專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高壓發(fā)光二極管芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體照明技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高壓發(fā)光二極管芯片。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管芯片是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，是目前最優(yōu)前景的新一代光源，廣泛應(yīng)用于人們的日常生活中?，F(xiàn)有的發(fā)光二極管芯片為了提高發(fā)光亮度，一般會(huì)增大芯片的面積，提高注入電流。但如果其P、N電極設(shè)計(jì)稍有不平衡，這樣的發(fā)光二極管芯片就會(huì)產(chǎn)生電流的叢聚效應(yīng)，從而降低其發(fā)光效率和可靠性?，F(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)在發(fā)光二極管芯片上刻蝕用于將芯片分割成多個(gè)相互隔離的子芯片的隔離槽，該隔離槽刻蝕至芯片的襯底層；隔離槽中填充有絕緣物質(zhì)，以形成絕緣層；絕緣層上面平滑鋪設(shè)有將各個(gè)子芯片連接起來(lái)的電氣連接結(jié)構(gòu)，從而使電流均勻擴(kuò)展，避免了電流的叢聚效應(yīng)。在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問(wèn)題現(xiàn)有技術(shù)中，隔離槽的側(cè)壁即為子芯片的側(cè)壁，該側(cè)壁與襯底層的表面近似垂直，降低了子芯片側(cè)壁的利用率，同時(shí)也不利于絕緣層和電氣連接結(jié)構(gòu)的平滑鋪設(shè)，容易造成子芯片間的短路或斷路，降低了芯片的可靠性。

實(shí)用新型內(nèi)容為了提高芯片的利用率，增強(qiáng)芯片的可靠性，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種高壓發(fā)光二極管芯片。所述技術(shù)方案如下本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種高壓發(fā)光二極管芯片，所述芯片包括襯底層、依次層疊在所述襯底層上的第一半導(dǎo)體層、發(fā)光層、第二半導(dǎo)體層和透明導(dǎo)電層，所述芯片上設(shè)有凹槽，所述凹槽從所述透明導(dǎo)電層延伸至所述第一半導(dǎo)體層，所述凹槽內(nèi)設(shè)有用于將所述芯片分割成多個(gè)子芯片的隔離槽，所述隔離槽從所述第一半導(dǎo)體層延伸至所述襯底層，所述芯片上還設(shè)有第一電極、第二電極和電氣連接結(jié)構(gòu)，所述第一電極設(shè)于所述透明導(dǎo)電層上，所述第二電極設(shè)于所述凹槽的所述第一半導(dǎo)體層上，所述電氣連接結(jié)構(gòu)將一個(gè)所述子芯片的透明導(dǎo)電層與另一個(gè)所述子芯片的第一半導(dǎo)體層連接，所述凹槽的側(cè)壁與所述第一半導(dǎo)體層的頂面之間的銳角為15 45度，所述隔離槽的側(cè)壁與所述襯底層的頂面之間的銳角為40 60度。優(yōu)選地，所述凹槽的側(cè)壁與所述第一半導(dǎo)體層的頂面之間的銳角為30度。優(yōu)選地，所述隔離槽的側(cè)壁與所述襯底層的頂面之間的銳角為45度。 優(yōu)選地，所述第一電極和所述第二電極分布在所述芯片的對(duì)角上。優(yōu)選地，每個(gè)所述子芯片之間相互串聯(lián)。優(yōu)選地，每個(gè)所述子芯片的發(fā)光區(qū)面積相同?？蛇x地，所述子芯片11的數(shù)量為2 17顆?？蛇x地，所述芯片為正方形。
3[0016]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是通過(guò)使隔離槽的側(cè)壁與襯底層的頂面之間形成光滑的銳角為40 60度，有利于隔離槽內(nèi)后期透明導(dǎo)電層的完全去除，防止了短路，從而提高了芯片的可靠性，并且增大了子芯片側(cè)壁出光的面積，從而增加了芯片側(cè)面的出光效果，提高了光的提取效率和發(fā)光亮度。同時(shí)在凹槽的側(cè)壁與第一半導(dǎo)體層的頂面之間以及隔離槽的側(cè)壁與襯底層的頂面之間形成一定的角度，有利于絕緣層和電氣連接結(jié)構(gòu)的平滑鋪設(shè)，避免子芯片間的短路和短路。

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種高壓發(fā)光二極管芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種高壓發(fā)光二極管芯片的部分截面示意圖。附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的組件列表如下I襯底層；21第一半導(dǎo)體層；22發(fā)光層；23第二半導(dǎo)體層；3凹槽；4隔離槽；5絕緣層；6透明導(dǎo)電層；71第一電極；72第二電極；73電氣連接結(jié)構(gòu)；10芯片；11子芯片。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。實(shí)施例參見(jiàn)圖I和圖2，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種高壓發(fā)光二極管芯片10，該芯片10包括襯底層I、依次層疊在襯底層I上的第一半導(dǎo)體層21、發(fā)光層22、第二半導(dǎo)體層23和透明導(dǎo)電層6，芯片10上設(shè)有凹槽3，凹槽3從透明導(dǎo)電層6延伸至第一半導(dǎo)體層21，凹槽3內(nèi)還設(shè)有用于將芯片10分割成多個(gè)子芯片11的隔離槽4，隔離槽從第一半導(dǎo)體層21延伸至襯底層1，芯片10上還設(shè)有第一電極71、第二電極72和電氣連接結(jié)構(gòu)73，第一電極71設(shè)于透明導(dǎo)電層6上,第二電極72設(shè)于凹槽3的第一半導(dǎo)體層21上，電氣連接結(jié)構(gòu)73將一個(gè)子芯片11的透明導(dǎo)電層6與另一個(gè)子芯片11的第一半導(dǎo)體層21連接，凹槽3的側(cè)壁與第一半導(dǎo)體層21的頂面之間的銳角為15 45度，隔離槽4的側(cè)壁與襯底層I的頂面之間的銳角為40 60度。具體地，電氣連接結(jié)構(gòu)73可以通過(guò)鋪設(shè)金屬層實(shí)現(xiàn)，金屬層鋪設(shè)在兩個(gè)相鄰的子芯片11之間，且金屬層一端與一個(gè)子芯片11的第一半導(dǎo)體層21連接，另一端與另一個(gè)子芯片11的透明導(dǎo)電層23連接。優(yōu)選地，凹槽3的側(cè)壁與第一半導(dǎo)體層21的頂面之間的銳角為30度。優(yōu)選地，隔離槽4的側(cè)壁與襯底層I的頂面之間的銳角為45度。具體地，通過(guò)刻蝕隔離槽4和凹槽3，使得透明導(dǎo)電層經(jīng)過(guò)兩次光刻和腐蝕，完全去除了隔離槽4內(nèi)的透明導(dǎo)電層6，從而使得提高了高壓LED芯片的可靠性。[0029]具體地，隔離槽4內(nèi)設(shè)有絕緣層5，通過(guò)在隔離槽4內(nèi)填充絕緣物質(zhì)實(shí)現(xiàn)鋪設(shè)絕緣層5，由于隔離槽4是設(shè)置在凹槽3內(nèi)，且隔離槽4的側(cè)壁與襯底層I的頂面之間的銳角為45度，從而減少了絕緣層5鋪設(shè)的深度，降低了填充工藝的復(fù)雜度，提高了填充的可行性。優(yōu)選地，第一電極71和第二電極72分布在芯片10的對(duì)角上。具體地，第一電極71為P電極，第二電極72為N電極。優(yōu)選地，每個(gè)子芯片11的發(fā)光區(qū)面積相同。通過(guò)使每個(gè)子芯片11的發(fā)光面積相同，實(shí)現(xiàn)了電流密度一致，子芯片11的發(fā)光亮度和衰減幅度一致，提高整個(gè)高壓LED芯片的
可靠性?？蛇x地，在本實(shí)施例中，子芯片11的數(shù)量為2 17顆。在其他實(shí)施例中子芯片11的數(shù)量也可以為大于17顆，在此并不對(duì)子芯片11的數(shù)量作限定。通過(guò)將芯片10隔離為子芯片11，并在子芯片之間實(shí)現(xiàn)電氣連接73，可以簡(jiǎn)化后期獨(dú)立小芯片串聯(lián)封裝的工藝。可選地，芯片10為正方形。在具體實(shí)施方案中，該高壓發(fā)光二極管芯片工作時(shí)，其工作電壓為20-28V，封裝后可作為模塊化發(fā)光單元直接用于24V直流電源，也可以通過(guò)多個(gè)芯片10串并聯(lián)，用于更高電壓下的交直流電源。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是通過(guò)使隔離槽的側(cè)壁與襯底層的頂面之間形成光滑的銳角為40 60度，有利于隔離槽內(nèi)后期透明導(dǎo)電層的完全去除，防止了短路，從而提高了芯片的可靠性，并且增大了子芯片側(cè)壁出光的面積，從而增加了芯片側(cè)面的出光效果，提高了光的提取效率和發(fā)光亮度。同時(shí)在凹槽的側(cè)壁與第一半導(dǎo)體層的頂面之間以及隔離槽的側(cè)壁與襯底層的頂面之間形成一定的角度，有利于絕緣層和導(dǎo)電連接層的平滑鋪設(shè)，避免子芯片間的短路和短路。并且該芯片隔離為子芯片，在子芯片之間形成電器連接，簡(jiǎn)化了后期獨(dú)立小芯片串聯(lián)封裝的工藝。另外該芯片能夠適應(yīng)高壓交直流的運(yùn)用，節(jié)省了變壓器能量轉(zhuǎn)換的損耗，并降低了成本。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高壓發(fā)光二極管芯片，所述芯片包括襯底層、依次層疊在所述襯底層上的第一 半導(dǎo)體層、發(fā)光層、第二半導(dǎo)體層和透明導(dǎo)電層，所述芯片上設(shè)有凹槽，所述凹槽從所述透 明導(dǎo)電層延伸至所述第一半導(dǎo)體層，所述凹槽內(nèi)設(shè)有用于將所述芯片分割成多個(gè)子芯片的 隔離槽，所述隔離槽從所述第一半導(dǎo)體層延伸至所述襯底層，所述芯片上還設(shè)有第一電極、 第二電極和電氣連接結(jié)構(gòu)，所述第一電極設(shè)于所述透明導(dǎo)電層上，所述第二電極設(shè)于所述 凹槽的所述第一半導(dǎo)體層上，所述電氣連接結(jié)構(gòu)將一個(gè)所述子芯片的透明導(dǎo)電層與另一個(gè) 所述子芯片的第一半導(dǎo)體層連接，其特征在于，所述凹槽的側(cè)壁與所述第一半導(dǎo)體層的頂面之間的銳角為15 45度，所述隔離槽的 側(cè)壁與所述襯底層的頂面之間的銳角為40 60度。
2.如權(quán)利要求1所述的芯片，其特征在于，所述凹槽的側(cè)壁與所述第一半導(dǎo)體層的頂 面之間的銳角為30度。
3.如權(quán)利要求1所述的芯片，其特征在于，所述隔離槽的側(cè)壁與所述襯底層的頂面之 間的銳角為45度。
4.如權(quán)利要求1所述的芯片，其特征在于，所述第一電極和所述第二電極分布在所述 芯片的對(duì)角上。
5.如權(quán)利要求1所述的芯片，其特征在于，每個(gè)所述子芯片之間相互串聯(lián)。
6.如權(quán)利要求1所述的芯片，其特征在于，每個(gè)所述子芯片的發(fā)光區(qū)面積相同。
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的芯片，其特征在于，所述子芯片的數(shù)量為2 17顆。
8.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的芯片，其特征在于，所述芯片為正方形。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高壓發(fā)光二極管芯片，屬于半導(dǎo)體照明技術(shù)領(lǐng)域。該芯片包括襯底層、依次層疊在襯底層上的第一半導(dǎo)體層、發(fā)光層、第二半導(dǎo)體層和透明導(dǎo)電層，芯片上設(shè)有凹槽，凹槽從透明導(dǎo)電層延伸至第一半導(dǎo)體層，凹槽內(nèi)設(shè)有用于將芯片分割成多個(gè)子芯片的隔離槽，隔離槽從第一半導(dǎo)體層延伸至襯底層，芯片上還設(shè)有第一電極、第二電極和電氣連接結(jié)構(gòu)，第一電極設(shè)于透明導(dǎo)電層上，第二電極設(shè)于凹槽的第一半導(dǎo)體層上，電氣連接結(jié)構(gòu)將一個(gè)子芯片的透明導(dǎo)電層與另一個(gè)子芯片的第一半導(dǎo)體層連接，凹槽的側(cè)壁與第一半導(dǎo)體層的頂面之間的銳角為15～45度，隔離槽的側(cè)壁與襯底層的頂面之間的銳角為40～60度。本實(shí)用新型通過(guò)上述方案增強(qiáng)了芯片可靠性。
文檔編號(hào)H01L25/075GK202736964SQ20122039941
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月13日
發(fā)明者程素芬 申請(qǐng)人:華燦光電股份有限公司