基于高壓led芯片的隔離結構及隔離方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體發光器件技術領域，尤其涉及一種基于高壓LED芯片的隔離結構及隔離方法。
【背景技術】
[0002]發光二極管(Light-Emitting D1de，LED)為一種固態半導體元件，其至少包含一P-N結，此P-N結形成于P型半導體與N型半導體之間。當于P-N上施予一定程度的偏壓時，P型半導體中的空穴與N型半導體中的電子會結合而發光，此光產生的區域稱為發光區。
[0003]LED的主要特征在于尺寸小、發光效率高、壽命長、反應快速、可靠度高和色度良好，目前已廣泛使用在顯示、照明、汽車、植物照明等領域。
[0004]單顆的LED芯片通常電壓較低，為了得到高壓LED芯片通常是將多顆LED芯片串聯，因此在封裝時需在晶圓上進行隔離工藝。現有技術中高壓LED芯片做隔離(isolat1n)時一般采用兩種方法:
一、切割道和隔離溝道全部通過等離子體刻蝕(ICP)到藍寶石襯底；
二、只有隔離溝道通過等離子刻蝕(ICP)到藍寶石襯底。
[0005]方法一的缺點是光刻膠會被隔離成一個個孤島，硬烤后內縮嚴重，導致等離子刻蝕后線條變形；方法二的缺點是由于邊緣的光刻膠較厚，做完等離子刻蝕后邊緣區域會出現局部刻蝕未盡，此區域外延N型半導體層相連，導致無法在研磨前對晶圓上的芯片進行抽測(COW)。
[0006]因此，針對上述技術問題，有必要提供一種基于高壓LED芯片的隔離結構及隔離方法。

【發明內容】

[0007]本發明的目的在于提供一種基于高壓LED芯片的隔離結構及隔離方法。
[0008]為了實現上述目的，本發明實施例提供的技術方案如下:
一種基于高壓LED芯片的隔離結構，所述隔離結構包括襯底及若干位于襯底上的高壓LED外延結構，所述高壓LED外延結構包括通過串聯電極串聯的第一 LED外延結構和第二LED外延結構，相鄰所述高壓LED外延結構之間定義有切割道，每個高壓LED外延結構中的第一 LED外延結構和第二 LED外延結構之間定義有隔離道，所述隔離結構上定義有第一刻蝕區域和第二刻蝕區域，所述第二刻蝕區域環繞于第一刻蝕區域外圍，所述第一刻蝕區域內包括若干第一切割道和第一隔離道，所述第一隔離道的刻蝕至襯底，第一切割道的刻蝕深度小于第一隔離道的刻蝕深度，第二刻蝕區域內包括若干第二切割道和第二隔離道，第二切割道和第二隔離道均刻蝕至襯底。
[0009]作為本發明的進一步改進，所述第二刻蝕區域為襯底上邊緣2~10排高壓LED外延結構所在的區域。
[0010]作為本發明的進一步改進，所述第二刻蝕區域為襯底上邊緣2排高壓LED外延結構所在的區域。
[0011]相應地，一種基于高壓LED芯片的隔離方法，所述方法包括:
提供一襯底；
在襯底上形成若干高壓LED外延結構，高壓LED外延結構包括串聯的第一 LED外延結構和第二 LED外延結構，相鄰高壓LED外延結構之間定義有切割道，每個高壓LED外延結構中的第一 LED外延結構和第二 LED外延結構之間定義有隔離道，隔離結構上定義有第一刻蝕區域和第二刻蝕區域，第二刻蝕區域環繞于第一刻蝕區域外圍，第一刻蝕區域內包括若干第一切割道和第一隔離道，第二刻蝕區域內包括若干第二切割道和第二隔離道；
對第一刻蝕區域和第二刻蝕區域中的切割道和隔離道采用干法刻蝕工藝進行刻蝕，隔離得到若干高壓LED芯片，其中，第一隔離道的刻蝕至襯底，第一切割道的刻蝕深度小于第一隔離道的刻蝕深度，第二切割道和第二隔離道均刻蝕至襯底。
[0012]作為本發明的進一步改進，所述“采用干法刻蝕工藝進行刻蝕”具體為:
采用S12、光刻膠作為掩膜對襯底上的高壓LED外延結構進行ICP刻蝕。
[0013]為了實現上述目的，本發明實施例提供的另一技術方案如下:
一種基于高壓LED芯片的隔離結構，所述隔離結構包括襯底及若干位于襯底上的高壓LED外延結構，所述高壓LED外延結構包括串聯形成的第一 LED外延結構和第二 LED外延結構，相鄰所述高壓LED外延結構之間定義有切割道，每個高壓LED外延結構中的第一 LED外延結構和第二 LED外延結構之間定義有隔離道，所述隔離結構上定義有第一刻蝕區域和第二刻蝕區域，所述第二刻蝕區域環繞于第一刻蝕區域外圍，所述第一刻蝕區域內包括若干第一切割道和第一隔離道，所述第一隔離道的刻蝕至襯底，第一切割道的刻蝕深度小于第一隔離道的刻蝕深度，第二刻蝕區域全部刻蝕至襯底。
[0014]作為本發明的進一步改進，所述第二刻蝕區域為襯底上邊緣寬度l~5cm所在的區域。
[0015]作為本發明的進一步改進，所述第二刻蝕區域為襯底上邊緣寬度Icm所在的區域。
[0016]相應地，一種基于高壓LED芯片的隔離方法，所述方法包括:
提供一襯底；
在襯底上形成若干高壓LED外延結構，高壓LED外延結構包括串聯的第一 LED外延結構和第二 LED外延結構，相鄰高壓LED外延結構之間定義有切割道，每個高壓LED外延結構中的第一 LED外延結構和第二 LED外延結構之間定義有隔離道，隔離結構上定義有第一刻蝕區域和第二刻蝕區域，第二刻蝕區域環繞于第一刻蝕區域外圍，第一刻蝕區域內包括若干第一切割道和第一隔離道；
對第一刻蝕區域中的切割道和隔離道和第二刻蝕區域采用干法刻蝕工藝進行刻蝕，隔離得到若干高壓LED芯片，其中，第一隔離道的刻蝕至襯底，第一切割道的刻蝕深度小于第一隔離道的刻蝕深度，第二刻蝕區域全部刻蝕至襯底。
[0017]作為本發明的進一步改進，所述“采用干法刻蝕工藝進行刻蝕”具體為:
采用S12、光刻膠作為掩膜對襯底上的高壓LED外延結構進行ICP刻蝕。
[0018]本發明的有益效果是: 在第一刻蝕區域內的隔離道進行深刻蝕至襯底，切割道刻蝕深度較低，而在第一刻蝕區域外圍的第二刻蝕區域中的隔離道和切割道全部進行深刻蝕至襯底，如此雖然第二刻蝕區域內的高壓LED芯片良品率不高，但大大提高了第一刻蝕區域內的高壓LED芯片良品率，而由于第一刻蝕區域的面積遠遠大于第二刻蝕區域的面積，因此能夠有效提高高壓LED芯片的良品率，提高了隔離的效益；
在第一刻蝕區域內的隔離道進行深刻蝕至襯底，切割道刻蝕深度較低，而在第一刻蝕區域外圍的第二刻蝕區域全部進行深刻蝕至襯底，如此雖然浪費了第二刻蝕區域，但大大提高了第一刻蝕區域內的高壓LED芯片良品率，而由于第一刻蝕區域的面積遠遠大于第二刻蝕區域的面積，因此能夠有效提高高壓LED芯片的良品率，提高了隔離的效益。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本發明中隔離結構的平面局部示意圖。
[0021]圖2為本發明第一實施方式中高壓LED封裝結構的示意圖。
[0022]圖3為本發明第一實施方式隔離結構中隔離道和切割道的示意圖。
[0023]圖4a、4b分別為本發明第一實施方式中第一刻蝕區域和第二刻蝕區域的示意圖。
[0024]圖5為本發明第二實施方式中第一刻蝕區域可第二刻蝕區域的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為了使本技術領域的人員更好地理解本發明中的技術方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。
[0026]本發明公開了一種基于高壓LED芯片的隔離結構，隔離結構包括襯底(或晶圓)及若干位于襯底上的高壓LED外延結構，高壓LED外延結構包括通過串聯電極串聯的第一LED外延結構和第二 LED外延結構，相鄰高壓LED外延結構之間定義有切割道，每個高壓LED外延結構中的第一 LED外延結構和第二 LED外延結構之間定義有隔離道，隔離結構上定義有第一刻蝕區域和第二刻蝕區域，第二刻蝕區域環繞于第一刻蝕區域外圍。
[0027]現有技術中，襯底上高壓LED外延結構的切割道和隔離道采用統一的刻蝕工藝，兩者的刻蝕深度相同，而本發明中，將刻蝕區域分為第一刻蝕區域和第二刻蝕區域，第二刻蝕區域進行深刻蝕，而第一刻蝕區域只對隔離道深刻蝕至襯底。其中，對第二刻蝕區域進行深刻蝕可以對第二刻蝕區域內的隔離道和切割道進行深刻蝕至襯底，或將第二刻蝕區域全部外延層進行深刻蝕至襯底，上述兩種方法均屬于對襯底外圍的結構進行深刻蝕，防止內部高壓LED外延結構上的光刻膠形成孤島，避免了 ICP刻蝕后線條變形的問題，屬于一個總的發明構思。
[0028]參圖1所示，在本發明的第一實施方式中，隔離結構100包括襯底10(或晶圓)及若干位于襯底上的高壓LED外延結構20，高壓LED外延結構20在襯底10上呈陣列排布。
[0029]高壓LED外延結構20位于襯底上，形成高壓LED芯片，本實施方式中的芯片為常規高壓(6V) LED芯片。參圖2所示，高壓LED外延結構20包括第一 LED外延結構21和第二LED外延結構22，第一 LED外延結構21和第二 LED外延結構22上分別形成有P電極211和N電極221，第一 LED外延結構21和第二 LED外延結構22通過串聯電極231串聯連接，第一 LED外延結構21包括MESA區域212和位于MESA區域上的透明導電層213，第二 LED外延結構22包括MESA區域222和位于MESA區域上的透明導電層223，在串聯電極231的下方還設有電流阻擋層232 (