一种微LED及其制备方法与流程

一种微led及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及一种微led及其制备方法，尤其涉及一种防漏电死灯的微led及其制备方法。


背景技术：

2.目前倒装微led芯片主要基于蓝宝石衬底结合gan材料进行生长，微led(miniled/microled)基于蓝宝石图形化衬底进行生长，然后进行芯片制程加工，生长钝化层和dbr反射层，蒸镀电极，研磨薄片，根据客户需求进行分档出货。
3.具体结构如图1所示，衬底1上沉积外延层2(n
‑
gan层21、多量子阱层22和p
‑
gan层23)，然后再依次沉积电流阻挡层3及透明导电层4，后制作第一金属pad5及第二金属pad7,再沉积包覆上述所有层别的dbr反射层，dbr反射层也起钝化层的作用，再在dbr反射层上开设通孔后设置第一金属电极51及第二金属电极71以与第一金属pad5及第二金属pad7导通。
4.但是，上述的dbr反射层的钝化效果具有一定的局限性，容易出现漏电死灯等问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提高钝化效果以改善漏电死灯的问题。
6.为实现上述发明目的之一，本发明提供一种微led。
7.上述的微led包括：
8.衬底；
9.外延层，呈台阶状地设置于所述衬底上，从下而上依次为n
‑
gan层、多量子阱层和p
‑
gan层，所述多量子阱层未完全覆盖所述n
‑
gan层；
10.电流阻挡层，设置于所述p
‑
gan层上，且其未完全覆盖所述p
‑
gan层；
11.透明导电层，设置于所述电流阻挡层上，且完全包覆所述电流阻挡层；
12.第一金属pad、第二金属pad，分别设置于所述透明导电层及所述n
‑
gan层上；
13.绝缘层，设置于所述透明导电层上，且包覆所述透明导电层除去所述第一金属pad的区域；
14.dbr反射层，包覆所述外延层、透明导电层、第一金属pad、第二金属pad及所述绝缘层；以及
15.第一金属电极、第二金属电极，通过dbr反射层上开设的对应通孔分别连接至第一金属pad、第二金属pad。
16.作为可选的技术方案，所述绝缘层通过pvd技术镀膜而成。
17.作为可选的技术方案，所述绝缘层为aln层。
18.作为可选的技术方案，所述aln层的膜厚范围为10
‑
100nm。
19.作为可选的技术方案，所述微led还包括sio2层，所述sio2层设置于所述绝缘层上。
20.作为可选的技术方案，所述sio2层的膜厚范围为200～500nm。
21.作为可选的技术方案，所述电流阻挡层为sio2薄膜，膜厚范围为。
22.作为可选的技术方案，所述dbr反射层为多对交替的tixoy/sio2堆叠而成。
23.本发明还提供一种微led的制备方法，包括
24.步骤s1：在衬底上生长外延层，所述外延层从下往上依次为n
‑
gan层、多量子阱层和p
‑
gan层；
25.步骤s2：通过pecvd技术在所述p
‑
gan层上沉积电流阻挡层，并通过涂布光刻胶通过曝光显影和湿法腐蚀定义出所需要的电流阻挡层；
26.步骤s3：在所述电流阻挡层上蒸镀透明导电层，退火后进行涂布光刻胶通过曝光显影和湿法腐蚀定义出所需要的透明导电层；
27.步骤s4：分别在所述透明导电层及所述n
‑
gan层上沉积金属层，形成第一金属pad及第二金属pad；
28.步骤s5：在所述透明导电层除去所述第一金属电极的区域通过pvd技术镀膜沉积绝缘层；
29.步骤s6：在所述绝缘层上沉积dbr反射层。
30.作为可选的技术方案，于步骤s5中，所述绝缘层为aln层，所述aln层的膜厚范围为10
‑
100nm，沉积温度范围为150
‑
300℃。
31.作为可选的技术方案，于步骤s5与步骤s6之间还包括步骤s7：于所述绝缘层上通过pecvd技术沉积sio2层，沉积温度范围为200～300℃，膜厚范围为200～500nm。
32.作为可选的技术方案，于步骤s2中，所述电流阻挡层为sio2薄膜，膜厚范围为。
33.作为可选的技术方案，于步骤s6中，所述dbr反射层为多对交替的tixoy/sio2堆叠而成。
34.作为可选的技术方案，于步骤s6中，于所述dbr反射层对应于所述第一金属pad及第二金属pad的区域开孔，并通过所述开孔沉积第一金属电极、第二金属电极。
35.与现有技术相比，本发明的微led在透明导电层与dbr反射层之间增加了一层绝缘层，绝缘性更佳，能够改善第一金属pad与第二金属pad之间的漏电，并且，进一步的，绝缘层为通过pvd技术镀膜而成的aln层，如此条件制备而得的aln层拥有较好的膜质密度，能起到更好的绝缘性，杜绝第一金属pad和第二金属pad之间的漏电，同时增强dbr反射层和透明导电层之间的粘附效果，从而提升微led的可靠性。
附图说明
36.图1是现有技术微led的示意图；
37.图2是本发明微led的一实施例的示意图；
38.图3是本发明微led的另一实施例的示意图；
39.图4是图2中微led的制备方法的流程图。
具体实施方式
40.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施方式
及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
41.下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
42.为方便说明，本文使用表示空间相对位置的术语来进行描述，例如“上”、“下”、“后”、“前”等，用来描述附图中所示的一个单元或者特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的装置翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“上方”的单元将位于其他单元或特征“下方”或“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括下方和上方这两种空间方位。
43.图2是本发明微led的一实施例的示意图，请参照图2。微led包括：衬底1、外延层2、电流阻挡层3、透明导电层4、第一金属pad5、第二金属pad7、绝缘层8、dbr反射层6、第一金属电极51及第二金属电极71。衬底1一般为蓝宝石衬底。
44.外延层2呈台阶状地设置于衬底1上，从下而上依次为n
‑
gan层21、多量子阱层22和p
‑
gan层23，多量子阱层22未完全覆盖n
‑
gan层21，即n
‑
gan层21形成一个台阶，而多量子阱层22和p
‑
gan层23形成另一个台阶。电流阻挡层3设置于p
‑
gan层23上，且其未完全覆盖p
‑
gan层23。电流阻挡层为sio2薄膜，膜厚范围为。透明导电层4设置于电流阻挡层3上，且完全包覆电流阻挡层3。第一金属pad5、第二金属pad7，分别设置于透明导电层4及n
‑
gan层21上。
45.绝缘层8设置于透明导电层4上，且包覆透明导电层4除去第一金属pad5的区域。dbr反射层6包覆外延层2、透明导电层4、第一金属pad5、第二金属pad7及绝缘层8。dbr反射层6为多对交替的tixoy/sio2堆叠而成。第一金属电极51、第二金属电极71，通过dbr反射层6上开设的对应通孔分别连接至第一金属pad5、第二金属pad7。
46.与现有技术(图1)相比，本发明的微led在透明导电层4与dbr反射层6之间增加了一层绝缘层8，绝缘性更佳，能够改善第一金属pad5与第二金属pad7之间的漏电，并且，于本实施例中，绝缘层8通过pvd技术镀膜而成，例如，沉积温度在150到300摄氏度之间，沉积厚度在10～100nm之间的aln层，如此条件制备而得的aln层拥有较好的膜质密度，能起到更好的绝缘性，杜绝第一金属pad5和第二金属pad7之间的漏电，同时增强dbr反射层6和透明导电层4之间的粘附效果，从而提升微led的可靠性。
47.即本发明在微led的dbr反射层6与透明导电层4之间的接触层进行工艺优化，通过在透明导电层4表面pvd沉积aln等绝缘材料提升dbr反射层6和透明导电层4的接触效果，同时提升绝缘层的致密性提高薄膜质量。在pad做好之后用pvd方法对芯片表面进行aln等镀膜沉积，之后再进行dbr工艺镀膜。也就是说，本发明利用pvd搭配dbr结合工艺来提升led芯片的可靠性。
48.而为进一步提高绝缘性，于其他实施例中，还可以在绝缘层8(aln层)的基础上再沉积一层sio2层9，sio2层9设置于绝缘层8上，如图3所示，利用pecvd镀膜技术沉积sio2层9，沉积温度在200～300摄氏度，沉积膜厚在200～500nm。该aln层和sio2层拥有较好的膜质
密度，能起到更好的绝缘性，杜绝pad1和pad2之间的漏电，同时增强dbr和ito层之间的粘附效果，从而提升led芯粒的可靠性。即在微led工艺制程中，在pad和dbr工艺之间增加pvd镀膜，沉积aln厚度在10～100nm之间，沉积温度在150～300℃之间。然后进行pecvd镀膜和dbr镀膜。
49.本发明还提供一种微led的制备方法，如图4所示，制备方法包括
50.步骤s1：在衬底1上生长外延层2，外延层2从下往上依次为n
‑
gan层21、多量子阱层22和p
‑
gan层23；
51.步骤s2：通过pecvd技术在p
‑
gan23层上沉积电流阻挡层3，并通过涂布光刻胶通过曝光显影和湿法腐蚀定义出所需要的电流阻挡层3；
52.步骤s3：在电流阻挡层3上蒸镀透明导电层4，退火后进行涂布光刻胶通过曝光显影和湿法腐蚀定义出所需要的透明导电层4；
53.步骤s4：分别在透明导电层4及n
‑
gan层21上沉积金属层，形成第一金属pad5及第二金属pad7；
54.步骤s5：在透明导电层4除去第一金属pad5的区域通过pvd技术镀膜沉积绝缘层；
55.步骤s6：在绝缘层8上沉积dbr反射层6。
56.在步骤s5中，通过pvd技术沉积致密性和均匀性良好且厚度较薄的绝缘层，可以显著提高微led的钝化保护作用，从而解决微led的漏电及死灯问题。
57.于步骤s5中，绝缘层8为aln层，aln层的膜厚范围为10
‑
100nm，沉积温度范围为150
‑
300℃。如此条件制备而得的aln层拥有较好的膜质密度，能起到更好的绝缘性，杜绝第一金属pad5和第二金属pad7之间的漏电，同时增强dbr反射层6和透明导电层4之间的粘附效果，从而提升微led的可靠性。
58.于步骤s5与步骤s6之间还包括步骤s7：于绝缘层8上通过pecvd技术沉积sio2层，沉积温度范围为200～300℃，膜厚范围为200～500nm。如此，该aln层和sio2层拥有较好的膜质密度，能起到更好的绝缘性，杜绝pad1和pad2之间的漏电，同时增强dbr和ito层之间的粘附效果，从而提升led芯粒的可靠性。即在微led工艺制程中，在pad和dbr工艺之间增加pvd镀膜，沉积aln厚度在10～100nm之间，沉积温度在150～300℃之间。然后进行pecvd镀膜和dbr镀膜。
59.于步骤s2中，所述电流阻挡层为sio2薄膜。
60.于步骤s6中，所述dbr反射层为多对交替的tixoy/sio2堆叠而成。
61.于步骤s6中，于所述dbr反射层对应于所述第一金属pad及第二金属pad的区域开孔，并通过开孔沉积第一金属电极51、第二金属电极71。
62.综上所述，本发明的微led在透明导电层与dbr反射层之间增加了一层绝缘层，绝缘性更佳，能够改善第一金属pad与第二金属pad之间的漏电，并且，进一步的，绝缘层为通过pvd技术镀膜而成的aln层，如此条件制备而得的aln层拥有较好的膜质密度，能起到更好的绝缘性，杜绝第一金属pad和第二金属pad之间的漏电，同时增强dbr反射层和透明导电层之间的粘附效果，从而提升微led的可靠性。
63.应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可
以理解的其他实施方式。
64.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。