一种高推力值的MiniLED芯片制备方法技术

本发明专利技术属于半导体发光二极管技术领域，涉及一种高推力值的MiniLED芯片制备方法。本发明专利技术使用新的倒装芯片焊盘设计方法，设计具有高推力值的焊盘结构，包括反射层金属，阻挡层金属，粘附层金属，与Sn结合层等金属。解决应用端推力值的低的问题，提高可靠性。本发明专利技术通过芯片焊盘的结构设计的方案，增加弹性模量大的金属。使产品经过多次高温回流固晶后仍具有较优的推力值，提高应用的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种高推力值的MiniLED芯片制备方法
本专利技术属于半导体发光二极管
，涉及一种高推力值的MiniLED芯片制备方法。
技术介绍
随着显示技术的进步，各面板厂商除了进行OLED产品的竞争，也相继推出使用倒装MiniLED应用为背光的产品来媲美OLED的显示屏,且MiniLED具有更好的产品寿命，且在某些细分市场例如监控器等领域是OLED无法替代的，但由于LED芯片面积较小，因此固晶的稳定程度对可靠性的影响至关重要。本专利技术通过对MiniLED芯片焊盘结构进行特殊设计，使应用端在进行产品固晶和返修解焊重新固晶后均具有较优的推力值，提高产品的可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于使用新的倒装芯片焊盘设计方法，设计具有高推力值的焊盘结构。解决应用端推力值的低的问题，提高可靠性。其中包括反射层金属，阻挡层金属，粘附层金属，与Sn结合层等金属。使其具有高反射率和高粘附力推力的结构。提高MiniLED的固晶和返修可靠性。本专利技术的技术方案：一种高推力值的MiniLED芯片制备方法，包括以下步骤：S1、提供一衬底1，依次在衬底1上制作N型半导体层2、发光层3和P型半导体层4，形成外延层；S2、分别在P型半导体层4和N型半导体层2上形成PN电极5，该PN电极5底层为厚度100nm的高反射金属层或厚度100～500nm铝；S3、沉积DBR反射层，在PN电极5上方进行光刻和刻蚀，刻穿到PN电极5位置，制作DBR反射层6；S4、制作PN焊盘7，将PN焊盘7对应与PN电极5导通；PN焊盘7设计如下：PN焊盘7主要由从下到上的焊盘粘附层8、焊盘反射层9、焊盘阻挡层10、高弹性模量层11和焊盘结合层12组成；其中，焊盘粘附层8为Ti、Ni或Cr形成的金属层，为与DBR反射层6相黏附，厚度为0.5～100nm；当选择Ti时，厚度为5nm；焊盘反射层9为Al或Ag形成的金属层，厚度大于100nm；当选择Al时，厚度为1000nm；厚度偏薄则无法成膜达不到较好的反射率；焊盘阻挡层10为Ti形成的金属层，厚度为50nm～300nm；厚度过薄则无法起到阻挡固晶时锡的效果；焊盘反射层9和焊盘阻挡层10交替堆叠，堆叠对数为3～7对，用于增加阻挡效果；高弹性模量层11为Ni形成的金属层，厚度为300nm～2000nm，厚度过薄固晶或返修时会溶掉部分Ni，导致无Ni剩余，推力值过小；厚度过厚则由于应力过大会造成焊盘脱落现象；焊盘结合层12为Au形成的金属层，厚度为50nm～500nm，优选200nm；主要为后续芯片应用固晶时，与固晶锡膏的结合层和芯片点测的接触层接触，厚度过薄会导致点测稳定性较差，厚度过厚金属较为浪费且与锡结合过多造成焊盘脱落的外观异常情况。焊盘各层金属的沉积可使用E-Beam机台或Sputter机台进行沉积，膜层沉积时可使用50～100℃或常温条件均可，材料可选用颗粒及靶材均可。S5、进行切裂，形成芯粒。本专利技术的有益效果：本专利技术通过芯片焊盘的结构设计的方案，增加弹性模量大的金属。使产品经过多次高温回流固晶后仍具有较优的推力值，提高应用的可靠性。附图说明图1是MiniLED芯片结构图。图2是本专利技术的焊盘结构图。图中：1衬底；2N型半导体层；3发光层；4P型半导体层；5PN电极；6DBR反射层；7PN焊盘；8焊盘黏附层；9焊盘反射层；10焊盘阻挡层；11高弹性模量层；12焊盘结合层。具体实施方式以下结合附图和技术方案，进一步说明本专利技术的具体实施方式。一种高推力值的MiniLED芯片制备方法，包括以下步骤：S1、提供一衬底1，依次在衬底1上制作N型半导体层2、发光层3和P型半导体层4，形成外延层；S2、使用蒸镀或溅射方式分别在P型半导体层4和N型半导体层2上形成PN电极5，该PN电极5底层为厚度100nm的高反射金属层Al或厚度100～500nm铝；S3、使用蒸镀方式进行沉积SiO2及Ti3O5交替组成的DBR布拉格反射层，沉积温度为23℃～200℃，在PN电极5上方进行光刻和刻蚀，刻穿到PN电极5位置，制作DBR反射层6；S4、使用蒸镀或溅射方式制作PN焊盘7，将PN焊盘7对应与PN电极5导通；PN焊盘7设计如下：PN焊盘7主要由从下到上的焊盘粘附层8、焊盘反射层9、焊盘阻挡层10、高弹性模量层11和焊盘结合层12组成；其中，焊盘粘附层8为Ti、Ni或Cr形成的金属层，为与DBR反射层6相黏附，厚度为0.5～100nm；当选择Ti时，厚度为50A；焊盘反射层9为Al或Ag形成的金属层，厚度大于100nm；当选择Al时，厚度为1000nm；厚度偏薄则无法成膜达不到较好的反射率；焊盘阻挡层10为Ti形成的金属层，厚度为50～300nm；厚度过薄则无法起到阻挡固晶时锡的效果；焊盘反射层9和焊盘阻挡层10交替堆叠，堆叠对数为3～7对，用于增加阻挡效果；高弹性模量层11为Ni形成的金属层，厚度为300～2000nm，厚度过薄固晶或返修时会溶掉部分Ni，导致无Ni剩余，推力值过小；厚度过厚则由于应力过大会造成焊盘脱落现象；焊盘结合层12为Au形成的金属层，厚度为50～500nm，优选200nm；主要为后续芯片应用固晶时，与固晶锡膏的结合层和芯片点测的接触层接触，厚度过薄会导致点测稳定性较差，厚度过厚金属较为浪费且与锡结合过多造成焊盘脱落的外观异常情况。焊盘各层金属的沉积可使用E-Beam机台或Sputter机台进行沉积，膜层沉积时可使用23℃条件，材料选用颗粒。S5、进行切裂，形成芯粒。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高推力值的MiniLED芯片制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、提供一衬底，依次在衬底上制作N型半导体层、发光层和P型半导体层，形成外延层；/nS2、分别在P型半导体层和N型半导体层上形成PN电极，该PN电极底层为厚度100nm的高反射金属层或厚度100～500nm铝；/nS3、沉积DBR反射层，在PN电极上方进行光刻和刻蚀，刻穿到PN电极位置，制作DBR反射层；/nS4、制作PN焊盘，将PN焊盘对应与PN电极导通；PN焊盘设计如下：/nPN焊盘主要由从下到上的焊盘粘附层、焊盘反射层、焊盘阻挡层、高弹性模量层和焊盘结合层组成；/n其中，焊盘粘附层为Ti、Ni或Cr形成的金属层，为与DBR反射层6相黏附，厚度为0.5～100nm；/n焊盘反射层9为Al或Ag形成的金属层，厚度大于100nm；/n焊盘阻挡层10为Ti形成的金属层，厚度为50nm～300nm；/n焊盘反射层9和焊盘阻挡层10交替堆叠，堆叠对数为3～7对，用于增加阻挡效果；/n高弹性模量层11为Ni形成的金属层，厚度为300nm～2000nm；/n焊盘结合层12为Au形成的金属层，厚度为50nm～500nm；/nS5、进行切裂，形成芯粒。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高推力值的MiniLED芯片制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、提供一衬底，依次在衬底上制作N型半导体层、发光层和P型半导体层，形成外延层；
S2、分别在P型半导体层和N型半导体层上形成PN电极，该PN电极底层为厚度100nm的高反射金属层或厚度100～500nm铝；
S3、沉积DBR反射层，在PN电极上方进行光刻和刻蚀，刻穿到PN电极位置，制作DBR反射层；
S4、制作PN焊盘，将PN焊盘对应与PN电极导通；PN焊盘设计如下：
PN焊盘主要由从下到上的焊盘粘附层、焊盘反射层、焊盘阻挡层、高弹性模量层和焊盘结合层组成；
其中，焊盘粘附层为Ti、Ni或Cr形成的金属层，为与DBR反射层6相黏附，厚度为0.5～100nm；
焊盘反射层9为Al或Ag形成的金属层，厚度大于100nm；
焊盘阻挡层10为Ti形成的金属层，厚度为50nm～300nm；
焊盘反射层9和焊盘阻挡层10交替堆叠，堆叠对数为3～7对，用于增加阻挡效果；
高弹性模量层...

【专利技术属性】
技术研发人员：王思博，廖汉忠，
申请(专利权)人：淮安澳洋顺昌光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32