MicroLED芯片及其制备方法技术

本公开涉及LED芯片技术领域，尤其涉及一种Micro LED芯片及其制备方法。包括以下步骤：提供衬底，在衬底上生长氮化镓层，在氮化镓层上刻蚀周期性制备多个LED阵列；提供填充层，填充层与LED阵列的表面齐平；提供驱动芯片，填充层与驱动芯片键合；去除衬底和多余的氮化镓层，形成包括驱动芯片和LED阵列的晶圆结构；在晶圆结构上形成光导层；在光导层上刻蚀形成多个反射部，以整合LED阵列的显示位置。通过上述步骤，本公开是在光导层上刻蚀形成多个反射部，通过反射部的反射作用改变LED阵列的发光方向，从而达到整个芯片上不同LED阵列的显示位置均能够按照像素排列的需求排布的目的。位置均能够按照像素排列的需求排布的目的。位置均能够按照像素排列的需求排布的目的。

【技术实现步骤摘要】
Micro LED芯片及其制备方法


[0001]本公开涉及LED芯片
，尤其涉及一种Micro LED芯片及其制备方法。

技术介绍

[0002]Micro LED显示技术是指以自发光的微米量级的LED为发光像素单元，将其组装到驱动面板上形成高密度LED阵列的显示技术。由于Micro LED芯片具有尺寸小、集成度高、自发光和稳定性高等特点，与LCD、OLED相比，在亮度、分辨率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和热稳定性等方面具有更大的优势。
[0003]但是现有Micro LED芯片的制备过程中，由于衬底和GaN的晶格常数不匹配，外延生长过程中，在GaN外延层中会产生位错等缺陷来释放由于晶格失配而产生的应力，而且缺陷会随着生长过程的进行一直向上延伸。通常有效的减少外延GaN的位错密度的方式是使用图形蓝宝石衬底（PSS）作为外延生长的衬底，然而使用图形蓝宝石衬底（PSS）生长的GaN，虽然总体的位错密度有明显降低，但是还是会有位错的分布。基于图形蓝宝石衬底（PSS）上外延生长GaN的位错分布规律，在凸起的角锥上方的位错密度较高，在凹陷区域和斜面上方的位错密度较低。现有技术在图形蓝宝石衬底上制备LED阵列时进行对位，将LED设置在图形蓝宝石衬底（PSS）的凹陷位置，但是这样LED阵列就无法完全按照像素排列的需求排布。

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Micro LED芯片及其制备方法。
[0005]本公开提供了一种Micro LED芯片的制备方法，包括以下步骤：S1：提供衬底，在所述衬底上生长氮化镓层，在所述氮化镓层上刻蚀周期性制备多个LED阵列；S2：提供填充层，所述填充层与所述LED阵列的表面齐平；S3：提供驱动芯片，所述填充层与所述驱动芯片键合；S4：去除衬底和多余的氮化镓层，形成包括驱动芯片和LED阵列的晶圆结构；S5：在所述晶圆结构上形成光导层；S6：在所述光导层上刻蚀形成多个反射部，以整合所述LED阵列的显示位置。
[0006]可选地，所述衬底为蓝宝石衬底。
[0007]可选地，所述LED阵列均设置在所述衬底的凹陷位置，每个所述衬底的凹陷位置设置多个LED阵列。
[0008]可选地，在所述步骤S4中的去除方法为湿法或干法化学刻蚀。
[0009]可选地，在所述光导层上刻蚀形成多个反射部包括：利用刻蚀工艺在所述光导层背离所述LED阵列一侧的表面形成多个反射部；利用刻蚀工艺在所述反射部的侧壁形成反射层。
[0010]可选地，所述反射部为形成在所述光导层上的通孔或圆柱。
[0011]可选地，所述反射部靠近所述驱动芯片的一端延伸至所述LED阵列的表面。
[0012]可选地，所述反射部远离所述驱动芯片的一端位于所述LED阵列的显示位置。
[0013]可选地，所述反射层为氧化硅材质。
[0014]本公开还提供了一种Micro LED芯片，使用如上所述的Micro LED芯片的制备方法制备。
[0015]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Micro LED芯片及其制备方法，包括以下步骤：提供衬底，在衬底上生长氮化镓层，在氮化镓层上刻蚀周期性制备多个LED阵列；提供填充层，填充层与LED阵列的表面齐平；提供驱动芯片，填充层与驱动芯片键合；去除衬底和多余的氮化镓层，形成包括驱动芯片和LED阵列的晶圆结构；在晶圆结构上形成光导层；在光导层上刻蚀形成多个反射部，以整合LED阵列的显示位置。通过上述步骤，本公开是在光导层上刻蚀形成多个反射部，通过反射部的反射作用改变LED阵列的发光方向，从而达到整个芯片上不同LED阵列的显示位置均能够按照像素排列的需求排布的目的。
附图说明
[0016]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。
[0017]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。
[0018]图1为本公开实施例所述LED阵列俯视图；图2为本公开实施例所述LED阵列剖视图；图3为本公开实施例所述LED阵列键合驱动芯片示意图；图4为本公开实施例所述晶圆结构示意图；图5为本公开实施例所述晶圆结构和光导层结合示意图；图6为本公开实施例所述LED阵列整合后示意图。
[0019]其中，1、衬底；2、氮化镓层；3、LED阵列；4、填充层；5、驱动芯片；6、光导层；7、反射部。
具体实施方式
[0020]为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0021]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0022]本公开提供了一种Micro LED芯片的制备方法，包括以下步骤：S1：提供衬底1，在衬底1上生长氮化镓层2，在氮化镓层2上刻蚀周期性制备多个LED阵列3。
[0023]具体地，在本实施例中，提供衬底1，在衬底1上生长氮化镓层2，在氮化镓层2上刻
蚀周期性制备多个LED阵列3包括：首先提供一个生长衬底1，在衬底1的一侧表面形成氮化镓层2，而且在氮化镓层2远离所述衬底1的一侧刻蚀制备多个LED阵列3，所述LED阵列3用于发光。
[0024]S2：提供填充层4，填充层4与LED阵列3的表面齐平。
[0025]具体地，在本实施例中，如图1和图2所示，填充层4填充在LED阵列3之间，填充层4通过半导体工艺制备形成，包括金属和金属间的介质，金属起导电作用，介质起到隔离和填平作用，填充层4与LED阵列3同时制备。
[0026]S3：提供驱动芯片5，填充层4和LED阵列3均与驱动芯片5键合。
[0027]本实施例中的填充层4、LED阵列3分别与驱动芯片5进行键合，键合过程通过Bonding技术完成。
[0028]S4：去除衬底1和多余的氮化镓层2，形成包括驱动芯片5和LED阵列3的晶圆结构。
[0029]而且，如图3和图4所示，本实施例中通过多种技术去除衬底1和远离驱动芯片5的多余的氮化镓层2，形成包括驱动芯片5和LED阵列3的晶圆结构，此时，键合在驱动芯片5上的只有LED阵列3和填充层4。
[0030]S5：在晶圆结构上形成光导层6。
[0031]由于LED阵列3会在形成时会产生位错，从而使得LED阵列3的排布与设定的像素排列并不相同，所以在晶圆结构上形成光导层6，所述光导层6用于改变LED阵列3的发光路线，使得改变后的LED阵列显示位置与设定的像素排列相同。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Micro LED芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：提供衬底（1），在所述衬底（1）上生长氮化镓层（2），在所述氮化镓层（2）上刻蚀周期性制备多个LED阵列（3）；S2：提供填充层（4），所述填充层（4）与所述LED阵列（3）的表面齐平；S3：提供驱动芯片（5），所述填充层（4）和所述LED阵列（3）分别与所述驱动芯片（5）键合；S4：去除衬底（1）和多余的氮化镓层（2），形成包括驱动芯片（5）和LED阵列（3）的晶圆结构；S5：在所述晶圆结构上形成光导层（6）；S6：在所述光导层（6）上刻蚀形成多个反射部（7），以整合所述LED阵列（3）的显示位置。2.根据权利要求1所述的Micro LED芯片的制备方法，其特征在于，所述衬底（1）为蓝宝石衬底。3.根据权利要求1所述的Micro LED芯片的制备方法，其特征在于，所述LED阵列（3）均设置在所述衬底（1）的凹陷位置，每个所述衬底（1）的凹陷位置设置多个LED阵列（3）。4.根据权利要求1所述的Micro LED芯片的制备方法，其特征在于，在所述步骤S4...

【专利技术属性】
技术研发人员：马兴远，林立，岳大川，蔡世星，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：