【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體，具體而言，涉及一種微型發(fā)光二極管器件及微型發(fā)光二極管器件的制備方法。
技術(shù)介紹
1、微型發(fā)光二極管陣列(micro-led陣列)，以其高色彩飽和度、高對(duì)比度、快速響應(yīng)、低能耗和長(zhǎng)久使用壽命等特點(diǎn)，展現(xiàn)出了顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前，micro-led陣列采用兩種主要結(jié)構(gòu)：垂直結(jié)構(gòu)與倒裝結(jié)構(gòu)，最終通過與驅(qū)動(dòng)電路的鍵合來實(shí)現(xiàn)其發(fā)光功能。
2、在micro-led的技術(shù)細(xì)節(jié)上，每個(gè)單元的尺度精細(xì)至微米級(jí)，電極設(shè)計(jì)更加精密，達(dá)到亞微米級(jí)的尺寸與間距。這一微小尺度要求驅(qū)動(dòng)電路的電極必須與micro-led電極實(shí)現(xiàn)精確對(duì)齊，以保障電性連接的可靠性。哪怕是微乎其微的對(duì)準(zhǔn)誤差，也足以導(dǎo)致電極接觸不良或發(fā)生短路，嚴(yán)重干擾器件的正常運(yùn)行，甚至導(dǎo)致其失效。
3、鑒于micro-led與驅(qū)動(dòng)電路之間的精準(zhǔn)連接需求，現(xiàn)有技術(shù)采用晶圓鍵合技術(shù)來實(shí)現(xiàn)兩者的集成，基本工藝流程如下：
4、(a)硅襯底依次生長(zhǎng)gan基底、緩沖層、n型gan、多層量子阱、p型gan；
5、(b)圖形化發(fā)光單元，刻蝕發(fā)光單元隔離；
6、(c)led單元側(cè)壁處理，沉積鈍化層；
7、(d)制作p金屬電極；
8、(e)led單元隔離槽填充光學(xué)隔離材料，沉積介質(zhì)層；
9、(f)p金屬電極與驅(qū)動(dòng)電路背板鍵合連接；
10、(g)剝離襯底及去除一定厚度n型gan,使發(fā)光單元完全隔離；
11、(h)制作n金屬電極，完成電路互聯(lián)。
12、然而，這一過程對(duì)鍵
13、因此，如何提升器件良率仍然是現(xiàn)有技術(shù)中的一大難點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的主要目的在于提供一種微型發(fā)光二極管器件及微型發(fā)光二極管器件的制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中微型發(fā)光二極管的良率較低的問題。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，提供了一種微型發(fā)光二極管器件，包括：驅(qū)動(dòng)基板，具有第一表面，第一表面的第一區(qū)域分布有間隔設(shè)置的多個(gè)第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記；發(fā)光單元，位于驅(qū)動(dòng)基板具有第一表面的一側(cè)，發(fā)光單元在第一表面上的正投影位于第一表面的第二區(qū)域，第二區(qū)域?yàn)榈谝槐砻嬷谐谝粎^(qū)域之外的區(qū)域。
3、可選地，微型發(fā)光二極管器件還包括：鍵合金屬層，位于驅(qū)動(dòng)基板和發(fā)光單元之間。
4、可選地，發(fā)光單元包括沿著第一方向間隔設(shè)置的多個(gè)，第一方向與第一表面平行，微型發(fā)光二極管器件還包括：介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)，位于相鄰發(fā)光單元之間；介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)與第一表面接觸設(shè)置，且與鍵合金屬層間隔設(shè)置。
5、可選地，微型發(fā)光二極管器件還包括：焊盤，位于驅(qū)動(dòng)基板上，且與鍵合金屬層接觸設(shè)置；第一絕緣介質(zhì)層，位于介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)和焊盤之間。
6、可選地，微型發(fā)光二極管器件還包括：第二絕緣介質(zhì)層，位于介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)和發(fā)光單元之間以及介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)和鍵合金屬層之間，第二絕緣介質(zhì)層和介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)的形成材料不同。
7、可選地，驅(qū)動(dòng)基板在第二方向上具有相對(duì)的第一端和第二端，第二方向平行于第一表面，且第一方向與第二方向垂直，介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)包括：第一介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)，位于第一方向上的相鄰兩個(gè)發(fā)光單元之間，且沿著第二方向自第一端延伸至第二端。
8、可選地，發(fā)光單元包括沿著第二方向間隔設(shè)置的多個(gè)，驅(qū)動(dòng)基板在第一方向上具有相對(duì)的第三端和第四端，介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)還包括：第二介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)，位于第二方向上的相鄰兩個(gè)發(fā)光單元之間，且沿著第一方向自第三端延伸至第一介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)或沿著第一方向自第四端延伸至第一介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)。
9、可選地，微型發(fā)光二極管器件還包括：電極層，位于發(fā)光單元遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)基板的一側(cè)表面。
10、可選地，在發(fā)光單元包括沿著第一方向和第二方向陣列分布的多個(gè)的情況下，電極層包括多個(gè)，多個(gè)電極層與第一方向上的多個(gè)發(fā)光單元一一對(duì)應(yīng)，且每個(gè)電極層接觸設(shè)置于第二方向上的多個(gè)發(fā)光單元遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)基板的一側(cè)表面。
11、可選地，微型發(fā)光二極管器件還包括：多個(gè)透鏡，一一對(duì)應(yīng)的位于多個(gè)發(fā)光單元遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)基板的一側(cè)。
12、根據(jù)本專利技術(shù)的另一個(gè)方面，提供了一種微型發(fā)光二極管器件的制備方法，制備方法包括：提供半導(dǎo)體基底，包括層疊設(shè)置的驅(qū)動(dòng)基板和發(fā)光功能層，驅(qū)動(dòng)基板具有第一表面，第一表面上分布有間隔設(shè)置的多個(gè)第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，發(fā)光功能層覆蓋多個(gè)第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，第一表面為靠近發(fā)光功能層一側(cè)的表面；對(duì)發(fā)光功能層進(jìn)行第一圖形化，以使多個(gè)第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記裸露；在發(fā)光功能層遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)基板的一側(cè)覆蓋掩膜板，掩膜板上具有第二對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記；對(duì)齊第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記和第二對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記；對(duì)發(fā)光功能層進(jìn)行第二圖形化，以形成發(fā)光單元。
13、可選地，形成半導(dǎo)體基底的步驟包括：提供驅(qū)動(dòng)基板和發(fā)光二極管外延片，發(fā)光二極管外延片包括襯底和位于襯底一側(cè)的發(fā)光功能層；在驅(qū)動(dòng)基板具有第一表面的一側(cè)形成第一金屬層；在發(fā)光功能層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)表面形成第二金屬層；鍵合第一金屬層和第二金屬層；去除襯底，以形成半導(dǎo)體基底。
14、可選地，對(duì)發(fā)光功能層進(jìn)行第一圖形化的步驟之前，制備方法還包括：在半導(dǎo)體基底的邊緣位置形成缺口標(biāo)記；將具有缺口標(biāo)記的半導(dǎo)體基底轉(zhuǎn)移至光刻機(jī)，并利用缺口標(biāo)記進(jìn)行半導(dǎo)體基底和光刻機(jī)的對(duì)準(zhǔn)。
15、應(yīng)用本專利技術(shù)的技術(shù)方案，提供了一種微型發(fā)光二極管器件，包括驅(qū)動(dòng)基板和發(fā)光單元。其中，驅(qū)動(dòng)基板具有第一表面，第一表面的第一區(qū)域分布有間隔設(shè)置的多個(gè)第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，發(fā)光單元位于驅(qū)動(dòng)基板具有第一表面的一側(cè)，且發(fā)光單元在第一表面上的正投影位于第一表面的第二區(qū)域，第二區(qū)域?yàn)榈谝槐砻嬷谐谝粎^(qū)域之外的區(qū)域。基于此，本申請(qǐng)通過在驅(qū)動(dòng)基板上設(shè)置多個(gè)第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，可以在驅(qū)動(dòng)基板和發(fā)光單元對(duì)應(yīng)的發(fā)光功能層鍵合的情況下，首先對(duì)發(fā)光功能層進(jìn)行圖形化以暴露出驅(qū)動(dòng)基板上的多個(gè)第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，而后再根據(jù)驅(qū)動(dòng)基板上裸露的多個(gè)第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記再次對(duì)發(fā)光功能層進(jìn)行圖形化以得到發(fā)光單元，此時(shí)，驅(qū)動(dòng)基板上的焊盤可以與對(duì)應(yīng)的發(fā)光單元實(shí)現(xiàn)高精度的對(duì)齊，從而使得微型發(fā)光二極管器件具有可靠的電性連接，進(jìn)而提升了器件良率。
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1.一種微型發(fā)光二極管器件，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型發(fā)光二極管器件，其特征在于，所述微型發(fā)光二極管器件還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微型發(fā)光二極管器件，其特征在于，所述發(fā)光單元包括沿著第一方向間隔設(shè)置的多個(gè)，所述第一方向與所述第一表面平行，所述微型發(fā)光二極管器件還包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微型發(fā)光二極管器件，其特征在于，所述微型發(fā)光二極管器件還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微型發(fā)光二極管器件，其特征在于，所述微型發(fā)光二極管器件還包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微型發(fā)光二極管器件，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)基板在第二方向上具有相對(duì)的第一端和第二端，所述第二方向平行于所述第一表面，且所述第一方向與所述第二方向垂直，所述介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微型發(fā)光二極管器件，其特征在于，所述發(fā)光單元包括沿著所述第二方向間隔設(shè)置的多個(gè)，所述驅(qū)動(dòng)基板在所述第一方向上具有相對(duì)的第三端和第四端，所述介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)還包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的微型發(fā)光二極管器件
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微型發(fā)光二極管器件，其特征在于，在所述發(fā)光單元包括沿著第一方向和第二方向陣列分布的多個(gè)的情況下，所述電極層包括多個(gè)，多個(gè)所述電極層與所述第一方向上的多個(gè)所述發(fā)光單元一一對(duì)應(yīng)，且每個(gè)所述電極層接觸設(shè)置于所述第二方向上的多個(gè)所述發(fā)光單元遠(yuǎn)離所述驅(qū)動(dòng)基板的一側(cè)表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微型發(fā)光二極管器件，其特征在于，所述微型發(fā)光二極管器件還包括：
11.一種微型發(fā)光二極管器件的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制備方法，其特征在于，形成所述半導(dǎo)體基底的步驟包括：
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的制備方法，其特征在于，對(duì)所述發(fā)光功能層進(jìn)行第一圖形化的步驟之前，所述制備方法還包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種微型發(fā)光二極管器件，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型發(fā)光二極管器件，其特征在于，所述微型發(fā)光二極管器件還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微型發(fā)光二極管器件，其特征在于，所述發(fā)光單元包括沿著第一方向間隔設(shè)置的多個(gè)，所述第一方向與所述第一表面平行，所述微型發(fā)光二極管器件還包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微型發(fā)光二極管器件，其特征在于，所述微型發(fā)光二極管器件還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微型發(fā)光二極管器件，其特征在于，所述微型發(fā)光二極管器件還包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微型發(fā)光二極管器件，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)基板在第二方向上具有相對(duì)的第一端和第二端，所述第二方向平行于所述第一表面，且所述第一方向與所述第二方向垂直，所述介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微型發(fā)光二極管器件，其特征在于，所述發(fā)光單元包括沿著所述第二方向間隔設(shè)置的多個(gè)，所述驅(qū)動(dòng)基板在所述第一方向...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：方士偉，王思維，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：星鑰珠海半導(dǎo)體有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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