[发明专利]一种高压发光二极管芯片及其制作方法

说明书

本发明公开了一种高压发光二极管芯片及其制作方法，属于半导体技术领域。方法包括：在衬底上依次生长N型半导体层、有源层和P型半导体层；在P型半导体层上开设延伸至N型半导体层的第一凹槽；在N型半导体层上开设延伸至衬底的第二凹槽；在第二凹槽内、以及第二凹槽周围的N型半导体层和P型半导体层上铺设绝缘层；在绝缘层上沉积氧化硼硅并加热软化，形成台阶舒缓层，台阶舒缓层的上表面的连接端面与下水平端面之间的夹角为钝角；在台阶舒缓层上设置连接电极，连接电极的一端延伸至N型半导体层上，连接电极的另一端延伸至P型半导体层上，并在N型半导体层上设置N型电极，P型半导体层上设置P型电极。本发明通过可以提高芯片的可靠性。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种高压发光二极管芯片及其制作方法。

背景技术

发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)作为高效和绿色环保的新一代固态照明光源，自20世纪90年代氮化镓(GaN)基LED由日本科学家开发成功以来，其工艺技术不断进步，发光亮度不断提高，应用领域越来越广。LED具有低电压、低功耗、体积小、重量轻、寿命长、高可靠性等优点，正在迅速而广泛地应用在交通信号灯、汽车内外灯、城市景观照明、手机背光源、户外全彩显示屏等领域。尤其是在照明领域，LED占据了60％以上的市场。高压LED芯片由多颗LED单芯片串联而成，连接引线在芯片的制作过中一体成型，特别适合希望减少LED元器件周围引线的LED照明。

现有高压LED芯片的制作过程包括：在衬底上依次生长N型半导体层、有源层和P型半导体层；在P型半导体层上开设延伸至N型半导体层的第一凹槽；在第一凹槽内的N型半导体层上开设延伸至衬底的第二凹槽；在第二凹槽内以及第二凹槽周围的N型半导体层和P型半导体层上铺设绝缘层；在绝缘层上设置连接电极，连接电极的一端延伸至第二凹槽周围的N型半导体层上，连接电极的另一端延伸至第二凹槽周围的P型半导体层上，并在未设置连接电极的N型半导体层上设置N型电极，未设置连接电极的P型半导体层上设置P型电极。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

第二凹槽的侧面与底面垂直，使得绝缘层的上表面包括上水平端面、下水平端面、以及连接上水平端面和下水平端面的垂直端面。在绝缘层的垂直端面上设置连接电极时，形成电极的金属颗粒的轰击效果很差(速度接近于0)，不容易粘附在绝缘层上，导致垂直端面上连接电极的厚度只有水平端面上连接电极的厚度的30％。在高压LED芯片长时间工作的过程中，连接电极较薄的部分在冷热冲击和电子迁移的影响下很容易断开，造成高压LED芯片的可靠性较低。

发明内容

本发明实施例提供了一种高压发光二极管芯片及其制作方法，能够解决现有技术垂直端面上连接电极由于太薄而容易断裂，影响高压LED芯片的可靠性的问题。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种高压发光二极管芯片的制作方法，所述制作方法包括：

在衬底上依次生长N型半导体层、有源层和P型半导体层；

在所述P型半导体层上开设延伸至所述N型半导体层的第一凹槽；

在所述第一凹槽内的N型半导体层上开设延伸至所述衬底的第二凹槽；

在所述第二凹槽内、以及所述第二凹槽周围的N型半导体层和P型半导体层上铺设绝缘层；

在所述绝缘层上沉积氧化硼硅并加热软化，形成台阶舒缓层，所述台阶舒缓层的上表面包括上水平端面、下水平端面、以及所述上水平端面和所述下水平端面的连接端面，所述连接端面与所述下水平端面之间的夹角为钝角；

在所述台阶舒缓层上设置连接电极，所述连接电极的一端延伸至所述台阶舒缓层周围的N型半导体层上，所述连接电极的另一端延伸至所述台阶舒缓层周围的P型半导体层上，并在未设置所述连接电极的N型半导体层上设置N型电极，未设置所述连接电极的P型半导体层上设置P型电极。