[发明专利]一种无台阶电极结构的CSP芯片及其制造方法

说明书

一种无台阶电极结构的CSP芯片及其制造方法，涉及发芯片的生产技术领域。在外延片的In‑GaN欧姆接触层表面通过旋涂正性光刻胶、光、显影做出掩膜图形，再在芯片外周蚀刻形成裸露出环形的N‑GaN限制层台阶面和中心槽；在中心槽内和台阶面上沉积SiO₂，经蚀刻形成SiO₂介质膜层和SiO₂导电孔层；再在台阶面外表面和SiO₂导电孔层外表面蒸镀银镜层，并在银镜层外表面蒸镀金属Sn层。通过该工艺可直接加热Sn层，方便地将芯片封装到封装支架的对应贴片上，不需要银胶作为粘粘剂，免去点银胶的繁琐工艺，避免了银胶层发生爬胶和银胶老化开裂的风险。

技术领域

本发明涉及发光二极管，特别是芯片的生产技术领域。

背景技术

现有的CSP（芯片级封装）芯片制作工艺是：在衬底上依次形成N型层、P型层和DBR（布拉格反射镜）层，然后自DBR（布拉格反射镜）层向下开槽至N型层，再在P面和N面上同时蒸镀金属，以形成P电极和N电极。后续的封装工艺是：在封装支架上先涂布银胶，通过银胶层把芯片的P电极和N电极粘结在位于碗杯中的封装支架的两个位于同一平面的贴片表面。由于上述制作工艺形成的芯片的P电极和N电极的外表面不在同一水平面上，因此常常会存在以下缺陷：

1、封装时存在芯片倾倒、固晶不正的风险。

2、银胶层的涂布量需要进行严格的掌控，涂布量过多就会导致银胶爬胶而覆盖到外延层上导致漏电等风险，而涂布量过少就会导致粘粘效果不好的状况。

3、由于P电极和N电极距离较远，且P电极并未整面覆盖外延层，因此导致电流无法均匀地覆盖整个界面，所以在两端通上电流时会出现电流分布均匀性差的状况。

4、由于需要将P电极制作于DBR（布拉格反射镜）层上，除了增加了蒸镀DBR（布拉格反射镜）工艺的复杂性以外，在DBR（布拉格反射镜）层的反射光的角度太小，只要光穿透DBR（布拉格反射镜）层到达P电极就会被电极吸收掉，致使电极吸光的缺点。

发明内容

本发明目的是提出一种方便封装、可避免发生爬胶和银胶老化开裂的无台阶电极结构的CSP芯片。

本发明包括依次设置在衬底同一侧的N型层、多量子阱层、P型层和欧姆接触层，其特征在于在芯片的外周、于N型层表面设置环形N型层台阶面，在所述环形N型层台阶面上设置环形第一银镜层，在所述环形第一银镜层表面设置环形第一金属锡层，在所述环形第一银镜层与多量子阱层、P型层、欧姆接触层之间设置SiO₂介质膜层，在所述环形第一金属锡层与多量子阱层、P型层、欧姆接触层之间设置SiO₂介质膜层；在所述环形第一金属锡层内侧设置第二金属锡层，所述第二金属锡层与所述环形第一金属锡层之间设置间隔，所述第二金属锡层依次通过第二银镜层和SiO₂导电孔层与N型层连接。

本发明采用与N型层连接的环形第一银镜层替代N电极，采用与P型层连接的第二银镜层替代P电极，本发明的结构优点为：

1、N电极呈环形，而相对于支架贴片的N电极在同一水平面上，保证了固晶平整，杜绝了封装时芯片倾倒的状况。

2、采用可导电的银镜层设计，使得芯片端可以省掉P电极和N电极的成本，并使芯片的电流分布均匀性即佳相当于半垂直结构的电流分布。

3、无复杂的DBR（布拉格反射镜）结构层设计，省去较多成本及工艺流程，也避免了因设置DBR（布拉格反射镜）致使反射率低的缺陷。

4、在P型层外表面以银镜替代P电极，完美解决了电极吸光的问题。

5、在第二银镜层（即P电极）表面采用第二金属锡层，使在封装到支架上时可以直接加热Sn层，以使芯片共熔贴片到封装支架上，不需要银胶作为粘粘剂，可避免了银胶层发生爬胶和银胶老化开裂的风险。