一種LED結構制造技術

本實用新型專利技術提供了一種LED結構，在形成電流擴展層之前先形成第一絕緣介質層，并在第一絕緣介質層上設置暴露至少部分P型半導體層的第二窗口，將電流擴展層設置于第二窗口之內，如此可解決鈍化保護層在電流擴展層的側壁密封性不佳的問題。同時，采用此種方式腐蝕電流擴展層時可以實現自對準功能，與現有技術相比，發光面積更穩定，LED結構的亮度一致性更高。

A kind of LED structure

The utility model provides a LED structure, the first dielectric layer is first formed before the formation of current spreading layer, and the first dielectric layer is provided to expose at least a portion of the P type semiconductor layer of the second window, the current spreading layer is arranged on the second window, so it can solve the side wall of the passivation layer in the current expansion the problem of poor sealing layer. At the same time, it can realize the self alignment function when the current spreading layer is corroded by the method. Compared with the prior art, the luminous area is more stable, and the brightness uniformity of the LED structure is higher.

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于光電芯片制造領域，尤其涉及一種LED結構。
技術介紹
近年，隨著圖案化襯底的使用以及外延技術的進步，發光二極管(LED)中的外延層晶體質量得以顯著的提高。相應地，LED的發光效率得到大幅的提升，在照明應用中具有健康、節能、環保的優點。LED已經廣泛應用于顯示屏、液晶背光源、交通指示燈、室外照明等領域，并且開始向室內照明、汽車用燈、舞臺用燈、特種照明等領域滲透。LED的質量與襯底結構、外延工藝、電極制作工藝及流程、鈍化保護結構等息息相關。鈍化保護結構是隔離LED器件與外界環境的保護層結構，已經成為影響LED可靠性和壽命等質量的關鍵因素。然而，申請人經過長期研究發現，現有的鈍化保護結構仍然是LED器件技術的薄弱環節。在現有技術中，LED的鈍化保護結構通常是在電極制作完成后通過PECVD(等離子體增強化學氣相沉積)工藝形成的一層氧化硅或氮化硅的保護層。PECVD工藝的自然屬性是沉積層的厚度受到表面形貌的影響，在臺階的側壁上形成的二氧化硅層或氮化硅層的厚度更薄。因此，LED臺階的側壁處不能得到充分的保護，導致LED出現漏電、失效等問題，嚴重影響了LED的良率、成本、可靠性和使用壽命。此類問題在使用環境的溫濕度或酸堿度變化頻繁的特種照明領域顯得更為突出。為解決上述問題，申請人曾嘗試提高二氧化硅層或氮化硅層的厚度以改善LED器件鈍化保護結構的質量，然而該方法的效果并不明顯，并且，過厚的二氧化硅層或氮化硅層還會在降低LED器件的發光亮度的同時引入附加的應力，在LED器件的臺階側壁處容易出現二氧化硅層或氮化硅層因應力產生的斷裂，從而導致二氧化硅層或氮化硅層隔離不良的問題。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種LED結構，以解決現有的技術問題。為解決上述技術問題，本技術提供一種LED結構，包括襯底；外延層，所述外延層包括依次形成于所述襯底上的N型半導體層、有源層以及P型半導體層，所述外延層中形成有至少一個暴露所述N型半導體層的凹槽；第一絕緣介質層，所述第一絕緣介質層覆蓋所述P型半導體層以及凹槽的表面，所述第一絕緣介質層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型半導體層的第二窗口；電流擴展層，所述電流擴展層形成于第二窗口內的P型半導體層上，所述電流擴展層的厚度小于或等于所述第一絕緣介質層的厚度；第二絕緣介質層，所述第二絕緣介質層覆蓋所述第一絕緣介質層、電流擴展層和被第一窗口暴露的N型半導體層，所述第二絕緣介質層中形成有第一開孔和第二開孔；以及第一焊盤和第二焊盤，所述第一焊盤通過第一開孔與N型半導體層形成電連接，所述第二焊盤通過第二開孔與P型半導體層形成電連接。可選的，在所述的LED結構中，所述電流擴展層的厚度小于或等于所述第一絕緣介質層的厚度。可選的，在所述的LED結構中，所述第二開孔貫穿所述第二絕緣介質層，所述第二焊盤與所述電流擴展層接觸。可選的，在所述的LED結構中，所述第二開孔貫穿所述第二絕緣介質層和電流擴展層，所述第二焊盤與所述P型半導體層接觸。可選的，在所述的LED結構中，所述電流擴展層的材質為ITO或ZnO中的至少一種。可選的，在所述的LED結構中，所述第一絕緣介質層的材質為化合物或聚合物中的至少一種。進一步的，所述化合物為硅的氧化物、硅的氮化物或硅的氮氧化物，所述聚合物為聚酰亞胺。可選的，在所述的LED結構中，所述第二絕緣介質層的材質為化合物或聚合物中的至少一種。進一步的，所述化合物為硅的氧化物、硅的氮化物或硅的氮氧化物，所述聚合物為聚酰亞胺。可選的，在所述的LED結構中，所述第一絕緣介質層的厚度比所述電流擴展層的厚度大0.1微米。可選的，在所述的LED結構中，所述電流擴展層的厚度小于或等于0.5微米。進一步的，所述電流擴展層采用濺射工藝形成，所述電流擴展層的厚度小于等于0.1微米；或者，所述電流擴展層采用蒸發工藝形成，所述電流擴展層的厚度為0.2～0.3微米。可選的，在所述的LED結構中，所述凹槽的深度大于所述有源層和P型半導體層厚度的總和且小于所述外延層的厚度。與現有技術相比，本技術提供LED結構具有如下優點：一、本技術在形成電流擴展層之前先形成了第一絕緣介質層，并在第一絕緣介質層上設置了暴露至少部分P型半導體層的第二窗口，將電流擴展層設置于所述第二窗口之內，所述第一絕緣介質層和第二絕緣介質層共同組成鈍化保護結構，此方案解決了現有技術中鈍化保護層在電流擴展層的側壁密封性不佳的問題；同時，采用此種方式腐蝕電流擴展層時可以實現自對準功能，與現有技術相比，發光面積更穩定，LED結構的亮度一致性更高；二、本技術在形成第二絕緣介質膜之后形成焊盤，避免了現有技術中鈍化保護層在焊盤周圍密封性不佳的問題。附圖說明圖1是本技術實施例一中襯底的剖面結構圖；圖2是本技術實施例一中形成外延層后的剖面結構圖；圖3是本技術實施例一中形成凹槽后的剖面結構圖；圖4是本技術實施例一中形成第一絕緣介質膜后的剖面結構圖；圖5是本技術實施例一中形成第一窗口和第二窗口后的剖面結構圖；圖6是本技術實施例一中形成電流擴展層后的剖面結構圖；圖7是本技術實施例一中形成光刻膠后的剖面結構圖；圖8是本技術實施例一中圖形化所述光刻膠后的剖面結構圖；圖9是本技術實施例一中腐蝕電流擴展層后的剖面結構圖；圖10是本技術實施例一中去除光刻膠后的剖面結構圖；圖11是本技術實施例一中形成第二絕緣介質層后的剖面結構圖；圖12是本技術實施例一中形成第一開孔和第二開孔后的剖面結構圖；圖13是本技術實施例一中形成第一焊盤和第二焊盤后的剖面結構圖；圖14是本技術實施例二中形成第一開孔和第二開孔后的剖面結構圖；圖15是本技術實施例二中形成第一焊盤和第二焊盤后的剖面結構圖；圖中：襯底-100；外延層-110；N型半導體層-111；有源層112；P型半導體層-113；凹槽-110a；第一絕緣介質層-120；第一窗口-120a；第二窗口-120b；電流擴展層-130；光刻膠-140；圖形化的光刻膠-140’；第二絕緣介質層-150；第一開孔-150a；第二開孔-150b；第一焊盤161；第二焊盤162。具體實施方式以下結合附圖和具體實施例對本技術提出的LED結構作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本技術的優點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本技術實施例的目的。實施例一參考圖13，并結合圖1至圖12所示，本實施例提供的LED結構包括：襯底100；外延層110，所述外延層110包括依次形成于襯底100上的N型半導體層111、有源層112以及P型半導體層113，所述外延層110中形成有至少一個暴露所述N型半導體層111的凹槽110a；第一絕緣介質層120，所述第一絕緣介質層120覆蓋所述P型半導體層113以及凹槽110a的表面，所述第一絕緣介質層120中形成有暴露至少部分凹槽110a的第一窗口120a以及暴露至少部分P型半導體層113的第二窗口120b；電流擴展層130，所述電流擴展層130形成于第二窗口120b內的P型半導體層113上；第二絕緣介質層150，所述第二絕緣介質層150覆本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種LED結構，其特征在于，包括襯底；外延層，所述外延層包括依次形成于所述襯底上的N型半導體層、有源層以及P型半導體層，所述外延層中形成有至少一個暴露所述N型半導體層的凹槽；第一絕緣介質層，所述第一絕緣介質層覆蓋所述P型半導體層以及凹槽的表面，所述第一絕緣介質層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型半導體層的第二窗口；電流擴展層，所述電流擴展層形成于第二窗口內的P型半導體層上；第二絕緣介質層，所述第二絕緣介質層覆蓋所述第一絕緣介質層、電流擴展層和被第一窗口暴露的N型半導體層，所述第二絕緣介質層中形成有第一開孔和第二開孔；以及第一焊盤和第二焊盤，所述第一焊盤通過第一開孔與N型半導體層形成電連接，所述第二焊盤通過第二開孔與P型半導體層形成電連接。

【技術特征摘要】
1.一種LED結構，其特征在于，包括襯底；外延層，所述外延層包括依次形成于所述襯底上的N型半導體層、有源層以及P型半導體層，所述外延層中形成有至少一個暴露所述N型半導體層的凹槽；第一絕緣介質層，所述第一絕緣介質層覆蓋所述P型半導體層以及凹槽的表面，所述第一絕緣介質層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型半導體層的第二窗口；電流擴展層，所述電流擴展層形成于第二窗口內的P型半導體層上；第二絕緣介質層，所述第二絕緣介質層覆蓋所述第一絕緣介質層、電流擴展層和被第一窗口暴露的N型半導體層，所述第二絕緣介質層中形成有第一開孔和第二開孔；以及第一焊盤和第二焊盤，所述第一焊盤通過第一開孔與N型半導體層形成電連接，所述第二焊盤通過第二開孔與P型半導體層形成電連接。2.如權利要求1所述的LED結構，其特征在于，所述電流擴展層的厚度小于或等于所述第一絕緣介質層的厚度。3.如權利要求1所述的LED結構，其特征在于，所述第二開孔貫穿所述第二絕緣介質層，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李東昇，丁海生，馬新剛，
申請(專利權)人：杭州士蘭明芯科技有限公司，
類型：新型
國別省市：浙江;33