一種發光二極體的晶片結構的製作方法
2023-09-14 00:12:40
專利名稱：一種發光二極體的晶片結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及半導體器件領域，尤其是涉及一種發光二極體的晶片結構。
背景技術：
發光二極體(LED)的器件可靠性與電流擴展層關係密切，在氮化鎵(GaN)基LED製作中，P型GaN的歐姆接觸是最關鍵的影響因素，這是因為形成高摻雜的P-GaN非常困難，所以它的薄膜電阻很高，必須要蒸鍍一層導電性能好而且透光的薄膜實現電流擴展的功能，這層薄膜一般稱為歐姆導電層。目前使用最廣泛的歐姆導電層是多金屬層，也稱為電流擴展層，多金屬層作為歐姆導電主要是利用部分材料較高的功函數，易於與LED處延層(P-GaN)形成歐姆接觸，接觸電阻率可以小於10-4Q ，cm2。其中多金屬層作為電流擴展層也有缺點，電流擴展層處於光輸出的路徑上，它對光起到了阻擋作用，所以必須要儘可能減少厚度以提高透光性，但是，減少厚度會使它的抗機械應力的能力變差，在晶片加工及封裝過程中可能發生多金屬層和P-GaN之間接觸脫離問題，從而導致封裝後器件電壓上升，這樣器件的熱阻和電流均勻性都會變差，從而引起器件失效，在封裝過程中通常容易出現晶片在封裝後電壓上升的問題，更為嚴重的是部分器件雖然沒有在封裝後即表現出電壓上升的現象，但是實際上多金屬層和P-GaN之間粘附強度已經受到了影響，對器件的可靠性形成隱患。目前解決多金屬層和P-GaN之間粘附力問題的方案可以通過加厚多金屬層的厚度來實現，但是這種方案會降低晶片的發光強度；較薄的多金屬層也會增加薄膜電阻，導致P型歐姆接觸的電流擴展的問題。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術中發光二極體中晶片電流擴展層與外延層接觸不可靠的問題，提供一種可靠性得到有效改善的發光二極體晶片結構。 為實現上述目的，本發明的技術方案是提供一種可靠性得到改善的發光二極體，該發光二極體包括襯底、外延層、電流擴展層、N電極、P壓焊點和鈍化層，所述的鈍化層疊置於電流擴展層之上，其中所述的電流擴展層上至少設置有一個孔，鈍化層通過該孔與外延層接觸到一起。 與現有技術相比，本發明通過在電流擴展層上設置至少一個孔，暴露出處延層表面使之與覆蓋其上的鈍化層形成更可靠的接觸，從而保護電流擴展層與處延層之間的良好接觸，該發光二極體的製作工藝方便，可顯著改善晶片電流擴展和提高發光二極體的封裝合格率和可靠性。
圖1是本發明實施例的晶片剖面結構示意圖； 圖2是本發明實施例的電流擴展層上設置有六個圖形結構的示意 圖3是本發明實施例的電流擴展層上設置有八個圖形結構的示意 圖4是本發明實施例的電流擴展層上設置有六個孔的示意圖。
具體實施例方式
為了使本發明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結
合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅 用以解釋本發明，並不用於限定本發明。 如圖l-4所示，本發明實施例提供一種發光二極體的晶片結構，其包括鈍化層1、P 壓焊點2、電流擴展層3、 N電極4、 LED外延層5和襯底6，本實施例所述的襯底採用藍寶石 襯底，所述的電流擴展層3上設置有至少一個孔31 ，該孔的尺寸2-8微米，以4微米為最佳。 鈍化層1與LED外延層5通過所述的孔31接觸到一起。 如圖2和圖3所示，所述的孔31為橢圓形，最佳方式是將兩個橢圓形交叉疊置在
一起形成圖形結構，圖形結構為六個是最佳的實施方式，也可以設置為其他數量的孔31，如
四個、八個等。從而使鈍化層1與外延層5的接觸面積更大，使之接觸更為緊密。 本發明所述的孔31還可以是圓形、稜形、三角形、四邊形或五邊形，只要能使鈍化
層1與LED外延片5緊密接觸的結構均可，如圖4所示。 本發明實施例利用LED外延層5和鈍化層1之間的高粘附性，確保金多金屬層和
LED外延層之間的牢固物理接觸，該孔31也可以提高電流擴展層3的電流擴展能力。 本發明的實施例所述的晶片結構是通過下列方式製得 (1)採用幹法刻蝕或溼法腐蝕的方法使N區露出； (2)採用蒸發，濺射，塗布等薄膜工藝蒸鍍多金屬電流擴展層3 ; (3)在電流擴展層3上製作所需要的孔或圖案31，如圖2-4所示； (4)製作N電極4和P壓焊點2 ; (5)製作鈍化層1 ; (6)開孔露出N電極4和P壓焊點2 ; 即可得到本發明實施例所述的高可靠性LED晶片結構。 以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
一種發光二極體的晶片結構，該晶片包括襯底、外延層、電流擴展層、N電極、P壓焊點和鈍化層，所述的鈍化層疊置於電流擴展層之上，其特徵在於所述的電流擴展層上至少設置有一個孔，鈍化層通過該孔與外延層接觸到一起。
2. 根據權利要求1所述的發光二極體的晶片結構，其特徵在於所述的孔為橢圓形。
3. 根據權利要求2所述的發光二極體的晶片結構，其特徵在於所述的孔為兩個橢圓形交叉疊置在一起的圖形結構。
4. 根據權利要求3所述的發光二極體的晶片結構，其特徵在於所述的圖形結構為六個。
5. 根據權利要求1所述的發光二極體的晶片結構，其特徵在於所述的孔為圓形、稜形、三角形、四邊形或五邊形。
6. 根據權利要求l-5任一所述的發光二極體的晶片結構，其特徵在於所述的孔的尺寸為2-8微米。
全文摘要
本發明涉及發光二極體的晶片結構，該晶片包括襯底、外延層、電流擴展層、N電極、P壓焊點和鈍化層，所述的鈍化層疊置於電流擴展層之上，所述的電流擴展層上至少設置有一個孔，鈍化層通過該孔與外延層接觸到一起；本發明通過在電流擴展層上設置至少一個孔，暴露出處延片表面使之與覆蓋其上的鈍化層形成更可靠的接觸，從而保護電流擴展層與處延層之間的良好接觸，該發光二極體的製作工藝方便，可顯著改善晶片電流擴展和提高發光二極體的封裝合格率和可靠性。
文檔編號H01L33/00GK101752479SQ20081021830
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月9日 優先權日2008年12月9日
發明者吳大可, 張坤, 朱國雄 申請人:深圳世紀晶源華芯有限公司