[发明专利]一种具有双绝缘层的发光二极管阵列及其生产方法

摘要

一种具有双绝缘层的发光二极管阵列及其生产方法，涉及发光二极管芯片的生产技术领域。本发明以阵列将各发光单元布置在同一透明基板上，相邻的发光单元通过金属导电层使微晶粒实现串并联，大大简化了芯片模组中的固晶、键合数量，提升了封装产品良率，降低了封装成本；本发明采用在隔离深槽内设置两层透明绝缘层的方式，能够得到性能稳定、可靠性高、适合大规模量产的发光二极管阵列。

主权项

一种发光二极管芯片阵列的生产方法，在同一透明基板同一侧间隔地阵列式设置至少两个由N型半导体层、有源层、P型半导体层、电流阻挡层和透明导电层组成的发光单元，各发光单元的N型半导体层设置在透明基板上，有源层设置在N型半导体层上，P型半导体层设置在有源层上，电流阻挡层设置在部分P型半导体层上，在部分P型半导体层和电流阻挡层上设置透明导电层；相邻的两个发光单元之间设置隔离深槽，在相邻的两个发光单元中的一个发光单元的N型半导体层和另一个发光单元的透明导电层之间设置金属导电层；在阵列中一个发光单元的N型半导体层上设置N焊线电极，另一个发光单元的透明导电层上设置P焊线电极；在隔离深槽的底部和侧壁设置内、外两层透明绝缘层；在隔离深槽底部和侧壁的内层透明绝缘层材料为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的任意一种，在隔离深槽底部和侧壁的外层透明绝缘层材料为氧化铝、氮化铝、氧化钛中的任意一种；包括以下步骤：1）在透明基板的上表面依次生长N型半导体层、有源层和P型半导体层；2）在透明基板上刻蚀形成阵列布置的至少两个独立的发光单元：刻蚀去除部分区域的P型半导体层和有源层，以及部分N型半导体层，裸露N型半导体层；再刻蚀去除部分区域的N型半导体层，暴露出透明基板，以使相邻的发光单元之间形成隔离深槽；3）在刻蚀形成具有独立的发光单元的透明基板的上表面用等离子增强化学气相的方式沉积氧化硅或氮化硅或氮氧化硅薄膜；4）采用光刻的方式在氧化硅或氮化硅或氮氧化硅薄膜表面制作掩膜后，利用化学腐蚀或者感应耦合等离子体刻蚀方法保留隔离深槽内部、隔离深槽侧壁和隔离深槽边缘的所述氧化硅或氮化硅或氮氧化硅薄膜，以形成第一绝缘层，并保留位于阵列发光单元P焊线电极及叉指区域的氧化硅或氮化硅或氮氧化硅薄膜，作为电流阻挡层；5）采用光刻的方式在表面制作掩膜并采用电子束蒸镀，或者等离子体辅助电子束蒸镀氧化铝或氮化铝或氧化钛；6）使用剥离的方式仅保留隔离深槽内部、隔离深槽侧壁和隔离深槽边缘的氧化铝或氮化铝或氧化钛，以形成第二绝缘层；7）在各独立的发光单元的P型半导体层表面和电流阻挡层表面形成透明导电层；8）采用光刻的方式在表面制作掩膜并采用电子束蒸镀的方式沉积金属层，使沉积的金属层覆盖在隔离深槽内部、隔离深槽侧壁和隔离深槽边缘；9）经剥离后保留位于第二绝缘层上方以及相邻的发光单元的N型半导体层和透明导电层之间的金属层，作为相邻发光单元的金属连接桥；保留位于阵列中一个发光单元的电流阻挡层区域的金属层，作为P焊接电极，保留其余发光单元的电流阻挡层上方的金属作为P型接触；保留位于阵列中另一个发光单元的N型半导体层的金属层，作为N焊接电极，保留其余发光单元的N型半导体层的金属层作为N型接触。