CN105206573A - 一种发光二极管制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发光二极管制备方法，属于发光二极管领域。所述方法包括：提供一衬底；在衬底上制作外延结构，得到发光二极管外延片；在外延结构的表面制作P电极，在衬底的底面制作N电极；采用刻蚀工艺在外延结构上制作出切割道图形，切割道图形包括矩形网格状凹槽，切割道图形将发光二极管外延片划分为多个区域，发光二极管外延片的一个区域为一个待切割的发光二极管芯粒。本发明通过在外延结构和PN电极制成后，采用刻蚀工艺在外延结构上制作切割道图形，与传统工艺中采用刀片切割机半切的切割道相比，无需采用刀片切割机进行半切，减少了刀片切割机的数量需求，节省了成本，且采用刻蚀工艺制作切割道图形，效率更高。

Description

一种发光二极管制备方法
技术领域
本发明涉及发光二极管(英文LightEmittingDiode，简称LED)领域，特别涉及一种发光二极管制备方法。
背景技术
LED因高亮度、低热量、长寿命、无毒、可回收再利用等优点，被称为是21世纪最有发展前景的绿色照明光源。AlGaInPLED作为LED中的重要类别，其在黄绿、橙色、橙红色、红色波段性能优越，在全色显示、交通信号灯、城市亮化工程等领域具有广阔的应用前景。
在AlGaInPLED制作过程中，当PN电极制作完成后，需要采用刀片切割的方法实现芯粒的分离。上述采用刀片切割的方法实现芯粒的分离具体可以包括：采用刀片切割机在LED的正面(P电极一面)进行半切形成切割道，半切完成后对LED进行光电测试，在光电测试后沿所述切割道进行透切实现芯粒分离。
在上述半切的过程中，为保证切割质量，刀片切割机的刀片行进速度不能太快，限制了切割效率。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种发光二极管制备方法。所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种发光二极管制备方法，所述方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上制作外延结构，得到发光二极管外延片；
在所述外延结构的表面制作P电极，在所述衬底的底面制作N电极；
采用刻蚀工艺在所述外延结构上制作出切割道图形，所述切割道图形包括矩形网格状凹槽，所述切割道图形将所述发光二极管外延片划分为多个区域，所述发光二极管外延片的一个区域为一个待切割的发光二极管芯粒。
在本发明实施例的一种实现方式中，所述矩形网格状凹槽中每条凹槽的宽度为10-20微米。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述矩形网格状凹槽中每条凹槽的深度为15-30微米。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述采用刻蚀工艺在所述外延结构上制作出切割道图形，包括：
在所述外延结构上涂布光刻胶；
采用曝光显影工艺形成切割道胶层图形；
采用干法刻蚀工艺，在光刻胶未覆盖区域形成凹槽，得到所述切割道图形。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述方法还包括：
对所述待切割的发光二极管芯粒进行光电测试。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述方法还包括：
采用激光划片机在所述发光二极管外延片的N电极一面，划出与所述切割道图形对应的划道。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述方法还包括：
采用刀片切割机所述划道对所述发光二极管外延片进行透切，将所述发光二极管外延片分为多个发光二极管芯粒。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述采用刀片切割机沿所述划道对所述发光二极管外延片进行透切，包括：
将所述发光二极管外延片的P电极一面贴于蓝膜上；
采用刀片切割机沿所述划道对所述发光二极管外延片进行透切。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明通过在外延结构和PN电极制成后，采用刻蚀工艺在外延结构上制作切割道图形，与传统工艺中采用刀片切割机半切的切割道相比，无需采用刀片切割机进行半切，减少了刀片切割机的数量需求，节省了成本，且采用刻蚀工艺制作切割道图形，效率更高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种发光二极管制备方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的另一种发光二极管制备方法的流程图；
图2a是发光二极管在制备过程中的结构示意图；
图2b是发光二极管在制备过程中的结构示意图；
图2c是发光二极管在制备过程中的结构示意图；
图2d是发光二极管在制备过程中的结构示意图；
图2e是发光二极管在制备过程中的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种发光二极管制备方法的流程图，参见图1，方法包括：
步骤101：提供一衬底。
步骤102：在衬底上制作外延结构，得到发光二极管外延片。
步骤103：在外延结构的表面制作P电极，在衬底的底面制作N电极。
步骤104：采用刻蚀工艺在外延结构上制作出切割道图形，切割道图形包括矩形网格状凹槽，切割道图形将发光二极管外延片划分为多个区域，发光二极管外延片的一个区域为一个待切割的发光二极管芯粒。
本发明通过在外延结构和PN电极制成后，采用刻蚀工艺在外延结构上制作切割道图形，与传统工艺中采用刀片切割机半切的切割道相比，无需采用刀片切割机进行半切，减少了刀片切割机的数量需求，节省了成本，且采用刻蚀工艺制作切割道图形，效率更高。
图2是本发明实施例提供的另一种发光二极管制备方法的流程图，适用于AlGaInP红黄光发光二极管，参见图2，方法包括：
步骤201：提供一衬底。
具体地，衬底可以是GaAs衬底。
步骤202：在衬底上制作外延结构，得到发光二极管外延片。
如图2a所示，在衬底21表面生长一外延结构22，外延结构22可以包括缓冲层、N型层、发光层和P型层等，当然外延结构22也可以包括更多或者更少的膜层。
其中，外延结构采用MOCVD(金属有机化合物化学气相沉淀)工艺进行生长。
步骤203：在外延结构的表面制作P电极，在衬底的底面制作N电极。
如图2b所示，在发光二极管外延片的正面(即外延结构22的一面)制作P电极23，在发光二极管外延片的背面(即衬底21的一面)制作N电极24。
其中，在外延结构的表面制作P电极可以包括：在外延结构表面蒸镀电极金属层，对电极金属层进行光刻得到P电极。
在衬底的底面制作N电极可以包括：将衬底减薄，在衬底表面蒸镀电极金属层得到N电极。
在形成N电极和P电极后，步骤203还可以包括对N电极和P电极进行退火处理以产生欧姆接触。
步骤204：采用刻蚀工艺在外延结构上制作出切割道图形，切割道图形包括矩形网格状凹槽，切割道图形将发光二极管外延片划分为多个区域，发光二极管外延片的一个区域为一个待切割的发光二极管芯粒。
如图2c所示，外延结构22上制作有切割道图形25。图2d是本发明实施例提供的切割道图形的平面图，切割道图形25为矩形网格状。
在本发明实施例的另一种实现方式中，每条凹槽的宽度为10-20微米，优选为15微米，小于现有采用刀片切割机的刀片半切的切割道宽度15-30微米。矩形网格状凹槽中每条凹槽的宽度小于采用刀片切割机的刀片半切的切割道宽度，由于切割道宽度较现有采用刀片切割机半切方式变小，使得外延片可用面积增大，从而在发光二极管芯粒面积不变的情况下，可以切割出更多的芯粒。
在本发明实施例的另一种实现方式中，矩形网格状凹槽中每条凹槽的深度为15-30微米。优选为20-25微米，保证发光二极管发光区域通过凹槽即可实现分离。
在本发明实施例的另一种实现方式中，采用刻蚀工艺在外延结构上制作出切割道图形，包括：
在外延结构上涂布光刻胶；采用曝光显影工艺形成切割道胶层图形；采用干法刻蚀工艺，在光刻胶未覆盖区域形成凹槽，得到切割道图形。
进一步地，在刻蚀完成后，除去涂布在外延结构上的光刻胶。
步骤205：对待切割的发光二极管芯粒进行光电测试。
其中，光电测试主要包括发光二极管芯粒亮度、电压、波长、反向电压、漏电等参数测试。测试通过现有的测试机器实现，如有测试发现不良品，则测试机器会在不良的芯粒上点墨，以进行标记。
步骤206：采用激光划片机在发光二极管外延片的N电极一面，划出与切割道图形对应的划道。
如图2e所示，从发光二极管外延片的N电极一面进行背切，形成划道26。
步骤207：采用刀片切割机沿划道对发光二极管外延片进行透切，将发光二极管外延片分为多个发光二极管芯粒。
具体地，透切时调整刀高，保证刀片不划切伤害到P面(已经形成有划片道图形的部分)，使其出光面积不减小；同时从背面透切可以有效减少背面崩裂，增加发光二极管的良率。
具体地，沿划道对发光二极管外延片进行透切可以包括：
将发光二极管外延片的P电极一面贴于蓝膜上，蓝膜用于对发光二极管外延片进行固定，使得透切后的芯粒也固定在蓝膜上，防止散落；
采用刀片切割机沿划道对发光二极管外延片进行透切。
进一步地，在步骤207之后，该方法还可以包括目检入库，在目检时可以剔除前述点墨后的芯粒。
本发明通过在外延结构和PN电极制成后，采用刻蚀工艺在外延结构上制作切割道图形，与传统工艺中采用刀片切割机半切的切割道相比，无需采用刀片切割机进行半切，减少了刀片切割机的数量需求，节省了成本，且采用刻蚀工艺制作切割道图形，效率更高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种发光二极管制备方法，其特征在于，所述方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上制作外延结构，得到发光二极管外延片；
在所述外延结构的表面制作P电极，在所述衬底的底面制作N电极；
采用刻蚀工艺在所述外延结构上制作出切割道图形，所述切割道图形包括矩形网格状凹槽，所述切割道图形将所述发光二极管外延片划分为多个区域，所述发光二极管外延片的一个区域为一个待切割的发光二极管芯粒。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述矩形网格状凹槽中每条凹槽的宽度为10-20微米。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述矩形网格状凹槽中每条凹槽的深度为15-30微米。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用刻蚀工艺在所述外延结构上制作出切割道图形，包括：
在所述外延结构上涂布光刻胶；
采用曝光显影工艺形成切割道胶层图形；
采用干法刻蚀工艺，在光刻胶未覆盖区域形成凹槽，得到所述切割道图形。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对所述待切割的发光二极管芯粒进行光电测试。
6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
采用激光划片机在所述发光二极管外延片的N电极一面，划出与所述切割道图形对应的划道。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
采用刀片切割机沿所述划道对所述发光二极管外延片进行透切，将所述发光二极管外延片分为多个发光二极管芯粒。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述采用刀片切割机沿所述划道对所述发光二极管外延片进行透切，包括：
将所述发光二极管外延片的P电极一面贴于蓝膜上；
采用刀片切割机沿所述划道对所述发光二极管外延片进行透切。
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