[发明专利]一种发光二极管芯片及其制造方法

权利要求书

1.一种发光二极管芯片，其结构包括：砷化镓衬底(100)、发光外延层(200)、第一电极(301)和第二电极(302)；其特征在于砷化镓衬底(100)存在一个填充区域(101)，填充区域(101)处在芯片侧面边缘位置，环绕砷化镓衬底(100)四周，该区域上部与发光外延层(200)接触，纵向高度为砷化镓衬底(100)高度的15％-100％，横向宽度为芯片总宽度的10％-35％，且填充区域内填充有透明介电物质。

2.如权利要求1中所述的一种发光二极管芯片，其特征在于填充区域(101)横向宽度为芯片总宽度的20％-35％。

3.如权利要求1中所述的一种发光二极管芯片，其特征在于填充区域(101)纵向高度为砷化镓衬底(100)高度的100％，横向宽度为芯片总宽度的35％。

4.如权利要求1中所述的一种发光二极管芯片，其特征在于透明介电材料是二氧化硅、氮化硅、BCB(苯并环丁烯)、环氧树脂、硅胶或石蜡。

5.如权利要求4中所述的发光二极管芯片，其特征在于透明介电材料为环氧树脂。

6.如权利要求1中所述的发光二极管芯片，其特征在于发光外延层(200)结构自下而上为量子阱发光层(203)、P型半导体窗口层(205)。

7.如权利要求6中所述的发光二极管芯片，其特征在于量子阱发光层(203)下方有一层N型限制层(202)，量子阱发光层(203)上方有一层P型限制层(204)。

8.如权利要求7中所述的发光二极管芯片，其特征在于N型限制层(202)下方有一层N型电流扩展层(206)。

9.一种发光二极管芯片的制造方法，具体步骤如下：

a)提供一砷化镓衬底(100)；

b)在砷化镓衬底(100)上生长发光外延层(200)并在上表面制造第一电极(301)；

c)采用研磨工艺降低砷化镓衬底(100)厚度；

d)形成第二电极(302)于研磨后的砷化镓衬底(100)表面；

e)使用粘结材料(401)，将第二电极(302)与临时基板(400)牢固粘结；

f)使用切割设备从P型半导体窗口层(205)一侧对外延片进行切割，将整个发光二极管外延片切割成芯片尺寸大小的单元；

g)在腐蚀性药水中将切割槽侧壁暴露出的砷化镓衬底部分移除，移除的砷化镓衬底的横向宽度为芯片尺寸的10％-35％，形成填充区域(101)；

h)使用透明介电材料对形成的填充区域(101)进行填充；

i)将临时基板(400)与第二电极(302)分离开；

j)使用切割设备将发光二极管芯片每个单元彼此分离；

步骤f中，所述的芯片尺寸为设计生产的最终芯片的尺寸，按照所需芯片的尺寸将整个外延片进行切割成大量微小单元；同时根据所要构造的填充区域的纵向横向尺寸具体设定切割深度；

步骤g所述腐蚀性药水为氨水-双氧水-无离子水腐蚀液或次氯酸钠腐蚀液；氨水-双氧水-无离子水腐蚀液中氨水、双氧水与无离子水的体积配比为1∶2～5∶1；次氯酸钠腐蚀液中次氯酸钠溶液与水的体积配比为1∶15～20；其中：氨水浓度为28～30％；双氧水的浓度为30～32％；次氯酸钠溶液的浓度为5～7％。

10.如权利要求9所述的一种发光二极管芯片的制造方法，其特征在于步骤(g)采用的临时基板(400)是硬性塑料膜、玻璃片、石英玻璃片、硅片、氧化铝基板或金属板。

11.如权利要求9所述的一种发光二极管芯片的制造方法，其特征在于步骤(e)中采用的粘结材料(401)是胶层、胶带、光刻胶、环氧树脂、硅胶、或石蜡。

12.如权利要求9所述的一种发光二极管芯片的制造方法，其特征在于步骤(e)中使用硬性塑料胶带粘在第二电极(302)表面。

13.如权利要求9所述的一种发光二极管芯片的制造方法，其特征在于步骤(g)中，移除砷化镓衬底的横向宽度为芯片尺寸的20％-35％。

14.如权利要求9所述的一种发光二极管芯片的制造方法，其特征在于步骤(g)中，移除砷化镓衬底的横向宽度为芯片尺寸的35％。