本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件制作，更為具體地說(shuō)，涉及一種微型led芯片及其制作方法。

背景技術(shù)：

1、led(l?ight?emitt?i?ng?diode，發(fā)光二極管)是一種將電能轉(zhuǎn)換成光能的半導(dǎo)體器件，具體的，led芯片外延疊層至少包括依次層疊的n型半導(dǎo)體層、有源區(qū)及p型半導(dǎo)體層。因其具有體積小，壽命長(zhǎng)，色彩豐富、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于照明、顯示、背光等領(lǐng)域,同時(shí)，由于led顯示屏的高分辨率的需要，led芯片的間距及芯片的尺寸也越來(lái)越小，如m?in?i-led等微發(fā)光器件。

2、m?i?n?i-led等微發(fā)光器件，其尺寸為微米等級(jí)，是新一代led技術(shù)，其承接了小間距l(xiāng)ed高效率、高可靠性、高亮度和反應(yīng)時(shí)間快的特性，且較小間距l(xiāng)ed，耗電量和成本更低。目前mi?n?i-led通常采用倒裝結(jié)構(gòu)，其通過(guò)深刻蝕溝槽以實(shí)現(xiàn)mi?n?i-led之間的器件分離，并通過(guò)激光切割溝槽實(shí)現(xiàn)器件的物理分離。

3、然而，發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，如圖1虛線框內(nèi)所示，隨著led芯片尺寸縮小,深刻蝕溝槽采用正性光刻膠掩膜，由于正性光刻膠掩膜厚度較厚上表面曝光能量較大，存在衍射嚴(yán)重、高溫烘烤后光刻膠形貌變化嚴(yán)重，隨之帶來(lái)了深刻蝕溝槽邊緣效應(yīng)明顯，刻蝕后圖形變形嚴(yán)重、溝槽呈現(xiàn)弧形不規(guī)則線條；再者由于外延過(guò)程中高溫生長(zhǎng)應(yīng)力無(wú)法釋放，造成外延片曲翹，導(dǎo)致不同區(qū)域深刻蝕溝槽線寬均勻性較差；另一方面，如圖2所示，在存在有器壁的干法刻蝕工藝中，由于等離子鞘層存會(huì)使越靠近鞘層的電位越低，進(jìn)而使外延疊層邊緣刻蝕速率下降，造成外延疊層整體深刻蝕均勻性降低；以上情況會(huì)造成激光切割溝槽實(shí)現(xiàn)器件的物理分離時(shí)切偏，及點(diǎn)測(cè)后aoi(automat?ic?opt?i?ca?l?i?nspect?i?on自動(dòng)光學(xué)檢測(cè))目檢圖形識(shí)別精度較差、檢出率下降，進(jìn)而影響led芯片良率及可靠性問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供一種微型發(fā)光二極管外延片及其制作方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于外延片深刻蝕后刻蝕溝槽圖形變形嚴(yán)重、溝槽呈現(xiàn)弧形不規(guī)則線條或不同區(qū)域深刻蝕溝槽線寬均勻性差等情況，造成激光切割溝槽實(shí)現(xiàn)器件的物理分離時(shí)易切偏，而影響led芯片良率及可靠性問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種微型led芯片的制造方法，包括：

4、提供一襯底，在所述襯底上生長(zhǎng)外延疊層，所述外延疊層包括沿生長(zhǎng)方向依次層疊的第一型半導(dǎo)體層、有源區(qū)以及第二型半導(dǎo)體層；

5、深刻蝕所述外延疊層，形成通過(guò)切割道相互間隔排布的若干個(gè)子外延疊層和與其對(duì)應(yīng)設(shè)置的切割對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，其中，所述切割對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)通過(guò)溝道與對(duì)應(yīng)的所述子外延疊層間隔設(shè)置，所述溝道為切偏控制線，所述切割道和所述溝道顯露所述襯底表面，且各子外延疊層具有顯露部分所述第一型半導(dǎo)體層的第一型臺(tái)面及顯露所述第二型半導(dǎo)體層的第二型臺(tái)面；

6、在各子外延疊層上制作第一電極和第二電極，所述第一電極沉積于所述第一型臺(tái)面與所述第一型半導(dǎo)體層形成接觸，并與子外延疊層側(cè)壁絕緣設(shè)置；所述第二電極沉積于第二型臺(tái)面與所述第二型半導(dǎo)體層形成接觸，且所述第一電極和所述第二電極遠(yuǎn)離設(shè)置。

7、優(yōu)選地，在所述深刻蝕所述外延疊層之前，還包括：通過(guò)刻蝕所述外延疊層，以同步獲得所述切割對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)及與其相鄰的溝道預(yù)設(shè)區(qū)和切割道預(yù)設(shè)區(qū)；所述溝道預(yù)設(shè)區(qū)和切割道預(yù)設(shè)區(qū)分別顯露對(duì)應(yīng)的所述第一型半導(dǎo)體層；

8、其中，所述切割對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)包括部分所述外延疊層或至少部分第一型半導(dǎo)體層。

9、優(yōu)選地，在所述外延疊層的部分區(qū)域的所述切割道預(yù)設(shè)區(qū)表面形成光刻膠柵線圖形，并通過(guò)干法刻蝕工藝對(duì)所述外延疊層的全部區(qū)域的所述切割道預(yù)設(shè)區(qū)進(jìn)行刻蝕，露出所述襯底以形成所述切割道；

10、其中，所述光刻膠柵線圖形的柵線密度沿所述外延疊層的中心往所述外延疊層的邊緣方向逐漸降低，且外延疊層邊緣區(qū)域無(wú)柵線。

11、優(yōu)選地，采用具有柵線的光刻板通過(guò)曝光、顯影、堅(jiān)膜工藝圖形化光刻膠，使其形成所述光刻膠柵線圖形，具體包括以下工序：

12、a01、在形成所述溝道預(yù)設(shè)區(qū)、切割道預(yù)設(shè)區(qū)及切割對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)后，旋涂整面光刻膠；

13、a02、采用具有柵線的光刻板對(duì)所述光刻膠進(jìn)行曝光，其中，光刻板柵線對(duì)應(yīng)光刻膠柵線圖形預(yù)設(shè)區(qū)域，經(jīng)曝光衍射，以使光刻膠柵線圖形預(yù)設(shè)區(qū)域與光刻板柵線之間的光刻膠被曝光，與未被光刻板遮擋的光刻膠形成曝光區(qū)；

14、a03、經(jīng)顯影將所述曝光區(qū)的光刻膠去除，形成光刻膠柵線凸起；

15、a04、對(duì)所述光刻膠柵線凸起進(jìn)行堅(jiān)膜，形成光刻膠柵線圖形，光刻膠柵線圖形將切割道預(yù)設(shè)區(qū)的表面隔離成多個(gè)小間距溝槽。

16、優(yōu)選地，采用接近式曝光，光刻板與光刻膠的曝光間距為l1，光刻板單條柵線寬度為l2，曝光光源的波長(zhǎng)為l3，則，l3≤l2≤2l3；

17、其中，l1的取值范圍為0um-60um，不包括端點(diǎn)值；l2的取值范圍為0.3um-1um，包括端點(diǎn)值；l3的取值范圍為300nm-500nm，包括端點(diǎn)值。

18、優(yōu)選地，所述光刻板還具有第一開(kāi)口，第一開(kāi)口對(duì)應(yīng)所述溝道預(yù)設(shè)區(qū)，經(jīng)曝光、顯影后，圖形化的光刻膠還顯露所述溝道預(yù)設(shè)區(qū)，沿顯露的溝道預(yù)設(shè)區(qū)刻蝕露出襯底形成所述溝道，同時(shí)所述切割對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)還包括所述溝道和切割道之間的刻蝕面；

19、或，所述光刻板還具有第二開(kāi)口，第二開(kāi)口對(duì)應(yīng)所述溝道預(yù)設(shè)區(qū)和切割對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，經(jīng)曝光、顯影后，圖形化的光刻膠還顯露所述溝道預(yù)設(shè)區(qū)及所述切割對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，沿顯露的溝道預(yù)設(shè)區(qū)刻蝕露出所述襯底形成所述溝道，同時(shí)刻蝕所述切割對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)顯露部分所述第一型半導(dǎo)體層。

20、優(yōu)選地，各子外延疊層還包括透明導(dǎo)電層、絕緣層、第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)；其中，所述透明導(dǎo)電層設(shè)置于所述第二型臺(tái)面，且所述第二電極沉積于所述透明導(dǎo)電層的表面或通過(guò)第一通孔嵌入所述透明導(dǎo)電層的方式與所述第二型半導(dǎo)體層形成連接；

21、所述絕緣層覆蓋各所述子外延疊層、所述透明導(dǎo)電層及所述溝道的裸露面，且所述絕緣層具有顯露所述第一電極的第二通孔和顯露所述第二電極的第三通孔；

22、所述第一焊盤(pán)通過(guò)所述第二通孔與所述第一電極形成電連接，所述第二焊盤(pán)通過(guò)所述第三通孔與所述第二電極形成電連接，且所述第一焊盤(pán)和所述第二焊盤(pán)間隔設(shè)置。

23、優(yōu)選地，所述絕緣層包括沿背離所述襯底的方向依次層疊的刻蝕隔絕層和絕緣反射層。

24、優(yōu)選地，形成第二通孔和第三通孔包括：先采用第一刻蝕氣體刻蝕絕緣反射層至刻蝕隔絕層的表面，然后采用第二刻蝕氣體繼續(xù)刻蝕顯露的刻蝕隔絕層至第一電極和第二電極的表面，形成貫穿絕緣反射層的第二通孔和第三通孔；

25、其中，第一刻蝕氣體包括cf4、chf3中的一種或多種；第二刻蝕氣體包括hbr、bc?l3、hf中的一種或多種。

26、優(yōu)選地，所述第一焊盤(pán)與所述第二焊盤(pán)均沿背離彼此的方向延伸至所述溝道垂直方向上的所述絕緣層表面，且，所述第一焊盤(pán)與所述第二焊盤(pán)位于所述切割對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)所圍繞的區(qū)域內(nèi)。

27、本發(fā)明還提供了一種微型led芯片，所述微型led芯片包括：

28、襯底；

29、設(shè)置在所述襯底表面的外延疊層，所述外延疊層包括：從下至上依次層疊于所述襯底上的第一型半導(dǎo)體層、有源區(qū)以及第二型半導(dǎo)體層；

30、所述外延疊層具有顯露所述襯底表面的切割道和溝道，所述外延疊層通過(guò)所述切割道形成相互間隔排布的若干個(gè)子外延疊層和與其對(duì)應(yīng)設(shè)置的切割對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，其中，所述切割對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)通過(guò)所述溝道與對(duì)應(yīng)的所述子外延疊層間隔設(shè)置，所述溝道為切偏控制線，且各子外延疊層具有顯露部分所述第一型半導(dǎo)體層的第一型臺(tái)面及顯露所述第二型半導(dǎo)體層的第二型臺(tái)面；

31、在各子外延疊層上設(shè)置第一電極和第二電極：

32、所述第一電極設(shè)置于所述第一型臺(tái)面與所述第一型半導(dǎo)體層形成接觸，并與子外延疊層側(cè)壁絕緣設(shè)置；

33、所述第二電極設(shè)置于第二型臺(tái)面與所述第二型半導(dǎo)體層形成接觸，且所述第一電極和所述第二電極遠(yuǎn)離設(shè)置。

34、優(yōu)選地，所述切割對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)包括部分所述外延疊層或至少部分第一型半導(dǎo)體層。

35、優(yōu)選地，所述子外延疊層還包括透明導(dǎo)電層、絕緣層、第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)；其中，所述透明導(dǎo)電層設(shè)置于所述第二型臺(tái)面，且所述第二電極沉積于所述透明導(dǎo)電層的表面或通過(guò)第一通孔嵌入所述透明導(dǎo)電層的方式與所述第二型半導(dǎo)體層形成連接；

36、所述絕緣層覆蓋各所述子外延疊層、所述透明導(dǎo)電層及所述溝道的裸露面，且所述絕緣層具有顯露所述第一電極的第二通孔和顯露所述第二電極的第三通孔；

37、所述第一焊盤(pán)通過(guò)所述第二通孔與所述第一電極形成電連接，所述第二焊盤(pán)通過(guò)所述第三通孔與所述第二電極形成電連接，且所述第一焊盤(pán)和所述第二焊盤(pán)間隔設(shè)置。

38、優(yōu)選地，所述第一焊盤(pán)與所述第二焊盤(pán)均沿背離彼此的方向延伸至所述溝道垂直方向上的所述絕緣層表面，且，所述第一焊盤(pán)與所述第二焊盤(pán)位于所述切割對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)所圍繞的區(qū)域內(nèi)。

39、經(jīng)由上述的技術(shù)方案，從而達(dá)到如下效果：

40、本發(fā)明所提供的微型led芯片的制作方法，通過(guò)深刻蝕外延疊層，形成通過(guò)切割道相互間隔排布的若干個(gè)子外延疊層和與其對(duì)應(yīng)設(shè)置的切割對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，其中，切割對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)通過(guò)溝道與對(duì)應(yīng)的子外延疊層間隔設(shè)置，溝道為切偏控制線，可在通過(guò)切割道實(shí)現(xiàn)led芯片器件的物理分離時(shí)提高切割對(duì)準(zhǔn)精度，進(jìn)而提升切割良率，在后續(xù)aoi工序中通過(guò)識(shí)別溝道是否完整，以判定led芯片是否切偏，以提升aoi檢出率；即使切割時(shí)對(duì)位切割道切偏，亦可通過(guò)溝道實(shí)現(xiàn)led芯片器件分離，提升led芯片整體良率及其可靠性，避免切割道呈現(xiàn)弧形不規(guī)則線條或不同區(qū)域深刻蝕溝槽線寬均勻性較差等情況造成切偏的問(wèn)題。

41、進(jìn)一步，在外延疊層的部分區(qū)域的切割道預(yù)設(shè)區(qū)表面形成光刻膠柵線圖形，并通過(guò)干法刻蝕工藝對(duì)外延疊層的全部區(qū)域的切割道預(yù)設(shè)區(qū)進(jìn)行刻蝕，露出襯底以形成切割道，其中，光刻膠柵線圖形的柵線密度沿外延疊層的中心往外延疊層的邊緣方向逐漸降低，且外延疊層邊緣區(qū)域無(wú)柵線，利用與刻蝕深寬比相關(guān)的負(fù)載效應(yīng)，以使切割道的刻蝕速率沿外延疊層的中心往外延疊層的邊緣方向逐漸上升，與現(xiàn)有工藝中在存在有器壁的干法刻蝕，由于等離子鞘層存在導(dǎo)致外延疊層邊緣刻蝕速率下降進(jìn)行中和，以提高刻蝕切割道的線寬均勻性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)外延疊層不同區(qū)域刻蝕切割道均勻性控制，進(jìn)一步提升切割良率。

42、進(jìn)一步，設(shè)置第一焊盤(pán)與第二焊盤(pán)均沿背離彼此的方向延伸至溝道垂直方向上的絕緣反射層表面，以提升第一焊盤(pán)、第二焊盤(pán)與絕緣反射層的接觸面積，進(jìn)而提升led芯片推拉力可靠性，避免掉電極的風(fēng)險(xiǎn)，且，第一焊盤(pán)與第二焊盤(pán)位于切割對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)所圍繞的區(qū)域內(nèi)，可避免第一焊盤(pán)與第二焊盤(pán)超出切割對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)延伸至切割道，造成切割時(shí)切偏至第一焊盤(pán)與第二焊盤(pán)而導(dǎo)致漏電。

43、本發(fā)明所提供的微型led芯片，通過(guò)使用前述的微型led芯片的制作方法制作而成，可在通過(guò)切割道實(shí)現(xiàn)led芯片器件的物理分離時(shí)提高切割對(duì)準(zhǔn)精度，進(jìn)而提升切割良率，在后續(xù)aoi工序中通過(guò)識(shí)別溝道是否完整，以判定led芯片是否切偏，以提升aoi檢出率；即使切割時(shí)對(duì)位切割道切偏，亦可通過(guò)溝道實(shí)現(xiàn)led芯片器件分離，提升led芯片整體良率及其可靠性，避免切割道呈現(xiàn)弧形不規(guī)則線條或不同區(qū)域深刻蝕溝槽線寬均勻性較差等情況造成切偏的問(wèn)題。