[发明专利]将发光器件附着到支撑衬底的方法

说明书

根据本发明各实施例的方法包括：提供半导体发光器件的晶片，每个半导体发光器件包括夹在n型区域和p型区域之间的发光层。提供支撑衬底的晶片，每个支撑衬底包括本体。将半导体发光器件的晶片接合到支撑衬底的晶片。形成延伸穿过每个支撑衬底的本体的整个厚度的通路。

技术领域

本发明涉及一种用于将半导体发光器件附着到支撑衬底的晶片级工艺。

背景技术

包括发光二极管（LED）、谐振腔发光二极管（RCLED）、垂直腔激光二极管（VCSEL）和边缘发射激光器的半导体发光器件属于当前可获得的最高效的光源。在能够跨过可见光谱操作的高亮度发光器件的制造中当前感兴趣的材料体系包括III-V族半导体，尤其是也称为III族氮化物材料的镓、铝、铟和氮的二元、三元和四元合金。典型地，通过金属有机物化学气相沉积（MOCVD）、分子束外延（MBE）或其它外延技术在蓝宝石、碳化硅、III族氮化物或其它适当衬底上外延生长不同成分和掺杂剂浓度的半导体层的堆叠来制造III族氮化物发光器件。所述堆叠常常包括形成在衬底上的掺杂了例如Si的一个或多个n型层、形成在所述（一个或多个）n型层上的有源区域中的一个或多个发光层、以及形成在所述有源区域上的掺杂了例如Mg的一个或多个p型层。电接触形成在所述n型区域和p型区域上。

图10示出了在US6,876,008中更详细描述的附着到载具(submount)114的发光二极管管芯110。在所述载具的顶面和底面上的可焊接表面之间的电连接形成于所述载具内。载具顶部上的可焊接区域（焊球122-1和122-2布置在其上）通过载具内的导电路径而电连接到载具底部上的可焊接区域（其附着到焊接接头138）。焊接接头138将载具底部上的可焊接区域电连接到板134。载具114可以是例如具有若干不同区域的硅/玻璃复合载具。硅区域114-2被金属化物118-1和118-2包围，金属化物118-1和118-2形成载具的顶面和底面之间的导电路径。诸如ESD保护电路的电路可以形成在被金属化物118-1和118-2包围的硅区域114-2中，或者形成在其它硅区域114-3中。这种其它硅区域114-3也可以电接触管芯110或板134。玻璃区域114-1电隔离不同的硅区域。焊接接头138可以被绝缘区域135电隔离，所述绝缘区域135可以是例如电介质层或空气。

在图10示出的器件中，在管芯110附着到载具114之前，包括金属化物118-1和118-2的载具114与管芯110分开形成。例如，US6,876,008解释了生长硅晶片以包括诸如上面提及的ESD保护电路的任何期望电路，所述硅晶片包括用于很多载具的位置（site）。通过常规的掩模和蚀刻步骤在晶片中形成孔。在晶片上以及在孔中形成诸如金属的导电层。然后可以图案化所述导电层。然后在晶片上以及在孔中形成玻璃层。除去晶片和玻璃层的部分以露出导电层。然后可以图案化在晶片下侧上的导电层，并且可以添加和图案化另外的导电层。一旦晶片的下侧被图案化，就可以通过互连122将各个LED管芯110物理和电连接到载具上的导电区域。换而言之，LED 110在被划片成单个的二极管之后附着到载具114。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于将半导体发光器件附着到支撑衬底的晶片级工艺。

根据本发明各实施例的一种方法包括：提供半导体发光器件的晶片，每个半导体发光器件包括夹在n型区域和p型区域之间的发光层。提供支撑衬底的晶片，每个支撑衬底包括本体。将半导体发光器件的晶片接合到支撑衬底的晶片。形成延伸穿过每个支撑衬底的本体的整个厚度的通路。

通过允许在晶片级进行传统上在管芯级进行的一些处理步骤，晶片级工艺可以降低成本。

附图说明

图1示出了半导体发光器件的晶片的一部分。在图1中示出了两个发光器件。

图2示出了在添加一个或多个金属层以及一个或多个聚合物层之后的图1所述器件其中之一。

图3示出了通过金属接合物（metal bond）接合到支撑衬底的器件。