[发明专利]LED芯片切割方法及其制备的LED芯片

说明书

技术领域

本发明涉及LED生产制造领域，尤其涉及一种LED芯片切割方法。

背景技术

通常蓝宝石衬底LED芯片工艺在引入侧壁腐蚀后，都会在晶圆减薄后直接裂片，这样产出的芯片的侧壁会比较垂直，不利于侧面出光。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的问题，提供一种有效增加出光率的LED芯片切割方法及其制备的LED芯片。

为达到以上目的，本发明提供了一种基于侧壁腐蚀的LED芯片切割方法，包括如下步骤：（1）提供具有GaN外延发光层的半导体衬底，在半导体衬底正面进行激光划片形成沟槽以分割晶粒，采用湿法腐蚀方法腐蚀激光烧蚀区域以在沟槽内形成粗化表面，在此基础上完成后续芯片制造；（2）将半导体衬底减薄、抛光之后再镀制背面反射镜；（3）在半导体衬底背面进行激光隐形切割，切割位置与半导体衬底正面的沟槽在水平方向上错开；（4）沿隐形切割位置将芯片劈裂开，此时沿半导体衬底正面的沟槽底部与半导体衬底背面的隐形切割位置之间裂开形成具有斜裂面的“ㄣ”形断面。LED晶圆经过正面激光划片、侧壁腐蚀后，按照正常的LED芯片制造流程完成芯片制造；晶圆减薄、背镀后进行背面激光隐形切割，控制隐形切割线位置使其与正面划片线错开；裂片时在应力诱导下，晶粒侧壁将出现一个斜裂面，更有利于侧面出光，增加芯片的整体光通量而不影响芯片的外观和电性。

作为本专利的进一步优化方案，所述的“ㄣ”形断面的斜裂面的倾角随着芯片尺寸的增大而减小，尽量减小光线的入射角，使其出射光增多。

作为本专利的进一步优化方案，通过减小半导体衬底背面的切割深度以减小“ㄣ”形断面的斜裂面的倾角。

作为本专利的进一步优化方案，所述的半导体衬底的材料包括蓝宝石、氧化锌、氮化镓或者碳化硅。

根据本发明的另一个方面，提供了一种根据以上所述的LED芯片切割方法所制备的LED芯片，所述的LED芯片的边缘呈具有斜裂面的“ㄣ”形断面。半导体衬底GaN晶圆在经过芯片侧壁腐蚀工艺后，结合激光隐形切割制作出“ㄣ”形断面，从增加侧壁出光量的方面增加整个LED芯片的亮度。

作为本专利的进一步优化方案，所述的“ㄣ”形断面具有粗化表面。

作为本专利的进一步优化方案，所述的“ㄣ”形断面的斜裂面的倾角随着芯片尺寸的增大而减小。

由于采用了以上技术方案，本发明在侧壁腐蚀后引入隐形切割工艺，通过控制隐形切割位置使芯片发生斜裂，制作出“ㄣ”形蓝宝石断面，增加侧出光的同时使一部分向下射出的光从侧壁被取出来，提升芯片整体光取出效率。

附图说明

图1为根据本发明的LED芯片的剖面图，处于隐形切割后劈裂前状态；

图2为根据本发明的LED芯片的剖面图，处于裂片完毕状态。

图中：1、GaN外延发光区；2、蓝宝石衬底；3、背镀反射镜；4、沟槽；5、激光隐形切割爆破点；6、斜裂面；7、粗化表面；a、从斜裂面出来的光线；b、从隐形切割位置出来的光线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参见附图1与附图2所示，本实施中提供了一种LED芯片切割方法，包括如下步骤：

（1）提供具有GaN外延发光层1的蓝宝石衬底2，在蓝宝石衬底2正面进行激光划片形成沟槽4以分割晶粒，采用湿法腐蚀方法腐蚀激光烧蚀区域以在沟槽内形成粗化表面7，按照传统的芯片制造工艺，在此基础上完成正装芯片的后续制造；

（2）将蓝宝石衬底2减薄、抛光之后再镀制背面反射镜3；

（3）完成以上工艺后，在蓝宝石衬底2背面进行激光隐形切割，切割位置与蓝宝石衬底2正面的沟槽4在水平方向上错开，如图1所示；

（4）沿隐形切割位置将芯片劈裂开，此时沿蓝宝石衬底正面的沟槽底部与蓝宝石衬底背面的隐形切割位置之间裂开形成具有斜裂面6的“ㄣ”形断面，如图2所示，图中示出了激光隐形切割爆破点5的位置选择方案。

需要说明的是，图2所示只是在晶粒的一个方向制作斜裂面6，以同样的工艺，可以在另一方向制作同样的斜裂面6效果，此工艺的提亮效果将翻倍。参见附图2，由于全反射效果原本无法出来的光线a将在斜裂面处被取出；另外，隐形切割会形成粗糙的蓝宝石断面，同样也会增加出光量，如光线b。