本发明涉及半导体,尤其是一种微显示器件及其制备方法。
背景技术:
1、微显示器件(micro led)是ar(增强现实)/vr(虚拟现实)等设备的核心芯片,相较于lcos(硅基液晶)和oled(有机发光二极管)等技术,micro led因其高分辨率、低功耗、高亮度、长寿命等优势,被视为最佳解决方案。为满足ar/vr中芯片小型化、高分辨率、高亮度等要求,si基gan(氮化镓)外延结构与coms晶圆级键合成为一种较为优选的技术方案。
2、在晶圆级键合的方案中,常采用完整的晶圆及外延结构整面键合于驱动晶圆、再制备像素单元的方案,然而驱动晶圆中存在约2/3面积的非发光区域,处于非发光区域的外延结构需要被刻蚀去除,因此浪费了大量的外延结构。另外,目前成熟的外延晶圆片大小为4英寸/6英寸;而驱动晶圆多为8英寸及以上,整面键合时,现有技术将驱动晶圆切割为适配外延晶圆的大小才能匹配键合,造成驱动晶圆的成本增加,并且采用外延晶圆整面键合的技术还存在容易导致驱动晶圆的翘曲增大等问题。
技术实现思路
1、为了克服以上不足,本发明提供了一种微显示器件及其制备方法,将外延结构切割为适配驱动电路板表面键合区域的大小之后再键合,能有效避免外延结构的浪费。
2、本发明提供的技术方案为:
3、一方面,本发明提供了一种微显示器件,包括:
4、驱动电路板,所述驱动电路板表面形成有芯片区域,所述芯片区域包括用于键合半导体结构单元的键合区域及位于所述键合区域周围的线路区域,所述键合区域周边形成有区域标志,且键合区域内形成有驱动电极;
5、通过键合层键合于驱动电极表面的发光阵列,所述发光阵列由被键合于键合区域的半导体结构单元像素化制备形成;
6、所述半导体结构单元由生长衬底表面形成的外延结构切割而成,与驱动电路板上的键合区域尺寸相匹配,靠近键合层一侧的表面还形成有p电极层。
7、另一方面,本发明提供了一种微显示器件制备方法,包括:
8、提供生长衬底,在所述生长衬底上形成外延结构,并在所述导体发光结构表面除切割道以外的区域沉积p电极层和第一键合层;
9、沿切割道对外延结构和生长衬底进行切割,形成半导体结构单元;
10、提供驱动晶圆,驱动晶圆表面阵列排布有多个芯片区域,所述芯片区域包括用于键合半导体结构单元的键合区域及位于所述键合区域周围的线路区域,且键合区域内形成有驱动电极;于所述键合区域沉积第二键合层,并于键合区域的外围形成区域标志;
11、基于所述区域标志将所述半导体结构单元键合于所述键合区域内的驱动电极表面;
12、去除各半导体结构单元的生长衬底;
13、于各半导体结构单元表面形成发光阵列,完成微显示器件的制备。
14、本发明提供的微显示器件及其制备方法,至少能带来以下有益效果:
15、1、通过将切割外延结构为合适的大小之后再借助区域标志精确地键合至驱动电路板表面的键合区域所在位置,使外延结构能全面应用于制备发光阵列,相对于晶圆级整面键合的方案来说,减少了外延结构被刻蚀造成的浪费;
16、2、键合时采取预固定与热压键合相结合的方式,有利于解决键合导致的驱动晶圆翘曲度问题;
17、3、在将半导体结构单元键合至驱动晶圆表面之后再进行像素化制备,此时键合工艺相对简单,对准精度的要求较小,有利于后续制备高分辨率的发光阵列。
1.一种微显示器件,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的微显示器件,其特征在于,所述半导体结构单元基于所述区域标志于键合区域内键合于驱动电极表面。
3.如权利要求2所述的微显示器件,其特征在于,于纵向方向上,所述半导体结构单元表面的p电极层完全覆盖对应键合区域的驱动电极。
4.如权利要求1-3任意一项所述的微显示器件,其特征在于,所述区域标志为形成于键合区域周边的凸起结构。
5.如权利要求1-3任意一项所述的微显示器件,其特征在于,所述区域标志包括朝向驱动电极的内侧表面,所述区域标志的内侧表面与驱动电极侧边之间的距离为100μm-200μm。
6.如权利要求4所述的微显示器件,其特征在于,所述凸起结构于横向方向的宽度为10μm-500μm,于纵向方向的高度小于1μm。
7.如权利要求4所述的微显示器件,其特征在于,所述发光阵列包括键合于所述驱动电路板表面的多个微显示单元;
8.一种微显示器件制备方法,其特征在于,包括:
9.如权利要求8所述的微显示器件制备方法,其特征在于,在基于所述区域标志将所述半导体结构单元键合于所述键合区域内的驱动电极表面中,于纵向方向上,所述半导体结构单元表面的p电极层完全覆盖对应键合区域的驱动电极。
10.如权利要求8或9所述的微显示器件制备方法,其特征在于,基于所述区域标志将所述半导体结构单元键合于所述键合区域内的驱动电极表面之后还包括:
11.如权利要求8或9所述的微显示器件制备方法,其特征在于,去除各半导体结构单元的生长衬底中,包括:
