[发明专利]一种并联结构的集成LED芯片及其生产方法

权利要求书

1.一种并联结构的集成LED芯片，其特征在于在同一蓝宝石透明衬底上通过粘合层粘合有若干网格状排列的芯粒，同一行的各个芯粒的P极相互电连接，并在各行芯粒的一端设置P焊线连接位点，同一列的各个芯粒的N极相互电连接，并在各列芯粒的一端设置N焊线连接位点。

2.一种如权利要求1所述并联结构的集成LED芯片的生产方法，其特征在于包括以下步骤：

1）在外延片P型面上制备至少两行P面金属连接电极：

在临时衬底GaAs上制作形成外延片；

在外延片的P型面上沉积SiO₂层，再在SiO₂层上腐蚀出通孔；采用电子束蒸镀方法，在SiO₂层及其通孔中填充入图形为至少两行的金属层，以使金属布满整个外延片P型面层外表面，形成欧姆连接层和反射层；然后采用化学蚀刻的办法，制作出至少两行P面金属连接电极；

在P面金属连接电极的外延层表面涂覆苯并环丁烯；

2）在表面洁净的蓝宝石衬底表面涂覆苯并环丁烯；

3）将涂覆苯并环丁烯的外延片与蓝宝石衬底键合在一起；

4）将外延片一侧的临时衬底GaAs去除；

5）利用电感耦合等离子蚀刻技术，在位于蓝宝石衬底上的各行的外延片上分别制出隔离槽，使仅在同一行的各个芯粒的P面相互金属连接，且在同一行的各个芯粒的N面彼此隔离；

6）在外延片上面，采用旋涂方法涂覆聚酰亚胺层，然后在聚酰亚胺层上面涂覆光刻胶，再将半制品曝光、显影、冲水后，用KOH水溶液对聚酰亚胺层进行腐蚀，使得聚酰亚胺只存在位于每行芯粒的之间的隔离槽内并且填满隔离槽；再将涂覆聚酰亚胺层的外延片经120℃～230℃固化后降温；

7）采用负性光刻胶制作出N面电极图形，采用电子束蒸镀方法填充入金属层；然后制作出N面金属连接电极。

3.根据权利要求2所述并联结构的集成LED芯片的生产方法，其特征在于在所述步骤1）中，以4000转/min的速度将粘度为1800～2000cp的苯并环丁烯涂覆在P面金属连接电极的外延层表面，涂覆的苯并环丁烯厚度为0.5μm。

4.根据权利要求2所述并联结构的集成LED芯片的生产方法，其特征在于在所述步骤2）中，以3000转/min的速度将粘度为1800～2000cp的苯并环丁烯涂覆在蓝宝石衬底上，涂覆的苯并环丁烯厚度为0.5μm。

5.根据权利要求2所述并联结构的集成LED芯片的生产方法，其特征在于在所述步骤3）中，所述键合的压力条件为300kg/m²，温度为200℃，压力作用时间为1h。

6.根据权利要求2所述并联结构的集成LED芯片的生产方法，其特征在于在所述步骤6）中，在聚酰亚胺层上以5000转/min的速度涂覆光刻胶；在显影时，使用质量百分比为3.5%的KOH水溶液、在20～25℃环境温度下显影45s的显影；腐蚀用的KOH水溶液的质量百分比为的3%。

7.根据权利要求2所述并联结构的集成LED芯片的生产方法，其特征在于在所述步骤6）中，所述固化是：先在温度为120℃的环境下烘烤1小时，然后将温度均匀地提升到150℃后，恒温再烘烤1小时，再将温度提升到230℃并保持一个小时后降温；所述降温的过程分为两个阶段，第一阶段，在一个小时内，将温度由230℃降低到150℃，第二阶段，用一个小时，将温度由150℃降低到初始的120℃。

8.根据权利要求2或3或4或5或6或7所述并联结构的集成LED芯片的生产方法，其特征在于在所述步骤1）中，金属层分两次蒸镀三层金属，先蒸镀厚度500?的底金，然后蒸镀厚度为1000?的金属AuZn层，最后再蒸镀厚度为5500～6000?的金属Au层。

9.根据权利要求2或3或4或5或6或7所述并联结构的集成LED芯片的生产方法，其特征在于在所述步骤4）中，所述碱性腐蚀液由NH₄OH、H₂O₂和H₂O按体积比为1：5：5的比例混合制成。

10.根据权利要求2或3或4或5或6或7所述并联结构的集成LED芯片的生产方法，其特征在于在所述步骤7）中，N电极材料采用AuGe/Au/Al/Au制成，厚度分别为1500 ?、1000 ?、60000 ?、和500 ?。