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一种集成电阻的发光二极管芯片制作方法技术

技术编号:7251104 阅读:188 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种集成电阻的发光二极管芯片制作方法,包括以下制作步骤:在P型欧姆接触层表面上方形成P型金属欧姆接触层;将发光二极管芯片分割出多个独立单元,其中在发光二极管芯片两个端部的单元成为半导体电阻形成区;将其余多个独立单元形成多个发光二极管形成区;通过绝缘介质膜将在发光二极管芯片上形成左侧半导体电阻、右侧半导体电阻和多个发光二极管;将左侧半导体电阻、多个发光二极管以及右侧半导体电阻的各个电极通过金属合金层进行串联连接。本发明专利技术方法可以将发光二极管芯片制作成多个发光二极管以及半导体电阻,因而不再需要与专门的整流电路和外加电阻配合使用,大大降低了照明灯具生产成本以及电路连接的复杂性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发光二极管芯片的制作方法,尤其是涉及一种集成电阻的发光二极管芯片的制作方法。
技术介绍
发光二极管芯片,是led灯的核心组件,也就是指的P-N结。其主要功能是把电能转化为光能,芯片的主要材料为单晶硅。半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体, 在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的。发光二极管芯片的P-N结具有单向导电性即正向导通,反向不导通。对红黄光发光二极管,其正向导通电压在2伏左右,而对蓝绿光二极管,正向导通电压在3. 0伏左右。 当二极管的正向电压高于导通电压后,流过二极管的电流将随着外加电压的增加而迅速增加;当流过二极管的电流过大时,由于二极管本身产生的热量过大而可能被烧毁。目前,一般1瓦蓝光二极管的工作电流在350毫安左右,相应的工作电压远小于4伏。显然,一般二极管由于其单向导通性和较低的工作电压限制。由此可见,所有的发光二极管芯片使用都需要额外设置的整流电路和外加电阻配合使用,因而会增加了灯具生产成本以及电路连接的复杂性。
技术实现思路
本专利技术设计了,其解决的技术问题是现有发光二极管芯片需要与专门的整流电路和外加电阻配合使用,会增加了灯具生产成本以及电路连接的复杂性。为了解决上述存在的技术问题,本专利技术采用了以下方案,发光二极管芯片从下至上依次为衬底(1)、 缓冲层(2)、N型层(3)、N型分别限制层(4)、有源区层(5)、P型分别限制层(6)、P型层(7) 以及P型欧姆接触层(8),包括以下制作步骤步骤1 在P型欧姆接触层(8)表面上方形成P型金属欧姆接触层(9); 步骤2:将发光二极管芯片分割出多个独立单元,其中在发光二极管芯片两个端部的单元成为半导体电阻形成区;步骤3 将其余多个独立单元形成多个发光二极管形成区;步骤4:通过绝缘介质膜(13)将在发光二极管芯片上形成左侧半导体电阻(R1)、右侧半导体电阻(R2)和多个发光二极管(L1、L2、L3);步骤5 将左侧半导体电阻(R1)、多个发光二极管以及右侧半导体电阻(R2)的各个电极通过金属合金层(16 )进行串联连接。进一步,步骤1通过蒸镀或溅射工艺,在P型欧姆接触层(8)表面形成一层或多层 P型金属欧姆接触层(9)。进一步,步骤2中包括以下具体分步骤步骤21 在P型金属欧姆接触层(9)表面上方形成第一光刻胶层(10); 步骤22 去除部分第一光刻胶层(10),保留的多块第一光刻胶层(10)用于制作半导体电阻形成区或发光二极管形成区;步骤23 将暴露的P型材料、有源区以及部分N型材料进行去除; 步骤M 去除剩下所有的第一光刻胶层(10);步骤25 对步骤M所得到的发光二极管芯片表面上方形成第二光刻胶层(11); 步骤沈将半导体电阻形成区独立单元上方的第二光刻胶层(11)进行部分去除,形成缺口 ;步骤27 对步骤沈中缺口下方的P型金属欧姆接触层(9)进行完整去除,形成P型金属欧姆接触层第一隔离缺口( 17)和P型金属欧姆接触层第二隔离缺口( 18); 步骤观去除所有剩余的第二光刻胶层(11)。进一步,步骤3中包括以下具体分步骤步骤31 在步骤28中得到的发光二极管芯片表面上方形成第三光刻胶层(12); 步骤32 去除部分第三光刻胶层(12),保留半导体电阻形成区最上方的第三光刻胶层 (12),保留多个发光二极管芯片形成区最上方和右侧的第三光刻胶层(12),但发光二极管芯片形成区右侧的第三光刻胶层(12)与另外一个的发光二极管芯片形成区或右侧半导体电阻形成区存在刻蚀缺口(121);步骤33 将未覆盖第三光刻胶层(12)的暴露部分进行刻蚀去除所有缓冲层(2)和N型层(3);步骤34 去除所有剩余的第三光刻胶层(12)。进一步,步骤4中包括以下具体分步骤步骤41 在步骤34中得到的发光二极管芯片表面上方形成绝缘介质膜(13); 步骤42 在绝缘介质膜(13)表面上方形成第四光刻胶层(14); 步骤43 去除部分第四光刻胶层(14),在两个半导体电阻的电极形成区和多个发光二级管的电极形成区上形成的多个缺口;步骤44 将步骤43中多个缺口下方的绝缘介质膜(13)去除; 步骤45 去除剩余所有的第四光刻胶层(14)。进一步,步骤5中包括以下具体分步骤步骤51 在步骤45中得到的发光二极管芯片表面上方形成第五光刻胶层(15); 步骤52 去除部分第五光刻胶层(15),仅仅保留任何一个发光二级管P电极至N电极之间绝缘介质膜(13)上方的第五光刻胶层(15)、P型金属欧姆接触层第一隔离缺口( 17)和 P型金属欧姆接触层第二隔离缺口( 18)中绝缘介质膜(13)上方的第五光刻胶层(15)、左侧半导体电阻(Rl)最左侧绝缘介质膜(13)上方的第五光刻胶以及右侧半导体电阻(R2)最右侧绝缘介质膜(13)上方的第五光刻胶;步骤53 在步骤52中得到的发光二极管芯片表面上方形成金属合金层(16); 步骤M 去除第五光刻胶层(15)及其上方的金属合金层(16)后,剩下的金属合金层(16)包括输入电极金属层(160)、输出电极金属层(161 )、PP结电极连接金属层(162)以及多个PN结电极连接金属层(163、164、165)。进一步,所述第一光刻胶层(10)、第二光刻胶层(11)、第三光刻胶层(12)、第四光刻胶层(14)以及第五光刻胶层(15)的涂布速度在2500-5000转/分,并对涂布温度控制 90摄氏度-100摄氏度之间,在烘箱里或铁板表面烘烤,烘烤时间分别为30分钟和2分钟。进一步,所述绝缘介质膜(13)的厚度在150nm-450nm之间。进一步,所述衬底(1)的材质为蓝宝石、碳化硅或GaN。该集成电阻的发光二极管芯片制作方法与传统发光二极管芯片制作方法相比,具有以下有益效果本专利技术方法可以将发光二极管芯片制作成多个发光二极管以及半导体电阻,该半导体电阻直接集成在发光二极管芯片中,因而不再需要与专门的整流电路和外加电阻配合使用,大大降低了照明灯具生产成本以及电路连接的复杂性。附图说明图01 本专利技术中发光二极管裸芯片结构示意图;图02本专利技术方法中步骤1中发光二-极管 芯片结构示意图;图03本专利技术方法中步骤21中发光二极#_芯片结构示意04本专利技术方法中步骤22中发光二极#_芯片结构示意05本专利技术方法中步骤23中发光二极#_芯片结构示意06本专利技术方法中步骤M中发光二极#_芯片结构示意07本专利技术方法中步骤25中发光二极#_芯片结构示意08本专利技术方法中步骤沈中发光二极#_芯片结构示意09本专利技术方法中步骤27中发光二极#_芯片结构示意10本专利技术方法中步骤观中发光二极#_芯片结构示意11本专利技术方法中步骤31中发光二极#_芯片结构示意12本专利技术方法中步骤32中发光二极#_芯片结构示意13本专利技术方法中步骤33中发光二极#_芯片结构示意14本专利技术方法中步骤34中发光二极#_芯片结构示意15本专利技术方法中步骤41中发光二极#_芯片结构示意16本专利技术方法中步骤42中发光二极#_芯片结构示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:俞国宏
申请(专利权)人:俞国宏
类型:发明
国别省市:

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