一種半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片的制作方法
【專利摘要】一種半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片，涉及發(fā)光二極管的生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，本發(fā)明在N焊盤和P焊盤下分別設(shè)有對應(yīng)的圖形化電流擴(kuò)展層，在發(fā)光復(fù)合區(qū)都有電子復(fù)合發(fā)光，與現(xiàn)有技術(shù)相比增加發(fā)光復(fù)合區(qū)面積，可有效改善芯片電流分布和發(fā)光亮度；同時(shí)圖形化的電流擴(kuò)展能有效增加焊盤在表面的粘附力，提高芯片的可靠性。
【專利說明】一種半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)光二極管的生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是發(fā)光二極管芯片的生產(chǎn)技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著外延技術(shù)進(jìn)步，半導(dǎo)體發(fā)光二極管的亮度逐年提升。芯片按功率可分大功率、中功率、小功率；大功率面臨著大尺寸芯片，但是5年前的大尺寸大功率亮度現(xiàn)在已經(jīng)可以用中尺寸的芯片來替代了，成本更低，依次過去中尺寸的中功率芯片可以用現(xiàn)有的小尺寸芯片來替代；同時(shí)用來生長外延層的氮化物半導(dǎo)體不屬于完美晶體，生長過程中因?qū)优c層的生長條件不同，晶體失配引入缺陷，缺陷密度約為IO9 cm_2?101(lCm_2，即使現(xiàn)有技術(shù)已采用PSS襯底，仍然達(dá)到IO5 cm-2以上的缺陷密度，所以越大尺寸的芯片越容易受到缺陷密度的影響，導(dǎo)致芯片可靠性降低，良率相對小尺寸更低。因此對于上游芯片制造來說，制作中、小尺寸芯片對外延片有更聞的利用率。
[0003]然而中小尺寸芯片因其發(fā)光區(qū)較少，也大大影響了中小尺寸向更高亮度的使用?，F(xiàn)有技術(shù)中兩個(gè)打線焊盤作為外接正極和負(fù)極處在芯片表面，一個(gè)焊盤大小尺寸都相當(dāng)直徑70?IOOum的圓面積；現(xiàn)有技術(shù)，刻蝕掉N焊盤區(qū)域的發(fā)光區(qū)來制作N焊盤，隨著芯片尺寸的縮小，焊盤損失芯片發(fā)光區(qū)的效應(yīng)更明顯，以典型的10milX23mil芯片為例，焊盤所占面積約為整體芯片面積的10%。
[0004]另外，現(xiàn)有焊盤生長在平的光滑面上的粘附性差，導(dǎo)致芯片在封裝體內(nèi)受冷熱交替后將焊盤拉開脫焊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)的芯片因發(fā)光區(qū)損失引起的亮度低和焊盤粘附性的問題，本發(fā)明提出一種發(fā)光二極管芯片結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明包括在長方形基板上依次設(shè)置的N型半導(dǎo)體層、發(fā)光復(fù)合層和P型半導(dǎo)體層，在P型半導(dǎo)體層的中部經(jīng)刻蝕裸露出的N型半導(dǎo)體層；長方形基板上的兩側(cè)的P型半導(dǎo)體層上分別設(shè)置P焊盤和N焊盤；在P焊盤和N焊盤區(qū)域外的P型半導(dǎo)體層上設(shè)置電流阻擋層，在電流阻擋層上設(shè)置電流擴(kuò)展層；
在與P焊盤和N焊盤對應(yīng)的P型半導(dǎo)體層上分別設(shè)置圖形化電流擴(kuò)展層，在圖形化電流擴(kuò)展層上分別設(shè)置電絕緣層；在P焊盤的背部、N焊盤的背部分別設(shè)置反射器；
在所述電流擴(kuò)展層上設(shè)置至少兩組圖形化的P擴(kuò)展電極，各P擴(kuò)展電極分別與P焊盤電連接；
N焊盤電連接有N擴(kuò)展電極，所述N擴(kuò)展電極布置且接觸在裸露出的N型半導(dǎo)體層上，P擴(kuò)展電極接觸在電流擴(kuò)展層上。
[0007]本發(fā)明的有益效果在于:N焊盤和P焊盤下分別設(shè)有對應(yīng)的圖形化電流擴(kuò)展層，在發(fā)光復(fù)合區(qū)都有電子復(fù)合發(fā)光，與現(xiàn)有技術(shù)相比增加發(fā)光復(fù)合區(qū)面積，可有效改善芯片電流分布和發(fā)光亮度；同時(shí)圖形化的電流擴(kuò)展能有效增加焊盤在表面的粘附力，提高芯片的可靠性。
[0008]為了提高焊盤在表面的粘附力，且不影響焊盤下方的半導(dǎo)體層載流子復(fù)合發(fā)光，本發(fā)明所述圖形化電流擴(kuò)展層為表面呈網(wǎng)點(diǎn)狀圓孔的電流擴(kuò)展層，所述圓孔的直徑小于IOum0
[0009]另外，所述長方形基板的窄邊小于300um，這樣能更有利于焊盤下方的半導(dǎo)體層復(fù)合后光子從側(cè)壁的溢出。
[0010]所述反射器為常規(guī)的介質(zhì)層，或鋁層，或鉬層。
[0011]所述電絕緣層為鋁的氮化物，或鋁的氧化物，或硅的氧化物，或硅的氮化物層。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為針對N電極的剖面層狀結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為針對P電極的剖面層狀結(jié)構(gòu)示意圖
圖3為針對圖形化的電流擴(kuò)展層(200a)和(200b)的俯視效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1、2、3所示:在窄邊L (如圖3所示)小于300um的長方形基板001上依次設(shè)置有N型半導(dǎo)體層002、發(fā)光復(fù)合層003和P型半導(dǎo)體層004，在P型半導(dǎo)體層004的中部經(jīng)刻蝕裸露出的N型半導(dǎo)體層002。長方形基板001上的兩側(cè)的P型半導(dǎo)體層004上分別設(shè)置有P焊盤IOla和N焊盤102a。
[0014]在與P焊盤IOla和N焊盤102a對應(yīng)的P型半導(dǎo)體層004上分別設(shè)置圖形化電流擴(kuò)展層200a和200b，并在圖形化電流擴(kuò)展層200a和200b上分別設(shè)置電絕緣層201。
[0015]在P焊盤IOla的背部、N焊盤102a的背部分別設(shè)置反射器211。
[0016]P焊盤IOla分別與兩組圖形化的P擴(kuò)展電極IOlb電連接，N焊盤102a電連接有N擴(kuò)展電極102b。N擴(kuò)展電極102b直接布置在裸露出的N型半導(dǎo)體層002上，P擴(kuò)展電極IOlb設(shè)置在電流擴(kuò)展層200上。
[0017]在P焊盤IOla和N焊盤102a布置區(qū)域以外的P型半導(dǎo)體層004上設(shè)置有電流阻擋層300，在電流阻擋層300上設(shè)置電流擴(kuò)展層200，兩組圖形化的P擴(kuò)展電極IOlb布置在電流擴(kuò)展層200上。
[0018]N焊盤102a下方的圖形化的電流擴(kuò)展層200b和P焊盤IOla下方的圖形化電流擴(kuò)展層200a的圖形化可利用光刻工藝制作。
[0019]反射器211可以采用常規(guī)的介質(zhì)層(如，Si02/Ti305)，或鋁層，或鉬層。
[0020]電絕緣層201為鋁的氮化物，或鋁的氧化物，或硅的氧化物，或硅的氮化物層。
[0021]電流擴(kuò)展層200a和200b為表面呈網(wǎng)點(diǎn)狀的電流擴(kuò)展層，相鄰網(wǎng)孔的間距小于IOum0
[0022]從圖3可見，如一種圓形的圖形化電流擴(kuò)展層200a和200b，其圖形為表面呈網(wǎng)點(diǎn)狀圓孔的電流擴(kuò)展層，圓孔的直徑小于lOum。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光二極管芯片，其特征在于包括在長方形基板上依次設(shè)置的N型半導(dǎo)體層、發(fā)光復(fù)合層和P型半導(dǎo)體層，在P型半導(dǎo)體層的中部經(jīng)刻蝕裸露出的N型半導(dǎo)體層；長方形基板上的兩側(cè)的P型半導(dǎo)體層上分別設(shè)置P焊盤和N焊盤；在P焊盤和N焊盤區(qū)域外的P型半導(dǎo)體層上設(shè)置電流阻擋層，在電流阻擋層上設(shè)置電流擴(kuò)展層； 在與P焊盤和N焊盤對應(yīng)的P型半導(dǎo)體層上分別設(shè)置圖形化電流擴(kuò)展層，在圖形化電流擴(kuò)展層上分別設(shè)置電絕緣層；在P焊盤的背部、N焊盤的背部分別設(shè)置反射器； 在所述電流擴(kuò)展層上設(shè)置至少兩組圖形化的P擴(kuò)展電極，各P擴(kuò)展電極分別與P焊盤電連接； N焊盤電連接有N擴(kuò)展電極，所述N擴(kuò)展電極布置且接觸在裸露出的N型半導(dǎo)體層上，P擴(kuò)展電極接觸在電流擴(kuò)展層上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)光二極管芯片，其特征在于所述圖形化電流擴(kuò)展層為表面呈網(wǎng)點(diǎn)狀圓孔的電流擴(kuò)展層，所述圓孔的直徑小于lOum。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)光二極管芯片，其特征在于所述長方形基板的窄邊小于300umo
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)光二極管芯片，其特征在于所述反射器為介質(zhì)層，或鋁層，或鉬層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)光二極管芯片，其特征在于所述電絕緣層為鋁的氮化物，或鋁的氧化物，或硅的氧化物，或硅的氮化物層。
【文檔編號】H01L33/14GK103618042SQ201310598862
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】金豫浙, 馮亞萍, 張溢, 李佳佳, 李志聰, 孫一軍, 王國宏 申請人:揚(yáng)州中科半導(dǎo)體照明有限公司