[发明专利]微型LED装置及其制造方法

权利要求书

1.一种微型LED装置，其特征在于，包括：

晶体生长基板；

前板，其被所述晶体生长基板支承，所述前板包括：多个微型LED以及元件分离区域，所述多个微型LED各自具有第一导电型的第一半导体层和第二导电型的第二半导体层，所述元件分离区域，位于多个所述微型LED之间，所述元件分离区域具有与所述第二半导体层电连接的至少一个金属插塞；

中间层，其被所述前板支承，所述中间层包括：多个第一接触电极以及至少一个第二接触电极，所述多个第一接触电极分别与多个所述微型LED的所述第一半导体层电连接，至少一个所述第二接触电极，与所述金属插塞连接；

背板，其被所述中间层支承，所述背板包括：电路，所述电路经由多个所述第一接触电极以及至少一个所述第二接触电极与多个所述微型LED电连接，所述电路包括多个薄膜晶体管；以及

氮化钛层，其位于所述晶体生长基板与各微型LED的所述第二半导体层之间，

所述前板的所述元件分离区域具有填充多个所述微型LED之间的埋入绝缘物，所述埋入绝缘物具有用于所述金属插塞的至少一个通孔，

至少一个所述金属插塞具有钛层，所述钛层从所述埋入绝缘物突出并与所述氮化钛层接触。

2.根据权利要求1所述的微型LED装置，其特征在于，所述氮化钛层的厚度为5nm以上且50nm以下。

3.根据权利要求1或2所述的微型LED装置，其特征在于，至少一个所述金属插塞具有与所述第二半导体层接触的氮化钛层。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的微型LED装置，其特征在于，

多个所述薄膜晶体管各自具有半导体层，所述半导体层在被支承在所述晶体生长基板上的所述前板和/或所述中间层上生长。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的微型LED装置，其特征在于，

所述前板的所述元件分离区域具有填充多个所述微型LED之间的埋入绝缘物，所述埋入绝缘物具有用于所述金属插塞的至少一个通孔。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的微型LED装置，其特征在于，

所述前板的所述元件分离区域具有分别覆盖多个所述微型LED的侧面的多个绝缘层，

在所述元件分离区域内，所述金属插塞填充被多个所述绝缘层包围的空间。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的微型LED装置，其特征在于，

所述前板具有平坦表面，所述平坦表面与所述中间层相接触。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的微型LED装置，其特征在于，

所述中间层包含具有平坦表面的层间绝缘层，

所述层间绝缘层具有多个接触孔，多个所述接触孔用于将多个所述第一接触电极和至少一个所述第二接触电极分别与所述电路连接。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的微型LED装置，其特征在于，

所述背板的所述电路具有多个金属层，多个所述金属层分别与多个所述第一接触电极和至少一个所述第二接触电极连接，

多个所述金属层包括多个所述薄膜晶体管所具有的源极和漏极的至少一方。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的微型LED装置，其特征在于，

多个所述第一接触电极分别覆盖多个所述微型LED的所述第一半导体层且作为遮光层或反射层发挥功能。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的微型LED装置，其特征在于，

各微型LED的所述第二半导体层比所述第一半导体层更接近所述晶体生长基板，

各微型LED的所述第二半导体层由多个所述微型LED共用的连续的半导体层来形成。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的微型LED装置，其特征在于，

多个所述微型LED分别发射可见、紫外或红外的电磁波。

13.一种微型LED装置的制造方法，其特征在于，包括层叠结构体准备工序和背板形成工序，

在层叠结构体准备工序中，所述层叠结构体包括：

前板，其被晶体生长基板支承，所述前板包括：多个微型LED以及元件分离区域，所述多个微型LED各自具有第一导电型的第一半导体层和第二导电型的第二半导体层，所述元件分离区域，位于多个所述微型LED之间，所述元件分离区域具有与所述第二半导体层电连接的至少一个金属插塞；以及

中间层，其被所述前板支承，所述中间层包括：多个第一接触电极以及至少一个第二接触电极，所述多个第一接触电极分别与多个所述微型LED的所述第一半导体层电连接，至少一个所述第二接触电极，与所述金属插塞连接，

所述背板形成工序为在所述层叠结构体上形成背板的工序，

所述背板具有电路，所述电路经由多个所述第一接触电极以及至少一个所述第二接触电极与多个所述微型LED电连接，所述电路包含多个薄膜晶体管，

所述层叠结构体准备工序还包括：

在晶体生长基板上形成氮化钛层的工序；

在所述晶体生长基板的所述氮化钛层上形成包含所述第一半导体层和所述第二半导体层的半导体层叠结构的工序；

通过蚀刻所述半导体层叠结构，在形成有所述元件分离区域的区域形成槽，由此使所述氮化钛层的一部分露出的工序；以及

至少在所述槽内，在与所述氮化钛层接触的部分上形成由含有钛的金属构成所述金属插塞的工序，

所述背板形成工序包括：

在所述层叠结构体上沉积半导体层的工序；以及

对所述层叠结构体上的所述半导体层进行图案化的工序。