一种抗水解LED芯片及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种抗水解LED芯片及其制作方法，所述制作方法包括一、提供抗水解衬底，所述抗水解衬底包括基础衬底，所述基础衬底设有发光区和阻隔区，其中，所述阻隔区将所述发光区包围，所述阻隔区上设有阻隔结构，所述阻隔结构由抗水解绝缘材料制成；二、在抗水解衬底的发光区内形成发光结构，所述阻隔结构将发光结构包围，且所述阻隔结构高于所述发光结构；三、对所述抗水解衬底进行切割，形成单颗抗水解LED芯片。本发明专利技术通过阻隔结构将发光结构包围，有效防止水汽侵蚀，增加LED芯片的可靠性。增加LED芯片的可靠性。增加LED芯片的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种抗水解LED芯片及其制作方法


[0001]本专利技术涉及发光二极管
，尤其涉及一种抗水解LED芯片及其制作方法。

技术介绍

[0002]参见图1，现有的LED芯片包括衬底10、发光结构和绝缘层30，所述发光结构包括设于衬底10上的N-GaN层21、设于N-GaN层21上的有源层22和N电极25、设于有源层22上的P-GaN层23、设于P-GaN层23上的ITO层24、以及设于ITO层24上的P电极26，所述绝缘层30层覆盖发光结构的表面。
[0003]现有的LED芯片没有对N-GaN层进行蚀刻以露出衬底，未对外延层(N-GaN层21、有源层22和P-GaN层23的侧壁进行保护，在LED芯片通电使用过程中，侧壁的N-GaN层21因封装所用封装胶气密性较差，环境中的水汽、杂质等物质仍会进入并附着在发光结构的侧壁上，在电场的作用下，发光结构的侧壁会被水解腐蚀，LED芯片失效。
[0004]现有的抗水解方法是在发光结构形成之后，在发光结构的侧壁形成一层保护层，但是这种方法形成的保护层受限于现有技术，难以形成较厚的厚度，且在切割形成单颗芯片的时候容易受损，抗水解能力有限。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种抗水解LED芯片及其制作方法，通过阻隔结构将发光结构包围，有效防止水汽侵蚀，增加LED芯片的可靠性。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种抗水解LED芯片的制作方法，包括：
[0007]一、提供抗水解衬底，所述抗水解衬底包括基础衬底，所述基础衬底设有发光区和阻隔区，其中，所述阻隔区将所述发光区包围，所述阻隔区上设有阻隔结构，所述阻隔结构由抗水解绝缘材料制成；
[0008]所述阻隔结构的制备方法包括：
[0009]采用蒸镀或PECVD沈积法在基础衬底的阻隔区上形成所述阻隔结构；
[0010]对所述阻隔结构进行高温退火；
[0011]二、在抗水解衬底的发光区内形成发光结构，所述阻隔结构将发光结构包围，且所述阻隔结构高于所述发光结构；
[0012]三、对所述抗水解衬底进行切割，形成单颗抗水解LED芯片。
[0013]作为上述方案的改进，步骤(一)中，所述阻隔结构进行高温退火的温度为900～1100℃，退火时间为25～40min。
[0014]作为上述方案的改进，所述阻隔结构的材料选自Al2O3、SiO2、SiNx和DLC中的一种或几种。
[0015]作为上述方案的改进，在温度为200～300℃、压力为150～250torr的条件下，通入TMAl气体和N2O气体，其中，TMAl气体的流速为5～10sccm，N2O气体的流速为30～60sccm，在衬底上形成由Al2O3制成的阻隔结构，其中，Al2O3的形成速度为10～20埃/秒。
[0016]作为上述方案的改进，在温度为200～300℃、压力为150～250torr的条件下，通入SiH4气体和N2O气体，其中，SiH4气体的流速为5～10sccm，N2O气体的流速为30～60sccm，在衬底上形成由SiO2制成的阻隔结构，其中，SiO2的形成速度为10～20埃/秒。
[0017]作为上述方案的改进，在温度为200～300℃、压力为150～250torr的条件下，通入SiH4气体和NH3气体，其中，SiH4气体的流速为5～10sccm，NH3气体的流速为30～60sccm，在衬底上形成由SiNx制成的阻隔结构，其中，SiNx的形成速度为10～20埃/秒。
[0018]作为上述方案的改进，在温度为300～500℃、压力为450～550torr的条件下，通入CH4气体，其中，CH4气体的流速为25～35sccm，在衬底上形成由DLC制成的阻隔结构，其中，DLC的形成速度为10～20埃/秒。
[0019]作为上述方案的改进，所述阻隔结构比发光结构高出100～500nm。
[0020]本专利技术还提供了另一种抗水解LED芯片的制作方法，包括：
[0021]一、提供抗水解衬底，所述抗水解衬底包括基础衬底、发光区和阻隔结构，其中，所述阻隔结构高于所述发光区并将所述发光区包围；
[0022]所述抗水解衬底的制备方法包括：对基础衬底进行刻蚀，形成凹陷的发光区，所述基础衬底高于发光区的部分为阻隔结构；
[0023]二、在抗水解衬底的发光区内形成发光结构，所述阻隔结构将发光结构包围，且所述阻隔结构高于所述发光结构；
[0024]三、对所述抗水解衬底进行切割，形成单颗抗水解LED芯片。
[0025]相应地，本专利技术还提供了一种抗水解LED芯片，其由上述制作方法制得。
[0026]实施本专利技术，具有如下有益效果：
[0027]1、本专利技术的阻隔结构像一堵围墙将发光结构包围住，有效防止水汽入侵发光结构，提高芯片的抗水解能力和可靠性。
[0028]2、与现有的先形成发光结构后形成保护层的方法相比，由于本专利技术的阻隔结构先于发光结构形成在衬底上，因此可以形成厚度较大的阻隔结构，由此进一步提高芯片的抗水解能力和可靠性。
[0029]3、本专利技术形成阻隔结构之后进行高温退火，可以使阻隔结构的晶格重新排列，提高阻隔结构的致密性，进而提高阻隔结构的抗水解能力，让水汽难以进入和穿越；此外，所述阻隔结构通过高温退火后可以更好的承受外延层形成的高温环境。
[0030]4、本专利技术的阻隔结构还可以将基础衬底分成多个区块，可以防止基础衬底发生翘度，进一步提高芯片良率。
[0031]5、本专利技术还通过限定阻隔结构的高度，使得两者(形成高度较高的阻隔结构来保护发光结构，以及降低阻隔结构的高度以便于形成外延层和减少两者间的晶格缺陷)之间获得一个平衡，在保护发光结构的同时，提高生产效率和芯片的可靠性。
附图说明
[0032]图1是现有LED芯片的结构示意图；
[0033]图2是本专利技术第一种抗水解衬底的结构示意图；
[0034]图3是本专利技术第一种抗水解衬底的俯视图；
[0035]图4是本专利技术在第一种抗水解衬底上形成发光结构的结构示意图；
[0036]图5是对本专利技术第一种抗水解衬底切割后的结构示意图；
[0037]图6是本专利技术第二种抗水解衬底的结构示意图；
[0038]图7是本专利技术在第二种抗水解衬底上形成发光结构的结构示意图；
[0039]图8是对本专利技术第二种抗水解衬底切割后的结构示意图。
具体实施方式
[0040]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。
[0041]本专利技术提供的一种抗水解LED芯片的制作方法，包括以下步骤：
[0042]一、提供抗水解衬底；
[0043]参见图2，所述抗水解衬底包括基础衬底10，所述基础衬底10设有发光区11和阻隔区，其中，所述阻隔区将所述发光区11包围，所述阻隔区上设有阻隔结构12，所述阻隔结构12由抗水解绝缘材料制成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗水解LED芯片的制作方法，其特征在于，包括：一、提供抗水解衬底，所述抗水解衬底包括基础衬底，所述基础衬底设有发光区和阻隔区，其中，所述阻隔区将所述发光区包围，所述阻隔区上设有阻隔结构，所述阻隔结构由抗水解绝缘材料制成；所述阻隔结构的制备方法包括：采用蒸镀或PECVD沈积法在基础衬底的阻隔区上形成所述阻隔结构；对所述阻隔结构进行高温退火；二、在抗水解衬底的发光区内形成发光结构，所述阻隔结构将发光结构包围，且所述阻隔结构高于所述发光结构；三、对所述抗水解衬底进行切割，形成单颗抗水解LED芯片。2.如权利要求1所述的抗水解LED芯片的制作方法，其特征在于，步骤(一)中，所述阻隔结构进行高温退火的温度为900～1100℃，退火时间为25～40min。3.如权利要求1所述的抗水解LED芯片的制作方法，其特征在于，所述阻隔结构的材料选自Al2O3、SiO2、SiNx和DLC中的一种或几种。4.如权利要求3所述的抗水解LED芯片的制作方法，其特征在于，在温度为200～300℃、压力为150～250torr的条件下，通入TMAl气体和N2O气体，其中，TMAl气体的流速为5～10sccm，N2O气体的流速为30～60sccm，在衬底上形成由Al2O3制成的阻隔结构，其中，Al2O3的形成速度为10～20埃/秒。5.如权利要求3所述的抗水解LED芯片的制作方法，其特征在于，在温度为200～300℃、压力为150～250torr的条件下，通入SiH4气体和N2O气体，其中，SiH4气体的流速为5～10sccm，N2O气体的流速...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔永进，仇美懿，
申请(专利权)人：佛山市国星半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：