[发明专利]一种LED芯片结构及制备方法

说明书

本发明提供的一种LED芯片结构及制备方法，属于芯片制备领域，包括LED基层结构，LED基层结构上对应P/N位置设有导电柱，导电柱与LED基层机构之间设有支撑层，支撑层与导电柱的高度适应LED基层结构的大小。因为支撑层和导电柱的高度是工艺可控的，所以使用这种制成方式就能够制作体积更小的Micro LED，LED基层越小我们的支撑层就可以适应变得更短，反之LED基层越大支撑层就可以适应变得更长，此工艺的具有很强的普适性。

技术领域

本发明涉及芯片制备技术领域，尤其涉及一种LED芯片结构及制备方法。

背景技术

常规蓝宝石衬底基GaN的蓝绿LED芯片制备属于成熟的行业，白光产品现在广泛应用于白光照明、高端车灯等市场上，其器件结构大概分为带蓝宝石衬底的正装、倒装结构，也有去蓝宝石的薄膜倒装芯片，但这类应用显著的特点是追求高电流密度，高亮等特点。

而在新型的显示行业，产品往往追求亮度满足情况下，追求高清晰度(即高PPI)，其本质要求像素点间距小、以及像素光源本身必须小，则衍生出mini、Micro LED芯片。

蓝宝石衬底LED限制于蓝宝石加工的困难度，芯片的厚度较难研磨减薄，4寸的蓝宝石现在研磨到60μm后，研磨的金刚石对其的划痕以及加工过程的应力会导致4寸片子的破裂，这个加工极限会限制芯片的长宽尺寸为60μm(厚)*60μm(宽)*60μm(长):

1、长宽若小于厚度会形成一个重心不稳定的柱状体，芯片容易侧翻。

2、芯片长宽小于厚度，对于蓝宝石的切割裂片加工非常困难。

3、当蓝宝石的衬底剥离后，剩下的GaN_LED外延约5μm厚，抗机械能力变差，长宽均不能小于20μm，否则容易破裂。

可知带蓝宝石基的mini到去蓝宝石衬底的microled芯片有个尺寸上的突变。对于硅片来说，虽然硅基处理容易于蓝宝石，但硅基不透光，不能做倒装芯片，既影响芯片的出光效率(外量子效率)，又制约只能使用焊线工艺而不能使用金锡共晶、锡膏固晶等工艺。

发明内容

针对上述蓝宝石、硅基mini、microLED的局限性，本发明的技术问题是提供一种LED芯片结构及制备方法，此结构衬底既可是蓝宝石、又可是硅衬底甚至其它衬底，既能做mini LED芯片、又能做Micro LED。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一方面本发明提供了一种LED芯片结构，包括LED基层结构，其特征在于：所述LED基层结构上对应P/N位置设有导电柱，所述导电柱与所述LED基层机构之间设有支撑层，所述支撑层与所述导电柱的高度适应所述LED基层结构的大小。

具体的，所述支撑层的高度范围为5～60μm。

特别的，所述LED基层结构的透光部分设有表面粗化的N型GaN层。

具体的，所述导电柱一端与所述LED基层结构的P/N极相连，所述导电柱的另一端形成有导电键合层。

优选的，所述导电柱设置为铜柱。

优选的，所述支撑层可以为PI光刻胶、PBO光刻胶、光敏性干膜、非光敏性聚酰亚胺、ABF干膜或树脂中一种或者多种混合材料。

具体的，所述LED基层结构由下而上分别为N型GaN层、发光层、Al GaN薄膜层、P型GaN层、ITO层和DBR绝缘层。

另一方面，本发明还提供了一种LED芯片制造方法，包括以下步骤：

步骤一：在基底上的LED基层结构上生成电镀种子层和光刻胶层；

步骤二：通过显影工艺，在P/N极位置将所述光刻胶层显影出开口；