[发明专利]一种LED芯片及其制造方法

说明书

公开了一种LED芯片及其制造方法，所述LED芯片包括：衬底；外延层，位于所述衬底的第一表面，所述外延层包括第一半导体层、有源层和第二半导体层；第一电极，与所述第一半导体层电连接；第二电极，与所述第二半导体层电连接；以及预切割道，位于所述外延层的侧壁内侧，以阻隔切割对所述外延层产生的亚表面损伤。本发明提供的LED芯片及其制造方法中，外延层与切割道通过预切割道隔离，以阻隔在切割道中形成切口的过程中带来的亚表面损伤扩散至外延层内部，特别有利于降低LED芯片的漏电和提高光电可靠性；同时，外延层由于没有亚表面损伤，增强了LED芯片的强度，减少崩边崩角等外观缺陷，提高了LED芯片的良率和产出。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种LED芯片及其制造方 法。

背景技术

近年来，微型发光二极管(Micro LED和Mini LED)在汽车，可穿 戴设备，军事应用，生物传感器，光学生物芯片，微型集成全色系列显 示器(集成红、绿、蓝色三种颜色波段)等领域极具潜在应用价值。

目前，微发光二极管的切割方式主要有砂轮切割、激光切割以及隐 形切割，但是上述三种切割方法都存在不同的缺点：(1)砂轮切割是采 用高速旋转的砂轮片对半导体材料进行机械加工，对半导体材料进行机 械加工的过程中，会引发晶片表面附近原子有序排列位置的扰乱，即晶 格常数发生了微小改变。此改变在晶片表面最大，随着深入到晶片内部 而逐渐减小，在晶片的一定深度上此改变消失。从晶片表面到此深度的 晶体薄层称为亚表面损伤层(SSD，subsurface damage)。亚表面损伤层 (SSD，subsurface damage)具体表现为塑性变形、脆性裂纹、各向异性 位错等。亚表面损伤不但会导致晶粒崩边崩角(chipping)，造成外观良 率损失，而且其亚表面裂纹及晶格位错等缺陷会导致晶粒的漏电增加， 芯片可靠性大大降低；(2)激光的表面切割例如用波长355nm的紫外 激光对芯片的表面进行加工，使激光能量聚焦在芯片表面烧蚀出切槽， 再进行另一面的劈裂作业；激光切割相对于砂轮切割有切割速度快、切 割道线性度好等优点，然而由于激光的烧蚀会使芯片的侧壁形成变质层， 切割过程会产生抛渣，影响出光效率；(3)隐形切割是将脉冲激光的单 个脉冲通过光学整形，让其透过材料表面在材料内部聚焦，焦点区域能 量密度较高，形成多光子非线性吸收效应，使得材料改性形成裂纹；每 一个激光脉冲等距作用，形成等距的损伤即可在材料内部形成一个改质 层，在改质层位置，材料的分子键被破坏，材料的连接变得脆弱而易于 分开；这样的加工方式避免了机械的直接接触和纯水的冲洗造成的破坏； 激光隐形切割是非接触式切割，解决了砂轮切割引入外力冲击对产品破 坏的问题，但是激光隐形切割形成的改质层区域会使材料变得酥脆，仍 然会形成少量细小碎屑掉落，虽然碎屑数量远少于砂轮切割，因细小碎 屑很难通过清洗的方法去除，故这些碎屑将对芯片造成破坏，影响良率。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种LED芯片及其制造方 法，以解决现有技术中LED芯片切割过程中外延侧壁亚表面损伤的问 题。

本发明提供一种LED芯片，包括：

衬底；

外延层，位于所述衬底的第一表面，所述外延层包括第一半导体层、 有源层和第二半导体层；

第一电极，与所述第一半导体层电连接；

第二电极，与所述第二半导体层电连接；以及

预切割道，位于所述外延层的侧壁内侧，以阻隔切割对所述外延层 产生的亚表面损伤。

优选地，所述预切割道为从所述外延层表面向所述衬底方向延伸的 环形凹槽。

优选地，所述预切割道至少贯穿所述外延层。

优选地，所述预切割道从所述外延层表面向所述衬底方向延伸，底 部延伸至所述衬底中。

优选地，所述预切割道的深度为15μm～20μm。