[發明專利]高壓倒裝LED芯片及其制造方法

有效

• 申請號: 201510323808.8
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN104993031B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 徐慧文;張宇;李起鳴
• 申請（專利權）人: 映瑞光電科技（上海）有限公司
• 主分類號: H01L33/38
• 分類號: H01L33/38;H01L33/62
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 吳圳添,吳敏

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種高壓倒裝LED芯片及其制造方法。

背景技術

發光二極管(Light Emitting Diode，簡稱LED)是一種半導體發光器件，由鎵(Ga)與砷(As)、磷(P)、氮(N)、銦(In)的化合物組成，利用半導體PN結電致發光原理制成。發光二極管具有能耗低、體積小、壽命長、穩定性好、響應快和發光波長穩定等光電性能特點，目前已經在照明、家電、顯示屏和指示燈等領域有廣泛的應用。LED芯片以其亮度高、低功耗、壽命長、啟動快，功率小、無頻閃及不容易產生視視覺疲勞等優點，成為新一代光源首選。

隨著行業的不斷發展，LED芯片在追逐更高光效、更高功率和更高可靠性的方向一步步邁進。而在LED芯片應用端，主要占據市場的依舊為小功率和中功率LED芯片，大功率LED芯片由于良率問題只有少數公司涉足。

近年來許多新型LED芯片出現在公眾視野內，其中高壓(High Voltage，HV)LED芯片和倒裝芯片(Flip Chip)均引起了廣泛的關注。高壓LED芯片將傳統的大顆低壓LED芯片分隔成多個發光單元之后串聯而成。高壓LED芯片所需要的驅動電流遠低于大顆低壓LED芯片，有著封裝成本低、驅動電源效率高和線路損耗低等優勢。倒裝芯片優勢在于無線焊接和散熱好。

目前，高壓LED電極互聯是影響芯片良率的關鍵，而倒裝芯片封裝良率是影響芯片的關鍵。更多有關高壓倒裝LED芯片及其制造方法的內容請參考公開號為CN104134744A的中國發明專利申請。公開號為CN103022334A(申請號201210564002.4)的中國發明專利申請介紹了另一種高壓倒裝LED芯片。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種高壓倒裝LED芯片及其制造方法，以提高高壓倒裝LED芯片的結構性能和封裝良率。

為解決上述問題，本發明提供一種高壓倒裝LED芯片的制造方法，包括：

提供襯底，所述襯底具有兩個以上的芯片單元區域；

在所述襯底上沉積外延疊層，所述外延疊層包括第一半導體層、量子阱層和第二半導體層；

刻蝕所述外延疊層，直至在每個所述芯片單元區域形成至少一個第一溝槽，所述第一溝槽底部暴露所述第一半導體層，每個所述芯片單元區域剩余的所述外延疊層保留為Mesa平臺；

在所述Mesa平臺上形成第一電極，相鄰所述芯片單元區域的所述第一電極之間具有第二溝槽；

形成第一絕緣層，所述第一絕緣層覆蓋所述Mesa平臺和第一電極，同時所述第一絕緣層填充所述第二溝槽并部分填充所述第一溝槽，剩余所述第一溝槽保留為第三溝槽；

刻蝕所述第一絕緣層，直至形成暴露所述第一電極表面的至少一個第四溝槽；

形成互聯電極，所述互聯電極填充所述第三溝槽和第四溝槽，相鄰所述互聯電極之間具有第五溝槽，相鄰所述芯片單元區域之間，所述互聯電極串聯其中一個所述芯片單元區域的所述第一電極和另一個所述芯片單元區域的所述第一半導體層。

可選的，設置位于第一側邊的所述互聯電極電連接位于第一側邊芯片單元區域的所述第一半導體層，或者設置位于第二側邊的所述互聯電極電連接位于第二側邊芯片單元區域的所述第一半導體層。

可選的，所述制造方法還包括：

形成第二絕緣層覆蓋所述互聯電極并填充所述第五溝槽；

在所述第二絕緣層形成第六溝槽，所述第六溝槽暴露其中一個所述互聯電極，所述第六溝槽暴露位于第一側邊的所述互聯電極，或者暴露位于第二側邊的所述互聯電極；

形成第二電極，所述第二電極覆蓋所述第二絕緣層并填充所述第六溝槽。

可選的，所述制造方法還包括：

在所述第二電極上形成導電基板；

將所述外延疊層與所述襯底分離以暴露所述第一半導體層的出光面；

刻蝕所述第一半導體層直至形成第七溝槽，位于不同所述芯片單元區域的所述第一半導體層、量子阱層和第二半導體層被所述第七溝槽絕緣分隔；

刻蝕所述第一半導體層直至形成第八溝槽；

當所述第六溝槽暴露位于所述第一側邊的所述互聯電極，且位于所述第一側邊的所述互聯電極電連接位于所述第一側邊芯片單元區域的所述第一半導體層時，所述第八溝槽暴露位于所述第二側邊的所述第一電極；

當所述第六溝槽暴露位于所述第一側邊的所述互聯電極，且位于所述第一側邊的所述互聯電極電連接位于所述第一側邊芯片單元區域的第一電極時，所述第八溝槽暴露位于所述第二側邊的所述互聯電極；