[發明專利]一種并聯結構的集成LED芯片及其生產方法

在審

• 申請號: 201510062397.1
• 申請日: 2015-02-06
• 公開（公告）號: CN104617086A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 李俊承;楊凱;白繼鋒;林鴻亮;王英;張園園;馬祥柱;張雙翔;張永
• 申請（專利權）人: 揚州乾照光電有限公司
• 主分類號: H01L25/075
• 分類號: H01L25/075;H01L33/62
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所 32106
• 代理人: 江平

1.一種并聯結構的集成LED芯片，其特征在于在同一藍寶石透明襯底上通過粘合層粘合有若干網格狀排列的芯粒，同一行的各個芯粒的P極相互電連接，并在各行芯粒的一端設置P焊線連接位點，同一列的各個芯粒的N極相互電連接，并在各列芯粒的一端設置N焊線連接位點。

2.一種如權利要求1所述并聯結構的集成LED芯片的生產方法，其特征在于包括以下步驟：

1）在外延片P型面上制備至少兩行P面金屬連接電極：

在臨時襯底GaAs上制作形成外延片；

在外延片的P型面上沉積SiO₂層，再在SiO₂層上腐蝕出通孔；采用電子束蒸鍍方法，在SiO₂層及其通孔中填充入圖形為至少兩行的金屬層，以使金屬布滿整個外延片P型面層外表面，形成歐姆連接層和反射層；然后采用化學蝕刻的辦法，制作出至少兩行P面金屬連接電極；

在P面金屬連接電極的外延層表面涂覆苯并環丁烯；

2）在表面潔凈的藍寶石襯底表面涂覆苯并環丁烯；

3）將涂覆苯并環丁烯的外延片與藍寶石襯底鍵合在一起；

4）將外延片一側的臨時襯底GaAs去除；

5）利用電感耦合等離子蝕刻技術，在位于藍寶石襯底上的各行的外延片上分別制出隔離槽，使僅在同一行的各個芯粒的P面相互金屬連接，且在同一行的各個芯粒的N面彼此隔離；

6）在外延片上面，采用旋涂方法涂覆聚酰亞胺層，然后在聚酰亞胺層上面涂覆光刻膠，再將半制品曝光、顯影、沖水后，用KOH水溶液對聚酰亞胺層進行腐蝕，使得聚酰亞胺只存在位于每行芯粒的之間的隔離槽內并且填滿隔離槽；再將涂覆聚酰亞胺層的外延片經120℃～230℃固化后降溫；

7）采用負性光刻膠制作出N面電極圖形，采用電子束蒸鍍方法填充入金屬層；然后制作出N面金屬連接電極。

3.根據權利要求2所述并聯結構的集成LED芯片的生產方法，其特征在于在所述步驟1）中，以4000轉/min的速度將粘度為1800～2000cp的苯并環丁烯涂覆在P面金屬連接電極的外延層表面，涂覆的苯并環丁烯厚度為0.5μm。

4.根據權利要求2所述并聯結構的集成LED芯片的生產方法，其特征在于在所述步驟2）中，以3000轉/min的速度將粘度為1800～2000cp的苯并環丁烯涂覆在藍寶石襯底上，涂覆的苯并環丁烯厚度為0.5μm。

5.根據權利要求2所述并聯結構的集成LED芯片的生產方法，其特征在于在所述步驟3）中，所述鍵合的壓力條件為300kg/m²，溫度為200℃，壓力作用時間為1h。

6.根據權利要求2所述并聯結構的集成LED芯片的生產方法，其特征在于在所述步驟6）中，在聚酰亞胺層上以5000轉/min的速度涂覆光刻膠；在顯影時，使用質量百分比為3.5%的KOH水溶液、在20～25℃環境溫度下顯影45s的顯影；腐蝕用的KOH水溶液的質量百分比為的3%。

7.根據權利要求2所述并聯結構的集成LED芯片的生產方法，其特征在于在所述步驟6）中，所述固化是：先在溫度為120℃的環境下烘烤1小時，然后將溫度均勻地提升到150℃后，恒溫再烘烤1小時，再將溫度提升到230℃并保持一個小時后降溫；所述降溫的過程分為兩個階段，第一階段，在一個小時內，將溫度由230℃降低到150℃，第二階段，用一個小時，將溫度由150℃降低到初始的120℃。

8.根據權利要求2或3或4或5或6或7所述并聯結構的集成LED芯片的生產方法，其特征在于在所述步驟1）中，金屬層分兩次蒸鍍三層金屬，先蒸鍍厚度500?的底金，然后蒸鍍厚度為1000?的金屬AuZn層，最后再蒸鍍厚度為5500～6000?的金屬Au層。

9.根據權利要求2或3或4或5或6或7所述并聯結構的集成LED芯片的生產方法，其特征在于在所述步驟4）中，所述堿性腐蝕液由NH₄OH、H₂O₂和H₂O按體積比為1：5：5的比例混合制成。

10.根據權利要求2或3或4或5或6或7所述并聯結構的集成LED芯片的生產方法，其特征在于在所述步驟7）中，N電極材料采用AuGe/Au/Al/Au制成，厚度分別為1500??、1000??、60000??、和500??。