[发明专利]一种多面式侧壁LED芯片及其制备方法

说明书

本发明提供一种多面式侧壁LED芯片及其制备方法，包括：提供一衬底，在衬底上形成LED外延，在LED外延上沉积不同致密性的材料作为掩膜；通过ISO光刻形成具有ISO图形的光刻胶层，以光刻胶层为遮挡对掩膜进行刻蚀；去除光刻胶层，以掩膜为遮挡对LED外延进行ICP刻蚀，直至刻蚀至衬底，形成侧壁具有多个斜面的隔离沟槽。本发明中的一种多面式侧壁LED芯片及其制备方法，通过改变隔离槽侧壁的形貌，使侧壁出光面积增加，芯片内部光线到侧壁的入射角发生改变，使得更多的光线可以取出，提升了芯片亮度。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种多面式侧壁LED芯片及其制备方法。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)作为新一代绿色光源，广泛应用于照明、背光、显示、指示等领域。高压LED芯片包括至少两个串联的子芯片，各个子芯片均包括N型层、有源层和P型层，具有高抗静电能力、高发光效率和节约封装厂打线成本等优点，在芯片领域的地位逐渐显现。

为了避免LED芯片侧壁漏电的发生，无论是正装芯片还是倒装芯片均采用隔离沟槽方式的制作工艺，尤其是高压芯片，必须进行隔离沟槽切割以形成分区，刻蚀出隔离沟槽后在进行绝缘层沉积，避免侧壁发光层露出导致失效发生。而侧壁的形貌状态对光电性能、可靠性影响至关重要。

现有技术中，如图4和图5所示，隔离沟槽形成的侧壁角度一般为30°至80°左右，侧壁的角度过小时，隔离沟槽面积占比大，发光面损失严重，导致发光效率差，侧壁角度过大时，披覆性差，影响侧壁的绝缘效果。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种多面式侧壁LED芯片及其制备方法，解决背景技术中隔离沟槽侧壁角度导致发光效率差和披覆性差中至少一个问题。

本发明提供一种多面式侧壁LED芯片，包括：

提供一衬底，在衬底上形成LED外延，在LED外延上沉积不同致密性的材料作为掩膜；

通过ISO光刻形成具有ISO图形的光刻胶层，以光刻胶层为遮挡对掩膜进行刻蚀；

去除光刻胶层，以掩膜为遮挡对LED外延进行ICP刻蚀，直至刻蚀至衬底，形成侧壁具有多个斜面的隔离沟槽。

本发明中的多面式侧壁LED芯片的制备方法，通过在LED外延上沉积不同致密性材料的掩膜，进而蚀刻出具有多个斜面的侧壁，多个斜面的侧壁将增加发光面积，进而提高出光效率；进一步的，多个斜面组成的侧壁呈现出弧度变化可减缓侧壁过陡的角度，从而避免后续镀层因角度过大导致的批覆不良引起芯片失效的问题；同时，侧壁的多个斜面能够改变芯片内部光线到侧壁的入射角，使得更多的光线可以取出，整体提升芯片亮度，从而解决了背景技术中隔离沟槽侧壁角度导致发光效率差和披覆性差的问题。进一步的，不同致密性的材料包括SiO₂、SiN_X、TiO_X和Al₂O₃中一种或多种材料。

进一步的，在LED外延上沉积不同致密性的材料作为掩膜的步骤中包括：

通过调整掩膜材料的制作参数，以改变掩膜的致密性，制作参数包括机台功率、腔体压力、气体流量、温度、靶源。

进一步的，不同致密性的材料的致密性由下至上呈递增或递减趋势。

进一步的，掩膜的厚度为0.5um～4um。

进一步的，以光刻胶层为遮挡对掩膜进行刻蚀中，刻蚀方法包括干法刻蚀或湿法刻蚀中的任意一种。

本发明还提供一种多面式侧壁LED芯片，由下至上依次包括衬底和LED外延，其特征在于，LED外延向上开口设有隔离沟槽，隔离沟槽的底部显露出衬底，且隔离沟槽的侧壁具有多个斜面。

附图说明