JP2021508937A - マイクロ発光デバイス及びその作製方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図3
Description
(1)生長基材を提供して、その上に発光エピタキシャルスタックを形成する工程と、
(2)前記発光エピタキシャルスタックをユニット化して、マイクロ発光ユニットシリーズを形成し、各マイクロ発光ユニットの同じ側に第1の電極及び第2の電極を形成する工程と、
(3)前記マイクロ発光ユニットの表面に絶縁材料層を形成し、第1の電極及び第2の電極を露出させる工程と、
(4)前記絶縁材料に金属犠牲層を形成し、第1の電極の表面を露出させ、前記犠牲層が前記第2の電極と接触する工程と、
(5)前記犠牲層に絶縁保護層を形成し、第1の電極の一部の表面を露出させ、前記第1の電極に導電穿孔を形成する工程と、
(6)前記絶縁保護層に導電層を形成し、それが前記導電穿孔を充填して、前記第1の電極と接触する導電柱を形成する工程と、
(7)導電接着層により前記導電層を導電基板に接着する工程と、
(8)生長基材を除去する工程と、
(9)一部のエピタキシャル層と絶縁材料層をエッチングして、金属犠牲層を露出させる工程と、
(10)テスト電源の一端が前記金属犠牲層と接触し、他端が前記導電支持基板と接触するようにして、テスト電流をかけて、モジュール化テストを行う工程と、
(11)犠牲層を除去し、針穴電極を有する支持構造を形成し、前記マイクロ発光ユニットをピック待ち状態にさせる工程と、を含むマイクロ発光デバイスの作製方法。
図3の(a)は、第1の好ましい実施例のマイクロ発光ダイオードの下表面のパターンであり、マイクロ発光ダイオードは、順次に第1タイプの半導体層、活性層、第2タイプの半導体層を含み、相対する第1の表面及び第2の表面を有するエピタキシャルスタックと、前記エピタキシャルスタックの第2の表面に形成され、前記第1タイプの半導体層に接続されている第1の電極と、前記エピタキシャルスタックの第2の表面に形成され、前記第2タイプの半導体層に接続されている第2の電極とを含み、前記第1の電極は、電極中心から内から外の順に第1の区域121a、第2の区域131a、第3の区域141aに区切られていて、前記3つの区域は、表面形状又は外観色彩で区別できる。LEDチップ110は薄膜マイクロ構造であり、寸法が100μm×100μm以内が好ましく、例えば100μm×100μmであり、または100μm×50μmであり、一部の応用において、50μm×50μm以内とすることもでき、例えば50μm×50μmであり、または20μm×10μmであり、または10μm×10μmである。更に、LEDチップ110から生長基材を除去したので、チップの厚さdを基本的に20μm以内に維持でき、例えば15μmまたは10μmなどとすることができる。
Claims (19)
- マイクロ発光ダイオードチップと、支持構造と、導電支持基板と、を含み、前記マイクロ発光ダイオードチップは、発光エピタキシャルスタックと、同じ側に位置する第1の電極及び第2の電極と、を含み、前記支持構造が前記第1の電極の下表面と支持基板の上表面とに共に接続されていることにより、前記チップをピック待ち状態にさせる、マイクロ発光デバイスにおいて、前記支持構造は、下から上への順序で、接着層と、導電層と、絶縁層とを含み、前記導電層のチップに近い端部が前記第1の電極に接触する柱状構造を有することを特徴とするマイクロ発光デバイス。
- 発光エピタキシャルスタックと、同じ側に位置する第1の電極及び第2の電極と、を含み、前記第1の電極は、電極中心から内から外の順に第1の区域、第2の区域、第3の区域に区切られていて、前記3つの区域は、表面形状又は外観色彩で区別されることを特徴とするマイクロ発光ダイオードチップ。
- 前記第1の区域は、テスト電極に接続するためのテスト区域であることを特徴とする請求項2に記載のマイクロ発光ダイオードチップ。
- 前記第1の区域及び第2の区域は、支持区域であり、前記第1の区域は、テスト電極に接続するためであることを特徴とする請求項2に記載のマイクロ発光ダイオードチップ。
- 前記第1の電極及び第2の電極の総面積は、前記チップの面積の40%以上にあることを特徴とする請求項2に記載のマイクロ発光ダイオードチップ。
- 前記第1の区域の形状は、多角形、円形又は半円形であることを特徴とする請求項2に記載のマイクロ発光ダイオードチップ。
- 前記第2の区域の形状は、第1の区域のパターンと同心対応関係を有することを特徴とする請求項2に記載のマイクロ発光ダイオードチップ。
- 前記柱状構造は、針穴電極と、針穴電極以外の絶縁材料と、を含むことを特徴とする請求項1に記載のマイクロ発光デバイス。
- 前記マイクロ発光ダイオードチップの厚さは、20μm以内にあることを特徴とする請求項1に記載のマイクロ発光デバイス。
- 前記マイクロ発光ダイオードチップの寸法は、100μm×100μm以内にあることを特徴とする請求項1に記載のマイクロ発光デバイス。
- 前記第1の電極に導電支持柱を設置して、前記チップの第2の表面を部分的に宙吊りにさせて、ピック待ち状態にすることを特徴とする請求項1に記載のマイクロ発光デバイス。
- 前記請求項1〜11のいずれか一項に記載のマイクロ発光ダイオードチップを含むことを特徴とするマイクロ発光ダイオードアレイ。
- 前記請求項1〜12のいずれか一項に記載のマイクロ発光ダイオードチップを含むことを特徴とする表示装置。
- (1)生長基材を提供して、その上に発光エピタキシャルスタックを形成する工程と、
(2)前記発光エピタキシャルスタックをユニット化して、マイクロ発光ユニットシリーズを形成し、各マイクロ発光ユニットの同じ側に第1の電極及び第2の電極を形成する工程と、
(3)前記マイクロ発光ユニットの表面に絶縁材料層を形成し、第1の電極及び第2の電極を露出させる工程と、
(4)前記絶縁材料に金属犠牲層を形成し、第1の電極の表面を露出させ、前記犠牲層が前記第2の電極と接触する工程と、
(5)前記犠牲層に絶縁保護層を形成し、第1の電極の一部の表面を露出させ、前記第1の電極に導電穿孔を形成する工程と、
(6)前記絶縁保護層に導電層を形成し、それが前記導電穿孔を充填して、第1の電極と接触する導電柱を形成する工程と、
(7)導電接着層により前記導電層を導電基板に接着する工程と、
(8)生長基材を除去する工程と、
(9)一部のエピタキシャル層と絶縁材料層をエッチングして、金属犠牲層を露出させる工程と、
(10)テスト電源の一端が前記金属犠牲層と接触し、他端が前記導電支持基板と接触するようにして、テスト電流をかけて、モジュール化テストを行う工程と、
(11)犠牲層を除去し、針穴電極を有する支持構造を形成し、前記マイクロ発光ユニットをピック待ち状態にさせる工程と、を含むことを特徴とするマイクロ発光デバイスの作製方法。 - 前記犠牲層の材料は、同じであり、TiW、Al、Cu、Ni、Tiのうちの一種類またはそれらの組み合わせから選ばれることを特徴とする請求項14に記載のマイクロ発光デバイスの作製方法。
- 前記絶縁保護層は、導電柱の側壁を包んでいることを特徴とする請求項14に記載のマイクロ発光デバイスの作製方法。
- 前記導電穿孔のパターンは、多角形、円形又は半円形であることを特徴とする請求項14に記載のマイクロ発光デバイスの作製方法。
- 前記電極に導電支持柱を設置し、他の位置の金属犠牲層をエッチングし、前記チップの第2の表面を部分的に宙吊りにさせて、ピック待ち状態にすることを特徴とする請求項14に記載のマイクロ発光デバイスの作製方法。
- 前記支持構造は、針穴電極及び針穴電極以外の絶縁材料を含むことを特徴とする請求項14に記載のマイクロ発光デバイスの作製方法。
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