本發(fā)明涉及Micro LED領域，具體為一種倒裝結構micro LED芯片的制備方法。

背景技術：

Micro LED是近年呼聲較高的LCD/OLED顯示屏的取代方案，其在對比度、響應速度具有一定優(yōu)勢，而使用壽命和能耗優(yōu)勢則遠超OLED/LCD顯示屏，是相對沒有短板的顯示方案；蘋果、索尼、LG、三星等國際大廠均開始著力研發(fā)Micro LED顯示屏，而目前的良率偏低和成本偏高限制著其大規(guī)模量產。多晶轉置技術是芯片下游顯示應用端需要攻克的難點，而芯片本身的設計及制備工藝在Micro LED尺寸上亦需要更多的優(yōu)化。

技術實現要素：

本發(fā)明所解決的技術問題在于提供一種倒裝結構micro LED芯片的制備方法，以解決上述背景技術中的問題。

本發(fā)明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：一種倒裝結構microLED芯片的制備方法，包括以下步驟：

(1)選用單面拋光藍寶石襯底生長GaN外延，之后生長ITO膜層，然后進行先Mesa光刻再Isolation光刻或先Isolation光刻再Mesa光刻；

(2)在步驟(1)進行Mesa光刻和Isolation光刻之后的基片上，在N區(qū)做出N-contact圖形和Passivation圖形；

(3)光刻上一步的基片，在P區(qū)和N區(qū)做出PN-contact圖形，蒸鍍金屬電極，厚度1-3μm，去除光刻膠；

(4)在上一步基片上生長ITO膜層，厚度0.5-2μm，光刻并蝕刻出指定圖形，去除光刻膠；

(5)將上述基片進行背面研磨、拋光，厚度范圍300-500μm，即完成chip on wafer制備。

所述步驟(1)中單面拋光藍寶石襯底生長GaN外延的厚度為4-10μm；生長ITO膜層，厚度為20-200nm。

所述步驟(1)中光刻Mesa圖形后腐蝕裸露ITO膜層，腐蝕后進行ICP刻蝕，刻蝕深度1-3μm，去除光刻膠。

所述步驟(1)中Isolation光刻ICP刻蝕并去除光刻膠后，表面生長SiO₂作為掩膜層，厚度為1-2μm；光刻后使用ICP干法刻蝕去除多余的SiO₂，刻蝕氣體可選SF₆/CF₄/CHF₃；之后使用BCl₃及Cl₂混合氣體刻蝕GaN直至Al₂O₃層，去除光刻膠，使用HF/NH₄F混合溶液去除殘留的SiO₂。

所述步驟(2)中在步驟(1)進行Mesa光刻和Isolation光刻之后的基片上，在N區(qū)做出N-contact圖形，蒸鍍金屬電極，厚度與PN高度差相同，去除光刻膠，之后生長SiO₂，厚度0.2-1μ，在N區(qū)做出N-contact圖形，蒸鍍金屬電極，厚度與PN高度差相同，去除光刻膠。

與已公開技術相比，本發(fā)明存在以下優(yōu)點：本發(fā)明芯片最大化利用了發(fā)光面，使得同尺寸芯片具有更高的亮度和更低的能耗；對可能的漏電通道進行了絕緣保護，減少芯片因后道制程產生的漏電可能；芯片具有良好的導熱通道(散熱能力)及熱穩(wěn)定性，即優(yōu)秀的抗老化能力；工藝步驟少，產出效率高，適用于量產；易于控制芯片最終形貌，產出良率高；芯片PN電極高度一致，易于做后道的激光剝離、多晶轉置、封裝等工序。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的Mesa處理后示意圖。

圖2為本發(fā)明的Isolation處理后示意圖。

圖3為本發(fā)明的N-contact處理后示意圖。

圖4為本發(fā)明的Passivation處理后示意圖。

圖5為本發(fā)明的PN-contact處理后示意圖。

圖6為本發(fā)明的ITO-sacrifice layer處理后示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的技術手段、創(chuàng)作特征、工作流程、使用方法達成目的與功效易于明白了解，下面將結合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1

一種倒裝結構micro LED芯片的制備方法，包括以下步驟：

(1)選用單面拋光藍寶石襯底生長GaN外延，之后生長ITO膜層，厚度為20nm；然后進行先Mesa光刻再Isolation光刻或先Isolation光刻再Mesa光刻；單面拋光藍寶石襯底生長GaN外延的厚度為4μm；光刻Mesa圖形后腐蝕裸露ITO膜層，腐蝕后進行ICP刻蝕，刻蝕深度1μm，去除光刻膠；Isolation光刻ICP刻蝕并去除光刻膠后，表面生長SiO₂作為掩膜層，厚度為1-2μm；光刻后使用ICP干法刻蝕去除多余的SiO₂，刻蝕氣體可選SF₆/CF₄/CHF₃；之后使用BCl₃及Cl₂混合氣體刻蝕GaN直至Al₂O₃層，去除光刻膠，使用HF/NH₄F混合溶液去除殘留的SiO₂。

(2)在步驟(1)進行Mesa光刻和Isolation光刻之后的基片上，在N區(qū)做出N-contact圖形和Passivation圖形；在N區(qū)做出N-contact圖形，蒸鍍金屬電極，厚度與PN高度差相同，去除光刻膠，之后生長SiO₂，厚度0.2μ，在N區(qū)做出N-contact圖形，干法刻蝕去除SiO₂后蒸鍍金屬電極，厚度與PN高度差相同，去除光刻膠。

(3)光刻上一步的基片，在P區(qū)和N區(qū)做出PN-contact圖形，蒸鍍金屬電極，厚度1μm，去除光刻膠；

(4)在上一步基片上生長ITO膜層，厚度0.5μm，光刻并蝕刻出指定圖形，去除光刻膠；

(5)將上述基片進行背面研磨、拋光，厚度范圍300μm，即完成chip onwafer制備。

實施例2

一種倒裝結構micro LED芯片的制備方法，包括以下步驟：

(1)選用單面拋光藍寶石襯底生長GaN外延，之后生長ITO膜層，厚度為100nm；然后進行先Mesa光刻再Isolation光刻或先Isolation光刻再Mesa光刻；單面拋光藍寶石襯底生長GaN外延的厚度為8μm；光刻Mesa圖形后腐蝕裸露ITO膜層，腐蝕后進行ICP刻蝕，刻蝕深度2μm，去除光刻膠；Isolation光刻ICP刻蝕并去除光刻膠后，表面生長SiO₂作為掩膜層，厚度為2μm；光刻后使用ICP干法刻蝕去除多余的SiO₂，刻蝕氣體可選SF₆/CF₄/CHF₃；之后使用BCl₃及Cl₂混合氣體刻蝕GaN直至Al₂O₃層，去除光刻膠，使用HF/NH₄F混合溶液去除殘留的SiO₂。

(2)在步驟(1)進行Mesa光刻和Isolation光刻之后的基片上，在N區(qū)做出N-contact圖形和Passivation圖形；在N區(qū)做出N-contact圖形，蒸鍍金屬電極，厚度與PN高度差相同，去除光刻膠，之后生長SiO₂，厚度0.8μ，在N區(qū)做出N-contact圖形，干法刻蝕去除SiO₂后蒸鍍金屬電極，厚度與PN高度差相同，去除光刻膠。

(3)光刻上一步的基片，在P區(qū)和N區(qū)做出PN-contact圖形，蒸鍍金屬電極，厚度2μm，去除光刻膠；

(4)在上一步基片上生長ITO膜層，厚度1μm，光刻并蝕刻出指定圖形，去除光刻膠；

(5)將上述基片進行背面研磨、拋光，厚度范圍400μm，即完成chip on wafer制備。

實施例3

一種倒裝結構micro LED芯片的制備方法，包括以下步驟：

(1)選用單面拋光藍寶石襯底生長GaN外延，之后生長ITO膜層，厚度為200nm；然后進行先Mesa光刻再Isolation光刻或先Isolation光刻再Mesa光刻；單面拋光藍寶石襯底生長GaN外延的厚度為10μm；光刻Mesa圖形后腐蝕裸露ITO膜層，腐蝕后進行ICP刻蝕，刻蝕深度3μm，去除光刻膠；Isolation光刻ICP刻蝕并去除光刻膠后，表面生長SiO₂作為掩膜層，厚度為1-2μm；光刻后使用ICP干法刻蝕去除多余的SiO₂，刻蝕氣體可選SF₆/CF₄/CHF₃；之后使用BCl₃及Cl₂混合氣體刻蝕GaN直至Al₂O₃層，去除光刻膠，使用HF/NH₄F混合溶液去除殘留的SiO₂。

(2)在步驟(1)進行Mesa光刻和Isolation光刻之后的基片上，在N區(qū)做出N-contact圖形和Passivation圖形；在N區(qū)做出N-contact圖形，蒸鍍金屬電極，厚度與PN高度差相同，去除光刻膠，之后生長SiO₂，厚度1μ，在N區(qū)做出N-contact圖形，干法刻蝕去除SiO₂后蒸鍍金屬電極，厚度與PN高度差相同，去除光刻膠。

(3)光刻上一步的基片，在P區(qū)和N區(qū)做出PN-contact圖形，蒸鍍金屬電極，厚度1-3μm，去除光刻膠；

(4)在上一步基片上生長ITO膜層，厚度2μm，光刻并蝕刻出指定圖形，去除光刻膠；

(5)將上述基片進行背面研磨、拋光，厚度范圍500μm，即完成chip on wafer制備。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明的要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。