[发明专利]一种发光二极管芯片的制备方法和光转换装置

说明书

本发明公开了一种发光二极管芯片的制备方法和光转换装置，属于半导体技术领域。方法包括：提供一待划裂的芯片；沿垂直于芯片的层叠方向的直线方向移动芯片，并提供第一脉冲光束，控制第一脉冲光束沿芯片的层叠方向穿过蓝宝石衬底，以使第一脉冲光束在每次照射蓝宝石衬底时形成面状划痕，第一脉冲光束在平行于蓝宝石衬底的设有N型半导体层的表面的截面的面积，沿第一脉冲光束的照射方向先减小再增大，截面在面积为最小值时为一条与直线方向平行的线段，线段的长度大于芯片第一脉冲光束相邻两次照射所述蓝宝石衬底之间时移动的距离；沿面状划痕劈裂蓝宝石衬底，形成相互独立的芯片。本发明提高了芯片的良率。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种发光二极管芯片的制备方法和光转换装置。

背景技术

发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)是高效、环保、绿色的新一代固态照明光源，具有低电压、低功耗、体积小、重量轻、寿命长、高可靠性等优点，广泛应用于交通信号灯、汽车内外灯、城市景观照明、手机背光源、户外全彩显示屏等领域。

芯片是LED最重要的组成部分，目前芯片的制备方法包括：先在蓝宝石衬底上形成N型半导体层、发光层、P型半导体层、电流阻挡层、透明导电层、P型电极和N型电极；然后沿垂直于形成方向的直线方向移动蓝宝石衬底，并提供第一脉冲光束，控制第一脉冲光束沿形成方向穿过蓝宝石衬底，以使第一脉冲光束在每次照射蓝宝石衬底时形成一段线状划痕，第一脉冲光束在蓝宝石衬底的内部先聚集成一个点再分散，线状划痕形成第一脉冲光束在平行于蓝宝石衬底的设有N型半导体层的表面的截面的面积小于或等于设定面积的位置，所有的线状划痕位于同一平面且相互平行，相邻两个线状划痕之间的距离和线状划痕的宽度之比大于5:1；最后沿各个线状划痕的延伸方向劈裂蓝宝石衬底，形成相互独立的芯片。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

劈裂蓝宝石衬底时是通过线状划痕的炸裂来诱导蓝宝石衬底的裂开，由于相邻两个线状划痕之间的区域本身是没有裂开的，线状划痕炸裂的力度需要很大才能保证线状划痕之间的区域一起炸开，由此导致其方向可能会存在偏差，部分炸裂的纹路可能会延伸到蓝宝石衬底上形成的发光层，造成芯片发光出现问题，甚至导致芯片断裂，因此芯片的良率较低。

发明内容

为了解决现有技术中LED芯片的良率较低的问题，本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的制备方法和光转换装置。所述技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的制备方法，所述制备方法包括：

提供一待划裂的芯片，所述芯片包括蓝宝石衬底以及依次层叠在所述蓝宝石衬底上的N型半导体层、发光层、P型半导体层、电流阻挡层、透明导电层和P型电极，所述P型半导体层上开设有从所述P型半导体层沿所述芯片的层叠方向延伸到所述N型半导体层的凹槽，所述凹槽内的所述N型半导体层上设有N型电极；

沿垂直于所述芯片的层叠方向的直线方向移动所述芯片，并提供第一脉冲光束，控制所述第一脉冲光束沿所述芯片的层叠方向穿过所述蓝宝石衬底，以使所述第一脉冲光束在每次照射所述蓝宝石衬底时形成面状划痕，所述第一脉冲光束在平行于所述蓝宝石衬底的设有所述N型半导体层的表面的截面的面积，沿所述第一脉冲光束的照射方向先减小再增大，所述截面在面积为最小值时为一条与所述直线方向平行的线段，所述线段的长度大于所述芯片在所述第一脉冲光束相邻两次照射所述蓝宝石衬底之间时移动的距离；

沿所述面状划痕劈裂所述蓝宝石衬底，形成相互独立的芯片。

可选地，所述提供第一脉冲光束，包括：

利用透镜组将激光器射出的第二脉冲光束发散成第三脉冲光束，所述第二脉冲光束和所述第三脉冲光束在平行于所述蓝宝石衬底的设有所述N型半导体层的表面的截面均为面积保持不变的圆形，且所述第二脉冲光束的截面面积小于所述第三脉冲光束的截面面积；