一种发光设备及其生产方法

技术领域

本发明涉及发光设备生产领域，特别是涉及一种发光设备及其生产方法。

背景技术

现有技术实现晶圆键合及微型发光二极管单元隔离工艺包括，分别在外延片及驱动IC片表面蒸镀键合金属，再将两片晶圆键合，经过衬底去除及其它工艺步骤后，在发光单元台面形成掩膜图案，通过刻蚀先后将外延材料和键合金属去除，形成隔离沟槽。

但需要注意的是，现有技术采用纯粹的键合金属结构进行外延片与IC片之间的键合，为了保证键合质量，键合金属层厚度在特定情况下可达到微米级别，在后续像素隔离工艺过程中需要刻蚀大量的键合金属，不仅增加了实际生产的时间成本，且刻蚀过程中的金属碎屑极易在沟槽中形成金属围栏，导致器件短路。

因此，如何在缩短晶圆键合时间的同时，降低器件短路的可能性，提升成品良率，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种发光设备及其生产方法，以解决现有技术中晶圆键合时间长，后续刻蚀会留下过多金属碎屑导致断路的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种发光设备的生产方法，包括：

在外延片的隔离区域和/或IC片的隔离区域上设置介电层；

在所述外延片及所述IC片上设置键合金属层，所述键合金属层覆盖所述介电层；

将所述外延片及所述IC片键合，得到工作平台；

在所述工作平台表面的工作区域设置照明单元；所述隔离区域设置于所述工作区域之间；

在所述工作区域设置掩膜层覆盖所述照明单元；

通过所述掩膜层对所述工作平台进行图形化刻蚀至所述键合金属层被完全刻蚀，得到发光设备。

可选地，在所述的发光设备的生产方法中，所述在外延片的隔离区域和/或IC片的隔离区域上设置介电层包括：

在外延片的隔离区域及IC片的隔离区域上设置介电层。

可选地，在所述的发光设备的生产方法中，所述在外延片的隔离区域和/或IC片的隔离区域上设置介电层包括：

在外延片的隔离区域中的每一个隔离间隔和/或IC片的隔离区域的每一个隔离间隔上设置介电层。

可选地，在所述的发光设备的生产方法中，所述在所述外延片及所述IC片上设置键合金属层包括：

在所述外延片及所述IC片上蒸镀键合金属层。

可选地，在所述的发光设备的生产方法中，所述通过所述掩膜层对所述工作平台进行图形化刻蚀至所述键合金属层被完全刻蚀包括：

通过所述掩膜层对所述工作平台进行图形化的干法刻蚀至所述键合金属层被完全刻蚀。

可选地，在所述的发光设备的生产方法中，在所述外延片及所述IC片上设置键合金属层之后，还包括：

对所述键合金属层进行表面平整处理。

可选地，在所述的发光设备的生产方法中，所述照明单元为LED单元。

可选地，在所述的发光设备的生产方法中，所述掩膜层为金属掩膜层或光刻胶层。

可选地，在所述的发光设备的生产方法中，所述介电层为氧化硅层、氧化氮层及氮氧化硅层中的至少一种。

一种发光设备，所述发光设备为通过如上述任一种所述的发光设备的生产方法得到的发光设备。

本发明所提供的发光设备的生产方法，通过在外延片的隔离区域和/或IC片的隔离区域上设置介电层；在所述外延片及所述IC片上设置键合金属层，所述键合金属层覆盖所述介电层；将所述外延片及所述IC片键合，得到工作平台；在所述工作平台表面的工作区域设置照明单元；所述隔离区域设置于所述工作区域之间；在所述工作区域设置掩膜层覆盖所述照明单元；通过所述掩膜层对所述工作平台进行图形化刻蚀至所述键合金属层被完全刻蚀，得到发光设备。

本发明通过在所述键合金属层的将要被刻蚀掉的隔离区域设置所述介电层，大大降低了被刻蚀的隔离区域内的金属含量，也就降低了刻蚀完成后的金属碎屑堆积，降低了金属碎屑在刻蚀沟槽中形成导电围栏的可能性，避免了器件断路，使成品良率大幅提升，同时，由于介电材料的腐蚀速率相较金属更快，因此，将所述键合金属层的部分厚度替换为所述介电层可大大提升刻蚀速率，缩短刻蚀耗时。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的发光设备。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的发光设备的生产方法的一种具体实施方式的流程示意图；

图2至图6为本发明提供的发光设备的生产方法的一种具体实施方式的工艺流程结构示意图。

图中，包括01-外延片，02-IC片，03-介电层，04-键合金属层，05-照明单元。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种发光设备的生产方法，其一种具体实施方式的流程示意图如图1所示，称其为具体实施方式一，包括：

S101：在外延片01的隔离区域和/或IC片02的隔离区域上设置介电层03。

所述隔离区域指将要安装所述照明单元05的区域之间，将来需要被刻蚀掉的区域，因此所述外延片01的隔离区域与所述IC片02的隔离区域是完全相同的，这样才能保证两者键合后所述隔离区域对应一致。

所述IC片02指驱动电路基板，其上设置了所述照明单元05的供电及控制电路等。

其中，所述介电层03为氧化硅层、氧化氮层及氮氧化硅层中的至少一种。上述的氧化硅、氮化硅及氮氧化硅，设置方便，蚀刻速率快，且在蚀刻过程中药液及反应产物不影响其他结构，为优选的介电层03材料，当然，也可根据实际情况选用其他材料作为所述介电层03，本发明在此不作限定。

进一步地，所述在所述外延片01及所述IC片02上设置键合金属层04包括：

在所述外延片01及所述IC片02上蒸镀键合金属层04。

在本具体实施方式中，通过蒸镀的方式设置所述键合金属层04，蒸镀设置的金属层均匀性更好，后续的键合过程更有利。

另外，所述在外延片01的隔离区域和/或IC片02的隔离区域上设置介电层03包括：

在外延片01的隔离区域及IC片02的隔离区域上设置介电层03。

也即在所述外延片01及所述IC片02上的对应位置均设置所述介电层03，在两种基片上均设置所述介电层03，相当于在两个方向上减薄了所述键合金属层04，进一步降低了金属结构在所述键合金属层04中的占比，提升了刻蚀速率。

更进一步地，所述在外延片01的隔离区域和/或IC片02的隔离区域上设置介电层03包括：

在外延片01的隔离区域中的每一个隔离间隔和/或IC片02的隔离区域的每一个隔离间隔上设置介电层03。

请参考图2，图2中的结构展示了所述表示了所述外延片01及所述IC片02上设置所述介电层03后的截面示意图，在每一个所述隔离间隔上设置介电层03，可使需要被刻蚀的全部隔离区域的结构保持一致，在采用不同药液分别对所述键合金属层04与所述介电层03进行刻蚀时，更具统一性，提升了最终的刻蚀效果。当然，在实际操作中，也可以不是全部的隔离间隔都设置所述介电层03，对于单个所述隔离间隔来说，可以在所述外延片01侧设置所述介电层03，也可以在所诉IC层侧设置所述介电层03，可根据实际需要自行选择，本发明在此不作限定。

更进一步地，所述工作平台上的隔离区域中的每一个隔离间隔中的介电层03的厚度均相同。

将各个隔离间隔中的介电层03的厚度设置为相同，进一步提升不同的隔离间隔中的统一性，可进一步提升刻蚀效果。

S102：在所述外延片01及所述IC片02上设置键合金属层04，所述键合金属层04覆盖所述介电层03。

本步骤中将所述键合金属层04覆盖所述介电层03，使后续的键合工艺中的键合表面依旧为键合金属层04，从而保障键合效果。可结合图3理解，图3中为所述外延片01及所述IC片02覆盖所述键合金属层04后的结构示意图。

更进一步地，在所述外延片01及所述IC片02上设置键合金属层04之后，还包括：

对所述键合金属层04进行表面平整处理。

进行过所述表面平整处理的键合金属层04，在键合过程中接触更紧密，能获得更好的金属键合效果。所述表面平整处理可为化学机械研磨或其他表面平整手段，在此不再展开赘述。

S103：将所述外延片01及所述IC片02键合，得到工作平台。

所述工作平台也即后续承载所述照明单元05的平台，当然，可以进一步扩展，所述工作平台上承载的也可以不是所述照明单元05，而是其他单元，如红外线传感器等。可参考图4，图4为两基片键合后的工作平台的结构示意图。

S104：在所述工作平台表面的工作区域设置照明单元05；所述隔离区域设置于所述工作区域之间。

请参考图5，图5为设置所述照明单元05之后的工作平台。

作为一种优选实施方式，所述照明单元05为LED单元。LED单元亮度高，器件单元体积小，能耗低，当然，也可以根据实际情况换用其他种类的照明单元05。

S105：在所述工作区域设置掩膜层覆盖所述照明单元05。

另外，所述掩膜层为金属掩膜层或光刻胶层。金属掩膜层加工精度高，所述光刻胶层设置方便快捷易加工，可根据实际需要选择，当然，也可根据情况选择选择其他材料的掩膜层，本发明在此不作限定。

S106：通过所述掩膜层对所述工作平台进行图形化刻蚀至所述键合金属层04被完全刻蚀，得到发光设备。

当然，刻蚀完成后，需要去除所述掩膜层，暴露所述照明单元05，如图6所示，图6为去除所述掩膜层后的发光设备的结构示意图，其中的虚线表示步骤S106中的刻蚀方向。

作为一种优选实施方式，在本步骤中所述通过所述掩膜层对所述工作平台进行图形化刻蚀至所述键合金属层04被完全刻蚀包括：

通过所述掩膜层对所述工作平台进行图形化的干法刻蚀至所述键合金属层04被完全刻蚀。

在本优选实施方式中，采用干法刻蚀实现对所述隔离区域进行刻蚀，所述干法刻蚀行程更可控，且刻蚀的界面选择性较强，当然，也可以根据实际情况选择其他刻蚀方法，本发明在此不作限定。

本发明所提供的发光设备的生产方法，通过在外延片01的隔离区域和/或IC片02的隔离区域上设置介电层03；在所述外延片01及所述IC片02上设置键合金属层04，所述键合金属层04覆盖所述介电层03；将所述外延片01及所述IC片02键合，得到工作平台；在所述工作平台表面的工作区域设置照明单元05；所述隔离区域设置于所述工作区域之间；在所述工作区域设置掩膜层覆盖所述照明单元05；通过所述掩膜层对所述工作平台进行图形化刻蚀至所述键合金属层04被完全刻蚀，得到发光设备。本发明通过在所述键合金属层04的将要被刻蚀掉的隔离区域设置所述介电层03，大大降低了被刻蚀的隔离区域内的金属含量，也就降低了刻蚀完成后的金属碎屑堆积，降低了金属碎屑在刻蚀沟槽中形成导电围栏的可能性，避免了器件断路，使成品良率大幅提升，同时，由于介电材料的腐蚀速率相较金属更快，因此，将所述键合金属层04的部分厚度替换为所述介电层03可大大提升刻蚀速率，缩短刻蚀耗时。

本发明还提供了一种发光设备，所述发光设备为通过如上述任一种所述的发光设备的生产方法得到的发光设备。本发明所提供的发光设备的生产方法，通过在外延片01的隔离区域和/或IC片02的隔离区域上设置介电层03；在所述外延片01及所述IC片02上设置键合金属层04，所述键合金属层04覆盖所述介电层03；将所述外延片01及所述IC片02键合，得到工作平台；在所述工作平台表面的工作区域设置照明单元05；所述隔离区域设置于所述工作区域之间；在所述工作区域设置掩膜层覆盖所述照明单元05；通过所述掩膜层对所述工作平台进行图形化刻蚀至所述键合金属层04被完全刻蚀，得到发光设备。本发明通过在所述键合金属层04的将要被刻蚀掉的隔离区域设置所述介电层03，大大降低了被刻蚀的隔离区域内的金属含量，也就降低了刻蚀完成后的金属碎屑堆积，降低了金属碎屑在刻蚀沟槽中形成导电围栏的可能性，避免了器件断路，使成品良率大幅提升，同时，由于介电材料的腐蚀速率相较金属更快，因此，将所述键合金属层04的部分厚度替换为所述介电层03可大大提升刻蚀速率，缩短刻蚀耗时。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的发光设备及其生产方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。