[发明专利]深紫外阵列互联micro-LED及其制备方法

权利要求书

1.一种深紫外阵列互联micro-LED的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

（1）选取半导体LED外延片，选用III 族氮化物半导体材料作为半导体LED外延片，氮化物半导体LED外延片的发光波长为220-280 nm可调，所述半导体LED外延片包括依次相叠置的衬底、成核层、缓冲层、N型掺杂层、多量子阱有源区、电子阻挡层和P型掺杂层，对所述半导体LED外延片进行预处理，使得表面洁净；

（2）根据预先设计的曝光版图相应在P型掺杂层的上表面旋涂光刻胶，经曝光机曝光、显影后，利用等离子体刻蚀制备圆柱形微台面，并使 N型掺杂的 AlGaN层暴露出来，刻蚀后在5%的氢氧化钾水溶液中浸泡并80度水浴加热5分钟以消除N型AlGaN界面的刻蚀损伤；其中所述圆柱形的直径d＜50 um，阵列中圆柱形微台面的圆心间距T为40～60 um；

（3）旋涂负性光刻胶，在N型掺杂 AlGaN 层上曝光出 N 型电极窗口，显影后采用物理气相沉积（PVD）在沉积金属，去除光刻胶后经高温快速热退火形成 N 型欧姆接触合金；所述N 型欧姆接触合金为依次沉积的Ti/Al/Ti/Au，厚度为30nm/150nm/30nm/100 nm，或者Ti/Pt/Ti/Pt/Ti/Pt/Au，厚度为250nm/50nm/250nm/50nm/250nm/50nm/300nm，上述合金均在900～950℃的氮气氛围中进行，时间为 60～120秒；

（4）再次旋涂负性光刻胶，在圆柱形微台面上曝光出 P 型电极窗口，显影后采用物理气相沉积沉积金属，去除光刻胶后经高温快速热退火形成 P型欧姆接触合金；所述P型欧姆接触合金为依次沉积的Ni/Au，厚度为 50nm/100nm或者100nm/200 nm，上述合金在500～590℃的氧气或空气中进行，时间为 90～240秒，获得半成品；

（5）采用等离子体增强化学的气相沉积法在整个半成品表面沉积 SiO₂绝缘层；

（6）再次旋涂正性光刻胶，在 P 型和 N 型欧姆接触合金上曝光出窗口，使用ICP刻蚀或者氢氟酸腐蚀去除P型和型欧姆接触合金上方的 SiO₂绝缘层，获得P型和N型通孔，去除光刻胶；

（7）再次旋涂负性光刻胶，在P型和N型通孔上光刻出PAD区域，使用 PVD沉积P型和N型PAD金属，使得P型和N型PAD通过P型和N型通孔分别与下方的P型和N型欧姆接触联通，去除光刻胶，获得芯片；所述P型和N型PAD金属为依次沉积的Al/Ti/Au/Sn；

（8）使用倒装工艺将上述制备的芯片焊接在基板之上，采用Sn/Au作为键合金属，与所述P型和N型PAD金属的键合方式为热键合。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在所述步骤（4）之后以及在步骤（5）之前，对多个微台面进行切割,在整个微台面的表面旋涂正性光刻胶，作为掩膜，使得相邻微台面之间刻蚀出深凹槽，作为切割道，进行切割分离成单独的微台面单元，每一个单独的微台面单元形成一个芯片单元。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述微台面的长和宽尺寸为1μm～50μm。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：相邻微台面之间的间距为40～60μm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中的惰性气体为氮气。

6.一种应用权利要求1-5任意一项所述的制备方法制成的深紫外阵列互联micro-LED，其特征在于，其包括成核层、缓冲层、N型掺杂层、多量子阱有源区、电子阻挡层、P型掺杂层、N型接触电极、P型接触电极、钝化层、P型焊盘和N型焊盘，所述成核层、缓冲层和N型掺杂层依次相叠置，所述N型掺杂层上分布有多量子阱有源区和N型接触电极，所述电子阻挡层、刻蚀后的P型掺杂层、P型接触电极、钝化层依次叠置在多量子阱有源区上，所述P型焊盘与钝化层相接触，所述N型焊盘与N型接触电极相接触。