LED芯片及其形成方法與流程

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種LED芯片及其形成方法。

背景技術：

發光二極管(Light Emitting Diode，簡稱LED)是一種半導體發光器件。發光二極管具有耗能低、體積小、壽命長、穩定性好、響應快和發光波長穩定等光電性能。目前，發光二極管在照明、家電、顯示屏、指示燈領域具有廣泛的應用。

LED芯片的結構包括正裝結構、倒裝結構和垂直結構。

正裝結構LED的有源區發出的光經由P型GaN層和透明電極出射。然而，正裝結構LED有兩個明顯缺點：電流橫向流過N型GaN層，導致電流擁擠，局部發熱量高，限制了驅動電流；正裝結構LED采用藍寶石襯底，而藍寶石襯底的導熱性差，嚴重阻礙散熱。

倒裝結構LED利用共晶焊接將大尺寸LED芯片與硅底板焊接在一起。倒裝結構LED在散熱效果上有了很大的改善，但是通常的倒裝結構LED的電流仍然是橫向流過N型GaN層，電流擁擠的現象仍然存在。

垂直結構LED可以有效的解決正裝結構LED的兩個缺點。具體的，垂直結構LED采用高熱導襯底，如硅、鍺或Cu取代藍寶石襯底，在很大程度上提高了散熱能力；垂直結構LED的兩個電極分別在LED芯片的兩側，通過N型電極，使得電流幾乎全部垂直流過LED芯片，橫向電流極少，因此有效的避免正裝結構LED電流擁擠問題。

然而，現有技術形成的LED芯片提高了對LED芯片的板上芯片(COB)封裝的工藝復雜度。

技術實現要素：

本發明解決的問題是提供一種LED芯片及其形成方法，以利于降低LED芯片板上芯片封裝的工藝復雜度。

為解決上述問題，本發明提供一種LED芯片的形成方法，包括：提供第一襯底，所述第一襯底上具有前端結構，所述前端結構包括第一半導體層、位于第一半導體層上的有源層、以及位于有源層上的第二半導體層，所述前端結構具有第一區和第二區；在第一區形成貫穿第二半導體層和有源層的凹槽；在凹槽周圍的第一區第二半導體層的頂部表面形成連接導電層；形成覆蓋連接導電層以及凹槽側壁的絕緣層，所述絕緣層暴露出凹槽底部的第一半導體層和第二區第二半導體層的頂部表面；進行所述鍵合處理，使絕緣層、凹槽底部的第一半導體層、以及第二區第二半導體層通過鍵合體和第二襯底結合，所述鍵合體填充滿凹槽且覆蓋絕緣層和第二區第二半導體層的頂部表面；進行鍵合處理后，去除第一襯底；去除第一襯底后，刻蝕部分第一區的前端結構，暴露出部分連接導電層，刻蝕第二區的前端結構，暴露出部分鍵合體；在暴露出的連接導電層表面和鍵合體表面分別形成電極層。

可選的，所述連接導電層包括一層或多層層疊的疊層組層，所述疊層組層包括第一材料層和位于第一材料層表面的第二材料層，所述第一材料層位于所述凹槽周圍的第一區第二半導體層的頂部表面。

可選的，所述第一材料層的材料為TiW；所述第二材料層的材料為Pt或Ti。

可選的，進行所述鍵合處理的方法包括：在絕緣層表面、凹槽底部的第一半導體層表面、以及第二區第二半導體層的頂部表面形成第一鍵合層；提供第二襯底；在第二襯底表面形成第二鍵合層；將所述第一鍵合層和第二鍵合層進行鍵合，使第一鍵合層和第二鍵合層形成所述鍵合體。

可選的，所述第二襯底為絕緣導熱襯底，所述絕緣導熱襯底的熱導率在45W/(m·K)以上；或者所述第二襯底為導電襯底；當所述第二襯底為導電襯底時，所述LED芯片的形成方法還包括：在進行所述鍵合處理的過程中，使所述鍵合體通過隔離層和第二襯底結合。

可選的，所述絕緣導熱襯底的材料為SiC或AlN。

可選的，還包括：在形成所述連接導電層之前，在所述凹槽周圍的第一區第二半導體層的部分頂部表面形成反射層；所述連接導電層覆蓋所述反射層和反射層周圍的第一區部分第二半導體層的頂部表面。

可選的，還包括：在形成所述反射層之前，在所述凹槽周圍的第一區第二半導體層的部分頂部表面形成歐姆接觸層，所述歐姆接觸層的電導率大于第二半導體層的電導率且小于所述反射層的電導率；所述反射層覆蓋所述歐姆接觸層。

可選的，還包括：去除所述第一襯底后且在刻蝕第二區和部分第一區的前端結構之前，對所述第一半導體層的表面進行粗化處理；刻蝕第二區和部分第一區的前端結構之后，在前端結構表面、絕緣層表面以及部分暴露出的部分鍵合體表面形成鈍化層，且所述鈍化層暴露出部分連接導電層表面；形成所述鈍化層后，形成所述電極層。

本發明還提供一種LED芯片，包括：第二襯底；位于第二襯底上的鍵合體，所述鍵合體包括位于第二襯底表面的基體和位于基體表面的凸起；位于凸起側壁、以及部分基體表面的絕緣層；位于部分絕緣層表面的連接導電層，且所述連接導電層位于基體上；位于部分連接導電層上的第二半導體層和位于第二半導體層表面的有源層，所述凸起和凸起側壁的絕緣層貫穿所述第二半導體層和有源層；位于第二半導體層、有源層、凸起以及凸起側壁的絕緣層表面的第一半導體層；分別位于暴露出的連接導電層表面和鍵合體表面的電極層。

可選的，所述連接導電層包括一層或多層層疊的疊層組層，所述疊層組層包括第二材料層和位于第二材料層表面的第一材料層，所述第二材料層位于部分絕緣層表面，且所述第二材料層位于基體上。

可選的，所述第一材料層的材料為TiW；所述第二材料層的材料為Pt或Ti。

可選的，所述第二襯底為絕緣導熱襯底，所述絕緣導熱襯底的熱導率在45W/(m·K)以上；或者所述第二襯底為導電襯底；當所述第二襯底為導電襯底時，所述LED芯片還包括：位于第二襯底和鍵合體之間的隔離層。

可選的，所述絕緣導熱襯底的材料為SiC或AlN。

可選的，還包括：位于第二半導體層和連接導電層之間的反射層。

可選的，還包括：位于反射層和第二半導體層之間的歐姆接觸層，所述歐姆接觸層的電導率大于第二半導體層的電導率且小于所述反射層的電導率。

可選的，所述歐姆接觸層的材料為透明導電材料。

可選的，所述透明導電材料為氧化銦錫、摻氟氧化錫或摻鋁氧化鋅。

可選的，所述鍵合體的材料為Au、Cu、In、Ti、Pt、Cr、Ge、Ni中的任意一種或多種組合。

與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點：

本發明技術方案提供的LED芯片的形成方法中，形成覆蓋連接導電層以及凹槽側壁的絕緣層，所述絕緣層暴露出凹槽底部的第一半導體層和第二區第二半導體層的頂部表面；去除第一襯底并刻蝕第二區和部分第一區的前端結構后，分別對應暴露出部分鍵合體和部分連接導電層；在暴露出的連接導電層表面和鍵合體表面分別形成電極層，所述電極層用于連接外部電壓源。連接導電層表面的電極層通過連接導電層電學連接第二半導體層，鍵合體表面的電極層通過鍵合體電學連接第一半導體層，而第一半導體層通過有源層和第二半導體層電學連接。因此LED芯片中的電流依次流經連接導電層表面的電極層、連接導電層、第二半導體層、有源層、第一半導體層、鍵合體、鍵合體表面的電極層。由于外部電壓源無需通過第二襯底和鍵合體將電壓施加在第一半導體層上，因此LED芯片中的電流無需流經第二襯底，第一半導體層無需通過鍵合體和第二襯底進行電學連接。使得對第二襯底的材料要求不再限于導電材料，利于降低LED芯片板上芯片封裝的工藝復雜度。

本發明技術方案提供的LED芯片中，絕緣層位于凸起側壁、以及部分基體表面；連接導電層位于部分絕緣層表面，且所述連接導電層位于基體上，電極層分別位于暴露出的連接導電層表面和鍵合體表面，所述電極層用于連接外部電壓源。連接導電層表面的電極層通過連接導電層電學連接第二半導體層，鍵合體表面的電極層通過鍵合體電學連接第一半導體層，而第一半導體層通過有源層和第二半導體層電學連接。因此LED芯片中的電流依次流經連接導電層表面的電極層、連接導電層、第二半導體層、有源層、第一半導體層、鍵合體、鍵合體表面的電極層。由于外部電壓源無需通過第二襯底和鍵合體將電壓施加在第一半導體層上，因此LED芯片中的電流無需流經第二襯底，第一半導體層無需通過鍵合體和第二襯底進行電學連接。使得對第二襯底的材料要求不再限于導電材料，利于降低LED芯片板上芯片封裝的工藝復雜度。

附圖說明

圖1是一種LED芯片的結構示意圖；

圖2至圖16是本發明一實施例中LED芯片形成過程的結構示意圖。

具體實施方式

正如背景技術所述，現有技術形成的LED芯片的電學性能有待提高。

圖1是一種LED芯片的結構示意圖，LED芯片包括：鍵合襯底100；位于鍵合襯底100上的鍵合層110；位于鍵合層110上的第一電極層120；位于第一電極層120側壁、以及鍵合層110上的絕緣層130；位于絕緣層130上的第一半導體層140、位于第一半導體層140上的有源層150，所述第一電極層120和第一電極層120側壁的絕緣層130貫穿所述第一半導體層140和有源層150；位于有源層150、絕緣層130和第一電極層120上的第二半導體層160；貫穿所述第二半導體層160、有源層150和第一電極層120的第二電極層170，第二電極層170和第一半導體層140電學連接。

然而，上述LED芯片的電學性能較差，經研究發現，原因在于：

第二電極層170和第一半導體層140電學連接，第一電極層120兩端分別與第二半導體層160和鍵合層110電學連接。因此LED芯片中的電流依次流經第二電極層170、第一半導體層140、有源層150、第二半導體層160、第一電極層120和鍵合層110。LED芯片工作時需要將第一電極層120通過鍵合體110和鍵合襯底100進行電學連接，使得第一電極層120能夠和施加在鍵合襯底100上的外部電壓源電學連接。故鍵合襯底100的材料需要為導電材料。因而導致提高了LED芯片板上芯片封裝的工藝復雜度，具體表現為：當鍵合襯底100的材料需要為導電材料時，鍵合襯底100和封裝基板相接觸的區域中需要設置焊點，且所述焊點需要和封裝基板中的總線進行電學連接，因此所述焊點和總線之間需要進行電路布線。因而導致增加了對LED芯片板上芯片封裝的封裝基板的布線復雜度。

在此基礎上，本發明提供一種LED芯片的形成方法，包括：提供第一襯底，所述第一襯底上具有前端結構，所述前端結構包括第一半導體層、位于第一半導體層上的有源層、以及位于有源層上的第二半導體層，所述前端結構具有第一區和第二區；在第一區形成貫穿第二半導體層和有源層的凹槽；在凹槽周圍的第一區第二半導體層的頂部表面形成連接導電層；形成覆蓋連接導電層以及凹槽側壁的絕緣層，所述絕緣層暴露出凹槽底部的第一半導體層和第二區第二半導體層的頂部表面；進行所述鍵合處理，使絕緣層、凹槽底部的第一半導體層、以及第二區第二半導體層通過鍵合體和第二襯底結合，所述鍵合體填充滿凹槽且覆蓋絕緣層和第二區第二半導體層的頂部表面；進行鍵合處理后，去除第一襯底；去除第一襯底后，刻蝕部分第一區的前端結構，暴露出部分連接導電層，刻蝕第二區的前端結構，暴露出部分鍵合體；在暴露出的連接導電層表面和鍵合體表面分別形成電極層。

所述方法中，形成覆蓋連接導電層以及凹槽側壁的絕緣層，所述絕緣層暴露出凹槽底部的第一半導體層和第二區第二半導體層的頂部表面；去除第一襯底并刻蝕第二區和部分第一區的前端結構后，分別對應暴露出部分鍵合體和部分連接導電層；在暴露出的連接導電層表面和鍵合體表面分別形成電極層，所述電極層用于連接外部電壓源。連接導電層表面的電極層通過連接導電層電學連接第二半導體層，鍵合體表面的電極層通過鍵合體電學連接第一半導體層，而第一半導體層通過有源層和第二半導體層電學連接。因此LED芯片中的電流依次流經連接導電層表面的電極層、連接導電層、第二半導體層、有源層、第一半導體層、鍵合體、鍵合體表面的電極層。由于外部電壓源無需通過第二襯底和鍵合體將電壓施加在第一半導體層上，因此LED芯片中的電流無需流經第二襯底，第一半導體層無需通過鍵合體和第二襯底進行電學連接。使得對第二襯底的材料要求不再限于導電材料，利于降低LED芯片板上芯片封裝的工藝復雜度。

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施例做詳細的說明。

圖2至圖15是本發明一實施例中LED芯片形成過程的結構示意圖。

參考圖2，提供第一襯底200，所述第一襯底200上具有前端結構，所述前端結構包括第一半導體層201、位于第一半導體層201上的有源層202、以及位于有源層202上的第二半導體層203，所述前端結構具有第一區和第二區。

本實施例中，所述第一襯底200的材料為藍寶石。在其它實施例中，所述第一襯底的材料為氮化鎵、硅、或碳化硅。

所述第一半導體層201和導電類型和第二半導體層203的導電類型相反。

本實施例中，以所述第一半導體層201的導電類型為N型，第二半導體層203的導電類型為P型為示例進行說明。

本實施例中，第一半導體層201的材料為N型GaN，第二半導體層203的材料為P型GaN。本實施例中，所述有源層202為量子阱層。所述量子阱層的作用包括：提高電子和空穴的復合效率，以提高LED芯片的發光效率。

所述量子阱層為多量子阱層或單量子阱層。

形成所述第一半導體層201、有源層202和第二半導體層203的工藝包括外延生長工藝。

本實施例中，還在所述第一半導體層201和第一襯底200之間形成有緩沖層。所述緩沖層的材料包括未摻雜的GaN。所述緩沖層的作用包括：避免第一半導體層201的晶格產生較大的畸變。在其它實施例中，未形成緩沖層。

結合參考圖3和圖4，圖4為在圖3基礎上朝向第二半導體層203的俯視圖，圖3為沿圖4中切割線A-A1的剖面圖，在第一區形成貫穿第二半導體層203和有源層202的凹槽210。

形成所述凹槽210的方法包括：在所述第二半導體層203上形成圖形化的掩膜層，所述圖形化的掩膜層定義凹槽210的位置；以所述圖形化的掩膜層為掩膜，采用各向異性刻蝕工藝刻蝕第一區的第二半導體層203和有源層202直至暴露出第一半導體層201，從而在第一區形成貫穿第二半導體層203和有源層202的凹槽210。

所述凹槽210的數量為一個或多個。本實施例中，以所述凹槽210的數量為7個為示例進行說明。

本實施例中，相鄰凹槽210之間的間距相等，優點為：使LED芯片中電流擴展更均勻。在其它實施例中，相鄰凹槽210之間的間距不等。

在實際工藝中，根據實際需要設置凹槽210的具體排布。

接著，在凹槽210周圍的第一區第二半導體層203的頂部表面形成連接導電層。

本實施例中，在形成所述連接導電層之前，還包括：在所述凹槽210周圍的第一區第二半導體層203的部分頂部表面形成歐姆接觸層；在所述歐姆接觸層表面形成反射層，所述歐姆接觸層的電導率大于第二半導體層的電導率且小于所述反射層的電導率。形成所述連接導電層后，所述連接導電層覆蓋所述反射層和反射層周圍的第一區部分第二半導體層203的頂部表面。在其它實施例中，不形成歐姆接觸層和反射層。

下面參考圖5至圖8具體介紹歐姆接觸層、反射層和連接導電的形成方法。

結合參考圖5和圖6，圖5為在圖3基礎上的示意圖，圖6為在圖4基礎上的示意圖，在所述凹槽210周圍的第一區第二半導體層203的部分頂部表面形成歐姆接觸層220；在所述歐姆接觸層220表面形成反射層221，所述歐姆接觸層220的電導率大于第二半導體層203的電導率且小于所述反射層221的電導率。

所述反射層221的作用包括：反射從有源層202向第二半導體層203發射的光，反射后的光從第一半導體層201射出，提高LED芯片的出光率。

所述反射層221的材料為Ni、Ag、Al中任意一種或幾種組合。

形成所述反射層221的方法包括蒸鍍工藝或濺射工藝。

形成所述歐姆接觸層220的方法包括蒸鍍工藝或濺射工藝。

所述歐姆接觸層220的作用包括：

歐姆接觸層220作為反射層221和第二半導體層203的中間層，使得反射層221和第二半導體層203之間的結合力增強；

歐姆接觸層220的電導率大于第二半導體層203的電導率且小于所述反射層221的電導率，使得反射層221和第二半導體層203之間的接觸勢壘降低；

歐姆接觸層220的折射率小于第二半導體層203，歐姆接觸層220和第二半導體層203之間的界面構成光的全反射界面；從有源層202射出的光進入第二半導體層203后，較多的光在歐姆接觸層220和第二半導體層203之間的界面發生全反射，只有較少的光進入歐姆接觸層220進而到達反射層221。進而降低反射層221對光線的吸收率，從而提高了歐姆接觸層220和反射層221對光線的總反射率。

本實施例中，所述歐姆接觸層220的材料為透明導電材料，所述透明導電材料為氧化銦錫、摻氟氧化錫或摻鋁氧化鋅。

本實施例中，所述歐姆接觸層220的厚度為1nm～500nm，反射層221的厚度為10nm～500nm。在其它實施例中，可以根據工藝需要設置歐姆接觸層和反射層的厚度。

結合參考圖7和圖8，圖7為在圖5基礎上的示意圖，圖8為在圖6基礎上的示意圖，在凹槽210周圍的第一區第二半導體層203的頂部表面形成連接導電層222。

本實施例中，由于形成了歐姆接觸層220和反射層221，因此所述連接導電層222覆蓋所述反射層221和反射層221周圍第一區的部分第二半導體層203的頂部表面。

形成所述連接導電層222的方法包括蒸鍍工藝或濺射工藝。

本實施例中，所述連接導電層222的材料為金屬，所述連接導電層222電學連接后續形成的電極層和第二半導體層203。

本實施例中，所述連接導電層222的作用包括：阻擋反射層221中金屬原子的擴散，進而避免LED芯片產生漏電，保障LED芯片的可靠性。

本實施例中，所述連接導電層222為疊層結構，所述連接導電層222包括一層或多層層疊的疊層組層，所述疊層組層包括第一材料層和位于第一材料層表面的第二材料層，所述第一材料層位于所述凹槽210周圍的第一區第二半導體層203的部分頂部表面。

具體的，第一材料層覆蓋所述反射層221和反射層221周圍第一區部分第二半導體層203的頂部表面。

本實施例中，所述第一材料層的材料為TiW；所述第二材料層的材料為Pt或Ti。

所述第一材料層的厚度為50nm～200nm；所述第二材料層的厚度為20nm～100nm。在實際工藝中，可以根據實際情況選擇第一材料層和第二材料層的厚度。

當所述連接導電層222為疊層結構時，對反射層221中金屬原子擴散的阻擋能力較好，且改善膜層應力，從而改善連接導電層222和反射層221、以及連接導電層222和第二半導體層203的鍵合質量。

所述疊層組層的層數為1～3層，使得形成疊層結構的成本較少，且使得疊層結構的性能較好。

在其它實施例中，所述連接導電層為單層結構，相應的，連接導電層的材料為TiW、Pt或Ti。

結合參考圖9和圖10，圖9為在圖7基礎上的示意圖，圖10為在圖8基礎上的示意圖，形成覆蓋連接導電層222以及凹槽210側壁的絕緣層230，所述絕緣層230暴露出凹槽210底部的第一半導體層201和第二區第二半導體層203的頂部表面。

所述絕緣層230的作用包括：電學隔離后續形成的鍵合體與第二半導體層203、鍵合體和有源層202、以及鍵合體和連接導電層222。

所述絕緣層230的材料為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或氧化鋁。

形成所述絕緣層230的方法包括：在所述連接導電層222、暴露出的第二半導體層203的表面、以及凹槽210的側壁和底部形成絕緣材料層；去除第二區第二半導體層203表面、以及凹槽210底部的連接導電層222，形成絕緣層230。

形成所述絕緣材料層的工藝為沉積工藝，如等離子體化學氣相沉積工藝、原子層沉積工藝、亞大氣壓化學氣相沉積工藝或低壓化學氣相沉積工藝。

去除第二區第二半導體層203表面、以及凹槽210底部的連接導電層222的工藝包括干刻工藝或濕刻蝕工藝。

結合參考圖11和圖12，圖11為在圖9基礎上的示意圖，圖12為在圖10基礎上的示意圖，進行鍵合處理，使絕緣層230、凹槽210底部的第一半導體層201、以及第二區第二半導體層203通過鍵合體240和第二襯底250結合，所述鍵合體240填充滿凹槽210(參考圖9和圖10)且覆蓋絕緣層230和第二區第二半導體層203的頂部表面。

進行所述鍵合處理的方法包括：在絕緣層230表面、凹槽210底部的第一半導體層201表面、以及第二區第二半導體層203的頂部表面形成第一鍵合層(未圖示)；提供第二襯底250；在第二襯底250表面形成第二鍵合層(未圖示)；將所述第一鍵合層和第二鍵合層進行鍵合，使第一鍵合層和第二鍵合層形成所述鍵合體240。

所述第一鍵合層和第二鍵合層的材料為金屬，如Au、Cu、In、Ti、Pt、Cr、Ge、Ni中的任意一種或多種組合。

將所述第一鍵合層和第二鍵合層進行鍵合的工藝為低溫共晶鍵合或金屬擴散(共熔晶)鍵合。

本實施例中，在將第一鍵合層和第二鍵合層進行鍵合的過程中，第一鍵合層和第二鍵合層形成熔融態，所述熔融態的第一鍵合層和第二鍵合層填充滿凹槽210。將所述第一鍵合層和第二鍵合層進行鍵合后，第一鍵合層和第二鍵合層形成鍵合體240。

相應的，所述鍵合體240的材料為金屬，如Au、Cu、In、Ti、Pt、Cr、Ge、Ni中的任意一種或多種組合。

本實施例中，所述第二襯底250為絕緣導熱襯底，所述絕緣導熱襯底的熱導率在45W/(m·K)以上，如60W/(m·K)、80W/(m·K)、100W/(m·K)、300W/(m·K)或500W/(m·K)。所述絕緣導熱襯底的材料為SiC或AlN。

SiC或AlN的熱導率大于藍寶石的熱導率，當所述絕緣導熱襯底的材料為SiC或AlN時，第二襯底250的熱導率較大，因此能夠提高LED芯片的散熱性能。

在其它實施例中，所述第二襯底250為導電襯底；當所述第二襯底250為導電襯底時，所述LED芯片的形成方法還包括：在進行鍵合處理的過程中，使所述鍵合體240通過隔離層和第二襯底250結合。

進行所述鍵合處理的方法包括：在絕緣層230表面、凹槽210底部的第一半導體層201表面、以及第二區第二半導體層203的頂部表面形成第一鍵合層(未圖示)；提供第二襯底250；在第二襯底250表面形成隔離層；在所述隔離層表面形成第二鍵合層(未圖示)；將所述第一鍵合層和第二鍵合層進行鍵合，使第一鍵合層和第二鍵合層形成所述鍵合體240。

本實施例中，第二襯底250的材料可以為導電襯底，也可以為絕緣導熱襯底，因此第二襯底250選擇范圍較大，可以根據實際情況靈活選擇。

所述隔離層的作用為電學隔離第二襯底250和鍵合體240，使LED芯片中的電流不流經第二襯底250。

所述隔離層的材料為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或氧化鋁。

參考圖13，圖13為在圖11基礎上的示意圖，進行所述鍵合處理后，去除第一襯底200(參考圖11和圖12)。

去除第一襯底200的工藝包括激光剝離工藝。

接著，刻蝕部分第一區前端結構，暴露出部分連接導電層，刻蝕第二區的前端結構，暴露出部分鍵合體。

本實施例中，還包括：在去除所述第一襯底200后且在刻蝕第二區和部分第一區的前端結構之前，對所述第一半導體層201的表面進行粗化處理。

參考圖14，對所述第一半導體層201的表面進行粗化處理。

所述粗化處理的方法包括：采用粗化溶液對所述第一半導體層201的表面進行腐蝕。

所述粗化溶液為氫氧化鉀溶液或氫氧化鈉溶液。

所述粗化處理的作用包括：避免后續從有源層202射向第一半導體層201的光在第一半導體層201的表面發生全反射，從而提高出光率。

需要說明的是，本實施例中，形成了緩沖層，還包括：在進行粗化處理之前，去除至少部分厚度的緩沖層；若去除全部的緩沖層，在對所述第一半導體層201的表面進行粗化處理的過程中，也對所述緩沖層進行粗化處理。

去除至少部分厚度的緩沖層的作用包括：將在去除第一襯底200過程中緩沖層受損的部分去除。

接著，參考圖15，刻蝕部分第一區前端結構，暴露出部分連接導電層260，刻蝕第二區的前端結構，暴露出部分鍵合體240。

本實施例中，同時刻蝕第二區的前端結構和部分第一區前端結構。

刻蝕第二區的前端結構和部分第一區前端結構的方法包括各向異性干刻工藝。

接著，參考圖16，在前端結構表面、絕緣層230表面、以及部分暴露出的部分鍵合體240表面形成鈍化層260，且所述鈍化層260暴露出部分連接導電層222表面；形成所述鈍化層260后，在暴露出的連接導電層222表面和鍵合體240表面分別形成電極層270。

所述鈍化層260的材料為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或氧化鋁。

形成所述鈍化層250的方法包括：在所述前端結構表面、絕緣層230表面、以及暴露出的連接導電層222表面和鍵合體240表面形成鈍化材料層；圖形化所述鈍化材料層，形成所述鈍化層250。

所述電極層270用于連接外部電壓源。

所述電極層270的材料為金屬，如Cr、Pt、Au、Al、Ti中一種或任意幾種的組合。

所述電極層270為單層結構或多層結構。

本實施例中，所述電極層270為平面狀。在其它實施例中，所述電極層270為導電插塞。

本實施例中，所述LED芯片中電流的擴展不依賴于電極層270，因此電極層270的面積的設計無需考慮對LED芯片中電流的擴展的影響。電極層270的面積選擇的范圍較大。

連接導電層222表面的電極層270通過連接導電層222電學連接第二半導體層203，鍵合體240表面的電極層270通過鍵合體240電學連接第一半導體層201，而第一半導體層201通過有源層202和第二半導體層203電學連接。因此LED芯片中的電流依次流經連接導電層222的電極層270、連接導電層222、第二半導體層203、有源層202、第一半導體層201、鍵合體240、鍵合體240表面的電極層270。由于外部電壓源無需通過第二襯底250和鍵合體240將電壓施加在第一半導體層201上，因此LED芯片中的電流無需流經第二襯底250，第一半導體層201無需通過鍵合體240和第二襯底250進行電學連接。使得對第二襯底250的材料要求不再限于導電材料，利于降低LED芯片板上芯片封裝的工藝復雜度。

利于降低LED芯片板上芯片封裝的工藝復雜度表現為：當第二襯底250的材料能夠采用絕緣導熱材料，第二襯底250和封裝基板相接觸的區域中無需設置和封裝基板中的總線進行電學連接的焊點，第二襯底250僅需要固定在和封裝基板相接觸的區域。不同的LED芯片通過電極層270進行電學連接。這樣能夠降低了對LED芯片板上芯片封裝的封裝基板的布線復雜度。

相應的，本實施例還提供一種采用上述方法形成的LED芯片，請繼續參考圖16，包括：第二襯底250；位于第二襯底250上的鍵合體240，所述鍵合體240包括位于第二襯底250表面的基體和位于基體表面的凸起；位于凸起側壁、以及部分基體表面的絕緣層230；位于部分絕緣230層表面的連接導電層222，且所述連接導電層222位于基體上；位于部分連接導電層222上的第二半導體層203和位于第二半導體層203表面的有源層202，所述凸起和凸起側壁的絕緣層230貫穿所述第二半導體層203和有源層202；位于第二半導體層203、有源層202、凸起以及凸起側壁的絕緣層230表面的第一半導體層201；分別位于暴露出的連接導電層222表面和鍵合體240表面的電極層270。

所述第二襯底250為絕緣導熱襯底，所述絕緣導熱襯底的熱導率在45W/(m·K)以上，如60W/(m·K)、80W/(m·K)、100W/(m·K)、300W/(m·K)或500W/(m·K)；或者所述第二襯底250為導電襯底；當所述第二襯底250為導電襯底時，所述LED芯片還包括：位于第二襯底250和鍵合體240之間的隔離層(未圖示)。

所述隔離層的材料為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或氧化鋁。

所述絕緣導熱襯底的材料為SiC或AlN。

所述鍵合體240的材料為Au、Cu、In、Ti、Pt、Cr、Ge、Ni中的任意一種或多種組合。

所述絕緣層230的材料為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或氧化鋁。

所述絕緣層230用于電學隔離鍵合體240和第二半導體層203、鍵合體240和有源層202、以及鍵合體240和連接導電層222。

所述連接導電層222的材料為金屬，所述連接導電層222電學連接電極層270和第二半導體層203。

本實施例中，所述連接導電層222為疊層結構；所述連接導電層222包括一層或多層層疊的疊層組層，所述疊層組層包括第二材料層和位于第二材料層表面的第一材料層，所述第二材料層位于部分絕緣層230表面，且所述第二材料層位于基體上。

所述第一材料層的材料為TiW；所述第二材料層的材料為Pt或Ti。

所述第一材料層的厚度為50nm～200nm；所述第二材料層的厚度為20nm～100nm。在實際工藝中，可以根據實際情況選擇第一材料層和第二材料層的厚度。

在其它實施例中，所述連接導電層為單層結構，相應的，所述連接導電層材料為TiW、Pt或Ti。

所述LED芯片還包括：位于第二半導體層203和連接導電層222之間的反射層221；位于反射層221和第二半導體層203之間的歐姆接觸層220，所述歐姆接觸層220的電導率大于第二半導體層203的電導率且小于所述反射層221的電導率。

所述反射層221的材料為Ni、Ag、Al中任意一種或幾種組合。

本實施例中，所述歐姆接觸層220的材料為透明導電材料，所述透明導電材料為氧化銦錫、摻氟氧化錫或摻鋁氧化鋅。

所述第一半導體層201的材料為N型GaN；所述第二半導體層203的材料為P型GaN；所述有源層202為量子阱層。

所述電極層270的材料為金屬，如Cr、Pt、Au、Al、Ti中一種或任意幾種的組合。所述電極層270用于連接外部電壓源。

本實施例提供的LED芯片，連接導電層表面222的電極層270通過連接導電層222電學連接第二半導體層203，鍵合體240表面的電極層270通過鍵合體240電學連接第一半導體層201，而第一半導體層201通過有源層202和第二半導體層203電學連接。因此LED芯片中的電流依次流經連接導電層222表面的電極層270、連接導電層222、第二半導體層203、有源層202、第一半導體層201、鍵合體240、鍵合體240表面的電極層270。由于外部電壓源無需通過第二襯底250和鍵合體240將電壓施加在第一半導體層201上，因此LED芯片中的電流無需流經第二襯底250，第一半導體層201無需通過鍵合體240和第二襯底250進行電學連接。使得對第二襯底250的材料要求不再限于導電材料，利于降低LED芯片板上芯片封裝的工藝復雜度。

雖然本發明披露如上，但本發明并非限定于此。任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，均可作各種更動與修改，因此本發明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。