发光二极管及其制造工艺制造技术

本发明专利技术提供一种发光二极管及其制造工艺，发光二极管包括衬底、外延结构以及绝缘层，外延结构设置在衬底上，并包括依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层，外延结构具有四个侧壁，相邻两个侧壁的连接部分形成角；绝缘层覆盖在外延结构的上方、外延结构的侧壁以及外延结构周围的衬底上，绝缘层具有第一缺口，第一缺口位于衬底的上表面，且处于外延结构的至少一个角的周围。借此设置，可降低外延结构上产生黑点，保证发光二极管产品良率和性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
发光二极管及其制造工艺


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，特别涉及一种发光二极管及其制造工艺。

技术介绍

[0002]发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)是一种利用载流子复合时释放能量形成发光的半导体器件，LED芯片具有耗电低、色度纯、寿命长、体积小、响应时间快、节能环保等诸多优势。
[0003]在LED芯片的制程中，将LED晶圆切割成单颗LED芯粒是制程中重要的一环。目前，LED芯片的切割方式是采用激光隐形切割，在切割过程中，激光会沿着横向切割道与纵向切割道进行交叉切割，以将LED晶圆切割成单颗芯粒。
[0004]然而，由于切割道交叉区域激光会重复扫描过去，DBR结构对激光进行反射，导致交叉区域附近的外延层烧伤问题严重，出现黑点，最终影响发光二极管产品性能。
[0005]因此，如何保证发光二极管产品良率和性能，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题之一。

技术实现思路

[0006]为解决上述发光二极管产品良率低、性能差的问题，本专利技术提供一种发光二极管的制造工艺，其包括如下步骤：于衬底上形成外延层，所述外延层包括由下至上堆叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层；蚀刻所述外延层至露出所述衬底的部分上表面，以形成多个独立的外延结构，并形成围绕所述外延结构的切割道，其中，各所述外延结构具有四个侧壁，所述切割道包括横向切割道与纵向切割道，所述横向切割道与所述纵向切割道相互交叉，形成交叉区域；使用绝缘层覆盖所述切割道、所述外延结构的上表面以及所述外延结构的侧壁；对所述绝缘层进行蚀刻，形成位于所述交叉区域的第一缺口；沿着所述横向切割道与所述纵向切割道进行切割，得到发光二极管。
[0007]在一实施例中，所述第一缺口的形状可以为十字形、方形、多边形、圆形或者椭圆形。
[0008]在一实施例中，在形成所述第一缺口的同时，还于相邻二个所述外延结构的侧壁之间形成第二缺口，所述第二缺口位于所述切割道的非交叉区域上，位于所述交叉区域的第一缺口的宽度大于位于所述非交叉区域的第二缺口的宽度。
[0009]在一实施例中，所述第一缺口是仅形成于所述交叉区域，位于所述切割道的非交叉区域上的绝缘层是完整保留的。
[0010]在一实施例中，所述绝缘层于所述第一缺口处具有一侧壁，所述第一缺口处的侧壁的底部与所述外延结构的侧壁具有一最小水平距离，所述最小水平距离的范围至少为4微米。
[0011]在一实施例中，在形成围绕所述外延结构的切割道的同时，各所述外延结构的角向外延结构的中心处凹陷以形成凹槽。
[0012]在一实施例中，在切割步骤后，所述外延结构的四个侧壁周围的衬底的边缘与所述绝缘层的边缘对齐，所述第一缺口位于所述外延结构的相邻二个侧壁的连接处的周围。
[0013]本专利技术还提供一种发光二极管，其包括衬底、外延结构以及绝缘层。外延结构设置在所述衬底的上表面，并包括依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层，所述外延结构具有四个侧壁，相邻两个所述侧壁的连接部分形成角。绝缘层覆盖在所述外延结构的上方、所述外延结构的侧壁以及所述外延结构周围的衬底上，所述绝缘层具有第一缺口，所述第一缺口位于所述衬底的上表面，且处于所述外延结构的至少一个所述角的周围。
[0014]在一实施例中，所述第一缺口的形状可以为“L”形、方形、三角形、凹多边形或扇形。
[0015]在一实施例中，所述第一缺口仅位于所述外延结构的所述角的周围。
[0016]在一实施例中，从所述发光二极管的上方朝向所述衬底俯视，所述绝缘层的第一缺口到所述外延结构的角的最小距离小于所述外延结构的侧壁到所述衬底边缘的最小距离。
[0017]在一实施例中，所述外延结构具有露出部分所述第一半导体层的平面。
[0018]在一实施例中，所述绝缘层于所述第一缺口处具有一侧壁，所述绝缘层的侧壁的底部与所述外延结构的角具有一最小水平距离，所述最小水平距离至少4微米。
[0019]在一实施例中，从所述发光二极管的上方朝向所述衬底俯视，所述外延结构的角向外延结构的中心处凹陷以形成凹槽。
[0020]在一实施例中，所述凹槽于水平面上的投影呈“L”形、多边形或弧形。
[0021]在一实施例中，所述外延结构的四个侧壁周围的衬底的边缘与所述绝缘层的边缘对齐。
[0022]在一实施例中，绝缘层还具有第二缺口，所述第二缺口是位于外延结构的四个侧壁的周围，并且第二缺口到外延结构的最小距离大于围绕所述角的第一缺口到外延结构的最小距离。
[0023]本专利技术提供的发光二极管及其制造工艺，通过对绝缘层进行第一缺口的设计，来降低产生黑点的风险，保证发光二极管产品良率和性能。
[0024]本专利技术还提供一种发光二极管及其制造工艺，通过将外延结构的边角设计为内凹型，可使得外延结构远离爆点位置，避免激光切割时对外延结构造成损伤。
[0025]本专利技术的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书等内容中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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；在下面描述中附图所述的位置关系，若无特别指明，皆是图示中组件绘示的方向为基准。
[0027]图1是本专利技术发光二极管的制造工艺的流程示意图；
[0028]图2是本专利技术一实施例提供的晶圆制程阶段的剖面示意图；
[0029]图3是图2的俯视结构示意图；
[0030]图4是本专利技术另一实施例提供的晶圆结构的俯视结构示意图；
[0031]图5是本专利技术另一实施例提供的晶圆结构的俯视结构示意图；
[0032]图6是本专利技术另一实施例提供的晶圆结构的俯视结构示意图；
[0033]图7是本专利技术另一实施例提供的晶圆结构的俯视结构示意图；
[0034]图8是本专利技术另一实施例提供的晶圆结构的俯视结构示意图；
[0035]图9是本专利技术另一实施例提供的晶圆结构的俯视结构示意图；
[0036]图10是本专利技术另一实施例提供的晶圆结构的俯视结构示意图；
[0037]图11是本专利技术一实施例提供的发光二极管的剖面示意图；
[0038]图12是图11的发光二极管的俯视示意图；
[0039]图13是本专利技术另一实施例提供的发光二极管的俯视结构示意图；
[0040]图14是本专利技术另一实施例提供的发光二极管的剖面示意图；
[0041]图15是图14的发光二极管的俯视示意图。
[0042]附图标记：
[0043]10、11、12、13、14、15、17、18本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管的制造工艺，其特征在于，所述发光二极管的制造工艺包括：(1)于衬底上形成外延层，所述外延层包括由下至上堆叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层；(2)蚀刻所述外延层至露出所述衬底的部分上表面，以形成多个独立的外延结构，并形成围绕所述外延结构的切割道，其中，各所述外延结构具有四个侧壁，所述切割道包括横向切割道与纵向切割道，所述横向切割道与所述纵向切割道相互交叉，形成交叉区域；(3)使用绝缘层覆盖所述切割道、所述外延结构的上表面以及所述外延结构的侧壁；(4)对所述绝缘层进行蚀刻，形成位于所述交叉区域的第一缺口；以及(5)沿着所述横向切割道与所述纵向切割道进行切割，得到发光二极管。2.根据权利要求1所述的发光二极管的制造工艺，其特征在于：所述第一缺口的形状可以为十字形、方形、多边形、圆形或者椭圆形。3.根据权利要求1所述的发光二极管的制造工艺，其特征在于：在所述步骤(4)形成所述第一缺口的同时，还于相邻二个所述外延结构的侧壁之间形成第二缺口，所述第二缺口位于所述切割道的非交叉区域上，位于所述交叉区域的第一缺口的宽度大于位于所述非交叉区域的第二缺口的宽度。4.根据权利要求1所述的发光二极管的制造工艺，其特征在于：在所述步骤(4)中的第一缺口是仅形成于所述交叉区域，位于所述切割道的非交叉区域上的绝缘层是完整保留的。5.根据权利要求1所述的发光二极管的制造工艺，其特征在于：所述绝缘层于所述第一缺口处具有一侧壁，所述第一缺口处的侧壁的底部与所述外延结构的侧壁具有一最小水平距离，所述最小水平距离的范围至少为4微米。6.根据权利要求1所述的发光二极管的制造工艺，其特征在于：通过步骤(2)形成围绕所述外延结构的切割道的同时，各所述外延结构的角向外延结构的中心处凹陷以形成凹槽。7.根据权利要求1所述的发光二极管的制造工艺，其特征在于：通过步骤(5)切割后，所述外延结构的四个侧壁周围的衬底的边缘与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄敏，刘鹏，夏章艮，张中英，
申请(专利权)人：泉州三安半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：