[實用新型]薄膜結構半導體器件光電隔離結構

有效

• 申請號: 201920241318.7
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN209859966U
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 郝茂盛;張楠;袁根如
• 申請（專利權）人: 上海芯元基半導體科技有限公司
• 主分類號: H01L33/20
• 分類號: H01L33/20;H01L33/08;H01L33/44;H01L33/46;H01L33/00
• 代理公司: 31219 上海光華專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 余明偉

本實用新型提供一種薄膜結構半導體器件光電隔離結構，包括鍵合基板；金屬鍵合層，位于鍵合基板的表面；及LED芯片，經由金屬鍵合層鍵合于鍵合基板上；LED芯片包括：反射鏡層，位于金屬鍵合層遠離鍵合基板的表面；半導體發光材料層，位于反射鏡層遠離金屬鍵合層的一側；光電隔離層，位于反射鏡層遠離金屬鍵合層的表面，光電隔離層為環形隔離層，以將LED芯片分割為發光區域及孤島區域；光電隔離層將位于發光區域內的半導體發光材料層與金屬鍵合層電隔離；歐姆接觸層，位于發光區域內；電極，位于發光區域內的半導體發光材料層遠離歐姆接觸層的表面。本實用新型可以實現電極等金屬層之間的電隔離及各芯片之間的光隔離。

技術領域

本實用新型屬于半導體器件及制造領域，特別是涉及一種薄膜結構半導體器件光電隔離結構。

背景技術

在現有的用于發光的薄膜結構半導體器件光電隔離結構中一般會包括有若干個可以發光的薄膜結構芯片中，尤其是薄膜倒裝結構芯片，用于發光的半導體材料層的一側用于制作芯片的電極，一側用于光的出射。由于在芯片的同側需要進行金屬布線，即芯片的P電極及N 電極位于芯片的同側，因此，一定需要在兩層金屬電極(即P電極與N電極)之間和PN結的側面做絕緣層以將二者電隔離，所述絕緣層的材料可以包括二氧化硅等絕緣材料。為了保證能夠徹底絕緣電隔離，防止金屬電極之間的電擊穿或者PN結之間的短路，通常所述絕緣層的厚度需要非常后，一般需要達到1.5微米～5微米之間。而所述絕緣層的厚度較厚會產生較大的膜層應力，較大的膜層應力通常會造成絕緣層局部崩裂，甚至脫落，從而降低了器件的可靠性，良品率較低。此外，由于現有的芯片除了出光面出光外，芯片的側面也會有光發出，當相鄰芯片之間的間距很小時，芯片側面發出的側光會對相鄰芯片的出光造成干擾，從而影響器件結構的出光品質。

實用新型內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種薄膜結構半導體器件光電隔離結構，用于解決現有技術中的半導體芯片器件由于P電極與N電極等金屬布線層位于芯片的同一側，金屬之間所需的絕緣層的厚度較厚，從而導致絕緣層局部崩裂、脫落，進而導致器件的可靠性及良品率較低的問題，以及芯片側面發出的側光會對相鄰芯片的出光造成干擾，從而影響器件結構的出光品質的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種薄膜結構半導體器件光電隔離結構的制造方法，所述薄膜結構半導體器件光電隔離結構的制造方法包括如下步驟：

1)提供生長基板，所述生長基板包括芯片區域；于所述生長基板表面形成半導體發光材料層；

2)于所述芯片區域內的所述半導體發光材料層遠離所述生長基板的表面形成環形溝槽，所述環形溝槽將所述芯片區域分割為發光區域及孤島區域；其中，所述發光區域位于所述環形溝槽內側，所述孤島區域位于所述環形溝槽外圍；

3)于所述環形溝槽的底部及側壁形成光電隔離層；

4)于所述發光區域內的所述半導體發光材料層遠離所述生長基板的表面形成歐姆接觸層；

5)于所述芯片區域內的所述歐姆接觸層遠離所述半導體發光材料層的表面及所述光電隔離層遠離所述半導體發光材料層的表面形成反射鏡層，所述反射鏡層覆蓋所述歐姆接觸層及所述光電隔離層；

6)于所述半導體發光材料層遠離所述生長基板的表面形成金屬鍵合層，所述金屬鍵合層覆蓋所述反射鏡層；

7)提供鍵合基板，將步驟6)所得結構經由所述金屬鍵合層鍵合于所述鍵合基板的表面，并去除所述生長基板；

8)去除部分所述半導體發光材料層，使得所述光電隔離層將保留于所述發光區域內的所述半導體發光材料層與所述金屬鍵合層電隔離；及

9)于保留于所述發光區域內的所述半導體發光材料層遠離所述反射鏡層的表面形成電極。