[發明專利]LED芯片結構的制備方法及制得的LED芯片結構

有效

• 申請號: 202110491560.1
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113299802B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 劉召軍;劉時彪;莫煒靜;邱成峰
• 申請（專利權）人: 深圳市思坦科技有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/46;G03F7/00
• 代理公司: 深圳中細軟知識產權代理有限公司 44528
• 代理人: 田麗麗

本發明公開了一種LED芯片結構的制備方法及制得的LED芯片結構，制備方法包括以下過程：提供模板，模板包括基底和形成于基底上的多個柱狀結構；提供外延片，在外延片上形成第一光刻膠層，用模板壓印第一光刻膠層，使模板的柱狀結構在第一光刻膠層內壓印出孔結構，得到圖案化的第一光刻膠層；以圖案化的第一光刻膠層為掩模，在孔結構內沉積第一填充物，去除圖案化的第一光刻膠層，在外延片上形成多個柱結構；在相鄰第一填充物的柱結構的空隙內沉積第二填充物，形成填充結構；在柱結構和填充結構的頂面形成第二金屬層。本發明能夠避免曝光和顯影帶來的尺寸限制，提高不同批次的產品的一致性，且模板反復使用，降低生產成本。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，更具體地，涉及一種LED芯片結構的制備方法及制得的LED芯片結構。

背景技術

現有技術中，通過在AlGaInP材料外延片的出光側構建ODR(Omni DirectionalReflector，即全方位反射鏡)結構來提高其外量子效率，參考圖1，ODR結構包括形成于AlGaInP材料外延片的出光側的由多個柱結構形成的介質層和形成于介質層出光側的金屬層，金屬層填充于柱結構之間的空隙，金屬層與外延片相連接，介質層具有低折射率，金屬層具有高折射率，光線在介質層與金屬層的界面處被反射，以此來增強對光線的反射率，從而提高芯片的外量子效率。

但是，現有ODR結構通常是應用在尺寸較大的LED芯片結構中，制作ODR的過程包括以下步驟：首先，沉積介質層，然后，在介質層上旋涂光刻膠層，曝光，顯影，圖案化光刻膠層，以圖案化的光刻膠層為掩模刻蝕介質層形成孔結構，最后，沉積形成金屬層。隨著芯片尺寸進入到MiniLED(200μm～50μm)甚至MicroLED(＜50μm)范圍內，芯片尺寸的微縮化導致現有的ODR制備工藝已無法滿足要求，一是制備工藝要求逐漸逼近儀器設備(如曝光機)的性能極限，在儀器設備性能提升之前，需要另辟蹊徑，探尋降低工藝難度的方法；二是面臨著光刻時套刻困難、顯影后圖案均一性無法保證的的問題，同時，光刻的效果極易受操作者手法、操作熟練程度的影響，無法保證制備的ODR形貌性能的一致性，從而導致不同批次樣品的光電色性能發生波動。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種LED芯片結構的制備方法及制得的LED芯片結構，采用模板壓印的方法，避免了曝光及顯影帶來的尺寸限制，本發明的方法更適合制備具有ODR結構的MiniLED/MicroLED芯片結構。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種LED芯片結構的制備方法，包括以下過程：

提供模板，所述模板包括基底和形成于所述基底上的多個柱狀結構；

提供外延片，在所述外延片上形成第一光刻膠層，用所述模板壓印所述第一光刻膠層，使所述模板的所述柱狀結構在所述第一光刻膠層內壓印出孔結構，使所述孔結構深至所述外延片，得到圖案化的第一光刻膠層；

以所述圖案化的第一光刻膠層為掩模，在所述孔結構內沉積第一填充物，去除所述圖案化的第一光刻膠層，在所述外延片上形成多個柱結構；

在多個所述柱結構的空隙內沉積第二填充物，形成填充結構，所述柱結構和所述填充結構分別形成介質層和第一金屬層，所述第一填充物和所述第二填充物相應的分別為所述介質層的材料和所述第一金屬層的材料；以及

在所述柱結構和所述填充結構的頂面形成第二金屬層。

本發明還提供了一種由上述制備方法制得的LED芯片結構。

實施本發明實施例，將具有如下有益效果：