[发明专利]一种Micro-LED芯片制备和衬底剥离方法

说明书

本发明公开了光电器件领域内的，特别设计一种Micro‑LED芯片制备和衬底剥离方法。该Micro‑LED芯片制备和衬底剥离方法包括如下步骤：步骤一、在透明衬底上均匀涂敷紫外胶；步骤二、在涂敷有紫外胶的透明衬底上生长Al₂O₃薄膜和LED薄膜结构；步骤三、在Al₂O₃薄膜和LED薄膜结构上形成分立的Micro‑LED结构；步骤四、用紫外面光源照射透明衬底背面，透明衬底与Al₂O₃薄膜之间的紫外胶脱敏失去粘性，达到Micro‑LED结构与透明衬底相分离的目的，形成Micro‑LED芯片。本发明可以快速实现Micro‑LED芯片衬底剥离，工作效率高、成本低、良率高。

技术领域

本发明涉及光电器件技术领域，特别涉及一种Micro-LED芯片制备和衬底剥离方法。

背景技术

随着LED在芯片制造、集成封装、显示控制和工艺技术方面的不断进步，LED除了广泛应用于半导体照明领域，还在LED显示领域逐渐渗透。LED小间距显示(Mini-LED)及微小间距显示(Micro-LED)以其亮度高、整体无拼缝、寿命长、色域广、响应时间短、大视角等优势将广泛用于高清TV、可穿戴电子、VR、AR等领域，将在未来有望成为LCD和OLED有力的竞争对手，迎来爆发式增长。

LED小间距显示(Mini-LED)及微小间距显示(Micro-LED)要求LED全彩像素的点距为10-300um，其中LED全彩像素由红、绿、蓝三个子像素组成，每个子像素尺寸2um-50um。对于这么小的Micro-LED发光芯片，如果采用常规LED工序中的激光切割和裂片工艺，会对Micro-LED芯片造成严重的损伤，因为激光切割的误差5um左右，会伤及Micro-LED芯片的有源区，并对芯片侧壁造成损伤，造成芯片不发光或光效下降。

目前，对于Micro-LED芯片通常采用衬底激光剥离，然后分立的Micro-LED薄膜结构转移到目标基板的方法。在衬底(蓝宝石、Si、GaN等)上外延生长LED材料结构，再经过ICP刻蚀、PN电极制备和保护层制备工艺形成了在衬底上多个分立的Micro-LED结构。通过激光高能量照射衬底与LED薄膜结构的界面缓冲层GaN层，融化缓冲层，达到衬底与Micro-LED结构相分离的目的，形成Micro-LED芯片。

这种方法的主要问题是工作效率太低、成本太高、成品率低。激光束的光斑很小，一次照射的面积小，一个4英寸或6英寸片子不能一次照射完成剥离，需要上百次上千次照射，才能完成整个片子的扫描和剥离。同时激光能量需精准调控到达GaN缓冲层，能量过大会伤及LED有源层，能量过小有可能无法有效融化GaN缓冲层造成剥离失败。

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种Micro-LED芯片制备和衬底剥离方法，可以快速实现Micro-LED芯片衬底剥离，工作效率高、成本低、良率高。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以快速实现Micro-LED芯片衬底剥离，工作效率高、成本低、良率高的Micro-LED芯片制备和衬底剥离方法。

为了实现上述发明目的，本发明一种Micro-LED芯片制备和衬底剥离方法采用的如下技术方案：

一种Micro-LED芯片制备和衬底剥离方法，包括如下步骤：

步骤一、在透明衬底上均匀涂敷紫外胶；

步骤二、在涂敷有紫外胶的透明衬底上生长Al₂O₃薄膜和LED薄膜结构；

步骤三、在Al₂O₃薄膜和LED薄膜结构上形成分立的Micro-LED结构；