具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图1是本公开实施例提供的一种增强侧面光强的发光二极管芯片的结构示意图，如图1所示，发光二极管芯片包括衬底1、N型半导体层2、有源层3、P型半导体层4、N型电极5、P型电极6、绝缘层7和保护层8。N型半导体层2、有源层3和P型半导体层4依次层叠在衬底1的第一表面1a上。P型半导体层4上设有延伸至N型半导体层2的凹槽，N型电极5设置在凹槽内的N型半导体层上2，P型电极5设置在P型半导体层4上。绝缘层7铺设在凹槽内和N型电极5上，以及P型半导体层4和P型电极6上，保护层8铺设在绝缘层7上。

衬底1的第二表面1b上布置有多个尖刺结构11，第二表面1b为与第一表面1a相对的一面。

图2是本公开实施例提供的一种尖刺结构的结构示意图，如图2所示，尖刺结构11为直角三棱柱，直角三棱柱包括第一棱柱面11a和第二棱柱面11b。结合图1，第一棱柱面11a垂直于第二表面1b，第二棱柱面11b连接第一棱柱面11a和第二表面1b，且第二棱柱面11b与第二表面1b之间的夹角为θ，0°＜θ≤90°，每个直角三棱柱的第二棱柱面11b均朝向衬底1的中心线。

本公开实施例通过在衬底的第二表面形成多个尖刺结构。每个尖刺结构均为直角三棱柱，每个直角三棱柱的第二棱柱面均朝向衬底的中心线，第二棱柱面为斜面，且第二棱柱面与第二表面之间的夹角为θ，0°＜θ≤90°。当第二棱柱面朝向衬底的中心线时，则说明第二棱柱面由衬底的中心朝向衬底的边缘方向倾斜，此时，尖刺结构可以起到导光作用，使得从衬底底部发出的部分轴向光可以更多的经过尖刺结构导向至芯片的侧面出光，从而可以增大芯片的出光张角，增加芯片侧向出光的比例，进而增强发光二极管芯片的侧面光强。

其中，衬底1的中心线为穿过衬底1的中心点且垂直于衬底1的线。在本公开实施例中，当衬底1的第二表面1b为矩形时，衬底1的中心点为矩形对角线的交点。当衬底1的第二表面1b为圆形时，衬底1的中线点为圆形的圆心。

可选地，从衬底1的中心至衬底1的边缘，每个直角三棱柱对应的θ逐渐减小。越靠近衬底1的边缘，夹角θ越小，芯片的出光张角越大，这样可以进一步增加芯片侧向出光的比例，从而增强发光二极管芯片的侧面光强。

图3是本公开实施例提供的一种衬底的第二表面的仰视图，如图3所示，每个尖刺结构11在衬底1的第二表面1b上的正投影为矩形。当从衬底的中心至衬底的边缘，每个尖刺结构对应的θ逐渐减小，则对应地，每个尖刺结构11在衬底1的第二表面1b上的正投影所对应的矩形的长度就越来越长。

可选地，45°≤θ≤75°。

若θ的角度过小，则将光线导向至侧向出光的效果较差。若θ的角度过大，则会起到反向的导光效果，进一步降低芯片的侧向出光。

可选地，从衬底1的中心至衬底1的边缘，每个尖刺结构11对应的θ减小幅度为5°。

示例性地，参见图3，从衬底1的中心至衬底1的边缘，衬底1的第二表面1b包括依次相邻的第一区域S1、第二区域S2和第三区域S3，位于第一区域S1的多个直角三棱柱对应的θ为65°～75°，位于第二区域S2的多个直角三棱柱对应的θ为55°～65°，位于第三区域S3的多个直角三棱柱对应的θ为45°～55°。

需要说明的时，在本公开实施例中，第一区域S1、第二区域S2和第三区域S3可以为矩形环形区域或者圆环区域。

可选地，参见图1，每个尖刺结构11凸出于第二表面1b的高度L均相等。此时，可以保证每个尖刺结构11的远离第二表面1b的一端均位于同一平面上。同时，还便于生产制造。

示例性地，每个尖刺结构11凸出于第二表面1b的高度L均为2.5～3.5um。

可选地，衬底1为图形化蓝宝石衬底。图形化蓝宝石衬底的第一表面1a具有多个间隔均布的锥形凸起12，每个锥形凸起12的底部直径均为1.3～1.7um，每个锥形凸起12的高度均为0.8～1.2um。

相关技术中的图形化蓝宝石衬底，其表面的锥形凸起的直径通常为2.0～2.5um，高度为1.8～2.0um。本公开提供的图形化蓝宝石衬底与相关技术中提供的图形化蓝宝石衬底相比，尺寸更小，小尺寸的图形能够提高光线漫反射的效果，进一步改善光线射出的角度，从而提高芯片的出光效率。

示例性地，任意相邻两个锥形凸起12之间的间隔为0.3～0.5um。

可选地，N型半导体层2为N型掺杂的GaN，有源层3包括交替层叠的InGaN层和GaN层，P型半导体层4为P型掺杂的GaN。

可选地，N型电极5和P型电极6均包括依次层叠的Cr层、Al层、Cr层、Ti层和Al层。

可选地，绝缘层7包括依次层叠的钝化层和分布式布拉格反射层。

其中，钝化层为氧化硅层，厚度为400～600nm，如500nm。氧化硅的硬度较大，可以对芯片进行有效保护。

分布式布拉格反射层包括交替层叠的氧化硅层和氧化钛层，氧化硅层和氧化钛层的数量为30个～40个，如36个。

可选地，保护层8可以为氧化硅层。厚度为400～600nm，如500nm。通过设置保护层可以避免外延片被空气中的氧气和水蒸气腐蚀。

可选地，发光二极管芯片还包括N型焊盘9和P型焊盘10。绝缘层7上开设有延伸至N型电极5的N型连通孔7a和延伸至P型电极6的P型连通孔7b。N型焊盘9位于N型连通孔7a以及N型连通孔7a周围的绝缘层7上，P型焊盘10位于P型连通孔7b以及P型连通孔7b周围的绝缘层7上。

示例性地，N型焊盘9和P型焊盘10均为Ti/Al/Ti/Al/Ti/Au层叠结构。其中，第一层Ti层和第三层Ti层的厚度均为20nm，第二层Al层和第四层Al层的厚度均为1000nm，第五层Ti层的厚度为100nm，第六层Au层的厚度为300nm。Ti层可以起到黏附作用，Al层可以起到反射作用，以对射向P型焊盘或者N型焊盘的光线进行反射，增加芯片从透明基板射出的光线。Au层作为焊接层，可以通过焊料将芯片固定在电路板上。

需要说明的是，在本公开实施例中，如图1所示，部分保护层8还包覆在N型焊盘9和P型焊盘10的侧壁上。

图4是本公开实施例提供的P型焊盘和N型焊盘的分布示意图，参见图4，N型焊盘9和P型焊盘10间隔设置在绝缘层7上，且N型焊盘9和P型焊盘10在绝缘层7上的设置区域大小相同，方便与电路板形成稳定的电连接。

本公开实施例提供了一种增强侧面光强的发光二极管芯片的制造方法，适用于制作图1所示的倒装发光二极管芯片。图5是本公开实施例提供的一种增强侧面光强的发光二极管芯片的制造方法流程图，参见图5，该制造方法包括：

步骤501、提供一衬底。

其中，衬底包括相对的第一表面和第二表面。衬底可以为蓝宝石衬底。

步骤502、在衬底上依次生长N型半导体层、有源层和P型半导体层。

可选地，该步骤502可以包括：

采用金属有机化合物化学气相沉淀(英文：Metal-organic Chemical VaporDeposition，简称：MOCVD)技术在衬底上依次生长N型半导体层、有源层和P型半导体层。

步骤503、在P型半导体层上开设延伸至N型半导体层的凹槽。

可选地，该步骤503可以包括：

采用光刻技术在P型半导体层上形成图形化光刻胶；

采用感应耦合等离子体刻蚀(英文：Inductively Coupled Plasma，简称：ICP)技术在P型半导体层上开设延伸至N型半导体层的凹槽；其中，刻蚀深度可以为5um。

步骤504、在P型半导体层上形成P型电极。

可选地，该步骤504可以包括：

采用光刻技术在P型半导体层上形成负性光刻胶；

采用蒸发技术在负性光刻胶、P型半导体层上形成电极材料；

去除负性光刻胶、以及负性光刻胶上的电极材料，P型半导体层上的电极材料形成P型电极。

其中，P型电极包括依次层叠的Cr层、Al层、Cr层、Ti层和Al层。

步骤505、在凹槽内的N型半导体层上形成N型电极。

可选地，该步骤505可以包括：

采用光刻技术在凹槽内的N型半导体层上形成负性光刻胶；

采用蒸发技术在负性光刻胶、凹槽内的N型半导体层上形成电极材料；

去除负性光刻胶、以及负性光刻胶上的电极材料，凹槽内的N型半导体层上的电极材料形成N型电极。

其中，N型电极包括依次层叠的Cr层、Al层、Cr层、Ti层和Al层。

步骤506、在凹槽内和N型电极上，以及P型半导体层和P型电极上形成绝缘层。

在本公开实施例中，绝缘层包括依次层叠的钝化层和分布式布拉格反射层。

示例性地，可以采用PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学的气相沉积)法形成钝化层。

步骤507、在绝缘层上形成保护层。

其中，保护层为氧化硅层，厚度为400～600nm，如500nm。

示例性地，可以采用PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学的气相沉积)法形成保护层。

步骤508、减薄衬底。

步骤509、在衬底的第二表面形成多个尖刺结构。

其中，尖刺结构为直角三棱柱，直角三棱柱包括第一棱柱面和第二棱柱面，第一棱柱面垂直于第二表面，第二棱柱面连接第一棱柱面和第二表面，且第二棱柱面与第二表面之间的夹角为θ，0°＜θ≤90°，每个直角三棱柱的第二棱柱面均朝向衬底的中心线。

本公开实施例通过在衬底的第二表面形成多个尖刺结构。每个尖刺结构均为直角三棱柱，每个直角三棱柱的第二棱柱面均朝向衬底的中心线，第二棱柱面为斜面，且第二棱柱面与第二表面之间的夹角为θ，0°＜θ≤90°。当第二棱柱面朝向衬底的中心线时，则说明第二棱柱面由衬底的中心朝向衬底的边缘方向倾斜，此时，尖刺结构可以起到导光作用，使得从衬底底部发出的部分轴向光可以更多的经过尖刺结构导向至芯片的侧面出光，从而可以增大芯片的出光张角，增加芯片侧向出光的比例，进而增强发光二极管芯片的侧面光强。

本公开实施例提供了另一种增强侧面光强的发光二极管芯片的制造方法，适用于制作图1所示的倒装发光二极管芯片。图6是本公开实施例提供的另一种增强侧面光强的发光二极管芯片的制造方法流程图，参见图6，该制造方法包括：

步骤601、提供一衬底。

其中，衬底包括相对的第一表面和第二表面。衬底可以为蓝宝石衬底。

步骤602、对衬底进行图形化处理。

其中，图形化蓝宝石衬底的第一表面具有多个间隔均布的锥形凸起，每个锥形凸起的底部直径均为1.3～1.7um，每个锥形凸起的高度均为0.8～1.2um。

步骤603、在衬底上依次生长N型半导体层、有源层和P型半导体层。

可选地，该步骤603可以与步骤502相同，在此不再详述。

步骤604、在P型半导体层上开设延伸至N型半导体层的凹槽。

可选地，该步骤604可以与步骤503相同，在此不再详述。

可选地，该制造方法还包括：

在外延层沉积氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)透明导电材料；

采用光刻技术在透明导电材料上形成图形化光刻胶；

湿法腐蚀透明导电材料，形成透明导电层；

去除图形化光刻胶。

其中，腐蚀溶液可以使用盐酸溶液。

步骤605、在P型半导体层上形成P型电极。

可选地，该步骤605可以与步骤504相同，在此不再详述。

步骤606、在凹槽内的N型半导体层上形成N型电极。

可选地，该步骤606可以与步骤505相同，在此不再详述。

步骤607、在凹槽内和N型电极上，以及P型半导体层和P型电极上形成绝缘层。

可选地，该步骤607可以与步骤506相同，在此不再详述。

步骤608、在绝缘层上开设延伸至N型电极的N型连通孔和延伸至P型电极的P型连通孔。

可选地，步骤608可以包括：

采用光刻技术在绝缘层上形成图形化光刻胶；

采用干法刻蚀技术在绝缘层内开设延伸至N型电极的N型连通孔和延伸至P型电极的P型连通孔；

去除图形化光刻胶。

步骤609、在P型连通孔内P型连通孔周围的绝缘层上形成P型焊盘，在N型连通孔内和N型连通孔周围的绝缘层上形成N型焊盘。

示例性地，N型焊盘和P型焊盘均为Ti/Al/Ti/Al/Ti/Au层叠结构。其中，第一层Ti层和第三层Ti层的厚度均为20nm，第二层Al层和第四层Al层的厚度均为1000nm，第五层Ti层的厚度为100nm，第六层Au层的厚度为300nm。

示例性地，步骤609以包括：

采用光刻技术在绝缘层上形成负性光刻胶；

采用蒸发技术在N型连通孔内、P型连通孔内、以及负性光刻胶上形成焊盘材料；

去除负性光刻胶、以及负性光刻胶上的焊盘材料，N型连通孔内和N型连通孔周围的绝缘层上的焊盘材料形成N型焊盘，N型连通孔内和N型连通孔周围的绝缘层上的焊盘材料形成P型焊盘。

步骤610、在绝缘层上形成保护层。

可选地，该步骤610可以与步骤507相同，在此不再详述。

步骤611、减薄衬底。

在本公开实施例中，减薄后的衬底的最终厚度约为60～120um，例如80um。在保证支撑强度的情况下，减少光线在衬底内的损失。

步骤612、在衬底的第二表面形成多个尖刺结构。

其中，尖刺结构为直角三棱柱，直角三棱柱包括第一棱柱面和第二棱柱面，第一棱柱面垂直于第二表面，第二棱柱面连接第一棱柱面和第二表面，且第二棱柱面与第二表面之间的夹角为θ，0°＜θ≤90°，每个直角三棱柱的第二棱柱面均朝向衬底的中心线。

可选地，从衬底的中心至衬底的边缘，每个直角三棱柱对应的θ逐渐减小。

可选地，45°≤θ≤75°。

可选地，从衬底的中心至衬底的边缘，衬底的第二表面包括依次相邻的第一区域、第二区域和第三区域，位于第一区域的多个直角三棱柱对应的θ为65°～75°，位于第二区域的多个直角三棱柱对应的θ为55°～65°，位于第三区域的多个直角三棱柱对应的θ为45°～55°。

可选地，每个尖刺结构凸出于第二表面的高度L均相等。此时，可以保证每个尖刺结构的远离第二表面的一端均位于同一平面上。同时，还便于生产制造。

示例性地，每个尖刺结构凸出于第二表面的高度L均为2.5～3.5um。

在本公开实施例中，可以采用负胶叠加正胶的方式在衬底的第二表面上形成多个尖刺结构。例如，先在衬底的第二表面上制备负性光刻胶，根据掩模板曝光显影后，在衬底的第二表面上形成多个矩形结构的凸起。然后在多个矩形结构的凸起上制备正性光刻胶，根据掩模板曝光显影后，使得多个矩形结构的凸起变为多个直角三棱柱状的尖刺结构。

示例性地，在正胶曝光显影前，可以先通过紫外固化加热部分正胶，并对正胶进行烘烤，烘烤温度为100℃～150℃，烘烤时间为30分钟。通过改变烘烤温度的方式，使得最终形成的尖刺结构对应的θ不同。温度越高，θ越小。

步骤613、对衬底进行隐形切割划裂。

在本公开实施例中，可以采用激光隐形切割技术对衬底进行隐形切割划裂。激光隐形切割作为激光切割晶圆的一种方案，很好的避免了砂轮划片存在的问题。激光隐形切割是通过将脉冲激光的单个脉冲通过光学整形，让其透过材料表面在材料内部聚焦，在焦点区域能量密度较高，形成多光子吸收非线性吸收效应，使得材料改性形成裂纹。每一个激光脉冲等距作用，形成等距的损伤即可在材料内部形成一个改质层。在改质层位置材料的分子键被破坏，材料的连接变的脆弱而易于分开。切割完成后通过拉伸承载膜的方式，将产品充分分开，并使得芯片与芯片之间产生间隙。这样的加工方式避免了机械的直接接触和纯水的冲洗对芯片造成的破坏。

图7是本公开实施例提供的一种光斑的结构示意图，如图7所示，在本公开实施例中，对芯片进行激光隐形切割划裂时，激光聚集所形成的光斑R的长度h为5～7um。

而相关技术中，对衬底进行隐形切割划裂时，激光聚集所形成的光斑的长度约为15um。本公开实施例中的光斑的长度更短，这样的光斑得到的切面会更加利于侧面出光，因为短光斑会使侧面更粗糙，从而可以进一步增加侧面出光的比例。

图8是本公开实施例提供的一种光斑的分布示意图，如图8所示，对芯片进行激光隐形切割划裂时，激光在位置设置上也进行了优化，在靠近第二表面1b的位置增加了光斑R的密度，这样的光斑位置分布有利于斜角位置光强的增加，从而改善侧向光强，提高了光的张角。

本公开实施例通过在衬底的第二表面形成多个尖刺结构。每个尖刺结构均为直角三棱柱，每个直角三棱柱的第二棱柱面均朝向衬底的中心线，第二棱柱面为斜面，且第二棱柱面与第二表面之间的夹角为θ，0°＜θ≤90°。当第二棱柱面朝向衬底的中心线时，则说明第二棱柱面由衬底的中心朝向衬底的边缘方向倾斜，此时，尖刺结构可以起到导光作用，使得从衬底底部发出的部分轴向光可以更多的经过尖刺结构导向至芯片的侧面出光，从而可以增大芯片的出光张角，增加芯片侧向出光的比例，进而增强发光二极管芯片的侧面光强。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。