【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体器件，具体涉及一种垂直rgb三基色micro led芯片及其制备方法。
技术介绍
1、micro led微显示技术，具有自发光特性，每一点像素都能单独驱动发光，优点包括高亮度、低功耗、体积小、超高分辨率与色彩饱和度等。相较于同为自发光显示的oled技术，micro led不仅效率较高、寿命较长，材料不易受到环境影响而相对稳定，也能避免产生残影现象。
2、传统的micro显示，需要对三基色各自的晶圆进行衬底剥离和激光巨量转移，才能组成三基色显示芯片，对设备精度要求很高，同时也极大地增加了成本。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种垂直rgb三基色micro led芯片及其制备方法，旨在解决现有技术中对三基色晶圆进行衬底剥离与激光巨量转移，对设备要求高，导致芯片整体成本较高的问题。
2、本专利技术的第一方面在于提供一种垂直rgb三基色micro led芯片的制备方法，所述制备方法包括：
3、提供一目标晶圆，所述目标晶圆包括衬底以及间隔设于所述衬底上的第一外延层、第二外延层与第三外延层；
4、在所述目标晶圆的第一外延层、第二外延层与第三外延层上制作钝化层，使所述钝化层将第一外延层、第二外延层与第三外延层覆盖；
5、对所述钝化层进行光刻，分别暴露出第一外延层、第二外延层与第三外延层，得到正电极连接孔，并在所述正电极连接孔内制作与第一外延层、第二外延层与第三外延层连接的正电极；>
6、在所述正电极的表面，通过键合介质将临时基板固定在电极面，并去除所述衬底；
7、在第一外延层、第二外延层与第三外延层远离所述临时基板的一侧表面镀膜反射层；
8、通过光刻与干法腐蚀，使反射层、第一外延层与第二外延层底部的缓冲层贯穿，以及外延层的至少部分去除，使反射层贯穿与第三外延层中外延层的至少部分去除，得到各个外延层对应的反射层通孔；
9、在反射层通孔内进行光刻与干法腐蚀，使第一外延层、第二外延层中的n型半导体层露出，以及使第三外延层中的n型半导体层露出，得到各个外延层对应的负电极连接孔；
10、在负电极连接孔内，制作与n型半导体层接触的第一负电极；
11、通过光刻与镀膜，制作出连接各个第一负电极的共阴式第二负电极；
12、将第二负电极与电路基板的共阴区域进行对位键合，达到负极电性连接，通过激光巨转设备照射正电极一侧，使临时基板脱离，得到rgb三基色micro led芯片。
13、根据上述技术方案的一方面，第一外延层、第二外延层与第三外延层分别为蓝光外延层、绿光外延层与红光外延层。
14、根据上述技术方案的一方面，第一外延层与第二外延层中正电极的结构与材料均相同，第三外延层中正电极的结构与材料相异，但厚度相等；
15、其中，第一外延层与第二外延层中的正电极从下至上依次为欧姆接触层、电极反射层、包裹层与连接层，第三外延层中的正电极从下至上依次为附着层、欧姆层、包覆层与连接层。
16、根据上述技术方案的一方面，第一外延层、第二外延层与第三外延层中正电极的厚度均为30nm-1000nm。
17、根据上述技术方案的一方面，在所述正电极的表面，通过键合介质将临时基板固定在电极面，并去除所述衬底的步骤，包括：
18、在第一外延层、第二外延层与第三外延层中的正电极表面，通过键合介质将一预设的临时基板固定在正电极表面；
19、采用湿法腐蚀去除所述衬底，腐蚀溶液为1:9的nh4oh：h2o2混合液，腐蚀时间为20min-60min；
20、其中，所述临时基板采用透明材料制成，所述键合介质采用uv感光材料制成。
21、根据上述技术方案的一方面，在第一外延层、第二外延层与第三外延层远离所述临时基板的一侧表面镀膜反射层的步骤中，所述反射层为sio2/ti2o5材料交替层叠的dbr结构，并在440nm-470nm波长区间、520nm-550nm波长区间与610nm-630nm波长区间的反射率均大于97%。
22、根据上述技术方案的一方面，通过光刻与干法腐蚀，使反射层、第一外延层与第二外延层底部的缓冲层贯穿，以及外延层的至少部分去除，使反射层贯穿与第三外延层中外延层的至少部分去除，得到各个外延层对应的反射层通孔的步骤，包括：
23、通过首次进行光刻与干法腐蚀，去除第一外延层与第二外延层对应位置的反射层与缓冲层，以及第一外延层与第二外延层的至少部分，得到第一外延层与第二外延层分别对应的反射层通孔；
24、通过再次进行光刻与干法腐蚀，去除第三外延层对应位置的反射层，以及第三外延层的至少部分，得到第三外延层对应的反射层通孔；
25、所述步骤还包括：
26、在首次或再次进行光刻与干法腐蚀的过程中，去除所述目标晶圆之上相邻rgb单元之间的反射层与钝化层，使反射层与钝化层在相邻rgb单元之间断开。
27、根据上述技术方案的一方面，在反射层通孔内进行光刻与干法腐蚀，使第一外延层、第二外延层中的n型半导体层露出，以及使第三外延层中的n型半导体层露出，得到各个外延层对应的负电极连接孔的步骤，包括：
28、通过首次进行光刻与干法腐蚀，在第一外延层与第二外延层对应位置的反射层通孔内去除至少部分n型半导体层以露出，得到第一外延层与第二外延层对应的负电极连接孔；
29、通过再次进行光刻与干法腐蚀，在第三外延层对应位置的反射层通孔内去除至少部分n型半导体层以露出，得到第三外延层对应的负电极连接孔。
30、根据上述技术方案的一方面，第一负电极在所述负电极连接孔内与每个外延层的n型半导体层接触，第二负电极共阴连接至每个rgb单元中的所有第一负电极，并且远离所述第一负电极的一侧表面保持齐平。
31、本专利技术的第二方面在于提供一种垂直rgb三基色micro led芯片，由上述技术方案当中所述的制备方法制备得到。
32、与现有技术相比，采用本专利技术所示的垂直rgb三基色micro led芯片及其制备方法，有益效果在于：
33、通过提供一目标晶圆，该目标晶圆包括衬底及间隔设于衬底之上的第一外延层、第二外延层与第三外延层，然后分别基于第一外延层、第二外延层与第三外延层进行芯片制作，在第一外延层、第二外延层与第三外延层上制作出与p型半导体层连接的正电极，与第一外延层、第二外延层与第三外延层中n型半导体层单独连接的第一负电极，以及制作出与多个第一负电极共阴式连接的第二负电极，最后采用激光巨转设备进行转移，使其与预设的电路基板进行对位，实现键合固定，得到垂直rgb三基色micro led芯片，则本专利技术通过采用以上工艺进行垂直rgb三基色micro led芯片制作，能够使该芯片的巨量转移过程简单化，避免依赖于高精尖设备，降低了芯片的整体制作成本。
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1.一种垂直RGB三基色Micro LED芯片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的垂直RGB三基色Micro LED芯片的制备方法，其特征在于，第一外延层、第二外延层与第三外延层分别为蓝光外延层、绿光外延层与红光外延层。
3.根据权利要求2所述的垂直RGB三基色Micro LED芯片的制备方法，其特征在于，第一外延层与第二外延层中正电极的结构与材料均相同，第三外延层中正电极的结构与材料相异，但厚度相等；
4.根据权利要求3所述的垂直RGB三基色Micro LED芯片的制备方法，其特征在于，第一外延层、第二外延层与第三外延层中正电极的厚度均为30nm-1000nm。
5.根据权利要求1所述的垂直RGB三基色Micro LED芯片的制备方法，其特征在于，在所述正电极的表面，通过键合介质将临时基板固定在电极面，并去除所述衬底的步骤，包括：
6.根据权利要求1所述的垂直RGB三基色Micro LED芯片的制备方法，其特征在于，在第一外延层、第二外延层与第三外延层远离所述临时基板的一侧表面镀膜反射层
7.根据权利要求1所述的垂直RGB三基色Micro LED芯片的制备方法，其特征在于，通过光刻与干法腐蚀，使反射层、第一外延层与第二外延层底部的缓冲层贯穿，以及外延层的至少部分去除，使反射层贯穿与第三外延层中外延层的至少部分去除，得到各个外延层对应的反射层通孔的步骤，包括：
8.根据权利要求7所述的垂直RGB三基色Micro LED芯片的制备方法，其特征在于，在反射层通孔内进行光刻与干法腐蚀，使第一外延层、第二外延层中的N型半导体层露出，以及使第三外延层中的N型半导体层露出，得到各个外延层对应的负电极连接孔的步骤，包括：
9.根据权利要求8所述的垂直RGB三基色Micro LED芯片的制备方法，其特征在于，第一负电极在所述负电极连接孔内与每个外延层的N型半导体层接触，第二负电极共阴连接至每个RGB单元中的所有第一负电极，并且远离所述第一负电极的一侧表面保持齐平。
10.一种垂直RGB三基色Micro LED芯片，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种垂直rgb三基色micro led芯片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的垂直rgb三基色micro led芯片的制备方法，其特征在于，第一外延层、第二外延层与第三外延层分别为蓝光外延层、绿光外延层与红光外延层。
3.根据权利要求2所述的垂直rgb三基色micro led芯片的制备方法，其特征在于，第一外延层与第二外延层中正电极的结构与材料均相同，第三外延层中正电极的结构与材料相异，但厚度相等；
4.根据权利要求3所述的垂直rgb三基色micro led芯片的制备方法，其特征在于，第一外延层、第二外延层与第三外延层中正电极的厚度均为30nm-1000nm。
5.根据权利要求1所述的垂直rgb三基色micro led芯片的制备方法，其特征在于，在所述正电极的表面，通过键合介质将临时基板固定在电极面，并去除所述衬底的步骤，包括：
6.根据权利要求1所述的垂直rgb三基色micro led芯片的制备方法，其特征在于，在第一外延层、第二外延层与第三外延层远离所述临时基板的一侧表面镀膜反射层的步骤中，所述反射层为sio2/ti2o5材料交替层叠的dbr结...
【专利技术属性】
技术研发人员：张星星，汪恒青，胡加辉，金从龙，
申请(专利权)人：江西兆驰半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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