[发明专利]高亮度发光二极管芯片及其制造方法

说明书

本公开提供了一种高亮度发光二极管芯片及其制造方法，属于半导体技术领域。高亮度发光二极管芯片：所述衬底的第二表面具有开口槽，所述开口槽从所述第二表面延伸至所述衬底的内部，且所述开口槽围绕所述第二表面的外周壁布置；所述高亮度发光二极管芯片还包括设置在所述开口槽内的填充层，所述填充层为掺有金刚石颗粒的氧化硅层。采用该芯片可以使得LED芯片划裂后的各个LED单元的横截面呈现矩形，提高各个LED单元的出光对称性。

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，特别涉及一种高亮度发光二极管芯片及其制造方法。

背景技术

发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)是一种能发光的半导体器件。通过采用不同的半导体材料和结构，LED能够覆盖从紫外到红外的全色范围，已经被广泛地应用在显示、装饰、通讯等经济生活中。

芯片是LED的核心器件，相关技术中，LED芯片包括蓝宝石衬底、N型半导体层、有源层、P型半导体层、N型电极、P型电极、绝缘层和保护层；N型半导体层、有源层和P型半导体层依次层叠在蓝宝石衬底的第一表面上；P型半导体层上设有延伸至N型半导体层的凹槽，N型电极设置在凹槽内的N型半导体层上，P型电极设置在P型半导体层上；绝缘层铺设在凹槽内和N型电极上，以及P型半导体层和P型电极上，保护层铺设在绝缘层上。

上述LED芯片制造完成后，常采用隐形切割的方式进行划裂。由于蓝宝石的晶向并非垂直于蓝宝石的第一表面，因此，划裂得到的各个LED单元的横截面会呈现平行四边形，从而导致各个LED单元的出光对称性变差。

发明内容

本公开实施例提供了一种高亮度发光二极管芯片及其制造方法，可以使得LED芯片划裂后的各个LED单元的横截面呈现矩形，提高各个LED单元的出光对称性。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种高亮度发光二极管芯片，所述高亮度发光二极管芯片包括衬底、N型半导体层、有源层、P型半导体层、N型电极、P型电极、绝缘层和保护层；所述N型半导体层、所述有源层和所述P型半导体层依次层叠在所述衬底的第一表面上；所述P型半导体层上设有延伸至所述N型半导体层的凹槽，所述N型电极设置在凹槽内的所述N型半导体层上，所述P型电极设置在所述P型半导体层上；所述绝缘层铺设在所述凹槽内和所述N型电极上、以及所述P型半导体层和所述P型电极上，所述保护层铺设在所述绝缘层上，

所述衬底的第二表面具有开口槽，所述开口槽从所述第二表面延伸至所述衬底的内部，且所述开口槽围绕所述第二表面的外周壁布置；

所述高亮度发光二极管芯片还包括设置在所述开口槽内的填充层，所述填充层为掺有金刚石颗粒的氧化硅层。

可选地，所述填充层的深度为8～15um。

可选地，所述填充层中金刚石的掺杂比例为10％～30％。

可选地，所述开口槽的侧壁为粗糙面。

可选地，所述填充层的远离所述第一表面的一面具有图案。

可选地，所述高亮度发光二极管芯片包括两个所述P型电极和一个所述N型电极，所述N型电极所在凹槽位于所述P型半导体层的中部，两个所述P型电极在所述衬底上的正投影分别位于所述N型电极在所述衬底上的正投影的两侧，且两个所述P型电极相连。

另一方面，提供了一种高亮度发光二极管芯片的制造方法，所述制造方法包括：

提供一衬底，所述衬底包括相对的第一表面和第二表面；

在所述衬底的所述第一表面上依次生长N型半导体层、有源层和P型半导体层；

在所述P型半导体层上开设延伸至所述N型半导体层的凹槽，在所述凹槽内的所述N型半导体层上形成N型电极，所述P型半导体层上形成P型电极；