯片及其制作方法

说明书

技术领域

本发明实施例涉及半导体器件制造领域，尤其涉及一种发光二极管(Light Emitting Diode，LED)芯片及其制作方法。

背景技术

基于蓝宝石衬底的氮化镓(GaN)基LED芯片，其外延结构自上而下分别包含了第二半导体层、有源层、第一半导体层等。在LED芯片的制作过程中，需要使用等离子体(Inductive Coupled Plasma，ICP)干法刻蚀，用于对设定区域内的第二半导体层、有源层以及部分第一半导体层进行刻蚀形成台面(MESA)，使得部分第一半导体层裸露。LED芯片表面还会覆盖一层保护层，例如二氧化硅，用于保护LED芯片的内部结构。保护层通常使用透明绝缘材料，通过等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)或电子束蒸发等方式形成，部分或全部覆盖于LED的上表面，以及完全覆盖住由ICP刻蚀所形成的MESA侧壁。

通常情况下，ICP的刻蚀深度，即所形成的MESA高度，在10000A-15000A范围内，基于外延结构的特性，在此刻蚀深度下的第一半导体层具有较佳的电学属性；而保护层的厚度通常为1000A-4000A，过薄的保护层难以起到保护作用，过厚的保护层则会使得刻蚀表现的较难控制，且因保护层材料的吸光性和光学干扰，会造成LED芯片亮度的下降。

常规工艺下生长或沉积获得的保护层台阶的覆盖能力较差，在上述情况中，MESA侧壁往往不能被保护层很好覆盖，或者位于侧壁上的保护层厚度远小于设定值，难以起到保护效果。

在LED芯片的制作环节，由于设计需要，可能会出现金属导电材料跨越MESA边界的情况；在LED芯片的封装环节，当出现焊线偏、焊盘过大等情况时，焊盘亦有可能接触到MESA边界位置；此时若MESA侧壁的保护层覆盖不佳或厚度不够，则会导致漏电的发生，影响到LED芯片的可靠性。

发明内容

本发明实施例提供一种LED芯片及其制作方法，以解决现有技术中的LED芯片的漏电及可靠性不佳的问题。

本发明实施例提供一种LED芯片，包括：

衬底；以及位于所述衬底上的、自下而上的缓冲层、本征半导体层、第一半导体层、发光层、第二半导体层、电流阻挡层、透明导电层、金属电极以及保护层；

所述第二半导体层和所述发光层部分去除，对应于所述第二半导体层和所述发光层去除部分的所述第一半导体层裸露，保留的所述第二半导体层和所述发光层形成第一台面；

移除部分裸露的所述第一半导体层，保留的所述第一半导体层形成第二台面；

其中，所述第二半导体层与所述第一半导体层的电性相异。

本发明实施例提供一种LED芯片的制作方法，包括：

在衬底上依次生长缓冲层、本征半导体层、第一半导体层、发光层以及第二半导体层，构成发光外延层；

在所发光外延层的部分区域形成电流阻挡层；

通过等离子体干法刻蚀移除部分所述第二半导体层和所述发光层，使所述第一半导体层裸露，且使所述第二半导体层和所述发光层构成第一台面；

在所述第一台面上形成透明导电层；

通过等离子体干法刻蚀对裸露的所述第一半导体层进行部分刻蚀；使保留的部分所述第一半导体层构成第二台面；

在所述第一半导体层和所述透明导电层上形成金属电极；

在所述金属电极的表面形成保护层。

本发明实施例提供的LED芯片及其制作方法，包括自下而上的衬底、缓冲层、本征半导体层、第一半导体层、发光层、第二半导体层、电流阻挡层、透明导电层、金属电极以及保护层；第二半导体层和发光层部分去除，保留的第二半导体层和发光层形成第一台面；移除部分裸露的第一半导体层，保留的第一半导体层形成第二台面；其中，第二半导体层与第一半导体层的电性相异。透过分步刻蚀的方法，使得LED芯片形成具备不同深浅结构的双重台面，其中浅台面用于将LED芯片彼此隔离，深台面用于获取最佳的半导体电学特性，浅台面的高度与覆盖其上的保护层的厚度大致相等，在现有技术的条件下，可以确保浅台面侧壁被保护层完整覆盖，避免并解决了现有技术中的LED芯片的漏电及可靠性不佳的问题。

附图说明