微型LED器件制备方法、微型LED器件以及显示装置制造方法及图纸

本公开提供一种微型LED器件制备方法、微型LED器件及显示装置。该方法包括：提供外延片；将外延片刻蚀出台面结构阵列并使最外围台面结构有倾斜侧面；在每个台面结构上依次设置电流扩散层和金属层；在以上结构上设置钝化层，并在钝化层上开设第一接触孔和第二接触孔以使第一接触孔暴露出部分金属层且第二接触孔暴露出部分半导体层；在暴露出的金属层上设置第一电极并在露出的半导体层及与其相邻的钝化层上设置金属引线，金属引线的位于钝化层上方的部分作为第二电极；在第一电极和第二电极上设置金属凸点，得到微型LED芯片阵列；通过金属凸点将芯片阵列与驱动基板倒装键合，得到微型LED器件。根据该方案，可弥补阴极和阳极的高度差。高度差。高度差。

【技术实现步骤摘要】
微型LED器件制备方法、微型LED器件以及显示装置


[0001]本公开涉及半导体LED的
，具体而言，涉及一种微型LED器件制备方法、微型LED器件以及显示装置。

技术介绍

[0002]基于第三代宽禁带半导体GaN材料的Micro
‑
LED具有自发光、低功耗、高亮度、高对比度、高分辨率等特点，Micro
‑
LED显示屏具有高密度像素阵列，单颗像素尺寸往往为几十微米甚至几微米。这种显示屏可以应用于对分辨率和亮度要求较高的AR、VR、MR、微型投影、可穿戴设备上，甚至可以把照明和显示结合为一体，具有很高的商业应用价值和可观的发展前景。
[0003]对于集成Micro
‑
LED芯片，常常采用共阴极或者共阳极结构，然后通过倒装工艺和驱动芯片互联。在倒装制备微型LED器件时，容易损坏Micro
‑
LED芯片或者驱动芯片。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中提到的技术问题，本公开的方案提供了一种微型LED器件制备方法、微型LED器件以及显示装置。
[0005]根据本公开实施例的一个方面，提供了一种微型LED器件制备方法。所述方法包括：提供微型LED外延片，所述微型LED外延片自下而上依次包括衬底、缓冲层、第一半导体层、第二半导体层、多层量子阱结构和第三半导体层；从所述第三半导体层开始进行图案化刻蚀直至暴露出所述第二半导体层，得到台面结构阵列，并使得所述台面结构阵列的最外围台面结构具有倾斜侧面；在所述台面结构阵列的每个台面结构上依次设置电流扩散层和第一金属层；在所述第二半导体层和设置有所述电流扩散层和所述第一金属层的所述台面结构阵列上设置钝化层，并且在所述钝化层上对应于所述台面结构阵列中的台面结构开设多个第一接触孔和多个第二接触孔，以使每个第一接触孔暴露出对应台面结构上的部分第一金属层，并且每个第二接触孔暴露出与对应的最外围台面结构邻近的部分第二半导体层；在所述第一接触孔暴露出的第一金属层以及所述第一接触孔周围的钝化层上设置第二金属层作为第一电极，并且在所述第二接触孔暴露出的第二半导体层以及与其相邻的所述最外围台面结构上的钝化层上设置连为一体的所述第二金属层作为金属引线，其中所述金属引线的位于所述钝化层上方的部分作为第二电极；在所述第一电极和所述第二电极上设置金属凸点，得到微型LED芯片阵列；通过所述金属凸点将所述微型LED芯片阵列与驱动基板倒装键合，得到微型LED器件。
[0006]进一步地，从所述第三半导体层开始进行图案化刻蚀直至暴露出所述第二半导体层，得到台面结构阵列，并使得所述台面结构阵列的最外围台面结构具有倾斜侧面包括：从所述第三半导体层开始对所述微型LED外延片进行图案化刻蚀直至暴露出所述第二半导体层，得到多个中间台面结构；从所述第三半导体层开始对所述微型LED外延片的位于所述多个中间台面结构外围的部分进行图案化刻蚀直至暴露出所述第二半导体层，得到具有倾斜
侧面的多个最外围台面结构；所述多个中间台面结构和所述多个最外围台面结构构成所述台面结构阵列。
[0007]进一步地，在所述台面结构阵列的每个台面结构上依次设置电流扩散层和第一金属层包括：在所述台面结构阵列的每个台面结构上的第三半导体层上设置所述电流扩散层；在所述电流扩散层上设置所述第一金属层。
[0008]进一步地，所述钝化层的对应于所述最外围台面结构的倾斜侧面的部分具有倾斜钝化层表面。
[0009]进一步地，所述每个第二接触孔的侧壁上边缘与对应的所述倾斜钝化层表面相交。
[0010]进一步地，形成所述第一电极的第二金属层和形成所述金属引线的第二金属层同时设置。
[0011]进一步地，在所述第二接触孔暴露出的第二半导体层以及与其相邻的所述最外围台面结构上的钝化层上设置连为一体的所述第二金属层作为金属引线包括：在所述第二接触孔暴露出的第二半导体层上、在与所述第二接触孔的侧壁上边缘相交的倾斜钝化层表面上以及在与所述倾斜钝化层表面连接的钝化层的水平表面上设置所述第二金属层。
[0012]进一步地，在所述第一电极和所述第二电极上设置金属凸点包括：在所述第一电极和所述第二电极上设置金属柱；使所述金属柱回流形成金属凸点。
[0013]进一步地，从所述第三半导体层开始进行图案化刻蚀直至暴露出所述第二半导体层，得到台面结构阵列包括：采用电感耦合等离子体刻蚀方法形成所述台面结构阵列，其中所述最外围台面结构的倾斜侧面通过调节所述电感耦合等离子体刻蚀时的化学刻蚀与物理刻蚀之间的刻蚀比例来实现。
[0014]进一步地，在所述台面结构阵列的每个台面结构上的第三半导体层上设置所述电流扩散层包括：采用磁控溅射方法在所述第三半导体层上沉积氧化铟锡层作为所述电流扩散层。
[0015]进一步地，在所述电流扩散层上设置所述第一金属层包括：采用电子束蒸发方法在所述电流扩散层上沉积所述第一金属层。
[0016]进一步地，在所述第二半导体层和设置有所述电流扩散层和所述第一金属层的所述台面结构阵列上设置钝化层，并且在所述钝化层上对应于所述台面结构阵列中的台面结构开设多个第一接触孔和多个第二接触孔包括：采用等离子体增强化学的气相沉积法在所述第二半导体层和设置有所述电流扩散层和所述第一金属层的所述台面结构阵列上沉积钝化层；采用电感耦合等离子体刻蚀方法在所述钝化层上对应于所述台面结构阵列中的台面结构开设多个第一接触孔和多个第二接触孔。
[0017]进一步地，所述第二金属层通过采用电子束蒸发方法沉积而成。
[0018]进一步地，在所述第一电极和所述第二电极上设置金属柱包括：采用真空热蒸镀方法在所述第一电极和所述第二电极上设置金属柱。
[0019]进一步地，使所述金属柱回流形成金属凸点包括：使所述金属柱在真空回流炉中并在N2和甲酸环境中回流，形成所述金属凸点。
[0020]进一步地，通过所述金属凸点将所述微型LED芯片阵列与驱动基板倒装键合包括：利用倒装焊机台通过所述金属凸点将所述微型LED芯片阵列与驱动基板键合。
[0021]进一步地，所述第一半导体层是U
‑
GaN层，所述第二半导体层是N
‑
GaN层，所述第三半导体层是P
‑
GaN层。
[0022]根据本公开的另一方面，还提供了一种微型LED器件。所述微型LED器件采用上述的微型LED器件制备方法制备而成。
[0023]根据本公开实施例的又一方面，还提供了一种显示装置。所述显示装置包括上述的微型LED器件。
[0024]应用本公开的技术方案，可以将微型LED外延片蚀刻出同样高度的台面结构阵列，并在具有同样高度的台面结构阵列上设置同样高度的电流扩散层、同样高度的第一金属层、同样高度的钝化层，并在中间台面结构上方的钝化层上设置第一电极，利用金属引线在最外围台面结构上方的钝化层上设置第二电极，由此可以形成同样高度的第一电极和第二电极，改善了电极之间的高度差，缩小了微型LED芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微型LED器件制备方法，其中，所述方法包括：提供微型LED外延片，所述微型LED外延片自下而上依次包括衬底、缓冲层、第一半导体层、第二半导体层、多层量子阱结构和第三半导体层；从所述第三半导体层开始进行图案化刻蚀直至暴露出所述第二半导体层，得到台面结构阵列，并使得所述台面结构阵列的最外围台面结构具有倾斜侧面；在所述台面结构阵列的每个台面结构上依次设置电流扩散层和第一金属层；在所述第二半导体层和设置有所述电流扩散层和所述第一金属层的所述台面结构阵列上设置钝化层，并且在所述钝化层上对应于所述台面结构阵列中的台面结构开设多个第一接触孔和多个第二接触孔，以使每个第一接触孔暴露出对应台面结构上的部分第一金属层，并且每个第二接触孔暴露出与对应的最外围台面结构邻近的部分第二半导体层；在所述第一接触孔暴露出的第一金属层以及所述第一接触孔周围的钝化层上设置第二金属层作为第一电极，并且在所述第二接触孔暴露出的第二半导体层以及与其相邻的所述最外围台面结构上的钝化层上设置连为一体的所述第二金属层作为金属引线，其中所述金属引线的位于所述钝化层上方的部分作为第二电极；在所述第一电极和所述第二电极上设置金属凸点，得到微型LED芯片阵列；通过所述金属凸点将所述微型LED芯片阵列与驱动基板倒装键合，得到微型LED器件。2.根据权利要求1所述的微型LED器件制备方法，其中，从所述第三半导体层开始进行图案化刻蚀直至暴露出所述第二半导体层，得到台面结构阵列，并使得所述台面结构阵列的最外围台面结构具有倾斜侧面包括：从所述第三半导体层开始对所述微型LED外延片进行图案化刻蚀直至暴露出所述第二半导体层，得到多个中间台面结构；从所述第三半导体层开始对所述微型LED外延片的位于所述多个中间台面结构外围的部分进行图案化刻蚀直至暴露出所述第二半导体层，得到具有倾斜侧面的多个最外围台面结构；所述多个中间台面结构和所述多个最外围台面结构构成所述台面结构阵列。3.根据权利要求1所述的微型LED器件制备方法，其中，在所述台面结构阵列的每个台面结构上依次设置电流扩散层和第一金属层包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘召军，黄炳铨，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：