CN114556577B Led阵列和形成led阵列的方法 （普列斯半导体有限公司）

2022.04.02PCT/EP2020/0710242020.07.24WO2021/023532EN2021.02.11US2017/0213868A1,2017族氮化物层，多个第一III族氮化物层定义第一行覆盖的第一部分和对基底表面的第二部分进第二LED堆设置在对基底表面的第二部分进行覆的n型侧设置为朝向n++层。2述多个第一III族氮化物层定义第一半导体结，所述第一半导体结配置为输出具有第一波在所述基底之上形成n++层以覆盖所述p++层，其中，在所述n+其中，所述n++层在所述基底表面之上形成，使得所述n++层在所述n++层上形成第二LED堆，所述第二LED堆包括多个第二II个第二III族氮化物层定义第二半导体结，所述第二半导体结配置为输出具有不同于所述所述第一LED堆的第一活性层包括第一多量子阱叠层，所述第一多量子阱叠层配置为所述第二LED堆的第二活性层包括第二多量子阱叠层，所述第二多量子阱叠层配置为3所述第一LED堆包括在所述第一活性层和所述第一p型层之间的第一电子阻挡层；和/或所述第二LED堆包括在所述第二活性层和所述第二p型层之间的第二电选择性地移除所述第一LED堆的部分和所述第二LED堆的部分以暴露所述第一LED堆的侧壁表面和所述第二LED堆的侧壁表面，以便在所述LED阵列的第一部分和所述LED阵列的在所述沟槽中沉积钝化层以覆盖所述第一LED堆的侧壁表面和所述第二LED堆的侧壁所述第二LED堆通过在低于所述第一温度的第二温度下的工艺在对所述基底表面的第二部分进行覆盖的所述第一LED堆的部分上选择性地沉积掩模所述p++层具有至少1019cm-3的电荷载流在对所述第一LED堆进行覆盖的所述n++层的第一部分上为所述LED阵列的第一部分形成第一接触层，和/或在所述第二LED堆的第一部分上为所述LED阵列的第二部分形成第二4将所述p++层的第二部分与所述第一LED堆的第二部分一起选择在所述p++层的形成之前，选择性地移除所述第一LED堆的第二部第二LED堆，设置在覆盖所述基底表面的第二部分的所其中，所述n++层的第一部分设置在所述基底表面的第一部分上在对所述基底表面的第一部分进行覆盖的所述第一LED堆和在对所述基底的第二部分进行覆盖的所述第二LED堆之间设置沟槽，所述沟槽由所述第一LED堆的侧壁表面和第二在所述沟槽中设置钝化层以覆盖所述第一LED堆的侧壁表面和第二L5在对所述第一LED堆进行覆盖的第二n型层和所述第一接触层之间设置第一粘附层，和/或在设置的所述第二接触层和所述第二LED堆的第二p型层6[0002]单片微LED(micro-LED)阵列非常适合生产具有小间距的[0003]形成全彩显示器的一种方法是提供包括多个不同LED的LED阵列，每个LED配置为部周围的严重影响(即沉积参数是高度取决于几何形状的)。所以，通过SAG形成多个本地SiO2掩模层涂覆具有蓝光活性区域的第[0007]本发明的目的是提供一种改进的形成LED阵列的方法，该方法解决了与现有技术在p型半导体III族氮化物上的刻蚀工艺将损害p型材料的导电性，例如在JournalofTheElectrochemicalSociety,150(9)G513-G519(207[0010](a)在基底的基底表面上形成第一LED堆，第一LED堆包括多个第一III族氮化物III族氮化物层定义第二半导体结，第二半导体结配置为输出具有不同于第一波长的第二[0023]根据第一方面的方法提供一种在基底上形成两个不同的原生LED的方法。与现有在器件几何形状改变时来校准用于形成第一LED堆和第二LED[0025]因此，在第一LED堆之上的第二LED堆的随后的沉积和移除不会损害第一LED堆的[0028](a)在基底的基底表面上形成第一LED堆，第一LED堆包括多个第一III族氮化物8III族氮化物层定义第二半导体结，第二半导体结配置为输出具有不同于第一波长的第二[0034]在n++层的形成之前，或在第二LED堆的形成之后，选择性地移除第一LED堆的部[0042]在一些实施例中，可以在n++层的形成之前对p++层进行一种或多种表面处理工BHF处理可以抵消在p++层表面附近形成的受体离子的浓度，在该p++层表面上将形成n++置为提供输出分别具有第一波长和第二波长的光的两种不同的原生LED。可以扩展相同的概念以进一步包括具有第三发射波长的第三活性9数与第一活性层或第二活性层的晶格常数之间的挡层和第二电子阻挡层可以配置为增加在对应的第一活性区域或第二活性区域中的电荷[0051]在一些实施例中，LED阵列的每个部分在基底上具有小于100μm×100μm的表面尺1019cm-3的电子给体密度(ND)的电子给体。在一些实施例中，p++层可以包括具有至少堆的第一部分和基底表面的第二部分，使得第二LED堆的第二部分设置在基底表面的第二[0057]在一些实施例中，p++层的第二部分与第一LED堆的第二部分一起被选择性地移[0072]在一些实施例中，方法还可以包括选择性地移除在LED阵列的第一部分和第二部[0073](f)选择性地移除第一LED堆的部分和第二LED堆的部分以暴露第一LED堆的侧壁表面和第二LED堆的侧壁表面，以便在LED阵列的第一部分和LED阵列的第二部分之间定义槽形成在第一LED堆和对基底表面的多个第二部分进行覆盖的第二LED堆之间。也就是说，于形成第一LED堆的第一温度可以是用于形成活性层(或活性层的量子阱层)的第一温度。用于形成第二LED堆的第二温度可以是用于形成第二活性层(或第二活性层的量子阱层)的[0079]根据本公开的一些实施例，方法包括在执行任何选择性移除步骤之前形成第一[0107]应当理解的是，第二方面的LED阵列前体可以通过根据本公开第一方面的方法来LED阵列前体以及形成其的方法不排除添加进一步的电触点和相关电路。本公开中术语前[0110]-图1a和1b显示了通过现有技术中已知的SAG来形成LED阵列前体的方法的示意[0117]-图8显示了根据第二实施例的方法的中间步骤的示意图，其中第二LED堆被图案[0130]第一LED堆20包括多个III族氮化物层，使得第一LED堆形成配置为输出具有第一有波长为至少380nm且不大于490nm的光。可以控制量子阱层的厚度和In含量(X)以控制由[0135]在一些实施例中，第一LED堆20可以包括设置在第一活性层21和基底10之间的第[0137]然后在第一活性层21的与基底表面11相反的一侧上，可以将第一LED堆20的其它以包括AlXGa1-XN。合适的电子阻挡层的更多细节可以至少在APPLIEDPHYSICSLETTERSp型半导体层22可以具有约1019-1021cm-3的受体密度(NA)。第一p型半导体层22可以形成为[0140]在一些实施例中，可以使用制备III族氮化物薄膜的任何合适的工艺来沉积第一LED堆20的每层，例如，金属有机化学气相沉积(MetalOrganicChemicalVapour[0148]虽然在图2中，仅显示了第一LED堆20和p++层30的一个部分被移除，应当理解的[0154]在一些实施例中，n++层40可以包括刻蚀停止子层(未显示)。刻蚀停止子层包括层可以包括AlZGa1-ZN，其中0<Z≤1。合适的刻蚀停止子层的更多细节可以至少在Jpn.J.Appl.Phys.Vol.42(2003)pp.L1139-L114[0156]在一些实施例中，可以在n++层的形成之前对p++层进行一种或多种表面处理工层中受体离子(例如Mg离子)的活化。可以对p++层进行表面处理工艺，其中p++层暴露于的沉积步骤中进行。这种方法可以减少或防止受体离子(例如Mg)从p++层到n++层的扩散。2018Appl.Phys.Express11062703中堆50的每一层可以形成为基本上连续的层。这样，第二LED堆50可以形成为基本上连续的[0158]第二LED堆50包括多个III族氮化物层，使得第二LED堆50形成配置为输出具有第第一活性层21相似的一般结构。例如，在图3的实施例中，第二活性层21可以包括GaN和[0163]这样，第二活性层51可以配置为输出具有波长为至少490nm的光。在一些实施例导体层52可以以与如上所讨论的第一p型半导体层2[0169]在一些实施例中，可以使用制备III族氮化物薄膜的任何合适的工艺来沉积第二LED堆50的每层，例如，金属有机化学气相沉积(MetalOrganicChemicalVapour(即没有被选择性地移除)。可以通过与上述用于将第一LED堆20图案化的工艺类似的刻蚀一部分上设置隧道结。LED阵列前体还包括第二部分B，第二部分B包括n++层的第二部分[0177]已经通过在LED阵列的第一部分A和第二部分B之上沉积钝化层60来形成图5的第列。二部分B的p++层的第一部分30a和p++层的第二部分30b。入到形成第二LED堆的表面上，其反过来可以影响第二LED堆50的电学和/或机械性能。从执行刻蚀工艺且该刻蚀工艺不在包括Mg掺杂(例如p++层30)的层上终止，同时还允许通过隧道结来与第一LED堆进行电接触。在n++层40上终止选择性移除工艺还允许与第二LED堆[0189]图9显示了通过第二实施例的方法形成的LED阵列前体。在图8的中间结构的形成部分和隧道结(n++层40和p++层30)的第一部分来选择性地移除第一LED堆20的部分和隧道[0191]围绕第二LED堆的第二部分50b来选择性地移除第一LED堆20的部分和隧道结的部二部分B包括n++层的第二部分40b和设置在n++层的第二部分40b上的第二LED结构的第二[0193]图10和图11显示了可以在本公开的一些实施例中执行的LED阵列前体1的进一步[0194]类似于图5的LED，通过在LED阵列的第一部分A和第二部分B上形成钝化层60来进触点层设置在包括了图11的接触通孔的LED阵列前体上方。间隙填充触点层包括Al、Cu或[0201]在图14的实施例中，基底10还可以经历选择性移除步骤以将基底10a的设置有第一LEDA1的部分与基底10b的设置有第二L[0202]在本公开的一些实施例中，第一活性层22和/或第二活性层52可以形成在对应的以包括III族氮化物。第一应变松弛层25包括在第一应变松弛层25的与基底10相反的一侧