一種高壓發(fā)光二極管芯片的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高壓發(fā)光二極管芯片的制備方法，屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)領(lǐng)域。所述制備方法包括：在基板上形成N型半導(dǎo)體層、量子阱發(fā)光層、P型半導(dǎo)體層、以及透明導(dǎo)電層，并開設(shè)延伸至N型半導(dǎo)體層的凹槽；開設(shè)從N型半導(dǎo)體層延伸至基板的隔離槽，在部分高壓LED芯片之間開設(shè)從N型半導(dǎo)體層延伸至基板的切割道；在隔離槽內(nèi)鋪設(shè)絕緣層；在絕緣層上形成金屬層，并設(shè)置N電極和P電極；對電絕緣的高壓LED芯片進行測試；當測試結(jié)果符合要求時，減薄基板，采用激光在所有高壓LED芯片之間開設(shè)從N型半導(dǎo)體層延伸至基板的切割道，并沿切割道切割基板，得到相互獨立的高壓LED芯片。本發(fā)明可以滿足小尺寸的高壓LED芯片的生產(chǎn)要求。
【專利說明】
一種高壓發(fā)光二極管芯片的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高壓發(fā)光二極管芯片的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(LightEmitting D1de，簡稱LED)是一種能夠?qū)㈦娔苡行мD(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體器件，是目前最具前景之一的綠色光源，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于照明和背光等領(lǐng)域。隨著近些年來LED制造技術(shù)的成熟，其應(yīng)用范圍也越來越廣泛，其中高壓系列的LED芯片就是一個重要的應(yīng)用范圍。與常規(guī)照明芯片不同，高壓LED芯片由多個小功率LED串聯(lián)或并聯(lián)成的一顆集成式的發(fā)光二極管芯片，具有高抗靜電能力、高發(fā)光效率和節(jié)約封裝廠打線成本等優(yōu)點，在芯片領(lǐng)域的地位逐漸顯現(xiàn)。
[0003]現(xiàn)有的高壓LED芯片的制備方法包括:在基板上依次生長形成N型半導(dǎo)體層、量子阱發(fā)光層、P型半導(dǎo)體層、以及透明導(dǎo)電層，并開設(shè)延伸至N型半導(dǎo)體層的凹槽;在N型半導(dǎo)體層上開設(shè)延伸至基板的隔離槽和切割道，并在隔離槽內(nèi)鋪設(shè)絕緣層，得到多個子芯片;在絕緣層上形成連接相鄰子芯片的金屬層，并在N型半導(dǎo)體層上設(shè)置N電極，在P型半導(dǎo)體層上設(shè)置P電極，得到高壓LED芯片;對所有高壓LED芯片進行測試，得到測試結(jié)果；當測試結(jié)果符合要求時，減薄基板并沿切割道切割基板，得到相互獨立的高壓LED芯片。
[0004]在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
[0005]切割道是采用刻蝕技術(shù)形成的，由于采用刻蝕技術(shù)形成的切割道的寬度有一定的波動范圍，因此形成的切割道的實際寬度通常比理想寬度大。在基板的寬度不變的情況下，高壓LED芯片的有效發(fā)光區(qū)域的面積減小，單個基板的芯片產(chǎn)生量降低，無法滿足小尺寸的高壓LED芯片的生產(chǎn)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)無法滿足小尺寸的高壓LED芯片的生產(chǎn)要求的問題，本發(fā)明實施例提供了一種高壓發(fā)光二極管芯片的制備方法。所述技術(shù)方案如下:
[0007]本發(fā)明實施例提供了一種高壓發(fā)光二極管芯片的制備方法，所述制備方法包括:
[0008]在基板上依次生長形成N型半導(dǎo)體層、量子阱發(fā)光層、P型半導(dǎo)體層、以及透明導(dǎo)電層，并開設(shè)延伸至所述N型半導(dǎo)體層的凹槽；
[0009]在所有高壓LED芯片的各個子芯片之間開設(shè)從所述N型半導(dǎo)體層延伸至所述基板的隔離槽，在部分所述高壓LED芯片之間開設(shè)從所述N型半導(dǎo)體層延伸至所述基板的切割道，形成部分電絕緣的所述高壓LED芯片；
[0010]在所述隔離槽內(nèi)鋪設(shè)絕緣層；
[0011]在所述絕緣層上形成連接同一個所述高壓LED芯片相鄰的所述子芯片的金屬層，并在所述N型半導(dǎo)體層上設(shè)置N電極，在所述P型半導(dǎo)體層上設(shè)置P電極；
[0012]對電絕緣的所述高壓LED芯片進行測試，得到測試結(jié)果；
[0013]當所述測試結(jié)果符合要求時，減薄所述基板，采用激光在所有所述高壓LED芯片之間開設(shè)從所述N型半導(dǎo)體層延伸至所述基板的切割道，并沿所述切割道切割所述基板，得到相互獨立的所述高壓LED芯片。
[0014]可選地，各個電絕緣的所述高壓LED芯片呈陣列排列。
[0015]優(yōu)選地，相鄰兩行的電絕緣的所述高壓LED芯片的間距相同，相鄰兩列的電絕緣的所述高壓LED芯片的間距相同。
[0016]可選地，所述高壓LED芯片包括排成一列的至少兩個所述子芯片。
[0017]優(yōu)選地，各個所述子芯片的電壓均為設(shè)定值。
[0018]更優(yōu)選地，所述高壓LED芯片包括的所述子芯片的數(shù)量等于所述高壓LED芯片的電壓與所述子芯片的電壓的比值。
[0019]優(yōu)選地，同一個所述高壓LED芯片的各個所述子芯片串聯(lián)或并聯(lián)。
[0020]具體地，當同一個所述高壓LED芯片的各個子芯片串聯(lián)時，兩個相鄰的所述子芯片中，一個所述子芯片的所述N型半導(dǎo)體層與另一個所述子芯片的所述透明導(dǎo)電層通過所述金屬層電連接。
[0021]具體地，當同一個所述高壓LED芯片的各個子芯片并聯(lián)時，兩個相鄰的所述子芯片中，一個所述子芯片的所述N型半導(dǎo)體層與另一個所述子芯片的所述N型半導(dǎo)體層通過所述金屬層電連接，且一個所述子芯片的所述透明導(dǎo)電層與另一個所述子芯片的所述透明導(dǎo)電層通過所述金屬層電連接。
[0022]可選地，所述制備方法還包括:
[0023]當所述測試結(jié)果不符合要求時，去除所述透明導(dǎo)電層、所述絕緣層、以及所述金屬層；
[0024]在所述基板上重新制備高壓LED芯片。
[0025]本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0026]通過采用激光在所有高壓LED芯片之間開設(shè)從N型半導(dǎo)體層延伸至基板的切割道，利用激光可以準確形成理想寬度的切割道，避免由于切割道的實際寬度波動而減小高壓LED芯片的有效發(fā)光區(qū)域的面積，提高單個基板的芯片產(chǎn)生量，可以滿足小尺寸的高壓LED芯片的生產(chǎn)要求。
【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1是本發(fā)明實施例提供的一種高壓LED芯片的制備方法的流程圖；
[0029]圖2a是本發(fā)明實施例提供的高壓LED芯片結(jié)構(gòu)的主視圖；
[0030]圖2b是本發(fā)明實施例提供的高壓LED芯片結(jié)構(gòu)的俯視圖；
[0031]圖3是本發(fā)明實施例提供的一個電絕緣的高壓LED芯片及其相鄰LED芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0032]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
[0033]實施例
[0034]本發(fā)明實施例提供了一種高壓發(fā)光二極管LED芯片的制備方法，參見圖1，該制備方法包括:
[0035]步驟101:在基板上依次生長形成N型半導(dǎo)體層、量子阱發(fā)光層、P型半導(dǎo)體層、以及透明導(dǎo)電層，并開設(shè)延伸至N型半導(dǎo)體層的凹槽。
[0036]步驟102:在所有高壓LED芯片的各個子芯片之間開設(shè)從N型半導(dǎo)體層延伸至基板的隔離槽，在部分高壓LED芯片之間開設(shè)從N型半導(dǎo)體層延伸至基板的切割道，形成部分電絕緣的高壓LED芯片。
[0037]可選地，各個電絕緣的高壓LED芯片可以呈陣列排列。
[0038]優(yōu)選地，相鄰兩行的電絕緣的高壓LED芯片的間距可以相同，相鄰兩列的電絕緣的高壓LED芯片的間距可以相同。
[0039]可選地，高壓LED芯片可以包括排成一列的至少兩個子芯片。
[0040]優(yōu)選地，各個子芯片的電壓可以均為設(shè)定值，如3V。
[0041]進一步地，高壓LED芯片包括的子芯片的數(shù)量可以等于高壓LED芯片的電壓與子芯片的電壓的比值。
[0042]優(yōu)選地，同一個高壓LED芯片的各個子芯片可以串聯(lián)或并聯(lián)。
[0043]具體地，當同一個高壓LED芯片的各個子芯片串聯(lián)時，兩個相鄰的子芯片中，一個子芯片的N型半導(dǎo)體層與另一個子芯片的透明導(dǎo)電層通過金屬層電連接。
[0044]具體地，當同一個高壓LED芯片的各個子芯片并聯(lián)時，兩個相鄰的子芯片中，一個子芯片的N型半導(dǎo)體層與另一個子芯片的N型半導(dǎo)體層通過金屬層電連接，且一個子芯片的透明導(dǎo)電層與另一個子芯片的透明導(dǎo)電層通過金屬層電連接。
[0045]步驟103:在隔離槽內(nèi)鋪設(shè)絕緣層。
[0046]步驟104:在絕緣層上形成連接同一個高壓LED芯片相鄰的子芯片的金屬層，并在N型半導(dǎo)體層上設(shè)置N電極，在P型半導(dǎo)體層上設(shè)置P電極。
[0047]步驟105:對電絕緣的高壓LED芯片進行測試，得到測試結(jié)果。當測試結(jié)果符合要求時，執(zhí)行步驟106;當測試結(jié)果不符合要求時，執(zhí)行步驟107。
[0048]步驟106:減薄基板，采用激光在所有高壓LED芯片之間開設(shè)從N型半導(dǎo)體層延伸至基板的切割道，并沿切割道切割基板，得到相互獨立的高壓LED芯片。
[0049]步驟107:去除基板上的透明導(dǎo)電層、絕緣層、以及金屬層，并在基板上重新制備高壓LED芯片。
[0050]圖2a和圖2b以三個子芯片100串聯(lián)形成的高壓LED芯片為例，11為基板，12為N型半導(dǎo)體層，13為量子講發(fā)光層，14為P型半導(dǎo)體層，15為透明導(dǎo)電層，16為絕緣層，17為P電極，18為N電極，19為金屬層，21為隔離槽。
[0051]圖3以一個電絕緣的高壓LED芯片為例，21為隔離槽，22為切割道，100為子芯片，200為電絕緣的高壓LED芯片，300為與相鄰高壓LED芯片之間未形成切割道的高壓LED芯片。
[0052]本發(fā)明實施例通過采用激光在所有高壓LED芯片之間開設(shè)從N型半導(dǎo)體層延伸至基板的切割道，利用激光可以準確形成理想寬度的切割道，避免由于切割道的實際寬度波動而減小高壓LED芯片的有效發(fā)光區(qū)域的面積，提高單個基板的芯片產(chǎn)生量，可以滿足小尺寸的高壓LED芯片的生產(chǎn)要求。而且在減薄基板之前，在部分高壓LED芯片之間開設(shè)從N型半導(dǎo)體層延伸至基板的切割道，形成部分電絕緣的高壓LED芯片，并對電絕緣的高壓LED芯片進行測試，以在測試結(jié)果不符合要求時可以對基板進行再利用。
[0053]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種高壓發(fā)光二極管LED芯片的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括: 在基板上依次生長形成N型半導(dǎo)體層、量子阱發(fā)光層、P型半導(dǎo)體層、以及透明導(dǎo)電層，并開設(shè)延伸至所述N型半導(dǎo)體層的凹槽； 在所有高壓LED芯片的各個子芯片之間開設(shè)從所述N型半導(dǎo)體層延伸至所述基板的隔離槽，在部分所述高壓LED芯片之間開設(shè)從所述N型半導(dǎo)體層延伸至所述基板的切割道，形成部分電絕緣的所述高壓LED芯片； 在所述隔離槽內(nèi)鋪設(shè)絕緣層； 在所述絕緣層上形成連接同一個所述高壓LED芯片相鄰的所述子芯片的金屬層，并在所述N型半導(dǎo)體層上設(shè)置N電極，在所述P型半導(dǎo)體層上設(shè)置P電極； 對電絕緣的所述高壓LED芯片進行測試，得到測試結(jié)果； 當所述測試結(jié)果符合要求時，減薄所述基板，采用激光在所有所述高壓LED芯片之間開設(shè)從所述N型半導(dǎo)體層延伸至所述基板的切割道，并沿所述切割道切割所述基板，得到相互獨立的所述高壓LED芯片。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，各個電絕緣的所述高壓LED芯片呈陣列排列。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，相鄰兩行的電絕緣的所述高壓LED芯片的間距相同，相鄰兩列的電絕緣的所述高壓LED芯片的間距相同。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的制備方法，其特征在于，所述高壓LED芯片包括排成一列的至少兩個所述子芯片。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，各個所述子芯片的電壓均為設(shè)定值。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述高壓LED芯片包括的所述子芯片的數(shù)量等于所述高壓LED芯片的電壓與所述子芯片的電壓的比值。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，同一個所述高壓LED芯片的各個所述子芯片串聯(lián)或并聯(lián)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，當同一個所述高壓LED芯片的各個子芯片串聯(lián)時，兩個相鄰的所述子芯片中，一個所述子芯片的所述N型半導(dǎo)體層與另一個所述子芯片的所述透明導(dǎo)電層通過所述金屬層電連接。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，當同一個所述高壓LED芯片的各個子芯片并聯(lián)時，兩個相鄰的所述子芯片中，一個所述子芯片的所述N型半導(dǎo)體層與另一個所述子芯片的所述N型半導(dǎo)體層通過所述金屬層電連接，且一個所述子芯片的所述透明導(dǎo)電層與另一個所述子芯片的所述透明導(dǎo)電層通過所述金屬層電連接。10.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法還包括: 當所述測試結(jié)果不符合要求時，去除所述透明導(dǎo)電層、所述絕緣層、以及所述金屬層； 在所述基板上重新制備高壓LED芯片。
【文檔編號】H01L21/304GK106098863SQ201610455109
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】馬雙彪, 顧小云, 黃龍杰, 王江波
【申請人】華燦光電(蘇州）有限公司