【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发光二极管，更为具体地说，涉及一种通孔型垂直结构led芯片及其制作方法。
技术介绍
1、现有的发光二极管包括水平类型和垂直类型。垂直类型的发光二极管通过把半导体结构转移到其它的导电性、导热性更佳的基板上，并移除原始外延生长的衬底的工艺获得，半导体结构至少包括依次层叠的第一型半导体层、有源区及第二型半导体层。相较于水平类型，可以有效改善外延生长衬底带来的吸光、电流拥挤或散热性差的技术问题。衬底的转移一般采用键合工艺，键合主要通过金属-金属高温高压键合，即在半导体结构的一侧与导电基板之间形成金属键合层。半导体结构的另一侧作为出光侧，出光侧配置有打线电极以提供电流的注入或流出，半导体结构下方的导电基板提供电流的流出或流入，由此形成电流垂直经过半导体结构的发光二极管。
2、为了提高出光效率，通常会在金属键合层的一侧设计反射结构，如金属反射镜或由金属反射镜结合介质层所形成的全方位反射镜(odr omn i-d i rect iona l ref lector)，将金属键合层一侧的出光反射至出光侧，提高出光效率。然而，金属反射镜与介质层之间的粘附性较差，在激光剥离生长衬底或其它工序作业时产生的应力释放，让金属反射镜与介质层之间产生裂纹造成外延脱落，影响芯片的可靠性和稳定性，从而导致led芯片良率降低。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种通孔型垂直结构led芯片及其制作方法，以解决现有技术中在通孔型垂直结构led芯片的金属反射镜与介质层之间的粘附性较差，影响
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种通孔型垂直结构led芯片，其特征在于，包括：
4、导电基板；
5、设置于所述导电基板一侧的金属键合层、绝缘层、欧姆接触层、反射结构以及外延叠层；其中，所述外延叠层至少包括沿第一方向依次堆叠的第二型半导体层、有源区以及第一型半导体层，且所述外延叠层朝向所述导电基板的一侧表面设有向所述第一型半导体层延伸的凹槽，并显露所述第一型半导体层的部分表面，所述第一方向垂直于所述导电基板，并由所述导电基板指向所述外延叠层；
6、所述反射结构包括介质膜层和金属反射层，所述介质膜层设置于所述第二型半导体层背离所述有源区的一侧表面并延伸至所述凹槽的侧壁，且所述介质膜层包括介质通孔，所述介质通孔显露所述第二型半导体层；所述金属反射层设置于所述介质膜层背离所述外延叠层的一侧表面，并通过所述介质通孔与所述第二型半导体层形成电连接；
7、所述欧姆接触层包覆所述金属反射层的裸露面并延伸至所述介质膜层的部分表面，且所述欧姆接触层朝向所述外延叠层的一侧具有裸露面以用于外部电连接；
8、其中，在所述介质膜层背离所述外延叠层的一侧表面设有图形化的粘附结构，且所述粘附结构同时还与所述金属反射层及所述欧姆接触层形成连接；
9、所述绝缘层覆盖所述欧姆接触层朝向所述导电基板一侧的裸露面，且所述绝缘层与所述介质膜层接合，并裸露所述凹槽的底部形成第一通孔；
10、所述金属键合层层叠于所述绝缘层背离所述外延叠层的一侧表面，并通过所述第一通孔与所述第一型半导体层形成电连接，且所述导电基板层叠于所述金属键合层背离所述外延叠层的一侧表面。
11、优选地，所述粘附结构包括第一粘附结构和第二粘附结构，所述第一粘附结构设置于所述介质膜层与所述金属反射层之间的边缘区域，所述第二粘附结构设置于所述介质膜层与所述金属反射层之间的中间区域。
12、优选地，所述第二粘附结构均匀分布于所述介质膜层与所述金属反射层之间的中间区域，且，所述外延叠层的发光面积为m1，所述反射结构在所述导电基板所在平面上的垂直投影的总面积为m2，所述第二粘附结构在所述导电基板所在平面上的垂直投影的总面积为m3，则，4/5m1<m2<m1,1/2m2<m3<m2。
13、优选地，所述金属反射层包括金属开口，所述金属开口显露所述第二粘附结构，所述欧姆接触层通过所述金属开口与第二粘附结构连接,且所述第二粘附结构包括反射结构。
14、优选地，所述第二粘附结构包括沿背离外延叠层的方向依次层叠的第一粘附子层、中间层及第二粘附子层，第一粘附子层厚度小于第二粘附子层厚度，其中，所述第一粘附子层和第二粘附子层皆包括i to、i zo、al 2o3、t io2、i n2o3、sno2中的一种或多种，所述中间层为高反射率的金属材质，包括ag、al、au、rh中的一种或多种。
15、优选地，介质膜层背离第二型半导体层的一侧表面为a，欧姆接触层背离第二型半导体层的一侧表面为b，第一粘附结构背离介质膜层的一侧表面为c1，第二粘附结构背离介质膜层的一侧表面为c2；
16、则，c1与c2的水平面介于a与b之间，其中，c1与c2在同一水平面，或c1与c2不在同一水平面。
17、本专利技术还提供了一种通孔型垂直结构led芯片的制作方法，其特征在于，用于制作上述任一项所述的通孔型垂直结构led芯片，所述制作方法包括以下步骤：
18、步骤s01、提供一生长衬底；
19、步骤s02、在所述生长衬底的一侧表面形成外延叠层，所述外延叠层包括沿生长方向依次堆叠的第一型半导体层、有源区以及第二型半导体层；
20、步骤s03、沿所述第二型半导体层的部分上表面刻蚀，显露部分所述第一型半导体层形成凹槽；
21、步骤s04、制备介质膜层，使其覆盖所述第二型半导体层的裸露面、所述凹槽的侧壁及所述凹槽的底部，并图形化所述绝缘介质结构形成介质通孔，所述介质通孔显露部分所述第二型半导体层；
22、步骤s05、在所述介质膜层的表面制备图形化的粘附结构；
23、步骤s06、制备金属反射层，使其覆盖部分所述粘附结构，并通过所述介质通孔覆盖显露的所述第二型半导体层，所述介质膜层和金属反射层构成反射结构；
24、步骤s07、制作欧姆接触层，使其覆盖所述金属反射层及粘附结构的裸露面，并延伸至所述介质膜层的部分表面；
25、步骤s08、制备绝缘层，使其覆盖所述欧姆接触层的裸露面，且所述绝缘层与所述介质膜层接合，并图形化所述绝缘层使其裸露所述凹槽的底部形成第一通孔；
26、步骤s09、蒸镀金属键合层，所述金属键合层层叠于所述绝缘层背离所述外延叠层的一侧表面，并通过所述第一通孔与所述第一型半导体层形成电连接；
27、步骤s10、通过键合工艺，将步骤s09所形成的芯片结构固定于导电基板，且所述导电基板形成于所述金属键合层背离所述外延叠层的一侧表面；
28、步骤s11、剥离所述生长衬底，露出所述第一型半导体层；
29、步骤s12、蚀刻部分所述外延叠层，形成具有通过裸露所述欧姆接触层的部分表面而用于外部电连接的开口。
30、优选地，所述粘附结构包括第一粘本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种通孔型垂直结构LED芯片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的通孔型垂直结构LED芯片，其特征在于：所述粘附结构包括第一粘附结构和第二粘附结构，所述第一粘附结构设置于所述介质膜层与所述金属反射层之间的边缘区域，所述第二粘附结构设置于所述介质膜层与所述金属反射层之间的中间区域。
3.根据权利要求2所述的通孔型垂直结构LED芯片，其特征在于：所述第二粘附结构均匀分布于所述介质膜层与所述金属反射层之间的中间区域，且，所述外延叠层的发光面积为M1，所述反射结构在所述导电基板所在平面上的垂直投影的总面积为M2，所述第二粘附结构在所述导电基板所在平面上的垂直投影的总面积为M3，则，4/5M1<M2<M1,1/2M2<M3<M2。
4.根据权利要求2所述的通孔型垂直结构LED芯片，其特征在于：所述金属反射层包括金属开口，所述金属开口显露所述第二粘附结构，所述欧姆接触层通过所述金属开口与第二粘附结构连接,且所述第二粘附结构包括反射结构。
5.根据权利要求4所述的通孔型垂直结构LED芯片，其特征在于：所述第二粘
6.根据权利要求2所述的通孔型垂直结构LED芯片，其特征在于：介质膜层背离第二型半导体层的一侧表面为A，欧姆接触层背离第二型半导体层的一侧表面为B，第一粘附结构背离介质膜层的一侧表面为C1，第二粘附结构背离介质膜层的一侧表面为C2；
7.一种通孔型垂直结构LED芯片的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的通孔型垂直结构LED芯片的制作方法，其特征在于：所述粘附结构包括第一粘附结构和第二粘附结构，所述第一粘附结构设置于所述介质膜层与所述金属反射层之间的边缘区域，所述第二粘附结构设置于所述介质膜层与所述金属反射层之间的中间区域。
9.根据权利要求8所述的通孔型垂直结构LED芯片的制作方法，其特征在于：所述金属反射层包括金属开口，所述金属开口显露所述第二粘附结构，所述欧姆接触层通过所述金属开口与第二粘附结构连接,且所述第二粘附结构包括反射结构。
10.根据权利要求9所述的通孔型垂直结构LED芯片的制作方法，其特征在于：所述第二粘附结构包括沿背离外延叠层的方向依次层叠的第一粘附子层、中间层及第二粘附子层，第一粘附子层厚度小于第二粘附子层厚度，其中，所述第一粘附子层和第二粘附子层皆包括ITO、IZO、Al2O3、TiO2、In2O3、SnO2中的一种或多种，所述中间层为高反射率的金属材质，包括Ag、Al、Au、Rh中的一种或多种。
...【技术特征摘要】
1.一种通孔型垂直结构led芯片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的通孔型垂直结构led芯片，其特征在于：所述粘附结构包括第一粘附结构和第二粘附结构，所述第一粘附结构设置于所述介质膜层与所述金属反射层之间的边缘区域，所述第二粘附结构设置于所述介质膜层与所述金属反射层之间的中间区域。
3.根据权利要求2所述的通孔型垂直结构led芯片，其特征在于：所述第二粘附结构均匀分布于所述介质膜层与所述金属反射层之间的中间区域，且，所述外延叠层的发光面积为m1，所述反射结构在所述导电基板所在平面上的垂直投影的总面积为m2，所述第二粘附结构在所述导电基板所在平面上的垂直投影的总面积为m3，则，4/5m1<m2<m1,1/2m2<m3<m2。
4.根据权利要求2所述的通孔型垂直结构led芯片，其特征在于：所述金属反射层包括金属开口，所述金属开口显露所述第二粘附结构，所述欧姆接触层通过所述金属开口与第二粘附结构连接,且所述第二粘附结构包括反射结构。
5.根据权利要求4所述的通孔型垂直结构led芯片，其特征在于：所述第二粘附结构包括沿背离外延叠层的方向依次层叠的第一粘附子层、中间层及第二粘附子层，第一粘附子层厚度小于第二粘附子层厚度，其中，所述第一粘附子层和第二粘附子层皆包括ito、izo、al 2o3、tio2、in2o3、sno2中的一种或多种，所述中间层为高反射率的金属材质，包括ag、...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨克伟，尤翠萍，曲晓东，赵斌，江土堆，程桢，罗桂兰，陈凯轩，
申请(专利权)人：厦门乾照光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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