集成式LED结构及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种集成式LED结构及制备方法，结构包括：基板；至少两组功能模块，各所述功能模块均安装于所述基板，且各所述功能模块间隔布置于在所述基板的板面上。方法包括：分别制备各所述功能模块，所述功能模块包括照明模块、显示模块、光能转换模块、温度探测模块和光探测模块；在各所述功能模块所在的外延层上沉积钝化层，并在钝化层上光刻出接触孔的图形，依次采用干刻工艺和湿刻工艺进行刻蚀，以形成外延结构；在所述照明模块上制备线pad；分别在显示模块、光能转换模块、温度探测模块和光探测模块上制备连接金属或焊点；将所述外延结构集成于基板；剥离外延层。解决了现有技术中由于缺少兼容的制备工艺而导致的LED器件集成性较差的问题。成性较差的问题。成性较差的问题。

【技术实现步骤摘要】
集成式LED结构及制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种集成式LED结构及制备方法。

技术介绍

[0002]本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
[0003]三五族是一种重要的半导体材料，三五族基LED器件可广泛应用于照明、显示、温度探测等领域。但是，现有的LED器件功能较为单一，同时由于缺少兼容的制备工艺，导致LED器件的集成性能较差，无法同时发挥其多种优势。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种集成式LED结构及制备方法，以至少部分解决现有技术中，由于缺少兼容的制备工艺而导致的LED器件集成性较差的问题。
[0005]该目的是通过以下技术方案实现的：
[0006]本专利技术提供一种集成式LED结构，包括：
[0007]基板；
[0008]至少三组功能模块，各所述功能模块均安装于所述基板，且各所述功能模块间隔布置于在所述基板的板面上；
[0009]所述功能模块至少包括照明模块、显示模块和光能转换模块，所述光能转换模块设置于所述照明模块与所述显示模块之间。
[0010]进一步地，所述功能模块包括温度探测模块和光探测模块，五个所述功能模块间隔布置于所述基板的板面上。
[0011]进一步地，所述照明模块、所述显示模块和所述光能转换模块布置于所述基板的同一侧。
[0012]进一步地，所述温度探测模块和所述光探测模块布置于所述基板的同一侧。
[0013]进一步地，所述温度探测模块和所述照明模块分别布置于所述基板的两侧。
[0014]进一步地，所述基板的材料包括蓝宝石或碳化硅。
[0015]进一步地，所述光能吸收模块的电极面积和所述光探测模块的电极面积，小于其余所述功能模块的电极面积。
[0016]进一步地，各所述功能模块均具有独立的散热驱动板。
[0017]进一步地，所述照明模块的电极为非直线型结构。
[0018]进一步地，所述非直线型结构为米字型结构或者为环形结构。
[0019]本专利技术还提供一种如上所述的集成式LED结构的制备方法，所述方法包括：
[0020]分别制备各所述功能模块，所述功能模块包括照明模块、显示模块、光能转换模块、温度探测模块和光探测模块；
[0021]在各所述功能模块所在的外延层上沉积钝化层，并在钝化层上光刻出接触孔的图形，依次采用干刻工艺和湿刻工艺进行刻蚀，以形成外延结构；
[0022]在所述照明模块上制备线pad；
[0023]分别在显示模块、光能转换模块、温度探测模块和光探测模块上制备连接金属或焊点；
[0024]将所述外延结构集成于基板；
[0025]剥离所述外延层。
[0026]进一步地，所述制备各所述功能模块，具体包括：
[0027]通过ICP蚀刻，以得到功能晶片；
[0028]对所述功能晶片去胶，并用强酸强氧化性溶液进行清洗；
[0029]通过剥离在第一预设位置沉积出电流扩散层；
[0030]通过光刻在所述功能晶片的表面利用光刻胶做出图形化，并通过电子束蒸发将导电金属蒸发至所述功能晶片；
[0031]在预设浓度比例的气氛下进行退火处理；
[0032]采用剥离法，在第二预设位置沉积金属，以形成p电极和n电极，并将金属叠层蒸发到p电极和n电极位置。
[0033]进一步地，进行ICP蚀刻时，蚀刻气压为6
‑
10mt，刻蚀采用的氩气和Bl3气体的质量流量均为8
‑
12sccm，射频源为80
‑
120，射频偏压为10
‑
30，刻蚀时间为8
‑
12min。
[0034]进一步地，进行ICP蚀刻时，蚀刻气压为8mt，刻蚀采用的氩气和Bl3气体的质量流量均为10sccm，射频源为100，射频偏压为20，刻蚀时间为10min。
[0035]进一步地，通过电子束蒸发将导电金属蒸发至所述功能晶片时，所述导电金属为镍或金，电子束的气体流速为300sccm，射频功率为50W。
[0036]进一步地，在预设浓度比例的气氛下进行退火处理时，气氛包括氧气和氮气，所述预设浓度比例为氧气与氮气的比为4:1，退火温度为570℃。
[0037]进一步地，沉积钝化层时，利用PECVD将二氧化硅层沉淀至晶片上作为钝化层，沉淀时间为12分钟，沉淀厚度为600nm。
[0038]进一步地，在钝化层上光刻出接触孔的图形时，光能转换模块和光探测模块处的掩膜被完全显影，照明模块、显示模块和温度探测模块处的掩膜按照预设比例显影出孔状大小。
[0039]进一步地，在所述照明模块上制备线pad，具体包括：
[0040]将光能转换模块、光探测模块处、显示模块和温度探测模块用光刻胶遮挡，利用电子束蒸发将金属叠层蒸发到照明模块的p电极位置；
[0041]而后将照明模块浸泡在丙酮和异丙醇的超声波浴中，用去离子水清洗后，形成照明模块的线pad。
[0042]进一步地，制备连接金属或焊点，具体包括：
[0043]将照明模块用光刻胶遮挡，用光刻的方式，在光能转换模块、光探测模块处、显示模块和温度探测模块的p电极和n电极顶端分别制备焊盘。
[0044]进一步地，制备连接金属或焊点，还包括：
[0045]利用剥离的方法在指定位置沉积出倒装工艺所需的接触焊盘，使用光刻进行图案化，再通过电子束蒸发的方式将铟金属蒸发至功能晶片，以作为倒装接触点。
[0046]进一步地，将所述外延结构集成于基板具体包括：
[0047]将外延结构和基板在1％盐酸中浸泡10s；
[0048]在甲酸气氛中，进行150℃预热，之后加温到220℃进行回流；
[0049]保持220℃温度，加压至约7kg完成倒装焊；
[0050]在氮气气氛中冷却，经回流后，将外延结构与基板相连。
[0051]进一步地，采用激光剥离所述外延层时，激光波长255nm，能量为300mJ/cm2。
[0052]本专利技术所提供的集成式LED结构和制备方法，采用兼容的工艺，一次性制备多种LED器件，再经过后续不同的驱动处理和布局分布，可实现全集成多功能LED结构，以将多个功能模块实现集成，从而解决了现有技术中，由于缺少兼容的制备工艺而导致的LED器件集成性较差的问题。
附图说明
[0053]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
[0054]图1为本专利技术所提供的集成式LED结构一种具体实施方式的结构布局图；
[0055]图2为本专利技术所提供的制备方法一种具体实施方式的工艺流程图；
[0056]图3
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成式LED结构，其特征在于，包括：基板；至少三组功能模块，各所述功能模块均安装于所述基板，且各所述功能模块间隔布置于在所述基板的板面上；所述功能模块至少包括照明模块、显示模块和光能转换模块，所述光能转换模块设置于所述照明模块与所述显示模块之间。2.根据权利要求1所述的集成式LED结构，其特征在于，所述功能模块还包括温度探测模块和光探测模块，五个所述功能模块间隔布置于所述基板的板面上。3.根据权利要求2所述的集成式LED结构，其特征在于，所述照明模块、所述显示模块和所述光能转换模块布置于所述基板的同一侧。4.根据权利要求2所述的集成式LED结构，其特征在于，所述温度探测模块和所述光探测模块布置于所述基板的同一侧。5.根据权利要求2所述的集成式LED结构，其特征在于，所述温度探测模块和所述照明模块分别布置于所述基板的两侧。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的集成式LED结构，其特征在于，所述基板的材料包括蓝宝石或碳化硅。7.根据权利要求2所述的集成式LED结构，其特征在于，所述光能吸收模块的电极面积和所述光探测模块的电极面积，小于其余所述功能模块的电极面积。8.根据权利要求1所述的集成式LED结构，其特征在于，各所述功能模块均具有独立的散热驱动板。9.根据权利要求1所述的集成式LED结构，其特征在于，所述照明模块的电极为非直线型结构。10.根据权利要求9所述的集成式LED结构，其特征在于，所述非直线型结构为米字型结构或者为环形结构。11.一种如权利要求1
‑
10任一项所述的集成式LED结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括：分别制备各所述功能模块，所述功能模块包括照明模块、显示模块、光能转换模块、温度探测模块和光探测模块；在各所述功能模块所在的外延层上沉积钝化层，并在钝化层上光刻出接触孔的图形，依次采用干刻工艺和湿刻工艺进行刻蚀，以形成外延结构；在所述照明模块上制备线pad；分别在显示模块、光能转换模块、温度探测模块和光探测模块上制备连接金属或焊点；将所述外延结构集成于基板；剥离所述外延层。12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述制备各所述功能模块，具体包括：通过ICP蚀刻，以得到功能晶片；对所述功能晶片去胶，并用强酸强氧化性溶液进行清洗；通过剥离在第一预设位置沉积出电流扩散层；
通过光刻在所述功能晶片的表面利用光刻胶做出图形化，并通过电子束蒸发将导电金属蒸发至所述功能晶片；在预设浓度比例的气氛下进行退火处理；采用剥离法，在第二预设位置沉积金属，以形成p电极和n电极，并将金属叠层蒸发到p电极和n电极位置。13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，进行ICP蚀刻时，蚀刻气压为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘召军，张珂，
申请(专利权)人：深圳市思坦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：