CN112968099B - 一种氧化铝图形化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种氧化铝图形化方法以及LED芯片，形成图形化的氧化铝层时，先在外延片上设置遮挡层，然后对遮挡层进行图形化处理，得到顶横截面大于底横截面的遮挡结构。由于遮挡结构可以作为屏障将外延片对应区域隐藏起来，这样在形成氧化铝层的过程中，外延片的该区域就会因为遮挡结构的遮挡而不会被氧化铝层覆盖，而其他区域因为没有被遮挡结构遮挡，会被氧化铝层覆盖。随后除去遮挡结构，就可以使得没有被氧化铝层覆盖的外延片暴露出来，进而得到图形化的氧化铝层。不需要对氧化铝层进行刻蚀就可以得到图形化的氧化铝层，避免了氧化铝图形化过程中对外延片的损伤，有利于生产出品质优秀的LED芯片。

Description

一种氧化铝图形化方法

技术领域

本发明涉及发光二极管(Light Emitting Diode，LED)领域，尤其涉及一种氧化铝图形化方法。

背景技术

制备LED芯片时，出于钝化等目的，需要在外延片上形成图形化的氧化铝(Al₂O₃)层。在相关技术中，通常是先在外延片上形成包覆外延片的氧化铝层，然后再根据需要对氧化铝层进行蚀刻，直至氧化铝层的部分区域被蚀刻掉，外露出外延片，从而得到图形化的氧化铝层。本来通常情况下会采用磷酸在高温下对氧化铝进行蚀刻，但因为衬底的材质也是氧化铝，所以如果采用湿法蚀刻，就会损伤衬底。而采用干法蚀刻氧化铝层的时候，不仅蚀刻效率低，影响LED芯片的生产效率，而且蚀刻过程也容易损伤外延片，从而降低LED芯片的品质。

因此，如何实现氧化铝层的图形化亟需解决的问题。

发明内容

鉴于上述相关技术的不足，本申请的目的在于提供一种氧化铝图形化方法，旨在解决相关技术中对氧化铝进行图形化处理效率不高，容易损伤外延片的问题。

一种氧化铝图形化方法，包括：

在外延片上设置遮挡层；

对遮挡层进行图形化处理至外延片上氧化铝的目标设置区暴露，得到遗留遮挡层；遗留遮挡层中包括顶横截面大于底横截面的遮挡结构，底横截面与顶横截面分别为遮挡结构距离外延片最近与最远的两个横截面；

形成覆盖目标设置区的氧化铝层；

去除遗留遮挡层。

上述氧化铝图形化方法，先通过在外延片上设置遮挡层，然后对遮挡层进行图形化处理，得到顶横截面大于底横截面的遮挡结构。由于遮挡结构的底横截面与外延片接触，因此，遮挡结构可以将外延片对应区域隐藏起来，这样在形成氧化铝层的过程中，该区域就会因为底横截面的遮挡而不会被氧化铝层覆盖，而其他区域因为没有被遮挡结构遮挡，会被氧化铝层覆盖。在后续过程中，除去遮挡结构后，就可以使得没有被氧化铝层覆盖的外延片暴露出来，进而得到图形化的氧化铝层。本申请实施例中所提供的氧化铝图形化方法，不需要对氧化铝层进行刻蚀就可以得到图形化的氧化铝层，避免了氧化铝图形化过程中对外延片的损伤，有利于生产出品质优秀的LED芯片。

可选地，去除遗留遮挡层包括：

采用粘附层粘附遮挡结构的顶横截面；

向粘附层施加远离外延片方向的拉力，直至遮挡结构断裂；

去除断裂后遗留在外延片上的残余遮挡结构。

上述氧化铝图形化方法，在去除遗留遮挡层时，可以采用粘附层粘附遮挡结构的顶横截面，由于遮挡结构的顶横截面大于底横截面，也即遮挡结构靠近粘附层的一侧更粗，而靠近外延片的一侧比较细。因此当粘附层与遮挡结构顶横截面间形成可靠结合后，粘附层与遮挡结构顶横截面结合处可承受的临界拉力，大于遮挡结构上下两部分可承受的临界拉力，也大于外延片与遮挡结构底横截面结合处可承受的临界拉力。所以，在这种情况下，如果向粘附层施加远离外延片方向的拉力，则遮挡结构将会直接脱离外延片，或者断裂。故，在形成遮挡结构时，通过将遮挡结构限定为顶横截面大于底横截面，也即上粗下细的形态，从而使得遮挡结构可以直接采用物理撕拉的方式去除，简单方便，且不会对外延片与目标设置区中的氧化铝造成影响，提升了氧化铝层的品质。

可选地，去除断裂后遗留在外延片上的残余遮挡结构包括：

对遗留在外延片上的残余遮挡结构进行研磨抛光处理，直至残余遮挡结构去除。

上述氧化铝图形化方法通过对撕拉后遗留在外延片上的残余遮挡结构进行研磨抛光处理，从而得到基本平整的图形化氧化铝层，提升了图形化氧化铝层的品质。

可选地，采用粘附层粘附遮挡结构的顶横截面包括：

采用蓝膜粘附遮挡结构的顶横截面。

可选地，形成覆盖目标设置区的氧化铝层包括：

采用原子层淀积ALD工艺在遗留遮挡层以及目标设置区上形成氧化铝层。

上述氧化铝图形化方法中，通过ALD工艺在遗留遮挡层上形成氧化铝层，而ALD工艺可以将氧化铝以单原子膜形式一层一层的镀在外延片以及遗留遮挡层表面，这样得到的氧化铝质地均匀，各处的一致性好，而且，ALD工艺制备的氧化铝层具有高致密性，绝缘效果极佳，可以大幅提高半导体器件的绝缘性。

可选地，形成覆盖目标设置区的氧化铝层包括：

形成覆盖目标设置区，且厚度与遮挡结构的厚度的比值小于1:20的氧化铝层。

上述氧化铝图形化方法中，形成的氧化铝层的厚度与遮挡结构的厚度之比小于1:20，在保证氧化铝层绝缘性要求的情况下，可以降低撕断遮挡结构的难度，提升生产效率。

可选地，遮挡层能与目标反应溶液进行反应而溶解；对遮挡层进行图形化处理至外延片上氧化铝的目标设置区暴露包括：

在遮挡层上设置反应阻挡图案层，反应阻挡图案层中包括镂空区域和遗留区域，遗留区域的位置与目标外露区对应，且遗留区域的面积大于目标外露区的面积，目标外露区为外延片上无需氧化铝层覆盖的区域；

将设置有遮挡层和反应阻挡图案层的外延片置于目标反应溶液中；目标反应溶液对外延片及反应阻挡图案层无影响。

可选地，遮挡层包括负光阻材料形成的光阻层；遗留遮挡层为遗留光阻层；对遮挡层进行图形化处理至外延片上氧化铝的目标设置区暴露包括：

在光阻层上覆盖遮光图案层，遮光图案层中镂空区域的位置与目标外露区对应，镂空区域的面积大于目标外露区的面积，目标外露区为外延片上无需氧化铝层覆盖的区域；

对光阻层进行曝光处理；

对光阻层进行显影处理得到遗留光阻层。

上述氧化铝图形化方法中利用负光阻形成遮挡层，通过对负光阻遮光层的曝光显影，可以使得遮挡层形成比较容易受外力断裂的弱化结构，例如形成剖面形状近似于“T”字型的遮挡结构，不仅工艺成熟简单，而且“T”字型的遮挡结构在去除时更容易。

基于同样的发明构思，本申请还提供一种LED芯片，包括：

外延片，

以及包覆外延片的氧化铝层，氧化铝层采用上述任一项中氧化铝图形化方法形成。

上述LED芯片，其中的氧化铝层通过前述氧化铝图形化方法形成，在形成过程中不会对外延片造成损害，有利于保障LED芯片的品质与可靠性。

可选地，氧化铝层的厚度介于

间。

附图说明

图1为本发明一个可选实施例中提供的氧化铝图形化方法的一种流程图；

图2为本发明一个可选实施例中提供的对遮挡层进行图形化处理的一种流程图；

图3为本发明一个可选实施例中提供的对光阻层进行图形化处理的一种流程图；

图4为本发明一个可选实施例中提供的去除遗留遮光层的一种流程图；

图5为本发明另一个可选实施例中提供的氧化铝图形化方法的一种流程图；

图6为图5中形成图形化氧化铝层的一种状态变化示意图；

图7为本发明另一个可选实施例中提供的遮挡结构的一张剖面示意图；

图8为本发明另一个可选实施例中提供的LED芯片的一种结构示意图。

附图标记说明：

60-衬底；61-外延片；62-光阻层；63-遮光图案层；631-镂空区域；632-遗留区域；64-遮挡结构；640-残余遮挡结构；65-氧化铝层；66-粘附层；70-遮挡结构；701-横向部分；702-纵向部分；80-LED芯片；81-外延片；82-氧化铝层；83-电极。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

由于相关技术中在外延片上形成图形化氧化铝层时，基本都是先在外延片上形成氧化铝层，然后采用干法蚀刻对氧化铝层进行蚀刻，从而得到图形化的氧化铝层。但这个过程中的蚀刻操作难度大，效率极低，而且蚀刻过程也容易损坏外延片，从而影响所制得的LED芯片的质量。

基于此，本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的方案，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。

一种可选的实施例：

本实施例中先提供一种氧化铝图形化方法，请参见图1示出的流程图：

S102：在外延片上设置遮挡层。

外延片又称外延层，其中包括P型半导体层、N型半导体层以及有源层。可以理解的是，外延片中也还可以包括电子阻挡层、缓冲层等，这里对外延片的层结构不做具体限定。

所谓遮挡层是用于在外延片上形成遮挡结构的层结构，形成的遮挡结构能够作为屏障，将其与外延片接触的区域遮挡隐藏起来，这样可以保证后续形成氧化铝层的时候，氧化铝覆盖外延片的该区域。

在本实施例的一些示例当中，遮挡层可以通过CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)和PVD(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)、EV(Evaporate，蒸镀)、溅射等几种方式中的任意一种设置在外延片上。一些示例当中，可以采用PECVFD(等离子增强化学气相淀积)工艺在外延片上设置遮挡层。在本实施例的另外一些示例当中，可以直接将遮挡材料制成遮挡胶，然后旋涂在外延片上，形成遮挡层。例如，在本实施例的一种示例当中，遮挡层的材质为光阻胶，所以，可以通过将光阻胶旋涂在外延片上形成光阻层，利用光阻层作为遮挡层。在本实施例的另外一些示例当中，遮挡层可以为金属层或者是光阻材质以外的其他非金属胶层。

通常情况下，最终形成的图形化氧化铝层会包覆外延片的侧面与顶面，而氧化铝层需要图案化的区域基本集中在外延面的顶面，外延片的侧面可以直接被氧化铝层形成全包裹，因此，在设置氧化铝层的时候，不需要在外延片的侧面预留目标外露区，自然在设置遮挡结构时，也就不需要在外延片的侧面形成遮挡结构，所以，在本实施例的一些示例当中，外延片的侧面可以不用设置遮挡层，即遮挡层仅分布于外延片的顶面。

S104：对遮挡层进行图形化处理至外延片上氧化铝的目标设置区暴露，得到遗留遮挡层。

形成遮挡层后，可以对遮挡层进行图形化处理，从而使得遮挡层的一些区域镂空，暴露出外延片。可以理解的是，外延片上从遮挡层中暴露出来的区域，就是后续会被氧化铝层覆盖的区域。而没能从遮挡层中暴露出来的区域，在后续过程中，将不会被覆上氧化铝层。可以理解的是，对氧化铝层进行图案化使一些区域的外延层外露，同时保留另一些区域氧化铝层，这是因为LED芯片制备时需要在外延层特定的区域实现一定的功能，例如为了设置与外延片中P型半导体层连接的P电极，与外延片中N型半导体层连接的N电极，那么就需要将设置P电极与N电极的位置从氧化铝层中外露出来。所以，外延片表面的区域可以分为氧化铝层的目标设置区，以及不需要设置氧化铝层的目标外露区。

对应地，在对遮挡层进行图案化处理的时候，需要将外延片上氧化铝层的目标设置区外露出来，而外延片目标外露区上的遮挡层则须继续保留，以便将该区域的外延片隐藏在遗留遮挡层下，避免被氧化铝层覆盖到。

在本实施例的一些示例当中，遮挡层可以与目标反应溶液进行化学反应从而溶解，所以，可以采用目标反应溶液对遮挡层进行图形化处理。应当理解的是，由于在采用目标反应溶液对遮挡层进行腐蚀时，外延片很大可能也会接触到目标反应溶液，因此，为了避免目标反应溶液对外延层造成损伤，本实施例中所用的目标反应溶液对外延片没有影响。

在将设置有遮挡层的外延片置于目标反应溶液中时，目标反应溶液会对遮挡层外露的区域进行同步腐蚀，为了将外延片目标外露区上的遮挡层保留下来，在本实施例的一些示例中，将设置有遮挡层的外延片置于目标反应溶液中以前，可以先在遮挡层上设置反应阻挡图案层。顾名思义，反应阻挡图案层就是为了阻止遮挡层与目标反应溶液反应的图案层，应当理解的是，反应阻挡图案层本身也不应该不能同目标反应溶液发生反应，或者即便反应阻挡图案层能与目标反应溶液发生反应，但二者间的反应速度也远远比不上目标反应溶液与遮挡层间的反应速度。请参见图2示出的对遮挡层进行图形化处理的一种流程图：

S202：在遮挡层上设置反应阻挡图案层。

反应阻挡图案层中包括镂空区域与遗留区域，其中镂空区域能够将下面的遮挡层暴露出来，而遗留区域则与其下方的遮挡层紧密贴合。为了让反应后遗留下来的遮挡结构的位置正好处于目标外露区所在的位置上，在本实施例的一些示例中，反应阻挡图案层中的遗留区域的位置与目标外露区对应。而且，为了保证形成的遮挡结构顶横截面(顶横截面即遮挡结构距离外延片最远的一个横截面)大于底横截面(底横截面即遮挡结构距离外延片最近的一个横截面)，会将遗留区域的面积设置得大于目标外露区的面积。在本实施例的一些示例当中，遗留区域的面积会远大于目标外露区的面积，这样才能保证后续形成的遮挡结构有足够多的面积与粘附层粘接。

S204：将设置有遮挡层和反应阻挡图案层的外延片置于目标反应溶液中。

在遮挡层上设置反应阻挡图案层后，就可以将带有遮挡层和反应阻挡图案层的外延片直接置于目标反应溶液中，让遮挡层与目标反应溶液进行反应。可以理解的是，通过控制反应时间，可以实现对遗留遮挡层体积(或者说遮挡结构厚度)的控制。为了便于后续除去遮挡结构，尤其是采用撕拉方式除去遮挡结构的方案当中，为了让遮挡结构更易断裂，进而从外延层上脱离，在本实施例的一些示例当中，可以将遮挡结构中间部分和下半部分处理地越细越好，只要保证遮挡结构不会塌陷到外延层上即可。

在本实施例的另外一些示例当中，遮挡层是由光阻材料形成的光阻层，并且，该光阻层是由负光阻材料形成的。负光阻，又称负向光阻，其照到光的部分不会溶于光阻显影液，而没有照到光的部分则会溶于光阻显影液。下面对结合图3示出的流程图对图形化处理光阻层的过程进行阐述：

S302：在光阻层上覆盖遮光图案层。

由于负光阻材料是接受光照的区域不会溶于光阻显影液，因此，如果要保留外延片上目标外露区中的光阻层，则应当要使目标外露区中的光阻层接受光照；对应地，为了让目标设置区中的光阻层能够溶于光阻显影液，则需要避免对目标设置区中的光阻层进行曝光处理。所以，在本实施例中，对光阻层进行曝光处理前，需要在光阻层上设置遮光图案层，遮光图案层和反应阻挡图案层类似，也包括镂空区域与遗留区域。不过，和反应阻挡图案层不一样的是，为了让目标外露区中的光阻层保留下来，就需要让目标外露区中的光阻层接受曝光，因此，遮光图案层中的镂空区域的位置应当对应目标外露区。并且，为了保证所形成的遮挡结构的顶横截面大于底横截面，所以，遮光图案层中镂空区域的面积会大于目标外露区的面积。在本实施例的一些示例当中，遮光图案层中镂空区域的面积远大于目标外露区的面积，这样后续形成的遮挡结构将有足够多的面积与粘附层粘接。

S304：对光阻层进行曝光处理。

在设置好遮光图案层之后，可以对光阻层进行曝光处理，通常情况下，光线方向垂直于遮光图案层照射到遮光图案层和外露于遮光图案层的遮挡层上。当然，在本实施例的一些示例当中，光线也可以略微倾斜射向光阻层。

S306：对光阻层进行显影处理得到遗留光阻层。

对光阻层进行曝光处理后，再对光阻层进行显影处理，显影处理时，可以将带有光阻层、遮光图案层的外延片置于光阻显影液当中，让光阻显影液与未接受光照的光阻层进行反应。

光阻层与光阻显影液反应后，将得到遗留光阻层，遗留光阻层中包括遮挡结构。在本实施例中，通过控制曝光时间、曝光量以及显影时间中的任意一者，都可以实现对遗留光阻层体积(或者说遮挡结构厚度)的控制。为了便于后续除去遮挡结构，尤其是采用撕拉方式除去遮挡结构的方案当中，为了让遮挡结构更易断裂，进而从外延片上脱离，所以在本实施例的一些示例当中，可以将遮挡结构中间部分和下半部分处理地越细越好，只要保证遮挡结构不会塌陷到外延片上即可。

S106：形成覆盖目标设置区的氧化铝层。

对遮挡层进行图形化处理得到遗留遮挡层后，可以在遗留遮挡层上形成氧化铝层。可以理解的是，氧化铝层应该覆盖外延片上的目标设置区，也即覆盖外延片上所有暴露出来的表面区域。通常情况下，氧化铝也会覆盖在遗留遮挡层的表面上。甚至，在本实施例的一些示例当中，形成的氧化铝层会不仅会完全覆盖目标设置区，也会对遗留遮挡层外露的所有表面形成全包裹。

在本实施例的一些示例当中，形成氧化铝层的工艺包括但不限于PVD、CVD、蒸镀、溅射等几种中的任意一种。例如，在本实施例的一种示例当中，可以采用ALD工艺形成氧化铝层。ALD工艺是一种可以将物质以单原子膜形式一层一层的镀在基底表面的方法。原子层沉积与普通的化学沉积虽然有相似之处，但在原子层沉积过程中，新一层原子膜的化学反应是直接与之前一层相关联的，这种方式使每次反应只沉积一层原子。

可以理解的是，本实施例中采用ALD工艺形成的氧化铝层，在同等厚度下具有更好的绝缘性能，可以以更小的厚度达到绝缘性要求，也即采用ALD工艺形成氧化铝层时，形成的氧化铝层不需要太厚。在本实施例的一些示例当中，氧化铝层的厚度与遮挡结构的厚度比小于1:20。在本实施例的一些示例当中，氧化铝层的厚度与遮挡结构的厚度比为1:21、在本实施例的另外一些示例当中，氧化铝层与遮挡结构的厚度比为1:30，当然，本领域技术人员可以理解的是，氧化铝层与遮挡结构的厚度比值也可以取其他值。

在本实施例的一些示例当中，所形成的氧化铝层的厚度介于

之间，例如，可以为

或者

也可以为

在本实施例的一种示例当中，氧化铝层的厚度为

S108：去除遗留遮挡层。

形成氧化铝层之后，可以去除遗留遮挡层，从而使得原本隐藏在遗留遮挡层下的外延片表面暴露出来。在本实施例的一些示例当中，可采用激光切割的方式去除遗留遮挡层。在另外一些示例当中，可采用研磨的方式去除遗留遮挡层。应当理解的是，如果氧化铝层未对遗留遮挡层形成全包裹，还可以采用对氧化铝、外延片无影响，但可以和遮挡层发生反应的溶液腐蚀去除遗留遮挡层。

考虑到本实施例中遗留遮挡层中的遮挡结构具有顶横截面大于底横截面的特点，所以，在本实施例的一些示例当中，可以利用该特点，采用“撕拉”的方式去除遗留遮光层，请参见图4示出的流程图：

S402：采用粘附层粘附遮挡结构的顶横截面。

在本实施例中，粘附层的至少一个表面上设置有粘接胶层，可以控制粘附层采用设有粘接胶层的一面接近遮挡结构，从而粘附在遮挡结构的顶横截面上。

在本实施例的一些示例当中，选用的粘附层可以是蓝膜，当然，可以理解的是，除了蓝膜以外，也还可以采用其他具有较强粘附能力的粘附层来去除遮挡结构。

S404：向粘附层施加远离外延片方向的拉力，直至遮挡结构断裂。

确定粘附层与遮挡结构的顶横截面形成可靠的粘黏后，可以向粘附层施加远离外延片方向的拉力。由于遮挡结构的顶横截面大于底横截面，也即遮挡结构靠近粘附层的一侧比靠近外延片的一侧更粗，因此当粘附层与遮挡结构顶横截面间形成可靠结合后，粘附层与遮挡结构顶横截面结合处可承受的临界拉力，大于遮挡结构上下两部分可承受的临界拉力，也大于外延片与遮挡结构底横截面结合处可承受的临界拉力。故，持续向粘附层施加远离外延片方向的拉力时，遮挡结构将会直接脱离外延片，或者断裂，从而使得遮挡结构被以物理撕拉的方式去除，这避免了化学腐蚀去除、激光切割去除、研磨去除等方式中容易对外延片与目标设置区中的氧化铝造成影响的问题。

值得注意的是，施加的拉力朝着远离外延片的方向，但这并不意味着该拉力只能是垂直于遮挡结构的顶横截面，而是只要该拉力在垂直于顶横截面的方向上存在一定的分力即可。而且根据通常经验，在撕拉过程中，当施加的拉力与需要撕裂的面之间存在一定的倾斜角度时，撕裂会更容易发生。

S406：去除断裂后遗留在外延片上的残余遮挡结构。

通过撕拉去除遮挡结构时，在一些情境中遮挡结构会直接与外延片分离，但在另外一些情境下，遮挡结构可能会拦腰断裂，从而使得遮挡结构的一部分依旧残留在外延片上，所以，在本实施例的一些示例当中，撕掉粘附层之后，还需要进一步去除留在外延片上的残余遮挡结构。例如，在本实施例的一些示例当中，可以采用研磨抛光的方式去除残余遮挡结构，例如，在一种示例当中，采用了CMP(Chemical Mechanical Polishing，化学机械抛光)方式来去除残余遮挡结构。当然，在本实施例的其他一些示例当中，还可以采用其他抛光方式，或者除抛光以外的其他方式去除残余遮挡结构，例如，可以采用激光切割掉残余遮挡结构。

可以理解的是，通过前述氧化铝图形化方法在外延片上形成图形化的氧化铝层之后，可以基于该带有图形化氧化铝层的外延片制备出LED芯片，例如，在外延片目标外露区上设置与P型半导体层连接的P电极、设置与N型半导体层连接的N电极。本实施例中所提供的LED芯片可包括但不限于Micro-LED(微LED)、mini-LED(迷你LED)或者是OLED(OrganicLight-Emitting Diode，有机发光二极管)等。

本实施例提供的氧化铝图形化方法，通过在外延片上设置遮挡层，然后按照氧化铝层在外延片上需要镂空的区域，去除部分遮挡层，并让遗留遮挡层在设置氧化铝层的过程中作为目标外露区的屏障，避免氧化铝层直接覆盖在外延片的目标外露区上。这样，当氧化铝层设置完成后，通过去除遗留遮挡层就可以使得外延片的目标外露区外露出来，从而得到图形化的氧化铝层。由于该氧化铝图形化方案中并不需要对已经设置在外延片上的氧化铝层进行蚀刻，所以避免了蚀刻过程对外延片的损伤，也避免了基于蚀刻氧化铝层实现图形化的方案中效率低下的问题，提升了LED芯片的品质与生产效率。

另一种可选地实施例：

为了使本领域技术人员对前述实施例中所提供氧化铝图形化方法，及基于该氧化铝图形化方法所制备的LED芯片的优点与细节更清楚，本实施例将结合示例继续对该氧化铝图形化方案进行阐述，请参见图5示出的氧化铝图形化方法的流程图，以及图6中示出的形成图形化氧化铝层的过程状态变化示意图：

S502：将外延片置于衬底上。

请结合图6(a)中示出的一种状态示意图，在本实施例中，外延片61中至少包括N型半导体层、P型半导体层以及介于二者之间的有源层。在通常情况下，N型半导体层相对于P型半导体层更靠近衬底。在本实施例的一些示例当中，衬底60可以为蓝宝石基板。

S504：利用负光阻胶在外延片远离衬底的表面设置光阻层。

本实施例中，遮挡层采用负光阻材料形成，例如，在本实施例中，将负光阻材料制成负光阻胶，然后采用旋涂的方式设置在外延片61远离衬底的表面上，也即外延片61的上表面上，从而形成光阻层62，请参见图6(b)。可以理解的是，在外延片61上表面设置负光阻胶的方式除了旋涂以外，也还可以为其他任意能够将负光阻胶以较为均匀地设置在外延片61上表面的方式。

S506：在光阻层上设置遮光图案层，遮光图案层中镂空区域的位置与目标外露区对应。

为了在对光阻层62进行曝光显影之后形成遗留遮挡层，在本实施例中，会在光阻层62上设置遮光图案层63，遮光图案层63包括镂空区域631与遗留区域632。其中镂空区域631的位置对应外延片的目标外露区，并且，为了保证所形成的遮挡结构的顶横截面大于底横截面，所以，遮光图案层63中镂空区域631的面积也应当大于目标外露区的面积，请结合图6(c)。

通常情况下，一个外延片61上不只一个目标外露区，所以，遮光图案层63中也不只有一个镂空区域631。

可以理解的是，遮挡结构顶横截面的大小决定了该遮挡结构后续过程中与粘附层接触面的大小，其在一定程度上决定了遮挡结构与粘附层间的结合可承受的临界拉力的大小，所以，为了避免撕拉粘附层的过程中粘附层与遮挡结构顶横截面的结合先于遮挡结构自身上下部分的结合被破坏，或者是粘附层与遮挡结构顶横截面的结合先于遮挡结构底横截面与外延片61间的结合被破坏，可以将遮挡结构的顶横截面保留地越大越好。而遮挡结构顶横截面的规格与遮光图案层63中镂空区域的规格基本一致，所以，在本实施例的一些示例当中，所以，遮光图案层63中镂空区域631的面积远大于目标外露区的面积。

S508：对光阻层进行曝光处理。

请参见图6(d)，在遮光图案层63设置完成后，可以对光阻层62进行曝光处理，通过对曝光处理的时间进行控制，可以对遗留遮挡层中遮挡结构的厚度进行控制。

S510：对光阻层进行显影处理。

对光阻层进行曝光处理后，可将带有光阻层62、遮光图案层63的外延片61置于光阻显影液当中，让光阻显影液与未接受光照的光阻层进行反应，去除目标设置区中的光阻层，并让接受了曝光的目标外露区中的光阻层保留下来，形成遮挡结构64，如图6(e)所示，在本实施例中，由于是对负光阻材料形成的光阻层62进行曝光显影处理，所以最终形成的遮挡结构64的纵剖面呈“T”字型，请进一步结合图7示出的遮挡结构的一种纵向剖面图，遮挡结构70包括“一”字型的横向部分701与“I”字型的纵向部分702。当然，本领域技术人员可以理解的是，形成的遮挡结构的纵剖面并不一定是严格的“T”型，例如，遮挡结构中纵向部分702各处并不一定是粗细均匀的，或者横向部分701各处并不一定是厚薄均匀的。

在本实施例中，为了便于后续过程中能够简单不费力地去除遮挡结构64，可以尽量让保留下来的遮挡结构64足够细足够薄，只要遮挡结构64的纵向部分能够支撑起横向部分，不至于让整个遮挡结构64倒塌在外延片61上即可。

S512：采用ALD工艺在遗留遮挡层以及目标设置区上形成氧化铝层。

对光阻层62进行曝光、显影处理，外露出外延片61上的目标设置区后，可以在目标设置区上形成氧化铝层65。当然，通常情况下，在设置氧化铝层65的时候，不可避免的会有一些氧化铝附着在遗留遮挡层上，不过，由于后续遗留遮挡层会被去除，所以，即便氧化铝层65对遗留遮挡层形成全包裹也是没有关系的。在本实施例的一些示例当中，可以采用ALD工艺形成氧化铝层65，ALD工艺本身的性质决定了采用该工艺所形成的氧化铝层65相较于其他工艺所形成的氧化铝层而言，具有更优良的绝缘性。而且，采用ALD工艺所形成的氧化铝层65不仅会以均匀的厚度覆盖外延层61上的目标设置区，而且也会对各遮挡结构64的外表面形成全包裹，如图6(f)所示。

由于采用ALD工艺所形成的氧化铝层65具有良好的绝缘性能，因此，采用ALD工艺形成氧化铝层65时，就不需要将氧化铝层65设置得太厚。而且考虑到氧化铝层65太厚也不方便后续除去遗留遮挡层的过程，因此，在本实施例的一些示例当中，氧化铝层65的厚度与遮挡结构64的厚度比小于1:20。在本实施例的一种示例当中，所形成的氧化铝层65的厚度为

当然本领域的技术人员可以理解的是，氧化铝层65的厚度也可以为其他值，例如

等。

S514：采用粘附层粘附各遮挡结构的顶横截面。

在本实施例的一些示例中，采用蓝膜作为粘附层66，可控制蓝膜接近遮挡结构64的顶横截面，然后粘附在遮挡结构64的顶横截面上，如图6(g)所示。

S516：对粘附层施加远离外延片方向的拉力直至各遮挡结构断裂。

确定粘附层66与遮挡结构64的顶横截面形成可靠的粘黏后，可以向粘附层66施加远离外延片61方向的拉力。在一些示例当中，施加的拉力垂直于顶横截面，在本实施例的另外一些示例当中，拉力的方向与顶横截面之间有一定的倾斜角度。

由于遮挡结构64的顶横截面大于底横截面，因此当粘附层66与遮挡结构64顶横截面间形成可靠结合后，粘附层66与遮挡结构64顶横截面结合处可承受的临界拉力，大于遮挡结构64上下两部分可承受的临界拉力，也大于外延片61与遮挡结构64底横截面结合处可承受的临界拉力。所以，持续向粘附层66施加远离外延片61方向的拉力时，遮挡结构64将会直接脱离外延片61，或者遮挡结构64本身会断裂，请参见图6(h)。

S518：采用CMP方式去除残余遮挡结构。

通常情况下，至少会有部分遮挡结构64拦腰断裂，断裂之后会有残余的遮挡结构遗留640在外延片上，因此，撕掉粘附层66之后，还需要进一步去除残留在外延片61上的残余遮挡结构640。在本实施例的一些示例当中，可以采用CMP方式去除残余遮挡结构640，从而得到表面相对平整的半导体器件，如图6(i)。

通过该氧化铝图形化方法，摒弃相关技术中对已经设置在外延片61上的氧化铝层进行蚀刻的过程，因此避免了蚀刻过程对外延片61的损伤，也避免了基于蚀刻实现氧化铝层图形化的方案中效率低下的问题。

本实施例还提供一种LED芯片，请参见图8所示，LED芯片80包括外延片81以及包覆该外延片的氧化铝层82，当然，毫无疑义的是，该LED芯片80中还包括电极83，电极83分为P电极与N电极，其中P电极与外延片81中的P型半导体层连接，而N电极与外延片81中的N型半导体层连接。氧化铝层82的厚度介于

间，例如氧化铝层82的厚度为

等。

由于该LED芯片80制备过程中，不需要通过蚀刻技术完成氧化铝层的图形化，所以，避免了蚀刻过程对外延片81的损伤，保障了LED芯片80的可靠性与品质。同时，也因为不需要对氧化铝层进行蚀刻，所以提升了氧化铝层图形化的效率，所以，提升了LED芯片80的生产速度。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种氧化铝图形化方法，其特征在于，包括：

在外延片上设置遮挡层；

对所述遮挡层进行图形化处理至所述外延片上氧化铝的目标设置区暴露，得到遗留遮挡层；所述遗留遮挡层中包括顶横截面大于底横截面的遮挡结构，所述底横截面与所述顶横截面分别为所述遮挡结构距离所述外延片最近与最远的两个横截面，所述顶横截面被配置为粘接到粘附层上，以在所述粘附层受到远离所述外延片方向的拉力时，随着所述粘附层脱离所述外延片；

形成覆盖所述目标设置区的氧化铝层；

去除所述遗留遮挡层。

2.如权利要求1所述的氧化铝图形化方法，其特征在于，所述去除所述遗留遮挡层包括：

采用粘附层粘附所述遮挡结构的顶横截面；

向所述粘附层施加远离所述外延片方向的拉力，直至所述遮挡结构断裂；

去除断裂后遗留在所述外延片上的残余遮挡结构。

3.如权利要求2所述的氧化铝图形化方法，其特征在于，所述去除断裂后遗留在所述外延片上的残余遮挡结构包括：

对遗留在所述外延片上的残余遮挡结构进行研磨抛光处理，直至所述残余遮挡结构去除。

4.如权利要求2所述的氧化铝图形化方法，其特征在于，所述采用粘附层粘附所述遮挡结构的顶横截面包括：

采用蓝膜粘附所述遮挡结构的顶横截面。

5.如权利要求1所述的氧化铝图形化方法，其特征在于，所述形成覆盖所述目标设置区的氧化铝层包括：

采用原子层淀积ALD工艺在所述遗留遮挡层以及所述目标设置区上形成氧化铝层。

6.如权利要求1所述的氧化铝图形化方法，其特征在于，所述形成覆盖所述目标设置区的氧化铝层包括：

形成覆盖所述目标设置区，且厚度与所述遮挡结构的厚度的比值小于1:20的氧化铝层。

7.如权利要求1-6任一项所述的氧化铝图形化方法，其特征在于，所述遮挡层能与目标反应溶液进行反应而溶解；所述对所述遮挡层进行图形化处理至所述外延片上氧化铝的目标设置区暴露包括：

在所述遮挡层上设置反应阻挡图案层，所述反应阻挡图案层中包括镂空区域和遗留区域，所述遗留区域的位置与目标外露区对应，且所述遗留区域的面积大于所述目标外露区的面积，所述目标外露区为所述外延片上无需氧化铝层覆盖的区域；

将设置有遮挡层和反应阻挡图案层的所述外延片置于所述目标反应溶液中；所述目标反应溶液对所述外延片及所述反应阻挡图案层无影响。

8.如权利要求1-6任一项所述的氧化铝图形化方法，其特征在于，所述遮挡层包括负光阻材料形成的光阻层；所述遗留遮挡层为遗留光阻层；所述对所述遮挡层进行图形化处理至所述外延片上氧化铝的目标设置区暴露包括：

在所述光阻层上覆盖遮光图案层，所述遮光图案层中镂空区域的位置与目标外露区对应，所述镂空区域的面积大于所述目标外露区的面积，所述目标外露区为所述外延片上无需氧化铝层覆盖的区域；

对所述光阻层进行曝光处理；

对所述光阻层进行显影处理得到遗留光阻层。

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