[发明专利]LED芯片的制备方法

说明书

技术领域

本公开涉及半导体领域，具体地，涉及一种LED芯片的制备方法。

背景技术

LED芯片也称为LED发光芯片，是LED灯的核心组件，其主要功能是把电能转化为光能。芯片的主要材料为单晶硅，由两部分组成，一部分是P型半导体，其中空穴占主导地位，另一端是N型半导体，其中电子占主导地位。这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量。

现有LED芯片的制备方法先在衬底上形成外延层，然后进行激光切割后崩裂，形成单个LED芯片。现有方法的激光切割会产生高温，进而对外延层造成影响。

发明内容

本公开的目的是提供一种简单易行的LED芯片的制备方法。

为了实现上述目的，本公开提供一种LED芯片的制备方法，该制备方法包括：在衬底的上方生成保护层，形成保护结构；在保护结构上进行切割生成凹槽，形成第一凹槽结构，凹槽穿透保护层并延伸到衬底的内部；将第一凹槽结构在保护层洗涤溶液中进行保护层洗涤，以去除保护层，形成第二凹槽结构；在第二凹槽结构的上方形成外延层；在外延层上设置正电极和负电极，生成芯片结构；将芯片结构沿着凹槽进行崩裂，生成多个LED芯片。

可选地，生成保护层的材料包括以下中的任意一者：二氧化硅、氮化硅、金、以及钛。

可选地，凹槽的深度为20-40微米，宽度为6-15微米。

可选地，凹槽在相互垂直的两个方向上延伸。

可选地，保护层洗涤溶液为含有氟化氢和氟化铵的水溶液。

可选地，在保护结构上进行切割生成凹槽，形成第一凹槽结构的步骤之后，方法还包括：将第一凹槽结构在副产物洗涤溶液中进行副产物洗涤，以去除切割生成的副产物。

可选地，副产物洗涤的温度为200-300℃，时间为5-20分钟。

可选地，副产物洗涤溶液为酸溶液或碱溶液，酸溶液包括15-40％质量的硫酸、40-70％质量的磷酸和5-20％质量的水，碱溶液包括30-50％质量的氢氧化钠或氢氧化钾。

可选地，外延层包括缓冲层、N型氮化镓层、发光层、以及P型氮化镓层，在第二凹槽结构的上方形成外延层的步骤包括：在第二凹槽结构的上方生成缓冲层；在缓冲层的上方生成N型氮化镓层；在N型氮化镓层的上方生成发光层；在发光层的上方生成P型氮化镓层。

可选地，在外延层上设置正电极和负电极，生成芯片结构的步骤包括：在P型氮化镓层的表面制作正电极；在N型氮化镓层的表面制作负电极。

本公开的LED芯片的制备方法先对衬底进行切割形成凹槽，然后再形成外延层，能够避免切割凹槽时的高温对外延层造成的影响。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是一示例性实施例提供的现有技术中LED芯片的制备流程示意图；

图2是一示例性实施例提供的本公开的LED芯片的制备方法的流程图；

图2A-图2F是一示例性实施例提供的LED芯片的制备流程示意图；

图3是一示例性实施例提供的切割产生副产物的示意图；

图4是一示例性实施例提供的形成外延层的示意图；以及

图5是一示例性实施例提供的芯片结构的侧视图。

附图标记说明

1 衬底 2 外延层3 负电极

4 凹槽 5 副产物6 保护层

7 缓冲层 8 N型氮化镓层 9 发光层

10 P型氮化镓层 11 正电极

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

图1是一示例性实施例提供的现有技术中LED芯片的制备流程示意图。如图1所示，现有技术中LED芯片的制备方法可以包括以下步骤：先在衬底1上沉积外延层2，形成包括衬底1和外延层2的外延片；然后在外延片上进行反复使用光刻、气相沉积和蒸镀等方法形成一个完整的大芯片，然后将该大芯片减薄；接着利用紫外激光沿着芯片背面(衬底面)或正面(外延层面)的切割道进行切割，切割完成再进行机械崩裂，得到单个芯片。激光切割会产生高温，对外延层也会造成影响，从而影响LED芯片的发光性能。