LED发射显示装置及其制造方法与流程

文档序号:23508688发布日期:2021-01-01 18:19阅读:108来源:国知局
LED发射显示装置及其制造方法与流程

本专利申请要求法国专利申请fr18/52465的优先权,该申请通过引用并入本文。



背景技术:

本申请涉及光电器件领域。

本申请更特别地涉及一种包括发光二极管(led)的发射显示装置,也被称为微型led显示器,以及制造这种装置的方法。

本发明已经提供了一种发射显示装置,该装置包括多个led(例如由氮化镓制成)的组件,以及能够单独控制led以显示图像的控制电路。

在此,更特别地考虑控制电路被集成在半导体基板(例如,在例如cmos技术中的硅基板)的内部和顶部的情况。

为了形成所述装置,可以分别制造控制电路和led组件,并且然后将它们彼此连接起来形成显示装置。在其一个表面的一侧上,控制电路包括多个金属焊垫,每个焊垫用以连接至led组件的led的电极上,以便能够单独控制led。例如,led组件是在支撑基板上整体形成的,并且然后转移到控制电路上,使得每个led都有电极(阳极或阴极)连接至控制电路的一个金属焊垫上。

一个问题在于,在装配两个元件的步骤中,需要精确对齐控制电路和led组件,使得每个led都有效地定位在控制电路中与之对应的金属焊垫上。当像素之间的间距减小时,所述对齐尤其难以实现,并且会阻碍分辨率和/或像素的集成密度的提高。



技术实现要素:

因此,实施例提供包括第一集成电路的显示装置,所述显示装置包括:

多个发光二极管组件,每个二极管包括第一导电型的第一半导体层和第二导电型的第二半导体层的垂直堆叠,并且二极管通过沟槽彼此分离;

对于每个二极管的第一电极,所述第一电极被布置在第二层的与第一层相对的表面上并且该表面接触;

多个二极管共用的第二电极,第二电极在沟槽中和多个二极管的外围处延伸,并且在每个二极管中与第一半导体层接触;以及

在第一电路的与第一半导体层相对的表面的一侧上的连接结构,所述连接结构包括其中设置有多个相同或相似的连接焊垫的电介质层,所述连接焊垫有规律地分布在第一电路的整个表面,每个二极管具有与连接结构的至少一个焊垫接触的第一电极,并且第二电极与连接结构的多个焊垫在多个二极管的外围处接触。

根据实施例,所述装置进一步包括在半导体基板中和上形成的第二集成电路,对于第一电路的每个二极管,所述第二电路包括用以连接至二极管的第一电极的金属焊垫,和用以连接至第一电路的第二电极的金属电极。

根据实施例,第一电路和第二电路通过直接混合接合来彼此接合,使得第一电路的每个第一电极电连接至第二电路的金属焊垫,并且使得第一电路的第二电极电连接至第二电路的电极。

根据实施例,第二电路包括连接结构,所述连接结构包括其中设置有多个相同或相似的连接焊垫的电介质层,所述连接焊垫有规律地分布在第二电路的整个表面,第二电路的每个金属焊垫与第二电路的连接结构的至少一个连接焊垫接触,并且第二电路的电极与第二电路的连接结构的多个连接焊垫在第二电路的电极的外围区域内接触。

根据实施例,对于第二电路的每个金属焊垫,第二电路包括包含一个或多个晶体管的基本控制单元,该基本控制单元能够控制流经第一电路的对应二极管的电流和/或施加在第一电路的对应二极管上的电压。

根据实施例,第二电路由cmos技术制成。

根据实施例,第一电路的二极管是氮化镓二极管。

根据实施例,在第一电路中,每个发光二极管进一步包括二极管的第一和第二半导体层之间的发射层。

另一个实施例提供了一种制造上述定义的显示装置的方法,其中第一电路的形成包括以下连续步骤:

a)在支撑基板的表面上连续沉积垂直堆叠,垂直堆叠按照从基板的所述表面开始的顺序包括第一半导体层和第二半导体层以及金属层;

b)从堆叠的与支撑基板相对的表面形成沟槽,所述沟槽横跨所述堆叠的整个高度,并界定第一电路的不同二极管;以及

c)在所述沟槽形成敷金属,所述敷金属在每个二极管处与堆叠的第一半导体层接触。

根据实施例,步骤b)包括部分形成沟槽至第一半导体层的中间水平的第一步骤,随后是将绝缘层在沟槽的侧面沉积的步骤,随后是将沟槽延伸至第一半导体层的下表面的步骤。

根据实施例,在步骤c)中形成的敷金属沿着沟槽的整个高度延伸。

根据实施例,在步骤c)中形成的敷金属仅沿着沟槽的高度的一部分延伸,直至第一半导体层的中间水平,沟槽的上部填充有绝缘材料。

附图说明

上述特征和优势以及其他特征,将在以下对具体实施例的描述中通过图示,但不限于参考附图的方式进行详细描述,其中:

图1a和图1b是示意性地并部分地示出了制造发射型led显示装置的方法的示例的连续步骤的横截面图;

图2a和图2b是示意性地并部分地示出了根据实施例的制造发射型led显示装置的方法的示例的连续步骤的横截面图;

图3a、3b、3c、3d、3e、3f和3g是进一步详细示出了根据实施例的制造发射型led显示装置的方法的示例的连续步骤的横截面图;以及

图4a、4b、4c、4d、4e和4f是示出了根据实施例的制造发射型led显示装置的方法的另一个示例的连续步骤的横截面图。

具体实施方式

在各图中,相同的元件被指定为相同的参考数字,并且,各图未按比例绘制。为了清楚起见,仅示出并详细描述了对理解此处描述的实施例有用的元件。特别地,没有详细说明集成led控制电路的形成,所述实施例与此类控制电路的常规结构和制造方法兼容。进一步,没有详细说明有源led堆叠的不同层的组成和布局,所述实施例与常规的有源led堆叠兼容。在下列描述中,当提及限定绝对位置的术语(诸如“前”、“后”、“顶”、“底”、“左”、“右”等术语),或相对位置(诸如“在……上方”、“在……下方”、“高于”、“低于”等术语)或限定方向的术语(诸如“水平”、“垂直”等术语)时,指的是图的方向,需要理解的是,在实践中,所述装置和组件的方向可能是不同的。除非另有说明,术语“大约”、“基本上”和“以…的顺序”表示在所讨论数值的10%以内,优选地在5%以内。

图1a和图1b是部分地并示意性地示出了制造发射型led显示装置的方法的示例的连续步骤的横截面图。

图1a示出了初始步骤,在此步骤中,分别制造包括多个led的第一集成电路100和对应于led控制电路的第二集成电路150。

电路100包括支撑基板101,例如,由蓝宝石、硅、氮化镓(gan)或任何可在其上沉积有源led堆叠的其他材料制成。例如,电路100进一步包括多个布置在支撑基板101的上表面上的相同或相似的led103。在俯视图中,led103被布置成例如行和列的阵列,例如,规律地分布在基板101的上表面上。每个led103包括垂直堆叠,垂直堆叠按照从基板101的上表面的顺序包括第一导电型(例如,n型)的第一掺杂半导体层105、发射层107和第二导电型(例如,p型)的第二掺杂半导体层109。层105和层109由例如氮化镓制成。发射层107是由例如一个或多个发射层的堆叠形成的,每个发射层形成量子阱,例如,基于gan、inn、ingan、algan、aln、alingan、gap、algap、alingap、或这些材料的一种或多种的组合。作为一种变化,发射层107可能是本征氮化镓层,也就是说,它不是故意地掺杂。更一般地,根据所需的发射波长(例如在可见范围、紫外范围或红外范围内的发射)选择发射层107的材料在本领域技术人员的能力范围之内能够。

在本示例中,发射层107的下表面与层105的上表面接触,并且发射层107的上表面与层109的下表面接触。在实践中,根据基板101的性质,一个或多个缓冲层(未示出)的堆叠可以在支撑基板101和半导体层105之间形成接口。

电路100的基本led103通过垂直沟槽彼此分离,在本示例中,所述沟槽横跨层105、107和109的堆叠的整个厚度,并且出现在支撑基板101或者(如果存在的话)将支撑基板101从半导体层105分离的缓冲层(未示出)的上表面。更特别地,在本示例中,led分离沟槽在俯视图中形成栅格,使得栅格的每个网格包括单个led103,并且使得每个led103被布置在栅格的网格中。

对于每个led103,电路100包括被布置在led的半导体层109的上表面的上方并且与之接触的金属电极111。在本示例中,电极111在led的半导体层109的整个上表面上延伸。

电路100进一步包括所有led103共用的金属电极113。电极113在分离led103的沟槽中和在led103组件的外围处延伸。在俯视图中,电极113形成连续的栅格,使得栅格的每个网格包含单个led103,并且使得每个led103被布置在栅格的网格中。在每个led103中,led的下半导体层105与共用电极113接触。更特别地,在所示的示例中,电极113沿着led的外围与led的半导体层105侧的下部接触。在本示例中,在led的上部中,每个led103进一步包括由电介质材料制成的外围绝缘墙115,该绝缘墙沿着led整个外围与上电极111、半导体层109、以及led的发射层107的侧面、以及与led的半导体层105的侧面的上部接触。外围绝缘墙115特别地能够使电极113与电极111以及与led的层109和层107电绝缘。

在本示例中,电极113的上表面、电极109的上表面和绝缘壁115的上表面基本上处于相同的水平(也就是说,基本上共面),并且定义了基本上平面的连续表面,形成电路100的连接表面。因此,电路100的连接表面包括金属区域(电极111和113)和电介质区域(绝缘壁115)的交替。

控制电路150形成于半导体基板151(例如硅基板)的内部和顶部。在本示例中,控制电路150在其上表面侧,对于电路100的每个led,包括用以连接至led的电极111的金属连接焊垫161,以便能够控制流经led的电流和/或跨led施加电压。对于连接至专用于led的金属焊垫161的每个led,控制电路150进一步包括包含一个或多个晶体管的基本控制单元(未详细说明),能够控制流经led的电流和/或跨led施加电压。例如,控制电路150由cmos技术制成。

在所示的示例中,控制电路150在其上表面上进一步包括用以连接至led电路100的共用电极113的金属电极163。电路150的每个基本控制单元都连接至例如电极163。

在所示的示例中,集成电路150的焊垫161和电极163在俯视图中具有与led电路100的电极111和113基本相同的尺寸和相同的布局。换句话说,在本示例中,在俯视图中,电极163形成连续的栅格,使得栅格的每个网格包含单个焊垫161,并且使得每个焊垫161被布置在栅格的网格中。

焊垫161通过由电介质材料(例如氧化硅)制成的环165与电极163横向分离。在本示例中,环165在俯视图中具有与电路100的绝缘墙115基本相同的尺寸和相同的布局。

在本示例中,电极163的上表面、焊垫161的上表面以及绝缘环165的上表面基本上处于相同的水平(也就是说,基本上共面),并且一起形成了基本上平面的连续表面,形成电路150的连接表面。因此,电路150的连接表面包括金属区域(焊垫161和电极163)和电介质区域(区域165)的交替,形成与由电路100的连接表面的金属和电介质区域形成的图案相同或相似的图案。

图1b示出了形成图1b的电路100和150之后的步骤,在此期间led电路100被放置在控制电路150上,其连接表面面对控制电路150的连接表面。在此步骤中,将led电路100的连接表面(也就是说,图1b的方向上的其下表面)接合控制电路150的连接表面(也就是说,图1b的方向上的其上表面),使得led电路100的每个电极111都与控制电路150的金属焊垫161机械和电接触,并且使得led电路100的共用电极113与控制电路150的电极163机械和电接触。

在本示例中,led电路100的连接表面通过直接混合接合的方式接合至控制电路150的连接表面,也就是说,通过直接金属-金属接合,将电路的电极111接合至电路150的连接焊垫161以及将电路100的电极113接合至电路150的电极163,以及通过直接电介质-电介质接合,将电路100的绝缘墙115接合至电路150的绝缘环165。此处直接接合是指在led电路100和控制电路150之间的接口处不添加粘合或焊料材料的分子型接合。

图1b进一步示出了将led电路100接合至控制电路150之后的步骤,在此期间,led电路100的支撑基板101被移除。在支撑基板101与led电路100的半导体层105之间提供了缓冲层时,该缓冲层也可能在这一步骤中被移除,以便暴露半导体层105的与控制电路150相对的表面(也就是说,图1b的方向上的其上表面)。在本示例中,显示装置确实用以在其与控制电路150相对的表面侧发光,也就是说,在图1b的方向上的上表面发光。

在led电路100和控制电路150之间提供直接混合接合的优势是,能够获得led电路100相对控制电路150的特别精确的校准。事实上,在直接接合的情况下,一旦两个电路已经对齐,简单放置成与电路接触就足以设置led电路100相对控制电路150的最终位置。换句话说,接合是瞬时的。这与添加材料的接合(例如通过焊接)不同,在对准和放置成与两个电路接触之后应该实施压缩和/或加热步骤,这可能会导致电路的错位。

在关于图1a和1b所述的方法中提出的问题为,led电路100的连接表面被金属占用的比率(并且相应地,控制电路150的连接表面被金属占用的比率,两个电路的连接表面是对称的)是相对较高的,通常大于70%,又例如,大于80%。事实上,led电路100的连接表面本质上是由led的电极111和113的金属形成的,绝缘壁115的电介质材料只占连接表面的小部分。

进一步,金属在led电路100的连接表面上的分布(并且相应地,金属在控制电路150的连接表面上的分布)并不是均匀的。事实上,如图1a和1b所示,形成led电路100的共用电极113的金属栅极可能包括相对宽的外围框架,例如,宽度(框架的外边缘和内边缘之间的距离)大于装置的像素之间的间距(也就是说,两个相邻led103的中心到中心的距离),例如,具有大于两倍于装置的像素之间的间距的宽度。作为结果,led电路100的连接表面被金属占用的比率在led组件的外围比在led阵列的内部大。

为了获得高质量的直接混合接合,优选的是电路100和150的连接表面的占用率低一些,并且金属在电路100和150的连接表面上的分布更均匀。事实上,在实际接合步骤之前,电路100和150的连接表面通过化学-机械抛光(cmp)被平坦化。在此步骤中获得的表面均匀度决定两个电路的直接混合接合的质量。然而,为了获得良好的表面均匀度,优选的是连接表面被金属占用的比率相对较低,并且金属在连接表面上的分布尽可能均匀。

图2a和图2b是示意性地并部分地示出了根据实施例的制造发射型led显示装置的方法的示例的连续步骤的横截面图。

图2a示出了初始步骤,在该步骤中,分别制造包括多个led的第一集成电路200和对应于led控制电路的第二集成电路250。

图2a的led电路200包括与图1a的led电路100相同的元件,基本上以相同的方式布置。下文将不再详细说明这些元件。

图2a的led电路200与图1a的led电路100的主要不同之处在于,它在其上表面侧进一步包括连接结构201,该连接结构基本上在电路的整个表面上延伸。

连接结构201包括电介质层203,所述电介质层覆盖电路的共用电极113、单独电极111和绝缘墙115的上表面(对应于图1a的电路100的上表面或连接表面)。作为示例,电介质层203的下表面与共用电极113的上表面、单独电极111的上表面、绝缘壁115的上表面接触。

连接结构201进一步包括多个相同或相似的分离的基本金属连接焊垫205,被布置在电介质层203形成的贯通腔中。连接焊垫205从电介质层203的下表面垂直地延伸至上表面。在本示例中,电介质层201的上表面与金属焊垫205的上表面基本上处于相同的水平(也就是说,基本上共面),并且定义了基本上平面的连续表面,形成了电路200的连接表面。在本示例中,在连接结构201的上表面处可见的唯一金属元件是焊垫205。连接焊垫205有规律地分布在电路200的整个表面上。在俯视图中,连接焊垫205被布置成例如行和列的阵列。作为示例,在俯视图中,在led阵列的行和列方向上,由被部分电介质层203包围的焊垫205形成的相同的基本图案在电路的整个上表面周期性地重复。作为示例,焊垫之间的间距p1(也就是说,连接结构201的两个相邻焊垫205之间的中心到中心的距离)在阵列的行和列方向上基本相同,并且在阵列的整个表面基本相同。优选地,在俯视图中,连接结构201被金属焊垫占用的比率在5-50%之间,又例如,大约25%。

在图2a的led电路200的每个led103中,led的电极111通过其上表面与连接结构201的至少一个连接焊垫205的下表面接触。进一步,led电路的共用电极1113在led103组件的外围与连接结构201的多个焊垫205接触。在本示例中,连接结构的相同焊垫205仅与led电路的电极111或113接触。

在所示的示例中,连接结构201的焊垫之间的间距p1小于电路200的像素之间的间距p2,使得在led组件103的内部,电路的共用电极113与连接结构201的焊垫205接触。然而,所述实施例不限于该具体情况。作为一种变化,连接结构201的焊垫之间的间距p1可能相等或基本上等于电路200的像素之间的间距p2,在这种情况下,电路的共用电极113与焊垫205只在led组件103的外围接触,而不是在led组件103内部。例如,在俯视图中,每个连接焊垫205都具有比电路的led的电极111的表面积小的表面积。作为示例,电路的像素之间的间距p2在2到30μm之间,并且基本led的宽度在0.5到25μm之间。

图2b的控制电路250与图1b的控制电路150相似,但是,实际上,在图2b的示例中,控制电路的连接表面被改进为具有与led电路200的连接表面相同的金属和电介质图案。

作为示例,图2b的控制电路250包括与图1b的控制电路150相同的元件,以基本相同的方式布置,并且在其上表面侧进一步包括与led电路200的连接结构201相似的连接结构251,其在控制电路250的整个表面上延伸。

特别地,连接结构251包括介电质层253,所述介电质层涂覆电路的共用电极163、单独电极161和绝缘环165的上表面(对应于图1a的电路150的上表面或连接表面)。作为示例,电介质层253的下表面与共用电极163的上表面、单独电极161的上表面、绝缘环165的上表面接触。

连接结构251进一步包括多个相同或相似的分离的基本金属连接焊垫255,被布置在电介质层253形成的贯通腔中。连接焊垫255从电介质层253的下表面垂直地延伸至上表面。在本示例中,电介质层251的上表面与金属焊垫255的上表面基本上处于相同的水平(也就是说,基本上共面),并且上定义了基本上平面的连续表面,形成了电路250的连接表面。在本示例中,在连接结构251的上表面处可见的唯一金属元件是焊垫255。

在俯视图中,控制电路250的连接结构251的连接焊垫255的尺寸和分布与led电路200的连接结构201的连接焊垫205的尺寸和分布相同或相似。

因此,图2a的控制电路250的每个焊垫161通过其上表面与连接结构251的至少一个接触焊垫255的下表面接触。进一步,控制电路250的共用电极163的外围部分与连接结构251的多个焊垫255接触。

图2b示出了形成图2a的电路200和250后的步骤,在此期间,led电路200被放置在控制电路250上,其连接表面面对控制电路250的连接表面。在这一步骤中,led电路200的连接表面(也就是说,图2b的方向上的其下表面)被接合至控制电路250的连接表面(也就是说,图2b的方向上的其上表面),使得led电路200的每个连接焊垫205与控制电路250的连接焊垫255机械与电接触。

在本示例中,led电路200的连接表面通过直接混合接合接合至控制电路250的连接表面,也就是说,通过直接金属-金属接合,将电路200的连接焊垫205接合至电路250的连接焊垫255,以及通过直接电介质-电介质接合,将电路200的电介质层203接合至电路250的电介质层253。

图2b进一步示出了将led电路200接合至控制电路250之后的步骤,在此期间,led电路100的支撑基板101和可能在基板101和半导体层105之间提供的缓冲层(未示出)被移除,以便暴露半导体层105的与控制电路250相对的表面。

图2a和2b的实施例的优势在于在led电路200侧提供连接结构201,以及在控制电路250侧提供相应的连接结构251,使得能够按两个电路的连接表面的水平获得比在图1a和1b的示例中由led电路中的电流和/或热量分布的限制所施加的分布更好地适应于高质量的直接混合接合的形成的金属图案的分布。特别地,连接结构201使得led电路200的连接表面的占用率(以及相应的控制电路250的连接表面被金属占用的比率)小于按led电路的金属电极111和113的上表面的水平被金属占用的比率。进一步,连接结构201使得led电路200的连接表面的金属的分布(以及相应的控制电路250的连接表面的金属的分布)比按led电路的金属电极111和113的水平的金属的分布更均匀。

图3a、3b、3c、3d、3e、3f和3g是进一步详细示出了根据实施例的制造发射型led显示屏的方法的示例的连续步骤的横截面图。图3a、3b、3c、3d、3e、3f和3g更具体地示出了与关于图2a所述的制造led电路200的方法的示例的连续步骤。

图3a示出了如下步骤,在该步骤中半导体层105、发射层107和半导体层109被连续沉积在支撑基板101的上表面上,形成有源led堆叠。在此阶段,层105、107和109在支撑基板101的整个上表面上持续地延伸。例如,层105、107和109通过外延沉积在支撑基板101的上表面上。在实践中,根据基板101的性质,一个或多个缓冲层(未示出)的堆叠可以在支撑基板101和下半导体层105之间形成接口。

图3a进一步示出了形成有源led堆叠的上电极的金属层111在半导体层109上表面的顶部沉积并与之接触的步骤。在本示例中,金属层111被连续地沉积在层109的基本上整个上表面上。例如,金属层111通过物理气相沉积(pvd)沉积。作为示例,金属层111是由铜或钛制成的。

图3b示出了沟槽301的形成步骤,所述沟槽在图3a的步骤结束时获得的层的堆叠中,从堆叠的上表面,也就是说,从金属层111的上表面垂直地延伸。沟槽301完全横跨层111、109和107,并且在低半导体层105的中间水平中断。在俯视图中,沟槽301形成将电路的不同led103界定的连续栅格。

图3c示出了电介质层115(例如,由氧化硅制成)在图3a和图3b的步骤结束时获得的结构的上表面,也就是说,在沟槽301的两侧和底部以及在led103的上电极111的上表面的沉积的步骤。层115优选地通过共形沉积法沉积,例如,通过原子层沉积(ald)。作为示例,绝缘层115的厚度在10nm到1μm之间。

图3d示出了将电介质层115从沟槽301底部和led103的电极111的上表面移除的步骤。在此步骤中,层115保持在沟槽301的侧壁上。出于这一目的,层115通过例如垂直各向异性蚀刻被蚀刻。

图3d进一步示出了通过蚀刻移除位于沟槽301底部的部分半导体层105的步骤,以便使沟槽301继续向下至基板101的上表面,或可能向下至缓冲层的上表面,形成基板101和半导体层105之间的接口。在这一步结束时,不同的led103被沟槽301彻底地彼此绝缘。

图3e示出了敷金属113(例如,由铜或钛制成)在图3d的步骤结束时获得的沟槽301的侧壁和底部上沉积的步骤。在所示的示例中,敷金属113完全填充了沟槽301。作为示例,敷金属113是通过镶嵌型方法形成的,其包括金属层在组件的整个上表面的沉积步骤,敷金属113的厚度足以填充沟槽301,随后是组件的上表面进行化学-机械抛光的步骤,以便使装置的上表面平坦化并且移除led103顶部的部分金属层,以便暴露绝缘墙壁115的上表面(使共用电极113与电极111绝缘)。

图3f示出了连接结构201的电介质层203在图3e步骤结束时获取的结构的上表面沉积并与之接触的步骤。介电质层203是由例如氧化硅或氮化硅制成的。层203是通过例如化学气相沉积(cvd)或通过任何其他适用的沉积方法沉积的。电介质层203最初被连续地沉积在图3e的步骤结束时获得的结构的整个上表面上,也就是说,电路的电极113和111的上表面和绝缘墙115的上表面上。

图3f进一步示出了电介质层203局部蚀刻的步骤,以便在层203中形成在电极111和113的上表面出现的贯通开口303,并且旨在包含连接结构201的连接焊垫205。

图3g示出了用金属(例如,钛或铜)填充开口303的步骤,以便形成连接结构201的连接焊垫205。作为示例,连接焊垫205是通过镶嵌型方法形成的,其包括金属层在图3f步骤结束时获得的结构的整个上表面的沉积步骤,横跨足以填充开口303的厚度,随后是通过结构的上表面进行化学-机械抛光的步骤,以便使电路的上表面平坦化并且移除开口303之间的电介质层203顶部的部分金属层,使连接焊垫205彼此绝缘。

在该步骤结束时,获得与图2a相同或类似的led电路200,其具有基本上平面的上表面或包括金属区域(焊垫205)和电介质区域(侧部包围焊垫205的层203的部分)的交替的连接表面。

图4a、4b、4c、4d、4e和4f是示出了根据实施例的制造发射型led装置的方法的另一个示例的连续步骤的横截面图。图4a、4b、4c、4d、4e和4f更特别地示出了制造与关于图2a所述的led电路200的可替代实施例的方法的示例的连续步骤。

图4a示出了与关于图3所述的步骤相同或相似的步骤,在此步骤中,依次在支撑基板101、半导体层105、发射层107、以及半导体层109的上表面沉积,形成有源led堆叠,并且然后在金属电极层111在半导体层109的上表面上沉积并与之接触。

图4b示出了沟槽401的形成步骤,所述沟槽在图4a的步骤结束时获得的层的堆叠中,从堆叠的上表面,也就是说,从金属层111的上表面垂直地延伸。在本示例中,沟槽401完全横跨层111、109、107、105,并且在支撑基板101的上表面或可能在形成基板101和半导体层105之间的接口的缓冲层的上表面中断。在俯视图中,沟槽401形成将电路的不同led103界定的连续栅格。应该注意的是,在本示例中,没有提供关于图3b、3c和3d所述的在led103上部形成外围绝缘墙115的步骤。因此,在图4b的沟槽形成的步骤结束时,led的层111、109、107和105侧沿其高度暴露。

图4c示出了用金属层403部分填充沟槽401的步骤。更特别地,在本示例中,金属层403填充沟槽的底部,直到低于半导体层105的上表面的水平。换句话说,在每个led103中,金属层403都沿着led的外围与led的半导体层105侧的低部接触。然而,金属层403并没有与层105侧的上部接触,也没有与led103的层107、109和111侧接触。

图4d示出了如下步骤,在此步骤中,沟槽401最终被绝缘材料405(例如,氧化硅)填充。作为示例,绝缘材料405层沉积在图4c的步骤结束时获得的结构的上表面上,也就是说,沉积在金属层403的上表面上并与之接触,以及沉积在层105和led103的层107,109和111侧的上部并与之接触,以及沉积在led103的电极111的上表面上并与之接触。作为示例,材料405层沉积的厚度大于沟槽401的上部的深度,以便完全地填充沟槽401,所述沟槽401并没有用金属层403填充,之后实施化学-机械抛光步骤,使结构的上表面平坦化,并且暴露led103的电极111的上表面。

图4e示出了在金属层403上电接触的步骤。出于这一目的,首先在绝缘层405的上表面上形成出现在金属层413的上表面上(例如,在电路的led103组件的外围)的贯通开口。然后用金属407填充开口,例如,通过镶嵌型方法,以便在电路的上表面的水平面传递接触。在所示的示例中,接触敷金属407被布置在led103组件的外围,并且彻底围绕led103组件,但并不延伸到led103组件中。作为变形,接触敷金属407可以具有与金属层403相似的栅格状图案,在电路的相邻led之间,不仅在led103组件的外围延伸,而且延伸到led103组件中。在该步骤结束时,敷金属403和407定义了led电路的共用电极113。

图4f示出了连接结构201的电介质层203的沉积步骤,其在图4e的步骤的结束时获得的结构的上表面上沉积并与之接触,并且然后在电介质层203中形成与关于图3f和3g所述的(形成出现在敷金属111和407的上表面的贯通开口,并且用金属填充开口以形成焊垫205)相似的金属连接焊垫205。

在该步骤结束时,获得与图2a的电路200相似的led电路200',不同的是,在电路200'中,比电路200的外围绝缘墙115厚的绝缘体405将led103彼此分离。

已经描述了具体的实施例。本领域的技术人员将想到各种改变、修改和改进。特别地,所描述的实施例不限于上述具体示例,其中装置的led是基于氮化镓的。更一般地,所述实施例可施加在任何其它led技术上。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1