[发明专利]基于高压LED芯片的隔离结构及隔离方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体发光器件技术领域，尤其涉及一种基于高压LED芯片的隔离结构及隔离方法。

背景技术

发光二极管（Light-Emitting Diode，LED）为一种固态半导体元件，其至少包含一P-N结，此P-N结形成于P型半导体与N型半导体之间。当于P-N上施予一定程度的偏压时，P型半导体中的空穴与N型半导体中的电子会结合而发光，此光产生的区域称为发光区。

LED的主要特征在于尺寸小、发光效率高、寿命长、反应快速、可靠度高和色度良好，目前已广泛使用在显示、照明、汽车、植物照明等领域。

单颗的LED芯片通常电压较低，为了得到高压LED芯片通常是将多颗LED芯片串联，因此在封装时需在晶圆上进行隔离工艺。现有技术中高压LED芯片做隔离（isolation）时一般采用两种方法：

一、切割道和隔离沟道全部通过等离子体刻蚀（ICP）到蓝宝石衬底；

二、只有隔离沟道通过等离子刻蚀（ICP）到蓝宝石衬底。

方法一的缺点是光刻胶会被隔离成一个个孤岛，硬烤后内缩严重，导致等离子刻蚀后线条变形；方法二的缺点是由于边缘的光刻胶较厚，做完等离子刻蚀后边缘区域会出现局部刻蚀未尽，此区域外延N型半导体层相连，导致无法在研磨前对晶圆上的芯片进行抽测（COW）。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种基于高压LED芯片的隔离结构及隔离方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于高压LED芯片的隔离结构及隔离方法。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：

一种基于高压LED芯片的隔离结构，所述隔离结构包括衬底及若干位于衬底上的高压LED外延结构，所述高压LED外延结构包括通过串联电极串联的第一LED外延结构和第二LED外延结构，相邻所述高压LED外延结构之间定义有切割道，每个高压LED外延结构中的第一LED外延结构和第二LED外延结构之间定义有隔离道，所述隔离结构上定义有第一刻蚀区域和第二刻蚀区域，所述第二刻蚀区域环绕于第一刻蚀区域外围，所述第一刻蚀区域内包括若干第一切割道和第一隔离道，所述第一隔离道的刻蚀至衬底，第一切割道的刻蚀深度小于第一隔离道的刻蚀深度，第二刻蚀区域内包括若干第二切割道和第二隔离道，第二切割道和第二隔离道均刻蚀至衬底。

作为本发明的进一步改进，所述第二刻蚀区域为衬底上边缘2~10排高压LED外延结构所在的区域。

作为本发明的进一步改进，所述第二刻蚀区域为衬底上边缘2排高压LED外延结构所在的区域。

相应地，一种基于高压LED芯片的隔离方法，所述方法包括：

提供一衬底；

在衬底上形成若干高压LED外延结构，高压LED外延结构包括串联的第一LED外延结构和第二LED外延结构，相邻高压LED外延结构之间定义有切割道，每个高压LED外延结构中的第一LED外延结构和第二LED外延结构之间定义有隔离道，隔离结构上定义有第一刻蚀区域和第二刻蚀区域，第二刻蚀区域环绕于第一刻蚀区域外围，第一刻蚀区域内包括若干第一切割道和第一隔离道，第二刻蚀区域内包括若干第二切割道和第二隔离道；

对第一刻蚀区域和第二刻蚀区域中的切割道和隔离道采用干法刻蚀工艺进行刻蚀，隔离得到若干高压LED芯片，其中，第一隔离道的刻蚀至衬底，第一切割道的刻蚀深度小于第一隔离道的刻蚀深度，第二切割道和第二隔离道均刻蚀至衬底。

作为本发明的进一步改进，所述“采用干法刻蚀工艺进行刻蚀”具体为：

采用SiO₂、光刻胶作为掩膜对衬底上的高压LED外延结构进行ICP刻蚀。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的另一技术方案如下：

一种基于高压LED芯片的隔离结构，所述隔离结构包括衬底及若干位于衬底上的高压LED外延结构，所述高压LED外延结构包括串联形成的第一LED外延结构和第二LED外延结构，相邻所述高压LED外延结构之间定义有切割道，每个高压LED外延结构中的第一LED外延结构和第二LED外延结构之间定义有隔离道，所述隔离结构上定义有第一刻蚀区域和第二刻蚀区域，所述第二刻蚀区域环绕于第一刻蚀区域外围，所述第一刻蚀区域内包括若干第一切割道和第一隔离道，所述第一隔离道的刻蚀至衬底，第一切割道的刻蚀深度小于第一隔离道的刻蚀深度，第二刻蚀区域全部刻蚀至衬底。

作为本发明的进一步改进，所述第二刻蚀区域为衬底上边缘宽度1~5cm所在的区域。