一种高压LED芯片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高压LED芯片，其包括基片，设于基片上的第一发光结构与第二发光结构，位于所述第一发光结构与第二发光结构之间的切割道；以及设于所述第一发光结构、第二发光结构和切割道上的钝化层；第一发光结构包括第一半导体层、第一有源层、第二半导体层、设于第二半导体层的第一电极和设于第一半导体层的第二电极；第二发光结构包括第三半导体层、第二有源层、第四半导体层、设于第三半导体层的第三电极和设于第四半导体层的第四电极；第三电极和第四电极通过设于切割道的金属薄膜导电连接。本实用新型专利技术中通过特殊的结构设计，有效缩减了该种类LED芯片的光刻作业次数，制造成本下降了20‑40％。

A high voltage LED chip

【技术实现步骤摘要】
一种高压LED芯片
本技术涉及发光二极管
，尤其涉及一种高压LED芯片。
技术介绍
高压LED芯片是在LED芯片制备段将多个芯片串联发光，减少下游封装厂焊线次数，提高生产效率并节约成本，同时，高压LED芯片可大幅降低对散热系统的设计要求，克服LED照明市场的散热技术障碍。目前国内主流的高压LED芯片生产厂家采用的生产工艺为6道光刻，分别为Mesa光刻、深刻蚀光刻、电流阻挡层光刻、透明导电层光刻、电极光刻、钝化层光刻，金属跨越相邻芯片的桥接处使用电流阻挡层作为隔绝相邻芯片的绝缘层，因此电流阻挡层光刻必须在Mesa光刻和透明导电层光刻之间，即这两步光刻必须分步进行，所以为了留有余度，必须牺牲一定的发光面积，从而损失芯片亮度并增加芯片的使用电压和热量，一定程度降低其使用寿命。为了简化高压LED芯片的生产工艺，中国专利申请CN108807607A提出了新的生产方法，其采用电流阻挡层光刻、透明导电层光刻、Mesa刻蚀、深刻蚀光刻、钝化层光刻和电极光刻等五道光刻生产了高压LED芯片，节省了生产成本。但是，这种工艺流程仍然较长，生产复杂，生产成本高。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提供一种高压LED芯片，其制作成本低。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种高压LED芯片，其包括基片，设于基片上的第一发光结构与第二发光结构，位于所述第一发光结构与第二发光结构之间的切割道；以及设于所述第一发光结构、第二发光结构和切割道上的钝化层；所述第一发光结构包括第一半导体层、第一有源层、第二半导体层、设于所述第二半导体层的第一电极和设于所述第一半导体层的第二电极；所述第二发光结构包括第三半导体层、第二有源层、第四半导体层、设于所述第三半导体层的第三电极和设于所述第四半导体层的第四电极；所述第三电极和第四电极通过设于所述切割道的金属薄膜导电连接。作为上述技术方案的改进，所述切割道的侧壁具有倾斜角度。作为上述技术方案的改进，所述倾斜角度≤60度。作为上述技术方案的改进，所述切割道的宽度为10-20μm。作为上述技术方案的改进，所述切割道的宽度为13-18μm。作为上述技术方案的改进，所述第一电极、第二电极、第三电极和第四电极依次包括第一Cr层，Al层、第二Cr层、第一Ti层、第一Au层、第三Cr层、第二Ti层和第二Au层。作为上述技术方案的改进，所述第二半导体层与透明导电层之间，第四半导体层与透明导电层之间还设有透明导电层。作为上述技术方案的改进，所述第一半导体层与基片之间，第二半导体层与基片之间还设有锯齿状外延缓冲层。实施本技术，具有如下有益效果：1.本技术仅具有一层钝化层，其可有效缩短制造周期，节省成本。2.本技术的切割道具有倾斜角度，使得电极连接更加稳固，不易断线；本技术各led芯片之间连接安全简单，可靠性高。附图说明图1是本技术一种高压LED芯片制备方法流程图；图2是形成外延层及透明导电层后LED芯片的结构示意图；图3是第一道光刻工艺后LED芯片结构示意图；图4是第二道光刻工艺后LED芯片结构示意图；图5是沉积钝化层后LED芯片的结构示意图；图6是第三道光刻工艺后LED芯片的结构示意图；图7是本技术一种高雅LED芯片结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。仅此声明，本技术在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本技术的附图为基准，其并不是对本技术的具体限定。传统的高压LED芯片生产周期长，所需光刻工艺次数多，生产成本高。为此，本技术公开了一种高压LED芯片的制备方法，参见图1，其包括以下步骤：S1：在基片上依次形成外延层和透明导电层；具体的，采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法在基片上依次形成N型氮化镓层21、MQW量子阱层22和P型氮化硅层203，得到外延层2；然后在外延层2的表面采用电子束蒸发法蒸镀一层透明导电层3。参见图2，图2是S1步骤后LED芯片的结构示意图；其中，所述基片1材料可以为蓝宝石、碳化硅或硅，也可以为其他半导体材料，优选的，本技术选用蓝宝石衬底。透明导电层3的材料为氧化铟锡；透明导电层3的厚度为50-200nm，当透明导电层3厚度＜50nm时，会降低透明导电层与电极的粘附力；当厚度大于200nm时，增加了工艺难度，也降低了LED芯片的出光效率。优选的，所述透明导电层3的厚度为80-100nm。进一步的，基片与外延层之间还设有外延缓冲层。S2：对透明导电层和外延层进行光刻和刻蚀，形成发光结构；具体的，步骤S2包括：S21：在所述透明导电层表面形成第一光刻胶；其中，所述第一光刻胶可以为正性光刻胶，也可以为反性光刻胶；S22：光刻形成第一图形光刻区；具体的，通过曝光经光源作用将原始底片上的图案转移到感光底板上，然后去除曝光区域或未曝光区域的光刻胶。S23：对透明导电层进行刻蚀，形成第一发光结构裸露区域与第二发光结构裸露区域；其中，可采用干式刻蚀或湿式刻蚀的方式对所述透明导电层进行刻蚀；优选的，采用湿式蚀刻对所述透明导电层进行刻蚀；具体的，采用氯化铁与盐酸的混合溶液对透明导电层进行刻蚀，刻蚀时间为100-500s，优选的为150-220s，此刻蚀时间不仅能够对透明导电层进行充分刻蚀，同时能够保证不大幅降低ITO层的整体厚度，影响芯片的电流扩展性。S24：对所述第一发光结构裸露区域与第二发光结构裸露区域进行刻蚀；形成第一孔洞和第二孔洞；其中，可采用干式刻蚀或湿式刻蚀的方式对所述透明导电层进行刻蚀；优选的，采用干式蚀刻对所述透明导电层进行刻蚀；干式蚀刻能够对关键尺寸形成良好控制，保证均匀性。S25：去除所述第一光刻胶，形成第一发光结构与第二发光结构。参见图3，图3是第一道光刻工艺后LED芯片结构示意图；其中，所述第一发光结构4包括第一半导体层41、第一有源层42和第二半导体层43；所述第二发光结构5包括第三半导体层51、第二有源层52和第四半导体层53；所述第一孔洞44贯穿第二半导体层43和第一有源层42，到达第一半导体层41；所述第二孔洞54贯穿第四半导体层53和第二有源层52，到达第三半导体层51。本技术将透明导电层光刻与Mesa光刻合并成一道光刻，两道刻蚀；缩短了制造周期，降低成本；同时，也能够增加高压LED芯片的发光面积。S3：对所述基片进行光刻和刻蚀，形成切割道；具体的，步骤S3包括：S31：在基片表面形成第二光刻胶；其中，所述第二光刻胶可为正性光刻胶，也可为负性光刻胶。S32：光刻形成第二图形光刻区；S33：进行贯穿刻蚀至所述基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压LED芯片，其特征在于，包括基片，设于基片上的第一发光结构与第二发光结构，位于所述第一发光结构与第二发光结构之间的切割道；以及设于所述第一发光结构、第二发光结构和切割道上的钝化层；/n所述第一发光结构包括第一半导体层、第一有源层、第二半导体层、设于所述第二半导体层的第一电极和设于所述第一半导体层的第二电极；/n所述第二发光结构包括第三半导体层、第二有源层、第四半导体层、设于所述第三半导体层的第三电极和设于所述第四半导体层的第四电极；/n所述第三电极和第四电极通过设于所述切割道的金属薄膜导电连接。/n

【技术特征摘要】
20190311 CN 20192030869241.一种高压LED芯片，其特征在于，包括基片，设于基片上的第一发光结构与第二发光结构，位于所述第一发光结构与第二发光结构之间的切割道；以及设于所述第一发光结构、第二发光结构和切割道上的钝化层；
所述第一发光结构包括第一半导体层、第一有源层、第二半导体层、设于所述第二半导体层的第一电极和设于所述第一半导体层的第二电极；
所述第二发光结构包括第三半导体层、第二有源层、第四半导体层、设于所述第三半导体层的第三电极和设于所述第四半导体层的第四电极；
所述第三电极和第四电极通过设于所述切割道的金属薄膜导电连接。


2.如权利要求1所述的高压LED芯片，其特征在于，所述切割道的侧壁具有倾斜角度。


3.如权利要求2所述的高压...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兵，王硕，张状，邓梓阳，庄家铭，
申请(专利权)人：佛山市国星半导体技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44