[發明專利]鍵合到支撐襯底的發光器件

在審

• 申請號: 202010107160.1
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN111509103A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: J.C.布哈特;S.阿克拉姆;D.A.斯泰格瓦德
• 申請（專利權）人: 亮銳控股有限公司
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/00;H01L33/38;H01L33/44;H01L33/46;H01L33/60;H01L33/62;H01L23/488;H01L21/60;H01S5/022
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 陳俊;陳嵐

包含主體（35）和多個延伸穿過該主體的全部厚度的通孔（48）的支撐襯底被鍵合到包含夾在n型區（12）和p型區（16）之間的發光層（14）的半導體發光器件。該支撐襯底不寬于該半導體發光器件。

技術領域

本發明涉及鍵合到支撐襯底的半導體發光器件。

背景技術

包含發光二極管（LED）、共振腔發光二極管（RCLED）、垂直腔激光二極管（VCSEL）以及邊發射激光器的半導體發光器件是當前可用的最有效率的光源之一。當前在生產中所關心的能夠橫跨可見光譜工作的高亮度發光器件的材料系統包含III-V族半導體，特別是鎵、鋁、銦和氮（同樣被稱作III族氮化物材料）的二元、三元和四元合金。典型地，III族氮化物發光器件通過采用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分和摻雜濃度的半導體層的堆疊來制造。該堆疊通常包含一種或更多形成在該襯底上的摻雜有例如Si的n型層、一種或更多在該一種或更多n型層上形成的有源區中的發光層、以及一種或更多形成在該有源區上的摻雜有例如Mg的p型層。電接觸形成在n型和p型區上。

圖10圖示出貼在基板（submount）114上的發光二極管管芯110，其在US 6,876,008中被更加詳細地描述。該基板的上下表面上的可焊接表面之間的電學連接形成在該基板內。該基板頂部上的其上布置有焊球122-1和122-2的可焊接區域通過該基板內的導電路徑電學連接到該基板的底部上的貼在焊點138上的可焊接區域。焊點138將該基板底部上的可焊接區域電學連接到板134。基板114可以是例如具有若干不同區的硅/玻璃復合基板。硅區114-2被金屬化物118-1和118-2環繞，所述金屬化物118-1和118-2形成該基板的上表面和下表面之間的導電路徑。諸如ESD保護電路之類的電路可以在被金屬化物118-1和118-2環繞的硅區114-2中形成，或者在其它硅區114-3中形成。這樣的其它硅區114-3同樣可以與管芯110或板134電接觸。玻璃區114-1電學隔離硅的不同區。焊點138可以通過例如可以是電介質層或空氣的絕緣區135被電學隔離。

在圖10中圖示的器件中，包含金屬化物118-1和118-2的基板114在管芯110被貼在基板114上之前獨立于管芯110而形成。例如，US 6,876,008解釋了由用于許多基板的點組成的硅晶圓被生長為包含任何希望的諸如上文提到的ESD保護電路之類的電路。孔通過常規的掩模和刻蝕步驟在該晶圓中形成。諸如金屬之類的導電層形成在晶圓上和孔中。該導電層之后可以被圖形化。玻璃層之后被形成在晶圓上和孔中。玻璃層和晶圓的部分被移除以露出導電層。在該晶圓下側上的導電層之后可以被圖形化并且附加的導電層可以被添加和圖形化。一旦該晶圓的下側被圖形化，單獨的LED小片110可以通過互連122被物理地和電學地連接到基板上的導電區。換句話說，LED 100在被切成單獨的二極管后被貼至基板114。

發明內容

本發明的一個目的是提供鍵合到支撐襯底的半導體發光器件。

本發明的實施例包含含有主體和多個延伸穿過該主體的全部厚度的通孔的支撐襯底。包含夾在n型區和p型區之間的發光層的半導體發光器件被鍵合到該支撐襯底。該支撐襯底不寬于該半導體發光器件。

該半導體發光器件可以在晶圓級工藝中被鍵合到該支撐襯底，以便該器件晶圓和支撐襯底同時被切成小片并且該支撐襯底因此不寬于該半導體發光器件。晶圓級工藝可以通過準許一些常規執行在管芯級的加工步驟被執行在晶圓級以降低成本。

附圖說明

圖1圖示出半導體發光器件晶圓的一部分。在圖1中圖示出兩個發光器件。

圖2圖示出在添加一個或更多金屬層和一個或更多聚合物層后的圖1中的器件之一。

圖3圖示出通過金屬鍵合鍵合到支撐襯底的器件。

圖4圖示出通過單個聚合物層鍵合到支撐襯底的器件。