[发明专利]具有原子层沉积钝化侧壁、到顶部电接触体的自对准电介质通孔以及无等离子损坏的顶部接触体的微LED台面结构的形成

说明书

一种微发光二极管，包括：台面，包括外延结构并具有面积小于10微米乘10微米、小于1微米乘1微米或小于0.5微米乘0.5微米的顶表面；顶表面上的电介质；在顶表面上居中或自对准的电介质中的通孔，例如完全居中或居中在顶表面的中心的0.5％内。在一个或多个示例中，微发光二极管是无等离子体损坏的。通孔中的金属化用于电接触微发光二极管。

相关申请的交叉引用

本申请根据35USC 119(e)要求由Jordan M.Smith和Steven P.DenBaars于2019年10月28日提交的共同未决和共同转让的美国临时专利申请第62/926,950号的权益，其题为““FORMATION OF MICROLED MESA STRUCTURES WITH ATOMIC LAYER DEPOSITIONPASSIVATED SIDEWALLS,ASELF-ALIGNED DIELECTRIC VIA TO THE TOP ELECTRICALCONTACT,AND A PLASMA-DAMAGE-FREE TOP CONTACT”律师案卷号为30794.750-US-P1(2020-080-1)，该申请通过引用并入本文。

发明背景

1.技术领域

本发明涉及光电器件及其制造方法。

2.现有技术的描述

(注释：本申请在整个说明书中通过括号[x]中的一个或多个参考文献编号指示许多不同的参考文献。根据这些参考文献编号排序的这些不同出版物的列表可以在下面题为“参考文献”的部分中找到。这些出版物中的每一个通过引用并入本文。

微发光二极管(微LED)技术在各种未来显示和通信应用中具有潜在用途。因此，本领域技术人员在微LED领域中继续进行研究和开发工作，以改进器件性能。本公开满足了该需要。

发明内容

所公开的发明是一种微LED台面结构，以及导致其形成的过程。微LED台面的示例应用包括在通信应用中的用途以及在显示器中作为像素的用途。

非常希望微LED台面具有以下特点：

1)一微米量级的小的横向尺寸(更小的台面＝更小的显示器和更少浪费的材料)。

2)完全对准/居中的电介质通孔(基本上是电介质层中的孔，以允许台面结构的p侧被电接触)。

3)不会由于干法蚀刻(优选剥离或湿法蚀刻)对p侧材料和/或接触体造成离子损坏。

4)微LED的侧壁处的非辐射复合，其受诸如湿化学处理、高温退火和原子层沉积(ALD)的各种处理的抑制以钝化悬空键。所有这些都提高微LED的效率，

本公开报告了可以以商业上可行的方式(即，使用在整个半导体制造工业中标准化的方法)结合上述所有四个特征的第一过程。

本文所述的新过程的一个或多个示例实现了上述所有四个特征。在一个或多个示例中，本文描述的新过程的相对难度/复杂性(在制造时间和成本方面)也与用于制造LED/微LED的常规方法相当。

本文公开的示例方法和器件包括但不限于以下项。

1.一种制造发光器件的方法，包括：

(a)获得所述器件的外延结构，所述外延结构包括n型层、p型层以及所述n型层与所述p型层之间的有源区；

(b)在所述外延结构上沉积包括第一材料的第一硬掩模层；

(c)在所述第一硬掩模层上沉积包含第二材料的第二硬掩模层，其中，所述第一硬掩模层和所述第二硬掩模层至少部分地对步骤(e)中使用的湿化学溶液有抗性；