一种发光二极管芯片的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种发光二极管芯片，属于半导体【技术领域】。芯片包括：衬底、第一半导体层、发光层、第二半导体层和透明导电层，芯片上设有凹槽，凹槽从透明导电层延伸至第一半导体层，凹槽内设有用于将芯片分割成多个子芯片的隔离槽，隔离槽从第一半导体层延伸至衬底，芯片上还设有第一电极、第二电极和电气连接结构，隔离槽内铺设有绝缘层，电气连接结构铺设在绝缘层之上，第一电极设于透明导电层上，第二电极设于凹槽的第一半导体层上，多个子芯片排成一列，且相邻的两个子芯片通过电气连接结构连接。本实用新型通过上述方案，当芯片遭受到较大静电时，相邻的子芯片通过电气连接结构将静电释放时产生的电流传送过去，避免了芯片被静电击穿。
【专利说明】一种发光二极管芯片
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体【技术领域】，特别涉及一种发光二极管芯片。
【背景技术】
[0002]发光二极管芯片是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，是目前最优前景的新一代光源，广泛应用于人们的日常生活中。发光二极管芯片包括衬底、生长在衬底上的外延层以及设于外延层上的电极，外延层一般包括依次层叠在衬底上的第一半导体层、发光层、第二半导体层和透明导电层。
[0003]现有的发光二极管芯片为了提高发光亮度，一般会增大芯片的面积，提高注入电流。但如果其p、n电极设计稍有不平衡，这样的发光二极管芯片就会产生电流的丛聚效应，从而降低其发光效率和可靠性。现有技术中，一般通过在发光二极管芯片上刻蚀用于将芯片分割成多个相互隔离的子芯片的隔离槽，该隔离槽刻蚀至芯片的衬底；隔离槽中填充有绝缘物质，以形成绝缘层；绝缘层上面平滑铺设有将各个子芯片连接起来的电气连接结构，从而使电流均匀扩展，避免了电流的丛聚效应。
[0004]在实现本实用新型的过程中，设计人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005]现有技术中，将芯片分割成多个相互隔离的子芯片，相邻的子芯片之间的连接方式分为电气连接和非电气连接，非电气连接的相邻的子芯片之间通过隔离槽中填充的绝缘物质和空气绝缘，由于空气的击穿电场较低，当芯片遭受到较大的静电时，非电气连接的相邻的子芯片之间的空气很容易被击穿，导致子芯片容易被静电击伤，大大降低了芯片的可靠性。
实用新型内容
[0006]为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种发光二极管芯片。所述技术方案如下:
[0007]本实用新型实施例提供了一种发光二极管芯片，所述芯片包括:衬底、以及依次层叠在所述衬底上的第一半导体层、发光层、第二半导体层和透明导电层，所述芯片上设有凹槽，所述凹槽从所述透明导电层延伸至所述第一半导体层，所述凹槽内设有用于将所述芯片分割成多个子芯片的隔离槽，所述隔离槽从所述第一半导体层延伸至所述衬底，所述芯片上还设有第一电极、第二电极和电气连接结构，所述隔离槽内铺设有绝缘层，所述电气连接结构铺设在所述绝缘层之上，所述第一电极设于所述透明导电层上，所述第二电极设于所述凹槽的所述第一半导体层上，所述多个子芯片排成一列，且相邻的两个所述子芯片通过所述电气连接结构连接。
[0008]优选地，所述隔离槽的宽度为10?60 μ m。
[0009]进一步地，所述隔离槽的侧壁与所述衬底的顶面之间的锐角为20°?60°。
[0010]优选地，每个所述子芯片的发光区面积相同。
[0011 ] 优选地，所述第一电极和所述第二电极分布在所述芯片的对称位置上。[0012]优选地,所述绝缘层为二氧化娃绝缘层或者氮化娃绝缘层。
[0013]优选地，相邻的两个所述子芯片中，一个子芯片的第一半导体层通过所述电气连接结构与另一个子芯片的透明导电层连接。
[0014]优选地，相邻的两个所述子芯片中，两个所述子芯片的所述第一半导体层通过所述电气连接结构连接，两个所述子芯片的透明导电层通过所述电气连接结构连接。
[0015]本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:通过将芯片分割成排成一列的子芯片，相邻的子芯片通过电气连接结构连接，当芯片遭受到较大的静电时，相邻的子芯片通过电气连接结构可以将静电释放时产生的电流传送过去，从而避免了相邻的子芯片由于非电气连接而被静电击穿，增加了芯片的抗静电能力，提高了芯片的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
[0017]图1是本实用新型实施例提供的一种发光二极管芯片的俯视图；
[0018]图2是本实用新型实施例提供的一种发光二极管芯片的主视图；
[0019]图3是本实用新型实施例提供的一种正方形的发光二极管芯片的结构示意图；
[0020]图4是本实用新型实施例提供的一种长方形的发光二极管芯片的结构示意图；
[0021]图5是本实用新型实施例提供的又一种长方形的发光二极管芯片的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0023]实施例
[0024]本实用新型实施例提供了一种发光二极管芯片，如图1和图2所示，该芯片包括衬底U、依次层叠在衬底11上的第一半导体层12、发光层13、第二半导体层14和透明导电层15,芯片上设有凹槽16,凹槽16从透明导电层15延伸至第一半导体层12,凹槽16内设有用于将芯片分割成多个子芯片10的隔离槽161，隔离槽161从第一半导体层12延伸至衬底11，芯片上还设有第一电极17、第二电极18和电气连接结构19，隔离槽161内铺设有绝缘层162,电气连接结构19铺设在绝缘层162之上,第一电极17设于透明导电层15上,第二电极18设于凹槽16的第一半导体层12上，多个子芯片10排成一列，且相邻的两个子芯片10通过电气连接结构19连接。
[0025]优选地，在本实施例中，隔离槽161的宽度为10?60μπι。隔离槽161太宽，则芯片的外延层利用率低；隔离槽161宽度较窄，则电气连接结构19不好铺设，容易断线。通过限制隔离槽161的宽度，在保证芯片的外延层的利用率的基础上，也便于电气连接结构19的铺设。
[0026]进一步地，隔离槽161的侧壁与衬底的顶面之间的锐角为20°?60°。通过使隔离槽161的侧壁与衬底11的顶面之间形成光滑的锐角为20°?60°，有利于隔离槽161内后期透明导电层15的完全去除，防止了短路，提高了芯片的可靠性；增大了子芯片10侧壁出光的面积，从而增加了芯片侧面的出光效果，提高了芯片的光的提取效率和发光亮度。
[0027]优选地，每个子芯片10的发光区面积相同。每个子芯片10的发光区面积相同，实现了电流密度一致，子芯片10的发光亮度和衰减幅度一致，提高了芯片的可靠性。
[0028]优选地，第一电极17和第二电极18分布在芯片的对称位置上。例如，第一电极17和第二电极18可以分布在芯片的对角上,也可以如图1所不,4个子芯片10排成一列,第一电极17位于第一个子芯片10的中间,第二电极18位于最后一个子芯片10的中心。具体地，第一电极17为P电极，第二电极18为η电极。
[0029]具体地，可以通过在隔离槽161内填充绝缘物质实现铺设绝缘层162。
[0030]优选地，绝缘层162为二氧化硅绝缘层或者氮化硅绝缘层。
[0031]作为本实用新型的一种优选实施方式，相邻的两个子芯片10中，一个子芯片10的第一半导体层12通过电气连接结构19与另一个子芯片10的透明导电层15连接，在这种实施方式中，各个子芯片10是串联的。由于串联可以分压，则串联的子芯片10构成的芯片具有较高的耐压性，具有较强的抗静电能力，用该芯片制成的发光二极管具有较高的电压，可以降低灯具厂的电源成本，节约封装厂人力、焊线、固晶、金线成本。具体地，电气连接结构19可以通过铺设金属层实现，在本实施例中，金属层的一端与一个子芯片10的第一半导体层12连接，金属层的另一端与另一个子芯片10的透明导电层15连接。显然地，在本实施例中，金属层可以为单层结构，也可以包括多个子层，每个子层的一端与一个子芯片10的第一半导体层12连接，子层的另一端与另一个子芯片10的透明导电层15连接。
[0032]作为本实用新型的另一种实施方式，相邻的两个子芯片10中，两个子芯片10的第一半导体层12通过电气连接结构19连接，两个子芯片10的透明导电层15通过电气连接结构19连接，在这种实施方式中，各个子芯片是并联的。具体地，电气连接结构19可以通过铺设金属层实现，在本实施例中，相邻的子芯片10之间要铺设两个金属层，一个金属层的两端分别连接相邻子芯片10的透明导电层15，另一个金属层的两端分别连接相邻子芯片10的第一半导体层12。显然地，在本实施例中，金属层可以为单层结构，也可以包括多个子层。当金属层的两端分别连接相邻子芯片10的透明导电层15时，则金属层包括的多个子层，每个子层的两端分别连接相邻子芯片10的透明导电层15 ;当金属层的两端分别连接相邻子芯片10的第一半导体层12时，则金属层包括的多个子层，每个子层的两端分别连接相邻子芯片10的第一半导体层12。
[0033]显然地，本实施例中提供的芯片可以做成不同长宽比的芯片，例如，如图3所示，该图中，芯片的长度:宽度=1:1，该芯片为正方形的芯片；又如图4所示，该图中，芯片的长度:宽度=2.5:1，该芯片为长方形的芯片；再如图5所示，该图中，芯片的长度:宽度=5:1，该芯片为长方形的芯片。
[0034]采用本实用新型实施例提供的芯片制作成的发光二极管具有静电损伤保护功能，在由该发光二极管芯片制成的产品在生产流程中，或是由发光二极管芯片制成的终端在应用生命周期内，芯片的静电损伤保护功能有效降低由于发光二极管受环境或电路静电损坏的几率；本实用新型实施例提供的芯片结构简单，可方便的与现有工艺技术集成而不会增加较多的制造成本。
[0035]本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:通过将芯片分割成排成一列的子芯片，相邻的子芯片通过电气连接结构连接，当芯片遭受到较大的静电时，相邻的子芯片通过电气连接结构可以将静电释放时产生的电流传送过去，从而避免了相邻的子芯片由于非电气连接而被静电击穿，增加了芯片的抗静电能力，提高了芯片的可靠性。
[0036] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种发光二极管芯片，所述芯片包括衬底、以及依次层叠在所述衬底上的第一半导体层、发光层、第二半导体层和透明导电层，所述芯片上设有凹槽，所述凹槽从所述透明导电层延伸至所述第一半导体层，所述凹槽内设有用于将所述芯片分割成多个子芯片的隔离槽，所述隔离槽从所述第一半导体层延伸至所述衬底，所述芯片上还设有第一电极、第二电极和电气连接结构，所述隔离槽内铺设有绝缘层，所述电气连接结构铺设在所述绝缘层之上，所述第一电极设于所述透明导电层上，所述第二电极设于所述凹槽的所述第一半导体层上，其特征在于，所述多个子芯片排成一列，且相邻的两个所述子芯片通过所述电气连接结构连接。
2.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述隔离槽的宽度为10?60μπι。
3.根据权利要求2所述的芯片，其特征在于，所述隔离槽的侧壁与所述衬底的顶面之间的锐角为20°?60°。
4.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，每个所述子芯片的发光区面积相同。
5.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极分布在所述芯片的对称位置上。
6.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述绝缘层为二氧化硅绝缘层或者氮化娃绝缘层。
7.根据权利要求1至6任一项所述的芯片，其特征在于，相邻的两个所述子芯片中，一个子芯片的第一半导体层通过所述电气连接结构与另一个子芯片的透明导电层连接。
8.根据权利要求1至6任一项所述的芯片，其特征在于，相邻的两个所述子芯片中，两个所述子芯片的所述第一半导体层通过所述电气连接结构连接，两个所述子芯片的透明导电层通过所述电气连接结构连接。
【文档编号】H01L25/075GK203503653SQ201320613260
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】程素芬, 徐瑾, 王江波 申请人:华灿光电股份有限公司