CN104485401A - GaN基倒装LED微显示结构及其制作方法 - Google Patents

GaN基倒装LED微显示结构及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种GaN基倒装LED微显示结构及其制作方法,其中制作方法包括如下步骤:S1.提供GaN基倒装LED外延片,对其中p-GaN层进行ICP刻蚀,形成第一沟槽;S2.ISO刻蚀,对GaN基倒装LED外延片中显示单元进行ICP刻蚀,形成第二沟槽;S3.在n-GaN层上制作N电极;S4.在第二沟槽处沉积绝缘层,并制作相应绝缘层图形;S5.制作反射镜层和保护金属层;S6.制作保护层,并保留第一引脚和第二引脚;S7.对LED芯片进行研磨、减薄。通过本发明的GaN基倒装LED微显示结构可得到可寻址的微显示LED,配合相应驱动电路,其可实现晶圆级的微显示,拓展了GaN基倒装LED应用领域。

Description

GaN基倒装LED微显示结构及其制作方法
技术领域
本发明涉及半导体发光器件技术领域,特别是涉及一种GaN基倒装LED微显示结构、及其制作方法。
背景技术
发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)是一种能发光的半导体电子元件。这种电子元件早在1962年出现,早期只能发出低光度的红光,之后发展出其他单色光的版本,时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线,光度也提高到相当的光度。而用途也由初时作为指示灯、显示板等;随着技术的不断进步,发光二极管已被广泛的应用于显示器、电视机采光装饰和照明。
GaN作为第三代半导体材料代表之一,具有直接带隙、宽禁带、高饱和电子漂移速度、高击穿电场和高热导率等优异性能,在微电子应用方面得到了广泛的关注。
倒装芯片被称为“倒装”是因为相对于传统的金属线键合连接方式与植球后的工艺而言的。传统的通过金属线键合与基板连接的晶片电气面朝上,而倒装晶片的电气面朝下设置。针对GaN基倒装LED芯片而言,现有的GaN基倒装LED芯片往往无法实现晶圆级的微显示,限制了GaN基倒装LED芯片的应用。
因此,针对上述技术问题,有必要提供进一步的解决方案。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种GaN基倒装LED微显示结构及其生长方法,以克服现有的GaN基倒装LED芯片中存在的不足。
为了实现上述目的,本发明实施例提供的技术方案如下:
一种GaN基倒装LED微显示结构的制作方法,其包括如下步骤:
S1.提供GaN基倒装LED外延片,对其中p-GaN层进行ICP刻蚀,形成第一沟槽;
S2.ISO刻蚀,对GaN基倒装LED外延片的n-GaN层进行ICP刻蚀,形成第二沟槽;
S3.在n-GaN层上制作N电极;
S4.在所述第二沟槽处沉积绝缘层,并制作相应绝缘层图形;
S5.在相应区域制作反射镜层和保护金属层;
S6.在所述保护金属层上制作保护层,并保留第一引脚和第二引脚;
S7.对LED芯片进行研磨、减薄。
作为本发明的GaN基倒装LED微显示结构的制作方法的改进,所述步骤S1、S2中,所述ICP刻蚀使用SF6作为刻蚀气体。
作为本发明的GaN基倒装LED微显示结构的制作方法的改进,所述步骤S1、S2中,所述ICP刻蚀过程中使用CH4、CHF3、C4H8中的一种作为钝化气体。
作为本发明的GaN基倒装LED微显示结构的制作方法的改进,所述步骤S3中,利用蒸镀工艺进行N电极沉积,并通过liff-off工艺获得N电极。
作为本发明的GaN基倒装LED微显示结构的制作方法的改进,所述N电极为Cr/Al/Ti或其他结构的电极。
作为本发明的GaN基倒装LED微显示结构的制作方法的改进,所述步骤S4中,通过PCVD法沉积绝缘层,并通过光刻及刻蚀制作相应绝缘层图形。
作为本发明的GaN基倒装LED微显示结构的制作方法的改进,所述光刻及刻蚀制作相应绝缘图像包括如下步骤:在所述沉积的绝缘层上相应涂覆光刻胶,形成需要的图形,烘干光刻胶并曝光,去除光刻胶,得到相应的绝缘层图形。
作为本发明的GaN基倒装LED微显示结构的制作方法的改进,所述步骤S5中,所述反射镜层为Ni/Ag或其他金属反射层;所述保护金属层为Ti/W或其他保护金属。
作为本发明的GaN基倒装LED微显示结构的制作方法的改进,所述步骤S6中,通过磁控溅射法在所述保护金属层上制作保护层。
基于相同的技术构思,本发明还提供一种GaN基倒装LED微显示结构,其根据如上所述制作方法获得。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:通过本发明的GaN基倒装LED微显示结构可得到可寻址的微显示LED,配合相应驱动电路,其可实现晶圆级的微显示,拓展了GaN基倒装LED应用领域。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的GaN基倒装LED微显示结构的制作方法一具体实施方式的制作流程示意图;
图2为本发明的GaN基倒装LED微显示结构平面示意图;
图3为图2中本发明的GaN基倒装LED微显示结构的俯视图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
此外,在不同的实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本发明,不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间具有任何关联性。
如图1所示,本发明公开了一种GaN基倒装LED微显示结构的制作方法,该制作方法具体包括如下步骤:
S1.提供GaN基倒装LED外延片,对其中p-GaN层进行ICP刻蚀,形成第一沟槽。
其中,在对p-GaN层进行ICP刻蚀过程中,ICP刻蚀可在ICP刻蚀机上进行,使用的刻蚀气体可以是SF6,使用的钝化气体可以为CH4、CHF3、C4H8中的一种,该钝化气体可以作为SF6载气。
S2.ISO刻蚀,对GaN基倒装LED外延片中n-GaN层进行ICP刻蚀,形成第二沟槽。
类似地,本步骤中,在进行ICP刻蚀过程中,ICP刻蚀可在ICP刻蚀机上进行,使用的刻蚀气体可以是SF6,使用的钝化气体可以为CH4、CHF3、C4H8中的一种,该钝化气体可以作为SF6载气。刻蚀形成的第二沟槽用于使各显示单元进行绝缘。
所述ISO刻蚀则用于形成若干独立的功能单元。
S3.在n-GaN层上制作N电极。
其中,制作N电机优选利用蒸镀工艺进行N电极沉积,并通过liff-off工艺(剥离工艺)获得N电极。其中,所述N电极为Cr/Al/Ti或其他金属电极。
S4.在所述第二沟槽处沉积绝缘层,并制作相应绝缘层图形。
其中,沉积绝缘层采用PCVD法进行沉积,并进一步通过光刻及刻蚀制作相应绝缘层图形。具体地,所述光刻及刻蚀制作相应绝缘图像包括如下步骤:在所述沉积的绝缘层上相应涂覆光刻胶,形成需要的图形,烘干光刻胶并曝光,去除光刻胶,得到相应的绝缘层图形。本实施方式中,绝缘层可以为SiO2或SiNx等。
S5.在相应区域制作反射镜层和保护金属层。
其中,具体在GaN层上制作反射镜层和保护金属层,所述反射镜层为Ni/Ag或其他结构;所述保护金属层为Ti/W合金或其他金属结构。所述反射镜层和保护金属层根据需要也可采用其他材料。
S6.在所述保护金属层上制作保护层,并保留第一引脚和第二引脚。
其中,所述保护层形成于所述保护金属层上,对保护金属层进行保护。该保护层优选采用磁控溅射法制作而成。
S7.对LED芯片进行研磨、减薄。
基于相同的技术构思,本发明还提供一种GaN基倒装LED微显示结构,其根据如上所述制作方法获得。
如图2、3所示,所述GaN基倒装LED微显示结构包括:衬底10、p-GaN、n-GaN层、N电极20、绝缘层30、反射镜层、保护金属层40、保护层、第一引脚50、第二引脚60。
综上所述,本发明具有以下有益效果:通过本发明的GaN基倒装LED微显示结构可得到可寻址的微显示LED,配合相应驱动电路,其可实现晶圆级的微显示,拓展了GaN基倒装LED应用领域。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种GaN基倒装LED微显示结构的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括如下步骤:
S1.提供GaN基倒装LED外延片,对其中p-GaN层进行ICP刻蚀,形成第一沟槽;
S2.ISO刻蚀,对GaN基倒装LED外延片中n-GaN层进行ICP刻蚀,形成第二沟槽;
S3.在n-GaN层上制作N电极;
S4.在所述第二沟槽处沉积绝缘层,并制作相应绝缘层图形;
S5.在相应区域制作反射镜层和保护金属层;
S6.在所述保护金属层上制作保护层,并保留第一引脚和第二引脚;
S7.对LED芯片进行研磨、减薄。
2.根据权利要求1所述的GaN基倒装LED微显示结构的制作方法,其特征在于,所述步骤S1、S2中,所述ICP刻蚀使用SF6作为刻蚀气体。
3.根据权利要求1或2所述的GaN基倒装LED微显示结构的制作方法,其特征在于,所述步骤S1、S2中,所述ICP刻蚀过程中使用CH4、CHF3、C4H8中的一种作为钝化气体。
4.根据权利要求1所述的GaN基倒装LED微显示结构的制作方法,其特征在于,所述步骤S3中,利用蒸镀工艺进行N电极沉积,并通过liff-off工艺获得N电极。
5.根据权利要求1或4所述的GaN基倒装LED微显示结构的制作方法,其特征在于,所述N电极为Cr、Al、Ti中的一种。
6.根据权利要求1所述的GaN基倒装LED微显示结构的制作方法,其特征在于,所述步骤S4中,通过PCVD法沉积绝缘层,并通过光刻及刻蚀制作相应绝缘层图形。
7.根据权利要求6所述的GaN基倒装LED微显示结构的制作方法,其特征在于,所述光刻及刻蚀制作相应绝缘图像包括如下步骤:在所述沉积的绝缘层上相应涂覆光刻胶,形成需要的图形,烘干光刻胶并曝光,去除光刻胶,得到相应的绝缘层图形。
8.根据权利要求1所述的GaN基倒装LED微显示结构的制作方法,其特征在于,所述步骤S5中,所述反射镜层为Ni或Ag中的一种;所述保护金属层为Ti或W中的一种。
9.根据权利要求1所述的GaN基倒装LED微显示结构的制作方法,其特征在于,所述步骤S6中,通过磁控溅射法在所述保护金属层上制作保护层。
10.一种GaN基倒装LED微显示结构,其特征在于,所述GaN基倒装LED微显示结构根据权利要求1-9任一项所述制作方法获得。
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