[發明專利]LED芯片的制備方法

在審

• 申請號: 201610640140.4
• 申請日: 2016-08-05
• 公開（公告）號: CN107689404A
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 張杰;彭遙
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙)11447
• 代理人: 王曉霞,南毅寧

技術領域

本公開涉及半導體領域，具體地，涉及一種LED芯片的制備方法。

背景技術

LED芯片也稱為LED發光芯片，是LED燈的核心組件，其主要功能是把電能轉化為光能。芯片的主要材料為單晶硅，由兩部分組成，一部分是P型半導體，其中空穴占主導地位，另一端是N型半導體，其中電子占主導地位。這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個P-N結。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區，在P區里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發出能量。

現有LED芯片的制備方法先在襯底上形成外延層，然后進行激光切割后崩裂，形成單個LED芯片?，F有方法的激光切割會產生高溫，進而對外延層造成影響。

發明內容

本公開的目的是提供一種簡單易行的LED芯片的制備方法。

為了實現上述目的，本公開提供一種LED芯片的制備方法，該制備方法包括：在襯底的上方生成保護層，形成保護結構；在保護結構上進行切割生成凹槽，形成第一凹槽結構，凹槽穿透保護層并延伸到襯底的內部；將第一凹槽結構在保護層洗滌溶液中進行保護層洗滌，以去除保護層，形成第二凹槽結構；在第二凹槽結構的上方形成外延層；在外延層上設置正電極和負電極，生成芯片結構；將芯片結構沿著凹槽進行崩裂，生成多個LED芯片。

可選地，生成保護層的材料包括以下中的任意一者：二氧化硅、氮化硅、金、以及鈦。

可選地，凹槽的深度為20-40微米，寬度為6-15微米。

可選地，凹槽在相互垂直的兩個方向上延伸。

可選地，保護層洗滌溶液為含有氟化氫和氟化銨的水溶液。

可選地，在保護結構上進行切割生成凹槽，形成第一凹槽結構的步驟之后，方法還包括：將第一凹槽結構在副產物洗滌溶液中進行副產物洗滌，以去除切割生成的副產物。

可選地，副產物洗滌的溫度為200-300℃，時間為5-20分鐘。

可選地，副產物洗滌溶液為酸溶液或堿溶液，酸溶液包括15-40％質量的硫酸、40-70％質量的磷酸和5-20％質量的水，堿溶液包括30-50％質量的氫氧化鈉或氫氧化鉀。

可選地，外延層包括緩沖層、N型氮化鎵層、發光層、以及P型氮化鎵層，在第二凹槽結構的上方形成外延層的步驟包括：在第二凹槽結構的上方生成緩沖層；在緩沖層的上方生成N型氮化鎵層；在N型氮化鎵層的上方生成發光層；在發光層的上方生成P型氮化鎵層。

可選地，在外延層上設置正電極和負電極，生成芯片結構的步驟包括：在P型氮化鎵層的表面制作正電極；在N型氮化鎵層的表面制作負電極。

本公開的LED芯片的制備方法先對襯底進行切割形成凹槽，然后再形成外延層，能夠避免切割凹槽時的高溫對外延層造成的影響。

本公開的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本公開的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本公開，但并不構成對本公開的限制。在附圖中：

圖1是一示例性實施例提供的現有技術中LED芯片的制備流程示意圖；

圖2是一示例性實施例提供的本公開的LED芯片的制備方法的流程圖；

圖2A-圖2F是一示例性實施例提供的LED芯片的制備流程示意圖；

圖3是一示例性實施例提供的切割產生副產物的示意圖；

圖4是一示例性實施例提供的形成外延層的示意圖；以及

圖5是一示例性實施例提供的芯片結構的側視圖。

附圖標記說明

1 襯底 2 外延層3 負電極

4 凹槽 5 副產物6 保護層

7 緩沖層 8 N型氮化鎵層 9 發光層

10 P型氮化鎵層 11 正電極

具體實施方式

以下結合附圖對本公開的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本公開，并不用于限制本公開。

圖1是一示例性實施例提供的現有技術中LED芯片的制備流程示意圖。如圖1所示，現有技術中LED芯片的制備方法可以包括以下步驟：先在襯底1上沉積外延層2，形成包括襯底1和外延層2的外延片；然后在外延片上進行反復使用光刻、氣相沉積和蒸鍍等方法形成一個完整的大芯片，然后將該大芯片減薄；接著利用紫外激光沿著芯片背面(襯底面)或正面(外延層面)的切割道進行切割，切割完成再進行機械崩裂，得到單個芯片。激光切割會產生高溫，對外延層也會造成影響，從而影響LED芯片的發光性能。