键合结构及其制备方法、发光器件.pdf
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1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202310779497.0(22)申请日 2023.06.29(71)申请人 苏州市奥视微科技有限公司地址 215123 江苏省苏州市工业园区金鸡湖大道99号苏州纳米城西北区20栋410室(72)发明人 籍亚男赵影(74)专利代理机构 华进联合专利商标代理有限公司 44224专利代理师 姜晓云(51)Int.Cl.H01L 33/62(2010.01)H01L 33/48(2010.01)H01L 25/075(2006.01)H01L 23/538(2006.01)H01L 21/768(20。
2、06.01)(54)发明名称键合结构及其制备方法、发光器件(57)摘要本申请涉及一种键合结构及其制备方法、发光器件,键合结构包括沿第一方向交替排布的目标柱和间隔部;目标柱包括沿间隔部的厚度方向叠置的发光部和接触部,其中,接触部的底面位于发光部的顶面内,且接触部的横截面积沿背离发光部的方向先增大后减小;第一方向与厚度方向相交。上述键合结构能够实现更小的间距、提供更高的互连密度,以提高键合的良率。权利要求书2页 说明书11页 附图4页CN 116613270 A2023.08.18CN 116613270 A1.一种键合结构,其特征在于,包括沿第一方向交替排布的目标柱和间隔部;所述目标柱包括沿所述。
3、间隔部的厚度方向叠置的发光部和接触部,其中,所述接触部的底面位于所述发光部的顶面内,且所述接触部的横截面积沿背离所述发光部的方向先增大后减小;所述第一方向与所述厚度方向相交。2.根据权利要求1所述的键合结构,其特征在于,所述接触部包括沿所述厚度方向叠置的第一接触层和第二接触层,所述第一接触层的底面位于所述发光部的顶面内,所述第二接触层的底面与所述第一接触层的顶面重合;其中,所述第一接触层的横截面积沿背离所述发光部的方向逐渐增大,所述第二接触层的横截面积沿背离所述发光部的方向逐渐减小。3.根据权利要求2所述的键合结构,其特征在于,所述间隔部包括沿所述厚度方向叠置的第一间隔层和第二间隔层;其中,所。
4、述第一间隔层和所述第一接触层沿所述第一方向交替排布,所述第二间隔层和所述第二接触层沿所述第一方向交替排布;所述第二间隔层及所述第二接触层还与驱动电路连接。4.根据权利要求13任一项所述的键合结构,其特征在于,所述发光部包括沿所述厚度方向叠置的第一发光电极、量子阱层及第二发光电极;其中,所述第一接触层的底面位于所述第二发光电极的顶面内。5.根据权利要求13任一项所述的键合结构,其特征在于,还包括:第一反射层,至少覆盖所述发光部的外侧壁及部分顶面且位于所述发光部与所述间隔部之间,还覆盖所述第一间隔层的底面。6.一种发光器件,其特征在于,包括如权利要求15任一项所述的键合结构。7.一种键合结构的制备。
5、方法,其特征在于,包括:提供第一衬底;于所述第一衬底的顶面上形成沿第一方向间隔排布的发光部;至少于沿所述第一方向相邻的所述发光部之间形成间隔部,并于所述发光部沿所述第一衬底的厚度方向且远离所述第一衬底的表面形成接触部,所述接触部与所述发光部共同构成目标柱;其中,所述接触部的底面位于所述发光部的顶面内,且所述接触部的横截面积沿背离所述发光部的方向先增大后减小;所述第一方向与所述厚度方向相交。8.根据权利要求7所述的键合结构的制备方法,其特征在于,形成所述间隔部及所述接触部,包括:于沿所述第一方向相邻的所述发光部之间以及所述发光部的部分顶面形成第一间隔层,并于沿所述第一方向相邻的所述第一间隔层之间。
6、形成第一接触层,所述第一接触层的底面位于所述发光部的顶面内,且所述第一接触层的横截面积沿背离所述发光部的方向逐渐增大;于所述第一间隔层及所述第一接触层的顶面上形成第二间隔层及第二接触层,所述第二接触层的底面与所述第一接触层的顶面重合,且所述第二接触层的横截面积沿背离所述发光部的方向逐渐减小;其中,所述第一间隔层和所述第二间隔层共同构成所述间隔部,所述第一接触层和所述第二接触层共同构成所述接触部。9.根据权利要求8所述的键合结构的制备方法,其特征在于,形成所述第一间隔层及所权利要求书1/2 页2CN 116613270 A2述第一接触层,包括:于沿所述第一方向相邻的所述发光部之间形成第一间隔材料。
7、层,所述第一间隔材料层还覆盖所述发光部的顶面;于所述第一间隔材料层中覆盖所述发光部顶面的部分内形成第一沟槽结构,所述第一沟槽结构暴露出所述发光部的部分顶面,且其沟槽尺寸沿背离所述发光部的方向逐渐增大;剩余的所述第一间隔材料层形成第一间隔层;于所述第一沟槽结构内形成第一接触层,所述第一接触层的底面位于所述发光部的顶面内。10.根据权利要求9所述的键合结构的制备方法,其特征在于,所述第二间隔层及所述第二接触层还与驱动电路连接;形成所述第二间隔层及所述第二接触层,包括:将所述第二间隔层远离所述驱动电路的表面与所述第一间隔层的顶面相接触,并将所述第二接触层远离所述驱动电路的表面与所述第一接触层的顶面相。
8、接触;于预设环境下对所述第一间隔层与所述第二间隔层的接触面、所述第一接触层与所述第二接触层的接触面进行键合处理,以使得所述驱动电路与所述发光部进行键合。权利要求书2/2 页3CN 116613270 A3键合结构及其制备方法、发光器件技术领域0001本申请涉及集成电路技术领域,特别是涉及一种键合结构及其制备方法、发光器件。背景技术0002微发光二极管显示器(Micro Light Emitting Diode Display,简称Micro LED)指的是将LED结构设计进行薄膜化、微小化、阵列化,在一个芯片上集成高密度微小尺寸的LED阵列。LED芯片有两种基本结构:水平结构和垂直结构,与水平。
9、结构相比,垂直结构LED通过两个电极上下分布,使得电流垂直注入,从而解决水平结构的LED中由于电极平面分布,电流侧向注入导致的缺点,改善了散热不佳以及电流分布不均等问题。0003在垂直结构LED芯片中,键合工艺是制备芯片的关键工艺之一,但目前芯片封装中,键合结构的整体性能及尺寸还需进一步改善。发明内容0004基于此,有必要针对上述背景技术中的问题,提供一种键合结构及其制备方法、发光器件,使得垂直结构LED芯片的键合结构尺寸进一步缩小,良率进一步提升,以提高LED芯片的整体性能。0005为实现上述目的及其他相关目的,本申请的一方面提供一种键合结构,包括沿第一方向交替排布的目标柱和间隔部;目标柱包。
10、括沿间隔部的厚度方向叠置的发光部和接触部,其中,接触部的底面位于发光部的顶面内,且接触部的横截面积沿背离发光部的方向先增大后减小;第一方向与厚度方向相交。0006于上述实施例中的键合结构中,通过将接触部设置在发光部的顶面并与发光部的顶面连接,且将间隔部设置在相邻目标柱之间用于将目标柱进行分隔,接触部的横截面积沿背离发光部的方向先增大后减小,以提高接触部沿厚度方向相对两侧的结构的接触效果;并且由于接触部与间隔部交替排布,能够进一步缩小键合结构的尺寸,以使得目标柱中发光部的发光效率进一步得到提升。相关技术中普遍采用凸点焊接工艺对发光芯片进行键合,得到的键合结构厚度较大,性能也亟需进一步改善。本申请。
11、提供的键合结构使得键合结构的连接处光滑从而形成一个整体,避免了凸点对尺寸及性能的影响,能够实现更小的间距,提供更高的互连密度以及更简单的电路,且接触部与间隔部交替排布,能够增大带宽、降低电容、降低功耗以提高键合的良率。0007在其中一些实施例中,接触部包括沿厚度方向叠置的第一接触层和第二接触层,第一接触层的底面位于发光部的顶面内,第二接触层的底面与第一接触层的顶面重合;其中,第一接触层的横截面积沿背离发光部的方向逐渐增大,第二接触层的横截面积沿背离发光部的方向逐渐减小。0008在其中一些实施例中,间隔部包括沿厚度方向叠置的第一间隔层和第二间隔层;其中,第一间隔层和第一接触层沿第一方向交替排布,。
12、第二间隔层和第二接触层沿第一方说明书1/11 页4CN 116613270 A4向交替排布;第二间隔层及第二接触层还与驱动电路连接。0009在其中一些实施例中,发光部包括沿厚度方向叠置的第一发光电极、量子阱层及第二发光电极;其中,第一接触层的底面位于第二发光电极的顶面内。0010在其中一些实施例中,键合结构还包括第一反射层,其至少覆盖发光部的外侧壁及部分顶面且位于发光部与间隔部之间,还覆盖第一间隔层的底面。0011本申请的另一方面提供一种发光器件,其包括如本申请实施例中任一项所述的键合结构。0012于上述实施例中的发光器件中,由于接触部的横截面积沿背离发光部的方向先增大后减小,能够提高接触部沿。
13、厚度方向相对两侧的结构的接触效果;并且由于接触部与间隔部交替排布,能够进一步缩小键合结构的尺寸,以使得目标柱中发光部的发光效率进一步得到提升。与相关技术中普遍采用凸点焊接工艺对发光芯片进行键合相比,本申请提供的键合结构能够实现更小的间距,提供更高的互连密度以及更简单的电路,且接触部与间隔部交替排布,能够增大带宽、降低电容、降低功耗以提高键合的良率。0013本申请的又一方面一种键合结构的制备方法,包括:提供第一衬底;于第一衬底的顶面上形成沿第一方向间隔排布的发光部;至少于沿第一方向相邻的发光部之间形成间隔部,并于发光部沿第一衬底的厚度方向且远离第一衬底的表面形成接触部,接触部与发光部共同构成目标。
14、柱;其中,接触部的底面位于发光部的顶面内,且接触部的横截面积沿背离发光部的方向先增大后减小;第一方向与厚度方向相交。0014于上述实施例中的键合结构的制备方法中,通过在相邻发光部之间形成间隔部,并在发光部的顶面以及相邻间隔部之间设置接触部,其中,接触部的底面位于发光部的顶面内,且接触部的横截面积沿背离发光部的方向先增大后减小,从而提高了发光部的发光效率以及与其他结构的键合良率,并且能够提高封装工艺的效率,以提高键合结构的整体性能,并进一步缩小其尺寸。0015在其中一些实施例中,形成间隔部及接触部,包括:于沿第一方向相邻的发光部之间以及发光部的部分顶面形成第一间隔层,并于沿第一方向相邻的第一间隔。
15、层之间形成第一接触层,第一接触层的底面位于发光部的顶面内,且第一接触层的横截面积沿背离发光部的方向逐渐增大;于第一间隔层及第一接触层的顶面上形成第二间隔层及第二接触层,第二接触层的底面与第一接触层的顶面重合,且第二接触层的横截面积沿背离发光部的方向逐渐减小;其中,第一间隔层和第二间隔层共同构成间隔部,第一接触层和第二接触层共同构成接触部。0016在其中一些实施例中,形成第一间隔层及第一接触层,包括:于沿第一方向相邻的发光部之间形成第一间隔材料层,第一间隔材料层还覆盖发光部的顶面;于第一间隔材料层中覆盖发光部顶面的部分内形成第一沟槽结构,第一沟槽结构暴露出发光部的部分顶面,且其沟槽尺寸沿背离发光。
16、部的方向逐渐增大;剩余的第一间隔材料层形成第一间隔层;于第一沟槽结构内形成第一接触层,第一接触层的底面位于发光部的顶面内。0017在其中一些实施例中,第二间隔层及第二接触层还与驱动电路连接;形成第二间隔层及第二接触层,包括:将第二间隔层远离驱动电路的表面与第一间隔层的顶面相接触,并将第二接触层远离驱动电路的表面与第一接触层的顶面相接触;于预设环境下对第一间隔层与第二间隔层的接触面、第一接触层与第二接触层的接触面进行键合处理,以使得驱说明书2/11 页5CN 116613270 A5动电路与发光部进行键合。附图说明0018为了更好地描述和说明这里公开的那些申请的实施例和/或示例,可以参考一幅或多。
17、幅附图。用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对所公开的申请、目前描述的实施例和/或示例以及目前理解的这些申请的最佳模式中的任何一者的范围的限制。0019图1显示为本申请一实施例中提供的一种键合结构的截面结构示意图;0020图2显示为本申请另一实施例中提供的一种键合结构的截面结构示意图;0021图3显示为本申请一实施例中提供的一种键合结构的制备方法的流程图;0022图4显示为本申请一实施例中提供的于第一衬底上形成发光部及第一绝缘层的截面结构示意图;0023图5显示为本申请一实施例中提供的图4所示结构的俯视示意图;0024图6显示为本申请另一实施例中提供的图4所示结构的俯视示意图;0025图。
18、7显示为本申请又一实施例中提供的图4所示结构的俯视示意图;0026图8显示为本申请一实施例中提供的于图4所示结构上形成第二绝缘层及第一反射层的截面结构示意图;0027图9显示为本申请一实施例中提供的于图8所示结构上形成第一间隔层的截面结构示意图;0028图10显示为本申请一实施例中提供的于图9所示结构上形成第一接触层的截面结构示意图;0029图11显示为本申请另一实施例中提供的于第一衬底上形成发光部及第一绝缘层的截面结构示意图。0030附图标记说明:003110、第一衬底;11/11a/11b/11c、发光部;111/111a、第一发光电极;111b、第一发光材料层;112、量子阱层;113、。
19、第二发光电极;12、第一绝缘层;13、第二绝缘层;14、第一反射层;15、间隔部;151、第一间隔层;152、第二间隔层;16、第一沟槽结构;17、接触部;171、第一接触层;172、第二接触层;18、驱动电路;19、第二衬底;20、目标柱;21、第二导电层;22、第三接触层。具体实施方式0032为了便于理解本申请,下面将参考相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。0033除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领。
20、域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。0034应当明白,当元件或层被称为“在.上”、“与.相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层,或说明书3/11 页6CN 116613270 A6者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在.上”、“与.直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。应当明白,尽管可使用术语第一、第二、第。
21、三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分,这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此,在不脱离本申请教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。0035空间关系术语例如“在.下”、“在.下面”、“下面的”、“在.之下”、“在.之上”、“上面的”等,在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,然后,描述为“。
22、在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在.下面”和“在.下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。0036在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本申请的限制。在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”,当在该说明书中使用时,确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用。
23、时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。0037这里参考作为本申请的理想实施例(和中间结构)的示意图的横截面图来描述申请的实施例。这样,可以预期由于例如制造技术和/或容差导致的从所示形状的变化。因此,本申请的实施例不应当局限于在此所示的区的特定形状,而是包括由于例如制造导致的形状偏差,图中显示的区实质上是示意性的,它们的形状并不意图显示器件的区的实际形状且并不意图限定本申请的范围。0038请参阅图1图11。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想,虽图示中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数。
24、量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。0039微发光二极管显示器(Micro Light Emitting Diode Display,简称Micro LED)指的是将LED结构设计进行薄膜化、微小化、阵列化,在一个芯片上集成高密度微小尺寸的LED阵列。LED芯片有两种基本结构:水平结构和垂直结构,与水平结构相比,垂直结构LED通过两个电极上下分布,以使得电流垂直注入,从而解决水平结构的LED中由于电极平面分布,电流侧向注入导致的缺点,改善了散热不佳以及电流分布不均等问题。0040在垂直结构LED芯片中,键合工艺是制备芯片的关键工艺之一,在目前芯片的封装工艺中,普遍采用传。
25、统的焊接工艺,将上部分驱动电路与下部分发光芯片通过金属凸点进行焊接,然后对键合结构进行填充封装,此种键合方式在连接处会存在凸点,连接紧密性有待提高。因此,上述键合结构的整体性能及尺寸均需进一步改善。0041基于上述背景技术中的问题,本申请提供一种键合结构及其制备方法、发光器件,使得垂直结构LED芯片的键合结构尺寸进一步缩小,良率进一步提升,以提高LED芯片的整说明书4/11 页7CN 116613270 A7体性能。0042需要说明的是,本申请实施例中所述的厚度方向可以为附图中的oy方向,第一方向可以为附图中的ox方向,第二方向可以为附图中的oz方向。0043作为示例,请参阅图1,本申请提供一。
26、种键合结构,包括沿第一方向(例如ox方向)交替排布的目标柱20和间隔部15;目标柱20包括沿间隔部15的厚度方向(例如oy方向)叠置的发光部11和接触部17,其中,接触部17的底面位于发光部11的顶面内,且接触部17的横截面积沿背离发光部11的方向先增大后减小;第一方向(例如ox方向)与厚度方向(例如oy方向)相交。0044于上述实施例中的键合结构中,通过将接触部17设置在发光部11的顶面并与发光部11的顶面连接,且将间隔部15设置在相邻目标柱20之间用于将目标柱20进行分隔,接触部17的横截面积沿背离发光部11的方向先增大后减小,以提高接触部17沿厚度方向(例如oy方向)相对两侧的结构的接触。
27、效果;并且由于接触部17与间隔部15交替排布,能够进一步缩小键合结构的尺寸,以使得目标柱20中发光部11的发光效率进一步得到提升。相关技术中普遍采用凸点焊接工艺对发光芯片进行键合,得到的键合结构厚度较大,性能也亟需进一步改善。本申请提供的键合结构使得键合结构的连接处光滑从而形成一个整体,避免了凸点对尺寸及性能的影响,能够实现更小的间距,提供更高的互连密度以及更简单的电路,且接触部17与间隔部15交替排布,能够增大带宽、降低电容、降低功耗以提高键合的良率。0045需要说明的是,本申请实施例中所述的“顶面”及“底面”,均为对应于相应附图中的厚度方向(例如oy方向)相对两侧的“顶面”及“底面”,以便。
28、于理解。可以根据工艺需要将附图中结构进行垂直翻转,翻转后的“顶面”可以为翻转前所述的“底面”,翻转后的“底面”可以为翻转前所述的“顶面”。因此,结构中的“顶面”及“底面”并不限制本申请的保护范围。0046另外,还需要说明的是,本申请实施例中所述的结构的“横截面”为公知的与厚度方向(例如oy方向)垂直的截面,所述的结构的“纵截面”为公知的与厚度方向(例如oy方向)平行的截面。0047作为示例,请继续参阅图1,接触部17包括沿厚度方向(例如oy方向)叠置的第一接触层171和第二接触层172,第一接触层171的底面位于发光部11的顶面内,第二接触层172的底面与第一接触层171的顶面重合;其中,第一。
29、接触层171的横截面积沿背离发光部11的方向逐渐增大,第二接触层172的横截面积沿背离发光部11的方向逐渐减小。由于第一接触层171与第二接触层172的接触面完全重合,以提高接触效果,进而提高发光部11的发光效率。0048作为示例,第一接触层171的材料可以包括铜、钨、铝、钛及其他导电金属。0049作为示例,第二接触层172的材料可以包括铜、钨、铝、钛及其他导电金属。0050作为示例,请继续参阅图1,间隔部15包括沿厚度方向(例如oy方向)叠置的第一间隔层151和第二间隔层152;其中,第一间隔层151和第一接触层171沿第一方向(例如ox方向)交替排布,第二间隔层152和第二接触层172沿第。
30、一方向(例如ox方向)交替排布;第二间隔层152及第二接触层172还与驱动电路18连接。第一间隔层151、第一接触层171、第二间隔层152及第二接触层172共同构成驱动电路18以及发光部11之间的连接结构,以进一步缩小键合结构的尺寸。0051作为示例,第一间隔层151的材料可以包括氧化硅、氮化硅及氮氧化硅中至少一说明书5/11 页8CN 116613270 A8种。0052作为示例,第二间隔层152的材料可以包括氧化硅、氮化硅及氮氧化硅中至少一种。0053作为示例,请继续参阅图1,驱动电路18可以形成于第二衬底19上,第二衬底19位于驱动电路18沿厚度方向(例如oy方向)远离发光部11的一侧。
31、。0054作为示例,请继续参阅图1,发光部11形成于第一衬底10上。0055作为示例,请继续参阅图1,第一衬底10或第二衬底19可以采用半导体材料、绝缘材料、导体材料或者它们的任意组合构成。第一衬底10或第二衬底19可以为单层结构,也可以为多层结构。例如,第一衬底10或第二衬底19可以是诸如硅(Si)衬底、硅锗(SiGe)衬底、硅锗碳(SiGeC)衬底、碳化硅(SiC)衬底、砷化镓(GaAs)衬底、砷化铟(InAs)衬底、磷化铟(InP)衬底或其它的III/V半导体衬底或II/VI半导体衬底。或者,还例如,第一衬底10或第二衬底19可以是包括诸如Si/SiGe、Si/SiC、绝缘体上硅(SOI。
32、)或绝缘体上硅锗的层状衬底。第一衬底10和第二衬底19的类型不应限制本申请的保护范围。0056作为示例,请继续参阅图1,第一接触层171的纵截面为一倒梯形;第二接触层172的纵截面为一正梯形,即第一接触层171与第二接触层172接触面的面积较大,能够提高两者的连接性能。0057作为示例,请继续参阅图1,发光部11包括沿厚度方向(例如oy方向)叠置的第一发光电极111、量子阱层112及第二发光电极113;其中,第一接触层171的底面位于第二发光电极113的顶面内,上述第一发光电极111、量子阱层112及第二发光电极113用于构成LED垂直结构,第一发光电极111和第二发光电极113用于在量子阱层。
33、112两侧引出,作为量子阱发光层的两个电极。0058作为示例,量子阱层112可以为多重量子阱(Multi Quantum Well,简称MQW)层。0059作为示例,第一发光电极111的材料可以为第一类型掺杂离子的氮化镓材料。0060作为示例,请继续参阅图1,第二发光电极113还包括沿厚度方向(例如oy方向)叠置的电极层、第一导电层及电极反射层(图中未示出);其中,第一接触层171的底面位于第一反射层14的顶面内。0061作为示例,电极层的材料可以为第二类型掺杂离子的氮化镓材料。0062作为示例,第一导电层的材料可以包括为铟锡氧化物,即ITO(Indium Tin Oxide)薄膜,ITO膜能。
34、够在150KHz1GHz范围内有适宜的屏蔽效能,透光性较普通网栅材料屏蔽玻璃更强。第一导电层的材料还可以包括镍(Ni)、铂(Pt),或其他可与PGaN形成良好欧姆接触的金属材料。0063作为示例,电极反射层的材料可以包括银、铂、铝、铜或其他具有反射性能的材料。0064作为示例,在上述实施例中,第一类型为N型、第二类型为P型,或第一类型为P型、第二类型为N型。P型杂质离子可以包括但不限于硼(B)离子、镓(Ga)离子、氟化硼(BF2)离子及铟(In)离子等等中的任意一种或几种。N型杂质离子可以包括但不限于磷(P)离子、砷(As)离子及锑(Sb)离子一种或几种。0065作为示例,请继续参阅图1,键合。
35、结构还包括第一反射层14,其至少覆盖发光部11的外侧壁及部分顶面且位于发光部11与间隔部15之间,还覆盖第一间隔层151的底面。0066作为示例,第一反射层14的材料可以包括银、铂、铝、铜或其他具有反射性能的材说明书6/11 页9CN 116613270 A9料。通过使得第一反射层14覆盖发光部11的外侧壁及部分顶面,能够更好地将发光部11的侧壁进行包裹,进一步提高结构的发光效率。0067作为示例,请继续参阅图1,键合结构还包括第一绝缘层12,第一绝缘层12位于发光部11的顶面,且位于第一反射层14与发光部11之间,以对发光部11的顶面进行绝缘处理。0068作为示例,第一绝缘层12的材料可以包。
36、括氧化硅、氮化硅及氮氧化硅等中至少一种。0069作为示例,请继续参阅图1,键合结构还包括第二绝缘层13,第二绝缘层13位于发光部11的顶面及外侧壁、相邻发光部11之间暴露出的部分衬底的顶面上,还位于第一反射层14与发光部11之间,以对相邻的发光部11进行绝缘处理。0070作为示例,第二绝缘层13的材料可以包括氧化硅、氮化硅及氮氧化硅等中至少一种。0071作为示例,请参阅图2,键合结构还包括第二导电层21及第三接触层22;第二导电层21位于第二发光电极113及第一间隔部15沿厚度方向(例如oy方向)远离第二间隔部15的一侧,且与第二发光电极113连接;第三接触层22位于第二导电层21沿厚度方向(。
37、例如oy方向)远离第二发光电极113的一侧,且与第二导电层21连接。第二导电层21将各第二发光电极113进行电连接,以在LED垂直结构中形成共阴极、单独阳极的结构。0072作为示例,第二导电层21的材料可以包括ITO、镍、铂,或其他可与PGaN形成良好欧姆接触的金属材料。0073作为示例,第三接触层22的材料可以包括铝、钛、氮化钛等中的至少一种,第三接触可以沿第一方向(例如ox方向)及第二方向(例如oz方向)呈网状排布,以连接沿第一方向(例如ox方向)及第二方向(例如oz方向)排布的各第二发光电极113。0074作为示例,本申请的另一方面提供一种发光器件,其包括如本申请实施例中任一项所述的键合。
38、结构。0075于上述实施例中的发光器件中,由于接触部的横截面积沿背离发光部的方向先增大后减小,能够提高接触部沿厚度方向相对两侧的结构的接触效果;并且由于接触部与间隔部交替排布,能够进一步缩小键合结构的尺寸,以使得目标柱中发光部的发光效率进一步得到提升。与相关技术中普遍采用凸点焊接工艺对发光芯片进行键合相比,本申请提供的键合结构能够实现更小的间距,提供更高的互连密度以及更简单的电路,且接触部与间隔部交替排布,能够增大带宽、降低电容、降低功耗以提高键合的良率。0076作为示例,本申请的又一方面提供一种电子设备,其包括如本申请实施例中任一项所述的发光器件,以提高电子设备的显示效率及良率。0077作为。
39、示例,请参阅图3,本申请的又一方面一种键合结构的制备方法,包括:0078步骤S2:提供第一衬底;0079步骤S4:于第一衬底的顶面上形成沿第一方向间隔排布的发光部;0080步骤S6:至少于沿第一方向相邻的发光部之间形成间隔部,并于发光部沿第一衬底的厚度方向且远离第一衬底的表面形成接触部,接触部与发光部共同构成目标柱;其中,接触部的底面位于发光部的顶面内,且接触部的横截面积沿背离发光部的方向先增大后减小;第一方向与厚度方向相交。0081于上述实施例中的键合结构的制备方法中,通过在相邻发光部之间形成间隔部,说明书7/11 页10CN 116613270 A10并在发光部的顶面以及相邻间隔部之间设置。
40、接触部,其中,接触部的底面位于发光部的顶面内,且接触部的横截面积沿背离发光部的方向先增大后减小,从而提高了发光部的发光效率以及与其他结构的键合良率,并且能够提高封装工艺的效率,以提高键合结构的整体性能,并进一步缩小其尺寸。0082在步骤S2中,请参阅图3中的步骤S2及图4,第一衬底10还可以为蓝宝石(Al2O3)衬底或碳化硅(SiC)蓝宝石衬底。0083作为示例,请继续参阅图4,在步骤S4中形成发光部11中,包括(图中未示出):0084步骤S41:于第一衬底10的顶面上形成覆盖第一衬底10的第一发光电极材料层;0085步骤S42:于第一发光电极材料层的顶面上形成量子阱材料层;0086步骤S43。
41、:于量子阱材料层的顶面上形成第二发光电极材料层;0087步骤S44:于第二发光电极材料层的顶面上形成第一绝缘材料层;0088步骤S45:刻蚀第一发光电极材料层、量子阱材料层、第二发光电极材料层、第一绝缘材料层,以暴露出部分第一衬底10,并形成沿第一方向(例如ox方向)及第二方向(例如oz方向)间隔排布的发光部11及第一绝缘层12,其中,第一绝缘层12位于发光部11的顶面。0089作为示例,请继续参阅图4,在步骤S43中形成第二发光电极材料层中,包括(图中未示出):0090步骤S431:于量子阱材料层的顶面上形成电极材料层;0091步骤S432:于电极材料层的顶面上形成第一导电材料层;0092步。
42、骤S433:于第一导电材料层的顶面上形成电极反射材料层。0093在步骤S45之后,电极材料层形成沿第一方向(例如ox方向)及第二方向(例如oz方向)间隔排布的电极层,第一导电材料层形成沿第一方向(例如ox方向)及第二方向(例如oz方向)间隔排布的第一导电层,电极反射材料层形成沿第一方向(例如ox方向)及第二方向(例如oz方向)间隔排布的电极反射层。0094在步骤S431步骤S433中,请继续参阅图4,电极材料层可以为与第一发光电极材料层的掺杂离子类型不同的氮化镓材料。可以采用电子束蒸发或其他工艺方式生长整面ITO、镍(Ni)、铂(Pt),或其他可与PGaN形成良好欧姆接触的金属。可以采用电子束。
43、蒸发或其他方式生长电极反射材料层,以作为反射镜及第二发光电极113中的导电金属层。0095在步骤S44中,形成第一绝缘材料层的方法可以包括ALD(Atomic Layer Deposition,原子层沉积)、LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Depositio,低压力化学气相沉积法)或PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,等离子体增强化学的气相沉积法)等方法中一种或多种。0096在步骤S45中,刻蚀方法可以采用干法刻蚀,以形成沿第一方向(例如ox方向)及第二方向(例如oz方向)交替排布的发光部11。00。
44、97作为示例,请参阅图5、图6及图7,发光部11的横截面积可以为圆形、椭圆形、矩形或其他多边形。示例地,在图5中,发光部11a的横截面积为正八边形;在图6中,发光部11b的横截面积为圆形;在图7中,发光部11c的横截面积为正方形。0098作为示例,请参阅图8,在步骤S4中形成发光部11之后,还包括:0099步骤S51:于第一绝缘层12的顶面及发光部11的外侧壁、相邻发光部11之间暴露出的部分衬底的顶面上形成第二绝缘层13;说明书8/11 页11CN 116613270 A110100步骤S52:于第二绝缘层13的顶面上形成具有开口的第一反射层14,第一反射层14暴露出部分发光部11的顶面上方的。
45、第二绝缘层13。0101在步骤S51中,请继续参阅图8,形成第二绝缘层13的方法可以包括ALD工艺、LPCVD工艺或PECVD工艺等中一种或多种。0102在步骤S52中,可以先采用电子束蒸发或其他方式形成覆盖第二绝缘层13的第一反射材料层(图中未示出),然后再采用干法刻蚀或其他刻蚀方法于第一反射材料层中形成开口,以形成第一反射层14。0103作为示例,请参阅图9图10,步骤S6中形成间隔部15及接触部17,包括:0104步骤S61:于沿第一方向(例如ox方向)相邻的发光部11之间以及发光部11的部分顶面形成第一间隔层151,并于沿第一方向(例如ox方向)相邻的第一间隔层151之间形成第一接触层。
46、171,第一接触层171的底面位于发光部11的顶面内,且第一接触层171的横截面积沿背离发光部11的方向逐渐增大;0105步骤S62:于第一间隔层151及第一接触层171的顶面上形成第二间隔层152及第二接触层172,第二接触层172的底面与第一接触层171的顶面重合,且第二接触层172的横截面积沿背离发光部11的方向逐渐减小;其中,第一间隔层151和第二间隔层152共同构成间隔部15,第一接触层171和第二接触层172共同构成接触部17。0106作为示例,请继续参阅图9图10,步骤S61中形成第一间隔层151及第一接触层171,包括:0107步骤S611:于沿第一方向(例如ox方向)相邻的发。
47、光部11之间形成第一间隔材料层(图中未示出),第一间隔材料层还覆盖发光部11的顶面;0108步骤S612:于第一间隔材料层中覆盖发光部11顶面的部分内形成第一沟槽结构16,第一沟槽结构16暴露出发光部11的部分顶面,且其沟槽尺寸沿背离发光部11的方向逐渐增大;剩余的第一间隔材料层形成第一间隔层151;0109步骤S613:于第一沟槽结构16内形成第一接触层171,第一接触层171的底面位于发光部11的顶面内。0110在步骤S611中,请参阅图9,本申请中形成第一间隔层151及第一接触层171的方法采用大马士革(Damascene)工艺,其中,形成第一间隔层151的方法可以包括ALD工艺、LPC。
48、VD工艺或PECVD工艺等中一种或多种,还可以包括化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing,简称CMP)等工艺,以形成顶面光滑且水平的第一间隔层151。0111在步骤S612中,请继续参阅图9,形成第一沟槽结构16的方法可以为干法或湿法刻蚀,刻蚀第一间隔层151、第二绝缘层13以及第一绝缘层12,以使得第一沟槽结构16暴露出部分第二发光电极113的顶面。0112在步骤S613中,请参阅图10,形成第一接触层171的方法可以为电镀(Electron deposition,ECP)工艺。第一接触层171的顶面与第一间隔层151的顶面平齐,以便于进行后续工艺。本申请实。
49、施例通过采用大马士革工艺对驱动电路18以及发光芯片进行键合,以提高键合效率,并缩小键合结构的尺寸,进而提升了键合结构的整体性能。0113作为示例,在形成第一接触层171之间,还可以先在第一沟槽结构16的内侧壁形成阻挡层(图中未示出),以将第一接触层171与第一间隔层151互相隔离。形成阻挡层的工艺可以包括ALD工艺、LPCVD工艺或PECVD工艺等中一种或多种。说明书9/11 页12CN 116613270 A120114作为示例,请继续参阅图1,第二间隔层152及第二接触层172还与驱动电路18连接;步骤S62中形成第二间隔层152及第二接触层172,包括:0115步骤S621:将第二间隔层。
50、152远离驱动电路18的表面与第一间隔层151的顶面相接触,并将第二接触层172远离驱动电路18的表面与第一接触层171的顶面相接触;0116步骤S622:于预设环境下对第一间隔层151与第二间隔层152的接触面、第一接触层171与第二接触层172的接触面进行键合处理,以使得驱动电路18与发光部11进行键合。0117在步骤S621中,请继续参阅图1,第二间隔层152与第二接触层172提前形成于驱动电路18上,驱动电路18形成于第二衬底19上,将第二衬底19、驱动电路18、第二间隔层152与第二接触层172整体垂直翻转,以使得第二间隔层152远离驱动电路18的表面与第一间隔层151的顶面相接触,。
- 内容关键字: 结构 及其 制备 方法 发光 器件
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