CN107591393A - 一种led面板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED面板及其制作方法，属于半导体技术领域。制作方法包括：在衬底上形成若干相互独立的芯片半成品，各个芯片半成品包括依次层叠的氮化铝缓冲层、N型氮化镓层、发光层和P型氮化镓层，相邻两个芯片半成品之间设有延伸至衬底的隔离槽；通过隔离槽湿法腐蚀芯片半成品，并在芯片半成品从倒圆台变成倒圆锥与衬底分离之前停止；在P型氮化镓层上形成P型电极；将各个P型电极分别固定在设有若干通孔的基板上，各个芯片半成品之间的基板上设有通孔；通过通孔湿法腐蚀芯片半成品，并在芯片半成品与衬底分离时停止；在各个芯片半成品上设置从N型氮化镓层延伸至基板的绝缘层；在绝缘层上设置N型电极连接线。本发明提高了产品良率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种LED面板及其制作方法。
背景技术
发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)是一种可以把电能转化成光能的半导体二极管，具有体积小、亮度高和能耗小的特点，被广泛地应用在显示屏、背光源和照明领域。LED的核心组件是芯片，若干芯片整齐排列在基板上形成LED面板。
现有LED面板的制作方法包括：在衬底上依次形成缓冲层、N型半导体层、发光层和P型半导体层；在P型半导体层上开设延伸至N型半导体层的凹槽，在凹槽内的N型半导体层上形成延伸至衬底的隔离槽；在凹槽内的N型半导体层上形成N型电极，在P型半导体层上形成P型电极；将P型电极和N型电极键合到基板上；采用激光剥离技术去除蓝宝石衬底，形成LED面板。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
微型发光二极管(英文简称：Micro LED)芯片是大小达到微米级的LED芯片，如果按照现有LED面板的制作方法处理Micro LED芯片，在采用激光剥离技术去除蓝宝石衬底时容易造成破片和发光层损伤，产品良率太低，无法进行工业生产。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种LED面板及其制作方法。所述技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供了一种LED面板的制作方法，所述制作方法包括：
在衬底上形成若干相互独立的芯片半成品，各个所述芯片半成品包括依次层叠在所述衬底上的氮化铝缓冲层、N型氮化镓层、发光层和P型氮化镓层，相邻两个所述芯片半成品之间设有从所述P型氮化镓层延伸至所述衬底的隔离槽；
通过所述隔离槽湿法腐蚀所述芯片半成品，并在所述芯片半成品从倒圆台变成倒圆锥与所述衬底分离之前停止，所述芯片半成品中氮化铝缓冲层的腐蚀速率最快；
在各个所述芯片半成品的P型氮化镓层上形成P型电极；
将各个所述芯片半成品的P型电极分别固定在设有若干通孔的基板上，各个所述通孔的延伸方向与所述芯片半成品的层叠方向平行，各个所述芯片半成品之间的基板上设有所述通孔；
通过所述通孔湿法腐蚀所述芯片半成品，并在所述芯片半成品与所述衬底分离时停止，所述芯片半成品中氮化铝缓冲层的腐蚀速率最快；
在各个所述芯片半成品上设置从所述N型氮化镓层延伸至所述基板的绝缘层；
在所述绝缘层上设置N型电极连接线，所述N型电极连接线的两端分别与所述N型氮化镓层和所述基板连接。
可选地，所述在衬底上形成若干相互独立的芯片半成品，各个所述芯片半成品包括依次层叠在所述衬底上的氮化铝缓冲层、N型氮化镓层、发光层和P型氮化镓层，相邻两个所述芯片半成品之间设有从所述P型氮化镓层延伸至所述衬底的隔离槽，包括：
采用金属有机化合物化学气相沉淀技术在衬底上依次生长氮化铝缓冲层、N型氮化镓层、发光层、P型氮化镓层；
采用物理气相沉积技术在所述P型氮化镓层上形成二氧化硅层；
采用光刻技术在所述二氧化硅层上形成第一图形的光刻胶；
湿法腐蚀所述二氧化硅层；
干法刻蚀所述P型氮化镓层、所述发光层和所述N型氮化镓层，形成所述隔离槽；
去除所述第一图形的光刻胶。
可选地，所述通过所述隔离槽湿法腐蚀所述芯片半成品，并在所述芯片半成品从倒圆台变成倒圆锥与所述衬底分离之前停止，所述芯片半成品中氮化铝缓冲层的腐蚀速率最快，包括：
将所述芯片半成品浸泡在腐蚀溶液中，所述腐蚀溶液至少对所述隔离槽内的芯片半成品进行腐蚀，所述腐蚀溶液为磷酸溶液、硫酸溶液、或者磷酸和硫酸的混合溶液；
在所述芯片半成品从倒圆台变成倒圆锥与所述衬底分离之前，将所述芯片半成品从所述腐蚀溶液中取出；
去除所述二氧化硅层。
优选地，所述腐蚀溶液的温度为200℃～250℃。
优选地，所述二氧化硅层的厚度为100nm～5000nm。
可选地，所述P型电极包括金属反射层。
优选地，所述金属反射层的材料采用银、铝、金或者铂。
可选地，所述将各个所述芯片半成品的P型电极分别固定在设有若干通孔的基板上，各个所述通孔的延伸方向与所述芯片半成品的层叠方向平行，各个所述芯片半成品之间的基板上设有所述通孔，包括：
在基板上开设若干通孔，所述若干通孔呈阵列分布，各个所述通孔的截面的面积大于所述P型电极固定在所述基板上的表面的面积，相邻两个所述通孔的截面的间距小于或等于相邻两个所述P型电极固定在所述基板上的表面的间距；
采用金属键合技术将各个所述芯片半成品的P型电极分别固定在所述基板上，各个所述芯片半成品的层叠方向与所述通孔的延伸方向平行。
可选地，所述通过所述通孔湿法腐蚀所述芯片半成品，并在所述芯片半成品与所述衬底分离时停止，所述芯片半成品中氮化铝缓冲层的腐蚀速率最快，包括：
通过所述通孔在各个所述芯片半成品之间注入腐蚀溶液，所述腐蚀溶液至少对所述芯片半成品的氮化铝缓冲层进行腐蚀，所述腐蚀溶液为氢氧化钾溶液或者氢氧化钠溶液；
在所述芯片半成品与所述衬底分离时，将所述芯片半成品从所述腐蚀溶液中取出。
另一方面，本发明实施例提供了一种LED面板，所述LED面板包括基板和若干芯片，各个所述芯片包括N型氮化镓层、发光层、P型氮化镓层、P型电极、N型电极连接线和绝缘层，所述芯片中的P型电极、P型氮化镓层、发光层、N型氮化镓层依次层叠在所述基板上形成圆台，所述绝缘层设置在所述圆台上且从所述N型氮化镓层延伸至所述基板，所述N型电极连接线设置在所述绝缘层上且两端分别与所述N型氮化镓层和所述基板连接，所述基板上设有若干通孔，各个所述通孔的延伸方向与所述芯片的层叠方向平行，各个所述芯片之间的基板上设有所述通孔。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过在衬底上形成的相邻两个芯片半成品之间设置从P型氮化镓层延伸至衬底的隔离槽，并利用隔离槽湿法腐蚀芯片半成品，由于芯片半成品中最先层叠在衬底上的氮化铝缓冲层的腐蚀速率最快，因此芯片半成品被腐蚀成倒圆台，只要再稍微腐蚀一下即可与衬底分离，此时先在各个芯片半成品的P型氮化镓层上形成P型电极并将P型电极固定在设有若干通孔的基板上，并通过通孔湿法腐蚀芯片半成品，从而将芯片半成品与衬底分离，避免采用激光剥离技术去除衬底造成的破片和发光层损伤，大大提高了产品良率，尤其适用于Micro LED的工业生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例一提供的一种LED面板的制作方法的流程图；
图2a-图2h是本发明实施例一提供的制作过程中芯片半成品的结构示意图；
图3a-图3d是本发明实施例一提供的制作过程中LED面板的结构示意图；
图4是本发明实施例二提供的一种LED面板的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
本发明实施例提供了一种LED面板的制作方法，参见图1，该制作方法包括：
步骤101：在衬底上形成若干相互独立的芯片半成品，各个芯片半成品包括依次层叠在衬底上的氮化铝缓冲层、N型氮化镓层、发光层和P型氮化镓层，相邻两个芯片半成品之间设有从P型氮化镓层延伸至衬底的隔离槽。
可选地，芯片半成品与衬底接触的表面上两点之间的最大距离可以为3μm～20μm。
具体地，该步骤101可以包括：
第一步，采用金属有机化合物化学气相沉淀技术(英文：Metal Organic ChemicalVapor Deposition，简称：MOCVD)在衬底上依次生长氮化铝(AlN)缓冲层、N型氮化镓(GaN)层、发光层、P型氮化镓层。
图2a为第一步执行之后芯片半成品的结构示意图。其中，11为衬底，12为氮化铝缓冲层，13为N型氮化镓层，14为发光层，15为P型氮化镓层。如图2a所示，氮化铝缓冲层12、N型氮化镓层13、发光层14、P型氮化镓层15依次层叠在衬底11上。
在具体实现中，可以采用高纯氢气(H2)、或者高纯氮气(N2)、或者高纯H2和高纯N2的混合气体作为载气，高纯氨气(NH3)作为氮源，三甲基镓(TMGa)及三乙基镓(TEGa)作为镓源，三甲基铟(TMIn)作为铟源，三甲基铝(TMAl)作为铝源，硅烷(SiH4)作为N型掺杂剂，二茂镁(CP2Mg)作为P型掺杂剂。反应室压力控制在100～600torr。
具体地，衬底可以为蓝宝石衬底，也可以为硅衬底。发光层可以包括多个铟镓氮层和多个氮化镓层，多个铟镓氮层和多个氮化镓层交替层叠设置。
更具体地，衬底的厚度可以为400微米，氮化铝缓冲层的厚度可以为200纳米，N型氮化镓层、发光层和P型氮化镓层的厚度之和可以为5微米，发光层中铟镓氮层和氮化镓层的层数之和可以为16层。
第二步，采用物理气相沉积技术(英文：Physical Vapor Deposition，简称：PVD)在P型氮化镓层上形成二氧化硅(SiO2)层。
图2b为第二步执行之后芯片半成品的结构示意图。其中，10为二氧化硅层。如图2b所示，二氧化硅层10层叠在P型氮化镓层15上。
可选地，二氧化硅层的厚度可以为100nm～5000nm。若二氧化硅层的厚度小于100nm，则二氧化硅层无法避免下面的P型电极进行湿法腐蚀(详见步骤102)，进而无法形成圆台状的芯片半成品；若二氧化硅层的厚度大于5000nm，则会造成材料的浪费，而且后续还需要单独去除多余的二氧化硅层，增加不必要的步骤，增大生产成本。
第三步，采用光刻技术在二氧化硅层上形成第一图形的光刻胶。
图2c为第三步执行之后芯片半成品的结构示意图。其中，20为第一图形的光刻胶。如图2c所示，第一图形的光刻胶20设置在除隔离槽所在的位置之外的区域上(详见第五步)。
在实际应用中，可以先在二氧化硅层上铺设一层光刻胶，再在掩膜版的遮挡下对光刻胶进行曝光，最后将曝光后的光刻胶浸泡在显影液中，部分光刻胶溶解在显影液中，留下第一图形的光刻胶。
第四步，湿法腐蚀二氧化硅层。
图2d为第四步执行之后芯片半成品的结构示意图。如图2d所示，第一图形转移到二氧化硅层10上。
第五步，干法刻蚀P型氮化镓层、发光层和N型氮化镓层，形成隔离槽。
图2e为第五步执行之后芯片半成品的结构示意图。其中，30为隔离槽。如图2e所示，隔离槽30从P型氮化镓层15延伸至衬底11，将N型氮化镓层12等划分成若干相互独立的芯片半成品的组成部分。
第六步，去除第一图形的光刻胶。
图2f为第六步执行之后芯片半成品的结构示意图。如图2f所示，第一图形的光刻胶已被去除，留下二氧化硅层20等。
在实际应用中，可以将第一图形的光刻胶浸泡在去胶液中，光刻胶即会溶解在去胶液中。
步骤102：通过隔离槽湿法腐蚀芯片半成品，并在芯片半成品从倒圆台变成倒圆锥体与衬底分离之前停止，芯片半成品中氮化铝缓冲层的腐蚀速率最快。
图2g为步骤102执行之后芯片半成品的结构示意图。如图2g所示，氮化铝缓冲层12、N型氮化镓层13、发光层14、P型氮化镓层15和P型电极16组成的芯片半成品被腐蚀成倒圆台，倒圆台与衬底11之间连接的面积很小，继续腐蚀即可与衬底分离，二氧化硅层20在湿法腐蚀结束之后被完全去除。
具体地，该步骤102可以包括：
将芯片半成品浸泡在腐蚀溶液中，腐蚀溶液至少对隔离槽内的芯片半成品进行腐蚀，腐蚀溶液为磷酸溶液、硫酸溶液、或者磷酸和硫酸的混合溶液；
在芯片半成品从倒圆台变成倒圆锥与衬底分离之前，将芯片半成品从腐蚀溶液中取出；
去除二氧化硅层。
优选地，腐蚀溶液的温度可以为200℃～250℃。若腐蚀溶液的温度低于200℃，则腐蚀速率较慢，生产效率较低；若腐蚀溶液的温度高于250℃，则容易造成过腐蚀，造成芯片半成品与衬底分离。
在实际应用中，在步骤102执行之后，可以将芯片半成品浸泡在氢氟酸中，以将二氧化硅层去除干净。
步骤103：在各个芯片半成品的P型氮化镓层上形成P型电极。
图2h为步骤103执行之后芯片半成品的结构示意图。其中，16为P型电极。如图2h所示，P型电极16设置在每个P型氮化镓层15上。
具体地，步骤103可以包括：
采用光刻技术各个芯片半成品之间的衬底上形成光刻胶；
在光刻胶和各个芯片半成品的P型氮化镓层铺设电极材料；
去除光刻胶和光刻胶上的电极材料，P型氮化镓层上的电极材料形成P型电极。
可选地，P型电极可以包括金属反射层，以改变射向P型电极的光线方向，增加芯片的出光效率。
优选地，金属反射层的材料可以采用银、铝(Al)、金(Au)或者铂(Pt)，反射效果较好。
具体地，金属反射层的厚度可以为1μm～5μm。若金属反射层的厚度小于1μm，则反射效果较差；若金属反射层的厚度大于5μm，则造成材料的浪费。
步骤104：将各个芯片半成品的P型电极分别固定在设有若干通孔的基板上，各个通孔的延伸方向与芯片半成品的层叠方向平行，各个芯片半成品之间的基板上设有通孔。
具体地，通孔的截面上两点之间的最大距离可以为3μm～20μm。
图3a为步骤104执行之后LED面板的结构示意图。其中，11为衬底，12为氮化铝缓冲层，13为N型氮化镓层，14为发光层，15为P型氮化镓层，16为P型电极，21为基板，21a为通孔。如图3a所示，各个P型电极16分别固定在基板21上，各个P型电极16之间的基板21上设有通孔21a，通孔21a的延伸方向与P型电极16等的层叠方向平行。
在本实施例的一种实现方式中，该步骤104可以包括：
在基板上开设若干通孔，若干通孔呈阵列分布，各个通孔的截面的面积大于P型电极固定在基板上的表面的面积，相邻两个通孔的截面的间距小于或等于相邻两个P型电极固定在基板上的表面的间距；
采用金属键合技术将各个芯片半成品的P型电极分别固定在基板上，各个芯片半成品的层叠方向与通孔的延伸方向平行。
在上述实现方式中，利用各个通孔的截面的面积大于P型电极固定在基板上的表面的面积，相邻两个通孔的截面的间距小于或等于相邻两个P型电极固定在基板上的表面的间距，可以确保各个芯片半成品之间的基板上设有通孔。
在本实施例的另一种实现方式中，该步骤104可以包括：
采用光刻技术在基板上形成第二图形的光刻胶，基板形成光刻胶的表面和基板设置P型电极的表面为相反的表面；
去除第二图形的光刻胶之间露出的基板，形成通孔；
去除第二图形的光刻胶。
其中，第二图形的光刻胶覆盖在基板上除通孔所在的位置之外的区域上。
在实际应用中，可以先在基板上铺设一层光刻胶，再对掩膜版的遮挡下对光刻胶进行曝光，最后将曝光后的光刻胶浸泡在显影液中，部分光刻胶溶解在显影液中，留下第二图形的光刻胶。形成通孔时，可以采用干法刻蚀或者湿法腐蚀技术去除第二图形的光刻胶之间露出的基板。至于去除第二图形的光刻胶，可以采用去胶液实现。
在上述实现方式中，可以利用光刻技术指定通孔形成的位置，从而确保各个芯片半成品之间的基板上设有通孔。
在具体实现中，基板上设有驱动电路，以将P型电极接入电源的正极，N型电极连接线(详见步骤107)接入电源的负极。
步骤105：通过通孔湿法腐蚀芯片半成品，并在芯片半成品与衬底分离时停止，芯片半成品中氮化铝缓冲层的腐蚀速率最快。
图3b为步骤105执行之后LED面板的结构示意图。如图3b所示，氮化铝缓冲层12被腐蚀干净，衬底11与芯片半成品分离。
具体地，该步骤105可以包括：
通过通孔在各个芯片半成品之间注入腐蚀溶液，腐蚀溶液至少对芯片半成品的氮化铝缓冲层进行腐蚀，腐蚀溶液为氢氧化钾溶液或者氢氧化钠溶液；
在芯片半成品与衬底分离时，将芯片半成品从腐蚀溶液中取出。
优选地，腐蚀溶液的温度可以为200℃～250℃。若腐蚀溶液的温度低于200℃，则腐蚀速率较慢，生产效率较低；若腐蚀溶液的温度高于250℃，则容易造成过腐蚀。
步骤106：在各个芯片半成品上设置从N型氮化镓层延伸至基板的绝缘层。
图3c为步骤106执行之后LED面板的结构示意图。其中，17为绝缘层。如图3c所示，绝缘层17从N型氮化镓层13，经过发光层14、P型氮化镓层15、P型电极16，到达基板21。
可选地，绝缘层的材料可以采用二氧化硅或者氮化硅，实现成本低。
具体地，该步骤106可以包括：
在芯片半成品和基板上形成第三图形的光刻胶；
在第三图形的光刻胶、以及第三图形的光刻胶中露出的芯片半成品和基板上铺设绝缘材料；
去除第三图形的光刻胶，芯片半成品和基板上的绝缘材料形成绝缘层。
容易知道，绝缘层的形成过程与二氧化硅层类似，在此不再详述。
步骤107：在绝缘层上设置N型电极连接线，N型电极连接线的两端分别与N型氮化镓层和基板连接。
图3d为步骤107执行之后LED面板的结构示意图。其中，18为N型电极连接线。如图3d所示，N型电极连接线18从N型氮化镓层13经过绝缘层17到达基板21。
具体地，N型电极线的材料可以为导电性能良好且能反光的金属，如银。
具体地，该步骤107可以包括：
在芯片半成品、基板和绝缘层上形成第四图形的光刻胶；
在第四图形的光刻胶、以及第四图形的光刻胶中露出的芯片半成品、基板和绝缘层上铺设电极材料；
去除第四图形的光刻胶，芯片半成品、基板和绝缘层上的电极材料形成N型电极连接线。
容易知道，N型电极连接线的形成过程与P型电极类似，在此不再详述。
本发明实施例通过通过在衬底上形成的相邻两个芯片半成品之间设置从P型氮化镓层延伸至衬底的隔离槽，并利用隔离槽湿法腐蚀芯片半成品，由于芯片半成品中最先层叠在衬底上的氮化铝缓冲层的腐蚀速率最快，因此芯片半成品被腐蚀成倒圆台，只要再稍微腐蚀一下即可与衬底分离，此时先在各个芯片半成品的P型氮化镓层上形成P型电极并将P型电极固定在设有若干通孔的基板上，并通过通孔湿法腐蚀芯片半成品，从而将芯片半成品与衬底分离，避免采用激光剥离技术去除衬底造成的破片和发光层损伤，大大提高了产品良率，尤其适用于Micro LED的工业生产。
实施例二
本发明实施例提供了一种LED面板，适用于采用实施例一提供的制作方法制作，参见图4，该LED面板包括基板21和若干芯片，各个芯片包括N型氮化镓层13、发光层14、P型氮化镓层15、P型电极16、绝缘层17和N型电极连接线18，芯片中的P型电极16、P型氮化镓层15、发光层14、N型氮化镓层13、氮化铝缓冲层12依次层叠在基板21上形成圆台，绝缘层17在设置圆台上且从N型氮化镓层13延伸至基板21，N型电极连接线18设置在绝缘层17上且两端分别与N型氮化镓层13和基板21连接，基板21上设有若干通孔21a，各个通孔21a的延伸方向与芯片的层叠方向平行，各个芯片之间的基板21上设有通孔21a。
可选地，芯片与基板接触的表面上两点之间的最大距离可以为3μm～15μm。
具体地，发光层可以包括多个铟镓氮层和多个氮化镓层，多个铟镓氮层和多个氮化镓层交替层叠设置。
更具体地，氮化铝缓冲层的厚度可以为200纳米，N型氮化镓层、发光层和P型氮化镓层的厚度之和可以为5微米，发光层中铟镓氮层和氮化镓层的层数之和可以为16层。
可选地，P型电极可以包括金属反射层，以改变射向P型电极的光线方向，增加芯片的出光效率。
优选地，金属反射层的材料可以采用银、铝(Al)、金(Au)或者铂(Pt)，反射效果较好。
具体地，金属反射层的厚度可以为1μm～5μm。若金属反射层的厚度小于1μm，则反射效果较差；若金属反射层的厚度大于5μm，则造成材料的浪费。
具体地，缘层的材料可以采用二氧化硅或者氮化硅，实现成本低；N型电极线的材料可以为导电性能良好且能反光的金属，如银。
可选地，通孔的截面上两点之间的最大距离可以为3μm～20μm。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种LED面板的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
在衬底上形成若干相互独立的芯片半成品，各个所述芯片半成品包括依次层叠在所述衬底上的氮化铝缓冲层、N型氮化镓层、发光层和P型氮化镓层，相邻两个所述芯片半成品之间设有从所述P型氮化镓层延伸至所述衬底的隔离槽；
通过所述隔离槽湿法腐蚀所述芯片半成品，并在所述芯片半成品从倒圆台变成倒圆锥与所述衬底分离之前停止，所述芯片半成品中氮化铝缓冲层的腐蚀速率最快；
在各个所述芯片半成品的P型氮化镓层上形成P型电极；
将各个所述芯片半成品的P型电极分别固定在设有若干通孔的基板上，各个所述通孔的延伸方向与所述芯片半成品的层叠方向平行，各个所述芯片半成品之间的基板上设有所述通孔；
通过所述通孔湿法腐蚀所述芯片半成品，并在所述芯片半成品与所述衬底分离时停止，所述芯片半成品中氮化铝缓冲层的腐蚀速率最快；
在各个所述芯片半成品上设置从所述N型氮化镓层延伸至所述基板的绝缘层；
在所述绝缘层上设置N型电极连接线，所述N型电极连接线的两端分别与所述N型氮化镓层和所述基板连接。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述在衬底上形成若干相互独立的芯片半成品，各个所述芯片半成品包括依次层叠在所述衬底上的氮化铝缓冲层、N型氮化镓层、发光层和P型氮化镓层，相邻两个所述芯片半成品之间设有从所述P型氮化镓层延伸至所述衬底的隔离槽，包括：
采用金属有机化合物化学气相沉淀技术在衬底上依次生长氮化铝缓冲层、N型氮化镓层、发光层、P型氮化镓层；
采用物理气相沉积技术在所述P型氮化镓层上形成二氧化硅层；
采用光刻技术在所述二氧化硅层上形成第一图形的光刻胶；
湿法腐蚀所述二氧化硅层；
干法刻蚀所述P型氮化镓层、所述发光层和所述N型氮化镓层，形成所述隔离槽；
去除所述第一图形的光刻胶。
3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述通过所述隔离槽湿法腐蚀所述芯片半成品，并在所述芯片半成品从倒圆台变成倒圆锥与所述衬底分离之前停止，所述芯片半成品中氮化铝缓冲层的腐蚀速率最快，包括：
将所述芯片半成品浸泡在腐蚀溶液中，所述腐蚀溶液至少对所述隔离槽内的芯片半成品进行腐蚀，所述腐蚀溶液为磷酸溶液、硫酸溶液、或者磷酸和硫酸的混合溶液；
在所述芯片半成品从倒圆台变成倒圆锥与所述衬底分离之前，将所述芯片半成品从所述腐蚀溶液中取出；
去除所述二氧化硅层。
4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述腐蚀溶液的温度为200℃～250℃。
5.根据权利要求2～4任一项所述的制作方法，其特征在于，所述二氧化硅层的厚度为100nm～5000nm。
6.根据权利要求1～4任一项所述的制作方法，其特征在于，所述P型电极包括金属反射层。
7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述金属反射层的材料采用银、铝、金或者铂。
8.根据权利要求1～4任一项所述的制作方法，其特征在于，所述将各个所述芯片半成品的P型电极分别固定在设有若干通孔的基板上，各个所述通孔的延伸方向与所述芯片半成品的层叠方向平行，各个所述芯片半成品之间的基板上设有所述通孔，包括：
在基板上开设若干通孔，所述若干通孔呈阵列分布，各个所述通孔的截面的面积大于所述P型电极固定在所述基板上的表面的面积，相邻两个所述通孔的截面的间距小于或等于相邻两个所述P型电极固定在所述基板上的表面的间距；
采用金属键合技术将各个所述芯片半成品的P型电极分别固定在所述基板上，各个所述芯片半成品的层叠方向与所述通孔的延伸方向平行。
9.根据权利要求1～4任一项所述的制作方法，其特征在于，所述通过所述通孔湿法腐蚀所述芯片半成品，并在所述芯片半成品与所述衬底分离时停止，所述芯片半成品中氮化铝缓冲层的腐蚀速率最快，包括：
通过所述通孔在各个所述芯片半成品之间注入腐蚀溶液，所述腐蚀溶液至少对所述芯片半成品的氮化铝缓冲层进行腐蚀，所述腐蚀溶液为氢氧化钾溶液或者氢氧化钠溶液；
在所述芯片半成品与所述衬底分离时，将所述芯片半成品从所述腐蚀溶液中取出。
10.一种LED面板，其特征在于，所述LED面板包括基板和若干芯片，各个所述芯片包括N型氮化镓层、发光层、P型氮化镓层、P型电极、N型电极连接线和绝缘层，所述芯片中的P型电极、P型氮化镓层、发光层、N型氮化镓层依次层叠在所述基板上形成圆台，所述绝缘层设置在所述圆台上且从所述N型氮化镓层延伸至所述基板，所述N型电极连接线设置在所述绝缘层上且两端分别与所述N型氮化镓层和所述基板连接，所述基板上设有若干通孔，各个所述通孔的延伸方向与所述芯片的层叠方向平行，各个所述芯片之间的基板上设有所述通孔。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN105742441A (zh) * | 2016-03-01 | 2016-07-06 | 山东浪潮华光光电子股份有限公司 | 具有钝化层粗化结构的GaN基LED芯片及其制备方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108470720A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-08-31 | 广东省半导体产业技术研究院 | 利用湿法腐蚀剥离衬底的方法 |
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