[發明專利]LED芯片切割方法及其制備的LED芯片

無效

• 申請號: 201310004858.0
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN103022284A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 陳家洛;陳立人
• 申請（專利權）人: 聚燦光電科技(蘇州)有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L21/78
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司 32234
• 代理人: 張漢欽

技術領域

本發明涉及LED生產制造領域，尤其涉及一種LED芯片切割方法。

背景技術

通常藍寶石襯底LED芯片工藝在引入側壁腐蝕后，都會在晶圓減薄后直接裂片，這樣產出的芯片的側壁會比較垂直，不利于側面出光。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中的問題，提供一種有效增加出光率的LED芯片切割方法及其制備的LED芯片。

為達到以上目的，本發明提供了一種基于側壁腐蝕的LED芯片切割方法，包括如下步驟：（1）提供具有GaN外延發光層的半導體襯底，在半導體襯底正面進行激光劃片形成溝槽以分割晶粒，采用濕法腐蝕方法腐蝕激光燒蝕區域以在溝槽內形成粗化表面，在此基礎上完成后續芯片制造；（2）將半導體襯底減薄、拋光之后再鍍制背面反射鏡；（3）在半導體襯底背面進行激光隱形切割，切割位置與半導體襯底正面的溝槽在水平方向上錯開；（4）沿隱形切割位置將芯片劈裂開，此時沿半導體襯底正面的溝槽底部與半導體襯底背面的隱形切割位置之間裂開形成具有斜裂面的“ㄣ”形斷面。LED晶圓經過正面激光劃片、側壁腐蝕后，按照正常的LED芯片制造流程完成芯片制造；晶圓減薄、背鍍后進行背面激光隱形切割，控制隱形切割線位置使其與正面劃片線錯開；裂片時在應力誘導下，晶粒側壁將出現一個斜裂面，更有利于側面出光，增加芯片的整體光通量而不影響芯片的外觀和電性。

作為本專利的進一步優化方案，所述的“ㄣ”形斷面的斜裂面的傾角隨著芯片尺寸的增大而減小，盡量減小光線的入射角，使其出射光增多。

作為本專利的進一步優化方案，通過減小半導體襯底背面的切割深度以減小“ㄣ”形斷面的斜裂面的傾角。

作為本專利的進一步優化方案，所述的半導體襯底的材料包括藍寶石、氧化鋅、氮化鎵或者碳化硅。

根據本發明的另一個方面，提供了一種根據以上所述的LED芯片切割方法所制備的LED芯片，所述的LED芯片的邊緣呈具有斜裂面的“ㄣ”形斷面。半導體襯底GaN晶圓在經過芯片側壁腐蝕工藝后，結合激光隱形切割制作出“ㄣ”形斷面，從增加側壁出光量的方面增加整個LED芯片的亮度。

作為本專利的進一步優化方案，所述的“ㄣ”形斷面具有粗化表面。

作為本專利的進一步優化方案，所述的“ㄣ”形斷面的斜裂面的傾角隨著芯片尺寸的增大而減小。

由于采用了以上技術方案，本發明在側壁腐蝕后引入隱形切割工藝，通過控制隱形切割位置使芯片發生斜裂，制作出“ㄣ”形藍寶石斷面，增加側出光的同時使一部分向下射出的光從側壁被取出來，提升芯片整體光取出效率。

附圖說明

圖1為根據本發明的LED芯片的剖面圖，處于隱形切割后劈裂前狀態；

圖2為根據本發明的LED芯片的剖面圖，處于裂片完畢狀態。

圖中：1、GaN外延發光區；2、藍寶石襯底；3、背鍍反射鏡；4、溝槽；5、激光隱形切割爆破點；6、斜裂面；7、粗化表面；a、從斜裂面出來的光線；b、從隱形切割位置出來的光線。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

參見附圖1與附圖2所示，本實施中提供了一種LED芯片切割方法，包括如下步驟：

（1）提供具有GaN外延發光層1的藍寶石襯底2，在藍寶石襯底2正面進行激光劃片形成溝槽4以分割晶粒，采用濕法腐蝕方法腐蝕激光燒蝕區域以在溝槽內形成粗化表面7，按照傳統的芯片制造工藝，在此基礎上完成正裝芯片的后續制造；

（2）將藍寶石襯底2減薄、拋光之后再鍍制背面反射鏡3；

（3）完成以上工藝后，在藍寶石襯底2背面進行激光隱形切割，切割位置與藍寶石襯底2正面的溝槽4在水平方向上錯開，如圖1所示；

（4）沿隱形切割位置將芯片劈裂開，此時沿藍寶石襯底正面的溝槽底部與藍寶石襯底背面的隱形切割位置之間裂開形成具有斜裂面6的“ㄣ”形斷面，如圖2所示，圖中示出了激光隱形切割爆破點5的位置選擇方案。

需要說明的是，圖2所示只是在晶粒的一個方向制作斜裂面6，以同樣的工藝，可以在另一方向制作同樣的斜裂面6效果，此工藝的提亮效果將翻倍。參見附圖2，由于全反射效果原本無法出來的光線a將在斜裂面處被取出；另外，隱形切割會形成粗糙的藍寶石斷面，同樣也會增加出光量，如光線b。