[发明专利]LED侧面钝化层质量的测试结构及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件测试技术领域，尤其涉及一种LED侧面钝化层质量的测试结构及测试方法。

背景技术

发光二极管(LED)由于其具有体积小、寿命长、效率高、高耐震性、同时耗电量少、发热少，广泛应用到日常生活中的各项用品，如各种家电的指示灯或光源等。近年来更由于多色彩及高亮度化的发展趋势，应用范围更向户外显示发展如照明灯、大型户外显示屏、交通信号灯等。

半导体表面是具有特殊性质的表面，对外界气氛极为敏感，严重的影响半导体器件的特性，半导体LED也不例外。为了提高器件的可靠性和稳定性，必须对表面采取有效的保护措施，俗称钝化层。

常见的钝化层以SiNx或者SiO2等绝缘介质。用于减少局部漏电流、防止强电场静电击穿等影响器件可靠性的问题。钝化层生长通常使用外延技术，如等离子体增强化学气相沉积法、低压化学气相沉积法等。但由于器件表面形貌差异、工艺不同等因素，生长的薄膜可能出现厚度不一、针孔，甚至部分区域可能没有生长钝化层。因此，迫切需要对半导体芯片钝化层进行评估和测试。

申请号为200880120912.5，名称为“用于钝化完整性测试的嵌入式结构”的中国专利申请提出了一种钝化层完整性的测试方法，其基本思路是将测试钝化层电学性质的电路集成在原IC的电路中，再通过附加的外电极测试钝化层有关的电阻，从而评估钝化层的性质。

然而该技术需要预先制作有关的测试电路图，并且生长于待测芯片上，因而适合于集成电路晶圆厂。对于LED芯片而言，由于其结构简单，测试要求也很简单，然而用这种方式成本太高，不适用于普通分析测试实验室。同时，LED领域和普通微电子半导体器件有些许不同，因为LED切割需采取激光、离子刻蚀或者机械切割获得芯片，芯片侧面也是常见的漏电和放电区域，因此在这附近的钝化层也十分重要。然而，上述方法并没有对LED侧面的钝化效果进行检测。

因此，有必要对现有的LED钝化层测试方法进行改进，以便能有效地检测钝化层工艺在LED侧面的钝化效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LED侧面钝化层质量的测试结构及测试方法，以有效地检测钝化层工艺在LED侧面的钝化效果。

为解决上述问题，本发明提出一种LED侧面钝化层质量的测试结构，包括LED芯片，其中，所述LED芯片包括衬底、依次制备在所述衬底上的N层及P层，所述LED芯片的侧面及所述P层上均制备有钝化层，所述N层及P层分别与N电极及P电极电性相连，并且所述LED芯片上还制备有G电极，所述G电极覆盖在所述LED芯片的侧面及衬底的背面。

可选的，所述G电极的厚度为50nm以上。

可选的，所述G电极的材料为Al、Ag、Pt、Au中的任一种。

可选的，所述衬底为绝缘衬底。

同时，为解决上述问题，本发明还提出一种LED侧面钝化层质量的测试方法，用于对LED芯片的侧面钝化层质量进行测试，该方法包括如下步骤：

制备如权利要求1所述的LED侧面钝化层质量的测试结构；

将所述LED芯片的衬底焊接至一LED测试基板上；

将所述P电极接电源，G电极接地，N电极断开，测量所述P区钝化层的等效电阻；

将所述G电极接电源，N电极接地，P电极断开，测量所述N区钝化层的等效电阻；

将测量得到的P区钝化层的等效电阻与一标准LED芯片样品的P区钝化层的等效电阻进行比较，若测量得到的P区钝化层的等效电阻比标准LED芯片样品的P区钝化层的等效电阻小，则所述LED的侧面钝化层质量不合格；

将测量得到的N区钝化层的等效电阻与一标准LED芯片样品的N区钝化层的等效电阻进行比较，若测量得到的N区钝化层的等效电阻比标准LED芯片样品的N区钝化层的等效电阻小，则所述LED的侧面钝化层质量不合格。

可选的，若测量得到的P区钝化层的等效电阻比标准LED芯片样品的P区钝化层的等效电阻小4倍及以上，则所述LED的侧面钝化层质量不合格。

可选的，若测量得到的N区钝化层的等效电阻比标准LED芯片样品的N区钝化层的等效电阻小4倍及以上，则所述LED的侧面钝化层质量不合格。

可选的，所述G电极的厚度为50nm以上。

可选的，所述G电极的材料为Al、Ag、Pt、Au中的任一种。

可选的，所述衬底为绝缘衬底。