一种防激光切割损伤的晶圆及LED芯片的制备方法与流程

本发明涉及半导体发光器件，特别涉及一种防激光切割损伤的晶圆及led芯片的制备方法。

背景技术：

1、晶圆主要以蓝宝石、碳化硅、硅等脆硬材料作为衬底，这些脆硬材料的划切分离始终是led产业发展的主要制约环节之一。

2、由于这些衬底材料的宽禁带导致材料易破裂而导致led器件绝缘不良和严重漏电，以及晶粒的尺寸越来越小，目前通常采用具有一定波长的激光对不形成发光结构的衬底进行照射，从而将衬底进行分割。

3、但是在激光切割衬底的时候，由于激光在衬底内会发生反射或者散射，导致部分激光照射进外延层，从而对外延造成损伤，使得led芯片及相关器件存在漏电风险，降低led芯片的良品率。此外，因激光散射造成的漏电不易控制，在后续led芯片及相关器件的检测中也不容易排查。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的是提供一种防激光切割损伤的晶圆及led芯片的制备方法，可以在激光切割衬底时减少散射激光和反射激光对外延层的损伤。

2、一方面，本发明提供了一种防激光切割损伤的晶圆，包括衬底、外延层、反射层，外延层设置在衬底其中一侧的表面上且至少包括依次沉积的n型半导体层、有源层和p型半导体层，外延层上设有纵横交叉且垂直延伸至该表面的隔离槽，隔离槽用于将外延层分制成多个晶粒，反射层设置在每个晶粒的周向边缘且位于衬底与外延层之间，反射层对1000～1200nm波长的光的反射率大于80％。

3、另外，根据本发明上述的防激光切割损伤的晶圆，还可以具有如下附加的技术特征：

4、进一步地，衬底为图形化衬底，隔离槽的底部无图形排布，每一个晶粒上的反射层环绕的区域内有图形排布。

5、进一步地，反射层为dbr结构反射层。

6、进一步地，dbr结构反射层的层数为单数且设置为9～47层。

7、进一步地，反射层的宽度为5～50μm。

8、进一步地，衬底上的图形高度与反射层的高度一致且为1～3μm，衬底上的图形宽度为1～4μm。

9、另一发面，基于同一发明构思，本发明还提供了一种led芯片的制备方法，包括步骤s100-s700:

10、s100、提供一衬底；

11、s200、在衬底上形成光刻标记点；

12、s300、在衬底上外延生长反射层，其中，反射层对1000～1200nm波长的光的反射率大于80％；

13、s400、根据光刻标记点以第一预设图形对反射层进行刻蚀；

14、s500、整体生长外延层，其中，外延层至少包括依次沉积的n型半导体层、有源层和p型半导体层；

15、s600、根据光刻标记点以第二预设图形对外延层进行刻蚀，以得到将外延层分制成多个晶粒的呈纵横交叉状的隔离槽，其中，隔离槽垂直延伸至衬底的表面；

16、s700、使用1000～1200nm波长的光从隔离槽处照射衬底，以对衬底进行激光切割。

17、进一步地，在步骤s200之前包括：在衬底上形成衬底图形，其中，隔离槽的底部无图形排布，每一个晶粒上的反射层环绕的区域内有图形排布。

18、进一步地，步骤s400包括步骤s410-s440：

19、s410、在反射层上涂布光刻胶；

20、s420、根据光刻标记点对第一预设图形进行对位；

21、s430、按第一预设图形对反射层上的光刻胶依次进行曝光、显影；

22、s440、使用boe溶液对反射层进行湿法刻蚀，其中，刻蚀时间为8～35分钟，蚀刻温度为室温。

23、进一步地，在步骤s600之前包括：对外延层进行cmp处理，处理后防激光切割损伤的晶圆的厚度为100～200μm。

24、上述防激光切割损伤的晶圆及led芯片的制备方法，一方面，通过在外延层上形成纵横交叉的隔离槽，可以将外延层分隔成多个独立的晶粒，同时也方便从隔离槽处对衬底进行激光切割，使得晶圆被分割成一颗颗led芯片；另一方面，通过在晶粒周向边缘设置对1000～1200nm波长的光的反射率大于80％的反射层，可以减少从隔离槽和衬底的交界处附近进入外延层的反射光和散射光，进而减弱反射光和散射光对外延层的损伤。

技术特征：

1.一种防激光切割损伤的晶圆，其特征在于，所述防激光切割损伤的晶圆包括：

2.根据权利要求1所述的防激光切割损伤的晶圆，其特征在于，所述衬底为图形化衬底，所述隔离槽的底部无图形排布，每一个所述晶粒上的所述反射层环绕的区域内有图形排布。

3.根据权利要求1或2所述的防激光切割损伤的晶圆，其特征在于，所述反射层为dbr结构反射层。

4.根据权利要求3所述的防激光切割损伤的晶圆，其特征在于，所述dbr结构反射层的层数为单数且设置为9～47层。

5.根据权利要求3所述的防激光切割损伤的晶圆，其特征在于，所述反射层的宽度为5～50μm。

6.根据权利要求2所述的防激光切割损伤的晶圆，其特征在于，所述衬底上的图形高度与所述反射层的高度一致且为1～3μm，所述衬底上的图形宽度为1～4μm。

7.一种led芯片的制备方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的led芯片的制备方法，其特征在于，在所述衬底上设置光刻标记点之前包括：

9.根据权利要求7或8所述的led芯片的制备方法，其特征在于，所述根据所述光刻标记点以第一预设图形对所述反射层进行刻蚀包括：

10.根据权利要求7或8所述的led芯片的制备方法，其特征在于，所述根据所述光刻标记点以第二预设图形对所述外延层进行刻蚀，以得到将所述外延层分制成多个晶粒的呈纵横交叉状的隔离槽之前包括：

技术总结
本发明提供了一种防激光切割损伤的晶圆及LED芯片的制备方法，其中防激光切割损伤的晶圆包括：衬底、外延层、反射层，外延层设置在衬底其中一侧的表面上且至少包括依次沉积的N型半导体层、有源层和P型半导体层，外延层上设有纵横交叉且垂直延伸至该表面的隔离槽，隔离槽用于将外延层分制成多个晶粒，反射层设置在每个晶粒的周向边缘且位于衬底与外延层之间，反射层对1000～1200nm波长的光的反射率大于80％。本发明可以在激光切割衬底时减少散射激光和反射激光对外延层的损伤。

技术研发人员：张星星,王雪峰,林潇雄,胡加辉,金从龙
受保护的技术使用者：江西兆驰半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5