[發(fā)明專利]密封的半導體發(fā)光器件

有效

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• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN109994586B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設計）人: 雷繼譜;S.施亞夫菲諾;A.H.尼克
• 申請（專利權）人: 亮銳控股有限公司
• 主分類號: H01L33/32
• 分類號: H01L33/32;H01L33/38;H01L33/52;H01L33/62;H01L21/56;H01L21/683;H01L33/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孫之剛;陳嵐

根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法包括提供半導體器件晶片。半導體器件晶片包括半導體結構，其包括夾在n型區(qū)和p型區(qū)之間的發(fā)光層。半導體器件晶片還包括用于每一個半導體器件的第一和第二金屬接觸。每一個第一金屬接觸與n型區(qū)直接接觸并且每一個第二金屬接觸與p型區(qū)直接接觸。該方法還包括形成密封每一個半導體器件的半導體結構的結構。半導體器件晶片附接到支撐襯底晶片。

技術領域

本發(fā)明涉及包括密封半導體結構的結構的半導體發(fā)光器件。

背景技術

包括發(fā)光二極管（LED）、諧振腔發(fā)光二極管（RCLED）、垂直腔激光二極管（VCSEL）和邊緣發(fā)射激光器的半導體發(fā)光器件是當前可用的最高效的光源之一。當前在能夠跨可見光譜進行操作的高亮度發(fā)光器件的制造中感興趣的材料體系包括III-V族半導體，特別是鎵、鋁、銦和氮的二元、三元和四元合金，其也被稱為III族氮化物材料。典型地，通過借由金屬-有機化學氣相沉積（MOCVD）、分子束外延（MBE）或其它外延技術在藍寶石、碳化硅、III族氮化物或其它合適的襯底上外延生長不同組成和摻雜濃度的半導體層的堆疊來制作III族氮化物發(fā)光器件。堆疊通常包括形成在襯底之上的摻雜有例如Si的一個或多個n型層、形成在一個或多個n型層之上的有源區(qū)中的一個或多個發(fā)光層以及形成在有源區(qū)之上的摻雜有例如Mg的一個或多個p型層。電接觸形成在n型區(qū)和p型區(qū)上。

圖1圖示了在US 6,876,008中更詳細地描述的附接到基座114的發(fā)光二極管管芯110。在基座的頂表面和底表面上的可焊接表面之間的電氣連接形成在基座內。在其上布置焊料球122-1和122-2的基座頂部上的可焊接區(qū)域通過基座內的導電通路電氣連接到附接于焊料接頭138的基座底部上的可焊接區(qū)域。焊料接頭138將基座底部上的可焊接區(qū)域電氣連接到板134。基座114可以是例如具有若干不同區(qū)的硅/玻璃復合基座。硅區(qū)114-2被形成基座的頂表面和底表面之間的導電通路的金屬化物118-1和118-2圍繞。諸如ECD保護電路之類的電路可以形成在由金屬化物118-1和118-2圍繞的硅區(qū)114-2中，或者在其它硅區(qū)114-3中。其它硅區(qū)114-3還可以電氣接觸管芯110或板134。玻璃區(qū)114-1電氣隔離不同硅區(qū)。焊料接頭138可以通過可以是例如介電層或空氣的絕緣區(qū)135電氣隔離。

在圖1中所圖示的器件中，包括金屬化物118-1和118-2的基座114在管芯110附接到基座114之前從管芯110分離地形成。例如，US 6,876,008解釋了包括用于許多基座的場所（site）的硅晶片被生長成包括諸如以上提到的ESD保護電路之類的任何期望的電路。在晶片中通過常規(guī)掩蔽和蝕刻步驟形成孔。諸如金屬之類的導電層形成在晶片之上和孔中。導電層然后可以被圖案化。玻璃層然后形成在晶片之上和孔中。玻璃層和晶片的部分被移除以暴露導電層。晶片下側上的導電層然后可以被圖案化并且附加的導電層可以被添加和圖案化。一旦晶片下側被圖案化，各個LED管芯110就可以通過互連122物理地和電氣地連接到基座上的導電區(qū)。換言之，LED 110在被切分成各個二極管之后附接到基座114。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種晶片級方法，其用于將半導體器件晶片附接到支撐襯底晶片以使得每一個器件通過到支撐襯底晶片的附接而被密閉地密封，以降低或消除諸如切分和施加波長轉換材料和/或透鏡之類的稍后處理步驟期間的污染。

根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法包括提供半導體器件晶片。半導體器件晶片包括半導體結構，其包括夾在n型區(qū)和p型區(qū)之間的發(fā)光層。半導體器件晶片還包括用于每一個半導體器件的第一和第二金屬接觸。每一個第一金屬接觸與n型區(qū)直接接觸并且每一個第二金屬接觸與p型區(qū)直接接觸。該方法包括形成密封每一個半導體器件的半導體結構的結構。半導體器件晶片附接到支撐襯底晶片。

附圖說明

圖1圖示了包括安裝在基座上的LED的現(xiàn)有技術器件。

圖2圖示了適合用在本發(fā)明的實施例中的半導體LED。

圖3圖示了形成在半導體LED的金屬接觸上的厚金屬層。