[发明专利]一种发光二极管芯片的制作方法、衬底及发光二极管芯片

说明书

本发明公开了一种发光二极管芯片的制作方法、衬底及发光二极管芯片，属于半导体技术领域。方法包括：提供一衬底，衬底上设有多个呈阵列排列的凸起部，各个凸起部之间设有介质，介质的高度低于凸起部的高度；在各个凸起部上形成低温缓冲层；在各个低温缓冲层上横向生长，形成半导体层，位于各个低温缓冲层之间的半导体层与介质间隔设置形成相互连通的空腔；生长N型半导体层、有源层、P型半导体层；开设凹槽；设置N型电极和P型电极；将N型电极和P型电极固定在基板上；将衬底放入蚀刻液中，使蚀刻液通过空腔蚀刻各个凸起部上的低温缓冲层和各个低温缓冲层上的半导体层，分离衬底形成发光二极管芯片。本发明可提高芯片良率。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种发光二极管芯片的制作方法、衬底及发光二极管芯片。

背景技术

发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)是利用半导体的PN结电致发光原理制成的一种半导体发光器件。氮化镓基LED器件具有光电转换效率高、热导率好、抗辐射、物理化学性质稳定等优点，在显示屏、照明和背光源领域的应用已经逐渐普及。

微型发光二极管(英文简称：Micro LED)是指在一个芯片上集成高密度的微米级LED阵列，如同LED显示屏一样，每个像素可以定址和单独驱动点亮。Micro LED是新一代的显示技术，与现有的微显示技术(英文：Micro display)相比，具有自发光、光学系统简单、色彩饱和度和对比度高、兼顾低功耗和快速反应等优势，综合了薄膜晶体管液晶显示器(英文：thin film transistor-liquid crystal display，简称：TFT-LCD)和LED两大技术特点，可应用在柔性显示器、透明显示器上。

Micro LED的制作方法通常包括：在衬底上依次层叠缓冲层、N型半导体层、有源层、P型半导体层；在P型半导体层上开设延伸至N型半导体层的凹槽，在凹槽内的N型半导体层上形成延伸至衬底的隔离槽；在凹槽内的N型半导体层上设置N型电极，同时在P型半导体层上形成P型电极；将P型电极和N型电极固定在基板上；采用激光剥离技术去除衬底。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

激光剥离技术会产生热效应和应力，对LED造成不可避免的损伤。而且Micro LED的尺寸为微米级，损伤造成的影响将更加显著，导致产品良率太低，无法进行工业生产。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的制作方法、衬底及发光二极管芯片。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的制作方法，所述制作方法包括：

提供一衬底，所述衬底上设有多个呈阵列排列的凸起部，各个所述凸起部之间设有用于抑制外延生长的介质，所述介质的高度低于所述凸起部的高度；

在各个所述凸起部上形成低温缓冲层；

在各个所述低温缓冲层上横向生长，形成铺设在各个所述低温缓冲层以及各个所述低温缓冲层之间的二维平面状的半导体层，位于各个所述低温缓冲层之间的半导体层与所述介质间隔设置形成相互连通的空腔；

在所述半导体层上依次生长N型半导体层、有源层、P型半导体层；

在所述P型半导体层上开设延伸至所述N型半导体层的凹槽；

在所述凹槽内的N型半导体层上设置N型电极，同时在所述P型半导体层上设置P型电极；

将所述N型电极和所述P型电极固定在基板上；

将所述衬底放入蚀刻液中，使所述蚀刻液通过所述空腔蚀刻各个所述凸起部上的低温缓冲层和各个所述低温缓冲层上的半导体层，分离衬底形成发光二极管芯片。