[实用新型]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，采用超薄的金属衬底作为垂直结构LED芯片的衬底，金属衬底的导电、导热能力优异，可以显著增加芯片的导电和散热能力，提高了芯片极限工作性能；并且，在金属衬底第二表面形成金属应力调整层，金属应力调整层采用与金属衬底不同的材料制成，可以补偿外延层对金属衬底施加的应力，改善制备垂直结构LED芯片的晶圆的翘曲问题，提升了晶圆划片的工艺良率，进而提高垂直结构LED芯片的良率，具有良好的技术推广应用前景。并且采用超薄金属衬底能显著降低垂直结构LED芯片的尺寸，满足芯片小型化和薄型化的需求。

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种垂直结构LED芯片。

背景技术

垂直结构LED芯片由于采用了导电导热能力良好的键合衬底，因此相比正装和倒装结构LED芯片，在具有良好的散热能力的同时，可以承受更大的工作电流，其亮度和光效显著提升，因此在大功率照明领域有着显著的技术优势。随着显示、智能穿戴和照明应用技术的进一步提升，要求芯片小型化和薄型化，对垂直结构LED芯片带来了更大的挑战。

由于硅衬底成本较低，现有的垂直结构LED芯片主要采用硅衬底，使其成为当前垂直结构LED芯片主流选择的转移衬底方案。但是，随着封装技术追求微型化和超薄化，超薄芯片工艺对硅基垂直结构LED芯片带来了严重的技术挑战，当芯片降至150um及以下厚度时，由于III-V族化合物和硅材料的晶格失配和热失配较严重，导致制备垂直结构LED芯片的晶圆的翘曲显著增加，造成芯片良率大幅度降低。

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，改善垂直结构LED芯片中的应力，减小芯片的翘曲程度。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种垂直结构LED芯片，包括：

金属衬底，所述金属衬底的厚度为80um～150um；

外延层，位于所述金属衬底的第一表面，包括两个半导体层及位于两个所述半导体层之间的发光层；

金属应力调整层，位于所述金属衬底的第二表面，并通过所述金属衬底与一个所述半导体层电性连接以作为第一电极，所述金属应力调整层的材料与所述金属衬底的材料不同；以及，

焊盘，与另一个所述半导体层电性连接以作为第二电极。

可选的，所述金属应力调整层的厚度为0.5um～10um。

可选的，所述外延层上还形成有外延应力调整层，所述外延应力调整层的厚度为0.2um～1um。

可选的，两个所述半导体层分别为N型半导体层及P型半导体层，所述P型半导体层较所述N型半导体层更靠近所述金属衬底，所述第一电极为P电极，所述第二电极为N电极。

可选的，所述焊盘位于所述N型半导体层上并与所述N型半导体层电性连接，所述金属应力调整层通过所述金属衬底与所述P型半导体层电性连接。

可选的，所述N型半导体层上还形成有N型接触层，所述焊盘位于所述N型接触层上，并通过所述N型接触层与所述N型半导体层电性连接。

可选的，所述金属衬底与所述P型半导体层之间还形成有由下至上依次堆叠的反射镜层及P型接触层，所述金属衬底通过所述反射镜层及所述P型接触层与所述P型半导体层电性连接。

可选的，所述金属衬底与所述反射镜层之间还具有键合层。

可选的，两个所述半导体层分别为N型半导体层及P型半导体层，所述P型半导体层较所述N型半导体层更靠近所述金属衬底，所述第一电极为N电极，所述第二电极为P电极。

可选的，所述金属衬底与所述N型半导体层之间还形成有由下至上依次堆叠的导电层及绝缘层，所述外延层中具有多个N通孔；