一种LED芯片制造技术

本实用新型专利技术提供了一种LED芯片，包括：衬底、外延结构、电流阻挡层、透明导电层、绝缘保护层、N型电极和P型电极。该LED芯片通过设置电流阻挡层可改善P型电极处的电流垂直注入而导致的电流拥挤，提升了电流扩散，减少了P型电极的吸光，提高量子效率，进而提高LED芯片的发光亮度；且外延结构具有倾斜面，有利于绝缘保护层的覆盖；再者，设置绝缘保护层包括从下至上依次层叠的粘附层、致密层和疏水层，粘附层能牢固的粘附在外延结构上，致密层能有效阻止外界水汽渗入，疏水层可以避免水汽在绝缘保护层表面附着，提升了LED芯片的逆压可靠性。提升了LED芯片的逆压可靠性。提升了LED芯片的逆压可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种LED芯片


[0001]本技术属于半导体器件制作
，更为具体地说，涉及一种LED芯片。

技术介绍

[0002]随着LED技术的快速发展以及LED光效的逐步提高，LED的应用也越来越广泛，人们越来越关注LED在显示屏的发展前景。LED芯片，作为LED灯的核心组件，其功能就是把电能转化为光能，具体的，包括外延片和分别设置在外延片上的N型电极和P型电极。所述外延片包括P型半导体层、N型半导体层以及位于所述N型半导体层和P型半导体层之间的有源区，当有电流通过LED芯片时，P型半导体中的空穴和N型半导体中的电子会向有源区移动，并在所述有源区复合，使得LED芯片发光。
[0003]目前，在LED芯片中，常用的绝缘保护层为单层，如二氧化硅层，因其成本低，制作方法简单、理想的折射率而被广泛应用。然而，单层的绝缘保护层由于其自身的材料性能等限制，防护效果有限，不能满足在一些恶劣的环境下工作，其容易产生分层、开裂、脱落等问题。比如在潮湿环境中工作，容易被水汽侵蚀，给LED芯片的可靠性带来问题，因此在一些特殊的环境下工作时，对于LED芯片的防护要求会较高。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术提供一种LED芯片，以解决现有技术中由于LED芯片采用单层的绝缘保护层，不能满足在一些恶劣的环境下工作，给LED芯片的可靠性带来问题。
[0005]为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：
[0006]一种LED芯片，包括：
[0007]衬底；
[0008]设置在所述衬底表面的外延结构，所述外延结构包括：从下至上依次层叠于所述衬底上的N型半导体层、有源区和P型半导体层，且所述外延结构具有倾斜面；
[0009]所述P型半导体层的上表面边沿设有向所述衬底延伸的沟槽，并显露所述衬底，形成切割道，所述切割道环绕所述外延结构；
[0010]所述P型半导体层的上表面设有向所述N型半导体层延伸的凹槽，并显露所述N型半导体层，形成N型区台面，所述N型区台面设有N型电极；
[0011]电流阻挡层，其设置在所述P型半导体层背离所述有源区的一侧表面，所述电流阻挡层包括第一开孔，且所述第一开孔露出所述P型半导体层；
[0012]在所述P型半导体层上表面和所述电流阻挡层表面设有透明导电层，所述透明导电层包括第二开孔，且所述第二开孔露出所述第一开孔和部分所述电流阻挡层，所述第一开孔和所述第二开孔形成P型电极台阶；
[0013]在所述P型电极台阶设置P型电极，所述P型电极连接所述P型半导体层、所述电流阻挡层和所述透明导电层；
[0014]绝缘保护层，所述绝缘保护层覆盖所述透明导电层、所述外延结构的裸露面和所
述切割道，所述绝缘保护层包括从下至上依次层叠的粘附层、致密层和疏水层。
[0015]优选地，所述粘附层的折射率＞所述致密层的折射率＞所述疏水层的折射率。
[0016]优选地，所述粘附层的折射率大于2.0；所述致密层的折射率在1.6至2.0之间；所述疏水层的折射率小于1.6。
[0017]优选地，所述粘附层的厚度范围在200埃至800埃之间，所述致密层的厚度范围在1000埃至1500埃之间，所述疏水层的厚度范围在200埃至800埃之间。
[0018]优选地，所述倾斜面包括第一倾斜面、第二倾斜面和第三倾斜面，所述第一倾斜面为所述外延结构上表面至所述切割道的倾斜面，所述第一倾斜面与所述切割道之间的夹角为第一角度；所述第二倾斜面为所述外延结构上表面至所述N型区台面的倾斜面，所述第二倾斜面与所述N型区台面之间的夹角为第二角度；所述第三倾斜面为所述N型区台面至所述切割道的倾斜面，所述第三倾斜面与所述切割道之间的夹角为第三角度。
[0019]优选地，所述第一角度的取值范围为120度～150度，包括端点值；所述第二角度的取值范围为135度～140度，包括端点值；所述第三角度的取值范围为100度～150度，包括端点值。
[0020]优选地，所述外延结构的上表面至N型区台面的深度为0.8μm
‑
1.6μm，不包括端点值。
[0021]优选地，所述外延结构的上表面至切割道的深度为3μm
‑
8μm，不包括端点值。
[0022]优选地，所述粘附层包括氮化物、氧化物中的一种或其任意组合；所述致密层包括氧化物；所述疏水层包括疏水性基团有机材料、烷烃类化合物、有机硅化合物中的一种或其任意组合。
[0023]优选地，所述粘附层包括氮化硅、氧化锆中的一种或其任意组合；所述致密层包括氧化铝、氧化铪中的一种或其任意组合；所述疏水层包括三氟甲基、甲基、苯基、聚乙烯、聚丙烯、聚硅氧烷中的一种或其任意组合。
[0024]经由上述的技术方案，从而达到如下效果：
[0025]1、本技术所提供的LED芯片，通过设置电流阻挡层可改善P型电极处的电流垂直注入而导致的电流拥挤，提升了电流扩散，减少了P型电极的吸光，提高量子效率，进而提高LED芯片的发光亮度；且外延结构具有倾斜面，有利于绝缘保护层的覆盖；再者，设置绝缘保护层包括从下至上依次层叠的粘附层、致密层和疏水层，粘附层能牢固的粘附在外延结构上，致密层能有效阻止外界水汽渗入，疏水层可以避免水汽在绝缘保护层表面附着，提升了LED芯片的逆压可靠性。
[0026]2、进一步地，通过设置粘附层的折射率＞致密层的折射率＞疏水层的折射率，沿出光方向，绝缘保护层从下至上各层的折射率依次递减，有利于LED芯片出光。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0028]图1至图3为本技术实施例提供的一种LED芯片结构示意图；
[0029]图4为本技术实施例提供的一种LED芯片的制作方法流程图；
[0030]图5.1至图5.14为图4所示制作方法各步骤对应的工艺截面图和对应的俯视图；
[0031]图中符号说明：
[0032]1、衬底；2、外延结构；21、N型半导体层；22、有源区；23、P型半导体层；3、阻挡层；31、电流阻挡层；32、N区掩膜；4、P区掩膜；5、透明导电层；6、N型电极；7、P型电极；8、绝缘保护层；81、粘附层；82、致密层；83、疏水层；K1、第一开孔；K2、第二开孔；A、切割道图形；A1、切割道；B、交叠区；C、N型区台面；θ1、第一角度；θ2、第二角度；θ2、第三角度。
具体实施方式
[0033]为本技术的内容更加清晰，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED芯片，其特征在于，包括：衬底；设置在所述衬底表面的外延结构，所述外延结构包括：从下至上依次层叠于所述衬底上的N型半导体层、有源区和P型半导体层，且所述外延结构具有倾斜面；所述P型半导体层的上表面边沿设有向所述衬底延伸的沟槽，并显露所述衬底，形成切割道，所述切割道环绕所述外延结构；所述P型半导体层的上表面设有向所述N型半导体层延伸的凹槽，并显露所述N型半导体层，形成N型区台面，所述N型区台面设有N型电极；电流阻挡层，其设置在所述P型半导体层背离所述有源区的一侧表面，所述电流阻挡层包括第一开孔，且所述第一开孔露出所述P型半导体层；在所述P型半导体层上表面和所述电流阻挡层表面设有透明导电层，所述透明导电层包括第二开孔，且所述第二开孔露出所述第一开孔和部分所述电流阻挡层，所述第一开孔和所述第二开孔形成P型电极台阶；在所述P型电极台阶设置P型电极，所述P型电极连接所述P型半导体层、所述电流阻挡层和所述透明导电层；绝缘保护层，所述绝缘保护层覆盖所述透明导电层、所述外延结构的裸露面和所述切割道，所述绝缘保护层包括从下至上依次层叠的粘附层、致密层和疏水层。2.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于：所述粘附层的折射率＞所述致密层的折射率＞所述疏水层的折射率。3.根据权利要求2所述的LED芯片，其特征在于：所述粘附层的折射率大于2.0；所述致密层的折射率在1.6至2.0之间；所述疏水层的折射率小于1.6。4.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于：所述粘附层的厚度范围在200埃至800埃之间，所述致密层的厚度范围在1000埃至1500埃之间，所述疏水层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：段方方，刘英策，邬新根，崔恒平，蔡海防，
申请(专利权)人：厦门乾照光电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：