CN104701307A - 平面高压串联led集成芯片及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种平面高压串联LED集成芯片及其制造方法。芯片包括带有蓝宝石衬底、缓冲层、N型外延层、量子阱发光层、P型外延层、透光导电层的外延片，外延片上形成若干个串联LED器件，各LED器件四周外延片设阶梯孔，阶梯孔第一阶梯深入到N型外延层内、第二阶梯深入到蓝宝石衬底上表面形成隔离槽，各LED器件于透光导电层上均设P型内电极，阶梯孔及透光导电层覆盖氮化硅层，氮化硅层上覆盖旋涂玻璃层填平阶梯孔，旋涂玻璃层上设将各LED器件P+、N-电极串联连接的金属连接层及阴、阳极接点，蓝宝石衬底背面设背金层。方法包括形成外延片、P型内电极、阶梯孔、氮化硅层、旋涂玻璃层、电极、连接层及接点、背金层的步骤。本发明可应用于LED芯片领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种平面高压串联LED集成芯片及其制造方法。
背景技术
现有常见的LED单芯片的P型电极与N型电极分别位于P型外延层顶部的透光导电层及N型外延层上，二者不在同一个平面内，即非平面LED芯片。非平面LED芯片在打线时容易造成金属导线断裂，产品良率低；目前普遍使用在衬底上生成图形的方式来提高底部反射光，即图形化衬底(PatternedSapphire Substrate，简称PSS)技术，使得LED芯片的制造成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构合理、成本低、便于连接、光反射率高的平面高压串联LED集成芯片。
另外，本发明还提供一种该平面高压串联LED集成芯片的制造方法。
本发明的平面高压串联LED集成芯片所采用的技术方案是：本发明的平面高压串联LED集成芯片包括LED外延片，所述LED外延片包括蓝宝石衬底、依次位于所述蓝宝石衬底正面的缓冲层、N型外延层、量子阱发光层、P型外延层、透光导电层，所述LED外延片上形成若干个串联的LED器件，每个所述LED器件的四周均设有蚀刻形成的阶梯孔，所述阶梯孔的第一阶梯深入到所述N型外延层内，所述阶梯孔的第二阶梯深入到所述蓝宝石衬底的上表面形成隔离槽，以将相邻不同电位的LED器件电隔离，每个所述LED器件于所述透光导电层上均设有一个P型内电极，所述阶梯孔及所述透光导电层的外露表面覆盖氮化硅层，所述氮化硅层的外表面覆盖旋涂玻璃层，所述旋涂玻璃层将所述阶梯孔填平，所述旋涂玻璃层的上表面与所述透光导电层的上表面平行，每个所述LED器件均包括分别穿过所述旋涂玻璃层及所述氮化硅层的P+电极、N-电极，所述P+电极与所述P型内电极相接触电性连接，所述N-电极与所述N型外延层相接触电性连接，所述旋涂玻璃层上设有若干个分离的金属连接层及阳极接点、阴极接点，所述金属连接层将一个所述LED器件的所述N-电极及与其相邻的另一个所述LED器件的所述P+电极相电连接，以使所述LED器件形成串联电路，所述阳极接点与串联电路中首个所述LED器件的所述P+电极相电连接，所述阴极接点与串联电路中末端所述LED器件的所述N-电极相电连接，所述蓝宝石衬底背面设有背金层。
所述N型外延层是GaN外延层，所述P型外延层包括P型AlGaN外延层和P型GaN外延层，所述量子阱发光层是InGaN/GaN量子阱，所述透光导电层是导电玻璃。
所述蓝宝石衬底的厚度为80～110微米；所述缓冲层的厚度为300±50埃；所述N型外延层的厚度为4.5±0.5微米，所述P型外延层的厚度为0.9±0.1微米；所述透光导电层的厚度为2400±250埃；所述氮化硅层的厚度为2000±200埃。
所述P型内电极自内向外由厚度2000±200埃的镍和厚度为100±10埃的金构成；所述金属连接层自内向外由厚度为100±10埃的钛、厚度为1000±100埃的铝、厚度为100±10埃的钛以及厚度为1000±100埃的金构成；所述背金层自内向外依次由厚度为500±50埃的钛、厚度为1000±100埃的镍、厚度为5000±500埃的银、厚度30000±3000埃的锡以及厚度为3000±300埃的银构成。
本发明的平面高压串联LED集成芯片的制造方法所采用的技术方案是：包括以下步骤：
(a)形成LED外延片：采用化学气相沉积法形成LED外延片，所述LED外延片包括蓝宝石衬底、依次位于所述蓝宝石衬底正面的缓冲层、N型外延层、量子阱发光层、P型外延层、透光导电层；
(b)形成P型内电极：在所述透光导电层的上表面覆盖第一光阻，在光刻机上进行光刻，形成P型电极槽；以蒸镀或溅射的方法在所述P型电极槽内沉积第一金属层，然后去除所述第一光阻，再进行退火处理，位于所述透光导电层上的所述第一金属层构成P型内电极；
(c)形成阶梯孔的第一阶梯：在所述透光导电层及所述P型内电极上覆盖第二光阻，在光刻机上对位于周边的及位于所述P型内电极之间的所述LED外延片进行光刻，再用蚀刻工艺对所述透光导电层、所述P型外延层、所述量子阱发光层及所述N型外延层进行蚀刻，形成第一阶梯孔，所述第一阶梯孔深入到所述N型外延层内；
(d)形成阶梯孔的第二阶梯：在所述第一阶梯孔内覆盖第三光阻，在光刻机上对所述第一阶梯孔内对应的表面进行光刻，再用蚀刻工艺对所述N型外延层及所述缓冲层进行蚀刻，形成第二阶梯孔，所述第二阶梯孔深入到所述蓝宝石衬底的上表面，所述第一阶梯孔与所述第二阶梯孔共同构成阶梯孔，再去除所述第二光阻和所述第三光阻，所述阶梯孔的第二阶梯形成隔离槽；
(e)形成氮化硅层：采用化学气相沉积法在所述阶梯孔、所述透光导电层及所述P型内电极的外露表面覆盖沉积氮化硅，形成带有阶梯孔状的氮化硅层；
(f)形成旋涂玻璃层：在所述氮化硅层的外表面旋转涂布旋涂玻璃，加温硬化，再用干法回蚀的方法平坦化旋涂玻璃，形成旋涂玻璃层，所述旋涂玻璃层将所述阶梯孔填平，使所述旋涂玻璃层的上表面与所述P型内电极上覆盖的所述氮化硅层的上表面平齐；
(g)形成电极的接触孔：在所述旋涂玻璃层的上表面覆盖第四光阻，在光刻机上进行光刻，再分别用湿法蚀刻工艺对所述旋涂玻璃层、干法蚀刻工艺对所述氮化硅层进行蚀刻，形成P+接触孔、N-接触孔，其中P+接触孔穿入所述氮化硅层并深入到所述P型内电极的上表面，与所述P型内电极对准，N-接触孔穿过位于所述阶梯孔内的所述旋涂玻璃层及所述氮化硅层并深入到所述第一阶梯孔的下表面，再去除所述第四光阻；
(h)形成电极、金属连接层及接点：在整个芯片的上表面覆盖第五光阻，在光刻机上进行光刻，去除对应于P+接触孔、N-接触孔、阳极接点、阴极接点及金属连接层形成的光刻图形内的第五光阻；以蒸镀或溅射的方法在第五光阻未覆盖处沉积第二金属层，沉积的第二金属层填充满所述P+接触孔、所述N-接触孔分别形成P+电极、N-电极，使得所述P+电极与所述P型内电极相接触电性连接，所述N-电极与所述N型外延层相接触电性连接，高出所述旋涂玻璃层上表面的第二金属层分别形成金属连接层及阳极接点、阴极接点，使得金属连接层将一个LED器件的N-电极及与其相邻的另一个LED器件的P+电极相电连接，形成串联电路，阳极接点与串联电路中首个LED器件的P+电极相电连接，阴极接点与串联电路中末端LED器件的N-电极相电连接；然后去除剩余的所述第五光阻，再进行退火处理；
(i)衬底减薄：对所述蓝宝石衬底进行减薄处理，使其厚度从300～500微米减为80～110微米；
(j)形成背金层：在所述蓝宝石衬底的背面以蒸镀或溅射的方法沉积第三金属层，形成背金层。
进一步，所述N型外延层是GaN外延层，所述P型外延层包括P型AlGaN外延层和P型GaN外延层，所述量子阱发光层是InGaN/GaN量子阱，所述透光导电层是导电玻璃。
在所述步骤(a)～(h)中，所述蓝宝石衬底的厚度为300～500微米。
所述缓冲层的厚度为300±50埃；所述N型外延层的厚度为4.5±0.5微米，所述P型外延层的厚度为0.9±0.1微米；所述透光导电层的厚度为2400±250埃。
在所述步骤(c)中，所述第一阶梯孔深入到所述N型外延层内的深度是所述N型外延层总高度的三分之一；在所述步骤(e)中，所述氮化硅层的厚度为2000±200埃。
在所述步骤(b)中，所述第一金属层自内向外由厚度2000±200埃的镍和厚度为100±10埃的金构成；在所述步骤(h)中，所述第二金属层高出所述旋涂玻璃层上表面的部分自内向外由厚度为100±10埃的钛、厚度为1000±100埃的铝、厚度为100±10埃的钛以及厚度为1000±100埃的金构成；所述步骤(j)中，所述第三金属层自内向外依次由厚度为500±20埃的钛、厚度为1000±100埃的镍、厚度为5000±500埃的银、厚度30000±3000埃的锡以及厚度为3000±300埃的银构成。
本发明的有益效果是：由于本发明的平面高压串联LED集成芯片包括LED外延片，所述LED外延片包括蓝宝石衬底、依次位于所述蓝宝石衬底正面的缓冲层、N型外延层、量子阱发光层、P型外延层、透光导电层，所述LED外延片上形成若干个串联的LED器件，每个所述LED器件的四周均设有蚀刻形成的阶梯孔，所述阶梯孔的第一阶梯深入到所述N型外延层内，所述阶梯孔的第二阶梯深入到所述蓝宝石衬底的上表面形成隔离槽，以将相邻不同电位的LED器件电隔离，每个所述LED器件于所述透光导电层上均设有一个P型内电极，所述阶梯孔及所述透光导电层的外露表面覆盖氮化硅层，所述氮化硅层的外表面覆盖旋涂玻璃层，所述旋涂玻璃层将所述阶梯孔填平，所述旋涂玻璃层的上表面与所述透光导电层的上表面平行，每个所述LED器件均包括分别穿过所述旋涂玻璃层及所述氮化硅层的P+电极、N-电极，所述P+电极与所述P型内电极相接触电性连接，所述N-电极与所述N型外延层相接触电性连接，所述旋涂玻璃层上设有若干个分离的金属连接层及阳极接点、阴极接点，所述金属连接层将一个所述LED器件的所述N-电极及与其相邻的另一个所述LED器件的所述P+电极相电连接，以使所述LED器件形成串联电路，所述阳极接点与串联电路中首个所述LED器件的所述P+电极相电连接，所述阴极接点与串联电路中末端所述LED器件的所述N-电极相电连接，所述蓝宝石衬底背面设有背金层；本发明采用平面工艺技术，使得芯片表面平坦，所述P+电极、所述N-电极、所述金属连接层及所述阳极接点、所述阴极接点一次性生成，克服了非平面LED芯片由于电极错位在打线时容易造成金属导线断裂的缺陷，提高了产品良率，因此本发明LED芯片的结构更合理，便于连接，工艺简便；使用背金工艺，所述背金层能够提高反射光的反射率、降低成本；由于所述透光导电层与所述旋涂玻璃层之间设有氮化硅层，以及每个所述LED器件的四周均设有隔离槽，将相邻不同电位的LED器件(100)电隔离，因此耐高压性能好；故本发明结构合理、成本低、便于连接、光反射率高，是一种平面高压串联LED集成芯片；同理，采用本发明的制造方法制造的平面高压串联LED集成芯片具有上述优点，且该制造方法工艺简便，产品质量好。
附图说明
图1是本发明实施例的平面高压串联LED集成芯片的正面结构示意图；
图2是图1所示的平面高压串联LED集成芯片的电路原理图；
图3是图1所示的平面高压串联LED集成芯片的A－A断面结构示意图；
图4是图1所示的平面高压串联LED集成芯片的B－B断面结构示意图；
图5是图1所示的平面高压串联LED集成芯片的制造方法步骤(a)完成后的A－A断面结构示意图；
图6是图1所示的平面高压串联LED集成芯片的制造方法步骤(b)过程的A－A断面结构示意图；
图7是图1所示的平面高压串联LED集成芯片的制造方法步骤(b)完成后的A－A断面结构示意图；
图8是图1所示的平面高压串联LED集成芯片的制造方法步骤(c)过程的A－A断面结构示意图；
图9是图1所示的平面高压串联LED集成芯片的制造方法步骤(d)过程的A－A断面结构示意图；
图10是图1所示的平面高压串联LED集成芯片的制造方法步骤(e)完成后的A－A断面结构示意图；
图11是图1所示的平面高压串联LED集成芯片的制造方法步骤(f)过程的A－A断面结构示意图；
图12是图1所示的平面高压串联LED集成芯片的制造方法步骤(f)完成后的A－A断面结构示意图；
图13是图1所示的平面高压串联LED集成芯片的制造方法步骤(g)完成后的A－A断面结构示意图；
图14是图1所示的平面高压串联LED集成芯片的制造方法步骤(h)过程的A－A断面结构示意图；
图15是图1所示的平面高压串联LED集成芯片的制造方法步骤(h)完成后的A－A断面结构示意图。
具体实施方式
如图1～图4所示，本实施例的平面高压串联LED集成芯片包括LED外延片，所述LED外延片包括蓝宝石衬底1、依次位于所述蓝宝石衬底1正面的缓冲层5、N型外延层2、量子阱发光层6、P型外延层、透光导电层4，所述N型外延层2是GaN外延层，所述P型外延层包括P型AlGaN外延层7和P型GaN外延层3，所述量子阱发光层6是InGaN/GaN量子阱，所述透光导电层4是导电玻璃，所述蓝宝石衬底1的厚度为80～110微米，所述缓冲层5的厚度为300±50埃；所述N型外延层2的厚度为4.5±0.5微米，所述P型外延层的厚度为0.9±0.1微米；所述透光导电层4的厚度为2400±250埃；所述LED外延片上形成九个串联的LED器件100，每个所述LED器件100的四周均设有蚀刻形成的阶梯孔，所述阶梯孔的第一阶梯深入到所述N型外延层2内，所述阶梯孔的第二阶梯深入到所述蓝宝石衬底1的上表面形成隔离槽60，以将相邻不同电位的LED器件100电隔离，每个所述LED器件100于所述透光导电层4上均设有一个P型内电极71，所述P型内电极71自内向外由厚度2000±200埃的镍和厚度为100±10埃的金构成，所述阶梯孔及所述透光导电层4的外露表面覆盖氮化硅层8，所述氮化硅层8的厚度为2000±200埃，所述氮化硅层8的外表面覆盖旋涂玻璃层9，所述旋涂玻璃层9将所述阶梯孔填平，所述旋涂玻璃层的上表面与所述透光导电层4的上表面平行，每个所述LED器件100均包括分别穿过所述旋涂玻璃层9及所述氮化硅层8的P+电极86、N-电极88，所述P+电极86与所述P型内电极71相接触电性连接，所述N-电极88与所述N型外延层2相接触电性连接，所述旋涂玻璃层9上设有若干个分离的金属连接层80及阳极接点81、阴极接点82，所述金属连接层80将一个所述LED器件100的所述N-电极88及与其相邻的另一个所述LED器件100的所述P+电极86相电连接，以使所述LED器件100形成串联电路，所述阳极接点81与串联电路中首个所述LED器件100的所述P+电极86相电连接，所述阴极接点82与串联电路中末端所述LED器件100的所述N-电极88相电连接，所述金属连接层80及所述阳极接点81、所述阴极接点82自内向外均由厚度为100±10埃的钛、厚度为1000±100埃的铝、厚度为100±10埃的钛以及厚度为1000±100埃的金构成，使用铝作为电极材料，降低工艺成本，所述蓝宝石衬底1背面设有背金层90，所述背金层90自内向外依次由厚度为500±50埃的钛、厚度为1000±100埃的镍、厚度为5000±500埃的银、厚度30000±3000埃的锡以及厚度为3000±300埃的银构成，提高反射光的反射率，降低成本。
本发明的平面高压串联LED集成芯片中，所述LED器件100的数量不限于九个，实施例中仅是举例说明。
如图5～图15所示，本实施例的平面高压串联LED集成芯片的制造方法包括以下步骤：
(a)形成LED外延片：采用化学气相沉积法形成LED外延片，所述LED外延片包括蓝宝石衬底1、依次位于所述蓝宝石衬底1正面的缓冲层5、N型外延层2、量子阱发光层6、P型外延层、透光导电层4，其中，所述N型外延层2是GaN外延层，所述P型外延层包括P型AlGaN外延层7和P型GaN外延层3，所述量子阱发光层6是InGaN/GaN量子阱，所述透光导电层4是导电玻璃，所述蓝宝石衬底1的厚度为300～500微米，所述缓冲层5的厚度为300±50埃，所述N型外延层2的厚度为4.5±0.5微米，所述P型外延层的厚度为0.9±0.1微米，所述透光导电层4的厚度为2400±250埃；
(b)形成P型内电极：在所述透光导电层4的上表面覆盖第一光阻10，在光刻机上进行光刻，形成P型电极槽41；以蒸镀或溅射的方法在所述P型电极槽41内沉积第一金属层，所述第一金属层自内向外由厚度2000±200埃的镍和厚度为100±10埃的金构成，然后去除所述第一光阻10，再进行退火处理，位于所述透光导电层4上的所述第一金属层构成P型内电极71；
(c)形成阶梯孔的第一阶梯：在所述透光导电层4及所述P型内电极71上覆盖第二光阻20，在光刻机上对位于周边的及位于所述P型内电极71之间的所述LED外延片进行光刻，再用蚀刻工艺对所述透光导电层4、所述P型外延层、所述量子阱发光层6及所述N型外延层2进行蚀刻，形成第一阶梯孔11，所述第一阶梯孔11深入到所述N型外延层2内，其中，所述第一阶梯孔11深入到所述N型外延层2内的深度是所述N型外延层2总高度的三分之一，即所述第一阶梯孔11深入到所述N型外延层2内的深度为1.5±0.2微米；
(d)形成阶梯孔的第二阶梯：在所述第一阶梯孔11内覆盖第三光阻30，在光刻机上对所述第一阶梯孔11内对应的表面进行光刻，再用蚀刻工艺对所述N型外延层2及所述缓冲层5进行蚀刻，形成第二阶梯孔21，所述第二阶梯孔21深入到所述蓝宝石衬底1的上表面，所述第一阶梯孔11与所述第二阶梯孔21共同构成阶梯孔，再去除所述第二光阻20和所述第三光阻30，所述阶梯孔的第二阶梯即第二阶梯孔21形成隔离槽60；
(e)形成氮化硅层：采用化学气相沉积法在所述阶梯孔、所述透光导电层4及所述P型内电极71的外露表面覆盖沉积氮化硅，形成带有阶梯孔状的氮化硅层8，所述氮化硅层8的厚度为2000±200埃；
(f)形成旋涂玻璃层：在所述氮化硅层8的外表面旋转涂布旋涂玻璃，加温硬化，再用干法回蚀的方法平坦化旋涂玻璃，形成旋涂玻璃层9，所述旋涂玻璃层9将所述阶梯孔填平，使所述旋涂玻璃层9的上表面与所述P型内电极71上覆盖的所述氮化硅层8的上表面平齐；
(g)形成金属层的接触孔：在所述旋涂玻璃层9的上表面覆盖第四光阻40，在光刻机上进行光刻，再分别用湿法蚀刻工艺对所述旋涂玻璃层9、干法蚀刻工艺对所述氮化硅层8进行蚀刻，形成P+接触孔31、N-接触孔32，其中P+接触孔31穿入所述氮化硅层8并深入到所述P型内电极71的上表面，与所述P型内电极71对准，N-接触孔32穿过位于所述阶梯孔内的所述旋涂玻璃层9及所述氮化硅层8并深入到所述第一阶梯孔11的下表面，再去除所述第四光阻40；
(h)形成电极、金属连接层及接点：在整个芯片的上表面覆盖第五光阻50，在光刻机上进行光刻，去除对应于P+接触孔31、N-接触孔32、阳极接点、阴极接点及金属连接层形成的光刻图形内的第五光阻50；以蒸镀或溅射的方法在第五光阻50未覆盖处沉积第二金属层，沉积的第二金属层填充满所述P+接触孔31、所述N-接触孔32分别形成P+电极86、N-电极88，使得所述P+电极86与所述P型内电极71相接触电性连接，所述N-电极88与所述N型外延层2相接触电性连接，高出所述旋涂玻璃层9上表面的第二金属层分别形成金属连接层80及阳极接点81、阴极接点82，使得金属连接层80将一个LED器件100的N-电极88及与其相邻的另一个LED器件100的P+电极86相电连接，形成串联电路，阳极接点81与串联电路中首个LED器件100的P+电极86相电连接，阴极接点82与串联电路中末端LED器件100的N-电极88相电连接；然后去除剩余的所述第五光阻50，再进行退火处理，所述第二金属层高出所述旋涂玻璃层9上表面的部分自内向外由厚度为100±10埃的钛、厚度为1000±100埃的铝、厚度为100±10埃的钛以及厚度为1000±100埃的金构成；
(i)衬底减薄：对所述蓝宝石衬底1进行减薄处理，使其厚度从300～500微米减为80～110微米；
(j)形成背金层：在所述蓝宝石衬底1背面以蒸镀或溅射的方法沉积第三金属层，形成背金层90，所述背金层90自内向外依次由厚度为500±20埃的钛、厚度为1000±100埃的镍、厚度为5000±500埃的银、厚度30000±3000埃的锡以及厚度为3000±300埃的银构成，这种多层背金结构能够提高反射光的反射率，降低成本。
本发明采用平面工艺技术，通过所述旋涂玻璃层9将所述阶梯孔填平，使所述旋涂玻璃层9的上表面与所述透光导电层4的上表面平行，使得芯片表面平坦，所述P+电极86、所述N-电极88、所述金属连接层及所述阳极接点81、所述阴极接点82一次性生成，克服了非平面LED芯片由于电极错位在打线时容易造成金属导线断裂的缺陷，提高了产品良率，因此本发明LED芯片的结构更合理，便于连接，工艺简便，因此本发明LED芯片的结构更合理，便于连接，工艺简便；使用背金工艺，所述背金层90能够提高反射光的反射率、降低成本；由于所述透光导电层4与所述旋涂玻璃层9之间设有氮化硅层8，以及每个所述LED器件100的四周均设有隔离槽60，将相邻不同电位的LED器件100电隔离，因此耐高压性能好；因此，本发明结构合理、成本低、便于连接、光反射率高，是一种平面高压串联LED集成芯片；同理，采用本发明的制造方法制造的平面高压串联LED集成芯片具有上述优点，且该制造方法工艺简便，产品质量好。
本发明可广泛应用于LED芯片领域。
Claims (10)
1.一种平面高压串联LED集成芯片，其特征在于：包括LED外延片，所述LED外延片包括蓝宝石衬底(1)、依次位于所述蓝宝石衬底(1)正面的缓冲层(5)、N型外延层(2)、量子阱发光层(6)、P型外延层、透光导电层(4)，所述LED外延片上形成若干个串联的LED器件(100)，每个所述LED器件(100)的四周均设有蚀刻形成的阶梯孔，所述阶梯孔的第一阶梯深入到所述N型外延层(2)内，所述阶梯孔的第二阶梯深入到所述蓝宝石衬底(1)的上表面形成隔离槽(60)，以将相邻不同电位的LED器件(100)电隔离，每个所述LED器件(100)于所述透光导电层(4)上均设有一个P型内电极(71)，所述阶梯孔及所述透光导电层(4)的外露表面覆盖氮化硅层(8)，所述氮化硅层(8)的外表面覆盖旋涂玻璃层(9)，所述旋涂玻璃层(9)将所述阶梯孔填平，所述旋涂玻璃层(9)的上表面与所述透光导电层(4)的上表面平行，每个所述LED器件(100)均包括分别穿过所述旋涂玻璃层(9)及所述氮化硅层(8)的P+电极(86)、N-电极(88)，所述P+电极(86)与所述P型内电极(71)相接触电性连接，所述N-电极(88)与所述N型外延层(2)相接触电性连接，所述旋涂玻璃层(9)上设有若干个分离的金属连接层(80)及阳极接点(81)、阴极接点(82)，所述金属连接层(80)将一个所述LED器件(100)的所述N-电极(88)及与其相邻的另一个所述LED器件(100)的所述P+电极(86)相电连接，以使所述LED器件(100)形成串联电路，所述阳极接点(81)与串联电路中首个所述LED器件(100)的所述P+电极(86)相电连接，所述阴极接点(82)与串联电路中末端所述LED器件(100)的所述N-电极(88)相电连接，所述蓝宝石衬底(1)的背面设有背金层(90)。
2.根据权利要求1所述的平面高压串联LED集成芯片，其特征在于：所述N型外延层(2)是GaN外延层，所述P型外延层包括P型AlGaN外延层(7)和P型GaN外延层(3)，所述量子阱发光层(6)是InGaN/GaN量子阱，所述透光导电层(4)是导电玻璃。
3.根据权利要求1所述的平面高压串联LED集成芯片，其特征在于：所述蓝宝石衬底(1)的厚度为80～110微米；所述缓冲层(5)的厚度为300±50埃；所述N型外延层(2)的厚度为4.5±0.5微米，所述P型外延层的厚度为0.9±0.1微米；所述透光导电层(4)的厚度为2400±250埃；所述氮化硅层(8)的厚度为2000±200埃。
4.根据权利要求1所述的平面高压串联LED集成芯片，其特征在于：所述P型内电极(71)自内向外由厚度2000±200埃的镍和厚度为100±10埃的金构成；所述金属连接层(80)自内向外由厚度为100±10埃的钛、厚度为1000±100埃的铝、厚度为100±10埃的钛以及厚度为1000±100埃的金构成；所述背金层(90)自内向外依次由厚度为500±50埃的钛、厚度为1000±100埃的镍、厚度为5000±500埃的银、厚度30000±3000埃的锡以及厚度为3000±300埃的银构成。
5.一种权利要求1所述的平面高压串联LED集成芯片的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
(a)形成LED外延片：采用化学气相沉积法形成LED外延片，所述LED外延片包括蓝宝石衬底(1)、依次位于所述蓝宝石衬底(1)正面的缓冲层(5)、N型外延层(2)、量子阱发光层(6)、P型外延层、透光导电层(4)；
(b)形成P型内电极：在所述透光导电层(4)的上表面覆盖第一光阻(10)，在光刻机上进行光刻，形成P型电极槽(41)；以蒸镀或溅射的方法在所述P型电极槽(41)内沉积第一金属层，然后去除所述第一光阻(10)，再进行退火处理，位于所述透光导电层(4)上的所述第一金属层构成P型内电极(71)；
(c)形成阶梯孔的第一阶梯：在所述透光导电层(4)及所述P型内电极(71)上覆盖第二光阻(20)，在光刻机上对位于周边的及位于所述P型内电极(71)之间的所述LED外延片进行光刻，再用蚀刻工艺对所述透光导电层(4)、所述P型外延层、所述量子阱发光层(6)及所述N型外延层(2)进行蚀刻，形成第一阶梯孔(11)，所述第一阶梯孔(11)深入到所述N型外延层(2)内；
(d)形成阶梯孔的第二阶梯：在所述第一阶梯孔(11)内覆盖第三光阻(30)，在光刻机上对所述第一阶梯孔(11)内对应的表面进行光刻，再用蚀刻工艺对所述N型外延层(2)及所述缓冲层(5)进行蚀刻，形成第二阶梯孔(21)，所述第二阶梯孔(21)深入到所述蓝宝石衬底(1)的上表面，所述第一阶梯孔(11)与所述第二阶梯孔(21)共同构成阶梯孔，再去除所述第二光阻(20)和所述第三光阻(30)，所述阶梯孔的第二阶梯形成隔离槽(60)；
(e)形成氮化硅层：采用化学气相沉积法在所述阶梯孔、所述透光导电层(4)及所述P型内电极(71)的外露表面覆盖沉积氮化硅，形成带有阶梯孔状的氮化硅层(8)；
(f)形成旋涂玻璃层：在所述氮化硅层(8)的外表面旋转涂布旋涂玻璃，加温硬化，再用干法回蚀的方法平坦化旋涂玻璃，形成旋涂玻璃层(9)，所述旋涂玻璃层(9)将所述阶梯孔填平，使所述旋涂玻璃层(9)的上表面与所述P型内电极(71)上覆盖的所述氮化硅层(8)的上表面平齐；
(g)形成电极的接触孔：在所述旋涂玻璃层(9)的上表面覆盖第四光阻(40)，在光刻机上进行光刻，再分别用湿法蚀刻工艺对所述旋涂玻璃层(9)、干法蚀刻工艺对所述氮化硅层(8)进行蚀刻，形成P+接触孔(31)、N-接触孔(32)，其中P+接触孔(31)穿入所述氮化硅层(8)并深入到所述P型内电极(71)的上表面，与所述P型内电极(71)对准，N-接触孔(32)穿过位于所述阶梯孔内的所述旋涂玻璃层(9)及所述氮化硅层(8)并深入到所述第一阶梯孔(11)的下表面，再去除所述第四光阻(40)；
(h)形成电极、金属连接层及接点：在整个芯片的上表面覆盖第五光阻(50)，在光刻机上进行光刻，去除对应于P+接触孔(31)、N-接触孔(32)、阳极接点、阴极接点及金属连接层形成的光刻图形内的第五光阻(50)；以蒸镀或溅射的方法在第五光阻(50)未覆盖处沉积第二金属层，沉积的第二金属层填充满所述P+接触孔(31)、所述N-接触孔(32)分别形成P+电极(86)、N-电极(88)，使得所述P+电极(86)与所述P型内电极(71)相接触电性连接，所述N-电极(88)与所述N型外延层(2)相接触电性连接，高出所述旋涂玻璃层(9)上表面的第二金属层分别形成金属连接层(80)及阳极接点(81)、阴极接点(82)，使得金属连接层(80)将一个LED器件(100)的N-电极(88)及与其相邻的另一个LED器件(100)的P+电极(86)相电连接，形成串联电路，阳极接点(81)与串联电路中首个LED器件(100)的P+电极(86)相电连接，阴极接点(82)与串联电路中末端LED器件(100)的N-电极(88)相电连接；然后去除剩余的所述第五光阻(50)，再进行退火处理；
(i)衬底减薄：对所述蓝宝石衬底(1)进行减薄处理，使其厚度从300～500微米减为80～110微米；
(j)形成背金层：在所述蓝宝石衬底(1)的背面以蒸镀或溅射的方法沉积第三金属层，形成背金层(90)。
6.根据权利要求5所述的平面高压串联LED集成芯片的制造方法，其特征在于：所述N型外延层(2)是GaN外延层，所述P型外延层包括P型AlGaN外延层(7)和P型GaN外延层(3)，所述量子阱发光层(6)是InGaN/GaN量子阱，所述透光导电层(4)是导电玻璃。
7.根据权利要求5所述的平面高压串联LED集成芯片的制造方法，其特征在于：在所述步骤(a)～(h)中，所述蓝宝石衬底(1)的厚度为300～500微米。
8.根据权利要求5所述的平面高压串联LED集成芯片的制造方法，其特征在于：所述缓冲层(5)的厚度为300±50埃；所述N型外延层(2)的厚度为4.5±0.5微米，所述P型外延层的厚度为0.9±0.1微米；所述透光导电层(4)的厚度为2400±250埃。
9.根据权利要求5所述的平面高压串联LED集成芯片的制造方法，其特征在于：在所述步骤(c)中，所述第一阶梯孔(11)深入到所述N型外延层(2)内的深度是所述N型外延层(2)总高度的三分之一；在所述步骤(e)中，所述氮化硅层(8)的厚度为2000±200埃。
10.根据权利要求5所述的平面高压串联LED集成芯片的制造方法，其特征在于：在所述步骤(b)中，所述第一金属层自内向外由厚度2000±200埃的镍和厚度为100±10埃的金构成；在所述步骤(h)中，所述第二金属层高出所述旋涂玻璃层(9)上表面的部分自内向外由厚度为100±10埃的钛、厚度为1000±100埃的铝、厚度为100±10埃的钛以及厚度为1000±100埃的金构成；所述步骤(j)中，所述第三金属层自内向外依次由厚度为500±20埃的钛、厚度为1000±100埃的镍、厚度为5000±500埃的银、厚度30000±3000埃的锡以及厚度为3000±300埃的银构成。
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