一种倒装结构micro LED芯片的制备方法技术

本发明专利技术提供一种倒装结构micro LED芯片的制备方法，包括以下步骤：(1)选用单面抛光蓝宝石衬底生长GaN外延，之后生长ITO膜层，然后进行先Mesa光刻再Isolation光刻或先Isolation光刻再Mesa光刻；(2)在步骤(1)进行Mesa光刻和Isolation光刻之后的基片上，在N区做出N‑contact图形和Passivation图形；(3)光刻上一步的基片，在P区和N区做出PN‑contact图形，蒸镀金属电极，厚度1‑3μm，去除光刻胶；(4)在上一步基片上生长ITO膜层，厚度0.5‑2μm，光刻并蚀刻出指定图形，去除光刻胶；(5)将上述基片进行背面研磨、抛光，厚度范围300‑500μm，即完成制备。本发明专利技术芯片最大化利用了发光面，使得同尺寸芯片具有更高的亮度和更低的能耗；对可能的漏电通道进行了绝缘保护，减少芯片因后道制程产生的漏电可能。

Method for preparing flip chip micro LED chip

This invention provides a preparation method of a kind of flip chip micro LED chip, which comprises the following steps: (1) the single side polishing sapphire substrate of GaN epitaxial growth, after the growth of ITO film, and then to Mesa Isolation or Isolation lithography lithography lithography and Mesa lithography; (2) in step (1) substrate after Mesa lithography and Isolation lithography, make N contact graphics and Passivation graphics in N area; (3) substrate lithography step, make PN contact graphics in P and N regions, evaporated metal electrodes, the thickness of 1 3 m, the removal of photoresist; (4) growth in the last step of ITO film substrate, the thickness of 0.5 2 mu m, and etch the specified graphics lithography, photoresist removal; (5) the substrate back grinding and polishing, the thickness range of 300 500 m, to complete the preparation. The present invention maximizes the utilization of the chip light-emitting surface, making the same size chip power consumption has higher brightness and lower; on leakage channels may be of insulation protection, reduce the chip due to leakage after the process possible.

【技术实现步骤摘要】
一种倒装结构microLED芯片的制备方法
本专利技术涉及MicroLED领域，具体为一种倒装结构microLED芯片的制备方法。
技术介绍
MicroLED是近年呼声较高的LCD/OLED显示屏的取代方案，其在对比度、响应速度具有一定优势，而使用寿命和能耗优势则远超OLED/LCD显示屏，是相对没有短板的显示方案；苹果、索尼、LG、三星等国际大厂均开始着力研发MicroLED显示屏，而目前的良率偏低和成本偏高限制着其大规模量产。多晶转置技术是芯片下游显示应用端需要攻克的难点，而芯片本身的设计及制备工艺在MicroLED尺寸上亦需要更多的优化。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供一种倒装结构microLED芯片的制备方法，以解决上述
技术介绍
中的问题。本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种倒装结构microLED芯片的制备方法，包括以下步骤：(1)选用单面抛光蓝宝石衬底生长GaN外延，之后生长ITO膜层，然后进行先Mesa光刻再Isolation光刻或先Isolation光刻再Mesa光刻；(2)在步骤(1)进行Mesa光刻和Isolation光刻之后的基片上，在N区做出N-contact图形和Passivation图形；(3)光刻上一步的基片，在P区和N区做出PN-contact图形，蒸镀金属电极，厚度1-3μm，去除光刻胶；(4)在上一步基片上生长ITO膜层，厚度0.5-2μm，光刻并蚀刻出指定图形，去除光刻胶；(5)将上述基片进行背面研磨、抛光，厚度范围300-500μm，即完成chiponwafer制备。所述步骤(1)中单面抛光蓝宝石衬底生长GaN外延的厚度为4-10μm；生长ITO膜层，厚度为20-200nm。所述步骤(1)中光刻Mesa图形后腐蚀裸露ITO膜层，腐蚀后进行ICP刻蚀，刻蚀深度1-3μm，去除光刻胶。所述步骤(1)中Isolation光刻ICP刻蚀并去除光刻胶后，表面生长SiO2作为掩膜层，厚度为1-2μm；光刻后使用ICP干法刻蚀去除多余的SiO2，刻蚀气体可选SF6/CF4/CHF3；之后使用BCl3及Cl2混合气体刻蚀GaN直至Al2O3层，去除光刻胶，使用HF/NH4F混合溶液去除残留的SiO2。所述步骤(2)中在步骤(1)进行Mesa光刻和Isolation光刻之后的基片上，在N区做出N-contact图形，蒸镀金属电极，厚度与PN高度差相同，去除光刻胶，之后生长SiO2，厚度0.2-1μ，在N区做出N-contact图形，蒸镀金属电极，厚度与PN高度差相同，去除光刻胶。与已公开技术相比，本专利技术存在以下优点：本专利技术芯片最大化利用了发光面，使得同尺寸芯片具有更高的亮度和更低的能耗；对可能的漏电通道进行了绝缘保护，减少芯片因后道制程产生的漏电可能；芯片具有良好的导热通道(散热能力)及热稳定性，即优秀的抗老化能力；工艺步骤少，产出效率高，适用于量产；易于控制芯片最终形貌，产出良率高；芯片PN电极高度一致，易于做后道的激光剥离、多晶转置、封装等工序。附图说明图1为本专利技术的Mesa处理后示意图。图2为本专利技术的Isolation处理后示意图。图3为本专利技术的N-contact处理后示意图。图4为本专利技术的Passivation处理后示意图。图5为本专利技术的PN-contact处理后示意图。图6为本专利技术的ITO-sacrificelayer处理后示意图。具体实施方式为了使本专利技术的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种倒装结构microLED芯片的制备方法，包括以下步骤：(1)选用单面抛光蓝宝石衬底生长GaN外延，之后生长ITO膜层，厚度为20nm；然后进行先Mesa光刻再Isolation光刻或先Isolation光刻再Mesa光刻；单面抛光蓝宝石衬底生长GaN外延的厚度为4μm；光刻Mesa图形后腐蚀裸露ITO膜层，腐蚀后进行ICP刻蚀，刻蚀深度1μm，去除光刻胶；Isolation光刻ICP刻蚀并去除光刻胶后，表面生长SiO2作为掩膜层，厚度为1-2μm；光刻后使用ICP干法刻蚀去除多余的SiO2，刻蚀气体可选SF6/CF4/CHF3；之后使用BCl3及Cl2混合气体刻蚀GaN直至Al2O3层，去除光刻胶，使用HF/NH4F混合溶液去除残留的SiO2。(2)在步骤(1)进行Mesa光刻和Isolation光刻之后的基片上，在N区做出N-contact图形和Passivation图形；在N区做出N-contact图形，蒸镀金属电极，厚度与PN高度差相同，去除光刻胶，之后生长SiO2，厚度0.2μ，在N区做出N-contact图形，干法刻蚀去除SiO2后蒸镀金属电极，厚度与PN高度差相同，去除光刻胶。(3)光刻上一步的基片，在P区和N区做出PN-contact图形，蒸镀金属电极，厚度1μm，去除光刻胶；(4)在上一步基片上生长ITO膜层，厚度0.5μm，光刻并蚀刻出指定图形，去除光刻胶；(5)将上述基片进行背面研磨、抛光，厚度范围300μm，即完成chiponwafer制备。实施例2一种倒装结构microLED芯片的制备方法，包括以下步骤：(1)选用单面抛光蓝宝石衬底生长GaN外延，之后生长ITO膜层，厚度为100nm；然后进行先Mesa光刻再Isolation光刻或先Isolation光刻再Mesa光刻；单面抛光蓝宝石衬底生长GaN外延的厚度为8μm；光刻Mesa图形后腐蚀裸露ITO膜层，腐蚀后进行ICP刻蚀，刻蚀深度2μm，去除光刻胶；Isolation光刻ICP刻蚀并去除光刻胶后，表面生长SiO2作为掩膜层，厚度为2μm；光刻后使用ICP干法刻蚀去除多余的SiO2，刻蚀气体可选SF6/CF4/CHF3；之后使用BCl3及Cl2混合气体刻蚀GaN直至Al2O3层，去除光刻胶，使用HF/NH4F混合溶液去除残留的SiO2。(2)在步骤(1)进行Mesa光刻和Isolation光刻之后的基片上，在N区做出N-contact图形和Passivation图形；在N区做出N-contact图形，蒸镀金属电极，厚度与PN高度差相同，去除光刻胶，之后生长SiO2，厚度0.8μ，在N区做出N-contact图形，干法刻蚀去除SiO2后蒸镀金属电极，厚度与PN高度差相同，去除光刻胶。(3)光刻上一步的基片，在P区和N区做出PN-contact图形，蒸镀金属电极，厚度2μm，去除光刻胶；(4)在上一步基片上生长ITO膜层，厚度1μm，光刻并蚀刻出指定图形，去除光刻胶；(5)将上述基片进行背面研磨、抛光，厚度范围400μm，即完成chiponwafer制备。实施例3一种倒装结构microLED芯片的制备方法，包括以下步骤：(1)选用单面抛光蓝宝石衬底生长GaN外延，之后生长ITO膜层，厚度为200nm；然后进行先Mesa光刻再Isolation光刻或先Isolation光刻再Mesa光刻；单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种倒装结构micro LED芯片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)选用单面抛光蓝宝石衬底生长GaN外延，之后生长ITO膜层，然后进行先Mesa光刻再Isolation光刻或先Isolation光刻再Mesa光刻；(2)在步骤(1)进行Mesa光刻和Isolation光刻之后的基片上，在N区做出N‑contact图形和Passivation图形；(3)光刻上一步的基片，在P区和N区做出PN‑contact图形，蒸镀金属电极，厚度1‑3μm，去除光刻胶；(4)在上一步基片上生长ITO膜层，厚度0.5‑2μm，光刻并蚀刻出指定图形，去除光刻胶；(5)将上述基片进行背面研磨、抛光，厚度范围300‑500μm，即完成chip on wafer制备。

【技术特征摘要】
1.一种倒装结构microLED芯片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)选用单面抛光蓝宝石衬底生长GaN外延，之后生长ITO膜层，然后进行先Mesa光刻再Isolation光刻或先Isolation光刻再Mesa光刻；(2)在步骤(1)进行Mesa光刻和Isolation光刻之后的基片上，在N区做出N-contact图形和Passivation图形；(3)光刻上一步的基片，在P区和N区做出PN-contact图形，蒸镀金属电极，厚度1-3μm，去除光刻胶；(4)在上一步基片上生长ITO膜层，厚度0.5-2μm，光刻并蚀刻出指定图形，去除光刻胶；(5)将上述基片进行背面研磨、抛光，厚度范围300-500μm，即完成chiponwafer制备。2.根据权利要求1所述的一种倒装结构microLED芯片的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中单面抛光蓝宝石衬底生长GaN外延的厚度为4-10μm；生长ITO膜层，厚度为20-200nm。3.根据权利要求1所述的一种倒装结构micro...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴永军，刘亚柱，唐军，吕振兴，潘尧波，
申请(专利权)人：合肥彩虹蓝光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34