LED芯片结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种LED芯片结构，LED芯片结构包括发光区及漏电防护区，其中，通过位于漏电防护区中的覆盖保护金属层的钝化层，以形成发光区的漏电防护；或通过位于漏电防护区中的钝化层的开口，以显露保护金属层，使发光区的N电极可同时作为漏电防护区的P电极，从而在漏电防护区形成一个与发光区桥接的反向保护二极管，以形成漏电保护电路；从而可有效解决LED芯片结构的漏电问题。

【技术实现步骤摘要】
LED芯片结构
本技术属于半导体器件及制造领域，涉及一种LED芯片结构。
技术介绍
发光二极管(LED)具有体积小、效率高和寿命长等优点，在交通指示、户外全色显示等领域有着广泛的应用。LED芯片的制备主要包括在碳化硅、硅、蓝宝石(主要成分是Al2O3)等生长衬底上依次外延形成N型半导体层、有源层、P型半导体层，再在P型半导体层上配置P电极，以及在N型半导体层上配置N电极。目前，LED芯片结构制造中，通过采用激光剥离技术，以去除生长衬底，制备具有单面发光的LED芯片结构，该LED芯片结构虽具有出光效率高、出光集中、利于二次光学设计及表面颜色均匀等优点，但由于采用激光剥离技术，制造过程中易损伤外延层，从而导致存在漏电的问题，造成静电释放(ESD)性能差。因此，提供一种新型的LED芯片结构，实属必要。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种LED芯片结构，用于解决现有技术中在制备LED芯片结构时，所存在的漏电问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种LED芯片结构，所述LED芯片结构包括：外延叠层，所述外延叠层包括依次堆叠设置的N型半导体层、有源层及P型半导体层；贯穿所述P型半导体层及有源层的第一沟槽及第二沟槽，以形成发光区及漏电防护区；位于所述发光区的反射镜层；位于所述发光区及漏电防护区的保护金属层，所述保护金属层包括公共保护金属层，且所述公共保护金属层通过所述第二沟槽分别与所述反射镜层及漏电防护区的N型半导体层电连接；钝化层，所述钝化层覆盖所述保护金属层、第一沟槽及第二沟槽，且显露所述第一沟槽的底部；第一电极，所述第一电极通过所述第一沟槽与所述发光区的N型半导体层电连接；第三沟槽，所述第三沟槽至少贯穿所述N型半导体层，以显露所述公共保护金属层，且所述第三沟槽将所述发光区的外延叠层与所述公共保护金属层隔离；第二电极，所述第二电极通过所述第三沟槽与显露的所述公共保护金属层电连接。可选地，位于所述漏电防护区的所述钝化层具有开口，以显露所述保护金属层。可选地，所述发光区的N型半导体层的厚度小于所述漏电防护区的N型半导体层的厚度。可选地，所述第三沟槽贯穿所述发光区的外延叠层。可选地，还包括与所述公共保护金属层相接触的电介质层。可选地，所述第三沟槽贯穿所述N型半导体层或贯穿所述N型半导体层及电介质层。可选地，还包括与所述P型半导体层相接触的欧姆接触层。可选地，所述钝化层的厚度的范围包括1微米～3微米。如上所述，本技术的LED芯片结构包括发光区及漏电防护区，其中，通过位于漏电防护区中的覆盖保护金属层的钝化层，以形成发光区的漏电防护；或通过位于漏电防护区中的钝化层的开口，以显露保护金属层，使发光区的N电极可同时作为漏电防护区的P电极，从而在漏电防护区形成一个与发光区桥接的反向保护二极管，以形成漏电保护电路；从而可有效解决LED芯片结构的漏电问题。附图说明图1显示为本技术中的制备LED芯片结构的工艺流程示意图。图2～图9显示为实施例一中的制备LED芯片结构各步骤所呈现的结构示意图，其中，图9还显示为实施例一中的LED芯片结构的结构示意图。图10显示为实施例二中的LED芯片结构的结构示意图。图11～图13显示为实施例三中的制备LED芯片结构各步骤所呈现的结构示意图，其中，图13还显示为实施例三中的LED芯片结构的结构示意图。图14显示为实施例四中的LED芯片结构的结构示意图。图15显示为实施例五中的LED芯片结构的结构示意图。图16显示为实施例六中的LED芯片结构的结构示意图。元件标号说明110生长衬底120、320外延叠层1201、2201、3201、5201N型半导体层1202、3202有源层1203、3203P型半导体层121、321第一沟槽122、322第二沟槽123、323、423、623第三沟槽130、330欧姆接触层140、340反射镜层150、350保护金属层151、351公共保护金属层3601电介质层160、260、3602、5602钝化层161、361开口170、370第一电极180键合基底190、390第二电极A发光区B漏电防护区具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1～图16。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，遂图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。实施例一参阅图1，本实施例提供一种LED芯片结构的制备方法，具体制备参阅图2～图9。首先，参阅图2，提供生长衬底110，于所述生长衬底110上形成外延叠层120，所述外延叠层120包括依次堆叠设置的N型半导体层1201、有源层1202及P型半导体层1203。具体的，所述生长衬底110可包括但不仅限于硅衬底、氮化镓衬底或蓝宝石衬底等。本实施例中在所述生长衬底110上形成所述外延叠层120，但并非局限于此，如在另一实施例中，也可直接提供所述外延叠层120，并以所述外延叠层120作为基底，进行后续的制备工艺，以减少工艺步骤，此处不作过分限制。作为示例，所述N型半导体层1201包括N-GaN层，所述有源层1202包括发光量子阱层，所述P型半导体层1203包括P-GaN层。具体的，所述N型半导体层1201及P型半导体层1203也可采用第一代半导体材料，如硅、锗等半导体材料，或第二代半导体材料，如砷化镓(GaAs)、锑化铟(InSb)等，还可采用除GaN以外的其他第三代半导体材料，如碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)、氮化铝(AlN)等，所述外延叠层120的制备及材质的选择，此处不作过分限制，可根据需要进行选择。接着，参阅图3，刻蚀所述P型半导体层1203及有源层1202，形成贯穿所述P型半导体层1203及有源层1202的第一沟槽121及第二沟槽122，以形成发光区A及漏电防护区B。接着，参阅图4，于所述发光区A形成反射镜层140。作为示例，在形成所述反射镜层140之前，还包括形成欧姆接触130的步骤。具体的，所述欧姆接触130可以采用但不仅限于物理气相沉积工艺、化学气相沉积工艺或蒸镀工艺制备，所述欧姆接触13本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LED芯片结构，其特征在于，所述LED芯片结构包括：/n外延叠层，所述外延叠层包括依次堆叠设置的N型半导体层、有源层及P型半导体层；/n贯穿所述P型半导体层及有源层的第一沟槽及第二沟槽，以形成发光区及漏电防护区；/n位于所述发光区的反射镜层；/n位于所述发光区及漏电防护区的保护金属层，所述保护金属层包括公共保护金属层，且所述公共保护金属层通过所述第二沟槽分别与所述反射镜层及漏电防护区的N型半导体层电连接；/n钝化层，所述钝化层覆盖所述保护金属层、第一沟槽及第二沟槽，且显露所述第一沟槽的底部；/n第一电极，所述第一电极通过所述第一沟槽与所述发光区的N型半导体层电连接；/n第三沟槽，所述第三沟槽至少贯穿所述N型半导体层，以显露所述公共保护金属层，且所述第三沟槽将所述发光区的外延叠层与所述公共保护金属层隔离；/n第二电极，所述第二电极通过所述第三沟槽与显露的所述公共保护金属层电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种LED芯片结构，其特征在于，所述LED芯片结构包括：
外延叠层，所述外延叠层包括依次堆叠设置的N型半导体层、有源层及P型半导体层；
贯穿所述P型半导体层及有源层的第一沟槽及第二沟槽，以形成发光区及漏电防护区；
位于所述发光区的反射镜层；
位于所述发光区及漏电防护区的保护金属层，所述保护金属层包括公共保护金属层，且所述公共保护金属层通过所述第二沟槽分别与所述反射镜层及漏电防护区的N型半导体层电连接；
钝化层，所述钝化层覆盖所述保护金属层、第一沟槽及第二沟槽，且显露所述第一沟槽的底部；
第一电极，所述第一电极通过所述第一沟槽与所述发光区的N型半导体层电连接；
第三沟槽，所述第三沟槽至少贯穿所述N型半导体层，以显露所述公共保护金属层，且所述第三沟槽将所述发光区的外延叠层与所述公共保护金属层隔离；
第二电极，所述第二电极通过所述第三沟槽与显露的所述公共保护金属层电连接。


2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝茂盛，张楠，陈朋，袁根如，柳丁亮，马艳红，
申请(专利权)人：上海芯元基半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31