[發明專利]形成芯片的鈍化膜的方法、芯片的鈍化膜的結構及芯片

有效

• 申請號: 201410274205.9
• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN104064654B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 徐華偉;蔣春旭;黃林軼;王深;郝明明
• 申請（專利權）人: 工業和信息化部電子第五研究所
• 主分類號: H01L33/44
• 分類號: H01L33/44
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 王程

技術領域

本發明涉及鈍化處理技術領域，特別是涉及一種形成芯片的鈍化膜的方法、芯片的鈍化膜的結構及芯片。

背景技術

對芯片(比如LED芯片)進行鈍化處理，可以避免芯片與外界氛圍的直接接觸和避免雜質原子對芯片的吸附，有利于緩解外部應力對芯片的損傷，從而減少LED側壁表面漏電流，有效提高芯片的可靠性，是制作高亮度、大功率、高可靠性LED器件的一個重要環節。LED芯片漏電流普遍認為是由穿過勢壘的隧道電流和越過勢壘的熱電子發射電流組成的，在溫度不高的情況下以隧道電流為主，熱電子發射電流很小，可以忽略。而電子的隧穿與材料的缺陷是密不可分的。缺陷的引入產生了缺陷能級，使得電子隧穿幾率大為增加。生長鈍化層后，之所以漏電流下降，是因為鈍化層的存在能有效降低芯片的表面態密度，抑制表面態對電子的俘獲，從而減輕芯片中的電流坍塌效應，因此對芯片進行鈍化處理，可以減輕刻蝕對芯片的影響并降低芯片表面漏電流，提高芯片的可靠性。

目前LED芯片常用的鈍化材料是硅的氧化物或氮化物，然而隨著技術研究的發展，垂直結構芯片、倒裝芯片等新結構芯片逐漸成為下一代LED芯片的發展方向，這類芯片對鈍化材料提出了新的要求。LED芯片的結構設計和性能要求以及與制作器件的其他工藝的相容性，傳統的鈍化材料已不能滿足要求。

對于LED芯片來說，更要求有高的光提取效率。目前限制的主要原因是LED芯片的出光面外延層材料與封裝材料之間的折射率差較大，導致有源區產生的光在不同的折射率材料界面發生全反射而不能導出芯片。因此在選用鈍化材料時，不僅要考慮它對芯片的保護作用，還要考慮對器件材料的增透性能，以使更多的光能從芯片表面透射出來，通過控制鈍化層的折射率，降低菲涅耳反射損失和臨界角損失。選擇合適的薄膜材料和相關的芯片結構是提高LED芯片出光效率和鈍化效果的關鍵問題。

目前的鈍化處理技術中，先經預熱步驟得到預熱晶片，在預熱晶片表面沉積SiOx鈍化膜，在沉積SiOx鈍化膜步驟前對預熱晶片依次進行多次等離子體活化步驟和預沉積SiOx鈍化膜步驟，依次重復等離子體活化處理步驟和預沉積步驟4～6次，預熱步驟為在氮氣氛圍下進行。該方法提供的方法中多次反復沉積，每次沉積后用等離子體轟擊鈍化膜，使鈍膜中的Si原子充分被氧化，可改善SiOx膜層質量，提高鈍化膜的致密性，從而提高鈍化的效果。

上述方法中，SiOx的折射率在1.5左右，偏離增透膜的最佳折射率較大，光吸收強，光提取效率低，SiOx作為鈍化膜不能很好的改善LED芯片的光輸出特性，從而導致芯片在鈍化處理后出光效率差。

發明內容

基于此，有必要針對芯片在鈍化處理后出光效率差的問題，提供一種形成芯片的鈍化膜的方法、芯片的鈍化膜的結構及芯片。

一種形成芯片的鈍化膜的方法，包括：

對芯片的芯片側壁進行沉積Al₂O₃薄膜處理；

對所述芯片的芯片表面和芯片側壁進行沉積SiN_x薄膜處理；

根據Al₂O₃薄膜和沉積SiN_x薄膜，獲得該芯片的鈍化膜；

其中，所述芯片側壁為將晶圓片進行半切獲得芯片時切割所在面。

上述形成芯片的鈍化膜的方法，通過對芯片的芯片表面進行沉積SiN_x薄膜處理，從而SiN_x薄膜可以作為芯片的增透膜和鈍化膜。通過對所述芯片的芯片側壁進行沉積Al₂O₃薄膜和SiN_x薄膜處理，從而Al₂O₃薄膜和SiN_x薄膜可以作為芯片的鈍化膜。本實施例通過兩次沉積鈍化膜的方式，不僅具有鈍化膜功能，同時具備增透膜的功能。既提高芯片出光效率，又提升了其可靠性。

一種芯片的鈍化膜的結構，包括：

Al₂O₃薄膜，其沉積于芯片的芯片側壁上；

SiN_x薄膜，其沉積于芯片的芯片表面和芯片側壁上；

其中，所述芯片側壁為將晶圓片進行半切獲得芯片時切割所在面。

上述鈍化膜結構可以運用在芯片上，既提高芯片出光效率，又提升了其可靠性。

一種芯片，所述芯片具有上述所述的鈍化膜。

上述芯片具有一種新型結構的鈍化膜，既可以提高該芯片出光效率，又提升了其可靠性。

附圖說明