一种立式led芯片的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种半导体照明器件及其制作方法，特别是涉及一种立式LED芯片及其制作方法。
【背景技术】
[0002]半导体照明作为新型高效固体光源，具有寿命长、节能、环保、安全等显著优点，将成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一次飞跃，其应用领域正在迅速扩大，正带动传统照明、显示等行业的升级换代，其经济效益和社会效益巨大。正因如此，半导体照明被普遍看作是21世纪最具发展前景的新兴产业之一，也是未来几年光电子领域最重要的制高点之一。发光二极管LED是由如GaAs (砷化镓）、GaP(磷化镓）、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子一部分与多数载流子复合而发光。
[0003]当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，节约能源是我们未来面临的重要的问题，在照明领域，LED发光产品的应用正吸引着世人的目光，LED作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代。
[0004]LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。
[0005]现有的LED芯片结构包括正装LED芯片结构、垂直LED芯片结构以及倒装LED芯片结构，如图I?图3所示。
[0006]图I显示为正装LED芯片结构，其一般包括支撑基底101、衬底102、发光外延103、N电极104以及P电极105，其中，所述衬底贴置于支撑基底上，这种正装结构的LED芯片，由于支撑基底不透光，只能从芯片的正面出光，大大阻碍了 LED芯片的出光效率。
[0007]图2显示为垂直LED芯片结构，其一般包括支撑基底101、发光外延103、N电极104以及P电极105，这种结构的LED芯片的N电极和P电极为垂直分布于发光外延的两侧，工作时电流分布较均匀，可以提高芯片的寿命以及发光效率，然而，其制作需要剥离蓝宝石衬底，工艺非常复杂，大大增加了芯片的制造成本。
[0008]图3显示为倒装LED芯片结构，其一般包括支撑基底101、衬底102、发光外延103、N电极104以及P电极105，其中，N电极以及P电极通过焊膏焊接于支撑基底上。这种结构的LED芯片同样面临支撑基底不透光的影响，阻碍了 LED芯片的出光效率。
[0009]基于以上所述，提供一种可以有效提高LED芯片出光效率的LED芯片结构实属必要。
【实用新型内容】
[0010]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种立式LED芯片及其制作方法，用于解决现有技术中LED芯片出光率较低的问题。[0011 ]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种立式LED芯片的制作方法，所述制作方法包括：
[0012]步骤I)，提供一衬底、于所述衬底表面依次形成包括N型层、量子阱层、P型层的外延结构，于所述外延结构表面形成透明导电层；
[0013]步骤2)，于外延结构表面形成阻挡层，去除切割道及紧靠于所述切割道的第一边缘的N电极引线区域的阻挡层，并进一步刻蚀出直至所述N型层内部的台面；
[0014]步骤3)，采用光刻工艺及刻蚀工艺将所述切割道内的外延结构去除；
[0015]步骤4)，于所述N电极引线区域制作N电极引线；
[0016]步骤5)，沉积绝缘层，并采用光刻工艺及刻蚀工艺于N电极引线的部分区域以及P电极引线区域制作开孔，P电极引线的开孔的一端延伸至所述切割道区域的第一边缘；
[0017]步骤6)，制作P电极引线、P焊盘以及N焊盘，所述P电极引线制作于P电极引线的开孔，所述P焊盘制作于与P电极引线相连的切割道的第一边缘区域，所述N焊盘制作于切割道的第一边缘区域并通过开孔与N电极引线相连。
[0018]作为本实用新型的立式LED芯片的制作方法的一种有优选方案，所述N型层、量子阱层、P型层的基体材料为GaN，所述透明导电层的材料为ΙΤ0。
[0019]作为本实用新型的立式LED芯片的制作方法的一种有优选方案，步骤2)中，切割道及N电极引线区域的刻蚀深度为直至所述外延结构内I?2μπι，以形成所述台面。
[0020 ]作为本实用新型的立式LED芯片的制作方法的一种有优选方案，步骤4)包括：
[0021]步骤4-1)，旋涂光刻胶，通过显影的方法将N电极引线区域的光刻胶去除露出N型层表面；
[0022]步骤4-2)，进行金属蒸镀，以于裸露的N型层表面以及光刻胶表面形成金属层；
[0023 ]步骤4-3 )，采用金属剥离的方法将非N电极引线区域的金属层进行剥离，以制作出N电极引线。
[0024]作为本实用新型的立式LED芯片的制作方法的一种有优选方案，所述P焊盘及N焊盘的宽度范围为20?50μπι。
[0025]作为本实用新型的立式LED芯片的制作方法的一种有优选方案，所述P焊盘及N焊盘的距离为不小于50μηι。
[0026]作为本实用新型的立式LED芯片的制作方法的一种有优选方案，所述制作方法还包括步骤：
[0027]步骤7)，依据各切割道将LED芯片进行裂片，获得LED芯片单元；
[0028]步骤8)，将LED芯片单元形成有N焊盘及P焊盘的第一边缘侧立于基底，并藉由焊膏将所述N焊盘及P焊盘焊接于所述基底的电极引线上，实现电性引出。
[0029]作为本实用新型的立式LED芯片的制作方法的一种有优选方案，所述基底为制作有电极引线的陶瓷基底。
[0030]本实用新型还提供一种立式LED芯片，包括:衬底；外延结构，包括依次层叠的N型层、量子阱层以及P型层;透明导电层，形成于所述外延结构表面；台面，形成于切割道及紧靠于所述切割道的第一边缘的N电极引线区域，所述台面直至N型层内部;N电极引线，形成于所述N电极引线区域;绝缘层，其于N电极引线的部分区域以及P电极引线区域具有开孔，且所述P电极引线的开孔的一端延伸至所述切割道区域的第一边缘;P电极引线，形成于P电极引线的开孔内；P焊盘，形成于切割道的第一边缘区域，并与所述P电极引线相连;N焊盘，形成于切割道的第一边缘区域，并通过开孔与N电极引线相连。
[0031]作为本实用新型的立式LED芯片的一种优选方案，所述N型层、量子阱层、P型层的基体材料为GaN，所述透明导电层的材料为ΙΤ0。
[0032]作为本实用新型的立式LED芯片的一种优选方案，所述切割道及N电极引线区域的台面的深度为直至所述外延结构内I?2μηι。
[0033]作为本实用新型的立式LED芯片的一种优选方案，所述P焊盘及N焊盘的宽度范围为 20 ?50μηι。
[0034]作为本实用新型的立式LED芯片的一种优选方案，所述P焊盘及N焊盘的距离为不小于50ymo
[0035]作为本实用新型的立式LED芯片的一种优选方案，所述立式LED芯片还包括基底，所述N焊盘及P焊盘的第一边缘侧立于所述基底，并藉由焊膏焊接于所述基底的电极引线上，实现电性引出。
[0036]作为本实用新型的立式LED芯片的一种优选方案，所述基底为表面制作有电极引线的陶瓷基底。
[0037]如上所述，本实用新型的立式LED芯片及其制作方法，具有以下有益效果：本实用新型通过将P电极焊盘及N电极焊盘制作于LED芯片的同一边缘上，并通过侧立的方式将N电极焊盘及P电极焊盘焊接于支撑衬底，实现电性引出，使得LED芯片的正面以及背面都可以同时出光，不需要制作反射镜等结构，降低了 LED芯片的制作成本，并大大提高了 LED芯片的出光效率。本实用新型通过芯片结构的调整使LED芯片具备正反面同时出光的特性，可以增加一倍的LED芯片有效出光面积。本实用新型结构和制作方法简单，可有效提高LED亮度，在半导体照明领域具有广泛的应用前景。
【附图说明】
[0038]图I显示为现有技术中正装LED芯片结构的结构示意图。
[0039]图2显示为现有技术中垂直LED芯片结构的结构示意图。
[0040]图3显示为现有技术中倒装LED芯片结构的结构示意图。
[0041]图4?图10显示为本实用新型的立式LED芯片的制作方法各步骤所呈现的结构示意图，其中，图10显示为本实用新型的立式LED芯片的结构示意图。
[0042]元件标号说明
[0043]201第一光刻胶
[0044]202切割道
[0045]203台面
[0046]204第二光刻胶
[0047]205第三光刻胶
[0048]206N电极引线
[0049]207第四光刻胶
[0050]208N电极引线的开孔[0051 ]209 P电极引线的开孔
[0052]210二氧化硅
[0053]211N 焊盘
[0054]212P电极引线
[0055]213P 焊盘
【具体实施方式】
[0056]以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
[0057]请参阅图4?图10。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实