一種發(fā)光二極管芯片及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)光二極管芯片及其制造方法,屬于發(fā)光二極管領(lǐng)域。所述發(fā)光二極管芯片包括:襯底以及依次層疊在襯底上的N型層、多量子阱層和P型層,發(fā)光二極管芯片還包括從P型層刻蝕到N型層的凹槽、設(shè)于凹槽內(nèi)的N型層上的N型焊盤、設(shè)于P型層上的電流擴(kuò)展層和P型焊盤,P型焊盤嵌設(shè)在電流擴(kuò)展層中,P型焊盤和N型焊盤均包括依次層疊的底層、中間層和頂層,發(fā)光二極管芯片還包括:設(shè)于P型層上的第一環(huán)狀保護(hù)層和設(shè)于凹槽內(nèi)的N型層上的第二環(huán)狀保護(hù)層,P型焊盤的底層包括設(shè)于P型層上且位于第一環(huán)狀保護(hù)層環(huán)內(nèi)的第一底層、設(shè)于P型層上且位于第一環(huán)狀保護(hù)層環(huán)外的第二底層和覆蓋在第一環(huán)狀保護(hù)層上的第三底層。
【專利說明】一種發(fā)光二極管芯片及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)光二極管(英文:Light Emitting D1de,簡稱:LED)領(lǐng)域,特別涉及一種發(fā)光二極管芯片及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LED是一種綠色照明光源,具有節(jié)能環(huán)保、可靠性高、壽命長、響應(yīng)速度快、耐振動(dòng)、易維護(hù)等特點(diǎn),已廣泛用于平板顯示、交通信號(hào)燈、照明及車燈等領(lǐng)域。LED是可取代白熾燈、熒光燈的新一代照明光源。
[0003]LED芯片主要由外延片及焊盤構(gòu)成,LED芯片的焊盤可以包括多層金屬層,例如3層。且在多層金屬層中一般將化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬層作為底層,起到增強(qiáng)焊盤與GaN外延片間粘附性的作用,例如Cr層。
[0004]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
[0005]LED芯片的使用環(huán)境為自然環(huán)境,而底層金屬的性質(zhì)較為活潑,容易與大氣環(huán)境中的水發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),且這種電化學(xué)反應(yīng)有一定的傳遞性,會(huì)從焊盤與環(huán)境接觸的邊緣區(qū)域緩慢地延伸到焊盤中心區(qū)域,最終整個(gè)焊盤底層都被腐蝕掉,出現(xiàn)N型及P型焊盤脫落,使得發(fā)光二極管出現(xiàn)死燈的現(xiàn)象,影響正常使用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管芯片及其制造方法。所述技術(shù)方案如下:
[0007]—方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管芯片,包括襯底以及依次層疊在襯底上的N型層、多量子阱層和P型層,所述發(fā)光二極管芯片還包括從所述P型層刻蝕到所述N型層的凹槽、設(shè)于所述凹槽內(nèi)的所述N型層上的N型焊盤、設(shè)于所述P型層上的電流擴(kuò)展層和P型焊盤,所述P型焊盤嵌設(shè)在所述電流擴(kuò)展層中,所述P型焊盤和所述N型焊盤均包括依次層疊的底層、中間層和頂層,所述發(fā)光二極管芯片還包括:設(shè)于所述P型層上的第一環(huán)狀保護(hù)層和設(shè)于所述凹槽內(nèi)的N型層上的第二環(huán)狀保護(hù)層,所述P型焊盤的底層包括設(shè)于所述P型層上且位于所述第一環(huán)狀保護(hù)層環(huán)內(nèi)的第一底層、設(shè)于所述P型層上且位于所述第一環(huán)狀保護(hù)層環(huán)外的第二底層和覆蓋在所述第一環(huán)狀保護(hù)層上的第三底層,所述P型焊盤的第一底層的厚度小于或等于所述第一環(huán)狀保護(hù)層的厚度,所述N型焊盤的底層包括設(shè)于所述N型層上且位于所述第二環(huán)狀保護(hù)層環(huán)內(nèi)的第一底層、設(shè)于所述N型層上且位于所述第二環(huán)狀保護(hù)層環(huán)外的第二底層和覆蓋在所述第二環(huán)狀保護(hù)層上的第三底層,所述N型焊盤的第一底層的厚度小于或等于所述第二環(huán)狀保護(hù)層的厚度。
[0008]在本發(fā)明實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一環(huán)狀保護(hù)層和所述第二環(huán)狀保護(hù)層為Si02層、SiNx層、S1Ny層、Au層或Pt層,X、y均為正整數(shù)。
[0009]在本發(fā)明實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一環(huán)狀保護(hù)層和所述第二環(huán)狀保護(hù)層的外環(huán)直徑為50-120 μ m,所述第一環(huán)狀保護(hù)層和所述第二環(huán)狀保護(hù)層的內(nèi)環(huán)直徑為30-100 μ m,所述第一環(huán)狀保護(hù)層和所述第二環(huán)狀保護(hù)層的寬度為1-50 μ m,所述第一環(huán)狀保護(hù)層和所述第二環(huán)狀保護(hù)層的厚度為l_500nm。
[0010]在本發(fā)明實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式中,所述P型焊盤的直徑比所述第一環(huán)狀保護(hù)層的外環(huán)直徑大1-50 μ m,所述N型焊盤的直徑比所述第二環(huán)狀保護(hù)層的外環(huán)直徑大1-50 μ m。
[0011]在本發(fā)明實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式中,所述P型焊盤的第一底層的厚度小于所述第一環(huán)狀保護(hù)層的厚度,所述N型焊盤的第一底層的厚度小于所述第二環(huán)狀保護(hù)層的厚度。
[0012]另一方面,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種發(fā)光二極管芯片制造方法,包括:
[0013]在襯底上生長外延層,所述外延層包括依次層疊在所述襯底上的N型層、多量子阱層和P型層;
[0014]刻蝕所述P型層直至露出所述N型層,形成凹槽;
[0015]在所述P型層上生長第一環(huán)狀保護(hù)層并在所述凹槽內(nèi)的所述N型層上生長第二環(huán)狀保護(hù)層;
[0016]在所述凹槽內(nèi)的所述N型層上生長N型焊盤,所述N型焊盤包括依次層疊的底層、中間層和頂層,所述N型焊盤的底層包括設(shè)于所述N型層上且位于所述第二環(huán)狀保護(hù)層環(huán)內(nèi)的第一底層、設(shè)于所述N型層上且位于所述第二環(huán)狀保護(hù)層環(huán)外的第二底層和覆蓋在所述第二環(huán)狀保護(hù)層上的第三底層,所述N型焊盤的第一底層的厚度小于或等于所述第二環(huán)狀保護(hù)層的厚度;
[0017]在所述P型層上生長電流擴(kuò)展層和P型焊盤,所述P型焊盤嵌設(shè)在所述電流擴(kuò)展層中,所述P型焊盤包括依次層疊的底層、中間層和頂層,所述P型焊盤的底層包括設(shè)于所述P型層上且位于所述第一環(huán)狀保護(hù)層環(huán)內(nèi)的第一底層、設(shè)于所述P型層上且位于所述第一環(huán)狀保護(hù)層環(huán)外的第二底層和覆蓋在所述第一環(huán)狀保護(hù)層上的第三底層,所述P型焊盤的第一底層的厚度小于或等于所述第一環(huán)狀保護(hù)層的厚度。
[0018]在本發(fā)明實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)方式中,所述在所述P型層上生長第一環(huán)狀保護(hù)層并在所述凹槽內(nèi)的所述N型層上生長第二環(huán)狀保護(hù)層,包括:
[0019]在所述P型層和所述凹槽內(nèi)的所述N型層上分別沉積一層Si02層;
[0020]利用光刻掩膜及腐蝕技術(shù)處理所述Si02層,在所述P型層和所述凹槽內(nèi)的所述N型層上分別得到所述第一環(huán)狀保護(hù)層和所述第二環(huán)狀保護(hù)層。
[0021]在本發(fā)明實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一環(huán)狀保護(hù)層和所述第二環(huán)狀保護(hù)層為Si02層、SiNx層、S1Ny層、Au層或Pt層,X、y均為正整數(shù)。
[0022]在本發(fā)明實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一環(huán)狀保護(hù)層和所述第二環(huán)狀保護(hù)層的外環(huán)直徑為50-120 μ m,所述第一環(huán)狀保護(hù)層和所述第二環(huán)狀保護(hù)層的內(nèi)環(huán)直徑為30-100 μ m,所述第一環(huán)狀保護(hù)層和所述第二環(huán)狀保護(hù)層的寬度為1-50 μ m,所述第一環(huán)狀保護(hù)層和所述第二環(huán)狀保護(hù)層的厚度為l_500nm。
[0023]在本發(fā)明實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式中,所述P型焊盤的直徑比所述第一環(huán)狀保護(hù)層的外環(huán)直徑大1-50 μ m,所述N型焊盤的直徑比所述第二環(huán)狀保護(hù)層的外環(huán)直徑大1-50 μ m。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0025]通過在P型層及凹槽內(nèi)的N型層上生長第一環(huán)狀保護(hù)層和第二環(huán)狀保護(hù)層,第一環(huán)狀保護(hù)層和第二環(huán)狀保護(hù)層分別將P型焊盤及N型焊盤的底層分割成多個(gè)部分,包括處于環(huán)內(nèi)的第一底層和環(huán)外的第二底層,P型焊盤的第一底層的厚度小于或等于第一環(huán)狀保護(hù)層的厚度,N型焊盤的第一底層的厚度小于或等于第二環(huán)狀保護(hù)層的厚度,故即使環(huán)外的第二底層與環(huán)境中的水發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)被腐蝕掉,但由于第一環(huán)狀保護(hù)層和第二環(huán)狀保護(hù)層的存在,這種電化學(xué)反應(yīng)并不會(huì)延伸到環(huán)內(nèi),因此環(huán)內(nèi)的第一底層并不會(huì)被腐蝕,因而保證了焊盤的穩(wěn)定性,提高了 LED芯片使用的穩(wěn)定性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)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發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的發(fā)光二極管芯片的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0028]圖2是本發(fā)明實(shí)施例二提供的發(fā)光二極管芯片制造方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0030]實(shí)施例一
[0031 ] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管芯片,參見圖1,該發(fā)光二極管芯片包括襯底101以及依次層疊在襯底101上的N型層102、多量子阱層103和P型層104,發(fā)光二極管芯片還包括從P型層104刻蝕到N型層102的凹槽105、設(shè)于凹槽105內(nèi)的N型層102上的N型焊盤106、設(shè)于P型層104上的電流擴(kuò)展層107和P型焊盤108,P型焊盤108嵌設(shè)在電流擴(kuò)展層107中,P型焊盤108和N型焊盤106均包括依次層疊的底層100、中間層200和頂層300,發(fā)光二極管芯片還包括設(shè)于P型層104上的第一環(huán)狀保護(hù)層109和設(shè)于凹槽105內(nèi)的N型層102上的第二環(huán)狀保護(hù)層110,P型焊盤108的底層100包括設(shè)于P型層104上且位于第一環(huán)狀保護(hù)層109環(huán)內(nèi)的第一底層100A、設(shè)于P型層104上且位于第一環(huán)狀保護(hù)層109環(huán)外的第二底層100B和覆蓋在第一環(huán)狀保護(hù)層109上的第三底層100C,P型焊盤108的第一底層100A的厚度小于或等于第一環(huán)狀保護(hù)層109的厚度,N型焊盤106的底層100包括設(shè)于N型層102上且位于第二環(huán)狀保護(hù)層110環(huán)內(nèi)的第一底層100A、設(shè)于N型層102上且位于第二環(huán)狀保護(hù)層110環(huán)外的第二底層100B和覆蓋在第二環(huán)狀保護(hù)層110上的第三底層100C,N型焊盤106的第一底層100A的厚度小于或等于第二環(huán)狀保護(hù)層110的厚度。
[0032]如圖1所示,在本實(shí)施例中,N型焊盤106和P型焊盤108生長時(shí),底層100和中間層200在各個(gè)位置上的厚度相等,而頂層300在各個(gè)位置上的厚度不相等。而在其他實(shí)施例中,還可以將底層100和頂層300在各個(gè)位置上的厚度相等,而中間層200在各個(gè)位置上的厚度不相等。
[0033]其中,底層100、中間層200和頂層300可以分別為Cr層、Pt層和A1層。
[0034]進(jìn)一步地,在本實(shí)施例中,P型焊盤108的底層100還可以包括設(shè)于電流擴(kuò)展層107上的第四底層100D。
[0035]在本發(fā)明實(shí)施例中,第一環(huán)狀保護(hù)層109和第二環(huán)狀保護(hù)層110為抗腐蝕能力強(qiáng)的材料層。具體地,第一環(huán)狀保護(hù)層109和第二環(huán)狀保護(hù)層110可以為Si02層、SiNx層、S1Ny層、Au層或Pt層,x、y均為正整數(shù),第一環(huán)狀保護(hù)層109和第二環(huán)狀保護(hù)層110選用上述材料,避免與水反應(yīng),從而對(duì)焊盤的底層100起到保護(hù)作用。
[0036]在本發(fā)明實(shí)施例中,第一環(huán)狀保護(hù)層109和第二環(huán)狀保護(hù)層110的外環(huán)直徑為50-120 μ m,第一環(huán)狀保護(hù)層109和第二環(huán)狀保護(hù)層110的內(nèi)環(huán)直徑為30-100 μ m,第一環(huán)狀保護(hù)層109和第二環(huán)狀保護(hù)層110的寬度為1-50 μ m,第一環(huán)狀保護(hù)層109和第二環(huán)狀保護(hù)層110的厚度為l_500nm。優(yōu)選地,第一環(huán)狀保護(hù)層109和第二環(huán)狀保護(hù)層110的外環(huán)直徑為70-90 μ m,第一環(huán)狀保護(hù)層109和第二環(huán)狀保護(hù)層110的內(nèi)環(huán)直徑為60-80 μ m,第一環(huán)狀保護(hù)層109和第二環(huán)狀保護(hù)層110的寬度為5-15 μ m,第一環(huán)狀保護(hù)層109和第二環(huán)狀保護(hù)層110的厚度為50-150nm。更優(yōu)選地,第一環(huán)狀保護(hù)層109和第二環(huán)狀保護(hù)層110的外環(huán)直徑為80 μ m,第一環(huán)狀保護(hù)層109和第二環(huán)狀保護(hù)層110的內(nèi)環(huán)直徑為70 μ m,第一環(huán)狀保護(hù)層109和第二環(huán)狀保護(hù)層110的寬度為10 μ m,第一環(huán)狀保護(hù)層109和第二環(huán)狀保護(hù)層110的厚度為lOOnm。
[0037]在本發(fā)明實(shí)施例中,P型焊盤108的直徑比第一環(huán)狀保護(hù)層109的外環(huán)直徑大1-50 μ m,N型焊盤106的直徑比第二環(huán)狀保護(hù)層110的外環(huán)直徑大1_50 μ m。優(yōu)選地,N型焊盤106及P型焊盤108的直徑為90 μ m。
[0038]在本發(fā)明實(shí)施例中,P型焊盤108的第一底層100A的厚度小于第一環(huán)狀保護(hù)層109的厚度,N型焊盤106的第一底層100A的厚度小于第二環(huán)狀保護(hù)層110的厚度,可以保證第一環(huán)狀保護(hù)層109和第二環(huán)狀保護(hù)層110可以將環(huán)內(nèi)的底層金屬完全與環(huán)外分隔開。優(yōu)選地,N型焊盤106及P型焊盤108的第一底層100A的厚度為50nm。
[0039]在本實(shí)施例中,第一環(huán)狀保護(hù)層109和第二環(huán)狀保護(hù)層110的形狀不限于圓環(huán)形,還可以是方環(huán)、矩形環(huán)或其他形狀的環(huán)形,其中方環(huán)是指四邊分別平行的兩個(gè)正方形之間的部分,矩形環(huán)是指四邊分別平行的兩個(gè)矩形之間的部分。
[0040]本發(fā)明實(shí)施例通過在P型層及凹槽內(nèi)的N型層上生長第一環(huán)狀保護(hù)層和第二環(huán)狀保護(hù)層,第一環(huán)狀保護(hù)層和第二環(huán)狀保護(hù)層分別將P型焊盤及N型焊盤的底層分割成多個(gè)部分,包括處于環(huán)內(nèi)的第一底層和環(huán)外的第二底層,P型焊盤的第一底層的厚度小于或等于第一環(huán)狀保護(hù)層的厚度,N型焊盤的第一底層的厚度小于或等于第二環(huán)狀保護(hù)層的厚度,故即使環(huán)外的第二底層與環(huán)境中的水發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)被腐蝕掉,但由于第一環(huán)狀保護(hù)層和第二環(huán)狀保護(hù)層的存在,這種電化學(xué)反應(yīng)并不會(huì)延伸到環(huán)內(nèi),因此環(huán)內(nèi)的第一底層并不會(huì)被腐蝕,因而保證了焊盤的穩(wěn)定性,提高了 LED芯片使用的穩(wěn)定性。
[0041]實(shí)施例二
[0042]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管芯片制造方法,參見圖2,該方法包括:
[0043]步驟201:在襯底上生長外延層,外延層包括依次層疊在襯底上的N型層、多量子阱層和P型層。
[0044]步驟202:刻蝕P型層直至露出N型層,形成凹槽。
[0045]具體地,步驟202采用下述方式實(shí)現(xiàn):通過光刻掩膜及刻蝕技術(shù)刻蝕掉部分P型層,使部分N型層裸露出來。
[0046]步驟203:在P型層上生長第一環(huán)狀保護(hù)層并在凹槽內(nèi)的N型層上生長第二環(huán)狀保護(hù)層。
[0047]在本發(fā)明中,步驟203可以采用下述方式實(shí)現(xiàn):
[0048]在P型層和凹槽內(nèi)的N型層上分別沉積一層Si02層;
[0049]利用光刻掩膜及腐蝕技術(shù)處理Si02層,在P型層和凹槽內(nèi)的N型層上分別得到第一環(huán)狀保護(hù)層和第二環(huán)狀保護(hù)層。
[0050]具體地,利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法P型層和凹槽內(nèi)的N型層上沉積一層Si02層,然后利用光刻掩膜及腐蝕技術(shù)將大部分Si02層腐蝕掉,僅在P型層及N型層上保留一個(gè)環(huán)狀的Si02層作為第一環(huán)狀保護(hù)層和第二環(huán)狀保護(hù)層。
[0051 ] 步驟204:在凹槽內(nèi)的N型層上生長N型焊盤,N型焊盤包括依次層疊的底層、中間層和頂層,N型焊盤的底層包括設(shè)于N型層上且位于第二環(huán)狀保護(hù)層環(huán)內(nèi)的第一底層、設(shè)于N型層上且位于第二環(huán)狀保護(hù)層環(huán)外的第二底層和覆蓋在第二環(huán)狀保護(hù)層上的第三底層,N型焊盤的第一底層的厚度小于或等于第二環(huán)狀保護(hù)層的厚度。
[0052]其中,底層、中間層和頂層可以分別為Cr層、Pt層和A1層。
[0053]步驟205:在P型層上生長電流擴(kuò)展層和P型焊盤,P型焊盤嵌設(shè)在電流擴(kuò)展層中,P型焊盤包括依次層疊的底層、中間層和頂層,P型焊盤的底層包括設(shè)于P型層上且位于第一環(huán)狀保護(hù)層環(huán)內(nèi)的第一底層、設(shè)于P型層上且位于第一環(huán)狀保護(hù)層環(huán)外的第二底層和覆蓋在第一環(huán)狀保護(hù)層上的第三底層,P型焊盤的第一底層的厚度小于或等于第一環(huán)狀保護(hù)層的厚度。
[0054]在本實(shí)施例中,N型焊盤和P型焊盤生長時(shí),底層和中間層在各個(gè)位置上的厚度相等,而頂層的厚度不均勻。而在其他實(shí)施例中,還可以將底層和頂層的厚度設(shè)置均勻,而中間層的厚度不均勻。
[0055]進(jìn)一步地,在本實(shí)施例中,P型焊盤的底層還可以包括設(shè)于電流擴(kuò)展層上的第四底層。
[0056]在本發(fā)明實(shí)施例中,第一環(huán)狀保護(hù)層和第二環(huán)狀保護(hù)層為抗腐蝕能力強(qiáng)的材料層。具體地,第一環(huán)狀保護(hù)層和第二環(huán)狀保護(hù)層可以為Si02層、SiNx層、S1Ny層、Au層或Pt層,x、y均為正整數(shù)。
[0057]在本發(fā)明實(shí)施例中,第一環(huán)狀保護(hù)層和第二環(huán)狀保護(hù)層的外環(huán)直徑為50-120 μ m,第一環(huán)狀保護(hù)層和第二環(huán)狀保護(hù)層的內(nèi)環(huán)直徑為30-100 μ m,第一環(huán)狀保護(hù)層和第二環(huán)狀保護(hù)層的寬度為1-50 μ m,第一環(huán)狀保護(hù)層和第二環(huán)狀保護(hù)層的厚度為l-500nm。優(yōu)選地,第一環(huán)狀保護(hù)層和第二環(huán)狀保護(hù)層的外環(huán)直徑為80 μ m,第一環(huán)狀保護(hù)層和第二環(huán)狀保護(hù)層的內(nèi)環(huán)直徑為70 μ m,第一環(huán)狀保護(hù)層和第二環(huán)狀保護(hù)層的寬度為ΙΟμπι,第一環(huán)狀保護(hù)層和第二環(huán)狀保護(hù)層的厚度為lOOnm。
[0058]在本發(fā)明實(shí)施例中,P型焊盤的直徑比第一環(huán)狀保護(hù)層的外環(huán)直徑大1-50 μ m,N型焊盤的直徑比第二環(huán)狀保護(hù)層的外環(huán)直徑大1_50μπι。優(yōu)選地,Ν型焊盤及Ρ型焊盤的直徑為90 μ m。
[0059]在本發(fā)明實(shí)施例中,P型焊盤的第一底層的厚度小于第一環(huán)狀保護(hù)層的厚度,Ν型焊盤的第一底層的厚度小于第二環(huán)狀保護(hù)層的厚度,可以保證第一環(huán)狀保護(hù)層和第二環(huán)狀保護(hù)層可以將環(huán)內(nèi)的底層金屬完全與環(huán)外分隔開。優(yōu)選地,N型焊盤及P型焊盤的第一底層的厚度為50nm。
[0060]在本實(shí)施例中,第一環(huán)狀保護(hù)層和第二環(huán)狀保護(hù)層的形狀不限于圓環(huán)形,還可以是方環(huán)、矩形環(huán)或其他形狀的環(huán)形,其中方環(huán)是指四邊分別平行的兩個(gè)正方形之間的部分,矩形環(huán)是指四邊分別平行的兩個(gè)矩形之間的部分。
[0061 ] 本發(fā)明實(shí)施例通過在P型層及凹槽內(nèi)的N型層上生長第一環(huán)狀保護(hù)層和第二環(huán)狀保護(hù)層,第一環(huán)狀保護(hù)層和第二環(huán)狀保護(hù)層分別將P型焊盤及N型焊盤的底層分割成多個(gè)部分,包括處于環(huán)內(nèi)的第一底層和環(huán)外的第二底層,P型焊盤的第一底層的厚度小于或等于第一環(huán)狀保護(hù)層的厚度,N型焊盤的第一底層的厚度小于或等于第二環(huán)狀保護(hù)層的厚度,故即使環(huán)外的第二底層與環(huán)境中的水發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)被腐蝕掉,但由于第一環(huán)狀保護(hù)層和第二環(huán)狀保護(hù)層的存在,這種電化學(xué)反應(yīng)并不會(huì)延伸到環(huán)內(nèi),因此環(huán)內(nèi)的第一底層并不會(huì)被腐蝕,因而保證了焊盤的穩(wěn)定性,提高了 LED芯片使用的穩(wěn)定性。
[0062]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光二極管芯片,包括襯底以及依次層疊在襯底上的N型層、多量子阱層和P型層,所述發(fā)光二極管芯片還包括從所述P型層刻蝕到所述N型層的凹槽、設(shè)于所述凹槽內(nèi)的所述N型層上的N型焊盤、設(shè)于所述P型層上的電流擴(kuò)展層和P型焊盤,所述P型焊盤嵌設(shè)在所述電流擴(kuò)展層中,所述P型焊盤和所述N型焊盤均包括依次層疊的底層、中間層和頂層,其特征在于, 所述發(fā)光二極管芯片還包括:設(shè)于所述P型層上的第一環(huán)狀保護(hù)層和設(shè)于所述凹槽內(nèi)的N型層上的第二環(huán)狀保護(hù)層,所述P型焊盤的底層包括設(shè)于所述P型層上且位于所述第一環(huán)狀保護(hù)層環(huán)內(nèi)的第一底層、設(shè)于所述P型層上且位于所述第一環(huán)狀保護(hù)層環(huán)外的第二底層和覆蓋在所述第一環(huán)狀保護(hù)層上的第三底層,所述P型焊盤的第一底層的厚度小于或等于所述第一環(huán)狀保護(hù)層的厚度,所述N型焊盤的底層包括設(shè)于所述N型層上且位于所述第二環(huán)狀保護(hù)層環(huán)內(nèi)的第一底層、設(shè)于所述N型層上且位于所述第二環(huán)狀保護(hù)層環(huán)外的第二底層和覆蓋在所述第二環(huán)狀保護(hù)層上的第三底層,所述N型焊盤的第一底層的厚度小于或等于所述第二環(huán)狀保護(hù)層的厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管芯片,其特征在于,所述第一環(huán)狀保護(hù)層和所述第二環(huán)狀保護(hù)層為S12層、SiNx層、S1Ny層、Au層或Pt層,X、y均為正整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管芯片,其特征在于,所述第一環(huán)狀保護(hù)層和所述第二環(huán)狀保護(hù)層的外環(huán)直徑為50-120 μ m,所述第一環(huán)狀保護(hù)層和所述第二環(huán)狀保護(hù)層的內(nèi)環(huán)直徑為30-100 μ m,所述第一環(huán)狀保護(hù)層和所述第二環(huán)狀保護(hù)層的寬度為1-50μπι,所述第一環(huán)狀保護(hù)層和所述第二環(huán)狀保護(hù)層的厚度為l_500nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管芯片,其特征在于,所述P型焊盤的直徑比所述第一環(huán)狀保護(hù)層的外環(huán)直徑大1-50 μ m,所述N型焊盤的直徑比所述第二環(huán)狀保護(hù)層的外環(huán)直徑大1-50 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管芯片,其特征在于,所述P型焊盤的第一底層的厚度小于所述第一環(huán)狀保護(hù)層的厚度,所述N型焊盤的第一底層的厚度小于所述第二環(huán)狀保護(hù)層的厚度。
6.一種發(fā)光二極管芯片制造方法,包括: 在襯底上生長外延層,所述外延層包括依次層疊在所述襯底上的N型層、多量子阱層和P型層; 刻蝕所述P型層直至露出所述N型層,形成凹槽; 其特征在于,所述方法還包括: 在所述P型層上生長第一環(huán)狀保護(hù)層并在所述凹槽內(nèi)的所述N型層上生長第二環(huán)狀保護(hù)層; 在所述凹槽內(nèi)的所述N型層上生長N型焊盤,所述N型焊盤包括依次層疊的底層、中間層和頂層,所述N型焊盤的底層包括設(shè)于所述N型層上且位于所述第二環(huán)狀保護(hù)層環(huán)內(nèi)的第一底層、設(shè)于所述N型層上且位于所述第二環(huán)狀保護(hù)層環(huán)外的第二底層和覆蓋在所述第二環(huán)狀保護(hù)層上的第三底層,所述N型焊盤的第一底層的厚度小于或等于所述第二環(huán)狀保護(hù)層的厚度; 在所述P型層上生長電流擴(kuò)展層和P型焊盤,所述P型焊盤嵌設(shè)在所述電流擴(kuò)展層中,所述P型焊盤包括依次層疊的底層、中間層和頂層,所述P型焊盤的底層包括設(shè)于所述P型層上且位于所述第一環(huán)狀保護(hù)層環(huán)內(nèi)的第一底層、設(shè)于所述P型層上且位于所述第一環(huán)狀保護(hù)層環(huán)外的第二底層和覆蓋在所述第一環(huán)狀保護(hù)層上的第三底層,所述P型焊盤的第一底層的厚度小于或等于所述第一環(huán)狀保護(hù)層的厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述在所述P型層上生長第一環(huán)狀保護(hù)層并在所述凹槽內(nèi)的所述N型層上生長第二環(huán)狀保護(hù)層,包括: 在所述P型層和所述凹槽內(nèi)的所述N型層上分別沉積一層S12層; 利用光刻掩膜及腐蝕技術(shù)處理所述S12層,在所述P型層和所述凹槽內(nèi)的所述N型層上分別得到所述第一環(huán)狀保護(hù)層和所述第二環(huán)狀保護(hù)層。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述第一環(huán)狀保護(hù)層和所述第二環(huán)狀保護(hù)層為S12層、SiNx層、S1Ny層、Au層或Pt層,X、y均為正整數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管芯片,其特征在于,所述第一環(huán)狀保護(hù)層和所述第二環(huán)狀保護(hù)層的外環(huán)直徑為50-120 μ m,所述第一環(huán)狀保護(hù)層和所述第二環(huán)狀保護(hù)層的內(nèi)環(huán)直徑為30-100 μ m,所述第一環(huán)狀保護(hù)層和所述第二環(huán)狀保護(hù)層的寬度為1-50 μ m,所述第一環(huán)狀保護(hù)層和所述第二環(huán)狀保護(hù)層的厚度為l_500nm。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述P型焊盤的直徑比所述第一環(huán)狀保護(hù)層的外環(huán)直徑大1-50 μ m,所述N型焊盤的直徑比所述第二環(huán)狀保護(hù)層的外環(huán)直徑大1-50 μ m0
【文檔編號(hào)】H01L33/38GK104409599SQ201410668447
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】張建寶, 吳繼清, 胡瑤 申請(qǐng)人:華燦光電股份有限公司