晶圆级发光二极管阵列的制作方法_4

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、162、163和164中的相邻的单元区之间的空间的上电极181、182、183和184反射。
[012引上电极181、182、183和184的厚度可在2000A至1OOOOA的范围内。如果上电极 181、182、183和184的厚度小于2000A,则光从上电极181、182、183和184朝向基板100 的反射不流畅,并且存在光透射成薄膜形式的上电极181、182、183和184的泄漏。如果上 电极181、182、183和184的厚度超过10000A,则存在通过热沉积等形成上电极需要过多 的时间的问题。
[0126] 此外,上电极181、182、183和184可相对于第一层间绝缘层170的表面具有10度 至45度的倾角(e)。如果上电极181、182、183和184的倾角(e)小于10度,则光的反射效 率由于非常平缓的倾斜度而下降。另外,存在由于倾角小而不能保证上电极的表面上的厚 度的均匀性的问题。如果上电极181、182、183和184的倾角(e)超过45度,则可能由于倾 角大而在随后的层中产生裂纹。
[0127] 可通过改变基板的设置和在诸如热沉积的工艺中基板相对于金属原子的前进方 向的角度来实现对上电极181、182、183或184的倾角(e)的调节,其中,上电极181、182、 183或184的倾角(e)相对于第一层间绝缘层170的表面而定义。
[0128] 如果第一半导体层111、112、113和114具有n型导电性且第二半导体层131、132、 133和134具有P型导电性,则每个上电极可模制成为发光二极管的阴极,同时模制成为用 于将发光二极管的阴极连接到作为形成在相邻的单元区中的发光二极管的阳极的下电极 的布线。目P,在形成在单元区中的发光二极管中,可将上电极模制为形成阴极并且同时成为 用于将发光二极管的阴极电连接到在相邻的单元区中的发光二极管的阳极的布线。
[0129] 图18是图13的平面图中的结构的透视图。
[0130] 参照图18,第一上电极181至第S上电极183形成在至少两个单元区上方。相邻 的单元区之间的空间被遮蔽。上电极使得在相邻的单元区之间可能泄漏的光反射穿过基 板,并且在每个单元区中电连接到第一半导体层。上电极电连接到相邻的单元区中的第二 半导体层。
[0131] 图19是根据本发明的实施例的通过模制图13至图18的结构而得到的等效电路 图。
[0132] 参照图19,示出了四个发光二极管D1、D2、D3和D4 W及发光二极管之间的布线关 系。
[0133] 第一发光二极管D1形成在第一单元区161中,第二发光二极管D2形成在第二单 元区162中,第S发光二极管D3形成在第S单元区163中,第四发光二极管D4形成在第四 单元区164中。在单元区161、162、163和164中的第一半导体层111、112、113和114模制 为n型半导体,第二半导体层131、132、133和134模制为P型半导体。
[0134] 第一上电极181在第一单元区161中电连接到第一半导体层111并且延伸至第二 单元区162 W电连接到第二单元区162中的第二半导体层132。因此,第一上电极181模制 为用于将第一发光二极管D1的阴极端子连接到第二发光二极管D2的阳极的布线。
[01巧]第二上电极182模制为用于第二发光二极管D2的阴极端子与第=发光二极管D3 的阳极端子之间的连接的布线。第S上电极183模制为用于第S发光二极管D3的阴极与 第四发光二极管D4的阳极端子之间的连接的布线。第四上电极184模制为用于形成第四 发光二极管D4的阴极的布线。
[0136] 因此,第一发光二极管D1的阳极端子和第四发光二极管D4的阴极端子相对于外 部电源处在电断开的状态,而其它的发光二极管D2和D3串联电连接。为了执行发光操作, 第一发光二极管D1的阳极端子应该连接到正电源电压V+,第四发光二极管D4的阴极端子 应该连接到负电源电压V-。因此,连接到正电源电压V+的发光二极管可W被称作输入发光 二极管,连接到负电源电压V-的发光二极管可W被称作输出发光二极管。
[0137] 在构造为如上描述的多个发光二极管中的连接关系中,其中形成有连接到负电源 电压V-的阴极端子的单元区设置有用于仅遮蔽对应的单元区的一部分的上电极。其中建 立有另一种连接关系的单元区设置有用于在彼此电连接的单元区之间制造遮蔽的上电极。
[0138] 图20是示出第二层间绝缘层涂敷在图13的结构的整个表面上的平面图,在第一 单元区中的第一下电极的一部分被暴露,且在第四单元区中的第四下电极的一部分被暴 露。
[0139] 参照图20,通过第二层间绝缘层190遮蔽上电极且第一下电极151的一部分和第 四上电极184的一部分被暴露。该表示在图19中仅第一发光二极管D1的阳极端子被暴露 且仅第四发光二极管D4的阴极端子被暴露。
[0140] 图21是沿图20的平面图中的线B1-B2截取的剖视图,图22是沿图20的平面图 中的线C1-C2截取的剖视图,图23是沿图20的平面图中的线D1-D2截取的剖视图,图24 是沿图20的平面图中的线E1-E2截取的剖视图。
[0141] 参照图21,在第一单元区161中,电连接到第二半导体层131的第一下电极151的 部分被敞开。在第一单元区中的剩余部分被第二层间绝缘层190覆盖,第二层间绝缘层190 还位于第二单元区162上方。
[0142] 参照图22,第二单元区162和第S单元区163被第二层间绝缘层190完全覆盖。 [01创参照图23和图24,在第四单元区164中的第四上电极184的部分被暴露,在第一 单元区161中的第一下电极151的部分被暴露。
[0144] 通过用于第二层间绝缘层190的选择性蚀刻来执行第四上电极184和第一下电极 151的暴露。
[0145] 第二层间绝缘层190从能够保护在下面的薄膜免受外部环境影响的绝缘材料中 选择。具体地,第二层间绝缘层可包括具有绝缘性能且可阻止温度或湿度改变的SiN等。
[0146] 第二层间绝缘层190的厚度可在预定的范围内。例如,如果第二层间绝缘层190 包括SiN,则第二层间绝缘层190可具有2000A至20000A的厚度。
[0147] 如果第二层间绝缘层190的厚度小于2000A,则由于厚度小而难W保证绝缘性 质。另外,由于厚度小而存在保护下层避免外部的湿气或化学品渗透的问题。
[0148] 如果第二层间绝缘层190的厚度超过20000A,则难W通过形成光致抗蚀剂图案 的方式对第二层间绝缘层190执行选择性蚀刻。目P,光致抗蚀剂图案用作蚀刻工艺中的蚀 刻掩模,由于第二层间绝缘层190的厚度过厚,因此光致抗蚀剂图案也随着第二层间绝缘 层190的选择性蚀刻一起被蚀刻。如果第二层间绝缘层190的厚度过大,则光致抗蚀剂图 案在完成第二层间绝缘层190的选择性蚀刻之前可能被去除,导致在不期望的位置处执行 蚀刻的问题。
[0149] 第二层间绝缘层190可相对于在其下暴露的第四上电极184或第一下电极151的 表面具有10度至60度的倾角(f)。
[0150] 如果第二层间绝缘层190的倾角讯小于10度,则已被暴露的第四上电极184或 第一下电极151的实际面积减小。如果暴露部分的面积增大W保证实际面积,则存在由于 倾角小而不能保证绝缘性质的问题。
[0151] 如果第二层间绝缘层190的倾角(f)超过60度,则将要形成在第二层间绝缘层 190上的另一层的质量可能由于睹峭的外形或倾斜度而劣化,或者在该层中可能产生裂纹。 另外,在根据电力的连续供应的发光操作中,发光二极管的性质劣化。
[0152] 图25是示出第一焊盘和第二焊盘形成在图20的结构中的平面图。
[0153] 参照图25,第一焊盘210可形成在第一单元区161和第二单元区162上方。因此, 第一焊盘210可电连接到在第一单元区161中的在图20中被暴露的第一下电极151。
[0154] 此外,第二焊盘220形成为与第一焊盘210分隔开预定距离,并且可形成在第S单 元区163和第四单元区164上方。第二焊盘220电连接到在第四单元区164中的在图20 中被暴露的第四上电极184。
[0155] 图26是沿图25的平面图中的线B1-B2截取的剖视图,图27是沿图25的平面图 中的线C1-C2截取的剖视图,图28是沿图25的平面图中的线D1-D2截取的剖视图,图29 是沿图25的平面图中的线E1-E2截取的剖视图。
[0156] 参照图26,第一焊盘210形成在第一单元区161和第二单元区162上方。第一焊 盘210形成在第一单元区161中的暴露的第一下电极151上,并且形成在其它单元区中的 第二层间绝缘层190上。因此,第一焊盘210在第一单元区161中经由第一下电极151电 连接到第二半导体层131。
[0157] 参照图27,第一焊盘210形成在第二单元区162中,第二焊盘220形成在第=单元 区163中W与第一焊盘210分隔开。第一焊盘210或第二焊盘220与下电极或上电极的电 接触在第二单元区162和第S单元区163中被阻挡。
[0158] 参照图28,第二焊盘220形成在第S单元区163和第四单元区164上方。具体地, 第二焊盘220电连接到在第四单元区164中敞开的第四上电极184。因此,第二焊盘220电 连接到第四单元区164中的第一半导体层114。
[0159] 参照图29,第二焊盘220形成在第四单元区164中,第一焊盘210在第一单元区 161中形成为与第二焊盘220分隔开。第一焊盘210在第一单元区161中形成在第一下电 极151上并且电连接到第二半导体层131。
[0160] 图30是沿图25的平面图中的线C2-C3截取的透视图。
[0161] 参照图30,在第S单元区163中的第一半导体层113电连接到第S上电极183。 第=上电极183遮蔽第=单元区163和第四单元区164之间的空间并电连接到第四单元 区164中的第四下电极154。第一焊盘210和第二焊盘220彼此分隔开并形成在第二层间 绝缘层190上。当然,如上所述,第一焊盘210在第一单元区161中电连接到第二半导体层 131,第二焊盘220在第四单元区164中电连接到第一半导体层114。
[0162] 第一焊盘210和第二焊盘220中的每个可W具有包括Ti、&或Ni的第一层和形 成在第一层上的包括AlXu、Ag或Au的第二层。可W使用剥离工艺来形成第一焊盘210和 第二焊盘220。可W通过形成双层或单层的金属膜、通过传统的光刻工艺形成图案然后将图 案用作蚀刻掩模执行干蚀刻或湿蚀刻来形成第一焊盘210和第二焊盘220。然而,在干蚀刻 或湿蚀刻中使用的蚀刻剂可W根据将要被蚀刻的金属的材料而不同。
[0163] 因此,可W在一个工艺中同时形成第一焊盘210和第二焊盘220。
[0164] 由导电材料制成的焊盘阻挡层(未示出)可形成在第一焊盘210或第二焊盘220 上。设置焊盘阻挡层W防止在焊盘210和220的键合或焊接工艺中可能发生的金属的扩 散。例如,在键合或焊接工艺中,键合金属或焊接材料中包含的锡原子扩散到焊盘210和 220中,由此防止焊盘的电阻率增大。为此,可用化、化、1'1、胖、1'1胖、1〇、口*或它们的复合物 的层来构造焊盘阻挡层。
[01化]参照图19的模型,在各个单元区中的第一半导体层111、112、113和114模制为n 型半导体,在各个单元区中的第二半导体层131、132、133和134模制为P型半导体。在第 一单元区161中形成在第二半导体层131上的第一下电极151模制为第一发光二极管D1 的阳极。因此,第一焊盘210可模制为连接到第一发光二极管D1的阳
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