一种倒装mini-LED芯片及其制备方法与流程

本发明涉及led，更具体地说，涉及一种倒装mini-led芯片及其制备方法。

背景技术：

1、led(light emitting diode，半导体发光二极管)作为下一代绿色照明能源，已经被广泛应用于多个领域。随着led的逐步发展，led照明已经完全替代了传统的照明光源，并且led的下一主要发展方向是显示行业。

2、当前mini-led芯片成为各大led企业的新宠，目前mini-led芯片基本都是采用倒装结构，倒装mini-led芯片从结构上来说主要分为三类，第一类结构是设置单层dbr层(即分布式布拉格反射层)，第二类结构是设置双iso结构(即一层dbr层和一层较厚的sio2或者sinx的组合)，第三类结构是设置金属反射层和双iso结构的组合，其中金属反射层的材料通常为ag材料，所以有时又会称金属反射层为ag镜层。

3、针对第三类结构的倒装mini-led芯片而言，目前现有技术中最大的工艺难点是第一层iso干法刻蚀时的刻蚀工艺会影响暴露出的n型gan层的表面态，导致其无法与后续的电极形成欧姆接触，所以第一层iso干法刻蚀时必须用到cl，主要是对暴露出的n型gan层的表面进行处理，保证其可以与后续的电极形成良好的欧姆接触，但是该cl会对金属保护层中的al有强烈的腐蚀作用，该金属保护层主要是为了保护金属反射层，为了解决这一问题，现有技术中有些技术是放弃了成本低的e-gun(电子束真空蒸镀)蒸镀金属的方式，换成了更昂贵的金属spt工艺，即ag镜产品通过金属spt工艺实现，但金属spt机台价格昂贵且产能比较低。

技术实现思路

1、有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种倒装mini-led芯片及其制备方法，技术方案如下：

2、一种倒装mini-led芯片的制备方法，所述倒装mini-led芯片的制备方法包括：

3、提供一衬底；

4、在所述衬底的一侧形成外延层，所述外延层包括在第一方向上依次层叠设置的n型半导体层、多量子阱层和p型半导体层，所述第一方向垂直于所述衬底所在平面，且由所述衬底指向所述外延层；

5、在所述p型半导体层背离所述衬底的一侧采用电子束真空蒸镀的方式形成金属反射层；

6、制备第一图形化掩膜，并通过ald机台在第一温度条件下沉积第一绝缘层；

7、去除所述第一图形化掩膜，形成图形化的第一绝缘层。

8、优选的，在上述倒装mini-led芯片的制备方法中，所述第一温度条件下的温度范围为40℃-70℃；

9、在所述第一方向上，所述第一绝缘层的厚度范围为1000埃-1500埃。

10、优选的，在上述倒装mini-led芯片的制备方法中，在形成所述金属反射层之前，所述倒装mini-led芯片的制备方法还包括：

11、对所述外延层进行刻蚀处理形成第一凹槽，所述第一凹槽暴露出部分所述n型半导体层。

12、优选的，在上述倒装mini-led芯片的制备方法中，在形成所述第一凹槽之后，且在形成所述金属反射层之前，

13、所述倒装mini-led芯片的制备方法还包括：

14、对所述外延层进行刻蚀处理形成第二凹槽，所述第二凹槽暴露出部分所述衬底。

15、优选的，在上述倒装mini-led芯片的制备方法中，在形成所述金属反射层之后，且在形成所述第一绝缘层之前，

16、所述倒装mini-led芯片的制备方法还包括：

17、采用电子束真空蒸镀的方式形成覆盖所述金属反射层的金属保护层。

18、优选的，在上述倒装mini-led芯片的制备方法中，所述第一绝缘层暴露出所述第一凹槽底部的部分所述n型半导体层，以及暴露出部分所述金属保护层，所述倒装mini-led芯片的制备方法还包括：

19、形成n电极，所述n电极至少与暴露出的n型半导体层接触。

20、优选的，在上述倒装mini-led芯片的制备方法中，所述倒装mini-led芯片的制备方法还包括：

21、制备第二图形化掩膜，并通过ald机台在所述第一温度条件下沉积第二绝缘层；

22、去除所述第二图形化掩膜，形成图形化的第二绝缘层，所述第二绝缘层暴露出所述第一凹槽底部的部分所述n电极，以及暴露出部分所述金属保护层。

23、优选的，在上述倒装mini-led芯片的制备方法中，所述倒装mini-led芯片的制备方法还包括：

24、形成金属焊盘，部分所述金属焊盘与所述n电极接触，部分所述金属焊盘与所述金属保护层接触。

25、优选的，在上述倒装mini-led芯片的制备方法中，所述倒装mini-led芯片的制备方法还包括：

26、基于所述第二凹槽进行切割处理，形成多个独立的倒装mini-led芯片。

27、本申请还提供了一种倒装mini-led芯片，所述倒装mini-led芯片基于上述任一项所述的制备方法制备而成。

28、相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：

29、本发明提供的一种倒装mini-led芯片的制备方法包括：提供一衬底；在所述衬底的一侧形成外延层，所述外延层包括在第一方向上依次层叠设置的n型半导体层、多量子阱层和p型半导体层，所述第一方向垂直于所述衬底所在平面，且由所述衬底指向所述外延层；在所述p型半导体层背离所述衬底的一侧采用电子束真空蒸镀的方式形成金属反射层；制备第一图形化掩膜，并通过ald机台在第一温度条件下沉积第一绝缘层；去除所述第一图形化掩膜，形成图形化的第一绝缘层。其中形成图形化的第一绝缘层即第一层iso，其是采用ald机台基于第一图形化掩膜低温沉积形成的，无需进行干法刻蚀或者湿法刻蚀，显然也不会影响n型半导体层暴露出的表面，完美的解决了现有技术中第一层iso干法刻蚀必须有cl参与的问题发生，这样金属反射层就可以采用比较成熟且成本较低的e-gun蒸镀金属的方式所制备，并且采用ald机台低温沉积形成的第一绝缘层其致密性和包覆效果都比较好，且膜层厚度也会相比较薄。

技术特征：

1.一种倒装mini-led芯片的制备方法，其特征在于，所述倒装mini-led芯片的制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的倒装mini-led芯片的制备方法，其特征在于，所述第一温度条件下的温度范围为40℃-70℃；

3.根据权利要求1所述的倒装mini-led芯片的制备方法，其特征在于，在形成所述金属反射层之前，所述倒装mini-led芯片的制备方法还包括：

4.根据权利要求3所述的倒装mini-led芯片的制备方法，其特征在于，在形成所述第一凹槽之后，且在形成所述金属反射层之前，所述倒装mini-led芯片的制备方法还包括：

5.根据权利要求4所述的倒装mini-led芯片的制备方法，其特征在于，在形成所述金属反射层之后，且在形成所述第一绝缘层之前，所述倒装mini-led芯片的制备方法还包括：

6.根据权利要求5所述的倒装mini-led芯片的制备方法，其特征在于，所述第一绝缘层暴露出所述第一凹槽底部的部分所述n型半导体层，以及暴露出部分所述金属保护层，所述倒装mini-led芯片的制备方法还包括：

7.根据权利要求6所述的倒装mini-led芯片的制备方法，其特征在于，所述倒装mini-led芯片的制备方法还包括：

8.根据权利要求7所述的倒装mini-led芯片的制备方法，其特征在于，所述倒装mini-led芯片的制备方法还包括：

9.根据权利要求8所述的倒装mini-led芯片的制备方法，其特征在于，所述倒装mini-led芯片的制备方法还包括：

10.一种倒装mini-led芯片，其特征在于，所述倒装mini-led芯片基于权利要求1-9任一项所述的制备方法制备而成。

技术总结
本发明提供了一种倒装mini‑LED芯片及其制备方法，该倒装mini‑LED芯片的制备方法所形成图形化的第一绝缘层即第一层ISO，其是采用ALD机台基于第一图形化掩膜低温沉积形成的，无需进行干法刻蚀或者湿法刻蚀，显然也不会影响N型半导体层暴露出的表面，完美的解决了现有技术中第一层ISO干法刻蚀必须有Cl参与的问题发生，这样金属反射层就可以采用比较成熟且成本较低的E‑gun蒸镀金属的方式所制备，并且采用ALD机台低温沉积形成的第一绝缘层其致密性和包覆效果都比较好，且膜层厚度也会相比较薄。

技术研发人员：黄斌斌,梅震,陈从龙,章兴洋,刘兆
受保护的技术使用者：江西乾照光电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6