[發明專利]一種高出光效率的LED晶片及其制造方法

有效

• 申請號: 201110035644.0
• 申請日: 2011-01-27
• 公開（公告）號: CN102130253B
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 樊邦揚;葉國光;梁伏波;楊小東;曹東興
• 申請（專利權）人: 廣東銀雨芯片半導體有限公司
• 主分類號: H01L33/20
• 分類號: H01L33/20;H01L33/46;H01L33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種高出光效率的LED晶片，包括襯底，形成于襯底正面的半導體層， 所述半導體層包括依次形成于襯底正面的N型半導體層、發光層以及P型半導 體層，其特征在于：所述襯底為倒梯臺形狀，倒梯臺襯底的側邊與垂直方向形 成的夾角為30～45°；所述半導體層為倒梯臺形狀，倒梯臺半導體層的側邊與 襯底正面形成的夾角為50～70°，所述半導體層的底部表面積比所述襯底正面 的表面積小。

2.根據權利要求1所述高出光效率的LED晶片，其特征在于：所述倒梯 臺襯底的側邊與垂直方向形成的夾角為38°；倒梯臺半導體層的側邊與襯底正 面形成的夾角為60°。

3.根據權利要求1或2所述高出光效率的LED晶片，其特征在于：所述 襯底與N型半導體層之間還設置有一層緩沖層，所述緩沖層與所述N型半導體 層形成倒梯臺形狀，緩沖層的底部表面積比所述襯底正面的表面積小。

4.根據權利要求3所述高出光效率的LED晶片，其特征在于：所述倒梯 臺襯底的背面及側面設置有反射層。

5.一種高出光效率的LED晶片制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

(a)通過金屬有機化學氣相沉積或分子束外延技術在襯底上生長出半導 體層形成外延片，所述半導體層為依次在襯底上生長的N型半導體層、發光層 及P型半導體層；

(b)在外延片的表面沉積SiO₂保護層，通過圖形曝光半導體平面工藝， 使用電感耦合等離子體刻蝕半導體層，使半導體層形成凹形臺面及切割道，部 分N型半導體層外露凹形臺面，利用激光或鉆石刀在外延片的正面沿切割道切 割，在外延片的正面形成X軸切割槽和Y軸切割槽，所述X軸切割槽和Y軸切 割槽的深度為5～40μm，將外延片浸泡SiO₂腐蝕溶液里，去除SiO₂保護層；

(c)將外延片的背面研磨、精拋光，使襯底的厚度為80～200μm；

(d)利用相互成夾角的雙束激光頭，雙束激光頭的激光束形成交叉點， 在襯底上切出V型槽，所述V型槽的位置與步驟(b)X軸切割槽和Y軸切割 槽的位置對應，所述V型槽的夾角為60～90°，V型槽的深度為20～80μm，V 型槽的開口寬度為30～500μm；

(e)采用藍膜將步驟(d)切割的碎屑粘走，用水沖洗外延片，去除殘留 碎屑；

(f)將外延片浸泡在酸性混合溶液里，將步驟(b)X軸切割槽和Y軸切 割槽兩側形成的半導體層吸光物質及步驟(d)切割V型槽時兩側碳化的襯底 吸光物質蝕刻去除，使襯底為倒梯臺形狀，倒梯臺襯底的側邊與垂直方向形成 的夾角為30～45°，半導體層呈倒梯臺形狀，倒梯臺半導體層的側邊與襯底正 面形成的夾角為50～70°，所述半導體層的底部表面積比所述襯底正面的表面 積?。?

(g)在所述凹形臺面制作N電極，在P型半導體層的表面制作P電極；

(h)裂片、點測分選。

6.根據權利要求5所述的LED晶片制造方法，其特征在于：步驟(f)所 述酸性混合溶液為H₂SO₄和H₃PO₄的混合物，所述H₂SO₄與H₃PO₄在同一濃度時的 體積比為(2～5)∶1，浸泡時所述混合物的溫度為200～300℃，浸泡時間為 5～30分鐘。

7.根據權利要求5所述的LED晶片制造方法，其特征在于：步驟(f)所 述倒梯臺襯底的側邊與垂直方向形成的夾角為38°；所述倒梯臺半導體層的側 邊與襯底正面形成的夾角為60°。

8.根據權利要求5所述的LED晶片制造方法，其特征在于：步驟(f)在 所述倒梯臺襯底的底部及側面形成有反射層。

9.根據權利要求8所述的LED晶片制造方法，其特征在于：所述反射層 為氧化物反射層或/和金屬反射層。

10.根據權利要求9所述的LED晶片制造方法，其特征在于：所述氧化物 為SiO₂或TiO₂，所述金屬為Au或Al或Ag。