[發明專利]LED側面鈍化層質量的測試結構及測試方法

有效

• 申請號: 201210054565.9
• 申請日: 2012-03-05
• 公開（公告）號: CN102569122A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 戴煒鋒;李越生;周穎圓;李抒智;馬可軍
• 申請（專利權）人: 復旦大學;上海半導體照明工程技術研究中心
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;G01R31/28
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙) 31260
• 代理人: 盧剛

技術領域

本發明涉及半導體器件測試技術領域，尤其涉及一種LED側面鈍化層質量的測試結構及測試方法。

背景技術

發光二極管(LED)由于其具有體積小、壽命長、效率高、高耐震性、同時耗電量少、發熱少，廣泛應用到日常生活中的各項用品，如各種家電的指示燈或光源等。近年來更由于多色彩及高亮度化的發展趨勢，應用范圍更向戶外顯示發展如照明燈、大型戶外顯示屏、交通信號燈等。

半導體表面是具有特殊性質的表面，對外界氣氛極為敏感，嚴重的影響半導體器件的特性，半導體LED也不例外。為了提高器件的可靠性和穩定性，必須對表面采取有效的保護措施，俗稱鈍化層。

常見的鈍化層以SiNx或者SiO2等絕緣介質。用于減少局部漏電流、防止強電場靜電擊穿等影響器件可靠性的問題。鈍化層生長通常使用外延技術，如等離子體增強化學氣相沉積法、低壓化學氣相沉積法等。但由于器件表面形貌差異、工藝不同等因素，生長的薄膜可能出現厚度不一、針孔，甚至部分區域可能沒有生長鈍化層。因此，迫切需要對半導體芯片鈍化層進行評估和測試。

申請號為200880120912.5，名稱為“用于鈍化完整性測試的嵌入式結構”的中國專利申請提出了一種鈍化層完整性的測試方法，其基本思路是將測試鈍化層電學性質的電路集成在原IC的電路中，再通過附加的外電極測試鈍化層有關的電阻，從而評估鈍化層的性質。

然而該技術需要預先制作有關的測試電路圖，并且生長于待測芯片上，因而適合于集成電路晶圓廠。對于LED芯片而言，由于其結構簡單，測試要求也很簡單，然而用這種方式成本太高，不適用于普通分析測試實驗室。同時，LED領域和普通微電子半導體器件有些許不同，因為LED切割需采取激光、離子刻蝕或者機械切割獲得芯片，芯片側面也是常見的漏電和放電區域，因此在這附近的鈍化層也十分重要。然而，上述方法并沒有對LED側面的鈍化效果進行檢測。

因此，有必要對現有的LED鈍化層測試方法進行改進，以便能有效地檢測鈍化層工藝在LED側面的鈍化效果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種LED側面鈍化層質量的測試結構及測試方法，以有效地檢測鈍化層工藝在LED側面的鈍化效果。

為解決上述問題，本發明提出一種LED側面鈍化層質量的測試結構，包括LED芯片，其中，所述LED芯片包括襯底、依次制備在所述襯底上的N層及P層，所述LED芯片的側面及所述P層上均制備有鈍化層，所述N層及P層分別與N電極及P電極電性相連，并且所述LED芯片上還制備有G電極，所述G電極覆蓋在所述LED芯片的側面及襯底的背面。

可選的，所述G電極的厚度為50nm以上。

可選的，所述G電極的材料為Al、Ag、Pt、Au中的任一種。

可選的，所述襯底為絕緣襯底。

同時，為解決上述問題，本發明還提出一種LED側面鈍化層質量的測試方法，用于對LED芯片的側面鈍化層質量進行測試，該方法包括如下步驟：

制備如權利要求1所述的LED側面鈍化層質量的測試結構；

將所述LED芯片的襯底焊接至一LED測試基板上；

將所述P電極接電源，G電極接地，N電極斷開，測量所述P區鈍化層的等效電阻；

將所述G電極接電源，N電極接地，P電極斷開，測量所述N區鈍化層的等效電阻；

將測量得到的P區鈍化層的等效電阻與一標準LED芯片樣品的P區鈍化層的等效電阻進行比較，若測量得到的P區鈍化層的等效電阻比標準LED芯片樣品的P區鈍化層的等效電阻小，則所述LED的側面鈍化層質量不合格；

將測量得到的N區鈍化層的等效電阻與一標準LED芯片樣品的N區鈍化層的等效電阻進行比較，若測量得到的N區鈍化層的等效電阻比標準LED芯片樣品的N區鈍化層的等效電阻小，則所述LED的側面鈍化層質量不合格。

可選的，若測量得到的P區鈍化層的等效電阻比標準LED芯片樣品的P區鈍化層的等效電阻小4倍及以上，則所述LED的側面鈍化層質量不合格。

可選的，若測量得到的N區鈍化層的等效電阻比標準LED芯片樣品的N區鈍化層的等效電阻小4倍及以上，則所述LED的側面鈍化層質量不合格。

可選的，所述G電極的厚度為50nm以上。

可選的，所述G電極的材料為Al、Ag、Pt、Au中的任一種。

可選的，所述襯底為絕緣襯底。