发光二极管芯片的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种发光二极管芯片，发光二极管芯片包括衬底以及依次层叠于衬底上的N型半导体层、发光层和P型半导体层，发光二极管芯片整体呈柱体状；发光二极管芯片在侧壁上设有一个平面，平面和发光二极管芯片的顶面的公共边为平边，顶面在平边处设有与平面连通的凹槽；凹槽的内表面平整。发光二极管芯片在平边位置开设凹槽，减少了平边和平边边缘的污染和垒晶异常，在发光二极管芯片曝光预对准时，增强了曝光机预对准系统感应器对光信号的接收，使发光二极管芯片预对准能够快速、精确完成。提高了曝光机的使用率，提升了光刻效率，释放产倉巨。
【专利说明】发光二极管芯片
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体器件领域，特别地，涉及一种发光二极管芯片。
【背景技术】
[0002]发光二极管(Light Emitting D1de, LED)是一种当PN结在正偏压情况下发光的半导体器件，它以诸多的优点成为国内外最受重视的光源技术之一。LED的基础是外延片，它通常的制作方法是采用金属有机化合物化学气相沉积方法(MOCVD)在衬底上生长多层GaN基半导体层和其他的辅助层而形成。
[0003]近年，随着LED行业开始整合，各芯片厂家之间的竞争愈演愈烈，因此提高芯片性能，增加芯片产量成为提高企业核心竞争力的必经之路。目前，在LED芯片制程中，光刻占据着前段制程周期中50%左右的时间。在此背景下，怎样提高芯片的光刻效率和光刻对位精度成为研究热点。
[0004]光刻技术是用于在芯片表面上印刷具有一定特征构图的技术。芯片在曝光进行精确对准之前，需要进行预对准处理，以补偿机器人对芯片的定位误差。目前曝光机预对准系统一般是采用机械加光电传感检测芯片平边的位置，从而确定芯片的几何中心实现预对准。然而，在传统的LED外延片的生长过程中，通常由于污染、垒晶异常等造成芯片平边和边缘出现断裂或褶皱不平，因此在芯片的预对准过程中，造成对光的吸收、散射、漫反射等，这些异常将影响传感器对光信号的接收，从而一方面造成芯片的预对准判断时间延长；另一方面造成机器对芯片的预对准判断不准确，芯片在载台(Exposure Stage)寻找标记点进行精确对位时，曝光机CCD需要花更多的时间寻找视野中的对应标记点，从而降低设备的使用效率，不利于提高黄光光刻效率的提升，影响产能的释放。
实用新型内容
[0005]本实用新型目的在于提供一种发光二极管芯片，以解决发光二极管芯片的预对准时间长、定位不准确的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0007]—种发光二极管芯片，发光二极管芯片包括衬底以及依次层叠于衬底上的N型半导体层、发光层和P型半导体层，发光二极管芯片整体呈柱体状；发光二极管芯片在侧壁上设有一个平面，平面和发光二极管芯片的顶面的公共边为平边，顶面在平边处设有与平面连通的凹槽；凹槽的内表面平整。
[0008]优选地，凹槽的对称轴与平面的对称轴重合。
[0009]优选地，在顶面上，凹槽沿平边平行方向上的长度为0.5毫米?15毫米。
[0010]优选地，在顶面上，凹槽沿平边垂直方向上的长度为0.5毫米?5毫米。
[0011]优选地，在平面上，凹槽沿平边垂直方向上的长度为1200纳米?6000纳米。
[0012]优选地,顶面为光滑表面。
[0013]本实用新型具有以下有益效果:发光二极管芯片在平边位置开设凹槽，减少了平边和平边边缘的污染和垒晶异常，在发光二极管芯片曝光预对准时，增强了曝光机预对准系统感应器对光信号的接收，使发光二极管芯片预对准能够快速、精确完成。提高了曝光机的使用率，提升了光刻效率，释放产能。
[0014]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0016]图1是本实用新型优选实施例的发光二极管芯片的结构示意图；
[0017]图2是本实用新型优选实施例的发光二极管芯片的剖面结构示意图；
[0018]图3是本实用新型优选实施例的发光二极管芯片的另一视角结构示意图。
[0019]附图标记说明:11、衬底；12、N型半导体层；13、发光层；14、P型半导体层；21、顶面；22、平面；23、平边；31、凹槽。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0021 ] 参照图1、图2和图3，本实用新型的优选实施例提供了一种发光二极管芯片，发光二极管芯片包括衬底11以及依次层叠于衬底11上的N型半导体层12、发光层13和P型半导体层14，发光二极管芯片整体呈柱体状；发光二极管芯片在侧壁上设有一个平面22，平面22和发光二极管芯片的顶面21的公共边为平边23，顶面21在平边23处设有与平面22连通的凹槽31 ;凹槽31的内表面平整。
[0022]凹槽31与顶面21以及平面22均连通，顶面21以及平面22均有缺口。凹槽31的作用是减少平边23和平边23边缘的污染和垒晶异常，因此凹槽31在顶面21的凹陷深度可不作限制。凹槽31的凹陷最深的部分可仅在P型半导体层14层，也可延伸至N型半导体层12、发光层13或衬底11中的任意一层。
[0023]凹槽31的内表面光滑，可减少凹槽31在预对准过程中，造成对光的吸收、散射、漫反射等，使得光刻效率提升。
[0024]凹槽31 —般通过干法刻蚀或者通过湿法腐蚀得到，发光二极管芯片在MESA光刻时，MESA光罩在对准平边23处预留与凹槽31同样的图形，光刻形成后的发光二极管芯片在干法或湿法刻蚀台阶的同时，同样形成在平边23位置形成凹槽31，芯片在后续的CB光刻、ITO光刻、PAD光刻、S12光刻加工过程中，只需要将已形成的凹槽31通过特定的光罩设计保护好使其不受破坏即可，这样既不需额外增加工序，也不增加工艺难度。
[0025]发光二极管芯片在平边23位置开设凹槽31，减少了平边23和平边23边缘的污染和垒晶异常，在发光二极管芯片曝光预对准时，增强了曝光机预对准系统感应器对光信号的接收，使发光二极管芯片预对准能够快速、精确完成。提高了曝光机的使用率，提升了光刻效率，释放产能。
[0026]优选地，参照图1、图2和图3，凹槽31的对称轴与平面22的对称轴重合。凹槽31与平面22共对称轴，使得发光二极管芯片在预对准过程中，更容易找到平边23的中心，发光二极管芯片在载台寻找标记点进行精确对位时更为快速和精确。
[0027]优选地，在顶面21上，凹槽31沿平边23平行方向上的长度为0.5毫米?15毫米。凹槽31沿平边23平行方向上的长度为凹槽31的长度，凹槽31的长度过短，减少平边23和平边23边缘的污染和垒晶异常效果不佳，凹槽31的长度过长，会减少发光二极管芯片的晶粒数，降低了发光二极管芯片的性能参数。因此凹槽31沿平边23平行方向上的长度可优选为0.5毫米?15毫米。
[0028]优选地，在顶面21上，凹槽31沿平边23垂直方向上的长度为0.5毫米?5毫米。凹槽31沿平边23垂直方向上的长度为凹槽31的宽度，凹槽31的宽度过短，减少平边23和平边23边缘的污染和垒晶异常效果不佳，凹槽31的宽度过长，会减少发光二极管芯片的晶粒数，降低了发光二极管芯片的性能参数。因此凹槽31沿平边23垂直方向上的长度优选为0.5毫米?5毫米。
[0029]优选地，在平面22上，凹槽31沿平边23垂直方向上的长度为1200纳米?6000纳米。凹槽31沿平边23垂直方向上的长度为凹槽31在平面22上的凹陷深度。凹槽31的深度过短，没有完全消除平边的垒晶异常和污染；凹槽31的深度过长，则增加芯片制造过程中的工艺难度，不利于生产操作。因此凹槽31沿平边23垂直方向上的长度优选为1200纳米?6000纳米。
[0030]优选地，顶面21为光滑表面，顶面21表面光滑可减少漫反射现象，使发光二极管芯片预对准更为快速、精确。
[0031]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种发光二极管芯片，其特征在于，所述发光二极管芯片包括衬底(11)以及依次层叠于所述衬底(11)上的N型半导体层(12)、发光层(13)和P型半导体层(14)，所述发光二极管芯片整体呈柱体状；所述发光二极管芯片在侧壁上设有一个平面(22)，所述平面(22)和所述发光二极管芯片的顶面(21)的公共边为平边(23)，所述顶面(21)在所述平边(23)处设有与所述平面(22)连通的凹槽(31);所述凹槽(31)的内表面平整。
2.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述凹槽(31)的对称轴与所述平面(22)的对称轴重合。
3.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，在所述顶面(21)上，所述凹槽(31)沿所述平边(23)平行方向上的长度为0.5毫米?15毫米。
4.根据权利要求3所述的发光二极管芯片，其特征在于，在所述顶面(21)上，所述凹槽(31)沿所述平边(23)垂直方向上的长度为0.5毫米?5毫米。
5.根据权利要求4所述的发光二极管芯片，其特征在于，在所述平面(22)上，所述凹槽(31)沿所述平边(23)垂直方向上的长度为1200纳米?6000纳米。
6.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述顶面(21)为光滑表面。
【文档编号】H01L33/20GK204029841SQ201420380317
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2014年7月10日
【发明者】杨建国, 谈健, 王远红 申请人:湘能华磊光电股份有限公司