本公开涉及LED技术领域，尤其涉及一种全彩Micro LED芯片制备方法及全彩Micro LED芯片，首先提供CMOS晶圆，然后提供红光晶圆与CMOS晶圆键合，去除红光晶圆的第二衬底，以使红光发光单元转移到CMOS晶圆上，绿光晶圆和蓝光晶圆的设置过程同上。通过上述过程，本公开中的全彩Micro LED芯片制备方法可以通过三次转移分别将红光、绿光和蓝光发光单元分别键合到CMOS晶圆上，得到全彩化的Micro LED晶圆，从而能够克服巨量转移技术和量子点色转换技术的种种缺陷，实现低成本批量生产，而且可以保证较高的良率。证较高的良率。证较高的良率。
【技术实现步骤摘要】
全彩Micro LED芯片制备方法及全彩Micro LED芯片
[0001]本公开涉及LED
，尤其涉及一种全彩Micro LED芯片制备方法及全彩Micro LED芯片。
技术介绍
[0002]微发光二极体(Micro
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lightemittingdiodes，MicroLED)是一种发射显示技术，能提供高对比度、高刷新速度以及宽视角。此外，Micro LED还能提供更宽的色域和更高的亮度，且具有能耗低、寿命长、耐久性以及环境稳定性等特点。此外，Micro LED还支持传感器和电路的集成，实现嵌入传感功能的超薄显示，如指纹识别和手势控制等。
[0003]目前Micro LED需要实现全彩化，但是现在并无可靠的全彩化技术，巨量转移技术和量子点色转换技术可以称为当前发展较快的全彩化技术，然而巨量转移技术和量子点色转换技术均有各自的缺陷：1、巨量转移技术就是要将发光单元独立，而Micro LED单颗发光单元只有2
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20um，一个芯片上有几十万到几百万颗发光单元，一片晶圆上有几亿
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几十亿颗发光单元，如果全部切割下来，时间很长，且切割道最小仅可以做到25
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35um，切割时很容易伤到发光单元，使良率降低；2、量子点色转换技术是在发光像素上加上了量子点，但是色转换技术的发光效率较低。
技术实现思路
[0004]为了解决上述技术问题，本公开提供了一种全彩Micro LED芯片制备方法及全彩Micro LED芯片。
[0005]本公开提供了一种全彩Micro LED芯片制备方法，包括以下步骤：S1：提供CMOS晶圆，所述CMOS晶圆包括第一衬底和第一键合层；S2：提供红光晶圆，所述红光晶圆包括第二衬底和阵列于所述第二衬底表面的多个红光发光单元，所述红光发光单元包括红光外延层和第二键合层；S3：将所述第一键合层和所述第二键合层键合，去除所述第二衬底；S4：提供绿光晶圆，所述绿光晶圆包括第三衬底和阵列于所述第三衬底表面的多个绿光发光单元，所述绿光发光单元包括绿光外延层和第三键合层；S5：将所述第一键合层和所述第三键合层键合，并且去除所述第三衬底之后，所述绿光发光单元与所述红光发光单元紧密排列；S6：提供蓝光晶圆，所述蓝光晶圆包括第四衬底和阵列于所述第四衬底表面的多个蓝光发光单元，所述蓝光发光单元包括蓝光外延层和第四键合层；S7：将所述第一键合层和所述第四键合层键合，并且去除所述第四衬底之后，所述蓝光发光单元分别与所述绿光发光单元和所述红光发光单元紧密排列。
[0006]可选地，使用CMP技术或激光剥离技术分别从所述红光晶圆上去除所述第二衬底、所述绿光晶圆上去除所述第三衬底和所述蓝光晶圆上去除所述第四衬底。
[0007]可选地，在红光晶圆中，相邻的每行所述红光发光单元紧密排列，相邻的每列所述
红光发光单元间隔设置，所述间隔为两个所述红光发光单元的宽度。
[0008]可选地，在绿光晶圆中，相邻的每行所述绿光发光单元紧密排列，相邻的每列所述绿光发光单元间隔设置，所述间隔为两个所述绿光发光单元的宽度。
[0009]可选地，在蓝光晶圆中，相邻的每行所述蓝光发光单元紧密排列，相邻的每列所述蓝光发光单元间隔设置，所述间隔为两个所述蓝光发光单元的宽度。
[0010]可选地，所述第一键合层包括Cu层和SiO2层 ，所述第一键合层的形成方法，包括：在所述第一衬底上形成SiO2层，在所述SiO2层的多个位置刻蚀至所述第一衬底形成多个孔洞，所述孔洞中形成Cu层，所述SiO2层和所述Cu层的表面齐平。
[0011]可选地，所述第二键合层包括Cu层和SiO2 层，所述第二键合层的形成方法，包括：在所述红光外延层表面形成SiO2层，在每个SiO2层的中心刻蚀至红光外延层形成孔洞，所述孔洞中形成Cu层，所述SiO2层和所述Cu层的表面齐平。
[0012]可选地，所述第三键合层包括Cu层和SiO2 层，所述第三键合层的形成方法包括：在所述绿光外延层表面形成SiO2层，在每个SiO2层的中心刻蚀至绿光外延层形成孔洞，所述孔洞中形成Cu层，所述SiO2层和所述Cu层的表面齐平。
[0013]可选地，所述第四键合层包括Cu层和SiO2 层，所述第四键合层的形成方法包括：在所述蓝光外延层表面形成SiO2层，在每个SiO2层的中心刻蚀至蓝光外延层形成孔洞，所述孔洞中形成Cu层，所述SiO2层和所述Cu层的表面齐平。
[0014]可选地，所述第一键合层与所述第二键合层、所述第三键合层或所述第四键合层均通过Bonding技术键合。
[0015]本公开还提供了一种全彩Micro LED芯片，使用上述的全彩Micro LED芯片制备方法制备。
[0016]本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：本公开提供了一种全彩Micro LED芯片制备方法，首先提供CMOS晶圆，然后提供红光晶圆与CMOS晶圆键合，去除红光晶圆的第二衬底，以使红光发光单元转移到CMOS晶圆上，绿光晶圆和蓝光晶圆的设置过程同上。通过上述过程，本公开中的全彩Micro LED芯片制备方法可以通过三次转移分别将红光、绿光和蓝光发光单元分别键合到CMOS晶圆上，得到全彩化的Micro LED晶圆，从而能够克服巨量转移技术和量子点色转换技术的种种缺陷，实现低成本批量生产，而且可以保证较高的良率。
附图说明
[0017]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0018]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本公开实施例所述红色晶圆整体结构图；图2为图1中A处放大图；图3为图2的侧视图；图4为图3中B处放大图；
图5为本公开实施例所述绿色晶圆放大图；图6为图5的侧视图；图7为本公开实施例所述蓝色晶圆放大图；图8为图7的侧视图；图9为本公开实施例所述CMOS晶圆与红光晶圆键合示意图；图10为图9中C处放大图；图11为本公开实施例所述CMOS晶圆与红光晶圆键合后去除第二衬底示意图；图12为本公开实施例所述CMOS晶圆与绿光晶圆键合示意图；图13为本公开实施例所述CMOS晶圆与绿光晶圆键合后去除第三衬底示意图；图14为本公开实施例所述CMOS晶圆与蓝光晶圆键合示意图；图15为本公开实施例所述一种全彩Micro LED芯片示意图；图16为本公开实施例所述另一种全彩Micro LED芯片示意图。
[0020]其中，1、CMOS晶圆；11、第一衬底；12、第一键合层；2、红光晶圆；21、第二衬底；22、红光发光单元；221、红光外延层；222、第二键合层；3、绿光晶圆；31、第三衬底；32、绿光发光单元；4、蓝光晶圆；41、第四衬底；42本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1. 一种全彩Micro LED芯片制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：提供CMOS晶圆（1），所述CMOS晶圆（1）包括第一衬底（11）和第一键合层（12）；S2：提供红光晶圆（2），所述红光晶圆（2）包括第二衬底（21）和阵列于所述第二衬底（21）表面的多个红光发光单元（22），所述红光发光单元（22）包括红光外延层（221）和第二键合层（222）；S3：将所述第一键合层（12）和所述第二键合层（222）键合，去除所述第二衬底（21）；S4：提供绿光晶圆（3），所述绿光晶圆（3）包括第三衬底（31）和阵列于所述第三衬底（31）表面的多个绿光发光单元（32），所述绿光发光单元（32）包括绿光外延层和第三键合层；S5：将所述第一键合层（12）和所述第三键合层键合，并且去除所述第三衬底（31）之后，所述绿光发光单元（32）与所述红光发光单元（22）紧密排列；S6：提供蓝光晶圆（4），所述蓝光晶圆（4）包括第四衬底（41）和阵列于所述第四衬底（41）表面的多个蓝光发光单元（42），所述蓝光发光单元（42）包括蓝光外延层和第四键合层；S7：将所述第一键合层（12）和所述第四键合层键合，并且去除所述第四衬底（41）之后，所述蓝光发光单元（42）分别与所述绿光发光单元（32）和所述红光发光单元（22）紧密排列，所述红光发光单元（22）、所述绿光发光单元（32）和所述蓝光发光单元（42）的宽度相同，所述红光发光单元（22）的高度小于等于所述绿光发光单元（32）的高度，所述绿光发光单元（32）的高度小于等于所述蓝光发光单元（42）的高度。2. 根据权利要求1所述的全彩Micro LED芯片制备方法，其特征在于，使用CMP技术或激光剥离技术分别从所述红光晶圆（2）上去除所述第二衬底（21）、所述绿光晶圆（3）上去除所述第三衬底（31）和所述蓝光晶圆（4）上去除所述第四衬底（41）。3. 根据权利要求1所述的全彩Micro LED芯片制备方法，其特征在于，在红光晶圆（2）中，相邻的每行所述红光发光单元（22）紧密排列，相邻的每列所述红光发光单元（22）间隔设置，所述间隔为两个所述红光发光单元（22）的宽度。4. 根据权利要求1所述的全彩Micro LED芯片制备方法，其特征在于，在绿光晶圆（3）中，相邻的每行...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔泽林，张羽，岳大川，林立，李小磊，伍德民，
申请(专利权)人：深圳市奥视微科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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