一种发光二极管芯片制造技术

本发明专利技术涉及半导体芯片技术领域，具体而言，涉及一种发光二极管芯片，包括：以及依次设置在所述基板上的外延结构单元以及与外延结构单元电极连接的电极结构单元，其中，所述外延结构单元至少包括N型半导体层、有源层、P型半导体层；所述电极结构单元至少包括依次设置的电流扩展层、第一电极层、第一绝缘层、第二电极层、第二绝缘层和焊盘层，所述第一电极层的厚度小于1.2μm；所述第一电极和所述第二电极层不包含金属Au。所提供的发光二极管芯片降低和限定了第一电极的高度，大大降低了第一电极的高度，使其厚度小于1.2μm，并且第一电极层和/或第二电极层均不使用金属Au，避免了现有存在金颗粒造成的绝缘层断裂所带来的一系列问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种发光二极管芯片


[0001]本专利技术涉及发光芯片
，具体而言，涉及一种发光二极管芯片。

技术介绍

[0002]LED芯片目前已广泛应用于显示通信、显示照明、手机闪光灯、显示和背光照明、汽车照明灯等领域。随着LED技术的成熟化和行业竞争的白热化，对芯片提出更高要求，如可靠性、芯片热阻、散热性、成本等。
[0003]在LED各电极的金属导电层中，由于金属Au具有良好的金属特性通常被作为电极包裹层。但是，在蒸发过程中，由于黄金颗粒导致绝缘层断裂，从而导致封装模组端失效的情况急剧增加。虽然现有技术提出改善金属Au颗粒问题的办法，但是始终无法从根源解决这一问题。因此，不使用金属Au或者尽可能少使用金属Au才能根本上解决该问题。
[0004]如图1所示，当使用金属Au作为电极的时候，金属Au颗粒会向上凸起，造成电极层厚度过厚，造成绝缘层开裂，如图2所示，方框处即开裂的DBR反射层。该裂缝处会在沉积第二电极层时，同样造成一定的夹角及裂缝(如图3所示)，会使绝缘层的薄膜破裂，发生漏电，导致LED芯片的失效，使用寿命降低。
[0005]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的第一目的在于提供一种发光二极管芯片，所提供的发光二极管芯片降低和限定了第一电极的高度，大大降低了第一电极的高度，使其厚度小于1.2μm，并且第一电极层和/或第二电极层均不使用金属Au，避免了现有存在金颗粒造成的绝缘层断裂所带来的一系列问题。
[0007]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0008]本专利技术所提供的一种发光二极管芯片，包括：基板，以及依次设置在所述基板上的外延结构单元以及与外延结构单元电极连接的电极结构单
[0009]元，其中，所述外延结构单元至少包括N型半导体层、有源层、P型半导5体层；所述电极结构单元至少包括依次设置的电流扩展层、第一电极层、第一绝缘层、第二电极层、第二绝缘层和焊盘层，
[0010]所述第一电极层的厚度小于1.2μm；
[0011]所述第一电极层和所述第二电极层不包含金属Au。
[0012]优选地，所述第一电极层中，第一电极的结构为圆台结构，所述圆台0结构的侧壁与底面的夹角为10
°
～35
°
。
[0013]优选地，所述第一电极层的厚度为
[0014]优选地，所述第一电极层和/或所述第二电极层的电极结构包括由下至上的第一子层、第二子层、第三子层和第四子层；
[0015]其中，所述第一子层包括Cr、Ti、Al或Ag中的至少一种；优选为Cr5或Ti；
[0016]所述第二子层包括Al和/或Ag；
[0017]所述第三子层包括TiPt、NiPt和TiNi中的至少一种；
[0018]所述第四子层包括Cr和/或Ti。
[0019]优选地，所述第二电极层的厚度为1～3μm。
[0020]0优选地，所述焊盘层包括Cr、Ni、Ti、Pt、Sn和Au中一种或几种金属层的组合。
[0021]优选地，所述焊盘层包括单质层或合金层。
[0022]优选地，所述焊盘层至少包括一层金属Au顶层。
[0023]优选地，所述金属Au顶层的厚度小于等于
[0024]优选地，所述第一绝缘层在第一电极处设置有第一通孔，所述第一通孔的上边缘与下边缘连线与所述第一电极的顶面之间的夹角为30
°
～60
°
。
[0025]优选地，所述第一通孔与所述第一电极的接触面上，所述第一通孔的直径为D1，所述第一电极的直径为D2，D1＝(0.6～0.85)
×
D2。
[0026]优选地，所述焊盘层包括非电性连接的P型焊盘和N型焊盘，所述P型焊盘和/或所述N型焊盘包括减薄区和非减薄区，所述减薄区的厚度小于所述非减薄区，并且所述减薄区用于减薄第一电极对应区域的所述焊盘层的厚度。
[0027]优选地，所述减薄区包括若干各自独立的圆形区域，所述圆形区域的直径大于所述第一电极的直径。
[0028]优选地，所述第二电极层与所述焊盘层之间还包括第三电极层。
[0029]优选地，所述第三电极层与所述焊盘层电性连接或非电性连接。
[0030]优选地，所述第三电极层与所述第二电极层电性连接或非电性连接。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0032](1)本专利技术所提供的发光二极管芯片降低和限定了第一电极的高度，大大降低了第一电极的高度，使其厚度小于1.2μm，并且第一电极层和/或第二电极层均不使用金属Au，避免了现有存在金颗粒造成的绝缘层断裂所带来的一系列问题。
[0033](2)本专利技术所提供的发光二极管芯片，限定了第一电极层和/或第二电极层在不使用金属Au电极的具体结构，使芯片同样具有优秀的发光性能。
[0034](3)本专利技术所提供的发光二极管芯片，优化了电极侧壁的角度，以使第一绝缘层更好的披覆形态。
[0035](4)本专利技术所提供的发光二极管芯片，在降低了第一电极高度的前提下，又改善了焊盘层结构，使得整个芯片更加平整。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1为现有技术中芯片结构的截面FIB图；
[0038]图2为现有技术中芯片另一结构的截面FIB图；
[0039]图3为现有技术中芯片又一结构的截面FIB图；
[0040]图4为本专利技术实施例所提供的发光二极管芯片俯视图；
[0041]图5为本专利技术实施例所提供的发光二极管芯片的部分截面示意图；
[0042]图6为本专利技术实施例所提供的电极结构的截面FIB图；
[0043]图7为图6的局部放大图；
[0044]图8为第一电极和第一绝缘层的截面示意图；
[0045]图9为第一电极和第二电极层的结构示意图；
[0046]图10为焊盘层的平面示意图。
[0047]附图标记：
[0048]100
‑
基板；210
‑
N型半导体层；220
‑
有源层；230
‑
P型半导体层；
[0049]300
‑
电流阻挡层；400
‑
电流扩展层；510
‑
第一电极层；511
‑
第一P电极；512
‑
第一N电极；5101
‑
第一子层；5102
‑
第二子层；5103
‑
第三子层；5104
‑
第四子层；51本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管芯片，包括：基板，以及依次设置在所述基板上的外延结构单元以及与外延结构单元电极连接的电极结构单元，其中，所述外延结构单元至少包括N型半导体层、有源层、P型半导体层；所述电极结构单元至少包括依次设置的电流扩展层、第一电极层、第一绝缘层、第二电极层、第二绝缘层和焊盘层，其特征在于，所述第一电极层的厚度小于1.2μm；所述第一电极层和所述第二电极层不包含金属Au。2.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第一电极层中，第一电极的结构为圆台结构，所述圆台结构的侧壁与底面的夹角为10
°
～35
°
；优选地，所述第一电极层的厚度为3.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第一电极层和/或所述第二电极层的电极结构包括由下至上的第一子层、第二子层、第三子层和第四子层；其中，所述第一子层包括Cr、Ti、Al或Ag中的至少一种；优选为Cr或Ti；所述第二子层包括Al和/或Ag；所述第三子层包括TiPt、NiPt和TiNi中的至少一种；所述第四子层包括Cr和/或Ti。4.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第二电极层的厚度为1～3μm。5.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述焊盘层包括Cr、Ni、Ti、Pt、Sn和Au中一种或几种金属层的组合；优选地，所述焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冬梅，王思博，廖汉忠，任加洛，芦玲，
申请(专利权)人：淮安澳洋顺昌光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：