[發明專利]一種倒金字塔形結構LED芯片的制備方法

無效

• 申請號: 201110331173.8
• 申請日: 2011-10-27
• 公開（公告）號: CN102368520A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發明（設計）人: 宋超;劉榕;張建寶
• 申請（專利權）人: 華燦光電股份有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/20
• 代理公司: 江西省專利事務所 36100
• 代理人: 胡里程

技術領域

本發明涉及GaN基半導體發光器件的制造方法，尤其是一種倒金字塔形結構LED芯片的制備方法。

背景技術

隨著氮化鎵基化合物發光二極管（LED）在顯示和照明領域的廣泛應用，客觀上對LED需求數量呈現幾何級數增加，這樣對LED的亮度提出了更高的要求。????

眾所周知，倒金字塔結構的LED芯片能夠大大提高芯片正面的發光效率，目前，制備倒金字塔結構的LED芯片有用切片刀具切割的方法制備，也有利用化學腐蝕的方法直接腐蝕出倒金字塔結構。但是，GaN基LED芯片襯底材料為藍寶石，硬度較高，化學性質穩定，機械加工中，對刀具的磨損和昂貴的金剛石刀具限制了機械加工的使用?；瘜W腐蝕的方法不易控制倒金字塔結構的傾斜角度，而且在與目前的工藝結合中，往往需要引進新的設備和材料，增加投資，也有可能對芯片帶來污染。????

目前，在激光切割的過程中，其切割的形貌是一條狹窄而深的劃痕，劃痕中央為切割后的碎屑，劃痕部分分離藍寶石襯底。因此，可以利用兩條劃痕組合，將不需要的藍寶石襯底分離出來，制備倒金字塔形的芯片。整個過程不加工芯片正面的發光層，對內量子效應影響較小。????

化學腐蝕是使側面光滑的一種方法，由于光滑面出光較粗糙面少，因此將激光切割后的側面劃痕加工為光滑面，可以進一步減小側面出光，提高正面的發光效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種倒金字塔形結構LED芯片的制備方法，該方法利用激光切割結合拋光工藝技術，在LED芯片上制備倒金字塔結構。

本發明的技術方案為：一種倒金字塔形結構LED芯片的制備方法，該方法包括使用激光對管芯側面傾斜切割，可以使用兩束激光同時切割或者一束激光切割多次的方法，在去除多余藍寶石襯底后，拋光劃痕。兩次劃片的劃痕在芯片的襯底內相交，使多余的藍寶石襯底分離?？梢允褂盟{膜粘附分離多余藍寶石襯底，也可以使用超聲洗滌工藝，使切割后多余藍寶石襯底剝離。使劃痕側面光滑，可以使用化學腐蝕方法，也可以使用機械拋光工藝。?

本發明的優點在于：1、制備周期短：激光切割可以很快的去除大部分的襯底，化學腐蝕只需要很短的時間即可拋光切割面。2、傾斜角度可控：只需要控制切割的傾斜角度，即可以控制傾斜面的傾斜角度。3、對目前的工藝改變較小，推廣容易：只需要在目前的激光切割技術和側腐技術的基礎上作小范圍更改。

附圖說明

圖1為：兩顆芯片利用本發明對應的激光傾斜切割示意圖；

圖2為：兩顆芯片利用本發明對應的藍膜粘附剝離示意圖；

圖3為：三顆芯片利用本發明對應的切割-剝離方法處理后示意圖；

圖4為：三顆芯片利用本發明對應的切割-剝離-腐蝕方法處理后示意圖；

圖5為：裂片后得到的單顆LED芯片示意圖；

圖6為；裂片后得到的單顆LED芯片示意圖。

具體實施方式

按照本發明的LED加工方法，可以使用一束激光分兩次切割，使多余藍寶石襯底分離，也可以使用多束激光同時對襯底進行加工。????

按照本發明的LED加工方法，可以使用藍膜粘附剝離，或者使用其他粘附、沖刷方法，使多余藍寶石襯底分離。????

按照本發明的LED芯片加工方法，可以使用化學方法使側面光滑，例如腐蝕，也可以使用機械方法，例如砂輪等，使切割后側面光滑。????

需要特別指出的是，本文所使用的制造倒金字塔形結構的加工方法，也可以應用于其他材料的加工。????

下面結合附圖對本發明進行說明：

圖1A中，以兩顆芯片為例，7、8、9、10、12、13、14、15均為發光二極管（LED）電極，6為發光層，5為藍寶石襯底，1、2為激光器，3、4為激光，11為激光切割后劃痕。

圖1B，以三顆芯片為例，16、17為拋光前劃痕，18、19為拋光后劃痕，劃痕中間的芯片可以形成近似倒金字塔結構的襯底。

圖1C為切割后，裂片得到單顆倒金字塔形結構的芯片，20、21為光滑傾斜劃痕。

在切割的過程中，使用激光以一定的角度切割藍寶石襯底，然后在此角度的互補角度上以相同的切割參數進行切割，控制好切割參數，使切割后的劃痕在芯片內部相交。于是，多余的藍寶石襯底被分離出來，劃痕分別分離芯片兩邊的藍寶石襯底，得到倒金字塔形結構的芯片。由于激光切割后，劃痕兩邊布滿碎屑，劃痕兩邊也比較粗糙，因此，使用化學腐蝕或者機械研磨的方法，將多余的碎屑去除，使劃痕兩邊平整光滑。