專利名稱：圖形襯底、led芯片及l(fā)ed芯片制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種圖形襯底、LED芯片及LED芯片制備方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)必將逐步取代白熾燈、熒光燈而成為新一代照明光源，這已是業(yè)界的普遍共識。在LED照明產(chǎn)業(yè)界，如何繼續(xù)提高光效始終是相關(guān)研發(fā)的重要課題之一。圖形化襯底技術(shù)可以有效地減少LED外延材料的位錯和缺陷，在氮化物器件制備中得到了廣泛的應(yīng)用；而且，有源層發(fā)出的光經(jīng)圖形化襯底界面多次散射，改變了原全反射光的入射角，增加了 LED光出射的幾率，從而提高光的提取效率。但是，現(xiàn)有技術(shù)的襯底圖形普遍為均勻分布的圖形。如圖1所示，圖形襯底11、圖形12、圖形襯底上制成的LED芯片13，當(dāng)切割道14經(jīng)過圖形12時容易造成切割后得到的LED芯片13襯底邊緣不平整。此外，如圖2所示，111為圖形襯底的上表面，112為圖形襯底的下表面，①和②為切割方向，15為承載LED芯片的載體，在切割時，由于襯底圖形使得切割厚度不一，容易造成過度切割(如光線②切入載體15)而產(chǎn)生的PN結(jié)污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之一發(fā)明目的是提供了一種圖形襯底，該圖形襯底被切割后邊緣平整，解決了因過度切割而產(chǎn)生的PN結(jié)污染問題。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
一種圖形襯底，所述圖形襯底上設(shè)有至少一個圖形區(qū)域、非圖形區(qū)域和切割區(qū)域，每一個所述圖形區(qū)域內(nèi)設(shè)有多個圖形 單元，每一個所述圖形區(qū)域的形狀與需要制備的LED芯片的形狀相匹配，切割區(qū)域包含于所述非圖形區(qū)域內(nèi)。優(yōu)選的是，每一個所述圖形區(qū)域分布面積不大于所述LED芯片的面積。優(yōu)選的是，所述非圖形區(qū)域的寬度不小于所述切割區(qū)域的寬度。優(yōu)選的是，所述圖形襯底上設(shè)有多個圖形區(qū)域，所述非圖形區(qū)域設(shè)于相鄰兩個所述圖形區(qū)域之間。優(yōu)選的是，所述圖形區(qū)域的形狀為與所述LED芯片形狀相匹配的方形、矩形或圓形。優(yōu)選的是，所述圖形襯底的材質(zhì)為藍(lán)寶石、氮化鎵、碳化硅、或者硅。本發(fā)明還提供一種LED芯片，其包括有如以上任意一項所述的圖形襯底。本發(fā)明還提供一種應(yīng)用如以上任意一項所述的圖形襯底做為介質(zhì)對LED芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行圖形化。優(yōu)選的是，所述方法制備的圖形化LED芯片，不包括所述圖形襯底。本發(fā)明圖形襯底、LED芯片及LED芯片制備方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果:圖形區(qū)域的形狀按照需要切割的形狀設(shè)置為相匹配的形狀，而其他區(qū)域則為非圖形區(qū)域，切割區(qū)域包含于非圖形區(qū)域內(nèi)，這樣，切割后得到的LED芯片襯底邊緣平整。在每一個圖形區(qū)域內(nèi)可增加單個圖形的個數(shù)，增強(qiáng)LED芯片的出光效率。并且在切割單顆LED芯片時，切割區(qū)域沒有設(shè)置圖形單元，切割厚度一致，避免因過度切割而造成PN結(jié)污染。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)圖形襯底的結(jié)構(gòu)示意 圖2為應(yīng)該現(xiàn)有技術(shù)圖形襯底制備LED芯片的切割示意 圖3為本發(fā)明優(yōu)選實施例圖形襯底的結(jié)構(gòu)示意 圖4為應(yīng)用本發(fā)明圖形襯底制備LED芯片的結(jié)構(gòu)不意圖。
具體實施例方式如圖3所示,本發(fā)明圖形襯底100，所述圖形襯底100上設(shè)有至少一個圖形區(qū)域110、非圖形區(qū)域120和切割區(qū)域130。每一個所述圖形區(qū)域110內(nèi)均勻設(shè)置有多個圖形單元112，每一個所述圖形區(qū)域110的形狀與需要制備并切割的LED芯片的形狀相匹配，且切割區(qū)域130包圍所述圖形區(qū)域110、并設(shè)置于所述非圖形區(qū)域120內(nèi)。優(yōu)選所述切割區(qū)域130即為環(huán)繞所述圖形區(qū)域110 —周的區(qū)域。圖形襯底100上制備的LED芯片設(shè)置于所述切割區(qū)域130所圍成的區(qū)域內(nèi)，每一個所述圖形區(qū)域110分布面積不大于所述LED芯片140的面積，所述非圖形區(qū)域120的寬度h不小于所述切割區(qū)域130的寬度。當(dāng)所述非圖形區(qū)域120的寬度h不等時，其寬度最小處的寬度不小于所述切割區(qū)域130的寬度，確保切割時不會切到圖形單元112。相比于現(xiàn)有技術(shù)，切割后得到的LED芯片襯底邊緣平整，而且切割厚度一致，避免因過度切割而造成LED芯片的PN結(jié)污染。在本優(yōu)選實施例中，如圖3所示，示意出了四個完整的圖形區(qū)域110，所述非圖形區(qū)域120設(shè)于相鄰兩個所述圖形區(qū)域110之間，即通過所述非圖形區(qū)域120將多個所述圖形區(qū)域110分隔開來，因此，所述非圖形區(qū)域120的寬度h即為相鄰兩個圖形區(qū)域110的間隔寬度。每一個圖形區(qū)域110中設(shè)置縱橫4列圖形單元112，每一列設(shè)置有4個圖形單元112。相比于現(xiàn)有技術(shù)，每一個圖形區(qū)域內(nèi)110可設(shè)置更多的圖形單元112，可以增加其出光率。所述圖形區(qū)域110的形狀為與所述LED芯片形狀相匹配的方形、矩形或圓形；本實施例優(yōu)選所述圖形區(qū)域110的形狀為方形。所述圖形襯底100的材質(zhì)為藍(lán)寶石、氮化鎵、碳
化硅、或者硅。如圖4所示，一種圖形化的垂直結(jié)構(gòu)LED芯片140，包括構(gòu)成LED芯片的第二襯底141、在第二襯底141上依次層疊的P型氮化鎵層144、多量子阱發(fā)光層143和N型氮化鎵層142。其中，N型氮化鎵層142具有上述圖形襯底100的圖形結(jié)構(gòu)，包括至少一個圖形區(qū)域110、非圖形區(qū)域120和切割區(qū)域130。具體通過如下方法制備:首先在圖形襯底100上進(jìn)行MOCVD外延生長，依次形成N型半導(dǎo)體層142、多量子阱發(fā)光層143、P型半導(dǎo)體層144，再以高熱導(dǎo)率S1、Si C、金屬或合金等材料作為第二襯底141，將LED外延層粘接在其上并制成芯片，P型半導(dǎo)體層144與第二襯底141接觸，然后利用現(xiàn)有技術(shù)去除所述圖形襯底100，圖形襯底100的圖形結(jié)構(gòu)被復(fù)制在N型半導(dǎo)體層142上。該圖形化的垂直結(jié)構(gòu)LED芯片切割區(qū)域沒有設(shè)置圖形單元，切割后得到的LED芯片襯底邊緣平整，切割厚度一致，避免因過度切割而造成PN結(jié)污染。以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此 ，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種圖形襯底，其特征在于，所述圖形襯底上設(shè)有至少一個圖形區(qū)域、非圖形區(qū)域和切割區(qū)域，每一個所述圖形區(qū)域內(nèi)設(shè)有多個圖形單元，每一個所述圖形區(qū)域的形狀與需要制備的LED芯片的形狀相匹配，切割區(qū)域包含于所述非圖形區(qū)域內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1圖形襯底，其特征在于，每一個所述圖形區(qū)域分布面積不大于所述LED芯片的面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖形襯底，其特征在于，所述非圖形區(qū)域的寬度不小于所述切割區(qū)域的寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形襯底，其特征在于，所述圖形襯底上設(shè)有多個圖形區(qū)域，所述非圖形區(qū)域設(shè)于相鄰兩個所述圖形區(qū)域之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形襯底，其特征在于，所述圖形區(qū)域的形狀為與所述LED芯片形狀相匹配的方形、矩形或圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形襯底，其特征在于，所述圖形襯底的材質(zhì)為藍(lán)寶石、氮化鎵、碳化硅、或者硅。
7.—種LED芯片，其特征在于，其包括有如權(quán)利要求1至6任意一項所述的圖形襯底。
8.—種LED芯片制備方法，其特征在于，應(yīng)用如權(quán)利要求1至6任意一項所述的圖形襯底做為介質(zhì)對LED芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行圖形化。
9.根據(jù)權(quán)利 要求8所述的LED芯片制備方法，其特征在于，所述方法制備的圖形化LED芯片，不包括所述圖形襯底。
全文摘要
本發(fā)明圖形襯底、LED芯片及LED芯片制備方法，圖形襯底上設(shè)有至少一個圖形區(qū)域、非圖形區(qū)域和切割區(qū)域，每一個圖形區(qū)域內(nèi)設(shè)有多個圖形單元，每一個所述圖形區(qū)域的形狀與需要切割的LED芯片的形狀相匹配，切割區(qū)域設(shè)置于所述非圖形區(qū)域。圖形區(qū)域的形狀按照需要切割的形狀設(shè)置為相匹配的形狀，而其他部分則為非圖形區(qū)域，切割區(qū)域設(shè)置于非圖形區(qū)域，切割后得到的LED芯片襯底邊緣平整。在每一個圖形區(qū)域內(nèi)可增加單個圖形的個數(shù)，增強(qiáng)LED芯片的出光效率。并且在切割單顆LED芯片時，切割區(qū)域沒有設(shè)置圖形，切割厚度一致，避免因過度切割而造成PN結(jié)污染。LED芯片制備方法采用圖形襯底做為介質(zhì)對LED芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行圖形化。
文檔編號H01L33/00GK103236481SQ201310084999
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月18日
發(fā)明者康學(xué)軍, 李鵬, 祝進(jìn)田, 張冀 申請人:佛山市國星半導(dǎo)體技術(shù)有限公司