本實用新型涉及LED芯片的生產技術領域。

背景技術：

目前提高AlGaInP四元系紅光芯片光效的最有效方式為采用晶圓鍵合（Wafer bonding）的襯底轉移技術，并結合制作P面全方位反射鏡（ODR）及N面粗化工藝，結合這三種工藝可使得制備的AlGaInP紅光LED芯片光效為傳統(tǒng)正裝結構芯片的3～4倍；但是，在制作高反射率的ODR時，常采用SiO₂或MgF₂作為介質層，這兩種材質均不導電，為使P極載流子順利通過介質層并到達有源區(qū)，需要在介質層中刻蝕出一定大小和數(shù)量的孔洞，并填充金屬導電歐姆接觸材料，介質孔的存在會大幅降低ODR對從有源區(qū)射向P面的光的反射率，此外工藝上由于ODR介質孔內導電金屬與P面GaP歐姆接觸難以控制，容易造成芯片局部電流集中，順向電壓Vf偏高，抗靜電等可靠性差的問題；而且其N、P電極在芯片的上下兩側，為垂直結構，與藍綠光芯片電極結構上的差異，使RGB混合應用端封裝成本提高。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型目的是提出一種N、P電極在芯片的同側，芯片順向電壓Vf較低、抗靜電性能較好的水平電極倒裝紅光LED芯片。

本實用新型在襯底的同一側依次設置有鍵合層、ODR介質層、P-GaP電流擴展層，在一小部分P-GaP電流擴展層上設置P面P-Finger擴展電極和P-Pad 中心電極，在大部分P-GaP電流擴展層上依次設置P-Space限制層、MQW有源區(qū)、N-Space限制層和N-AlGaInP粗化層。在部分N-AlGaInP粗化層上設置N-GaAs歐姆接觸層，在N-GaAs歐姆接觸層上設置N面N-Finger擴展電極和N-Pad 中心電極。

與含介質孔的倒裝紅光垂直結構芯片相比，本實用新型采用水平電極結構設計，可使P面電流得到很好的擴展，可使18mil尺寸的芯片順向電壓Vf降低至2.02V，發(fā)光強度4800mcd，芯片的抗靜電能力達到5kV；使AlGaInP倒裝紅光芯片實現(xiàn)同藍綠光相似的電極結構，降低RGB混合應用端封裝成本。

附圖說明

圖1為本實用新型在制作過程中的外延片結構示意圖。

圖2為本實用新型的一種結構示意圖。

具體實施方式

一、生產工藝步驟：

1、采用MOCVD技術在厚度為200μm的GaAs襯底1的同一側生長如圖1所示結構的外延片，依次包括：厚度為200nm的N-Ga_0.5In_0.5P腐蝕停層2、厚度為50nm的N-GaAs歐姆接觸層3、厚度為2μm的N-AlGaInP粗化層4、N-Space限制層5、MQW有源區(qū)6、P-Space限制層7和厚度為0.6μm的P-GaP電流擴展層8。

2、將外延片經(jīng)丙酮有機清洗后，采用PECVD技術，在P-GaP電流擴展層8上淀積厚度為107nm的SiO2作為ODR介質層9，接著沉積厚度為0.3μm的Au用于鍵合。

3、采用厚度為200μm的Si片作為轉移襯底11，經(jīng)丙酮有機清洗后，在轉移襯底11的一側蒸鍍厚度為0.3μm的Au鍵合層10。

利用鍵合機在溫度為260℃，壓力3MPa，作用時間為1h的條件下，通過Au鍵合層10，將GaAs外延片的P-GaP電流擴展層8與轉移襯底11鍵合在一起，取得鍵合后的半制品。

4、采用氨水、雙氧水混合溶液去除鍵合后的半制品的GaAs襯底1，再利用鹽酸、磷酸混合溶液去除N-Ga_0.5In_0.5P腐蝕停止層2，腐蝕均勻地停在N-GaAs歐姆接觸層3上。

5、在N-GaAs歐姆接觸層3上濺射Au/AuGeNi/Au金屬層，再利用負膠剝離方法制作N面N-Finger擴展電極和N-Pad 中心電極12。

6、以氨水和雙氧水的混合溶液去除N面N-Finger擴展電極和N-Pad 中心電極12區(qū)域以外的N-GaAs歐姆接觸層，直至暴露出N-AlGaInP粗化層4。

然后在暴露出N-AlGaInP粗化層4表面制出P-Pad 中心電極13區(qū)域圖案，利用鹽酸從N-AlGaInP粗化層4向下腐蝕，直至暴露出P-GaP電流擴展層8。

7、在P-GaP電流擴展層8上濺射Au/AuBe/Au/Ti/Au金屬層，制作P面P-Finger擴展電極和P-Pad 中心電極13。

再利用PECVD在P面蝕刻溝道內沉積厚度為0.54μm的SiN層，對PN結側壁鈍化處理。

8、采用鹽酸和磷酸的混合溶液對暴露的N-AlGaInP粗化層4進行表面濕法粗化處理；然后研磨減薄轉移襯底11，再經(jīng)250℃快速退火，激光劃片、劈裂，最后制作成功的水平電極倒裝紅光芯片，如圖2所示。

二、產品結構特點：

如圖2所示，在Si襯底11的同一側依次設置有鍵合層10、ODR介質層9、P-GaP電流擴展層8，在一小部分P-GaP電流擴展層8上設置P面P-Finger擴展電極和P-Pad 中心電極13，在大部分P-GaP電流擴展層8上依次設置P-Space限制層7、MQW有源區(qū)6、N-Space限制層5和N-AlGaInP粗化層4。

在部分N-AlGaInP粗化層4上設置N-GaAs歐姆接觸層3，在N-GaAs歐姆接觸層3上設置N面N-Finger擴展電極和N-Pad 中心電極12。

三、產品性能特點：

該型18mil芯片厚度190μm，在150mA驅動電流下，順向電壓Vf為2.02V，主波長621.7nm，單顆芯片發(fā)光強度4800mcd，抗靜電能力達到5kV。