一种LED芯片电极及其制作方法、LED芯片技术

本发明专利技术提供一种LED芯片电极制作方法，所述方法包括提供一待制作电极的半成品LED芯片；在所述半成品芯片上制备电极，在所述电极上加载预设时间的预设载荷，以在所述电极上形成压痕；在所述电极的不同位置上重复加载预设时间的预设载荷，以在所述电极以及电极金手指上形成间隔的压痕，最终在所述电极上得到周期性的压痕结构。本发明专利技术解决了现有技术中的芯片电极中的Al层容易产生电迁移而导致芯片的可靠性降低的问题。靠性降低的问题。靠性降低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种LED芯片电极及其制作方法、LED芯片


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种LED芯片电极及其制作方法、LED芯片。

技术介绍

[0002]传统的铝材料曾经广泛地作为金属内连导线。铝材料内连导线成本低、技术成熟、粘附性好、容易刻蚀，是良好的金属导线材料。但是在使用过程中发现，铝材料受电迁移和温度场的影响较大，这是由于铝是一种非常活泼的金属，易在电流作用下产生电迁移现象，导致铝金属线最终失效，从微观来看，电迁移就像晶体中的原子作扩散运动那样，产生一种质量迁移，迁移累积之后就会造成空洞，甚至引发短路。
[0003]虽然目前已经很少使用纯铝作为电极材质，但是在LED芯片中为减少电极的吸光，常常在电极中镀有一层Al层作为反射层，然而含铝的反射电极虽然提升了芯片亮度，但同时Al层产生的Al的电迁移也使得芯片的可靠性降低。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术的目的是提供一种LED芯片电极及其制作方法、LED芯片，旨在解决现有技术中的芯片电极中的Al层容易产生电迁移而导致芯片的可靠性降低的问题。
[0005]本专利技术实施例是这样实现的：一方面，本专利技术提出一种LED芯片电极制作方法，所述方法包括：提供一待制作电极的半成品LED芯片；在所述半成品芯片上制备电极；在所述电极上加载预设时间的预设载荷，以在所述电极上形成压痕；在所述电极的不同位置上重复加载预设时间的预设载荷，以在所述电极上形成间隔的压痕，最终在所述电极上得到周期性的压痕结构。
[0006]进一步的，上述LED芯片电极制作方法，其中，所述对所述电极上加载预设时间的预设载荷，以在所述电极上形成压痕的步骤包括：采用纳米压痕仪的压针以所述预设载荷压在所述电极上，加载预设时间后卸载以在所述电极上形成压痕。
[0007]进一步的，上述LED芯片电极制作方法，其中，所述压痕的压入深度为250nm~500nm。
[0008]进一步的，上述LED芯片电极制作方法，其中，所述压痕的间隔为1um ~3um。
[0009]进一步的，上述LED芯片电极制作方法，其中，所述压针的压头呈三角锥形、方锥形或圆头形。
[0010]进一步的，上述LED芯片电极制作方法，其中，所述在所述半成品芯片上制备电极的步骤包括：在所述半成品芯片上依次蒸镀铬、铝、钛、镍、铂、以及铜的金属层，以得到所述电极，其中，所述电极包括焊盘部及与所述焊盘部连接的手指部。
[0011]进一步的，上述LED芯片电极制作方法，其中，所述半成品LED芯片的制备的步骤包括：提供一衬底；在所述衬底上生长出外延层；对所述外延层进行刻蚀，以将所述外延层的n型GaN层进行裸露，之后在所述外延层上的至少部分表面沉积电流阻挡层，并在所述电流阻挡层上蒸镀透明导电膜得到所述半成品芯片。
[0012]进一步的，上述LED芯片电极制作方法，其中，在所述电极上制备压痕结构之后还包括：在所述电极上沉积钝化层，所述钝化层为氧化硅层，所述钝化层的厚度为50nm~100nm。
[0013]再一方面，本专利技术提供一种LED芯片电极，采用上述的LED芯片电极制作方法制备而成。
[0014]另一方面，本专利技术提供一种芯片，包括上述的LED芯片电极。
[0015]本专利技术通过对芯片的电极上加载预设时间的预设载荷，以在电极以及电极金手指上形成压痕；在电极的不同位置上重复加载预设时间的预设载荷，以在电极上形成间隔的压痕，最终在电极上得到的周期性的压痕结构，可有效减缓金属电极沿电流方向的电迁移，尤其是减缓Al的电迁移，解决了现有技术中的芯片电极中的Al层容易产生电迁移而导致芯片的可靠性降低的问题。
附图说明
[0016]图1为本专利技术一实施例当中的LED芯片电极制作方法的流程图；图2为本专利技术一实施例当中的LED芯片的部分结构示意图。
[0017]如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。
具体实施方式
[0018]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的若干实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。
[0019]需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0020]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0021]现有技术中，在LED芯片中为减少电极的吸光，常常在电极中镀有一层Al层作为反射层，然而含铝的反射电极虽然提升了芯片亮度，但同时Al层产生的Al的电迁移也使得芯
片的可靠性降低。
[0022]本专利技术实施例提出了一种LED芯片电极及其制作方法、LED及芯片，主要通过对电极进行改进，减缓Al的电迁移，从而提升芯片的可靠性。
[0023]请参阅图1，所示为本专利技术一实施例当中提出的LED芯片电极制作方法，所述方法包括步骤S10~S12。
[0024]步骤S10，提供一待制作电极的半成品LED芯片。
[0025]具体的，作为本专利技术实施例中的待制作电极的半成品LED芯片的其中一种实施方式，半成品芯片的制备方法可以如下：提供一衬底，其中，衬底可选用蓝宝石衬底、SiO2蓝宝石复合衬底、硅衬底、碳化硅衬底、氮化镓衬底、氧化锌衬底中的一种；本实施例当中，衬底选用蓝宝石衬底，蓝宝石是目前最常用的GaN基LED衬底材料，市场上大部分GaN基LED都是使用蓝宝石作为衬底材料，蓝宝石衬底的最大优点是技术成熟、稳定性好以及生产成本低；在所述衬底上生长出外延层，其中，可采用金属化学气相沉积法MOCVD在衬底上生长外延层，外延层可采用N型半导体层、发光层以及P型半导体层的结构，具体的，采用高纯氢气作为载气、高纯氨气作为氮源、三甲基镓和三乙基镓作为镓源、三甲基铟作为铟源、硅烷作为N型掺杂剂、三甲基铝作为铝源以及二茂镁作为P型掺杂剂，其中，N型半导体层为N型GaN层，P型半导体层为P型GaN层，发光层为多量子阱有源层，其中，所述P型GaN层的厚度为1μm
ꢀ‑
3μm，Si掺杂浓度为5
×
10
18
~1
×
10
19
cm
‑3；P型GaN层的厚度为200nm
ꢀ‑
300nm，Mg的掺杂浓度为5
×
10
17
~1
×
10
20
cm
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED芯片电极制作方法，其特征在于，所述方法包括：提供一待制作电极的半成品LED芯片；在所述半成品芯片上制备电极；在所述电极上加载预设时间的预设载荷，以在所述电极上形成压痕；在所述电极的不同位置上重复加载预设时间的预设载荷，以在所述电极上形成间隔的压痕，最终在所述电极上得到周期性的压痕结构。2.根据权利要求1所述的LED芯片电极制作方法，其特征在于，所述对所述电极上加载预设时间的预设载荷，以在所述电极上形成压痕的步骤包括：采用纳米压痕仪的压针以所述预设载荷压在所述电极上，加载预设时间后卸载以在所述电极上形成压痕。3.根据权利要求1~2任一项所述的LED芯片电极制作方法，其特征在于，所述压痕的压入深度为250nm~500nm。4.根据权利要求1
‑
2任一项所述的LED芯片电极制作方法，其特征在于，所述压痕的间隔为1um ~3um。5.根据权利要求2所述的LED芯片电极制作方法，其特征在于，所述压针的压头呈三角锥形、方锥形或圆头形。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志兵，张星星，林潇雄，胡加辉，金从龙，
申请(专利权)人：江西兆驰半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：