MiniLED芯片制备方法与流程

本发明涉及半导体技术领域，尤其是一种miniled芯片制备方法。

背景技术：

作为新一代的显示技术，miniled显示技术具有节能、可局部调光、色彩饱和度高等特点，可应用于背光、显示器等领域，具有广阔的市场前景。miniled的尺寸一般为100*100μm左右，目前主流的研发路线是基于蓝宝石衬底的倒装芯片，当芯片尺寸做到100μm级别甚至更小时，会由于芯片的厚度太厚出现严重的侧光，从而影响出光效率。虽然可以通过减薄蓝宝石衬底解决这一问题，但是当蓝宝石衬底减薄到100μm甚至以下时，整个晶圆片容易破片，大大降低了产品的良率及可靠性，影响生产效率。

技术实现要素：

为了克服以上不足，本发明提供了一种miniled芯片制备方法，有效解决现有miniled芯片制备过程中晶圆片易破片等技术问题。

本发明提供的技术方案为：

一种miniled芯片制备方法，包括：

s1在硅衬底表面依次制备gan结构和p型欧姆接触层；所述gan结构中包括n型gan层、量子阱结构及p型gan层；

s2于n电极处对所述p型欧姆接触层和gan结构进行蚀刻直至n型gan层；

s3对管芯边缘的gan结构进一步蚀刻直至硅衬底；

s4在步骤s3得到的结构表面生长绝缘层；

s5分别对n型gan层和p型欧姆接触层表面的绝缘层进行蚀刻形成n极孔和p极孔，并在所述n极孔和p极孔上分别形成n-pad层和p-pad层；

s6于步骤s5得到的结构表面涂覆支撑层，覆盖所述n-pad层和p-pad层；

s7去除所述硅衬底并转移至支撑膜上；

s8对所述支撑层进行减薄直至所述n-pad层和p-pad层；

s9切割得到单颗miniled芯片，完成miniled芯片的制备。

在本发明中，采用硅衬底对miniled芯片进行制备，在去除硅衬底时不会对晶圆片的性能产生影响，解决蓝宝石衬底生长时衬底减薄至100μm以下时整个晶圆片易出现破片问题的同时解决测光的问题，提高了miniled芯片的出光效率、产品的良率、可靠性的同时提高了生产效率。

附图说明

图1～图13为本发明中miniled芯片制备方法流程示意图；

附图标记：

1-硅衬底，2-gan结构，3-p型欧姆接触层，4-n型gan层，5-iso隔离绝缘层，6-绝缘层，7-n极孔，8-p极孔，9-n-pad层，10-p-pad层，11-支撑层，12-支撑膜。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施案例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

在本发明提供的miniled芯片制备方法中，包括：

s1在硅衬底1表面依次制备gan结构2和p型欧姆接触层3；如图1和图2所示；其中，gan结构2中包括n型gan层4、量子阱结构及p型gan层，p型欧姆接触层3可以为ito(氧化铟锡)、niau等。

s2于n电极处对p型欧姆接触层3和gan结构2进行蚀刻直至n型gan层4，如图3所示。蚀刻的方法可以为光刻等。

s3对管芯边缘的gan结构2进一步蚀刻直至硅衬底1形成iso隔离绝缘层5，如图4所示。

s4在步骤s3得到的结构表面生长绝缘层6，如图5所示。具体，该绝缘层6可为sio2、sin或sion，或者为sio2、sin及sion中任意两者或者三者的夹层，绝缘层厚度0.5-5μm。

s5分别对n型gan层4和p型欧姆接触层3表面的绝缘层6进行蚀刻形成n极孔7和p极孔8，如图6所示，并在n极孔7和p极孔8上分别形成n-pad层9和p-pad层10，如图7所示。蚀刻的方法可以为光刻等。n-pad层9和p-pad层10由cr、ti、ni、au、al、pt、sn、ausn合金或锡膏制备而成，或由cr、ti、ni、au、al、pt、sn、ausn合金或锡膏中的多种金属层叠加制备而成，且n-pad层9和p-pad层10的厚度为5～100μm。

s6于步骤s5得到的结构表面涂覆支撑层11，覆盖n-pad层9和p-pad层10，如图8所示。支撑层11由白胶、硅胶、环氧树脂胶等制备而成。

s7去除硅衬底1并转移至支撑膜12上；具体，先对硅衬底1进行减薄，如图9所示；之后，将整个晶圆置于化学液体中进行硅衬底1的去除，如图10所示；最后，将去除了硅衬底1的整个晶圆置于支撑膜12表面，如图11所示，该支撑膜12可以为高温膜、uv膜等。

s8对支撑层11进行减薄直至n-pad层9和p-pad层10，如图12所示。具体使用减薄机或研磨机对支撑层11进行减薄。

s9切割得到单颗miniled芯片，如图13，完成miniled芯片的制备。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种miniled芯片制备方法，其特征在于，包括：

s1在硅衬底表面依次制备gan结构和p型欧姆接触层；所述gan结构中包括n型gan层、量子阱结构及p型gan层；

s2于n电极处对所述p型欧姆接触层和gan结构进行蚀刻直至n型gan层；

s3对管芯边缘的gan结构进一步蚀刻直至硅衬底；

s4在步骤s3得到的结构表面生长绝缘层；

s5分别对n型gan层和p型欧姆接触层表面的绝缘层进行蚀刻形成n极孔和p极孔，并在所述n极孔和p极孔上分别形成n-pad层和p-pad层；

s6于步骤s5得到的结构表面涂覆支撑层，覆盖所述n-pad层和p-pad层；

s7去除所述硅衬底并转移至支撑膜上；

s8对所述支撑层进行减薄直至所述n-pad层和p-pad层；

s9切割得到单颗miniled芯片，完成miniled芯片的制备。

2.如权利要求1所述的miniled芯片制备方法，其特征在于，在步骤s5中，所述n-pad层和p-pad层的厚度为5～100μm。

3.如权利要求1或2所述的miniled芯片制备方法，其特征在于，在步骤s5中，所述n-pad层和p-pad层由cr、ti、ni、au、al、pt、sn、ausn合金或锡膏制备而成，或由cr、ti、ni、au、al、pt、sn、ausn合金或锡膏中的多种金属层叠加制备而成。

4.如权利要求1或2所述的miniled芯片制备方法，其特征在于，在步骤s6中，所述支撑层由白胶、硅胶或环氧树脂胶制备而成。

5.如权利要求1或2所述的miniled芯片制备方法，其特征在于，在步骤s7中，支撑膜为高温膜或uv膜。

技术总结
本发明提供了一种Mini LED芯片制备方法，包括：S1在硅衬底表面依次制备GaN结构和p型欧姆接触层；GaN结构中包括n型GaN层、量子阱结构及p型GaN层；S2于N电极处对p型欧姆接触层和GaN结构进行蚀刻直至n型GaN层；S3对管芯边缘的GaN结构进一步蚀刻直至硅衬底；S4在步骤S3得到的结构表面生长绝缘层；S5分别对n型GaN层和p型欧姆接触层表面的绝缘层进行蚀刻形成N极孔和P极孔，并在N极孔和P极孔上分别形成N‑Pad层和P‑Pad层；S6于步骤S5得到的结构表面涂覆支撑层，覆盖N‑Pad层和P‑Pad层；S7去除硅衬底并转移至支撑膜上；S8对支撑层进行减薄直至N‑Pad层和P‑Pad层；S9切割得到单颗Mini LED芯片，完成Mini LED芯片的制备。有效解决现有Mini LED芯片制备过程中晶圆片易破片等技术问题。

技术研发人员：彭翔;封波;赵汉民
受保护的技术使用者：晶能光电(江西)有限公司
技术研发日：2019.12.30
技术公布日：2020.05.05