垂直结构LED芯片及垂直结构LED芯片单元的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种垂直结构LED芯片及垂直结构LED芯片单元的制备方法，垂直结构LED芯片包括芯片单元；切割道，位于相邻所述芯片单元之间；以及隔离槽，所述隔离槽形成于所述切割道，用于电性隔离所述芯片单元；在所述隔离槽的底部形成有一与相邻所述芯片单元间隙设置的散热部件，所述散热部件包围所述芯片单元，且所述散热部件作为裂片通道。本发明专利技术通过在切割道上形成的散热部件，使得在激光裂片时可以沿着散热部件进行切割，以降低切割时所产生的温度对切割处的影响，从而改善了LED芯片切割时的外观不良。

【技术实现步骤摘要】
垂直结构LED芯片及垂直结构LED芯片单元的制备方法
本专利技术涉及半导体集成电路制造领域，特别涉及一种垂直结构LED芯片及垂直结构LED芯片单元的制备方法。
技术介绍
发光二极管(LightEmittingDiode，LED)是响应电流被激发，从而产生各种颜色的光的半导体器件。其中，以氮化镓(GaN)为代表的III-V族化合物半导体由于具有带隙宽、发光效率高、电子饱和漂移速度高、化学性质稳定等特点而在高亮度发光二极管、激光器等光电子器件领域有着巨大的应用潜力，引起了人们的广泛关注。以蓝光LED芯片为例，蓝光LED芯片通常是在蓝宝石衬底上采用气相沉积的方法生长GaN发光层，目前蓝光LED芯片的尺寸普遍为2英寸，在LED终端应用封装前需要将芯片切割成更小尺寸的芯片单元(die)。在生产规模迅速扩大、成本不断降低的过程中，GaN/蓝宝石LED芯片切割一直是需要解决的技术难题之一，且成为阻碍其生产成本进一步降低的一个瓶颈，这是因为GaN/蓝宝石比一般的GaAs、GaP等化合物半导体材料要坚硬的多，若采用传统的机械方式划片，将会给LED芯片带来损伤，从而造成成品率低、产量低和成本高等诸多问题。为了解决上述问题，目前比较有效的方法是采用激光划片裂片方式对LED芯片的正面进行切割。与传统的机械划片相比，激光划片的划片速度得到了很大的提高，有助于降低成本，但是，激光划片在切割时由于热传导的差异使得切割处出现外观烧灼的痕迹，该痕迹造成外观异常。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种垂直结构LED芯片及其制备方法，以改善LED芯片切割时的外观不良。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种垂直结构LED芯片，包括：芯片单元；切割道，位于相邻所述芯片单元之间；以及隔离槽，所述隔离槽形成于所述切割道，用于电性隔离相邻的所述芯片单元，在所述隔离槽的底部形成有一与相邻所述芯片单元间隙设置的散热部件，所述散热部件包围所述芯片单元，且所述散热部件作为裂片通道。可选的，所述散热部件整体呈环状包围所述芯片单元，且所述散热部件位于所述隔离槽的中心位置，所述散热部件与芯片单元之间的间隙的距离大于等于10μm，且所述散热部件的厚度大于等于可选的，所述芯片单元包括导电衬底，依次位于所述导电衬底一侧的键合结构和金属层，以及位于所述金属层上的P电极和外延层，以及位于所述导电衬底另一侧的N电极。进一步的，所述散热部件与金属层同时形成于所述键合结构上，且所述散热部件与金属层的厚度相同，材质相同；或者，所述散热部件与P电极同时形成于所述隔离槽中，且所述散热部件的高度小于等于所述P电极的高度，所述散热部件的材质至少部分与所述P电极的材质相同。本专利技术还提供一种垂直结构LED芯片单元的制备方法，制备上述的垂直结构LED芯片，包括：提供一待形成隔离槽的垂直结构LED芯片，所述垂直结构LED芯片包括芯片单元以及位于相邻芯片单元之间的切割道；形成隔离槽，所述隔离槽形成于所述切割道上，用于电性隔离所述芯片单元，所述隔离槽中形成有与相邻所述芯片单元间隙设置的散热部件；沿所述散热部件执行裂片工艺，以得到若干垂直结构LED芯片单元。可选的，所述垂直结构LED芯片单元的制备方法包括：提供生长衬底和导电衬底，所述导电衬底的一侧上形成有N电极，另一侧上形成有第一键合子结构，所述生长衬底上形成有外延层；在所述外延层上同时形成金属层和散热部件，并在所述金属层和散热部件上形成第二键合子结构，所述散热部件位于所述金属层一侧，且所述金属层位于所述芯片单元，所述散热部件位于相邻芯片单元之间的切割道；键合所述生长衬底和导电衬底；在所述散热部件上方形成隔离槽，同时在部分所述金属层上形成第一沟槽，所述隔离槽和第一沟槽连通，且所述隔离槽和沟槽的开口均位于所述导电衬底形成金属层的一侧；形成第二沟槽，所述第二沟槽位于所述第一沟槽的底部，所述第二沟槽暴露部分所述金属层，并在所述金属层上形成P电极，以形成垂直结构LED芯片；以及沿所述散热部件执行裂片工艺，以得到若干垂直结构LED芯片单元。其中，采用蒸镀法在所述外延层上同时形成金属层和散热部件，且所述金属层和散热部件的厚度相同，材质相同。可选的，所述垂直结构LED芯片单元的制备方法包括：提供一待形成隔离槽的垂直结构LED芯片，所述垂直结构LED芯片包括芯片单元以及位于相邻芯片单元之间的切割道；在所述切割道形成隔离槽，在所述芯片单元形成第一沟槽，所述隔离槽和第一沟槽连通，且所述隔离槽和沟槽的开口均位于所述导电衬底形成金属层的一侧；形成第二沟槽，所述第二沟槽位于所述第一沟槽的底部，所述第二沟槽暴露部分所述金属层；在所述隔离槽中形成散热部件，同时在暴露出的所述金属层上形成P电极，以形成垂直结构LED芯片；以及沿所述散热部件执行裂片工艺，以得到若干垂直结构LED芯片单元。其中，采用蒸镀法在所述隔离槽中形成散热部件，同时在暴露出的所述金属层上形成P电极，所述散热部件的高度小于等于所述P电极的高度，所述散热部件的材质至少部分与所述P电极的材质相同。与现有技术相比，本专利技术所提供的一种垂直结构LED芯片及垂直结构LED芯片单元的制备方法，所述垂直结构LED芯片包括芯片单元；切割道，位于相邻所述芯片单元之间；以及隔离槽，所述隔离槽形成于所述切割道，用于电性隔离所述芯片单元，在所述隔离槽的底部形成有一与相邻所述芯片单元间隙设置的散热部件，所述散热部件包围所述芯片单元，且所述散热部件作为裂片通道，使得在激光裂片时可以沿着散热部件进行切割，以降低切割时所产生的温度对切割处的影响，从而改善了LED芯片切割时的外观不良。附图说明图1为本专利技术实施例一的垂直结构LED芯片的俯视结构示意图；图2为本专利技术实施例一的垂直结构LED芯片的剖面结构示意图；图3为本专利技术实施例一的另一种垂直结构LED芯片的剖面结构示意图；图4为本专利技术实施例二的垂直结构LED芯片的剖面结构示意图。附图标记说明：100-芯片单元；110-导电衬底；120-键合结构；130-金属层；140-P电极；150-外延层；160-N电极；170-反射层；180-绝缘层；200-切割道；210-隔离槽；220-散热结构。具体实施方式本专利技术的核心思想之一在于，提供一种垂直结构LED芯片，包括：芯片单元；切割道，位于相邻所述芯片单元之间；隔离槽，所述隔离槽形成于所述切割道，用于电性隔离所述芯片单元，在所述隔离槽中形成有一与相邻所述芯片单元间隙设置的散热部件，所述散热部件包围所述芯片单元，且所述散热部件作为裂片通道。本专利技术的另一核心思想在于，提供一种垂直结构LED芯片单元的制备方法，包括：提供一待形成隔离槽的垂直结构LED芯片，所述垂直结构LED芯片包括芯片单元以及位于相邻芯片单元之间的切割道；形成隔离槽，所述隔离槽形成于所述切割道上，用于电性隔离所述芯片单元，且所述隔离槽中形成有与相邻所述芯片单元间隙设置的散热部件；沿所述散热部件执行裂片工艺，以得到若干垂直结构LED芯片单元。以下结合附图和具体实施例对本专利技术的一种垂直结构LED芯片及垂直结构LED芯片单元的制备方法进一步详细说明。根据下面的说明和附图，本专利技术的优点和特征将更清楚，然而，需说明的是，本专利技术技术方案的构思可按照多种不同的形式实施，并不局限于在此阐述的特定实施例。附图均采用非本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垂直结构LED芯片，其特征在于，包括：芯片单元；切割道，位于相邻所述芯片单元之间；隔离槽，所述隔离槽形成于所述切割道，用于电性隔离相邻的所述芯片单元，在所述隔离槽中形成有一与相邻所述芯片单元间隙设置的散热部件，所述散热部件包围所述芯片单元，且所述散热部件作为裂片通道。

【技术特征摘要】
1.一种垂直结构LED芯片，其特征在于，包括：芯片单元；切割道，位于相邻所述芯片单元之间；隔离槽，所述隔离槽形成于所述切割道，用于电性隔离相邻的所述芯片单元，在所述隔离槽中形成有一与相邻所述芯片单元间隙设置的散热部件，所述散热部件包围所述芯片单元，且所述散热部件作为裂片通道。2.如权利要求1所述的垂直结构LED芯片，其特征在于，所述散热部件整体呈环状包围所述芯片单元，且所述散热部件位于所述隔离槽的中心位置，所述散热部件与芯片单元之间的间隙的距离大于等于10μm，且所述散热部件的厚度大于等于3.如权利要求1所述的垂直结构LED芯片，其特征在于，所述芯片单元包括导电衬底，依次位于所述导电衬底一侧的键合结构和金属层，以及位于所述金属层上的P电极和外延层，以及位于所述导电衬底另一侧的N电极。4.如权利要求3所述的垂直结构LED芯片，其特征在于，所述散热部件与金属层同时形成于所述键合结构上，且所述散热部件与金属层的厚度、材质均相同。5.如权利要求3所述的垂直结构LED芯片，其特征在于，所述P电极形成于所述金属层，同时所述散热部件形成于所述隔离槽中，且所述散热部件的高度小于等于所述P电极的高度，所述散热部件的材质至少部分与所述P电极的材质相同。6.一种垂直结构LED芯片单元的制备方法，制备如权利要求1-5中任一项所述的垂直结构LED芯片，其特征在于，包括：提供一待形成隔离槽的垂直结构LED芯片，所述垂直结构LED芯片包括芯片单元以及位于相邻芯片单元之间的切割道；形成隔离槽，所述隔离槽形成于所述切割道上，用于电性隔离所述芯片单元，所述隔离槽中形成有与相邻所述芯片单元间隙设置的散热部件；沿所述散热部件执行裂片工艺，以得到若干垂直结构LED芯片单元。7.如权利要求6所述的垂直结构LED芯片单元的制备方法，其特征在于，包括：提供生长衬底和导电衬底，所述导电衬底的一侧上形成有N电极，另一侧上形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓丽，
申请(专利权)人：映瑞光电科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31