[发明专利]用于晶片级磷光体沉积的系统

说明书

优先权

本申请要求对通过全部引用将完全和完整主题内容明确结合于此、名称为“System for Wafer-Level Phosphor Deposition”、于2010年12月8日提交的第12/963,011号美国专利申请和名称为“System for Wafer-Level Phosphor Deposition”、于2010年12月8日提交的第12/963,057号美国专利申请的优先权。

技术领域

本申请总体涉及发光二极管，并且更具体地涉及一种用于晶片级磷光体沉积的系统。

背景技术

发光二极管包括用杂质浸渍或者掺杂的半导体材料。这些杂质向半导体添加可以在材料中相对自由移动的“电子”和“空穴”。根据杂质种类，半导体的掺杂区域可以主要具有电子或者空穴并且分别称为n型或者p型半导体区域。

在LED应用中，LED半导体芯片包括n型半导体区域和p型半导体区域。在两个区域之间的结处产生使电子和空穴从结移开以形成有源区域的反向电场。跨越p-n结施加足以克服反向电场的前向电压时，迫使电子和空穴进入有源区域中并且组合。在电子与空穴组合时，它们降至更低能级并且以光的形式释放能量。LED半导体发射光的能力已经允许这些半导体使用于多种照明设备中。例如LED半导体可以使用于室内应用或者各种室外应用中的普通照明设备中。

在制造期间，在半导体晶片上生产大量LED半导体裸片。例如晶片可以包括一百个或者更多裸片。称为单片化的工艺用来从晶片切割裸片。然后可以用磷光体涂层涂覆裸片，该磷光体涂层控制在被赋能时从裸片发射的光的颜色。在涂覆之后，针对颜色、光强度输出、功率消耗以及任何其它类型的操作特性探测和测试裸片。

遗憾的是，在单片化之后涂覆并且测试裸片可能昂贵或者复杂并且使得难以获得具有一致的颜色、光强度输出或者其它特性的裸片。

因而需要的是一种用于在单片化之前在半导体晶片上涂敷磷光体涂层并且执行测试的简单和高效方式，以实现一致的裸片特性并且避免针对个体裸片进行工作的昂贵和复杂工艺。

发明内容

在一个或者多个方面中，提供一种用于晶片级磷光体沉积的系统以允许在单片化之前对半导体晶片执行磷光体涂覆和测试。因此，该系统简化磷光体沉积工艺并且产生具有一致的操作参数的个体LED半导体裸片。

在一个方面中，提供一种用于在包括多个LED裸片的半导体晶片上进行磷光体沉积的方法。该方法包括用选择的厚度的光刻胶材料覆盖半导体晶片；去除光刻胶材料的部分以暴露半导体晶片的部分，使得与多个LED裸片关联的电接触保持未暴露；并且在半导体晶片的暴露的部分上沉积磷光体。

在一个方面中，提供一种用于在包括多个LED裸片的半导体晶片上进行磷光体沉积的设备。该设备包括用于用选择的厚度的光刻胶材料覆盖半导体晶片的装置、用于去除光刻胶材料的部分以暴露半导体晶片的部分使得与多个LED裸片关联的电接触保持未暴露的装置；以及用于在半导体晶片的暴露的部分上沉积磷光体的装置。

在一个方面中，提供一种通过包括以下操作的工艺制备的LED裸片：用选择的厚度的光刻胶材料覆盖包括LED裸片的半导体晶片；去除光刻胶材料的部分以暴露半导体晶片的部分，使得LED裸片的电接触保持未暴露；在半导体晶片的暴露的部分上沉积磷光体；去除保留的光刻胶材料以暴露LED裸片的电接触；并且执行单片化工艺以从半导体晶片切割LED裸片。

在一个备选方面中，一种半导体晶片包括LED裸片、至少一个光刻胶柱和磷光体沉积层，其中至少一个LED裸片包括至少一个电接触。光刻胶柱覆盖至少一个电接触。光刻胶柱在一个示例中高度近似为200微米。光刻胶柱具有配置为覆盖至少一个电接触的形状。磷光体沉积层被配置为覆盖半导体晶片并且包围至少一个光刻胶柱。半导体晶片在一个方面中还包括附着到半导体晶片的载体晶片。在一个方面中，半导体晶片近似为150微米厚。在另一示例中，磷光体沉积层包括用来暴露至少一个电接触的至少一个空腔。

其它方面将在回顾下文阐述的附图说明、具体实施方式和权利要求书之后变得清楚。

附图说明

这里描述的前述方面将通过参照在结合附图阅读时的下文具体实施方式时变得更容易清楚，在附图中：

图1示出从晶片制作工艺获得的示例性LED半导体晶片的侧视图；

图2示出示例性晶片组件的侧视图，该晶片组件包括附着到载体晶片的图1的晶片；

图3示出图2中所示的并且还包括光刻胶层的晶片组件；