[发明专利]高压倒装LED芯片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种高压倒装LED芯片及其制造方法。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)是一种半导体发光器件，由镓(Ga)与砷(As)、磷(P)、氮(N)、铟(In)的化合物组成，利用半导体PN结电致发光原理制成。发光二极管具有能耗低、体积小、寿命长、稳定性好、响应快和发光波长稳定等光电性能特点，目前已经在照明、家电、显示屏和指示灯等领域有广泛的应用。LED芯片以其亮度高、低功耗、寿命长、启动快，功率小、无频闪及不容易产生视视觉疲劳等优点，成为新一代光源首选。

随着行业的不断发展，LED芯片在追逐更高光效、更高功率和更高可靠性的方向一步步迈进。而在LED芯片应用端，主要占据市场的依旧为小功率和中功率LED芯片，大功率LED芯片由于良率问题只有少数公司涉足。

近年来许多新型LED芯片出现在公众视野内，其中高压(High Voltage，HV)LED芯片和倒装芯片(Flip Chip)均引起了广泛的关注。高压LED芯片将传统的大颗低压LED芯片分隔成多个发光单元之后串联而成。高压LED芯片所需要的驱动电流远低于大颗低压LED芯片，有着封装成本低、驱动电源效率高和线路损耗低等优势。倒装芯片优势在于无线焊接和散热好。

目前，高压LED电极互联是影响芯片良率的关键，而倒装芯片封装良率是影响芯片的关键。更多有关高压倒装LED芯片及其制造方法的内容请参考公开号为CN104134744A的中国发明专利申请。公开号为CN103022334A(申请号201210564002.4)的中国发明专利申请介绍了另一种高压倒装LED芯片。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种高压倒装LED芯片及其制造方法，以提高高压倒装LED芯片的结构性能和封装良率。

为解决上述问题，本发明提供一种高压倒装LED芯片的制造方法，包括：

提供衬底，所述衬底具有两个以上的芯片单元区域；

在所述衬底上沉积外延叠层，所述外延叠层包括第一半导体层、量子阱层和第二半导体层；

刻蚀所述外延叠层，直至在每个所述芯片单元区域形成至少一个第一沟槽，所述第一沟槽底部暴露所述第一半导体层，每个所述芯片单元区域剩余的所述外延叠层保留为Mesa平台；

在所述Mesa平台上形成第一电极，相邻所述芯片单元区域的所述第一电极之间具有第二沟槽；

形成第一绝缘层，所述第一绝缘层覆盖所述Mesa平台和第一电极，同时所述第一绝缘层填充所述第二沟槽并部分填充所述第一沟槽，剩余所述第一沟槽保留为第三沟槽；

刻蚀所述第一绝缘层，直至形成暴露所述第一电极表面的至少一个第四沟槽；

形成互联电极，所述互联电极填充所述第三沟槽和第四沟槽，相邻所述互联电极之间具有第五沟槽，相邻所述芯片单元区域之间，所述互联电极串联其中一个所述芯片单元区域的所述第一电极和另一个所述芯片单元区域的所述第一半导体层。

可选的，设置位于第一侧边的所述互联电极电连接位于第一侧边芯片单元区域的所述第一半导体层，或者设置位于第二侧边的所述互联电极电连接位于第二侧边芯片单元区域的所述第一半导体层。

可选的，所述制造方法还包括：

形成第二绝缘层覆盖所述互联电极并填充所述第五沟槽；

在所述第二绝缘层形成第六沟槽，所述第六沟槽暴露其中一个所述互联电极，所述第六沟槽暴露位于第一侧边的所述互联电极，或者暴露位于第二侧边的所述互联电极；

形成第二电极，所述第二电极覆盖所述第二绝缘层并填充所述第六沟槽。

可选的，所述制造方法还包括：

在所述第二电极上形成导电基板；

将所述外延叠层与所述衬底分离以暴露所述第一半导体层的出光面；

刻蚀所述第一半导体层直至形成第七沟槽，位于不同所述芯片单元区域的所述第一半导体层、量子阱层和第二半导体层被所述第七沟槽绝缘分隔；

刻蚀所述第一半导体层直至形成第八沟槽；

当所述第六沟槽暴露位于所述第一侧边的所述互联电极，且位于所述第一侧边的所述互联电极电连接位于所述第一侧边芯片单元区域的所述第一半导体层时，所述第八沟槽暴露位于所述第二侧边的所述第一电极；

当所述第六沟槽暴露位于所述第一侧边的所述互联电极，且位于所述第一侧边的所述互联电极电连接位于所述第一侧边芯片单元区域的第一电极时，所述第八沟槽暴露位于所述第二侧边的所述互联电极；