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[發(fā)明專(zhuān)利]集成LED芯片及其制作方法有效

專(zhuān)利信息
申請(qǐng)?zhí)枺?/td> 201210516461.5 申請(qǐng)日: 2012-12-05
公開(kāi)(公告)號(hào): CN102969412A 公開(kāi)(公告)日: 2013-03-13
發(fā)明(設(shè)計(jì))人: 牛鳳娟;姚禹;苗振林;田艷紅;胡棄疾 申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人: 湘能華磊光電股份有限公司
主分類(lèi)號(hào): H01L33/00 分類(lèi)號(hào): H01L33/00;H01L21/762;H01L27/15
代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240 代理人: 吳貴明;張永明
地址: 423038 湖*** 國(guó)省代碼: 湖南;43
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摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 集成 led 芯片 及其 制作方法
【說(shuō)明書(shū)】:

技術(shù)領(lǐng)域

發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種集成LED芯片及其制作方法。

背景技術(shù)

陣列式高壓/交流LED芯片由于具有明顯的光效及應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),成為未來(lái)LED,尤其是白光LED市場(chǎng)的一個(gè)重要的發(fā)展方向。

基于藍(lán)寶石基板的藍(lán)光LED芯片來(lái)說(shuō),一般的芯片制作方法中必不可少的步驟是要利用等離子體刻蝕設(shè)備將部分的P型GaN和量子阱移除,使N型GaN外露。

而對(duì)于集成LED芯片來(lái)說(shuō),最重要的步驟是要使得集成芯片的單胞與單胞之間形成絕對(duì)的電學(xué)隔離。即需要將N層的連接完全打斷。目前的做法依然是采用等離子刻蝕的方法進(jìn)行,但是包含量子阱層、N層直至緩沖層的厚度一般有4-5μm,尤其對(duì)于PSS襯底的外延層來(lái)說(shuō),厚度可達(dá)6μm以上,要刻蝕如此深的深度,對(duì)掩蔽材料以及掩蔽材料的高保真高選擇比都有著很高的要求,另外對(duì)ICP的刻蝕工藝也提出了很高的要求。以目前通常ICP的刻蝕速率為來(lái)計(jì)算,刻蝕6μm深的隔離槽,光是刻蝕的時(shí)間就需要75分鐘,長(zhǎng)時(shí)間的等離子體的轟擊勢(shì)必會(huì)給設(shè)備以及晶片本身帶來(lái)?yè)p傷,也很難做出清晰整齊的圖形界面。

一種采用分步蝕刻以形成隔離槽的發(fā)光二極管的制作方法被提出,該方法雖然解決了上述問(wèn)題,但是工序依舊過(guò)多,因此,本發(fā)明旨在提供一種更為簡(jiǎn)便有效的工藝方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足,提供一種集成LED芯片及其制作方法,以簡(jiǎn)化集成LED芯片的制備流程。

為此,在本發(fā)明中提供了一種集成LED芯片的制作方法,包括以下步驟:S1、在襯底上生長(zhǎng)外延層,形成晶片基體,外延層包括自?xún)?nèi)向外設(shè)置的第一半導(dǎo)體層、發(fā)光層以及第二半導(dǎo)體層;S2、根據(jù)預(yù)設(shè)的芯片單胞尺寸,采用激光切割的方式在晶片基體上形成用于隔離相鄰單胞的隔離槽,隔離槽的底部延伸至晶片基體的襯底處,形成具有第一過(guò)渡結(jié)構(gòu)的晶片;S3、去除部分第二半導(dǎo)體層和發(fā)光層,露出位于其下的第一半導(dǎo)體層,形成具有第二過(guò)渡結(jié)構(gòu)的晶片;S4、在第二半導(dǎo)體層的表面上形成透明導(dǎo)電膜,形成具有第三過(guò)渡結(jié)構(gòu)的晶片;S5、在由所述第一半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層和發(fā)光層疊加形成的側(cè)壁上、以及隔離槽中形成鈍化層;S6、在由隔離槽隔離的各單胞之間形成金屬連接線,形成集成LED芯片。

進(jìn)一步地,上述步驟S2中進(jìn)一步包括:S21、在晶片基體的表面形成具備耐酸腐蝕性能的保護(hù)層;S22、采用激光切割的方式在涂覆有保護(hù)層的晶片基體上形成隔離槽;S23、將具有隔離槽的晶片基體置于溫度為150-250℃的熱酸中浸泡5-20min,形成具有第一過(guò)渡結(jié)構(gòu)的晶片;S24、去除保護(hù)層。

進(jìn)一步地,上述步驟S2中采用激光切割的方式在晶片基體上形成隔離槽的步驟中,所采用的激光的功率為0.7-1.1W,激光相對(duì)于晶體基板的移動(dòng)速度為30-60mm/s,相鄰單胞中所形成的隔離槽的深度為5-7μm,寬度為3-5μm。

進(jìn)一步地,上述步驟S2中形成隔離槽的步驟中,在相鄰單胞之間形成2-3條隔離槽,各隔離槽沿其延伸方向連續(xù)或不連續(xù)延伸,隔離槽不連續(xù)延伸時(shí),位于相鄰單胞中各隔離槽相對(duì)于同一側(cè)單胞的投影連續(xù)延伸。

進(jìn)一步地,上述步驟S2中形成隔離槽的步驟中,在相鄰單胞中形成2-3條隔離槽,且各隔離槽不連續(xù)延伸時(shí),操作步驟包括:A1、預(yù)設(shè)各不連續(xù)延伸的隔離槽中各段的間距;A2、根據(jù)所預(yù)設(shè)的間距,采用激光依次切割隔離槽中不連續(xù)延伸的各段。

進(jìn)一步地,上述步驟S2中形成隔離槽的步驟中,在相鄰單胞中形成2-3條隔離槽,且各隔離槽不連續(xù)延伸時(shí),操作步驟包括:B1、預(yù)設(shè)各不連續(xù)延伸的隔離槽中各段的間距;B2、根據(jù)所預(yù)設(shè)的間距,在各間隔部設(shè)置阻擋材料,形成預(yù)備件;B3、采用激光連續(xù)切割根據(jù)隔離槽的延伸方向連續(xù)切割預(yù)備件。

進(jìn)一步地,在上述步驟S3形成具有第二過(guò)渡結(jié)構(gòu)的晶片后還進(jìn)一步包括監(jiān)測(cè)步驟,監(jiān)測(cè)步驟包括:C1、測(cè)量相鄰單胞或不相鄰的單胞間第一半導(dǎo)體層間的阻值,如果電阻大于1MΩ,則證明隔離槽有效;或者C2、在相鄰單胞或不相鄰的單胞間注入一定電流,如果電壓無(wú)限大,則證明隔離槽有效。

進(jìn)一步地,上述步驟S1中形成晶片基體的步驟還包括:在外延層遠(yuǎn)離襯底一側(cè)的表面上形成保護(hù)膜;步驟S3中,在去除具有第一過(guò)渡結(jié)構(gòu)的晶片中部分第二半導(dǎo)體層和發(fā)光層之前,還包括去除具有第一過(guò)渡結(jié)構(gòu)的晶片表面保護(hù)膜的步驟。

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