本发明专利技术涉及LED技术领域，具体涉及一种红光高压LED芯片及其制作方法。该LED芯片包括从下至上依次设置的蓝宝石衬底、键合层，以及设置于所述键合层上的芯片组；所述芯片组由若干个规则排布的单元芯粒组成，所述单元芯粒包括外延结构，以及布置在外延结构上的P电极和N电极；相邻单元芯粒之间以及芯片组外围设置有隔离沟槽；两两相邻的单元芯粒之间按照单元芯粒的串联方向采用通孔桥接电极实现电连接；所述隔离沟槽和所述蚀刻台阶内设置有聚酰亚胺填充层，所述聚酰亚胺填充层将所述隔离沟槽和蚀刻台阶填平；所述通孔桥接电极包括依次连接的P侧连接段、桥接段和N侧连接段。上述结构可以有效避免桥接电极的断路，有效提高了芯片结构的稳定性和可靠性。
1、发光二极管芯片具有绿色环保、节能高效、可靠性高等优点广泛的应用于室内外照明及显示。发光二极管芯片由传统的芯片结构向着行业多元化的方向发展。高压芯片是一种新型器件，通过将多个子单元芯粒进行串联集成，从而减少单颗芯片封装串联带来的电压负载，使得高压芯片能够与较高电压进行直接连接，降低了驱动电源需求。传统高压芯片是把封装好的小功率led芯片串联起来，依靠封装端进行集成，成本高，成品体积大，工艺复杂，电压不可控，将芯片集成在芯片制造加工段是解决上述问题的方法之一，然而专利技术人在实施上述方案的过程至少遇到以下技术问题：1、相邻两个单元芯粒之间的隔离沟槽较窄，在隔离沟槽的侧壁制作桥接电极困难，单元芯粒之间的连接经常出现断路和接触不良的问题；2、当集成的单元芯粒数量较多，或者芯片的长宽比较大时，芯片在转移和运输过程中容易断裂，芯片的稳定性和可靠性不足；3、外延材料表面钝化层容易出现不均匀覆盖，对芯片的保护作用较差；4、为了达到较高的芯片电压，需串联的单元芯粒数量较多，造成芯片体积大，导致在小尺寸芯片上制备高压芯片困难；5、将若干单元芯粒串联后，芯片电压可调节性较差。
1、本专利技术的目的在于提供一种红光高压led芯片及其制作方法，以解决现有技术中的红光高压led芯片存在的桥接电极容易断路、桥接电极接触不良、芯片的稳定性和可靠性较差、芯片尺寸大，以及芯片电压可调节性差中的至少一项技术问题。
>2、为了解决上述问题，本专利技术提供的技术方案是：3、本专利技术的第一个方面是提供一种红光高压led芯片，包括从下至上依次设置的蓝宝石衬底、键合层，以及设置于所述键合层上的芯片组；
4、所述芯片组由若干个规则排布的单元芯粒组成，所述单元芯粒包括外延结构，以及布置在外延结构上的p电极和n电极；相邻单元芯粒之间以及芯片组外围设置有隔离沟槽；两两相邻的单元芯粒之间按照单元芯粒的串联方向采用通孔桥接电极实现电连接；
5、所述外延结构包括从下至上依次堆叠设置的p型窗口层、p型过渡层、p型限制层、mqw发光层、n型限制层、氧化限制层、n型电流扩展层、n型电极保护层和n型欧姆接触层，所述n型欧姆接触层远离所述蓝宝石衬底设置；
6、所述单元芯粒的一侧具有从外延结构上表面蚀刻至p型窗口层上表面的蚀刻台阶，所述蚀刻台阶与所述隔离沟槽互通，所述p电极布置于所述蚀刻台阶的台阶面上，且所述p电极与所述p型窗口层上表面相接触；所述隔离沟槽和所述蚀刻台阶内设置有聚酰亚胺填充层，所述聚酰亚胺填充层将所述隔离沟槽和蚀刻台阶填平；
7、所述通孔桥接电极包括依次连接的p侧连接段、桥接段和n侧连接段，其中，所述p侧连接段末端垂直穿过所述聚酰亚胺填充层与所述p电极连接，所述n侧连接段末端与所述n电极连接，所述桥接段设置于所述聚酰亚胺填充层上方。
8、进一步地，所述聚酰亚胺填充层与所述单元芯粒之间，以及所述单元芯粒的上表面还设置有钝化层；所述p侧连接段穿过所述钝化层和所述聚酰亚胺填充层与p电极连接；所述n侧连接段末端穿过钝化层与n电极连接；所述钝化层的材料包括依次沉积设置的氧化铝层和氮化硅层，所述氧化铝层紧邻所述单元芯粒表面设置。
9、进一步地，所述隔离沟槽的侧壁与所述蚀刻台阶的侧壁均采用坡面结构，所述坡面结构的坡度为45°～80°。
10、进一步地，所述n电极设置于n型欧姆接触层的表面，且所述n电极与所述n型欧姆接触层直接接触；
11、所述n型欧姆接触层采用图案化结构，所述n型欧姆接触层仅设置于所述n电极正下方。
12、进一步地，所述氧化限制层外缘具有氧化限制环。
13、进一步地，所述隔离沟槽包括第一蚀刻沟槽和第二蚀刻沟槽，所述第一蚀刻沟槽底面向下蚀刻形成第二蚀刻沟槽；
14、所述第一蚀刻沟槽在高度方向的蚀刻位置从芯片的上表面至所述p型窗口层的上表面；
15、所述第二蚀刻沟槽在高度方向的蚀刻位置从所述p型窗口层的上表面至所述键合层的上表面，且所述第二蚀刻沟槽的最大蚀刻宽度小于所述第一蚀刻沟槽的最小蚀刻宽度。
16、进一步地，所述单元芯粒的数量为2～15个；
17、所述p电极的形状为长条状，所述p电极设置于所述单元芯粒长边的一侧；
18、所述p电极在单元芯粒上的设置位置，与待桥接的另一单元芯粒上的n电极设置位置相配合。
19、进一步地，所述p电极的制备材料依次为au/aube/au；所述p电极的厚度为0.8μm～1.5μm；
20、所述n电极的制备材料依次为au/auge/au；所述n电极的厚度为0.8μ～1.5μm。
21、进一步地，所述p型窗口层的厚度为4μm～6μm，所述p型窗口层的上表面采用粗化结构，粗化深度为0.1μm～1μm。
22、本专利技术的另一个方面是提供一种上述红光高压led芯片的制作方法，所述制作方法包括：
23、s1、在gaas衬底上，采用mocvd依次生长gaas缓冲层、腐蚀截止层、n型欧姆接触层、n型电极保护层、n型电流扩展层、氧化限制层、n型限制层、mqw发光层、p型限制层、p型过渡层和p型窗口层；
24、s2、利用碘酸粗化溶液对p型窗口层进行表面粗化；
25、s3、在晶片表面，采用有机清洗方式，利用pecvd沉积sio2制备键合层，并取蓝宝石衬底备用；
26、s4、利用cmp方式，将晶片键合层，蓝宝石衬底光滑面进行研磨抛光并活化处理，将活化完晶片的键合层与蓝宝石衬底对齐，压合在石墨治具中，完成两者的键合；
27、s5、去除gaas衬底、gaas缓冲层和腐蚀截止层，露出n型欧姆接触层；
28、s6、利用正胶套刻制作出第一蚀刻沟槽图形，利用干法蚀刻第一蚀刻沟槽图形，形成第一蚀刻沟槽；
29、s7、利用负胶套刻技术制作p电极图形，通过电子束蒸镀技术，lift-off工艺剥离，得到p电极；
30、s8、通过湿法氧化的方式对芯片侧壁进行氧化，在氧化限制层上形成氧化限制环；
31、s9、利用负胶套刻技术制作n电极图形，通过电子束蒸镀技术，lift-off工艺剥离，得到n电极；
32、s10、采用湿法溶液方式去除台面上表面的除n电极覆盖区域外的裸露的n型欧姆接触层材料；
33、s11、通过正胶套刻制作第二蚀刻沟槽，利用干法蚀刻第二蚀刻沟槽图形，形成第二蚀刻沟槽；
34、s12、利用有机清洗方式清洗晶片，制备钝化层，采用正胶光刻掩膜技术制作出p侧连接段和n侧连接段通孔图形，通过icp蚀刻通孔中的钝化层材料，蚀刻截止到p电极或者n电极的上表面；
35、s13、利用有机清洗方式清洗晶片，采用自动涂覆方式在晶片表面涂覆光敏性聚酰亚胺材料，利用曝光机结合图案化的光刻版，对表面光敏性聚酰亚胺材料进行图本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种红光高压LED芯片，其特征在于，包括从下至上依次设置的蓝宝石衬底、键合层，以及设置于所述键合层上的芯片组；
2.根据权利要求1所述的一种红光高压LED芯片，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的一种红光高压LED芯片，其特征在于，所述隔离沟槽的侧壁与所述蚀刻台阶的侧壁均采用坡面结构，所述坡面结构的坡度为45°～80°。
4.根据权利要求1或2所述的一种红光高压LED芯片，其特征在于，所述N电极设置于N型欧姆接触层的表面，且所述N电极与所述N型欧姆接触层直接接触；
5.根据权利要求1所述的一种红光高压LED芯片，其特征在于，所述氧化限制层的外缘具有氧化限制环。
6.根据权利要求1所述的一种红光高压LED芯片，其特征在于，所述隔离沟槽包括第一蚀刻沟槽和第二蚀刻沟槽，所述第一蚀刻沟槽底面向下蚀刻形成第二蚀刻沟槽；
7.根据权利要求1所述的一种红光高压LED芯片，其特征在于，所述单元芯粒的数量为2～15个；
8.根据权利要求1所述的一种红光高压LED芯片，其特征在于，所述P电极的制备材料依次为Au/AuBe/Au；所述P电极的厚度为0.8μm～1.5μm；
9.根据权利要求1所述的一种红光高压LED芯片，其特征在于，所述P型窗口层的厚度为4μm～6μm，所述P型窗口层的上表面采用粗化结构，粗化深度为0.1μm～1μm。
10.一种如权利要求1～9任一项所述的红光高压LED芯片的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
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【技术特征摘要】
1.一种红光高压led芯片，其特征在于，包括从下至上依次设置的蓝宝石衬底、键合层，以及设置于所述键合层上的芯片组；
2.根据权利要求1所述的一种红光高压led芯片，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的一种红光高压led芯片，其特征在于，所述隔离沟槽的侧壁与所述蚀刻台阶的侧壁均采用坡面结构，所述坡面结构的坡度为45°～80°。
4.根据权利要求1或2所述的一种红光高压led芯片，其特征在于，所述n电极设置于n型欧姆接触层的表面，且所述n电极与所述n型欧姆接触层直接接触；
5.根据权利要求1所述的一种红光高压led芯片，其特征在于，所述氧化限制层的外缘具有氧化限制环。
6.根据权利要求1所述的一种红光高压...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈宝，王克来，陈业欣，李俊承，郑万乐，
申请(专利权)人：南昌凯捷半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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