CN103236481A

CN103236481A - 图形衬底、led芯片及led芯片制备方法

Info

Publication number: CN103236481A
Application number: CN2013100849998A
Authority: CN
Inventors: 康学军; 李鹏; 祝进田; 张冀
Original assignee: Foshan Nationstar Semiconductor Co Ltd
Current assignee: Foshan Nationstar Semiconductor Co Ltd
Priority date: 2013-03-18
Filing date: 2013-03-18
Publication date: 2013-08-07

Abstract

本发明图形衬底、LED芯片及LED芯片制备方法，图形衬底上设有至少一个图形区域、非图形区域和切割区域，每一个图形区域内设有多个图形单元，每一个所述图形区域的形状与需要切割的LED芯片的形状相匹配，切割区域设置于所述非图形区域。图形区域的形状按照需要切割的形状设置为相匹配的形状，而其他部分则为非图形区域，切割区域设置于非图形区域，切割后得到的LED芯片衬底边缘平整。在每一个图形区域内可增加单个图形的个数，增强LED芯片的出光效率。并且在切割单颗LED芯片时，切割区域没有设置图形，切割厚度一致，避免因过度切割而造成PN结污染。LED芯片制备方法采用图形衬底做为介质对LED芯片结构进行图形化。

Description

图形衬底、LED芯片及LED芯片制备方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其是指一种图形衬底、LED芯片及LED芯片制备方法。

背景技术

发光二极管(LED)必将逐步取代白炽灯、荧光灯而成为新一代照明光源，这已是业界的普遍共识。在LED照明产业界，如何继续提高光效始终是相关研发的重要课题之一。图形化衬底技术可以有效地减少LED外延材料的位错和缺陷，在氮化物器件制备中得到了广泛的应用；而且，有源层发出的光经图形化衬底界面多次散射，改变了原全反射光的入射角，增加了LED光出射的几率，从而提高光的提取效率。

但是，现有技术的衬底图形普遍为均匀分布的图形。如图1所示，图形衬底11、图形12、图形衬底上制成的LED芯片13，当切割道14经过图形12时容易造成切割后得到的LED芯片13衬底边缘不平整。此外，如图2所示，111为图形衬底的上表面，112为图形衬底的下表面，①和②为切割方向，15为承载LED芯片的载体，在切割时，由于衬底图形使得切割厚度不一，容易造成过度切割（如光线②切入载体15）而产生的PN结污染。

发明内容

本发明之一发明目的是提供了一种图形衬底，该图形衬底被切割后边缘平整，解决了因过度切割而产生的PN结污染问题。

本发明的目的是这样实现的：

一种图形衬底，所述图形衬底上设有至少一个图形区域、非图形区域和切割区域，每一个所述图形区域内设有多个图形单元，每一个所述图形区域的形状与需要制备的LED芯片的形状相匹配，切割区域包含于所述非图形区域内。

优选的是，每一个所述图形区域分布面积不大于所述LED芯片的面积。

优选的是，所述非图形区域的宽度不小于所述切割区域的宽度。

优选的是，所述图形衬底上设有多个图形区域，所述非图形区域设于相邻两个所述图形区域之间。

优选的是，所述图形区域的形状为与所述LED芯片形状相匹配的方形、矩形或圆形。

优选的是，所述图形衬底的材质为蓝宝石、氮化镓、碳化硅、或者硅。

本发明还提供一种LED芯片，其包括有如以上任意一项所述的图形衬底。

本发明还提供一种应用如以上任意一项所述的图形衬底做为介质对LED芯片结构进行图形化。

优选的是，所述方法制备的图形化LED芯片，不包括所述图形衬底。

本发明图形衬底、LED芯片及LED芯片制备方法与现有技术相比，具有如下有益效果：

图形区域的形状按照需要切割的形状设置为相匹配的形状，而其他区域则为非图形区域，切割区域包含于非图形区域内，这样，切割后得到的LED芯片衬底边缘平整。

在每一个图形区域内可增加单个图形的个数，增强LED芯片的出光效率。

并且在切割单颗LED芯片时，切割区域没有设置图形单元，切割厚度一致，避免因过度切割而造成PN结污染。

附图说明

图1为现有技术图形衬底的结构示意图；

图2为应该现有技术图形衬底制备LED芯片的切割示意图；

图3为本发明优选实施例图形衬底的结构示意图；

图4为应用本发明图形衬底制备LED芯片的结构示意图。

具体实施方式

如图3所示，本发明图形衬底100，所述图形衬底100上设有至少一个图形区域110、非图形区域120和切割区域130。每一个所述图形区域110内均匀设置有多个图形单元112，每一个所述图形区域110的形状与需要制备并切割的LED芯片的形状相匹配，且切割区域130包围所述图形区域110、并设置于所述非图形区域120内。优选所述切割区域130即为环绕所述图形区域110一周的区域。

图形衬底100上制备的LED芯片设置于所述切割区域130所围成的区域内，每一个所述图形区域110分布面积不大于所述LED芯片140的面积，所述非图形区域120的宽度h不小于所述切割区域130的宽度。当所述非图形区域120的宽度h不等时，其宽度最小处的宽度不小于所述切割区域130的宽度，确保切割时不会切到图形单元112。相比于现有技术，切割后得到的LED芯片衬底边缘平整，而且切割厚度一致，避免因过度切割而造成LED芯片的PN结污染。

在本优选实施例中，如图3所示，示意出了四个完整的图形区域110，所述非图形区域120设于相邻两个所述图形区域110之间，即通过所述非图形区域120将多个所述图形区域110分隔开来，因此，所述非图形区域120的宽度h即为相邻两个图形区域110的间隔宽度。每一个图形区域110中设置纵横4列图形单元112，每一列设置有4个图形单元112。相比于现有技术，每一个图形区域内110可设置更多的图形单元112，可以增加其出光率。

所述图形区域110的形状为与所述LED芯片形状相匹配的方形、矩形或圆形；本实施例优选所述图形区域110的形状为方形。所述图形衬底100的材质为蓝宝石、氮化镓、碳化硅、或者硅。

如图4所示，一种图形化的垂直结构LED芯片140，包括构成LED芯片的第二衬底141、在第二衬底141上依次层叠的P型氮化镓层144、多量子阱发光层143和N型氮化镓层142。其中，N型氮化镓层142具有上述图形衬底100的图形结构，包括至少一个图形区域110、非图形区域120和切割区域130。具体通过如下方法制备：首先在图形衬底100上进行MOCVD外延生长，依次形成N型半导体层142、多量子阱发光层143、P型半导体层144，再以高热导率Si、SiC、金属或合金等材料作为第二衬底141，将LED外延层粘接在其上并制成芯片，P型半导体层144与第二衬底141接触，然后利用现有技术去除所述图形衬底100，图形衬底100的图形结构被复制在N型半导体层142上。该图形化的垂直结构LED芯片切割区域没有设置图形单元，切割后得到的LED芯片衬底边缘平整，切割厚度一致，避免因过度切割而造成PN结污染。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种图形衬底，其特征在于，所述图形衬底上设有至少一个图形区域、非图形区域和切割区域，每一个所述图形区域内设有多个图形单元，每一个所述图形区域的形状与需要制备的LED芯片的形状相匹配，切割区域包含于所述非图形区域内。

2.根据权利要求1图形衬底，其特征在于，每一个所述图形区域分布面积不大于所述LED芯片的面积。

3.根据权利要求1或2所述的图形衬底，其特征在于，所述非图形区域的宽度不小于所述切割区域的宽度。

4.根据权利要求1所述的图形衬底，其特征在于，所述图形衬底上设有多个图形区域，所述非图形区域设于相邻两个所述图形区域之间。

5.根据权利要求1所述的图形衬底，其特征在于，所述图形区域的形状为与所述LED芯片形状相匹配的方形、矩形或圆形。

6.根据权利要求1所述的图形衬底，其特征在于，所述图形衬底的材质为蓝宝石、氮化镓、碳化硅、或者硅。

7.一种LED芯片，其特征在于，其包括有如权利要求1至6任意一项所述的图形衬底。

8.一种LED芯片制备方法，其特征在于，应用如权利要求1至6任意一项所述的图形衬底做为介质对LED芯片结构进行图形化。

9.根据权利要求8所述的LED芯片制备方法，其特征在于，所述方法制备的图形化LED芯片，不包括所述图形衬底。