一种抗水解的LED芯片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种抗水解的LED芯片，包括抗水解衬底和发光结构，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，所述发光结构设置在发光区内且被阻隔结构包围，所述阻隔结构高于所述发光结构。本实用新型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。

【技术实现步骤摘要】
一种抗水解的LED芯片
本技术涉及发光二极管
，尤其涉及一种抗水解的LED芯片
技术介绍
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。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。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提供一种抗水解的LED芯片，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。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种抗水解LED芯片，包括抗水解衬底和发光结构，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，所述发光结构设置在发光区内且被阻隔结构包围，所述阻隔结构高于所述发光结构。作为上述方案的改进，所述阻隔结构包括多条第一阻隔条和多条第二阻隔条，所述第一阻隔条和第二阻隔条相交形成多个阻隔结构，所述发光区设于所述阻隔结构内。作为上述方案的改进，所述阻隔结构比发光结构高出100～500nm。作为上述方案的改进，所述阻隔结构比发光结构高出200～300nm。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。作为上述方案的改进，所述阻隔结构采用蒸镀或PECVD沈积的方法在衬底上形成。本技术还提供了另一种抗水解的LED芯片，包括抗水解衬底和发光结构，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，所述阻隔结构的材料与基础衬底的材料一致，所述发光结构设置在发光区内且被阻隔结构包围，所述阻隔结构高于所述发光结构。作为上述方案的改进，所述发光区沿着基础衬底的表面凹陷至基础衬底的内部。作为上述方案的改进，所述发光区通过刻蚀衬底的方式形成。作为上述方案的改进，所述阻隔结构比发光结构高出100～500nm。实施本技术，具有如下有益效果：本技术提供的一种抗水解LED芯片，在衬底上设置高于发光结构的阻隔结构来将发光结构包围住，不仅可以保护发光结构，防止水汽侵蚀，还可以增加发光结构的可靠性。此外，本技术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。进一步地，本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。本技术提供的另一种抗水解LED芯片，对衬底进行刻蚀形成凹陷的发光区，并将发光结构设置在发光区内，利用衬底本身的阻隔结构将发光结构包围住，仅可以保护发光结构，防止水汽侵蚀，还可以增加发光结构的可靠性。附图说明图1是现有LED芯片的结构示意图；图2是本技术第一种抗水解衬底的结构示意图；图3是本技术第一种抗水解衬底的俯视图；图4是本技术第二种抗水解衬底上形成发光结构的结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。本技术提供的一种抗水解的LED芯片，包括抗水解衬底和发光结构，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，所述发光结构20设置在发光区11内且被阻隔结构12包围，所述阻隔结构12高于所述发光结构20。本技术的基础衬底10优选为蓝宝石衬底，但也可以为硅衬底、碳化硅衬底、氮化镓衬底等。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。其中，所述阻隔结构必需由具有抗水解性能的绝缘材料制成。优选的，所述阻隔结构的材料选自Al2O3、SiO2、SiNx和DLC中的一种或几种。所述阻隔结构的材料不同，所述阻隔结构的制备方法也不同，所述阻隔结构的形成温度，形成压力，通入气体的流速，形成速度等对于阻隔结构的厚度、高度、致密性、强度和衬底的翘曲度起着重要的作用。若形成温度和压力过小，则阻隔结构的致密性、强度会过小或过低；若通入气体的流速和形成速度过快，也会降低阻隔结构的致密性、强度；若通入气体的流速和形成速度过慢，则会延长生产时间，同时浪费耗材。优选的，所述阻隔结构的制备方法包括：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。优选的，所述阻隔结构的制备方法包括：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。优选的，所述阻隔结构的制备方法包括：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。优选的，所述阻隔结构的制备方法包括：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。需要说明的是，本技术形成阻隔结构之后必须要进行高温退火，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。优选的，所述阻隔结构进行高温退火的温度为900～1100C，退火时间为25～40min。更优的，所述阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗水解的LED芯片，其特征在于，包括抗水解衬底和发光结构，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，所述发光结构设置在发光区内且被阻隔结构包围，所述阻隔结构高于所述发光结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗水解的LED芯片，其特征在于，包括抗水解衬底和发光结构，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，所述发光结构设置在发光区内且被阻隔结构包围，所述阻隔结构高于所述发光结构。


2.如权利要求1所述的抗水解的LED芯片，其特征在于，所述阻隔结构包括多条第一阻隔条和多条第二阻隔条，所述第一阻隔条和第二阻隔条相交形成多个阻隔结构，所述发光区设于所述阻隔结构内。


3.如权利要求1所述的抗水解的LED芯片，其特征在于，所述阻隔结构比发光结构高出100～500nm。


4.如权利要求3所述的抗水解的LED芯片，其特征在于，所述阻隔结构比发光结构高出200～300nm。


5.如权利要求1所述的抗水解的LED芯片，其特征在于，所述阻隔结构的材料选自A...

【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：新型
国别省市：广东;44