[發(fā)明專利]半導(dǎo)體發(fā)光結(jié)構(gòu)及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210279540.9
• 申請日: 2012-08-07
• 公開（公告）號: CN103579431A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?jiān)葱?/a>;劉恒
• 申請（專利權(quán)）人: 華夏光股份有限公司
• 主分類號: H01L33/16
• 分類號: H01L33/16;H01L33/00
• 代理公司: 上海波拓知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31264
• 代理人: 楊波

技術(shù)領(lǐng)域

本案是為一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法，尤其為一種應(yīng)用于覆晶式半導(dǎo)體發(fā)光結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體發(fā)光元件，如發(fā)光二極管(light?emitting?diode,LED)，可將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘枺浒l(fā)光原理是利用磊晶結(jié)構(gòu)中P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體相接，再于發(fā)光二極管的正負(fù)兩端施予電壓，當(dāng)電流通過時(shí)，使電子電洞結(jié)合，結(jié)合的能量以光的形式發(fā)出。與傳統(tǒng)光源相比，具有節(jié)能、效率較高、反應(yīng)速度較快、壽命較長等優(yōu)點(diǎn)，已普及于顯示板、指示燈、照明等用途。

請參見圖1，圖1為現(xiàn)有發(fā)光二極管側(cè)面示意圖，發(fā)光二極管10及發(fā)光二極管11串聯(lián)，是利用內(nèi)聯(lián)機(jī)13分別電性耦合發(fā)光二極管10的N型接觸102及發(fā)光二極管11的P型接觸111，因此，可利用內(nèi)聯(lián)機(jī)13將多個(gè)發(fā)光二極管電性耦合成發(fā)光二極管數(shù)組，如圖2所示（圖2是現(xiàn)有發(fā)光二極管數(shù)組俯視示意圖）。然而，為避免聯(lián)機(jī)部分遮住出光區(qū)域，內(nèi)聯(lián)機(jī)需非常纖細(xì)，因此于制程中容易因外力碰撞而斷裂。

另外，現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)常透過覆晶式(flip)的封裝方式嘗試解決發(fā)光二極管散熱問題，請參見圖3，圖3是現(xiàn)有覆晶式發(fā)光二極管側(cè)面示意圖。若將圖1所繪示的現(xiàn)有發(fā)光二極管翻轉(zhuǎn)后，與電路板14做聯(lián)機(jī)，將電路板14的電極141、142分別電性耦合發(fā)光二極管的P型接觸101與N型接觸112后，覆晶式發(fā)光二極管元件與電路板14之間仍存有許多空隙。為鞏固結(jié)構(gòu)，利用毛細(xì)作用將絕緣膠N進(jìn)行底部填充(underfill)該些空隙，然而，毛細(xì)作用無法均勻填滿底部空隙，而且發(fā)光二極管的磊晶結(jié)構(gòu)厚度很小，底部空隙使整體結(jié)構(gòu)及纖細(xì)的內(nèi)聯(lián)機(jī)更加薄弱。若有輕微外力撞擊或于雷射剝離基板時(shí)，皆容易造成磊晶結(jié)構(gòu)及內(nèi)聯(lián)機(jī)13破裂(cracking)。

有鑒于此，如何使磊晶結(jié)構(gòu)及內(nèi)聯(lián)機(jī)不易受外力影響而破裂，提高發(fā)光二極管的可靠度，及增強(qiáng)散熱效率以提高其效能，是發(fā)展本發(fā)明的主要目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一目的在于提供半導(dǎo)體發(fā)光結(jié)構(gòu)制造方法，以達(dá)發(fā)光二極管的可靠度及增強(qiáng)散熱效率以提高其效能。為達(dá)前述目的，其步驟包括：提供第一基板；于第一基板上形成磊晶層，磊晶層包括第一電性半導(dǎo)體層、第二電性半導(dǎo)體層及位于該等電性半導(dǎo)體層之間的第一發(fā)光層；分割磊晶層，而定義出第一磊晶結(jié)構(gòu)及第二磊晶結(jié)構(gòu)，并暴露出部分第一電性半導(dǎo)體層，其中第一電性半導(dǎo)體層的暴露部分上具有第一接觸區(qū)，第二電性半導(dǎo)體層上具有第二接觸區(qū)；以及形成導(dǎo)電支撐結(jié)構(gòu)，覆蓋第一接觸區(qū)及第二接觸區(qū)，使得第一磊晶結(jié)構(gòu)電性耦合第二磊晶結(jié)構(gòu)。

于本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述步驟更包括形成第一奧姆接觸層于第一接觸區(qū)上，使得導(dǎo)電支撐結(jié)構(gòu)電性耦合第一奧姆接觸層，并直接奧姆接觸第二接觸區(qū)。

于本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述步驟更包括形成第二奧姆接觸層于第二接觸區(qū)上，使得導(dǎo)電支撐結(jié)構(gòu)電性耦合第二奧姆接觸層，并直接奧姆接觸第一接觸區(qū)。

于本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述步驟更包括于形成磊晶層的步驟中，形成第三電性半導(dǎo)體層于第二電性半導(dǎo)體層上，且其之間具有第二發(fā)光層，其中第三電性半導(dǎo)體層與第一電性半導(dǎo)體層具有相同電性，并與第二電性半導(dǎo)體層具有相反電性；于分割磊晶層的步驟中，同時(shí)暴露出部分第二電性半導(dǎo)體層，其中第三電性半導(dǎo)體層上具有第三接觸區(qū)；以及于形成導(dǎo)電支撐結(jié)構(gòu)的步驟中，同時(shí)覆蓋第一磊晶結(jié)構(gòu)上的第三接觸區(qū)及第一接觸區(qū)，以及第二磊晶結(jié)構(gòu)上的第二接觸區(qū)。

于本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述步驟更包括形成第二絕緣結(jié)構(gòu)，用以覆蓋導(dǎo)電支撐結(jié)構(gòu)，但暴露部分的導(dǎo)電支撐結(jié)構(gòu)；提供第二基板，電性耦合導(dǎo)電支撐結(jié)構(gòu)的暴露部分；以及移除第一基板，用以暴露出該等磊晶結(jié)構(gòu)的一側(cè)。

于本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述步驟更包括將該等磊晶結(jié)構(gòu)的該側(cè)進(jìn)行粗糙化制程。

于本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述步驟更包括形成電極于第二磊晶結(jié)構(gòu)或第一磊晶結(jié)構(gòu)的該側(cè)。

于本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述步驟中形成導(dǎo)電支撐結(jié)構(gòu)的方法包括進(jìn)行電鍍或蒸鍍制程。

本發(fā)明的一目的在于提供半導(dǎo)體發(fā)光結(jié)構(gòu)，以達(dá)發(fā)光二極管的可靠度及增強(qiáng)散熱效率以提高其效能。為達(dá)前述目的，其包括第一磊晶結(jié)構(gòu)、第二磊晶結(jié)構(gòu)及導(dǎo)電支撐結(jié)構(gòu)。其中，第一磊晶結(jié)構(gòu)具有第一接觸區(qū)；第二磊晶結(jié)構(gòu)具有第二接觸區(qū)；以及導(dǎo)電支撐結(jié)構(gòu)包覆第一接觸區(qū)及第二接觸區(qū)，使得第一磊晶結(jié)構(gòu)電性耦合第二磊晶結(jié)構(gòu)。

于本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述半導(dǎo)體發(fā)光結(jié)構(gòu)更包括第一奧姆接觸層，形成于第一接觸區(qū)上，且導(dǎo)電支撐結(jié)構(gòu)電性耦合第一奧姆接觸層，并直接奧姆接觸第二接觸區(qū)。