一种识别芯片及其制作方法与流程

文档序号:11102525阅读:428来源:国知局
本发明涉及一种识别芯片,特别是一种识别芯片及其制造方法。
背景技术
:发光二极管(LightEmittingDiode,LED)的生产、检测流程中使用的自动化机,具体包括粘晶机(DieBonder)、邦定机(WireBonder)及芯片检测机(ChipProber)等均需要图形识别(PatternRecognition)功能,以判别芯片的正确位置并引导机台动作。LED芯片上的结构以金属电极最为明显易判读,因此在执行影像识别时一向以金属电极的图形为依据。芯片表面粗化(SurfaceRoughen)及图案基板(PatternedSapphireSubstrate)等提高芯片亮度新技术的采用往往造成CCD影像灰阶的变化导致金属电极不易区分。而且LED芯片的典型尺寸在0.22mm~0.35mm之间,LED芯片的电极结构更小,要进一步快速区分N型和P型电极的难度更大,因此需要一个更好的方案识别LED芯片,区分芯片P、N电极,并且适用于多种芯片。而且虽然芯片的厂家各有不同,但芯片尺寸规格基本一样,往往需要检测芯片的各项电参、光参或者观测内部电路来区分品牌,鉴别起来比较麻烦。技术实现要素:鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种识别芯片及其制作方法,用于解决现有技术中不同芯片或者芯片电极难以识别的问题。为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种识别芯片制作方法,包括以下步骤:1)提供一外延结构,于所述外延结构上形成阻挡层,并于所述阻挡层刻蚀或腐蚀形成N孔区域和P孔区域;2)制作N电极扩散层,用于N孔区域的电性引出;3)生长钝化层,对所述钝化层进行刻蚀或腐蚀形成第一预留区域及第二预留区域,所述第一预留区域对应所述P孔区域;其中,所述第一预留区域及第二预留区域包含特定的标识信息。优选地,所述第一预留区域及第二预留区域深度为2000-15000μm。优选地,所述第一预留区域及第二预留区域包含字母、数字、图形和符号其中的一种或多种构成的标识信息。优选地,在步骤3)之后,还包括下列步骤:在所述钝化层上形成N型电极和P型电极,所述第一预留区域设置于所述P电极区域,所述第二预留区域设置于所述N电极区域,用于区别电极。优选地,所述第一预留区域的深度为直至透明导电层或反光镜层,所述第二预留区域的深度为直至所述N电极扩散层。优选地,步骤3)包括步骤:3-1)于所述钝化层表面涂覆光刻胶;3-2)对所述光刻胶进行图形化处理;3-3)依据图形化的光刻胶对所述钝化层进行刻蚀或腐蚀形成第一预留区域及第二预留区域。优选地,所述外延结构的制作方法包括以下步骤:1-1)提供一生长衬底,在所述衬底上形成发光外延层;1-2)于所述发光外延层上形成透明导电层,然后刻蚀出切割道区域和N孔区域;1-3)于所述透明导电层上制作反射镜层。优选地,步骤1-2)中,所述N孔区域的深度为直至所述发光外延层的N型层。本发明还提供了一种识别芯片,自下而上依次包含:生长衬底;发光外延层,形成于所述衬底上表面;透明导电层,形成于所述发光外延层上表面;反射镜层,形成于所述透明导电层上表面;阻挡层,形成于所述外延结构上表面,所述阻挡层包含N孔区域和位于P孔区域;N电极扩散层,形成于所述阻拦层上表面,所述N电极扩散层包含N孔区域;钝化层,形成于所述阻挡层上表面,所述钝化层包含第一预留区域及第二预留区域,所述第一预留区域对应所述P电极区域;电极层,形成于所述钝化层上表面。其中,所述第一预留区域、第二预留区域包含特定的标识信息。优选地,所述第一预留区域及第二预留区域深度为2000-15000μm。优选地,所述第一预留区域及第二预留区域包含字母、数字、图形和符号其中的一种或多种构成的标识信息。优选地,所述电极层包含P型电极和N型电极,形成于所述钝化层上表面,所述第一预留区域设置于P电极区域,所述第二预留区域设置于N电极区域,用于区别电极。所述第一预留区域的深度为直至透明导电层或反光镜层,所述第二预留区域的深度为直至所述N电极扩散层。如上所述,本发明的一种识别芯片及其制作方法,包含以下有益效果:(1)于识别芯片的阻挡层、扩散层或钝化层中通过腐蚀、刻蚀或剥离的方式形成不同的预留区域,可以将特定标识信息承载于芯片中,从而实现识别功能。(2)通过将预留区域的信息设置为产品信息或公司信息(例如,公司的LOG),这样不仅可以让使用者轻易识别芯片的不同类型和生产厂家等,而且可以增加产品品牌识别度。(3)通过将预留区域设置于不同电极区域的特定位置,从而实现对芯片不同电极的标识,可以更直观更有效的区分芯片的P电极和N电极,使之能适用于各种芯片,方便芯片生产、检测流程中进行图形识别,显著提高芯片鉴别率和生产效率,降低废品率和生产成本。(4)通过将预留区域的信息设置为防伪信息(例如产品编码),由于该防伪信息承载于芯片的内部,使得造假者难以轻易仿制,可以实现芯片的防伪功能。(5)制作N电极扩散层,用于N孔区域的电性引出,增加电流在发光层的扩散。附图说明图1-13显示为本发明识别芯片的制作方法中依据各步骤呈现的识别芯片结构示意图。图14显示为本发明的识别芯片的各层分布示意图。元件标号说明101生长衬底102发光外延层103透明导电层104反射镜层105阻挡层106N电极扩散层107钝化层108电极层2011-2013切割道区域2021-2023N孔区域2031-2032P孔区域301-306光刻胶层401第一预留区域402第二预留区域501-502电极区域S1~S7步骤具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,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发明的其他优点与功效。本发明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,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1至14。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发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。实施例一如图1-13所示,本发明提供一种LED识别芯片的制作方法,制作方法至少包括以下步骤:如图1所示,首先执行步骤S1,提供一生长衬底101,并于生长衬底101的上表面形成一发光外延层102。本实施例中,生长衬底101可以为蓝宝石(Al2O3),发光外延层102包含N-GaN发光外延层。接着执行步骤S2。如图1和图2所示,在步骤S2中,于发光外延层102上表面形成透明导电层103。首先,如图1所示,在发光外延层102表面采用蒸镀或溅射工艺形成一透明导电层103。然后,在透明导电层103上形成一光刻胶层301,于光刻胶层301上分别定义出第一切割道区域2011和第一N孔区域2021,并通过显影的方式去除光刻胶层301中的第一切割道区域2011和第一N孔区域2021。本实施例中,N孔区域的个数不小于两个,且至少一N孔区域位于P电极区域。接着,过度腐蚀剩下的光刻胶层301至光刻胶层301内的2μm~5μm处,采用ICP干法刻蚀第一切割道区域2011和第一N孔区域2021直至露出发光外延层102,并继续向下刻蚀1μm~2μm。最后,如图3所示,去除光刻胶层301获得透明导电层103。本实施例中的透明导电层103可以为ITO层。接着执行步骤S3。如图4和图5所示,在步骤S3中,于透明导电层103上表面形成反射镜层104。具体来说,首先,匀胶、涂覆形成一光刻胶层302,如图4所示,于光刻胶层302上定义出反射镜层区域,反射镜层区域由除第二切割道区域2012和第二N孔区域2022以外的区域形成。然后,通过显影的方式去除反射镜层区域的光刻胶,露出部分透明导电层103。接着,采用蒸镀或溅射工艺形成反射镜层104,并通过金属剥离的方式将第二切割道区域2012和第二N孔区域2022的金属剥离去除。最后,如图5所示,获得反射镜层104,其中,第二切割道区域2012和第二N孔区域2022分别露出部分透明导电层103和部分发光外延层102。本实施例中的反射镜层104为P扩散层的反射镜层。接着执行步骤S4。如图6和图7所示,在步骤S4中,于反射镜层104上表面形成一阻挡层105。具体来说, 首先于反射镜层104上表面沉积阻挡层105,接着涂敷一光刻胶层303,如图6所示,于光刻胶层303上定义出第三N孔区域2023和第一P孔区域2031。然后,通过显影的方式去除第三N孔区域2023和第一P孔区域2031的光刻胶,露出部分阻挡层105。接着,通过腐蚀或刻蚀的方式去除阻挡层中的第三N孔区域2023和第一P孔区域2031,其中,第三N孔区域露出部分发光外延层102,第一P孔区域2031露出部分P扩散层的反射镜层104。最后,如图7所示,去除光刻胶303,获得阻挡层105。本实施例中,阻挡层105可以为SiO2阻挡层。接着执行步骤S3。如图8和图9所示,在步骤S5中,于阻挡层105上表面形成N电极扩散层106。具体来说,首先,匀胶、涂覆形成一光刻胶层304,如图8所示,于光刻胶层上定义出第三切割道区域2013和第二P孔区域2032。接着,采用蒸镀或溅射工艺形成N电极扩散层106,并通过金属剥离的方式将第三切割道区域2013和第二P孔区域2032的金属剥离去除。最后,如图9所示,获得N电极扩散层106。其中,第三切割道区域2013露出部分阻挡层105,第二P孔区域2032露出部分P扩散层的反射镜层104和部分阻挡层105。本实施例中的N电极扩散层用于N区域的电性引出,增加电流在发光层的扩散。接着执行步骤S3。如图10和图11所示,在步骤S6中,在N电极扩散层106上表面形成一钝化层107。具体来说,首先于N电极扩散层106上沉积一钝化层107,再匀胶、覆盖形成一光刻胶层305,如图10所示,于光刻胶层上定义出第一预留区域401和第二预留区域402,本实施例中,位于P电极区域501的第一预留区域为字母“P”的形状,位于N电极区域502的第二预留区域为字母“N”的形状。然后,通过显影的方式去除预留区域401和402的光刻胶。接着,通过腐蚀或刻蚀的方式去除钝化层107的预留区域401和402。最后,如图11所示,去除光刻胶层305,获得钝化层107,其中,位于P电极区域501的第一预留区域401露出反射镜层104,位于N电极区域502的第二预留区域402露出N电极扩散层层106。本实施例中的钝化层107的材料可以为氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅。接着执行步骤S7。如图12和图13所示,在步骤S7中,在钝化层107上表面形成电极层108,第一预留区域401设置于P电极区域501,第二预留区域402设置于N电极区域501,用于区别电极。具体来说,首先,匀胶、覆盖形成一光刻胶层306,如图3所示,于光刻胶层306上定义出P型电极区域501和N型电极区域502。然后,通过显影的方式去除电极区域501和502的光刻胶,蒸镀金属。本实施例中,金属填充第一预留区域401与p扩散反射镜层104连接形成P型电极;金属填充第二预留区域402与N电极扩散层106连接形成N型电极,其中,N电极扩散层106通过N孔区域与发光外延层102的N型层连接。最后,通过金属剥离的方式去除电极区域501和502以外的金属,获得金属电极层108。电极材料可以为Au或CrAu。值得一提的是,由于芯片中预留区域的深度有2000~15000μm,因此在后续蒸镀金属电极时,金属电极上也会显示出预留区域,预留区域足够的高度差保证形成可视的图案。通过将预留区域设置于不同电极区域的特定位置,从而可以实现区别芯片电极的目的。如图14所示,在N型电极区域502标记字母“N”,在P型电极区域501标记字母“P”,可以更直观更有效的区分芯片的P电极和N电极,使之能适用于各种芯片,方便芯片生产、检测流程中进行图形识别,显著提高芯片鉴别率和生产效率,降低废品率和生产成本。值得一提的是,第一预留区域及第二预留区域包含字母、数字、图形或符号其中的一种或多种构成的标识信息,用于标记芯片,不以图示为限定。而且,预留区域设置的位置可以根据实际需要来确定其在芯片各层中的位置,例如,当标识信息主要用于芯片的识别时,那么预留区域的设置不需要与电极相对应,只要是设计在便于识别的位置即可。通过将预留区域的信息设置为产品信息或公司信息(例如,公司的LOG)并设计在芯片的阻挡层、扩散层和钝化层中的一层或多层形成不同的预留区域,这样不仅可以增加产品品牌识别度,让使用者轻易识别芯片的生产厂家,而且可以实现芯片的防伪功能。此外,本发明不仅能在识别芯片的阻挡层、扩散层和钝化层中的一层或多层形成不同的预留区域,也可以根据芯片的不同,在芯片的任意一层或多层(例如,衬底、发光外延层和透明导电层中的一层或多层)形成包含标识信息的预留区域,将特定标识信息承载于芯片中。实施例二本发明还提供一种识别芯片,如图14所示,识别芯片1包括:生长衬底101,发光外延层102,透明导电层103,反射镜层104,阻挡层105,N电极扩散层106,钝化层107,电极层108。为便于理解,敬请再参阅图1至图14,如图所示,识别芯片包含:生长衬底101,本实施例中,生长衬底101可以为蓝宝石(Al2O3)、硅(Si)或碳化硅(SiC)中的一种。发光外延层102,形成于生长衬底101上表面。本实施例中,发光外延层102包含N-GaN发光外延层。发光外延层102包含的第一切割道区域2011和第一N孔区域2021,至少一第一N孔区域2021位于P电极区域内。透明导电层103,形成于发光外延层102上表面,本实施例中,透明导电层103可以为ITO层。透明导电层103包含第一切割道区域2011和第一N孔区域2021。反射镜层104,形成于透明导电层103上表面,反射镜层104包含反射镜层区域,反射镜层区域由除第二切割道区域2012和第二N孔区域2022以外的区域形成。第二切割道区域 2012的面积比第一切割道区域的面积2011大。本实施例中,阻挡层105可以为SiO2阻挡层。本实施例中的反射镜层104可以为反射镜P扩散层。第一N孔区域2021位于于第二N孔区域2022内。阻挡层105,形成于反射镜层104上表面,阻挡层105包含第三N孔区域2023和第一P孔区域2031。第三N孔区域2023位于于第一N孔区域2021内。本实施例中,阻挡层105可以为SiO2阻挡层。本实施例中,N孔区域为两个分别位于P电极区域和N电极区域的圆形凹槽,深度为直至透明导电层或反光镜层,。N电极扩散层106,形成于阻挡层105上表面,N电极扩散层106包含第三切割道区域2013和第二P孔区域2032。本实施例中,P孔区域为位于P电极区域的长方形凹槽。第一P孔区域2031位于第二P孔区域2032内。钝化层107,形成于N电极扩散层106上表面,所述钝化层包含第一预留区域401及第二预留区域402,第一预留区域401对应P孔区域,第一预留区域401位于第一P孔区域2031内。第二预留区域402位于N型电极区域502内,形状为字母“N”的形状。本实施例中的钝化层107可以为SiO2钝化层。电极层108包含P型电极和N型电极,分别形成于钝化层107上表面的P型电极区域501和N型电极区域502。第一预留区域401和第二预留区域402分别设置于与P型电极区域501和N型电极区域502相对应的特定位置。值得一提的是,第一预留区域401及第二预留区域402用于区分实现芯片的识别功能或防伪功能时,不以图示为限定,预留区域设置的位置可以根据实际需要来确定,其可以位于在芯片各层中的一层或多层。综上所述,(1)本发明于识别芯片的阻挡层、扩散层或钝化层中通过腐蚀、刻蚀或剥离的方式形成不同的预留区域,可以将特定标识信息承载于芯片中,从而实现芯片的识别功能。(2)通过将预留区域的信息设置为产品信息或公司信息(例如,公司的LOG),这样不仅可以让使用者轻易识别芯片的不同类型和生产厂家,而且可以增加产品品牌识别度。(3)通过将预留区域设置于不同电极区域的特定位置,从而实现对芯片不同电极的标识,可以更直观更有效的区分芯片的P电极和N电极,使之能适用于各种芯片,方便芯片生产、检测流程中进行图形识别,以判别芯片的正确位置并引导机台动作,显著提高芯片鉴别率和生产效率,降低废品率和生产成本。(4)通过将预留区域的信息设置为防伪信息(例如编码),由于该防伪信息承载于芯片的内部,使得造假者难以轻易仿制,可以实现芯片的防伪功能。(5)制作N电极扩散层,用于N孔区域的电性引出,增加电流在发光层的扩散。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属
技术领域
中包含通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。当前第1页1 2 3 
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