一種發(fā)光二極管芯片的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種發(fā)光二極管芯片，屬于半導體【技術領域】。芯片包括：襯底、第一半導體層、發(fā)光層、第二半導體層和透明導電層，芯片上設有凹槽，凹槽從透明導電層延伸至第一半導體層，凹槽內(nèi)設有用于將芯片分割成多個子芯片的隔離槽，隔離槽從第一半導體層延伸至襯底，芯片上還設有第一電極、第二電極和電氣連接結構，隔離槽內(nèi)鋪設有絕緣層，電氣連接結構鋪設在絕緣層之上，第一電極設于透明導電層上，第二電極設于凹槽的第一半導體層上，多個子芯片排成一列，且相鄰的兩個子芯片通過電氣連接結構連接。本實用新型通過上述方案，當芯片遭受到較大靜電時，相鄰的子芯片通過電氣連接結構將靜電釋放時產(chǎn)生的電流傳送過去，避免了芯片被靜電擊穿。
【專利說明】一種發(fā)光二極管芯片
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及半導體【技術領域】，特別涉及一種發(fā)光二極管芯片。
【背景技術】
[0002]發(fā)光二極管芯片是一種能夠?qū)㈦娔苻D化為可見光的固態(tài)的半導體器件，是目前最優(yōu)前景的新一代光源，廣泛應用于人們的日常生活中。發(fā)光二極管芯片包括襯底、生長在襯底上的外延層以及設于外延層上的電極，外延層一般包括依次層疊在襯底上的第一半導體層、發(fā)光層、第二半導體層和透明導電層。
[0003]現(xiàn)有的發(fā)光二極管芯片為了提高發(fā)光亮度，一般會增大芯片的面積，提高注入電流。但如果其p、n電極設計稍有不平衡，這樣的發(fā)光二極管芯片就會產(chǎn)生電流的叢聚效應，從而降低其發(fā)光效率和可靠性?，F(xiàn)有技術中，一般通過在發(fā)光二極管芯片上刻蝕用于將芯片分割成多個相互隔離的子芯片的隔離槽，該隔離槽刻蝕至芯片的襯底；隔離槽中填充有絕緣物質(zhì)，以形成絕緣層；絕緣層上面平滑鋪設有將各個子芯片連接起來的電氣連接結構，從而使電流均勻擴展，避免了電流的叢聚效應。
[0004]在實現(xiàn)本實用新型的過程中，設計人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術至少存在以下問題:
[0005]現(xiàn)有技術中，將芯片分割成多個相互隔離的子芯片，相鄰的子芯片之間的連接方式分為電氣連接和非電氣連接，非電氣連接的相鄰的子芯片之間通過隔離槽中填充的絕緣物質(zhì)和空氣絕緣，由于空氣的擊穿電場較低，當芯片遭受到較大的靜電時，非電氣連接的相鄰的子芯片之間的空氣很容易被擊穿，導致子芯片容易被靜電擊傷，大大降低了芯片的可靠性。
實用新型內(nèi)容
[0006]為了解決現(xiàn)有技術的問題，本實用新型實施例提供了一種發(fā)光二極管芯片。所述技術方案如下:
[0007]本實用新型實施例提供了一種發(fā)光二極管芯片，所述芯片包括:襯底、以及依次層疊在所述襯底上的第一半導體層、發(fā)光層、第二半導體層和透明導電層，所述芯片上設有凹槽，所述凹槽從所述透明導電層延伸至所述第一半導體層，所述凹槽內(nèi)設有用于將所述芯片分割成多個子芯片的隔離槽，所述隔離槽從所述第一半導體層延伸至所述襯底，所述芯片上還設有第一電極、第二電極和電氣連接結構，所述隔離槽內(nèi)鋪設有絕緣層，所述電氣連接結構鋪設在所述絕緣層之上，所述第一電極設于所述透明導電層上，所述第二電極設于所述凹槽的所述第一半導體層上，所述多個子芯片排成一列，且相鄰的兩個所述子芯片通過所述電氣連接結構連接。
[0008]優(yōu)選地，所述隔離槽的寬度為10?60 μ m。
[0009]進一步地，所述隔離槽的側壁與所述襯底的頂面之間的銳角為20°?60°。
[0010]優(yōu)選地，每個所述子芯片的發(fā)光區(qū)面積相同。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述第一電極和所述第二電極分布在所述芯片的對稱位置上。[0012]優(yōu)選地,所述絕緣層為二氧化娃絕緣層或者氮化娃絕緣層。
[0013]優(yōu)選地，相鄰的兩個所述子芯片中，一個子芯片的第一半導體層通過所述電氣連接結構與另一個子芯片的透明導電層連接。
[0014]優(yōu)選地，相鄰的兩個所述子芯片中，兩個所述子芯片的所述第一半導體層通過所述電氣連接結構連接，兩個所述子芯片的透明導電層通過所述電氣連接結構連接。
[0015]本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:通過將芯片分割成排成一列的子芯片，相鄰的子芯片通過電氣連接結構連接，當芯片遭受到較大的靜電時，相鄰的子芯片通過電氣連接結構可以將靜電釋放時產(chǎn)生的電流傳送過去，從而避免了相鄰的子芯片由于非電氣連接而被靜電擊穿，增加了芯片的抗靜電能力，提高了芯片的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本實用新型實施例提供的一種發(fā)光二極管芯片的俯視圖；
[0018]圖2是本實用新型實施例提供的一種發(fā)光二極管芯片的主視圖；
[0019]圖3是本實用新型實施例提供的一種正方形的發(fā)光二極管芯片的結構示意圖；
[0020]圖4是本實用新型實施例提供的一種長方形的發(fā)光二極管芯片的結構示意圖；
[0021]圖5是本實用新型實施例提供的又一種長方形的發(fā)光二極管芯片的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。
[0023]實施例
[0024]本實用新型實施例提供了一種發(fā)光二極管芯片，如圖1和圖2所示，該芯片包括襯底U、依次層疊在襯底11上的第一半導體層12、發(fā)光層13、第二半導體層14和透明導電層15,芯片上設有凹槽16,凹槽16從透明導電層15延伸至第一半導體層12,凹槽16內(nèi)設有用于將芯片分割成多個子芯片10的隔離槽161，隔離槽161從第一半導體層12延伸至襯底11，芯片上還設有第一電極17、第二電極18和電氣連接結構19，隔離槽161內(nèi)鋪設有絕緣層162,電氣連接結構19鋪設在絕緣層162之上,第一電極17設于透明導電層15上,第二電極18設于凹槽16的第一半導體層12上，多個子芯片10排成一列，且相鄰的兩個子芯片10通過電氣連接結構19連接。
[0025]優(yōu)選地，在本實施例中，隔離槽161的寬度為10?60μπι。隔離槽161太寬，則芯片的外延層利用率低；隔離槽161寬度較窄，則電氣連接結構19不好鋪設，容易斷線。通過限制隔離槽161的寬度，在保證芯片的外延層的利用率的基礎上，也便于電氣連接結構19的鋪設。
[0026]進一步地，隔離槽161的側壁與襯底的頂面之間的銳角為20°?60°。通過使隔離槽161的側壁與襯底11的頂面之間形成光滑的銳角為20°?60°，有利于隔離槽161內(nèi)后期透明導電層15的完全去除，防止了短路，提高了芯片的可靠性；增大了子芯片10側壁出光的面積，從而增加了芯片側面的出光效果，提高了芯片的光的提取效率和發(fā)光亮度。
[0027]優(yōu)選地，每個子芯片10的發(fā)光區(qū)面積相同。每個子芯片10的發(fā)光區(qū)面積相同，實現(xiàn)了電流密度一致，子芯片10的發(fā)光亮度和衰減幅度一致，提高了芯片的可靠性。
[0028]優(yōu)選地，第一電極17和第二電極18分布在芯片的對稱位置上。例如，第一電極17和第二電極18可以分布在芯片的對角上,也可以如圖1所不,4個子芯片10排成一列,第一電極17位于第一個子芯片10的中間,第二電極18位于最后一個子芯片10的中心。具體地，第一電極17為P電極，第二電極18為η電極。
[0029]具體地，可以通過在隔離槽161內(nèi)填充絕緣物質(zhì)實現(xiàn)鋪設絕緣層162。
[0030]優(yōu)選地，絕緣層162為二氧化硅絕緣層或者氮化硅絕緣層。
[0031]作為本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，相鄰的兩個子芯片10中，一個子芯片10的第一半導體層12通過電氣連接結構19與另一個子芯片10的透明導電層15連接，在這種實施方式中，各個子芯片10是串聯(lián)的。由于串聯(lián)可以分壓，則串聯(lián)的子芯片10構成的芯片具有較高的耐壓性，具有較強的抗靜電能力，用該芯片制成的發(fā)光二極管具有較高的電壓，可以降低燈具廠的電源成本，節(jié)約封裝廠人力、焊線、固晶、金線成本。具體地，電氣連接結構19可以通過鋪設金屬層實現(xiàn)，在本實施例中，金屬層的一端與一個子芯片10的第一半導體層12連接，金屬層的另一端與另一個子芯片10的透明導電層15連接。顯然地，在本實施例中，金屬層可以為單層結構，也可以包括多個子層，每個子層的一端與一個子芯片10的第一半導體層12連接，子層的另一端與另一個子芯片10的透明導電層15連接。
[0032]作為本實用新型的另一種實施方式，相鄰的兩個子芯片10中，兩個子芯片10的第一半導體層12通過電氣連接結構19連接，兩個子芯片10的透明導電層15通過電氣連接結構19連接，在這種實施方式中，各個子芯片是并聯(lián)的。具體地，電氣連接結構19可以通過鋪設金屬層實現(xiàn)，在本實施例中，相鄰的子芯片10之間要鋪設兩個金屬層，一個金屬層的兩端分別連接相鄰子芯片10的透明導電層15，另一個金屬層的兩端分別連接相鄰子芯片10的第一半導體層12。顯然地，在本實施例中，金屬層可以為單層結構，也可以包括多個子層。當金屬層的兩端分別連接相鄰子芯片10的透明導電層15時，則金屬層包括的多個子層，每個子層的兩端分別連接相鄰子芯片10的透明導電層15 ;當金屬層的兩端分別連接相鄰子芯片10的第一半導體層12時，則金屬層包括的多個子層，每個子層的兩端分別連接相鄰子芯片10的第一半導體層12。
[0033]顯然地，本實施例中提供的芯片可以做成不同長寬比的芯片，例如，如圖3所示，該圖中，芯片的長度:寬度=1:1，該芯片為正方形的芯片；又如圖4所示，該圖中，芯片的長度:寬度=2.5:1，該芯片為長方形的芯片；再如圖5所示，該圖中，芯片的長度:寬度=5:1，該芯片為長方形的芯片。
[0034]采用本實用新型實施例提供的芯片制作成的發(fā)光二極管具有靜電損傷保護功能，在由該發(fā)光二極管芯片制成的產(chǎn)品在生產(chǎn)流程中，或是由發(fā)光二極管芯片制成的終端在應用生命周期內(nèi)，芯片的靜電損傷保護功能有效降低由于發(fā)光二極管受環(huán)境或電路靜電損壞的幾率；本實用新型實施例提供的芯片結構簡單，可方便的與現(xiàn)有工藝技術集成而不會增加較多的制造成本。
[0035]本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:通過將芯片分割成排成一列的子芯片，相鄰的子芯片通過電氣連接結構連接，當芯片遭受到較大的靜電時，相鄰的子芯片通過電氣連接結構可以將靜電釋放時產(chǎn)生的電流傳送過去，從而避免了相鄰的子芯片由于非電氣連接而被靜電擊穿，增加了芯片的抗靜電能力，提高了芯片的可靠性。
[0036] 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種發(fā)光二極管芯片，所述芯片包括襯底、以及依次層疊在所述襯底上的第一半導體層、發(fā)光層、第二半導體層和透明導電層，所述芯片上設有凹槽，所述凹槽從所述透明導電層延伸至所述第一半導體層，所述凹槽內(nèi)設有用于將所述芯片分割成多個子芯片的隔離槽，所述隔離槽從所述第一半導體層延伸至所述襯底，所述芯片上還設有第一電極、第二電極和電氣連接結構，所述隔離槽內(nèi)鋪設有絕緣層，所述電氣連接結構鋪設在所述絕緣層之上，所述第一電極設于所述透明導電層上，所述第二電極設于所述凹槽的所述第一半導體層上，其特征在于，所述多個子芯片排成一列，且相鄰的兩個所述子芯片通過所述電氣連接結構連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的芯片，其特征在于，所述隔離槽的寬度為10?60μπι。
3.根據(jù)權利要求2所述的芯片，其特征在于，所述隔離槽的側壁與所述襯底的頂面之間的銳角為20°?60°。
4.根據(jù)權利要求1所述的芯片，其特征在于，每個所述子芯片的發(fā)光區(qū)面積相同。
5.根據(jù)權利要求1所述的芯片，其特征在于，所述第一電極和所述第二電極分布在所述芯片的對稱位置上。
6.根據(jù)權利要求1所述的芯片，其特征在于，所述絕緣層為二氧化硅絕緣層或者氮化娃絕緣層。
7.根據(jù)權利要求1至6任一項所述的芯片，其特征在于，相鄰的兩個所述子芯片中，一個子芯片的第一半導體層通過所述電氣連接結構與另一個子芯片的透明導電層連接。
8.根據(jù)權利要求1至6任一項所述的芯片，其特征在于，相鄰的兩個所述子芯片中，兩個所述子芯片的所述第一半導體層通過所述電氣連接結構連接，兩個所述子芯片的透明導電層通過所述電氣連接結構連接。
【文檔編號】H01L25/075GK203503653SQ201320613260
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權日:2013年9月29日
【發(fā)明者】程素芬, 徐瑾, 王江波 申請人:華燦光電股份有限公司