键合结构及其制备方法、发光器件与流程

本申请涉及集成电路，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：

1、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，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。

2、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。

技术实现思路

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、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，第二间隔层和第二接触层沿第一方向交替排布；第二间隔层及第二接触层还与驱动电路连接。

6、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。

7、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。

8、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。

9、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。

10、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。

11、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。

12、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。

13、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。

14、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，以使得驱动电路与发光部进行键合。

技术特征：

1.一种键合结构，其特征在于，包括沿第一方向交替排布的目标柱和间隔部；

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；

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1-3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1-3任一项所述的键合结构，其特征在于，还包括：

6.一种发光器件，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的键合结构。

7.一种键合结构的制备方法，其特征在于，包括：

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：

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述第一接触层，包括：

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：

技术总结
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。

技术研发人员：籍亚男,赵影
受保护的技术使用者：苏州市奥视微科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14