[发明专利]一种刻蚀方法、LED芯片及其制作方法

说明书

本发明提供了一种刻蚀方法、LED芯片及其制作方法，通过在所述待刻蚀结构的表面依次形成聚合物层、负性光刻胶，通过曝光、显影形成倒梯形台面的掩膜板，即光刻胶的图形呈上宽下窄，再通过敏感源使所述负性光刻胶两侧表面交联实现光刻胶图形反转，使光刻胶的图形呈上窄下宽后，再结合所述待刻蚀结构相对所述刻蚀增强层的刻蚀选择比不小于1的设置，使所述待刻蚀结构的刻蚀区域形成倾斜度较小的预设图形。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种刻蚀方法、LED芯片及其制作方法。

背景技术

随着半导体发光技术的不断发展，LED的应用日新月异，特别是LED在显示技术的发展。同时，由于LED显示屏的高分辨率的需要，LED芯片的间距及芯片的尺寸也越来越小，如Mini-LED等微发光器件。

Mini-LED等微发光器件，其尺寸为微米等级，是新一代LED技术，其承接了小间距LED高效率、高可靠性、高亮度和反应时间快的特性，且较小间距LED，耗电量和成本更低。目前Mini-LED通常采用倒装结构，其深刻蚀沟槽采用正性光刻胶掩膜后，通过ICP刻蚀工艺以实现Mini-LED之间的器件分离。

然而，本发明人在产品试验过程中发现，如图1、图2虚线框内所示，采用光刻胶掩膜深刻蚀形成沟槽时，由于受边缘效应的影响，电磁场在边缘处会产生畸变，降低了整面刻蚀形貌的均匀性。另一方面，ICP刻蚀工艺中，等离子体在气体流场作用下也会使刻蚀角度发生倾斜。如此，造成深刻蚀沟道的尺寸相对mini-LED芯片尺寸过大，影响同尺寸下Mini-LED芯片的有效面积及发光面积。同时，随着LED芯片尺寸缩小，由于正性光刻胶掩膜厚度较厚上表面曝光能量较大，存在衍射严重、高温烘烤后光刻胶形貌变化严重，随之带来了深刻蚀沟道边缘效应明显，刻蚀后图形变形严重、沟道呈现弧形不规则线条，局部区域存在沟槽与电极凹槽搭边的风险，影响LED芯片性能及外观。

有鉴于此，本发明人专门设计了一种刻蚀方法、LED芯片及其制作方法，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种刻蚀方法、LED芯片及其制作方法，以改善LED芯片的深度刻蚀形貌。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种刻蚀方法，包括：

提供待刻蚀结构，所述待刻蚀结构包括半导体材料层；

对所述待刻蚀结构进行刻蚀形成预设图形，所述刻蚀过程包括：

在所述待刻蚀结构的表面形成刻蚀增强层，且所述待刻蚀结构相对所述刻蚀增强层的刻蚀选择比不小于1；

在所述刻蚀增强层表面形成敏感型负性光刻胶，进行曝光、显影形成具有光刻胶图形的掩膜板后，通过敏感源使所述负性光刻胶两侧表面交联实现光刻胶图形反转；

通过刻蚀、去胶工艺，使所述待刻蚀结构的刻蚀区域形成预设图形。

优选地，所述负性光刻胶包括热敏负性光刻胶，所述刻蚀增强层包括聚合物层。

优选地，在所述聚合物层表面旋涂热敏负性光刻胶，进行曝光、显影形成具有光刻胶图形的掩膜板后，还包括：

步骤一、对所述待刻蚀结构背离所述进行负性光刻胶的一侧表面，采用烤板进行反转烘烤通过热传导作用于光刻胶下表面实现加热，直至所述光刻胶坚膜，且所述聚合物层玻璃化；

步骤二、在所述负性光刻胶表面进行泛曝光，通过泛曝光以定型所述负性光刻胶并提升其抗刻蚀能力；

步骤三、在所述负性光刻胶表面进行烘烤，使所述光刻胶上表面通过热对流实现加热；从而，通过所述步骤一与所述步骤三，使所述负性光刻胶两侧表面热交联，以实现光刻胶图形反转；

步骤四、通过刻蚀、去胶工艺，使所述待刻蚀结构的刻蚀区域形成预设图形。