System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种微型LED芯片及其制作方法技术_技高网

一种微型LED芯片及其制作方法技术

技术编号:40827869 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-01 14:49
本发明专利技术提供了一种微型LED芯片及其制作方法,本申请提供的微型LED芯片的制作方法,一方面,通过控制生长条件在外延结构上制备具有刻蚀速率差异的I TO复合层,I TO复合层包括层叠的I TO导电层和I TO掩蔽层,并刻蚀I TO复合层形成悬空结构,使I TO掩蔽层的侧向刻蚀深度大于I TO导电层的侧向刻蚀深度,通过控制ITO掩蔽层的侧向刻蚀深度,让I TO导电层可以不受光刻胶粘附性影响,以使ITO导电层侧向刻蚀深度达到预设长度,经过刻蚀后的倾斜侧壁与I TO导电层具有一定的间距,避免搭边引起漏电问题;另一方面,MESA/I TO工序合并光刻,避免单独工序时造成不同区域易套偏导致需要较大过刻蚀量,使发光区损失,而影响微型LED芯片的亮度问题,既简化流程,提升产量,降低成本,又可提升亮度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体器件制作,更为具体地说,涉及一种微型led芯片及其制作方法。


技术介绍

1、在目前正装led芯片的制备过程中,常用的工序为mesa、i to、pad、pv四道光刻组成。其中mesa工序(台阶,指的是利用干法刻蚀的方式在外延片表面制作n型层裸露区域的工序)、i to工序(指的是透明导电膜层图形工序)、pad工序(指的是电极光刻图形制作的工序)、以及pv工序(指的是钝化层光刻图形制作的工序)。

2、但是采用这些方法制备led芯片工序复杂,成本较高,另一方面mesa工序与i to工序分开作业在微型led芯片上,由于外延过程中高温生长应力无法释放,造成外延边缘曲翘,光刻板无法与基板平行、对齐,造成不同区域易套偏导致需要较大过刻蚀量,使发光区损失,而影响led芯片的亮度,然而如果将mesa/i to工序合并,现有镀膜工艺常采用恒定的镀膜速率、恒定的镀膜温度、及恒定的氧气流量在外延层上制备i to薄膜,该i to薄膜的刻蚀速率差异较小,mesa/i to工序合并后,以光刻胶为掩膜先湿法刻蚀i to薄膜,受i to薄膜与光刻胶之间的粘附性影响,i to薄膜侧向刻蚀无法刻蚀到预算尺寸,导致预留距离不够,刻蚀后易造成mesa与i to搭边引起漏电。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术提供一种微型led芯片及其制作方法,以解决现有技术中mesa工序和i to工序分开作业在微型led芯片上,由于外延边缘曲翘造成不同区域易套偏导致需要较大过刻蚀量,使发光区损失,而影响led芯片的亮度,然而如果将mesa/i to工序合并,现有镀膜工艺制备的i to薄膜刻蚀速率差异较小,刻蚀后易造成mesa与i to搭边引起漏电的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:

3、一种微型led芯片的制作方法,包括:

4、步骤s100、提供一衬底;

5、步骤s200、在所述衬底的一侧表面生长外延结构,所述外延结构沿生长方向依次包括层叠的n型半导体层、有源区和p型半导体层;

6、步骤s300、在所述外延结构的上表面制备ito复合层,所述ito复合层沿所述生长方向依次包括层叠的ito导电层和ito掩蔽层,且所述ito掩蔽层的刻蚀速率大于所述ito导电层的刻蚀速率;

7、所述步骤s300具体包括以下工序:

8、步骤s301、设置反应腔内部的真空度、采用第一镀膜温度、第一镀膜速率,通入第一氧气流量生长所述ito导电层;

9、步骤s302、维持反应腔内部的真空度,停止通入氧气,温度降低至第二镀膜温度,镀膜速率提高至第二镀膜速率生长所述ito掩蔽层;

10、步骤s400、在所述ito复合层的部分上表面制备mesa/ito光刻图形,并刻蚀所述ito复合层形成悬空结构,使ito掩蔽层的侧向刻蚀深度大于ito导电层的侧向刻蚀深度,软化所述mesa/ito光刻图形,使其呈上窄下宽结构并包覆住刻蚀后的所述ito复合层的裸露面及所述p型半导体层的部分表面;

11、步骤s500、以mesa/i to光刻图形为掩膜,通过一次干法刻蚀工艺同时形成n型区台面及p型区台面,并显露所述ito导电层,所述p型区台面与所述n型区台面之间的刻蚀面为倾斜侧壁;

12、步骤s600、通过rta工艺,对ito导电层进行合金,使其与所述p型半导体层之间形成良好的欧姆接触;

13、步骤s700、在所述n型区台面和ito导电层上表面分别形成n型电极和p型电极;

14、步骤s800、沉积整面绝缘保护层,并在所述绝缘保护层对应所述n型电极和p型电极的位置分别形成n型焊盘开口和p型焊盘开口,所述绝缘保护层覆盖所述ito导电层及所述外延结构的裸露面。

15、优选地,在所述步骤s300中,所述ito掩蔽层与所述ito导电层的刻蚀选择比范围为10:1-100:1。

16、优选地,在所述步骤s301中,所述反应腔内部的真空度范围为1.0×10-5torr-1.0×10-4torr,不包括端点值;所述第一镀膜温度范围为200℃-350℃,包括端点值;所述第一镀膜速率范围为0.5a/s-1.5a/s,包括端点值;所述第一氧气流量范围为5sccm-30sccm,包括端点值;

17、在所述步骤s302中,所述第二镀膜温度范围为20℃-100℃,包括端点值;所述第二镀膜速率范围为2.5a/s-5a/s,包括端点值。

18、优选地,所述步骤s400具体包括以下工序:

19、步骤s401、在所述i to复合层的上表面沉积整层光刻胶,图形化所述光刻胶形成mesa/i to光刻图形,所述mesa/i to光刻图形与所述i to复合层接触面的边沿位置为第一端部;

20、步骤s402、通过湿法刻蚀工艺一次刻蚀所述i to复合层形成悬空结构,并露出部分所述p型半导体层;

21、具体的,采用i to刻蚀液沿露出的所述i to复合层刻蚀,并侧向刻蚀所述i to复合层的侧壁,以使所述mesa/i to光刻图形与所述i to复合层接触面的周边区域悬空而构成悬空结构;

22、步骤s403、采用加热方式软化所述mesa/i to光刻图形,使其呈上窄下宽结构并包覆住刻蚀后的所述i to复合层的裸露面及所述p型半导体层的部分表面,所述mesa/i to光刻图形与所述p型半导体层接触面的边沿位置为第二端部;

23、其中,所述i to掩蔽层的侧向刻蚀深度为刻蚀后的i to掩蔽层边沿与所述第一端部的水平距离;i to导电层的侧向刻蚀深度为刻蚀后的i to导电层边沿与所述第一端部的水平距离。

24、优选地,刻蚀后的ito掩蔽层边沿与所述第一端部的水平距离等于刻蚀后的i to掩蔽层边沿与所述第二端部的水平距离,且皆为第一预设长度;

25、刻蚀后的i to导电层边沿与所述第一端部的水平距离等于刻蚀后的i to导电层边沿与所述第二端部的水平距离,且皆为第二预设长度;

26、所述倾斜侧壁的长度为第三预设长度;所述i to导电层与所述倾斜侧壁的间距为第四预设长度;倾斜侧壁与n型区台面所在平面之间的锐角为θ;

27、所述第一预设长度为l1,所述第二预设长度为l2,所述第三预设长度为l3,所述第四预设长度为l4,则,l4=l2-l3cosθ。

28、优选地,所述l1>3.5um,所述l2>2.5um,所述l3的长度范围为1.0um-2.5um,所述l4的长度范围为0.5um-2um。

29、优选地,在步骤s401中,形成mesa/i to光刻图形包括:在所述i to复合层的上表面通过匀胶、曝光、显影工艺露出部分所述i to复合层,采用第一坚膜温度,形成所述mesa/ito光刻图形;

30、在步骤s403中,采用加热方式软化所述mesa/ito光刻图形包括:采用第二坚膜温度软化所述mesa/本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种微型LED芯片的制作方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的微型LED芯片的制作方法,其特征在于:在所述步骤S300中,所述ITO掩蔽层与所述ITO导电层的刻蚀选择比范围为10:1-100:1。

3.根据权利要求1所述的微型LED芯片的制作方法,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的微型LED芯片的制作方法,其特征在于:

5.根据权利要求4所述的微型LED芯片的制作方法,其特征在于:

6.根据权利要求5所述的微型LED芯片的制作方法,其特征在于:所述L1>3.5um,所述L2>2.5um,所述L3的长度范围为1.0um-2.5um,所述L4的长度范围为0.5um-2um。

7.根据权利要求4所述的微型LED芯片的制作方法,其特征在于:

8.根据权利要求7所述的微型LED芯片的制作方法,其特征在于:所述T1的温度范围为80℃-110℃,所述T2的温度范围为110-150℃。

9.根据权利要求1所述的微型LED芯片的制作方法,其特征在于:

10.根据权利要求1所述的微型LED芯片的制作方法,其特征在于:在所述步骤S800中,N型焊盘开口两侧的刻蚀线与N型电极上表面边沿的间距、P型焊盘开口两侧的刻蚀线与P型电极上表面边沿的间距皆为第五预设长度,所述第五预设长度为L5,所述L5的长度范围为2um-4um。

11.根据权利要求1所述的微型LED芯片的制作方法,其特征在于:所述ITO复合层的厚度范围为1100A-6000A,包括端点值;所述ITO掩蔽层的厚度范围为300A-5000A,包括端点值。

12.根据权利要求1所述的微型LED芯片的制作方法,其特征在于:所述ITO复合层为透明导电铟锡氧化物材料。

13.一种微型LED芯片,其特征在于,所述微型LED芯片采用权利要求1~12任意一项所述的微型LED芯片的制作方法制作而成。

...

【技术特征摘要】

1.一种微型led芯片的制作方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的微型led芯片的制作方法,其特征在于:在所述步骤s300中,所述ito掩蔽层与所述ito导电层的刻蚀选择比范围为10:1-100:1。

3.根据权利要求1所述的微型led芯片的制作方法,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的微型led芯片的制作方法,其特征在于:

5.根据权利要求4所述的微型led芯片的制作方法,其特征在于:

6.根据权利要求5所述的微型led芯片的制作方法,其特征在于:所述l1>3.5um,所述l2>2.5um,所述l3的长度范围为1.0um-2.5um,所述l4的长度范围为0.5um-2um。

7.根据权利要求4所述的微型led芯片的制作方法,其特征在于:

8.根据权利要求7所述的微型led芯片的制作方法,其特征在于:所述t1的温度范围为80℃-110℃,...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘伟蔡书卫曹衍灿邬新根王恩泽
申请(专利权)人:厦门乾照光电股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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