[发明专利]高波长一致性的LED芯片用图形化蓝宝石衬底的刻蚀方法

说明书

本发明公开了一种高波长一致性LED芯片用图形化蓝宝石衬底的刻蚀方法，包括将涂有光刻胶并曝光、显影的的晶片放入托盘内进行刻蚀，刻蚀完成后再经过检测，获得蓝宝石衬底图形尺寸的分布情况，再对托盘进行调整，对晶片刻蚀速率慢的区域，在其下方的托盘区域镀一层导热系数比托盘本体导热系数高的金属材料；对晶片刻蚀速率快的区域，在其下方的托盘区域镀一层导热系数比托盘本体导热系数低的金属材料，得到调整后的托盘结构。在调整后的托盘上放置晶片并进行刻蚀，得到刻蚀速率均匀的图形化蓝宝石衬底。本发明能够解决刻蚀机造成的晶片刻蚀图形不一致的问题，可广泛应用于蓝宝石衬底的图形化加工领域。

技术领域

本发明涉及蓝宝石衬底加工技术领域，尤其是涉及一种高波长一致性LED 芯片用图形化蓝宝石衬底的刻蚀方法。

背景技术

目前由于5G时代的到来，因其超高速率、超低延时、超高密度等优势，给超高清显示带来特别的发展机遇。在综合LCD、OLED、Mini/Micro-LED各方面性能时，Mini/Micro-LED在低能耗、高亮度、高分辨率等方面具有显著优势，也被称为终极显示技术，是目前LED行业发展最主要方向。所以行业内很多企业纷纷布局Mini/Micro-LED相关产业，正因如此，使得LED产业链中上游图形化蓝宝石衬底(简称PSS)显得尤其关键。

传统PSS在尺寸上显然无法和Micro-LED芯片尺寸大小匹配，随之而来 PSS尺寸向更微小化迈进，且Micro-LED在芯片转移时数量巨大，对波长一致性要求极高，所以PSS一致性要求是其主要挑战，在其表面刻蚀出纳米级蒙古包图形，但由于刻蚀机本身的缺陷，在刻蚀时晶片内会造成刻蚀速率的差异，这种刻蚀机带来的缺陷，很难通过参数的调整来克服蓝宝石衬底图形化不一致的问题，因此，需要从工艺方法角度着手，来克服蓝宝石衬底图形化差异大的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高波长一致性LED芯片用图形化蓝宝石衬底的刻蚀方法，解决现有蓝宝石衬底刻蚀图形差异性大的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高波长一致性LED芯片用图形化蓝宝石衬底的刻蚀方法，其特征在于包括以下步骤：

S1：在晶片上涂覆一层光刻胶，并曝光、显影形成有胶柱的掩膜；

S2：准备一刻蚀托盘，刻蚀托盘上用于放置晶片的载片台采用一种材料制得，将晶片固定放置在刻蚀托盘上，并送入刻蚀机内对晶片进行刻蚀，在晶片上形成一组图形，从而获得图形化蓝宝石衬底；

S3：对获得的图形化蓝宝石衬底进行检测，获得晶片刻蚀速率的分布情况；

S4：托盘调整，对晶片刻蚀速率慢的区域，在其下方的托盘区域镀一层导热系数比托盘本体导热系数高的金属材料；对晶片刻蚀速率快的区域，在其下方的刻蚀托盘区域镀一层导热系数比托盘本体导热系数低的金属材料；其余位置镀与刻蚀托盘材料一致的金属，使其平整，得到调整后的托盘结构；

S5：在调整后的托盘上放置晶片并进行刻蚀，得到图形一致性的图形化蓝宝石衬底。

为提高晶片装配的精准性，所述步骤S4中托盘的具体结构包括托盘本体及与托盘本体相配合用于压住晶片的上盖，所述托盘本体上间隔设置有一组用于放置晶片的载片台，所述晶片上设置有定位凹口，所述载片台的外圈上设置有与单口晶片相适配的凹口，所述载片台的外围还设置有环形凹槽，所述环形凹槽内设置有可上下浮动的定位凸台，所述定位凸台上设置有与凹口相适配的凸起，晶片的定位凹口卡在定位凸台内实现定位。

进一步的，所述定位凸台包括环状本体和设置在环状本体外壁上的一组支脚，所述支脚包括与环状本体连接的连接杆和设置在连接杆上的限位柱，所述托盘本体上设置有与限位柱相适配的定位孔，所述连接杆与托盘本体间设置有复位弹簧。

为防止晶片在加工过程中移位，所述上盖上设置有一组与载片台相适配的让位孔，所述让位孔的圆周上设置有一组向让位孔中心凸出并压在单口晶片上的压脚。