CN111106210A - Mini LED芯片制备方法 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,尤其是一种Mini LED芯片制备方法。
背景技术
作为新一代的显示技术,Mini LED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。Mini LED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。
发明内容
为了克服以上不足,本发明提供了一种Mini LED芯片制备方法,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。
本发明提供的技术方案为:
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;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Mini LED芯片,完成Mini LED芯片的制备。
在本发明中,采用硅衬底对Mini LED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Mini LED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Mini LED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Mini LED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Mini LED芯片,如图13,完成Mini LED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。
Claims (5)
1.一种Mini LED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Mini LED芯片,完成Mini LED芯片的制备。
2.如权利要求1所述的Mini LED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Mini LED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Mini LED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Mini LED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。
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