一种高压发光二极管芯片的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高压发光二极管芯片的制备方法，属于半导体技术领领域。所述制备方法包括：在基板上形成N型半导体层、量子阱发光层、P型半导体层、以及透明导电层，并开设延伸至N型半导体层的凹槽；开设从N型半导体层延伸至基板的隔离槽，在部分高压LED芯片之间开设从N型半导体层延伸至基板的切割道；在隔离槽内铺设绝缘层；在绝缘层上形成金属层，并设置N电极和P电极；对电绝缘的高压LED芯片进行测试；当测试结果符合要求时，减薄基板，采用激光在所有高压LED芯片之间开设从N型半导体层延伸至基板的切割道，并沿切割道切割基板，得到相互独立的高压LED芯片。本发明可以满足小尺寸的高压LED芯片的生产要求。
【专利说明】
一种高压发光二极管芯片的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种高压发光二极管芯片的制备方法。
【背景技术】
[0002]发光二极管(LightEmitting D1de，简称LED)是一种能够将电能有效转化为光能的半导体器件，是目前最具前景之一的绿色光源，已经广泛应用于照明和背光等领域。随着近些年来LED制造技术的成熟，其应用范围也越来越广泛，其中高压系列的LED芯片就是一个重要的应用范围。与常规照明芯片不同，高压LED芯片由多个小功率LED串联或并联成的一颗集成式的发光二极管芯片，具有高抗静电能力、高发光效率和节约封装厂打线成本等优点，在芯片领域的地位逐渐显现。
[0003]现有的高压LED芯片的制备方法包括:在基板上依次生长形成N型半导体层、量子阱发光层、P型半导体层、以及透明导电层，并开设延伸至N型半导体层的凹槽;在N型半导体层上开设延伸至基板的隔离槽和切割道，并在隔离槽内铺设绝缘层，得到多个子芯片;在绝缘层上形成连接相邻子芯片的金属层，并在N型半导体层上设置N电极，在P型半导体层上设置P电极，得到高压LED芯片;对所有高压LED芯片进行测试，得到测试结果；当测试结果符合要求时，减薄基板并沿切割道切割基板，得到相互独立的高压LED芯片。
[0004]在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005]切割道是采用刻蚀技术形成的，由于采用刻蚀技术形成的切割道的宽度有一定的波动范围，因此形成的切割道的实际宽度通常比理想宽度大。在基板的宽度不变的情况下，高压LED芯片的有效发光区域的面积减小，单个基板的芯片产生量降低，无法满足小尺寸的高压LED芯片的生产要求。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术无法满足小尺寸的高压LED芯片的生产要求的问题，本发明实施例提供了一种高压发光二极管芯片的制备方法。所述技术方案如下:
[0007]本发明实施例提供了一种高压发光二极管芯片的制备方法，所述制备方法包括:
[0008]在基板上依次生长形成N型半导体层、量子阱发光层、P型半导体层、以及透明导电层，并开设延伸至所述N型半导体层的凹槽；
[0009]在所有高压LED芯片的各个子芯片之间开设从所述N型半导体层延伸至所述基板的隔离槽，在部分所述高压LED芯片之间开设从所述N型半导体层延伸至所述基板的切割道，形成部分电绝缘的所述高压LED芯片；
[0010]在所述隔离槽内铺设绝缘层；
[0011]在所述绝缘层上形成连接同一个所述高压LED芯片相邻的所述子芯片的金属层，并在所述N型半导体层上设置N电极，在所述P型半导体层上设置P电极；
[0012]对电绝缘的所述高压LED芯片进行测试，得到测试结果；
[0013]当所述测试结果符合要求时，减薄所述基板，采用激光在所有所述高压LED芯片之间开设从所述N型半导体层延伸至所述基板的切割道，并沿所述切割道切割所述基板，得到相互独立的所述高压LED芯片。
[0014]可选地，各个电绝缘的所述高压LED芯片呈阵列排列。
[0015]优选地，相邻两行的电绝缘的所述高压LED芯片的间距相同，相邻两列的电绝缘的所述高压LED芯片的间距相同。
[0016]可选地，所述高压LED芯片包括排成一列的至少两个所述子芯片。
[0017]优选地，各个所述子芯片的电压均为设定值。
[0018]更优选地，所述高压LED芯片包括的所述子芯片的数量等于所述高压LED芯片的电压与所述子芯片的电压的比值。
[0019]优选地，同一个所述高压LED芯片的各个所述子芯片串联或并联。
[0020]具体地，当同一个所述高压LED芯片的各个子芯片串联时，两个相邻的所述子芯片中，一个所述子芯片的所述N型半导体层与另一个所述子芯片的所述透明导电层通过所述金属层电连接。
[0021]具体地，当同一个所述高压LED芯片的各个子芯片并联时，两个相邻的所述子芯片中，一个所述子芯片的所述N型半导体层与另一个所述子芯片的所述N型半导体层通过所述金属层电连接，且一个所述子芯片的所述透明导电层与另一个所述子芯片的所述透明导电层通过所述金属层电连接。
[0022]可选地，所述制备方法还包括:
[0023]当所述测试结果不符合要求时，去除所述透明导电层、所述绝缘层、以及所述金属层；
[0024]在所述基板上重新制备高压LED芯片。
[0025]本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0026]通过采用激光在所有高压LED芯片之间开设从N型半导体层延伸至基板的切割道，利用激光可以准确形成理想宽度的切割道，避免由于切割道的实际宽度波动而减小高压LED芯片的有效发光区域的面积，提高单个基板的芯片产生量，可以满足小尺寸的高压LED芯片的生产要求。
【附图说明】
[0027]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1是本发明实施例提供的一种高压LED芯片的制备方法的流程图；
[0029]图2a是本发明实施例提供的高压LED芯片结构的主视图；
[0030]图2b是本发明实施例提供的高压LED芯片结构的俯视图；
[0031]图3是本发明实施例提供的一个电绝缘的高压LED芯片及其相邻LED芯片的结构示意图。
【具体实施方式】
[0032]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0033]实施例
[0034]本发明实施例提供了一种高压发光二极管LED芯片的制备方法，参见图1，该制备方法包括:
[0035]步骤101:在基板上依次生长形成N型半导体层、量子阱发光层、P型半导体层、以及透明导电层，并开设延伸至N型半导体层的凹槽。
[0036]步骤102:在所有高压LED芯片的各个子芯片之间开设从N型半导体层延伸至基板的隔离槽，在部分高压LED芯片之间开设从N型半导体层延伸至基板的切割道，形成部分电绝缘的高压LED芯片。
[0037]可选地，各个电绝缘的高压LED芯片可以呈阵列排列。
[0038]优选地，相邻两行的电绝缘的高压LED芯片的间距可以相同，相邻两列的电绝缘的高压LED芯片的间距可以相同。
[0039]可选地，高压LED芯片可以包括排成一列的至少两个子芯片。
[0040]优选地，各个子芯片的电压可以均为设定值，如3V。
[0041]进一步地，高压LED芯片包括的子芯片的数量可以等于高压LED芯片的电压与子芯片的电压的比值。
[0042]优选地，同一个高压LED芯片的各个子芯片可以串联或并联。
[0043]具体地，当同一个高压LED芯片的各个子芯片串联时，两个相邻的子芯片中，一个子芯片的N型半导体层与另一个子芯片的透明导电层通过金属层电连接。
[0044]具体地，当同一个高压LED芯片的各个子芯片并联时，两个相邻的子芯片中，一个子芯片的N型半导体层与另一个子芯片的N型半导体层通过金属层电连接，且一个子芯片的透明导电层与另一个子芯片的透明导电层通过金属层电连接。
[0045]步骤103:在隔离槽内铺设绝缘层。
[0046]步骤104:在绝缘层上形成连接同一个高压LED芯片相邻的子芯片的金属层，并在N型半导体层上设置N电极，在P型半导体层上设置P电极。
[0047]步骤105:对电绝缘的高压LED芯片进行测试，得到测试结果。当测试结果符合要求时，执行步骤106;当测试结果不符合要求时，执行步骤107。
[0048]步骤106:减薄基板，采用激光在所有高压LED芯片之间开设从N型半导体层延伸至基板的切割道，并沿切割道切割基板，得到相互独立的高压LED芯片。
[0049]步骤107:去除基板上的透明导电层、绝缘层、以及金属层，并在基板上重新制备高压LED芯片。
[0050]图2a和图2b以三个子芯片100串联形成的高压LED芯片为例，11为基板，12为N型半导体层，13为量子讲发光层，14为P型半导体层，15为透明导电层，16为绝缘层，17为P电极，18为N电极，19为金属层，21为隔离槽。
[0051]图3以一个电绝缘的高压LED芯片为例，21为隔离槽，22为切割道，100为子芯片，200为电绝缘的高压LED芯片，300为与相邻高压LED芯片之间未形成切割道的高压LED芯片。
[0052]本发明实施例通过采用激光在所有高压LED芯片之间开设从N型半导体层延伸至基板的切割道，利用激光可以准确形成理想宽度的切割道，避免由于切割道的实际宽度波动而减小高压LED芯片的有效发光区域的面积，提高单个基板的芯片产生量，可以满足小尺寸的高压LED芯片的生产要求。而且在减薄基板之前，在部分高压LED芯片之间开设从N型半导体层延伸至基板的切割道，形成部分电绝缘的高压LED芯片，并对电绝缘的高压LED芯片进行测试，以在测试结果不符合要求时可以对基板进行再利用。
[0053]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高压发光二极管LED芯片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括: 在基板上依次生长形成N型半导体层、量子阱发光层、P型半导体层、以及透明导电层，并开设延伸至所述N型半导体层的凹槽； 在所有高压LED芯片的各个子芯片之间开设从所述N型半导体层延伸至所述基板的隔离槽，在部分所述高压LED芯片之间开设从所述N型半导体层延伸至所述基板的切割道，形成部分电绝缘的所述高压LED芯片； 在所述隔离槽内铺设绝缘层； 在所述绝缘层上形成连接同一个所述高压LED芯片相邻的所述子芯片的金属层，并在所述N型半导体层上设置N电极，在所述P型半导体层上设置P电极； 对电绝缘的所述高压LED芯片进行测试，得到测试结果； 当所述测试结果符合要求时，减薄所述基板，采用激光在所有所述高压LED芯片之间开设从所述N型半导体层延伸至所述基板的切割道，并沿所述切割道切割所述基板，得到相互独立的所述高压LED芯片。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，各个电绝缘的所述高压LED芯片呈阵列排列。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，相邻两行的电绝缘的所述高压LED芯片的间距相同，相邻两列的电绝缘的所述高压LED芯片的间距相同。4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述高压LED芯片包括排成一列的至少两个所述子芯片。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，各个所述子芯片的电压均为设定值。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述高压LED芯片包括的所述子芯片的数量等于所述高压LED芯片的电压与所述子芯片的电压的比值。7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，同一个所述高压LED芯片的各个所述子芯片串联或并联。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，当同一个所述高压LED芯片的各个子芯片串联时，两个相邻的所述子芯片中，一个所述子芯片的所述N型半导体层与另一个所述子芯片的所述透明导电层通过所述金属层电连接。9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，当同一个所述高压LED芯片的各个子芯片并联时，两个相邻的所述子芯片中，一个所述子芯片的所述N型半导体层与另一个所述子芯片的所述N型半导体层通过所述金属层电连接，且一个所述子芯片的所述透明导电层与另一个所述子芯片的所述透明导电层通过所述金属层电连接。10.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括: 当所述测试结果不符合要求时，去除所述透明导电层、所述绝缘层、以及所述金属层； 在所述基板上重新制备高压LED芯片。
【文档编号】H01L21/304GK106098863SQ201610455109
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月22日
【发明人】马双彪, 顾小云, 黄龙杰, 王江波
【申请人】华灿光电(苏州）有限公司