本发明涉及半导体发光,具体涉及一种多micro-led芯片封装体及其制备方法。
背景技术:
1、micro-led芯片的核心结构是由p型半导体层和n型半导体层形成的pn结。当对micro-led芯片施加正向电压时,通过电极从n型半导体层和p型半导体层分别向量子阱区注入电子和空穴,并在量子阱区复合发光。micro-led显示技术就是在微型发光二极管的基础上进行微缩化与矩阵化,将每个micro-led芯片直接作为显示像素点,以此作为成像的基本单位,从而实现图像显示。micro-led芯片封装体技术是micro-led显示技术中至关重要的一环,它直接影响到micro-led显示屏的性能和可靠性。如何改善micro-led芯片的封装工艺,这引起了人们的广泛关注。
技术实现思路
1、本发明的目的是克服上述现有技术的不足,提供一种多micro-led芯片封装体及其制备方法。
2、为实现上述目的,本发明提出的一种多micro-led芯片封装体的制备方法,所述多micro-led芯片封装体的制备方法包括以下步骤:
3、提供一发光晶圆,所述发光晶圆包括第一半导体层、发光量子阱层以及第二半导体层。
4、对所述发光晶圆进行切割处理以形成多个micro-led单元。
5、提供一载体基板,将m个所述micro-led单元转移至所述载体基板,m≥6。
6、接着将所述载体基板置于ald腔室中,向所述ald腔室中依次循环通入锆源气体、清洗气体、氧源气体以及清洗气体,接着向所述ald腔室中依次循环通入由锆源气体和有机封闭剂组成的反应气体、清洗气体、氧源气体以及清洗气体,以形成具有粗糙表面的第一氧化锆钝化层,所述第一氧化锆保护层覆盖每个所述micro-led单元的上表面和侧表面。
7、接着在所述第一氧化锆保护层上形成第一金属层。
8、接着将所述载体基板再次置于ald腔室中,向所述ald腔室中依次循环由锆源气体和有机封闭剂组成的反应气体、清洗气体、氧源气体以及清洗气体,以形成具有粗糙表面的第二氧化锆钝化层,所述第二氧化锆保护层覆盖所述第一金属层。
9、接着在所述第二氧化锆保护层上形成第二金属层。
10、接着将所述载体基板再次置于ald腔室中,向所述ald腔室中依次循环由锆源气体和有机封闭剂组成的反应气体、清洗气体、氧源气体以及清洗气体,以形成具有粗糙表面的第三氧化锆钝化层,所述第三氧化锆保护层覆盖所述第二金属层。
11、接着在所述第三氧化锆保护层上形成第三金属层。
12、接着形成第一电极和第二电极,所述第一电极与所述micro-led单元的第一半导体层电连接,所述第二电极与所述第一金属层、所述第二金属层、所述第三金属层电连接。
13、去除所述载体基板,在所述第二半导体层上形成导电层,所述所述第二半导体层通过所述导电层与所述第一金属层、所述第二金属层、所述第三金属层电连接。
14、作为优选的技术方案,形成所述第一氧化锆钝化层、所述第二氧化锆钝化层以及所述第三氧化锆钝化层的过程中,所述锆源气体为四叔丁醇锆、氯化锆、碘化锆中的一种,所述有机封闭剂为甲氧基三甲基硅烷、三甲基氯硅烷、一氯硅烷中的一种。
15、作为优选的技术方案,形成所述第一氧化锆钝化层、所述第二氧化锆钝化层以及所述第三氧化锆钝化层的过程中,所述清洗气体为氮气、氩气、氦气中的一种,所述氧源气体为水蒸气、氧气、臭氧以及过氧化氢中的一种。
16、作为优选的技术方案,形成所述第一金属层、所述第二金属层以及所述第三金属层的方法为磁控溅射、热蒸发、电子束蒸发中的一种,所述第一金属层、所述第二金属层以及所述第三金属层的材质为铜、铝、银、钛、钯中的一种或多种。
17、作为优选的技术方案,所述第二氧化锆钝化层的表面粗糙度大于所述第一氧化锆钝化层的表面粗糙度,所述第三氧化锆钝化层的表面粗糙度大于所述第二氧化锆钝化层的表面粗糙度。
18、作为优选的技术方案,所述第一氧化锆钝化层的厚度大于所述第二氧化锆钝化层的厚度,且所述第一氧化锆钝化层的厚度大于所述第三氧化锆钝化层的厚度。
19、作为优选的技术方案,所述第一金属层、所述第二金属层以及所述第三金属层三者各自的厚度均小于所述第一氧化锆钝化层的厚度,且均大于所述所述第二氧化锆钝化层的厚度和/或所述第三氧化锆钝化层的厚度。
20、作为优选的技术方案,在每个所述micro-led单元上形成暴露所述第一半导体层的第一开口,先在所述第一开口的侧壁形成绝缘层,然后在所述第一开口中形成所述第一电极。
21、作为优选的技术方案,在所述m个所述micro-led单元的其中一个micro-led单元上形成暴露所述第一氧化锆钝化层的第二开口,所述第二开口的侧壁暴露所述第一金属层、所述第二金属层以及所述第三金属层,在所述第二开口中形成第二电极。
22、本发明还提出一种多micro-led芯片封装体的制备方法,其采用上述多micro-led芯片封装体的制备方法制造形成的。
23、本发明的有益效果在于:
24、在本发明的多micro-led芯片封装体的制备方法中,采用氧化锆作为micro-led芯片的钝化层,由于氧化锆的密度较高,进而可以更加有效的保护micro-led芯片,通过优化第一氧化锆钝化层、第二氧化锆钝化层以及第三氧化锆钝化层的制备工艺,使得各氧化锆钝化层的表面为粗糙结构,进而在后续形成各金属层时,可以有效提高二者的结合性能,进而可以有效避免各金属层剥离,且由于凹凸不平的粗糙结构的存在,大大增加了第一金属层与第一氧化锆钝化层的界面面积,进而当micro-led芯片发光时,照射至该界面处的光线可以经过多次反射进而从micro-led芯片的出光面射出,进而可以大大提高micro-led芯片的出光效率。且在本申请中,由于第一金属层、第二金属层以及第三金属层的存在,为各micro-led芯片与第二电极之间提供多条导电通路,在后续的使用过程中,即使某一个导电通路发生断路,这也不妨碍各micro-led芯片的正常使用。
1.一种多micro-led芯片封装体的制备方法,其特征在于:所述多micro-led芯片封装体的制备方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的多micro-led芯片封装体的制备方法,其特征在于:形成所述第一氧化锆钝化层、所述第二氧化锆钝化层以及所述第三氧化锆钝化层的过程中,所述锆源气体为四叔丁醇锆、氯化锆、碘化锆中的一种,所述有机封闭剂为甲氧基三甲基硅烷、三甲基氯硅烷、一氯硅烷中的一种。
3.根据权利要求1所述的多micro-led芯片封装体的制备方法,其特征在于:形成所述第一氧化锆钝化层、所述第二氧化锆钝化层以及所述第三氧化锆钝化层的过程中,所述清洗气体为氮气、氩气、氦气中的一种,所述氧源气体为水蒸气、氧气、臭氧以及过氧化氢中的一种。
4.根据权利要求1所述的多micro-led芯片封装体的制备方法,其特征在于:形成所述第一金属层、所述第二金属层以及所述第三金属层的方法为磁控溅射、热蒸发、电子束蒸发中的一种,所述第一金属层、所述第二金属层以及所述第三金属层的材质为铜、铝、银、钛、钯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的多micro-led芯片封装体的制备方法,其特征在于:所述第二氧化锆钝化层的表面粗糙度大于所述第一氧化锆钝化层的表面粗糙度,所述第三氧化锆钝化层的表面粗糙度大于所述第二氧化锆钝化层的表面粗糙度。
6.根据权利要求1所述的多micro-led芯片封装体的制备方法,其特征在于:所述第一氧化锆钝化层的厚度大于所述第二氧化锆钝化层的厚度,且所述第一氧化锆钝化层的厚度大于所述第三氧化锆钝化层的厚度。
7.根据权利要求6所述的多micro-led芯片封装体的制备方法,其特征在于:所述第一金属层、所述第二金属层以及所述第三金属层三者各自的厚度均小于所述第一氧化锆钝化层的厚度,且均大于所述所述第二氧化锆钝化层的厚度和/或所述第三氧化锆钝化层的厚度。
8.根据权利要求1所述的多micro-led芯片封装体的制备方法,其特征在于:在每个所述micro-led单元上形成暴露所述第一半导体层的第一开口,先在所述第一开口的侧壁形成绝缘层,然后在所述第一开口中形成所述第一电极。
9.根据权利要求8所述的多micro-led芯片封装体的制备方法,其特征在于:在所述m个所述micro-led单元的其中一个micro-led单元上形成暴露所述第一氧化锆钝化层的第二开口,所述第二开口的侧壁暴露所述第一金属层、所述第二金属层以及所述第三金属层,在所述第二开口中形成第二电极。
10.一种多micro-led芯片封装体的制备方法,其特征在于,采用权利要求1-9中任一项所述的多micro-led芯片封装体的制备方法制造形成的。
