发光二极管、LED芯粒及发光装置的制作方法

发光二极管、led芯粒及发光装置
技术领域
1.本技术涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种发光二极管、led芯粒及发光装置。


背景技术：

2.在led芯片的制程中，将led晶圆切割成单颗led芯粒是制程中的重要环节，目前led芯粒分割的方法主要是采用激光隐形切割。在切割过程中，首先由激光依次沿着横向切割道与纵向切割道进行交叉扫描，在芯粒的衬底层形成爆炸点，随后裂片刀在芯粒正面的pv保护层上进行切割，对芯粒进行正面劈裂，以将led晶圆完全分割成单颗芯粒。
3.然而，由于芯粒正面的pv保护层具有一定脆性，裂片刀在切割道交叉区域与该pv保护层需要发生两次的重复接触，容易造成该膜层破裂，产生裂纹，出现崩边崩角现象，裂纹进一步延伸到芯粒的外延结构后，将影响led芯粒性能和元件质量可靠性。
4.因此，需要提供一种针对上述现有技术中的不足的改进技术方案。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术中led芯粒切割过程存在的缺陷及不足，本技术的目的在于提供一种发光二极管、led芯粒及发光装置，通过在led芯粒之间的切割道交叉区域设置具有部分凹槽的图形化结构，当裂片刀与保护层重复接触产生崩边崩角时，所述图形化结构能够有效阻止裂纹继续向外延层延伸，确保元件质量可靠性。
6.第一方面，本技术提供了一种发光二极管，包括：
7.衬底，所述衬底具有相对设置的衬底正面及衬底背面；
8.外延层，形成于所述衬底正面上，所述外延层包括依次叠置的第一半导体层、有源层及第二半导体层；
9.保护层，覆盖于所述外延层上方；其中，
10.所述外延层被分割为若干芯粒，所述芯粒包括在横向和纵向上相交的横向侧壁和纵向侧壁，相邻所述芯粒之间形成切割道，所述切割道包括分别沿所述横向和所述纵向延伸的横向切割道和纵向切割道，所述保护层覆盖所述切割道和芯粒侧壁，所述横向切割道和所述纵向切割道的交叉区域的保护层设置有图形化结构，所述图形化结构包括向衬底延伸的凹槽。
11.第二方面，本技术提供了一种led芯粒，所述led芯粒自上述技术方案的发光二极管切割得到。
12.第三方面，本技术提供了一种发光装置，包括基板及固定于所述基板的发光元件，所述发光元件包括上述技术方案中所述的led芯粒。
13.与现有技术相比，本技术提供的技术方案具有以下有益效果：
14.本技术的技术方案中，在相邻芯粒的切割道交叉区域设置有图形化结构，将切割道交叉区域的重复接触点与其周围四颗芯粒的边角处的外延结构隔离，打断裂片刀与芯粒
正面保护层的重复接触点与外延结构之间的保护层连接，图形化结构将交点处产生的裂纹限制在图形化结构内部，降低了裂片刀与保护层重复接触产生应力开裂的概率，即使在产生裂纹的情况下，也能有效阻止裂纹沿保护层继续延伸。交叉区域的图形化结构可同时对相邻的四颗芯粒起到保护作用。图形化结构包括向衬底延伸的凹槽，因此裂片刀在切割道交叉区域的切割交点可形成于凹槽中，而非形成于保护层上，直接避免裂纹和崩边崩角现象产生，或通过延伸至所述保护层内部的凹槽来阻断裂纹的发展，提升芯片的可靠性。同时可以通过在led芯粒之间的切割道交叉区域设置具有部分凹槽的图形化结构，可以保留大部分的保护层，保证保护层对整个发光二极管的保护作用，进一步提升芯片的可靠性。
15.另外，图形化结构还被配置为激光切割机台和裂片机台能够识别的切割标记，便于机台捕捉，当同一晶圆上设计多种不同的芯片图形时，通过识别抓取该切割标记实现切割精度对准。
16.另外，本技术提供的发光二极管具有良好的出光效果，能够有效避免因为图形化结构全部蚀刻挖空带来较大高度差的结构缺失，使后期盖胶厚度更加均一，减少了出光区域边缘的光线反射带来的出光率损失，提高了出光均匀性，保证了制程稳定性和芯片质量。
附图说明
17.图1为现有技术中激光隐形切割示意图；
18.图2为现有技术中的裂片刀与切割道接触路径示意图；
19.图3为图2中p0处局部放大示意图；
20.图4为本技术实施例一提供的发光二极管的俯视图；
21.图5为图4中p1处的局部放大示意图；
22.图6为一个实施方式中图4沿a-a向剖面示意图；
23.图7为另一个实施方式中图4沿a-a向剖面示意图；
24.图8为本技术实施例二提供的发光二极管的俯视图；
25.图9为图8中p2处的局部放大示意图；
26.图10为图8沿b-b向剖面示意图；
27.图11为本技术实施例一提供的发光二极管出光示意图；
28.图12为本技术实施例二提供的发光二极管出光示意图；
29.图13为本技术实施例三提供的发光二极管的俯视图；
30.图14为图13中p3处的局部放大示意图；
31.图15为图13沿c-c向剖面示意图；
32.图16为本技术实施例四提供的发光二极管的俯视图；
33.图17为图16中p4处的局部放大示意图；
34.图18为图16沿d-d向剖面示意图；
35.图19为本技术实施例六提供的led芯粒结构示意图；
36.图20为本技术实施例七提供的发光装置结构示意图。
37.附图标记说明：
38.110、衬底；120、外延层；121、第一半导体层；122、有源层；123、第二半导体层；130、保护层；140、第一电极；150、第二电极；
39.200、切割道；210、重叠区域；
40.300、凹槽；
41.400、500、600、700、图形化结构；
42.410、十字缺口；
43.510、孤岛主体；520、缝隙；
44.610、中心缺口；620、条形凹槽；
45.710、十字线槽；720、l型线槽；
46.10、电路基板；20、发光元件。
具体实施方式
47.以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。
48.如图1所示，示出了现有技术中使用激光隐形切割led芯粒的方法，首先激光在衬底层上入射一定深度聚焦产生爆炸点，为了减小激光对外延层的伤害，爆炸点会尽可能的远离外延层，这样就会优先使得远离外延层的衬底背面在爆炸能量下裂开；随后进行裂片工序，对芯粒再进行正面劈裂使得芯粒完全分开。而芯粒有两边，在相邻芯粒之间存在沿x方向和y方向相交的切割道，如图2～3所示，相邻芯粒在交界处会被裂片刀接触两次，产生切割线交点，由于正面的保护层具有脆性，所以很容易造成保护层破裂产生裂纹，出现崩边崩角现象，裂纹进一步延伸到芯粒的外延结构后，将影响led芯粒性能和发光装置的质量可靠性。
49.针对以上缺陷，本技术提供一种发光二极管，包括：
50.衬底，所述衬底具有相对设置的衬底正面及衬底背面；
51.外延层，形成于所述衬底正面上，所述外延层包括依次叠置的第一半导体层、有源层及第二半导体层；
52.保护层，覆盖于所述外延层上方；其中，
53.所述外延层被分割为若干芯粒，所述芯粒包括在横向和纵向上相交的横向侧壁和纵向侧壁，相邻所述芯粒之间形成切割道，所述切割道包括分别沿所述横向和所述纵向延伸的横向切割道和纵向切割道，所述保护层覆盖所述切割道和芯粒侧壁，所述横向切割道和所述纵向切割道的交叉区域的保护层设置有图形化结构，所述图形化结构包括向衬底延伸的凹槽。
54.通过上述技术方案，在切割道的每个交叉区域设置图形化结构，所述图形化结构能够将切割道交叉区域的重复接触点与外延结构隔离，打断裂片刀与芯粒正面保护层的重复接触点与外延结构之间的连接，降低了裂片刀与保护层重复接触产生应力开裂的概率。即使在产生裂纹的情况下，也能有效阻止裂纹沿保护层继续延伸。所述图形化结构包括向衬底延伸的凹槽，因此裂片刀在切割道交叉区域的切割交点也可形成于凹槽中，而非形成于保护层上，直接避免裂纹和崩边崩角现象产生，或通过延伸至所述保护层内部的凹槽来阻断裂纹的发展。
55.在一个实施方案中，所述图形化结构包括沿所述横向和所述纵向交叉的“十”字型结构，所述“十”字型结构的每条分支均延伸至相邻的所述芯粒之间的所述切割道。将“十”字型结构的每条分支向切割道延伸相当于在切割道内去除了更多保护层，有效地降低了劈裂时保护层的破裂几率，另外向四周延伸的分支对裂纹向芯粒边角处蔓延起到了阻却作用，裂片刀在切割道内与保护层的边界交点即使产生裂纹，也难以继续扩展产生崩角现象。
56.进一步地，定义所述“十”字型结构的每条所述分支在延伸方向上具有一长度，在与延伸方向相交的方向上具有一宽度，所述分支在所述切割道的重叠区域外部的延伸长度大于或等于0.1μm，并且小于或等于所述长度方向上的所述芯粒的侧壁的长度的1/2。以上对分支参数的设定将可能产生裂纹的起始点与芯粒边角形成一定位错，并确保两条切割道内部均保留部分保护层，确保对芯粒侧面维持良好的保护能力。
57.在一个实施方案中，所述分支的宽度大于或等于0.1μm，并且小于或等于所述切割道宽度的2/3。给芯粒侧面提供最基本的覆盖和保护作用。
58.在一个实施方案中，在所述“十”字型结构的分支的延伸方向上，所述分支与所述芯粒的侧壁之间的距离大于或等于0.1μm，并且小于或等于所述切割道宽度的1/2，为芯粒侧壁提供最基本的结构保护。
59.在一些实施方案中，所述“十”字型结构的四个分支的长度相同或者不同。根据芯粒自身尺寸和长宽比不同对“十”字型结构的四个分支长度进行调整，平衡优化对芯粒长度和宽度方向两边的保护作用。
60.在一个实施方案中，所述凹槽沿深度方向延伸至所述保护层内部，并至多贯穿所述保护层。在尽可能保留完整保护层覆盖面积的基础上，通过延伸至所述保护层内部的凹槽来阻断裂纹的发展。
61.进一步地，所述凹槽沿深度方向贯穿所述保护层，并延伸至所述外延层的上表面以下。将图形化结构处的保护层全部蚀刻去除，避免裂片刀的交点形成于保护层上，从而防止保护层产生裂纹和裂纹延伸。
62.进一步地，所述凹槽沿深度方向贯穿所述保护层和所述外延层，并延伸至所述衬底正面。通过将图形化结构处的保护层和外延层全部蚀刻去除，能够同时避免保护层和外延层上产生裂纹，从根本上避免了裂纹延伸。
63.在一个实施方式中，所述凹槽的深度大于或等于0.01μm。
64.在一个实施方案中，所述凹槽的深度与所述保护层的厚度的比≥1：3。切割道的上表面仍然覆盖完整的保护层，在不降低对芯粒侧面的保护能力的前提下形成该凹槽，避免裂片刀在保护层上的切割交点产生裂纹和防止裂纹扩展。
65.在一个实施方案中，所述“十”字型结构形成为“十”字型的凹槽。裂片刀在切割道交叉区域的切割交点可形成于凹槽中，而非形成于保护层上，直接避免裂纹和崩边崩角现象产生。
66.在一个实施方案中，所述“十”字型结构形成为“十”字型孤岛，包括：
67.位于所述切割道交叉区域的“十”字型的凹槽；
68.位于所述“十”字型的凹槽内部的“十”字型的孤岛主体，所述“十”字型的孤岛主体的边缘与所述“十”字型的凹槽的边缘具有一缝隙。该缝隙为沿深度方向至少延伸至保护层内部的凹槽，且该缝隙为能够将“十”字型孤岛与芯粒和外部切割道隔离的连续凹槽，裂片
刀重复接触保护层时，即使交点处产生崩裂，裂纹沿任何方向扩展的距离都将缩限至“十”字型孤岛内部，而无法延伸至外延结构为元件性能带来影响。
69.进一步地，所述“十”字型孤岛与所述切割道的保护层上表面位于同一高度。十字孤岛保留了交界处“十”字形的原始结构，避免因为图形化结构全部蚀刻挖空带来较大高度差的结构缺失，防止在后续盖胶工艺中芯粒边角处出现踏胶异常，影响制程稳定性和芯片质量。
70.进一步地，所述缝隙的宽度相同。
71.在一个实施方案中，所述图形化结构为阵列结构，所述阵列结构包括：
72.位于所述交叉区域的中心缺口；
73.由所述中心缺口沿所述切割道的延伸方向阵列排布的若干条形凹槽，每个所述条形凹槽的延伸方向均垂直于其所在的所述切割道的延伸方向。中心缺口同样起到避免裂片刀在保护层重复划切引起的崩边崩角现象的作用，垂直于切割道的延伸方向的条形凹槽。
74.进一步地，所述条形凹槽的宽度≥0.1μm。该间隙宽度使条形凹槽相对的两边与裂片刀分别接触时，即使发生凹槽结构损坏也无法对对边的结构造成影响。
75.进一步地，所述条形凹槽的宽度与相邻的所述条形凹槽之间的间距的比例介于1：6～5：1之间，其中，相邻的所述条形凹槽为远离所述中心缺口方向的条形凹槽。凹槽和间距比例的设置能兼顾切割道内保护层覆盖的完整性连续性和凹槽阻断裂纹的有效性，间隔区域的保护层具有足够的强度维持其结构稳定性，减少因裂片刀的接触而破碎或产生裂纹的概率；在产生裂纹后，一定宽度的条形凹槽也能阻止裂纹继续延伸。
76.进一步地，所述条形凹槽的排布方式为等间距阵列或者非等间距阵列。根据芯粒及切割道的结构不同，在对芯粒保护作用和保护层破碎概率之间优化选取较佳排列方式。
77.在一个实施方案中，所述图形化结构为阵列结构，包括：
78.十字线槽，位于所述切割道交叉区域，所述十字线槽包括分别在所述横向和所述纵向上延伸的横向分支和纵向分支；
79.若干一字线槽，所述一字线槽包括横向一字线槽及纵向一字线槽，所述横向一字线槽以所述横向分支为对称轴分布于所述切割道内；所述纵向一字线槽以所述纵向分支为对称轴分布于所述切割道内。十字线槽直接避免了裂片刀在保护层上产生重复接触点，并且，即使在切割精度存在误差的情况下，裂片刀在切割道的交叉区域与保护层接触产生了裂纹，若干一字线槽能够对裂纹的延伸起到多重阻断作用，对芯粒的结构和性能进行保护。
80.进一步地，与所述芯粒的所述横向侧壁和所述纵向侧壁相邻的两条所述切割道内的所述一字线槽相连通，以形成l形线槽。多组l型线槽为裂纹的延伸提供了更好的阻挡作用。
81.在一个实施方案中，所述图形化结构被配置为切割设备能够识别的切割标记。激光切割机台和裂片机台均通过识别该切割标记，对切割位置精确定位，图形化结构能够便于机台捕捉标识，当同一晶圆上设计多种不同的芯片图形时，通过识别抓取该切割标记实现切割精度对准，克服了现有技术中通过抓取芯粒图形进行切割位置识别的技术缺陷。
82.本技术还提供一种一种发光二极管，包括：
83.衬底，所述衬底具有相对设置的衬底正面及衬底背面；
84.外延层，形成于所述衬底正面上，所述外延层包括依次叠置的第一半导体层、有源
层及第二半导体层；
85.保护层，覆盖于所述外延层上方；其中，
86.所述外延层被分割为若干芯粒，所述芯粒包括在横向和纵向上相交的横向侧壁和纵向侧壁，相邻所述芯粒之间形成切割道，所述切割道包括分别沿所述横向和所述纵向延伸的横向切割道和纵向切割道，所述保护层覆盖所述切割道和芯粒侧壁，所述横向切割道和所述纵向切割道的交叉区域的保护层设置有向衬底延伸的凹槽，所述凹槽内设置孤岛主体，所述孤岛主体与所述凹槽的边缘具有一缝隙。
87.通过采用上述技术方案，裂片刀重复接触保护层时，即使交点处产生崩裂，裂纹沿任何方向扩展的距离都将缩限至孤岛主体内部，而无法延伸至外延结构对元件性能带来不良影响，通过在凹槽内设置孤岛主体也能够减少凹槽整体覆盖面积，避免凹槽全部蚀刻挖空带来的高度差和结构缺失，在后期盖胶过程中，封装胶的厚度更加均一，封装胶边缘能够形成基本平整的出光面，减少出光区域边缘的光线反射带来的出光率损失，提高出光的均匀性和方向的一致性，进而稳定芯片质量。
88.本技术还提供一种led芯粒，所述led芯粒自权利要求上述技术方案所述的发光二极管切割得到。
89.通过采用上述技术方案，每四颗相邻芯粒之间切割道的交叉区域内均设置图形化结构，每个图形化结构对其周围四颗芯粒的边角外延结构均能起到保护作用，裂片刀重复接触交叉区域的保护层时，图形化结构将交点处产生的裂纹限制在图形化结构内部，对相邻芯粒实现有效隔离，防止裂纹沿保护层延伸至四周芯粒边角。所述图形化结构包括沿深度方向至少延伸至所述保护层内部的凹槽，凹槽将其周边四颗芯粒划分为相对独立的四个分区，裂片刀在切割道的凹槽内产生交点，而不与保护层发送重复接触，从而直接避免裂纹和崩边崩角现象产生，或通过凹槽来阻断裂纹向邻近芯粒的外延结构继续延伸。
90.本技术还提供一种发光装置，包括基板及固定于所述基板的发光元件，所述发光元件包括上述技术方案中所述的led芯粒。
91.现通过以下实施例进行详细说明。为方便描述，定义坐标系如下，参见图4～6，x轴向和y轴向分别为两条切割道延伸的方向，两条相交的切割道延伸方向相互垂直，z轴向为发光二极管深度方向，z轴向垂直于xy轴向所在的平面。
92.实施例1：
93.本实施例提供了一种发光二极管，如图4～7所示，该发光二极管包括：衬底110，具有相对设置的衬底正面及衬底背面；形成于衬底110上方的外延层120，外延层包括依次叠置的第一半导体层121、有源层122及第二半导体层123；覆盖于外延层120上方的保护层130，其中，外延层120被分割为若干芯粒，芯粒包括在横向和纵向上相交的横向侧壁和纵向侧壁，相邻芯粒之间形成切割道200，切割道200包括分别沿横向和纵向延伸的横向切割道和纵向切割道，保护层130覆盖切割道200和芯粒侧壁，横向切割道和纵向切割道的交叉区域的保护层130设置有图形化结构400，在对芯粒进行正面裂片时，该图形化结构400能够将切割道交叉区域的重复接触点与芯粒的外延结构隔离，打断裂片刀与芯粒正面保护层130的重复接触点与外延结构之间的连接，降低裂片刀与具有脆性的保护层130由于重复接触产生应力开裂的概率。即使在产生裂纹的情况下，该图形化结构400也能有效阻止裂纹沿保护层130继续延伸至外延结构，该图形化结构400包括向衬底110延伸的凹槽300，因此裂片
刀在切割道交叉区域的切割交点可形成于凹槽300中，而非形成于保护层130上，直接避免裂纹和崩边崩角现象产生，或通过延伸至保护层130内部的凹槽300来阻断裂纹的发展。
94.可选实施方式中，上述芯粒还包括电极结构，电极结构包括分别与第一半导体层121和第二半导体层123电连接的第一电极140和第二电极150。电极结构的材料选自金、银、铜、铝、铬、镍、钛和铂上述材料的至少一种，或选自上述材料的合金或叠层的至少一种。
95.在本实施例中，如图4～5所示，该图形化结构包括沿横向和纵向交叉的“十”字型结构，该“十”字型结构的每条分支均延伸至相邻的芯粒之间的切割道200。定义横向切割道和纵向切割道重叠的矩形区域为重叠区域210，也即，该“十”字型结构的每条分支均延伸至切割道200的重叠区域210外部。可以理解的，若该图形化结构400仅限于切割道200的重叠区域210内部，劈裂时裂纹仍存在沿保护层130向四周扩散的概率和不确定性，尤其是对芯粒边角处很难进行有效保护。而将图形化结构400的四条分支继续向交叉的切割道200内部延伸一定距离，相当于沿切割道200延伸方向去除掉更多的保护层130，对切割道200进行更大面积的挖空处理，一方面，剩余的保护层130面积减小，能有效降低劈裂时保护层130的破裂几率，另一方面，向四周延伸的凹槽300对裂纹向芯粒边角处蔓延起到了阻却作用，即使在切割道200与保护层130的边界交点产生裂纹，也难以继续扩展带来崩边崩角现象。
96.可选实施方式中，如图4～5所示，定义“十”字型结构的每条分支在延伸方向上具有一长度，在与延伸方向相交的方向上具有一宽度，每条分支在重叠区域210外部的延伸距离l1大于或等于0.1μm，并且小于或等于长度方向上的芯粒的侧壁的长度的1/2。延伸距离l1至少为0.1μm以将有可能产生裂纹的起始点与芯粒边角形成一定位错，而延伸距离l1至多为芯粒侧壁的长度的一半，使x轴向和y轴向的两条切割道200内部均保留部分保护层130，确保对芯粒侧面维持良好的保护能力。
97.可选实施方式中，如图4～5所示，每条分支在重叠区域210外部的延伸距离l1大于或等于3μm，并且小于或等于长度方向的芯粒的侧壁长度的1/4，该尺寸限定优化了对芯粒侧面的保护作用和裂纹产生位置二者之间的参数选取范围。与上述实施方式相比，延伸距离l1至少设置为3μm进一步增大裂纹产生的起始点与芯粒边角的位错，使裂片刀与保护层130的边界接触点尽可能远离芯粒四角，同时l1小于或等于长度方向的芯粒的侧壁长度的1/4，使横向和纵向两个方向的切割道200内部均剩余足够面积的保护层130，对芯粒侧面起到更好的保护作用。
98.在一些实施方式中，该“十”字型结构的四个分支的长度相同或者不同，图4、7、10和13示出了四个分支长度相同的情形，可以理解的，也可根据芯粒自身尺寸和长宽比不同对“十”字型结构的四个分支长度进行调整，平衡优化对芯粒长度和宽度方向两边的保护作用。
99.在一些实施方式中，凹槽300的深度大于或等于0.01μm，该槽深尺寸限定为能够产生隔绝交点产生裂纹的最小深度。
100.在以上实施方式中，凹槽300沿深度方向延伸至保护层130内部，并至多贯穿保护层130，在形成切割道200时将切割道200处的外延层120全部蚀刻去除，切割道200处在深度方向仅保留衬底110和保护层130，通过在保护层130上形成图形化结构，即使保护层130产生裂纹也无法向下延伸至外延层120，有效的防止崩边崩角现象产生，也可以防止固晶的时候锡膏进去导致漏电。可以理解的，以上实施方式同样适用于在形成切割道200时仅蚀刻去
除切割道200处的部分外延层120的情形。
101.在以上实施方式中，如图6～7所示，在形成切割道200时保留部分外延层120，凹槽300沿深度方向贯穿保护层130，并延伸至外延层120的上表面以下。将图形化结构处的保护层130全部蚀刻去除，避免裂片刀的交点形成于保护层130上，从而防止保护层130产生裂纹和裂纹延伸。
102.在以上实施方式中，在形成切割道200时保留部分外延层120，凹槽300沿深度方向贯穿保护层130和外延层120，并延伸至衬底110正面，裂片刀对保护层130进行正面劈裂时，衬底110底部爆炸点产生的裂缝向上延伸至衬底110的上表面，完成芯粒的分割。
103.在上述多个实施方式中，如图6所示，凹槽300形成于保护层130上，凹槽300的深度h1与保护层130的厚度h2的距离比≥1：3，在裂片刀接触区域为保护层130进行减薄处理，至少蚀刻保护层130的1/3厚度形成凹槽300，能够减少保护层130由于脆性而产生较大裂纹的风险，较薄的保护层130即使形成细小裂纹，也难以继续扩散至外延结构影响元件性能，本实施例中，切割道200的上表面仍然覆盖完整的保护层130，在不降低对芯粒侧面的保护能力的前提下形成该凹槽300，避免裂片刀在保护层130上的切割交点产生裂纹和防止裂纹扩展。
104.在上述多个实施方式中，如图7所示，凹槽300沿深度方向贯穿保护层130并延伸至外延层120表面以下，凹槽300在外延层120的延伸深度h3与外延层120的厚度h4的比≤1：3，。在不影响外延层120结构的前提下完全切断该图形化结构400所在区域的保护层130，该蚀刻深度的比例设置能够从根本上杜绝切割道交叉区域内的保护层130产生裂纹，适用于切割道宽度较小、切割精度要求较高的芯粒分割过程。
105.在本实施例中，如图4～7所示，该图形化结构400形成为“十”字型的凹槽300，也即凹槽300为中空的十字缺口410。十字缺口410具有沿切割道200延伸的四条正交分支，每条分支均延伸至切割道200的重叠区域210外部，每条分支与分支所在的切割道边缘预留一定宽度d1，d1≥0.1μm，给芯粒侧面提供基本的覆盖和保护，十字缺口410的分支设置较大宽度，最大程度上减少保护层130产生裂纹和崩边崩角的概率。
106.可选实施方式中，在“十”字型结构的分支的延伸方向上，0.1μm≤d1≤1/2d，其中，d1为分支与芯粒的侧壁之间的距离，d为切割道200的宽度。d1≥0.1μm能够为芯粒侧面提供最基本的保护作用。
107.可选实施方式中，3μm≤d1≤1/3d。d1≥3um的保护层宽度能够为芯粒侧面提供完善的保护作用，保证元件质量可靠性；同时d1≤1/3d，也即十字缺口结构的凹槽300的正交分支宽度d2≥1/3d，正交分支的宽度大于裂片刀的与保护层130接触的划痕宽度，并提供一定切割容错度，以确保裂片刀在切割道交叉区域切割时落入图形化结构400的十字缺口410内部，避免裂片刀在分割芯粒时与图形化结构400边缘接触摩擦，导致十字缺口410的边缘产生更多裂纹。
108.实施例2：
109.本实施例提供了一种发光二极管，如图8～10所示，该发光二极管包括：衬底110，具有相对设置的衬底正面及衬底背面；形成于衬底110上方的外延层120，外延层包括依次叠置的第一半导体层121、有源层122及第二半导体层123；覆盖于外延层120上方的保护层130，其中，外延层120被分割为若干芯粒，芯粒包括在横向和纵向上相交的横向侧壁和纵向
侧壁，相邻芯粒之间形成切割道200，切割道200包括分别沿横向和纵向延伸的横向切割道和纵向切割道，保护层130覆盖切割道200和芯粒侧壁，横向切割道和纵向切割道的交叉区域的保护层130设置有图形化结构500，在对芯粒进行正面裂片时，该图形化结构500能够将切割道交叉区域的重复接触点与芯粒的外延结构隔离。该图形化结构500包括向衬底110延伸的凹槽300，凹槽300能够阻止裂片刀与保护层130重复接触产生的裂纹继续向外延结构扩散。
110.与实施例1的不同之处在于：如图8～10所示，该图形化结构500形成为“十”字型孤岛，“十”字型孤岛包括：
111.位于切割道交叉区域的“十”字型的凹槽300；与实施例1的图形化结构具有结构上的相似性，本实施例中的“十”字型的凹槽300同样为中空的十字缺口410；
112.位于“十”字型的凹槽内部的“十”字型的孤岛主体510，“十”字型的孤岛主体510的边缘与“十”字型的凹槽的边缘具有一缝隙520，该缝隙520为沿深度方向至少延伸至保护层130内部的凹槽300，且该缝隙520为能够将孤岛主体510与芯粒和外部切割道200隔离的连续凹槽，裂片刀重复接触保护层130时，即使交点处产生崩裂，裂纹沿任何方向扩展的距离都将缩限至孤岛主体510内部，而无法延伸至外延结构为元件性能带来影响。另外，本实施例中的“十”字型孤岛与实施例1提供的十字缺口410的不同之处还在于，孤岛主体510保留了交界处十字形的原始结构，避免因为图形化结构500全部蚀刻挖空带来较大高度差的结构缺失，防止在后续盖胶工艺中芯粒边角处出现踏胶异常，影响制程稳定性和芯片质量。
113.可选的实施方式中，孤岛主体510的保护层130被完全保留，裂片后的孤岛主体510被分割为4个l型护角，孤岛主体510与切割道200的保护层130上表面位于同一高度，以确保盖胶过程的踏胶质量。孤岛主体510周围的缝隙520宽度相同，缝隙520与切割道边缘的距离d1与实施例1中结构参数设置原理相似。孤岛主体510的分支需要具有一定宽度，该分支宽度d3≥1μm，使得裂片刀经过切割道200的交叉区域时能够落在孤岛主体510的每条正交分支上，经过切割后的孤岛主体510能够被分割为四个结构完整且仍具有一定宽度和结构强度的l型护角，进而提高后期踏胶的工艺质量。
114.参见图11～12，图11为实施例1提供的具有凹槽300的图形化结构的发光二极管出光示意图。由于相邻芯粒切割道交叉区域为全部挖空的凹槽结构，凹槽底面与切割道200的初始平面具有较大高度差，后期封装工艺中，在凹槽300上方的封装胶会依附凹槽300的形状产生部分下陷，影响封装胶的厚度均匀性，使封装胶边缘无法形成平整的出光面。
115.由此带来的问题是：一方面，光线经过封装胶边缘时将受到阻挡或折射，使得出光的形状和方向变得不均匀，部分光线可能被封装胶两侧下凹的出光面散射或反射掉，光强度在不同方向上产生差异，从而导致出光呈现非均匀的亮度或形状，影响发光二极管的聚焦度和光的传播。另一方面，在发光装置的长期使用过程中，封装胶厚度不均一、边缘不均匀可能会引发产品质量可靠性问题，例如，封装胶厚度不均匀可能导致应力集中，增加了产品的破裂或开裂风险，损害封装的完整性，并影响发光装置的性能和寿命。
116.为改善由实施例1提供的凹槽结构导致的封装工艺缺陷，本实施例在凹槽300内保留孤岛主体510，来减小该图形化结构产生的高度差对踏胶工艺的影响。
117.参见图12，为实施例2提供的具有孤岛主体510和缝隙520的图形化结构的发光二极管出光示意图。孤岛主体520的存在减少了图形化结构与初始切割道200的高度落差区域
的面积，有效避免因为图形化结构全部蚀刻挖空带来较大高度差的结构缺失，使后期盖胶厚度更加均一，封装胶边缘能够形成基本平整的出光面，最大程度减少了出光区域边缘的光线反射带来的出光率损失，提高了出光的均匀性和方向的一致性，保证了芯片制程稳定和芯片质量。
118.实施例3：
119.本实施例提供了一种发光二极管，如图13～15所示，该发光二极管包括：衬底110，具有相对设置的衬底正面及衬底背面；形成于衬底110上方的外延层120，外延层包括依次叠置的第一半导体层121、有源层及122第二半导体层123；覆盖于外延层120上方的保护层130，其中，外延层120被分割为若干芯粒，芯粒包括在横向和纵向上相交的横向侧壁和纵向侧壁，相邻芯粒之间形成切割道200，切割道200包括分别沿横向和纵向延伸的横向切割道和纵向切割道，保护层130覆盖切割道200和芯粒侧壁，横向切割道和纵向切割道的交叉区域的保护层130设置有图形化结构600，在对芯粒进行正面裂片时，该图形化结构600能够将切割道交叉区域的重复接触点与芯粒的外延结构隔离，打断裂片刀与芯粒正面保护层130的重复接触点与外延结构之间的连接，降低裂片刀与具有脆性的保护层130由于重复接触产生应力开裂的概率。即使在产生裂纹的情况下，该图形化结构600也能有效阻止裂纹沿保护层130继续延伸至外延结构，该图形化结构600包括向衬底110延伸的凹槽300，因此裂片刀在切割道交叉区域的切割交点可形成于凹槽300中，而非形成于保护层130上，直接避免裂纹和崩边崩角现象产生，或通过延伸至保护层130内部的凹槽300来阻断裂纹的发展。
120.与实施例1和2的不同之处在于：如图13～14所示，该图形化结构600为阵列结构，该阵列结构包括位于所述交叉区域的中心缺口610，具体地，中心缺口610位于重叠区域210内部；由中心缺口610沿切割道200的延伸方向阵列排布的若干条形凹槽620，每个条形凹槽620的延伸方向均垂直于其所在的切割道200的延伸方向。重叠区域210内部的中心缺口610同样起到避免裂片刀在保护层130重复划切引起的崩边崩角现象的作用。与相邻四个芯粒四角相对的中心缺口610边角处保留部分保护层130，每颗芯粒的边角与中心缺口610边界之间的保护层130保留均匀宽度的保护层，避免中心缺口610四角产生应力集中点。
121.可选实施方式中，条形凹槽620的间隙宽度w1≥0.1μm，该间隙宽度w1使条形凹槽620相对的两边与裂片刀分别接触，即使发生凹槽结构损坏也并不会直接对对边的外延层结构造成影响。条形凹槽620的间隙宽度w1与相邻凹槽间距w2的尺寸比例介于1：6～5：1之间，其中，相邻凹槽为远离中心缺口方向的凹槽，间隙宽度w1和凹槽间距w2的设置遵循比例原则，兼顾切割道200内保护层130覆盖的完整性连续性和凹槽300阻断裂纹的有效性，当裂片刀依次与每个条形凹槽620间隔区域的保护层130接触时，间隔区域的保护层130具有足够的强度维持其结构稳定性，减少因裂片刀的接触而破碎或产生裂纹的概率；在产生裂纹后，一定宽度的条形凹槽620能够阻止裂纹继续延伸。
122.可选实施方式中，条形凹槽620的排布方式为等间距阵列，每个条形凹槽620和每个凹槽间隔都具有同样的结构参数，使形成该图形化结构600的蚀刻工艺更加简单。条形凹槽620的排布方式也可以为非等间距的渐变式阵列：采用外密内疏的排布方式时，设定条形凹槽620的间隙宽度w1与相邻凹槽间距w2的尺寸比例介于1:6～1:1之间，例如：1:6、1:5、1:4、1:3、1:2、1:1等，保护层130整体覆盖面积较大，对芯粒的保护作用较强；采用外疏内密的排布方式时，设定条形凹槽620的间隙宽度w1与相邻凹槽间距w2的尺寸比例介于1:1～5:1之
间，例如：1:1、2:1、3:1、4:1、5:1等，保护层130的整体覆盖面积相对减少，在一定程度上削弱了对芯粒的保护作用，但同时也降低了保护层130破碎的概率，并且较大的凹槽整体面积使该图形化结构600更容易被激光切割机台和裂片机台识别，提高了切割对准精度。
123.实施例4：
124.本实施例提供了一种发光二极管，如图16～18所示，该发光二极管包括：衬底110，具有相对设置的衬底正面及衬底背面；形成于衬底110上方的外延层120，外延层包括依次叠置的第一半导体层121、有源层及122第二半导体层123；覆盖于外延层120上方的保护层130，其中，外延层120被分割为若干芯粒，芯粒包括在横向和纵向上相交的横向侧壁和纵向侧壁，相邻芯粒之间形成切割道200，切割道200包括分别沿横向和纵向延伸的横向切割道和纵向切割道，保护层130覆盖切割道200和芯粒侧壁，横向切割道和纵向切割道的交叉区域的保护层130设置有图形化结构700，在对芯粒进行正面裂片时，该图形化结构600能够将切割道交叉区域的重复接触点与芯粒的外延结构隔离，打断裂片刀与芯粒正面保护层130的重复接触点与外延结构之间的连接，降低裂片刀与具有脆性的保护层130由于重复接触产生应力开裂的概率，该图形化结构700包括向衬底110延伸的凹槽300，因此裂片刀在切割道交叉区域的切割交点形成于凹槽300中，而非形成于保护层130上，直接避免裂纹和崩边崩角现象产生，或通过延伸至保护层130内部的凹槽300来阻断裂纹的发展。
125.与实施例1～3的不同之处在于，本实施例中，如图16～17所示，该图形化结构700为阵列结构，包括：
126.十字线槽710，位于切割道200的交叉区域，十字线槽710包括分别在横向和纵向上延伸的横向分支和纵向分支。中心的十字线槽710直接避免了裂片刀在保护层130上产生重复接触点，并且，即使在切割精度存在误差的情况下，裂片刀在切割道200的交叉区域与保护层130接触产生了裂纹；
127.若干一字线槽，一字线槽包括横向一字线槽及纵向一字线槽，横向一字线槽以横向分支为对称轴分布于切割道200内；纵向一字线槽以纵向分支为对称轴分布于切割道200内。若干一字线槽能够对裂纹的延伸起到多重阻断作用，对芯粒的结构和性能起到保护作用。
128.可选实施方式中，与芯粒的横向侧壁和纵向侧壁的两条切割道200内部的一字线槽相连通，以形成l形线槽720，该l型线槽720能够为其相邻两边的芯粒边角提供保护作用，切割过程中产生的裂纹由l型线槽720阻挡而无法延伸至芯粒的外延结构。该l型槽可沿切割道交叉区域的对角线方向阵列设置多组，多组l型线槽720为裂纹的延伸提供了更好的阻挡作用；同时，多组l型线槽720之间保留的保护层130与切割道200的保护层130上表面处于同一高度，与“十”字孤岛结构的原理相似，同样能够避免因为图形化结构700全部蚀刻挖空带来较大高度差的结构缺失，防止在后续盖胶工艺中芯粒边角处出现踏胶异常影响制程稳定性和芯片质量。
129.在本技术多个实施例提供的发光二极管中，图形化结构同时被配置为切割设备能够识别的切割标记，激光切割机台和裂片机台均通过识别该切割标记，对切割位置精确定位，克服了现有技术中通过抓取芯粒图形进行切割位置识别的技术缺陷，例如：难以抓取完整芯粒图形或无法在同一晶圆上针对不同芯粒图形进行捕捉等问题。通过对切割道交叉区域的图形化结构进行识别，提高了每颗芯粒边四角的切割的位置精度，防止切割偏移，减少
了机台的报警停机次数，保证了切割工艺的稳定性。
130.实施例5
131.本实施例提供了一种发光二极管，继续参见图8～10，该发光二极管包括：衬底110，具有相对设置的衬底正面及衬底背面；形成于衬底110上方的外延层120，外延层包括依次叠置的第一半导体层121、有源层122及第二半导体层123；覆盖于外延层120上方的保护层130；其中，外延层120被分割为若干芯粒，芯粒包括在横向和纵向上相交的横向侧壁和纵向侧壁，相邻芯粒之间形成切割道200，切割道200包括分别沿横向和纵向延伸的横向切割道和纵向切割道，保护层130覆盖切割道200和芯粒侧壁，横向切割道和纵向切割道的交叉区域的保护层设置有向衬底110延伸的凹槽300，凹槽300能够阻止裂片刀与保护层130重复接触产生的裂纹继续向外延结构扩散，凹槽300内设置孤岛主体510，孤岛主体510与凹槽300的边缘具有一缝隙520。
132.可选实施方式中，如图9所示，凹槽300和孤岛主体510沿横向切割道和纵向切割道方向均具有一分支，凹槽300的分支和孤岛主体510的两个分支交叉，共同形成“十”字型孤岛结构。
133.可选实施方式中，孤岛主体510周围的缝隙520宽度相同，缝隙520与其所在切割道200平行的边缘与该切割道200的边缘具有一宽度距离d1，d1≥0.1μm，能够给芯粒侧面提供基本的覆盖和保护，该宽度距离能够最大程度上减少保护层130产生裂纹和崩边崩角的概率。
134.可选实施方式中，3μm≤d1≤1/3d，d为切割道200的宽度。d1≥3um的保护层宽度能够为芯粒侧面提供完善的保护作用，保证元件质量可靠性；同时d1≤1/3d，也即凹槽300的正交分支宽度d2≥1/3d，正交分支的宽度大于裂片刀的与保护层130接触的划痕宽度，并提供一定切割容错度，以确保裂片刀在切割道交叉区域切割时落入孤岛整体结构内部，避免裂片刀在分割芯粒时与凹槽300边缘接触摩擦，导致切割道200的边缘产生更多裂纹并延伸。
135.该“十”字型的孤岛主体510的每条分支均延伸至相邻的芯粒之间的切割道200。定义横向切割道和纵向切割道重叠的矩形区域为重叠区域，也即，该孤岛主体510的每条分支均延伸至切割道200的重叠区域外部。可以理解的，若该孤岛主体510仅限于切割道200的重叠区域内部，劈裂时裂纹仍存在沿保护层130向四周扩散的概率和不确定性，尤其是对芯粒边角处很难进行有效保护。而将孤岛主体510的四条分支继续向交叉的切割道200内部延伸一定距离，相当于沿切割道200延伸方向去除掉更多的保护层130，对切割道200进行更大面积的挖空处理，一方面，剩余的保护层130面积减小，能有效降低劈裂时保护层130的破裂几率，另一方面，由于凹槽300具有和孤岛主体510相似的形状，凹槽300同样延伸至重叠区域外部，向四周延伸的凹槽300对裂纹向芯粒边角处蔓延起到了阻却作用，即使在切割道200与保护层130的边界交点产生裂纹，也难以继续扩展带来崩边崩角现象。
136.可选实施方式中，定义凹槽300的每条分支在延伸方向上具有一长度，在与延伸方向相交的方向上具有一宽度，凹槽300的每条分支在重叠区域外部的延伸距离l1大于或等于0.1μm，并且小于或等于长度方向上的芯粒的侧壁的长度的1/2。延伸距离l1至少为0.1μm以将有可能产生裂纹的起始点与芯粒边角形成一定位错，而延伸距离l1至多为芯粒侧壁的长度的一半，使x轴向和y轴向的两条切割道200内部均保留部分保护层130，确保对芯粒侧
面维持良好的保护能力。
137.可选实施方式中，凹槽300的每条分支在重叠区域外部的延伸距离l1大于或等于3μm，并且小于或等于长度方向的芯粒的侧壁长度的1/4，该尺寸限定优化了对芯粒侧面的保护作用和裂纹产生位置二者之间的参数选取范围。与上述实施方式相比，延伸距离l1至少设置为3μm进一步增大裂纹产生的起始点与芯粒边角的位错，使裂片刀与保护层130的边界接触点尽可能远离芯粒四角，同时l1小于或等于长度方向的芯粒的侧壁长度的1/4，使横向和纵向两个方向的切割道200内部均剩余足够面积的保护层130，对芯粒侧面起到更好的保护作用。
138.与实施例1中结构参数设置原理相似。孤岛主体510的分支需要具有一定宽度，该分支宽度d3≥1μm，使得裂片刀经过切割道200的交叉区域时能够落在孤岛主体510的每条正交分支上，经过切割后的孤岛主体510能够被分割为四个结构完整且仍具有一定宽度和结构强度的l型护角，进而提高后期踏胶的工艺质量。
139.在一些实施方式中，凹槽300和孤岛主体510的四个分支的长度相同或者不同，图9仅示出了四个分支长度相同的情形，可以理解的，也可根据芯粒自身尺寸和长宽比不同对孤岛结构的四个分支长度进行调整，平衡优化对芯粒长度和宽度方向两边的保护作用。
140.可选实施方式中，孤岛主体510的保护层130被完全保留，裂片后的孤岛主体510被分割为4个l型护角，孤岛主体510与切割道200的保护层130上表面位于同一高度，以确保盖胶过程的踏胶质量。
141.在以上实施方式中，凹槽300的深度大于或等于0.01μm，该槽深尺寸限定为能够产生隔绝交点产生裂纹的最小深度。
142.在以上实施方式中，凹槽300沿深度方向延伸至保护层130内部，并至多贯穿保护层130，在形成切割道200时将切割道200处的外延层120全部蚀刻去除，切割道200处在深度方向仅保留衬底110和保护层130，通过在保护层130上形成凹槽300和孤岛主体510的结构，即使保护层130产生裂纹也无法向下延伸至外延层120，有效的防止崩边崩角现象产生，也可以防止固晶的时候锡膏进去导致漏电。可以理解的，以上实施方式同样适用于在形成切割道200时仅蚀刻去除切割道200处的部分外延层120的情形。
143.在以上实施方式中，在形成切割道200时保留部分外延层120，凹槽300沿深度方向贯穿保护层130，并延伸至外延层120的上表面以下。将十字孤岛结构的保护层130全部蚀刻去除，避免裂片刀的交点形成于保护层130上，从而防止保护层130产生裂纹和裂纹延伸。
144.在以上实施方式中，在形成切割道200时保留部分外延层120，凹槽300沿深度方向贯穿保护层130和外延层120，并延伸至衬底110正面，裂片刀对保护层130进行正面劈裂时，衬底110底部爆炸点产生的裂缝向上延伸至衬底110的上表面，完成芯粒的分割。
145.在上述多个实施方式中，凹槽300形成于保护层130上，凹槽300的深度h1与保护层130的厚度h2的距离比≥1：3，在裂片刀接触区域为保护层130进行减薄处理，至少蚀刻保护层130的1/3厚度形成凹槽300，能够减少保护层130由于脆性而产生较大裂纹的风险，较薄的保护层130即使形成细小裂纹，也难以继续扩散至外延结构影响元件性能，本实施例中，切割道200的上表面仍然覆盖完整的保护层130，在不降低对芯粒侧面的保护能力的前提下形成该凹槽300，避免裂片刀在保护层130上的切割交点产生裂纹和防止裂纹扩展。
146.在上述多个实施方式中，凹槽300沿深度方向贯穿保护层130并延伸至外延层120
表面以下，凹槽300在外延层120的延伸深度h3与外延层120的厚度h4的比≤1：3，。在不影响外延层120结构的前提下完全切断该孤岛结构所在区域的保护层130，该蚀刻深度的比例设置能够从根本上杜绝切割道交叉区域内的保护层130产生裂纹，适用于切割道宽度较小、切割精度要求较高的芯粒分割过程。
147.裂片刀重复接触保护层时，即使交点处产生崩裂，裂纹沿任何方向扩展的距离都将缩限至孤岛主体510内部，而无法延伸至外延结构对元件性能带来不良影响，通过在凹槽300内设置孤岛主体510也能够减少凹槽300整体覆盖面积，避免凹槽300全部蚀刻挖空带来的高度差和结构缺失，在后期盖胶过程中，封装胶的厚度更加均一，封装胶边缘能够形成基本平整的出光面，减少出光区域边缘的光线反射带来的出光率损失，提高出光的均匀性和方向的一致性，进而稳定芯片质量。
148.实施例6
149.本技术还提供一种led芯粒，该led芯粒自本技术任一实施例中的发光二极管切割得到。如图19所示，以实施例1提供发光二极管作为示例，上述芯粒包括衬底110，具有相对设置的衬底正面及衬底背面；形成于衬底110上方的外延层120，外延层包括依次叠置的第一半导体层121、有源层122及第二半导体层123；覆盖于外延层120上方的保护层130。可选实施方式中，上述芯粒还包括电极结构，电极结构包括分别与第一半导体层121和第二半导体层123电连接的第一电极140和第二电极150。电极结构的材料选自金、银、铜、铝、铬、镍、钛和铂上述材料的至少一种，或选自上述材料的合金或叠层的至少一种。
150.由于发光二极管晶圆上每四颗相邻芯粒之间切割道的交叉区域内均设置图形化结构，每个图形化结构对其周围四颗芯粒的边角外延结构均能起到保护作用，图形化结构将交点处产生的裂纹限制在图形化结构内部，对相邻芯粒实现有效隔离，防止裂纹沿保护层130延伸至四周芯粒边角。图形化结构的凹槽300将其周边四颗芯粒划分为相对独立的四个分区，通过凹槽300阻断了裂纹向邻近芯粒的外延结构继续延伸，通过对该图形化结构进行芯粒分割得到的单颗led芯粒的外延结构没有裂缝，led芯粒的横向侧壁和纵向侧壁保持齐平，质量可靠性得以保证。
151.实施例7
152.本技术还提供一种发光装置，如图20所示，该发光装置包括电路基板10以及设置在电路基板10上方的发光元件20，该发光元件20可以是本技术以上实施例提供的led芯粒。上述led芯粒外延结构没有裂缝，led芯粒的横向侧壁和纵向侧壁保持齐平，质量可靠性得以保证，具有良好的出光效率，因此该发光装置同样具有良好的出光效果。
153.上述实施例仅例示性说明本技术的原理及其功效，而非用于限制本技术。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本技术的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本技术所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本技术的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种发光二极管，其特征在于，包括：衬底，所述衬底具有相对设置的衬底正面及衬底背面；外延层，形成于所述衬底正面上，所述外延层包括依次叠置的第一半导体层、有源层及第二半导体层；保护层，覆盖于所述外延层上方；其中，所述外延层被分割为若干芯粒，所述芯粒包括在横向和纵向上相交的横向侧壁和纵向侧壁，相邻所述芯粒之间形成切割道，所述切割道包括分别沿所述横向和所述纵向延伸的横向切割道和纵向切割道，所述保护层覆盖所述切割道和芯粒侧壁，所述横向切割道和所述纵向切割道的交叉区域的保护层设置有图形化结构，所述图形化结构包括向衬底延伸的凹槽。2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述图形化结构包括沿所述横向和所述纵向交叉的“十”字型结构，所述“十”字型结构的每条分支均延伸至相邻的所述芯粒之间的所述切割道。3.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，定义所述“十”字型结构的每条所述分支在延伸方向上具有一长度，在与延伸方向相交的方向上具有一宽度，所述分支在所述切割道的重叠区域外部的延伸长度大于或等于0.1μm，并且小于或等于所述长度方向上的所述芯粒的侧壁的长度的1/2。4.根据权利要求3所述的发光二极管，其特征在于，所述分支的宽度大于或等于0.1μm，并且小于或等于所述切割道的宽度的2/3。5.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，在所述“十”字型结构的分支的延伸方向上，所述分支与所述芯粒的侧壁之间的距离大于或等于0.1μm，并且小于或等于所述切割道宽度的1/2。6.根据权利要求2～5中任意一项所述的发光二极管，其特征在于，所述“十”字型结构的四个分支的长度相同或者不同。7.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述凹槽沿深度方向延伸至所述保护层内部，并至多贯穿所述保护层。8.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述凹槽沿深度方向贯穿所述保护层，并延伸至所述外延层的上表面以下。9.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述凹槽沿深度方向贯穿所述保护层和所述外延层，并延伸至所述衬底正面。10.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述凹槽的深度大于或等于0.01μm。11.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述凹槽的深度与所述保护层的厚度的比≥1：3。12.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所述“十”字型结构形成为“十”字型孤岛，包括：位于所述切割道交叉区域的“十”字型的凹槽；位于所述“十”字型的凹槽内部的“十”字型的孤岛主体，所述“十”字型的孤岛主体的边缘与所述“十”字型的凹槽的边缘具有一缝隙。
13.根据权利要求12所述的发光二极管，其特征在于，所述“十”字型孤岛与所述切割道的保护层上表面位于同一高度。14.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述图形化结构为阵列结构，所述阵列结构包括：位于所述交叉区域的中心缺口；由所述中心缺口沿所述切割道的延伸方向阵列排布的若干条形凹槽，每个所述条形凹槽的延伸方向均垂直于其所在的所述切割道的延伸方向。15.根据权利要求14所述的发光二极管，其特征在于，所述条形凹槽的宽度≥0.1μm。16.根据权利要求14所述的发光二极管，其特征在于，所述条形凹槽的宽度与相邻的所述条形凹槽之间的间距的比例介于1：6～5：1之间，其中，相邻的所述条形凹槽为远离所述中心缺口方向的条形凹槽。17.根据权利要求14所述的发光二极管，其特征在于，所述条形凹槽的排布方式为等间距阵列或者非等间距阵列。18.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述图形化结构为阵列结构，包括：十字线槽，位于所述切割道交叉区域，所述十字线槽包括分别在所述横向和所述纵向上延伸的横向分支和纵向分支；若干一字线槽，所述一字线槽包括横向一字线槽及纵向一字线槽，所述横向一字线槽以所述横向分支为对称轴分布于所述切割道内；所述纵向一字线槽以所述纵向分支为对称轴分布于所述切割道内。19.根据权利要求18所述的发光二极管，其特征在于，与所述芯粒的所述横向侧壁和所述纵向侧壁相邻的两条所述切割道内的所述一字线槽相连通，以形成l形线槽。20.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述图形化结构被配置为切割设备能够识别的切割标记。21.一种发光二极管，其特征在于，包括：衬底，所述衬底具有相对设置的衬底正面及衬底背面；外延层，形成于所述衬底正面上，所述外延层包括依次叠置的第一半导体层、有源层及第二半导体层；保护层，覆盖于所述外延层上方；其中，所述外延层被分割为若干芯粒，所述芯粒包括在横向和纵向上相交的横向侧壁和纵向侧壁，相邻所述芯粒之间形成切割道，所述切割道包括分别沿所述横向和所述纵向延伸的横向切割道和纵向切割道，所述保护层覆盖所述切割道和芯粒侧壁，所述横向切割道和所述纵向切割道的交叉区域的保护层设置有向所述衬底延伸的凹槽，所述凹槽内设置孤岛主体，所述孤岛主体与所述凹槽的边缘具有一缝隙。22.一种led芯粒，其特征在于，所述led芯粒自权利要求1～21中任一项所述的发光二极管切割得到。23.一种发光装置，其特征在于，包括基板及固定于所述基板的发光元件，所述发光元件包括至少一个权利要求22所述的发光二极管。

技术总结
本申请提供一种发光二极管、LED芯粒及发光装置，发光二极管包括：衬底；形成于衬底正面上外延层，包括依次叠置的第一半导体层、有源层及第二半导体层；覆盖于外延层上方的保护层，其中，外延层被分割为若干芯粒，芯粒包括在横向和纵向上相交的横向侧壁和纵向侧壁，相邻芯粒之间形成切割道，切割道包括分别沿横向和纵向延伸的横向切割道和纵向切割道，保护层覆盖切割道和芯粒侧壁，横向切割道和纵向切割道的交叉区域的保护层设置有图形化结构，图形化结构包括向衬底延伸的凹槽。凹槽将裂片刀交点产生的裂纹限制在图形化结构内部，降低了裂片刀与保护层重复接触产生应力开裂的概率，并有效阻止裂纹延伸，避免切割的崩边崩角现象，确保了元件质量。保了元件质量。保了元件质量。


技术研发人员：陈功 臧雅姝 李俊贤 曾炜竣 张中英 蔡吉明 黄少华 贺春兰 潘子燕
受保护的技术使用者：厦门三安光电有限公司
技术研发日：2023.07.18
技术公布日：2023/10/15