一種led芯片的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種LED芯片，屬半導(dǎo)體光電子器件制造【技術(shù)領(lǐng)域】，包括依次設(shè)置的襯底層、N型氮化物層、量子阱層和P型氮化物層，還包括N金屬擴(kuò)展電極、P電極焊盤(pán)和N電極焊盤(pán)，其特征在于所述P電極焊盤(pán)和N電極焊盤(pán)分別設(shè)置在P型氮化物層外，所述P電極焊盤(pán)和N電極焊盤(pán)設(shè)置在同一高度上，所述N金屬擴(kuò)展電極的部分或全部與N型氮化物層直接接觸。本實(shí)用新型方便打線，提高封裝工藝的穩(wěn)定性，可以大大增加LED芯片的有效發(fā)光面積，減少N電極焊盤(pán)和金屬擴(kuò)展電極對(duì)光的吸收，提高芯片的亮度和發(fā)光效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種LED芯片
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體光電子器件制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種氮化物基底發(fā)光二極管(LED)制造過(guò)程中N電極焊盤(pán)和金屬擴(kuò)展電極的制作技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，氮化物基底LED芯片技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，被廣泛地應(yīng)用于顯示屏、背光以及照明等眾多領(lǐng)域，同時(shí)這些應(yīng)用也對(duì)LED芯片的亮度、發(fā)光效率也提出了越來(lái)越高的要求。隨著氮化物基底LED外延生長(zhǎng)技術(shù)和多量子阱結(jié)構(gòu)的發(fā)展，氮化物基底LED的內(nèi)量子效率已有了非常大的提高，但LED芯片的外量子效率始終沒(méi)有得到很好的改善，如何通過(guò)調(diào)整芯片結(jié)構(gòu)來(lái)改善器件外量子效應(yīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
[0003]眾所周知，傳統(tǒng)LED芯片工藝是采用感應(yīng)耦合等離子體的方式刻蝕去除一側(cè)橫向的部分P型氮化物、量子阱，暴露N型氮化物便于制作N型接觸，如圖1所示。這種方式導(dǎo)致管芯一側(cè)的P型氮化物和量子阱被大面積破壞，致使該區(qū)域無(wú)法發(fā)光。這樣就導(dǎo)致管芯的有效發(fā)光面積縮小，大大影響了管芯的亮度，以尺寸為10milX23mil的管芯為例，為了封裝的可靠性，電極焊盤(pán)的面積一般為金線直徑的2倍，所以焊盤(pán)的直徑通常為80 μ m，即N電極焊盤(pán)損失的發(fā)光面積占管芯有效發(fā)光面積的7%左右。同時(shí)現(xiàn)有LED芯片PN焊盤(pán)所使用的材質(zhì)為反射率較差的金屬材料，這些材料對(duì)藍(lán)綠光的吸收較大，影響了 LED芯片的光提取效率，同時(shí)也會(huì)影響芯片的熱穩(wěn)定性。且芯片封裝過(guò)程中，采用現(xiàn)有工藝，不可避免的造成PN電極焊盤(pán)之間存在明顯的高度差異，如果P、N焊盤(pán)焊線壓力控制不當(dāng)，容易破壞芯片表面、增加管芯的漏電、甚至死燈。
[0004]因此如何減少因制作PN電極焊盤(pán)而造成發(fā)光面積損失，增加LED芯片的有效發(fā)光面積，提高管芯的打線可靠性是人們值得考慮的問(wèn)題，同時(shí)也是本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型目的是提出一種可有效增加LED芯片有效發(fā)光面積，提高芯片光提取效率和亮度的LED芯片結(jié)構(gòu)。
[0006]本實(shí)用新型包括依次設(shè)置的襯底層、N型氮化物層、量子阱層和P型氮化物層，還包括N金屬擴(kuò)展電極、P電極焊盤(pán)和N電極焊盤(pán)，其特征在于所述P電極焊盤(pán)和N電極焊盤(pán)分別設(shè)置在P型氮化物層外，所述P電極焊盤(pán)和N電極焊盤(pán)設(shè)置在同一高度上，所述N金屬擴(kuò)展電極的部分或全部與N型氮化物層直接接觸。
[0007]本實(shí)用新型P電極焊盤(pán)和N電極焊盤(pán)位于P型出光面之上，且高度相同；金屬擴(kuò)展電極部分的或者全部的與N型氮化物接觸，主要作用是:(I)這種芯片結(jié)構(gòu)，不需要破壞N電極焊盤(pán)和部分金屬擴(kuò)展電極下方的P型氮化物和量子阱，電子空穴在N電極焊盤(pán)和部分金屬擴(kuò)展電極下方仍然可以進(jìn)行復(fù)合放出光子，為電子空穴提供了更多的復(fù)合發(fā)光區(qū)域；
(2)采用反射特性好的金屬材料體系，N型電極焊盤(pán)和部分金屬擴(kuò)展電極下方的電子空穴對(duì)復(fù)合放出光子后，經(jīng)過(guò)金屬層的反射從器件的表面逸出，可以提高了芯片的亮度和出光效率；同時(shí)減少電極焊盤(pán)及金屬擴(kuò)展電極吸光而產(chǎn)生的熱量，提高管芯的熱可靠性；(3) P電極焊盤(pán)和N電極焊盤(pán)均位于P型出光面之上，大大減小了 PN電極焊盤(pán)的高度差異，方便打線，提高封裝工藝的穩(wěn)定性。
[0008]總之，本實(shí)用新型可以大大增加LED芯片的有效發(fā)光面積，減少N電極焊盤(pán)和金屬擴(kuò)展電極對(duì)光的吸收，提高芯片的亮度和發(fā)光效率。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1所示，外延基片的結(jié)構(gòu):在如藍(lán)寶石(也可以采用業(yè)內(nèi)使用的其它材料)襯底層I之上依次制作N型氮化物層2、量子阱層3和P型氮化物層4。
[0011]在N型氮化物層2和P型氮化物層4之間設(shè)置有避免N型電極焊盤(pán)和擴(kuò)展電極與P型氮化物層直接接觸的絕緣層5，在P型氮化物層4上方設(shè)置絕緣物質(zhì)作為P型電極焊盤(pán)區(qū)域下面的電流阻擋層10。
[0012]在電流阻擋層10上方和絕緣層5上方設(shè)置電流擴(kuò)展層6。
[0013]在電流阻擋層10上方對(duì)應(yīng)的電流擴(kuò)展層6上設(shè)置P電極焊盤(pán)7。
[0014]在其余的絕緣層5和上方作N型氮化物層2主方設(shè)置N金屬擴(kuò)展電極9和N電極焊盤(pán)8。
[0015]制成的P電極焊盤(pán)7和N電極焊盤(pán)8均位于P型出光面4之上，且高度相同；N金屬擴(kuò)展電極9部分或全部與部分N型氮化物層2直接接觸。
【權(quán)利要求】
1.一種LED芯片，包括依次設(shè)置的襯底層、N型氮化物層、量子阱層和P型氮化物層，還包括N金屬擴(kuò)展電極、P電極焊盤(pán)和N電極焊盤(pán)，其特征在于所述P電極焊盤(pán)和N電極焊盤(pán)分別設(shè)置在P型氮化物層外，所述P電極焊盤(pán)和N電極焊盤(pán)設(shè)置在同一高度上，所述N金屬擴(kuò)展電極的部分或全部與N型氮化物層直接接觸。
【文檔編號(hào)】H01L33/38GK203521455SQ201320654914
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】馮亞萍, 張溢, 金豫浙, 李佳佳, 李志聰, 孫一軍, 王國(guó)宏 申請(qǐng)人:揚(yáng)州中科半導(dǎo)體照明有限公司