[发明专利]倒装高压LED芯片的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED芯片的制作工艺领域，特别涉及一种倒装高压LED芯片的制备方法。

背景技术

作为节能领域的支柱产业，LED行业从发展之初就受到政府的大力扶持。随着投资LED行业产能的不断增加，LED芯片的需求呈现出饱和趋势，导致市场对处于LED行业上游领域芯片成本要求越来越高。为了适应市场的需求，高良率、低成本、高光效成为LED芯片研发的重点。

传统的蓝宝石衬底GaN芯片结构，P、N电极刚好位于芯片的出光面，在这种结构中，小部分p-GaN层和“发光”层被刻蚀，以便与下面的n-GaN层形成电接触；光从最上面的p-GaN层取出。p-GaN层有限的电导率要求在p-GaN层表面再沉淀一层电流扩散的导电层，这个电流扩散层会吸收部分光，从而降低芯片的出光效率；为了减少发射光的吸收，电流扩展层的厚度应减少到几百纳米，厚度的减少反过来又限制了电流扩散层在p-GaN层表面均匀和可靠地扩散大电流的能力。因此这种p型接触结构制约了LED芯片的工作功率，同时pn结的热量通过蓝宝石衬底导出去，导热路径较长，且蓝宝石的热导系数较金属低(为35W/mK)，因此，这种结构的LED芯片热阻会较大；此外，这种结构的p电极和引线也会挡住部分光线，所以，这种正装LED芯片的器件功率、出光效率和热性能均不可能是最优的。

分立LED芯片是传统LED芯片结构，是在大电流低电压下工作，为提升使用电压，一般采用集成封装结构，即多颗芯片串并联。目前国内企业生产的LED照明芯片多采用分立LED，芯片光效较低(100～120lm/W)。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种倒装高压LED芯片的制备方法，制备出的倒装高压LED芯片内部无金线互联，封装良率高，便于实现高电压及不同电压组合，相对于正装LED芯片的电源转换效率有较大的提升。

技术方案：本发明提供了一种倒装高压LED芯片的制备方法，包括以下步骤：S1：提供具有n个芯片单元区域A1、A2······An的透光衬底，一个所述倒装高压LED芯片A由m个所述芯片单元区域A1、A2······Am首尾串联而成，其中，n≥2，2≤m≤n；S2：在所述透光衬底上生长外延层；S3：在各所述芯片单元区域上同时刻蚀出隔离沟槽和N电极沟槽以形成Mesa平台；S4：在各所述Mesa平台的上表面形成欧姆接触层；S5：在各所述欧姆接触层上表面形成反射层；S6：刻蚀所述隔离沟槽至其底部暴露所述透光衬底的上表面以形成隔离道；S7：在所述反射层、所述隔离道和所述N电极沟槽上形成第一隔离层；S8：图形化所述第一隔离层，以在每个所述N电极沟槽正上方形成第一N导电通道、在每个所述Mesa平台正上方形成第一P导电通道；S9：制作能够分别将各所述A中的A1、A2······Am首尾串联的连接层；S10：在所述连接层、所述第一隔离层上形成第二隔离层；S11：图形化所述第二隔离层以在各所述A中A1的第一P导电通道正上方形成第二P导电通道、在各所述A中Am的第一N导电通道正上方形成第二N导电通道；S12：制作分别覆盖各所述第二P导电通道和各所述第二N导电通道的P焊垫和N焊垫；S13：将各所述A制作成chip。

优选地，所述外延层自下而上依次为缓冲层Buffer、N型半导体层N-GaN、发光层MQW和P型半导体层P-GaN。

优选地，在所述S3中，所述隔离沟槽位于各所述芯片单元区域的边缘四周，所述N电极沟槽位于各所述芯片单元区域的N电极位置，每个所述芯片单元区域中除所述隔离沟槽和所述N电极沟槽以外的区域为所述Mesa平台，相邻两个所述芯片单元区域中的所述Mesa平台之间由所述隔离沟槽隔开。

优选地，所述隔离沟槽和所述N电极沟槽的底部均位于所述N-GaN的上下表面之间。

优选地，在所述S4中，各所述欧姆接触层的边缘至对应的各所述Mesa平台的边缘具有预设间距。

优选地，在所述S9中，所述连接层覆盖各所述第一P导电通道和各所述第一N导电通道，且所述连接层与各所述A的边缘由所述第一隔离层隔开，在各所述A的每个所述芯片单元区域中，所述连接层由所述第一隔离层隔开，在各所述A的相邻两个所述芯片单元区域中，所述连接层连续。

优选地，在所述S12中，在各所述A中，所述P焊垫与所述N焊垫之间以及二者与该A的边缘之间均通过所述第二隔离层隔开。

优选地，在所述S13中，包含以下子步骤：S13-1：对所述透光衬底进行研磨抛光；S13-2：激光划裂所述经过研磨抛光后的透光衬底，以将各所述A分割成chip。