[发明专利]一种微尺寸LED芯片结构及其制备方法和剥离方法

说明书

本发明提供了一种微尺寸LED芯片结构，包括衬底和间隔设置在衬底上的多个微尺寸芯片结构；每个所述微尺寸芯片结构均包括外延片结构、支撑转移层、P电极和N电极。本发明又提供了一种制备所述的微尺寸LED芯片结构的制备方法，包括步骤S1、制备外延片结构；步骤S2、制备支撑转移层；步骤S3、制备N电极和P电极。本发明还提供了一种剥离所述微尺寸LED芯片结构的剥离方法，包括步骤W1、形成切割缝隙；步骤W2、定向腐蚀；步骤W3、衬底剥离。本发明能够实现多个微尺寸芯片的批量转移，大大的降低了剥离转移时间和转移成本，显著的提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及半导体LED技术领域，具体涉及一种微尺寸LED芯片结构及其制备方法和剥离方法。

背景技术

在半导体显示方面，微尺寸LED芯片结构(下文简称Micro-LED)作为一种新型器件，因具有亮度高、对比度好、分辨率强、功耗低和使用寿命长等优势备受市场关注。

然而，现有的生产Micro-LED的工艺的技术难点在于产品尺寸小，若按照常规单科转移的方式转移Micro-LED，则需要很长的剥离转移时间和高额的转移成本，难以实现商业应用。

发明内容

本发明第一目的在于提供一种微尺寸LED芯片结构，具体技术方案如下：

一种微尺寸LED芯片结构，包括衬底和间隔设置在衬底上的多个微尺寸芯片结构；每个所述微尺寸芯片结构均包括外延片结构、支撑转移层、P电极和N电极；

所述外延片结构包括由下至上依次设置在衬底上的缓冲层、N型半导体层、多量子阱层、P型半导体层和透明导电层；

所述支撑转移层设置在外延片结构上；在所述支撑转移层上开设与外延片结构中透明导电层连接的第一通孔，所述P电极设置在支撑转移层上，且通过第一通孔与透明导电层连接；在所述支撑转移层上开设与外延片结构中N型半导体层连接的第二通孔；所述N电极设置在支撑转移层上，且通过第二通孔与N型半导体层连接；

所述支撑转移层为绝缘倾斜层，其相对于衬底的倾斜角度为70°-85°。

在部分实施方案中，所述支撑转移层为氧化硅层或氮化硅层。

在部分实施方案中，所述支撑转移层的厚度为800-1200nm。

在部分实施方案中，所述衬底包括硅衬底或蓝宝石衬底；所述缓冲层包括氮化铝层；所述透明导电层包括氧化铟锡层、氧化铟锌层和镍金合金层中的至少一层；所述透明导电层的厚度为30-235nm。

在部分实施方案中，所述P电极和N电极的厚度均为1.5-5.0μm；所述P电极和N电极均为合金电极，二者选用的合金材质均包括镉、铝、钛、镍、铂、金和锡中的至少两种。

本发明第二目的在于提供一种微尺寸LED芯片结构的制备方法，具体技术方案如下：

一种制备所述的微尺寸LED芯片结构的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1、制备外延片结构

在衬底上依次生长缓冲层、N型半导体层、多量子阱层、P型半导体层和透明导电层，形成所述外延片结构；

步骤S2、制备支撑转移层

步骤S2.1、采用光刻胶均匀旋涂在所述外延片结构上，形成胶层，其中，胶层厚度为9.5-12μm；

步骤S2.2、对胶层曝光，形成曝光图形，其中，曝光能量为250-350mj/cm²，曝光间隙为18-24μm；

步骤S2.3、采用显影液对胶层显影处理，去除曝光图形处的胶层，其中，显影时间为170-200s；