[发明专利]一种正装结构的LED芯片及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED芯片制作技术领域，特别涉及一种正装结构的LED芯片及其制作方法。

背景技术

LED芯片主要分为三种结构：倒装结构、正装结构和垂直结构，如图1所示，该LED芯片的P电极和N电极位于衬底的同一侧平面上，属于正装结构。正装结构LED芯片一般以蓝宝石作为衬底，并依次在衬底上生长缓冲层、N型层、多量子阱和P型层，由于N型层被多量子阱和P型层覆盖，所以需要去除覆盖在N型层上的多量子阱和P型层，分别在露出的P型层和N型层上生长出相应的P电极和N电极，这样就形成了一个在高台阶的P型层，在低台阶的N型层。再分别给两个台阶生长出P电极和N电极，通电正向导通使LED发光。

数码管用的芯片总体各项良率要求高，绝不允许有死灯现象，在其焊线的过程中，如果N电极焊点过大，容易接触到芯片的台阶，即 PN结(量子阱)，从而容易漏电；亦或打偏打到台阶，也会漏电死灯。如何有效的解决此问题，一直是芯片生产的重点。

一直以来，电极的高度基本在1um左右厚，而台阶高度一般为 1.4um左右，N电极高度低于台阶，打线时精度不够的情况下，焊点极易接触到台阶上的PN结，随后漏电死灯。为解决这一问题，通常会把电极做的比台阶高，但是电极的成分是Au，成本增加很多，得不偿失。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种可以节约成本并且可以避免正装结构LED芯片N电极上的焊点接触到台阶PN节发生短路的正装结构的LED芯片及其制作方法。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一种正装结构的LED芯片，包括衬底，所述衬底上表面设置有外延层，所述外延层包括由下至上依次设置的缓冲层、N型GaN层、多量子阱层和P型GaN层，所述P型GaN上设置有ITO导电层，在ITO 导电层上设置有导电金属作为P电极；所述外延层通过刻蚀P型GaN 层到达N型GaN层形成低台阶，所述低台阶上保留有一凸起的GaN小岛，GaN小岛上设置有N电极。

进一步，所述GaN小岛上端窄下端宽，侧面为一斜面。

进一步，所述斜面的坡度范围为72°±5°。

进一步，所述N电极完全覆盖GaN小岛。

进一步，所述GaN小岛的高度与P型GaN层的上表面高度相同。

进一步，所述N电极的上表面与P电极的上表面持平。

进一步，还公开了一种所述正装结构的LED芯片的制作方法，包括以下步骤，

S1：外延表面清洗，蒸镀ITO导电层，做MESA光刻，做出GaN 小岛图形；

S2：ICP蚀刻，之后ITO光刻，合金，生长二氧化硅；

S3：做PAD光刻，露出电极区域，镀膜做电极，反剥离，退火，芯片制作完成。

进一步，所述步骤S1，在做MESA光刻时，增加曝光，使线条变粗，这样斜面的坡度会变小，电极粘附性稳定性增加，斜面坡度为 72°±5°。

进一步，所述步骤S2，在做ITO光刻时将GaN小岛上表面的ITO 导电层全部腐蚀掉。

进一步，所述步骤S2，做电极时N电极的上表面与P电极的上表面持平，且至少高出ITO导电层1um，保证焊线可靠性。

本发明的有益效果是：本发明采用的一种正装结构的LED芯片及其实现方法，通过保留低台阶上的P型GaN层和多量子阱层，获得一个凸起的GaN小岛，电极就会高出台阶许多，在不增加电极耗料的情况下，避免了N电极打线接触高台阶PN结导致漏电的问题；同时在 N电极区域做一个GaN小岛，小岛高度跟台阶一样高，再在此基础上做电极，使得P电极和N电极可以采用同一技术制备，提高了焊线效率和良率，芯片可靠性大幅度提升。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

图1是本发明一种正装结构的LED芯片结构的俯视图；

图2是本发明一种正装结构的LED芯片结构的侧面示意图；

图中，1－N型GaN层、2－多量子阱层、3－P型GaN层、4－ITO导电层、5－P电极、6－N电极、7－GaN小岛、8－缓冲层、9衬底。

具体实施方式

参照图2，本发明的一种正装结构的LED芯片，