GaN基倒裝LED微顯示結構及其製作方法
2023-05-16 16:20:46
GaN基倒裝LED微顯示結構及其製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種GaN基倒裝LED微顯示結構及其製作方法，其中製作方法包括如下步驟：S1.提供GaN基倒裝LED外延片，對其中p-GaN層進行ICP刻蝕，形成第一溝槽；S2.ISO刻蝕，對GaN基倒裝LED外延片中顯示單元進行ICP刻蝕，形成第二溝槽；S3.在n-GaN層上製作N電極；S4.在第二溝槽處沉積絕緣層，並製作相應絕緣層圖形；S5.製作反射鏡層和保護金屬層；S6.製作保護層，並保留第一引腳和第二引腳；S7.對LED晶片進行研磨、減薄。通過本發明的GaN基倒裝LED微顯示結構可得到可尋址的微顯示LED，配合相應驅動電路，其可實現晶圓級的微顯示，拓展了GaN基倒裝LED應用領域。
【專利說明】GaN基倒裝LED微顯示結構及其製作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體發光器件【技術領域】，特別是涉及一種GaN基倒裝LED微顯示結構、及其製作方法。
【背景技術】
[0002]發光二極體(Light-Emitting D1de，LED)是一種能發光的半導體電子元件。這種電子元件早在1962年出現，早期只能發出低光度的紅光，之後發展出其他單色光的版本，時至今日能發出的光已遍及可見光、紅外線及紫外線，光度也提高到相當的光度。而用途也由初時作為指示燈、顯示板等；隨著技術的不斷進步，發光二極體已被廣泛的應用於顯示器、電視機採光裝飾和照明。
[0003]GaN作為第三代半導體材料代表之一，具有直接帶隙、寬禁帶、高飽和電子漂移速度、高擊穿電場和高熱導率等優異性能，在微電子應用方面得到了廣泛的關注。
[0004]倒裝晶片被稱為「倒裝」是因為相對於傳統的金屬線鍵合連接方式與植球後的工藝而言的。傳統的通過金屬線鍵合與基板連接的晶片電氣面朝上，而倒裝晶片的電氣面朝下設置。針對GaN基倒裝LED晶片而言，現有的GaN基倒裝LED晶片往往無法實現晶圓級的微顯示，限制了 GaN基倒裝LED晶片的應用。
[0005]因此，針對上述技術問題，有必要提供進一步的解決方案。
【發明內容】
[0006]有鑑於此，本發明的目的在於提供一種GaN基倒裝LED微顯示結構及其生長方法，以克服現有的GaN基倒裝LED晶片中存在的不足。
[0007]為了實現上述目的，本發明實施例提供的技術方案如下:
[0008]一種GaN基倒裝LED微顯示結構的製作方法，其包括如下步驟:
[0009]S1.提供GaN基倒裝LED外延片，對其中ρ-GaN層進行ICP刻蝕，形成第一溝槽；
[0010]S2.1SO刻蝕，對GaN基倒裝LED外延片的η-GaN層進行ICP刻蝕，形成第二溝槽；
[0011]S3.在n-GaN層上製作N電極；
[0012]S4.在所述第二溝槽處沉積絕緣層，並製作相應絕緣層圖形；
[0013]S5.在相應區域製作反射鏡層和保護金屬層；
[0014]S6.在所述保護金屬層上製作保護層，並保留第一引腳和第二引腳；
[0015]S7.對LED晶片進行研磨、減薄。
[0016]作為本發明的GaN基倒裝LED微顯示結構的製作方法的改進，所述步驟S1、S2中，所述ICP刻蝕使用SFjt為刻蝕氣體。
[0017]作為本發明的GaN基倒裝LED微顯示結構的製作方法的改進，所述步驟S1、S2中，所述ICP刻蝕過程中使用CH4、CHF3, C4H8中的一種作為鈍化氣體。
[0018]作為本發明的GaN基倒裝LED微顯示結構的製作方法的改進，所述步驟S3中，利用蒸鍍工藝進行N電極沉積，並通過liff-off工藝獲得N電極。
[0019]作為本發明的GaN基倒裝LED微顯示結構的製作方法的改進，所述N電極為Cr/Al/Ti或其他結構的電極。
[0020]作為本發明的GaN基倒裝LED微顯示結構的製作方法的改進，所述步驟S4中，通過PCVD法沉積絕緣層，並通過光刻及刻蝕製作相應絕緣層圖形。
[0021]作為本發明的GaN基倒裝LED微顯示結構的製作方法的改進，所述光刻及刻蝕製作相應絕緣圖像包括如下步驟:在所述沉積的絕緣層上相應塗覆光刻膠，形成需要的圖形，烘乾光刻膠並曝光，去除光刻膠，得到相應的絕緣層圖形。
[0022]作為本發明的GaN基倒裝LED微顯示結構的製作方法的改進，所述步驟S5中，所述反射鏡層為Ni/Ag或其他金屬反射層；所述保護金屬層為Ti/W或其他保護金屬。
[0023]作為本發明的GaN基倒裝LED微顯示結構的製作方法的改進，所述步驟S6中，通過磁控濺射法在所述保護金屬層上製作保護層。
[0024]基於相同的技術構思，本發明還提供一種GaN基倒裝LED微顯示結構，其根據如上所述製作方法獲得。
[0025]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:通過本發明的GaN基倒裝LED微顯示結構可得到可尋址的微顯示LED，配合相應驅動電路，其可實現晶圓級的微顯示，拓展了GaN基倒裝LED應用領域。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明中記載的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為本發明的GaN基倒裝LED微顯示結構的製作方法一【具體實施方式】的製作流程不意圖；
[0028]圖2為本發明的GaN基倒裝LED微顯示結構平面示意圖；
[0029]圖3為圖2中本發明的GaN基倒裝LED微顯示結構的俯視圖。
【具體實施方式】
[0030]為了使本【技術領域】的人員更好地理解本發明中的技術方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發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明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本發明保護的範圍。
[0031]此外，在不同的實施例中可能使用重複的標號或標示。這些重複僅為了簡單清楚地敘述本發明，不代表所討論的不同實施例及/或結構之間具有任何關聯性。
[0032]如圖1所示，本發明公開了一種GaN基倒裝LED微顯示結構的製作方法，該製作方法具體包括如下步驟:
[0033]S1.提供GaN基倒裝LED外延片，對其中p_GaN層進行ICP刻蝕，形成第一溝槽。
[0034]其中，在對p-GaN層進行ICP刻蝕過程中，ICP刻蝕可在ICP刻蝕機上進行，使用的刻蝕氣體可以是SF6，使用的鈍化氣體可以為CH4、CHF3、C4H8中的一種，該鈍化氣體可以作為SF6載氣。
[0035]S2.1SO刻蝕，對GaN基倒裝LED外延片中η-GaN層進行ICP刻蝕，形成第二溝槽。
[0036]類似地，本步驟中，在進行ICP刻蝕過程中，ICP刻蝕可在ICP刻蝕機上進行，使用的刻蝕氣體可以是SF6，使用的鈍化氣體可以為CH4、CHF3、C4H8中的一種，該鈍化氣體可以作為SF6載氣。刻蝕形成的第二溝槽用於使各顯示單元進行絕緣。
[0037]所述ISO刻蝕則用於形成若干獨立的功能單元。
[0038]S3.在n-GaN層上製作N電極。
[0039]其中，製作N電機優選利用蒸鍍工藝進行N電極沉積，並通過liff-off工藝(剝離工藝)獲得N電極。其中，所述N電極為Cr/Al/Ti或其他金屬電極。
[0040]S4.在所述第二溝槽處沉積絕緣層，並製作相應絕緣層圖形。
[0041]其中，沉積絕緣層採用PCVD法進行沉積，並進一步通過光刻及刻蝕製作相應絕緣層圖形。具體地，所述光刻及刻蝕製作相應絕緣圖像包括如下步驟:在所述沉積的絕緣層上相應塗覆光刻膠，形成需要的圖形，烘乾光刻膠並曝光，去除光刻膠，得到相應的絕緣層圖形。本實施方式中，絕緣層可以為3102或SiNx等。
[0042]S5.在相應區域製作反射鏡層和保護金屬層。
[0043]其中，具體在GaN層上製作反射鏡層和保護金屬層，所述反射鏡層為Ni/Ag或其他結構；所述保護金屬層為Ti/W合金或其他金屬結構。所述反射鏡層和保護金屬層根據需要也可採用其他材料。
[0044]S6.在所述保護金屬層上製作保護層，並保留第一引腳和第二引腳。
[0045]其中，所述保護層形成於所述保護金屬層上，對保護金屬層進行保護。該保護層優選採用磁控濺射法製作而成。
[0046]S7.對LED晶片進行研磨、減薄。
[0047]基於相同的技術構思，本發明還提供一種GaN基倒裝LED微顯示結構，其根據如上所述製作方法獲得。
[0048]如圖2、3所示，所述GaN基倒裝LED微顯示結構包括:襯底10、p-GaN、n_GaN層、N電極20、絕緣層30、反射鏡層、保護金屬層40、保護層、第一引腳50、第二引腳60。
[0049]綜上所述，本發明具有以下有益效果:通過本發明的GaN基倒裝LED微顯示結構可得到可尋址的微顯示LED，配合相應驅動電路，其可實現晶圓級的微顯示，拓展了 GaN基倒裝LED應用領域。
[0050]對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
[0051]此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
【權利要求】
1.一種GaN基倒裝LED微顯示結構的製作方法，其特徵在於，所述製作方法包括如下步驟: 51.提供GaN基倒裝LED外延片，對其中p_GaN層進行ICP刻蝕，形成第一溝槽； 52.1SO刻蝕，對GaN基倒裝LED外延片中η-GaN層進行ICP刻蝕，形成第二溝槽； 53.在n-GaN層上製作N電極； 54.在所述第二溝槽處沉積絕緣層，並製作相應絕緣層圖形； 55.在相應區域製作反射鏡層和保護金屬層； 56.在所述保護金屬層上製作保護層，並保留第一引腳和第二引腳； 57.對LED晶片進行研磨、減薄。
2.根據權利要求1所述的GaN基倒裝LED微顯示結構的製作方法，其特徵在於，所述步驟S1、S2中，所述ICP刻蝕使用SFjt為刻蝕氣體。
3.根據權利要求1或2所述的GaN基倒裝LED微顯示結構的製作方法，其特徵在於，所述步驟S1、S2中，所述ICP刻蝕過程中使用CH4、CHF3.C4H8中的一種作為鈍化氣體。
4.根據權利要求1所述的GaN基倒裝LED微顯示結構的製作方法，其特徵在於，所述步驟S3中，利用蒸鍍工藝進行N電極沉積，並通過liff-off工藝獲得N電極。
5.根據權利要求1或4所述的GaN基倒裝LED微顯示結構的製作方法，其特徵在於，所述N電極為Cr、Al、Ti中的一種。
6.根據權利要求1所述的GaN基倒裝LED微顯示結構的製作方法，其特徵在於，所述步驟S4中，通過PCVD法沉積絕緣層，並通過光刻及刻蝕製作相應絕緣層圖形。
7.根據權利要求6所述的GaN基倒裝LED微顯示結構的製作方法，其特徵在於，所述光刻及刻蝕製作相應絕緣圖像包括如下步驟:在所述沉積的絕緣層上相應塗覆光刻膠，形成需要的圖形，烘乾光刻膠並曝光，去除光刻膠，得到相應的絕緣層圖形。
8.根據權利要求1所述的GaN基倒裝LED微顯示結構的製作方法，其特徵在於，所述步驟S5中，所述反射鏡層為Ni或Ag中的一種；所述保護金屬層為Ti或W中的一種。
9.根據權利要求1所述的GaN基倒裝LED微顯示結構的製作方法，其特徵在於，所述步驟S6中，通過磁控濺射法在所述保護金屬層上製作保護層。
10.一種GaN基倒裝LED微顯示結構，其特徵在於，所述GaN基倒裝LED微顯示結構根據權利要求1-9任一項所述製作方法獲得。
【文檔編號】H01L33/62GK104485401SQ201410788063
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月17日 優先權日:2014年12月17日
【發明者】吳飛翔, 李慶, 晏平, 陳立人, 蔡睿彥 申請人:聚燦光電科技(蘇州)有限公司