[发明专利]一种LED芯片及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种LED芯片及其制作方法。

背景技术

随着第三代半导体技术的兴起和不断成熟，半导体照明以能耗小、无污染、高亮度、长寿命等优势，成为人们关注的焦点，也带动了整个行业上中下游产业的蓬勃发展。其中，GaN基蓝光发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)的制造、以及由蓝光LED激发荧光粉发出白光是LED照明的核心技术之一，不断提高GaN基蓝光LED的发光亮度和降低电压是自始至终追求的目标。

现有LED芯片的制作过程通常包括：在蓝宝石衬底上依次生长n型氮化物半导体层、有源层、p型氮化物半导体层；利用光刻技术在p型氮化物半导体层形成延伸至n型氮化物半导体层的凹槽；利用光刻技术在p型氮化物半导体层上形成电流阻挡层；利用光刻技术在电流阻挡层和p型氮化物半导体层上形成透明导电层；利用光刻技术在p型氮化物半导体层上形成p型焊盘、在透明导电层上形成p型电极线、在n型氮化物半导体层上形成n型焊盘和n型电极线；利用光刻技术在n型氮化物半导体层和透明导电层上形成钝化层。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

为了避免透明导电层在凹槽侧壁上导致LED芯片漏电，通常会将透明导电层的边缘设计在距离p型氮化物半导体层的边缘至少8μm的位置，注入LED芯片的电流无法扩展到p型氮化物半导体层的边缘，p型氮化物半导体层的边缘没有空穴注入有源层与电子进行复合发光，边缘的大部分发光区域被浪费，LED芯片的发光效率较低。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种LED芯片及其制作方法。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种LED芯片，所述LED芯片包括蓝宝石衬底、以及依次层叠在所述蓝宝石衬底上的N型GaN层、有源层、P型GaN层，所述P型GaN层上开设有延伸到所述N型GaN层的凹槽，所述P型GaN层上对应设置P型焊盘和P型电极线的区域、以及所述P型GaN层的边缘经过所述凹槽的侧壁延伸到所述N型GaN层的区域上均设有绝缘层，所述P型GaN层、以及设置所述P型GaN层上的所述绝缘层上均设有透明导电层，所述透明导电层和所述绝缘层内设有延伸到所述P型GaN层的通孔，所述P型焊盘通过所述通孔设置在所述P型GaN层上，所述P型电极线设置在所述透明导电层上，N型焊盘和N型电极线设置在所述N型GaN层上。

可选地，设在所述P型GaN层的边缘上的所述绝缘层的边界与所述P型GaN层的边界的距离为4～12μm。

可选地，所述透明导电层的边界与所述P型GaN层的边界的距离为1～4μm。

可选地，所述绝缘层的材料采用二氧化硅、氮氧化硅或者氮化硅。

可选地，所述透明导电层的材料采用氧化铟锡或者NiAu。

另一方面，本发明实施例提供了一种LED芯片的制作方法，所述制作方法包括：

在蓝宝石衬底上依次外延生长N型GaN层、有源层、P型GaN层；

利用光刻技术在所述P型GaN层上开设有延伸到所述N型GaN层的凹槽；

利用光刻技术在所述P型GaN层上对应设置P型焊盘和P型电极线的区域、以及所述P型GaN层的边缘经过所述凹槽的侧壁延伸到所述N型GaN层的区域上形成绝缘层；

利用光刻技术在所述P型GaN层、以及设置所述P型GaN层上的所述绝缘层上形成透明导电层，所述透明导电层和所述绝缘层内设有延伸到所述P型GaN层的通孔；

利用光刻技术通过所述通孔在所述P型GaN层上形成所述P型焊盘，在所述透明导电层上形成所述P型电极线，在所述N型GaN层上形成N型焊盘和N型电极线。

可选地，设在所述P型GaN层的边缘上的所述绝缘层的边界与所述P型GaN层的边界的距离为4～12μm。

可选地，所述透明导电层的边界与所述P型GaN层的边界的距离为1～4μm。

可选地，所述绝缘层的材料采用二氧化硅、氮氧化硅或者氮化硅。

可选地，所述透明导电层的材料采用氧化铟锡或者NiAu。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：