[发明专利]一种应力调节微米LED芯片的制造方法

说明书

本发明提供一种应力调节微米LED芯片的制造方法，属于微米LED技术领域，本方法包括：制作带有微纳米尺度应力调节部件的衬底，在带有应力部件的衬底生长微米LED晶圆，制作应力调节微米LED芯片，本发明的一种制造应力调节微米LED芯片的方法，使其通过应力调节部件对PN结区域产生应力，产生极化，产生电流的不均匀分布，提高微米LED的发光效率，同时通过增加绝缘应力调节部件刻蚀区代替微米LED芯片的半导体材料刻蚀区，避免了侧壁损伤带来的表面非辐射辐射效应，提高微米LED芯片的出光效率，同时通过紫外成像设备进行光刻，解决了现有普通光刻不能生产的难题，具有极大的创新性，具有节能环保，结构简单等特点，具有极大的应用市场。

技术领域

本发明涉及制造微米LED的技术，尤其涉及一种应力调节微米LED芯片的制造方法，属于微米LED技术领域。

背景技术

LED芯片的衬底和PN结材料的晶格失配，且普通尺寸的LED芯片面积较大，所以LED芯片的衬底和PN结材料产生很大的应力，此应力会在LED芯片有源区产生很大的极化效应，导致LED芯片电流分布不均匀，而这些都有助于提高LED芯片的出光效率，现有的微米LED技术不够成熟，由于微米LED的尺寸较小，使得微米LED的应力释放明显，微米LED芯片的衬底和PN结材料产生的应力相比较普通LED芯片的应力很小，所以微米LED芯片有源区的极化效应不明显，这使得微米LED芯片的电流非常均匀，而这些都大大降低了微米LED的出光效率。现有的微米LED缺乏一种可以产生应力的微米LED的制造方法。

此外微米LED芯片的表面积体积比相比较普通微米LED芯片要大的多，现有的微米LED经过侧壁刻蚀后带来的损伤比较严重，此损失会因为微米LED芯片的表面积体积比更大而更大，因为表面效应占比会更大，会导致现有微米LED载流子在侧表面带来严重的非辐射复合，严重降低了现有微米LED的出光效率，现有的方法可以通过后期处理来改善，改善效果有限且不能彻底解决这个问题，现有的微米LED芯片缺乏一种根本上解决侧表面损伤带来的低出光效率的制造方法。

现有的应力调节微米LED芯片的应力调节部件和中间的半导体材料在可见光下都是透明的，如何保证光刻的时候能区分应力调节部件和环绕中间的半导体材料是现有的光刻设备不能解决的难题，现有的LED制造方法缺乏一种普通光刻不能分辨应力调节部件和中间的半导体材料加工工艺的制造方法。

针对现有技术的不足，本领域的技术人员发明一种制造应力调节微米LED芯片的方法，来解决微米LED的应力分布均匀和侧壁损伤带来的非辐射复合效应问题，提高微米LED芯片的出光效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于提高微米LED出光效率的应力调节微米LED芯片的方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：所述方法包括以下步骤：

步骤111：制作带有微纳米尺度应力调节部件的衬底；

步骤112：在带有应力部件的衬底生长微米LED晶圆；

步骤113：制作应力调节微米LED芯片。

更进一步的，微纳米尺度应力调节部件面积小于等于50000µm²；微纳米尺度应力调节部件制作流程包括：

步骤1111：在衬底上沉积应力调节材料；

步骤1112：

制作垂直结构应力调节微米LED芯片时，结合光刻和刻蚀工艺将应力调节材料刻蚀成微纳米尺度中空的环状应力调节部件，应力调节材料中空的底部为导电衬底；

制作传统结构应力调节微米LED芯片时，结合光刻和刻蚀工艺将应力调节材料刻蚀成微纳米尺度中空的带有缺口的环状调节部件，应力调节材料中空的底部为导电衬底或非导电衬底。

更进一步的，衬底为导电衬底或不导电衬底；导电衬底为硅衬底或碳化硅衬底，不导电衬底为蓝宝石衬底或氧化镓衬底。