[发明专利]一种LED结构及其制作方法

说明书

本发明提供了一种LED结构及其制作方法，在形成电流扩展层之前先形成第一绝缘介质层，并在第一绝缘介质层上设置暴露至少部分P型半导体层的第二窗口，将电流扩展层设置于第二窗口之内，如此可解决钝化保护层在电流扩展层的侧壁密封性不佳的问题。同时，采用此种方式腐蚀电流扩展层时可以实现自对准功能，与现有技术相比，发光面积更稳定，LED结构的亮度一致性更高。

技术领域

本发明属于光电芯片制造领域，尤其涉及一种LED结构及其制作方法。

背景技术

近年，随着图案化衬底的使用以及外延技术的进步，发光二极管(LED)中的外延层晶体质量得以显著的提高。相应地，LED的发光效率得到大幅的提升，在照明应用中具有健康、节能、环保的优点。LED已经广泛应用于显示屏、液晶背光源、交通指示灯、室外照明等领域，并且开始向室内照明、汽车用灯、舞台用灯、特种照明等领域渗透。LED的质量与衬底结构、外延工艺、电极制作工艺及流程、钝化保护结构等息息相关。钝化保护结构是隔离LED器件与外界环境的保护层结构，已经成为影响LED可靠性和寿命等质量的关键因素。

然而，申请人经过长期研究发现，现有的钝化保护结构仍然是LED器件技术的薄弱环节。在现有技术中，LED的钝化保护结构通常是在电极制作完成后通过PECVD(等离子体增强化学气相沉积)工艺形成的一层氧化硅或氮化硅的保护层。PECVD工艺的自然属性是沉积层的厚度受到表面形貌的影响，在台阶的侧壁上形成的二氧化硅层或氮化硅层的厚度更薄。因此，LED台阶的侧壁处不能得到充分的保护，导致LED出现漏电、失效等问题，严重影响了LED的良率、成本、可靠性和使用寿命。此类问题在使用环境的温湿度或酸碱度变化频繁的特种照明领域显得更为突出。为解决上述问题，申请人曾尝试提高二氧化硅层或氮化硅层的厚度以改善LED器件钝化保护结构的质量，然而该方法的效果并不明显，并且，过厚的二氧化硅层或氮化硅层还会在降低LED器件的发光亮度的同时引入附加的应力，在LED器件的台阶侧壁处容易出现二氧化硅层或氮化硅层因应力产生的断裂，从而导致二氧化硅层或氮化硅层隔离不良的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LED结构及其制作方法，以解决现有的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种LED结构，包括

衬底；

外延层，所述外延层包括依次形成于所述衬底上的N型半导体层、有源层以及P型半导体层，所述外延层中形成有至少一个暴露所述N型半导体层的凹槽；

第一绝缘介质层，所述第一绝缘介质层覆盖所述P型半导体层以及凹槽的表面，所述第一绝缘介质层中形成有暴露至少部分凹槽的第一窗口以及暴露至少部分P型半导体层的第二窗口；

电流扩展层，所述电流扩展层形成于第二窗口内的P型半导体层上，所述电流扩展层的厚度小于或等于所述第一绝缘介质层的厚度；

第二绝缘介质层，所述第二绝缘介质层覆盖所述第一绝缘介质层、电流扩展层和被第一窗口暴露的N型半导体层，所述第二绝缘介质层中形成有第一开孔和第二开孔；以及

第一焊盘和第二焊盘，所述第一焊盘通过第一开孔与N型半导体层形成电连接，所述第二焊盘通过第二开孔与P型半导体层形成电连接。

可选的，在所述的LED结构中，所述电流扩展层的厚度小于或等于所述第一绝缘介质层的厚度。

可选的，在所述的LED结构中，所述第二开孔贯穿所述第二绝缘介质层，所述第二焊盘与所述电流扩展层接触。

可选的，在所述的LED结构中，所述第二开孔贯穿所述第二绝缘介质层和电流扩展层，所述第二焊盘与所述P型半导体层接触。

可选的，在所述的LED结构中，所述电流扩展层的材质为ITO或ZnO中的至少一种。