用于表面照明的透镜和发光模块的制作方法_3

文档序号:8448995阅读:来源:国知局
br>[0076]参照图7,第一导电半导体层23形成在生长基板21上,彼此分隔开的多个台部M形成在第一导电半导体层23上。多个台部M中的每个台部M包括有源层25和第二导电半导体层27。有源层25位于第一导电半导体层23与第二导电半导体层27之间。同时,反射电极30分别位于多个台部M上。
[0077]可以通过利用金属有机化学气相生长技术等在生长基板21上生长包括第一导电半导体层23、有源层25和第二导电半导体层27的外延层,然后通过使第二导电半导体层27和有源层25图案化以暴露第一导电半导体层23来形成多个台部M。可以使用诸如光刻胶回流的技术使多个台部M的侧表面形成为倾斜。台部M的倾斜的侧表面的外形改善了在有源层25中产生的光的提取效率。
[0078]如该图中所示,多个台部M可以具有沿一个方向彼此平行延伸的细长形状。这种形状简化了在生长基板21上的多个芯片区域中具有相同形状的多个台部M的形成。
[0079]同时,尽管可以在形成多个台部M之后在各个台部M上形成反射电极30,但本发明不限于此。即,在形成第二导电半导体层27之后且在形成台部M之前,可以在第二导电半导体层27上预先形成反射电极30。反射电极30覆盖台部M的大部分顶表面,并且具有与台部M的平面形大致相同的形状。
[0080]每个反射电极30包括反射层28并且还可以包括阻挡层29。阻挡层29可以覆盖反射层28的顶表面和侧表面。例如,可以通过形成图案化的反射层28,然后在其上形成阻挡层29,使阻挡层29形成为覆盖反射层28的顶表面和侧表面。例如,可以通过气相沉积Ag、Ag 合金、Ni/Ag、NiZn/Ag 或 T1/Ag 层并使 kg、kg 合金、Ni/Ag、NiZn/Ag 或 T1/Ag 层图案化来形成反射层28。阻挡层29可以由N1、Cr、T1、Pt、Rd、Ru、W、Mo、TiW或其组合物的层形成,并且防止反射层28的金属材料扩散或被污染。
[0081]在已经形成多个台部M之后,可以蚀刻第一导电半导体层23的边缘。因此,可以暴露基板21的部分上表面。第一导电半导体层23的侧表面也可以形成为倾斜的。
[0082]如图7中所示,多个台部M可以形成为仅限于第一导电半导体层23内并位于第一导电半导体层23的上部区域中。即,多个台部M可以以岛屿的形式位于第一导电半导体层23的上部区域上。可选择地,如图12中所示,沿一个方向延伸的台部M可以形成为达到第一导电半导体层23的上边缘。即,多个台部M中的每个台部的下表面的一个边缘对应于第一导电半导体层23的一个边缘。因此,第一导电半导体层23的上表面被多个台部M分割。
[0083]参照图8,下绝缘层31形成为覆盖多个台部M和第一导电半导体层23。下绝缘层31具有用于使第一导电半导体层23和第二导电半导体层27在特定区域中电连接的开口 31a和开口 31b。例如,下绝缘层31可以具有用于经此暴露第一导电半导体层23的开口31a和用于经此暴露反射电极30的开口 31b。
[0084]开口 31a可以位于台部M之间的区域中且靠近基板21的边缘,并且可以具有沿台部M延伸的细长形状。开口 31b仅限于各个台部M上并位于各个台部M的上部,并且被放置成偏向台部M的端部的相同侧。
[0085]可以利用诸如化学气相沉积(CVD)的技术由诸如S12的氧化物的层、诸如SiNx的氮化物的层或者诸如S1N或MgF2的绝缘材料的层来形成下绝缘层31。下绝缘层31可以形成为具有单层结构但其不限于此。即,下绝缘层31可以形成为具有多层结构。另外,下绝缘层31可以由分布布拉格反射器(DBR)形成,在所述分布布拉格反射器(DBR)中交替地层叠具有高折射率的材料的层和具有低折射率的材料的层。例如,层叠诸如3102/1102或Si02/Nb205的介电层以形成具有高反射比的绝缘反射层。
[0086]参照图9,在下绝缘层31上形成电流扩展层33。电流扩展层33覆盖多个台部M和第一导电半导体层23。电流扩展层33具有分别位于台部M的上部区域中并且使反射电极经此暴露的开口 33a。电流扩展层33可以通过下绝缘层31的开口 31a而与第一导电半导体层23欧姆接触。电流扩展层33通过下绝缘层31而与多个台部M和反射电极30绝缘。
[0087]电流扩展层33的每个开口 33a的面积大于下绝缘层31的每个开口 31b的面积,从而防止电流扩展层33连接到反射电极30。因此,开口 33a的侧壁位于下绝缘层31上。
[0088]电流扩展层33形成在除了开口 33a之外的基板31的几乎整个区域上。因此,电流可以通过电流扩展层33容易地分散。电流扩展层33可以包括诸如Al层的高反射金属层,该高反射金属层可以形成在T1、Cr或Ni的粘合层上。具有N1、Cr、Au等的单层结构或复合层结构的保护层可以形成在高反射金属层上。电流扩展层33可以具有Ti/Al/Ti/Ni/Au的多层结构。
[0089]参照图10,在电流扩展层33上形成上绝缘层35。上绝缘层35具有用于经此暴露各反射电极30的开口 35b以及用于经此暴露电流扩展层33的开口 35a。开口 35a可以具有沿与台部M的长度的方向垂直的方向延长的形状,并且其面积相对大于开口 33b的面积。开口 35b暴露通过电流扩展层33的开口 33a和下绝缘层31的开口 31b暴露的反射电极30。开口 35b可以具有比电流扩展层33的开口 33a的区域窄而比下绝缘层31的开口 31b的区域宽的区域。因此,电流扩展层33的开口 33a的侧壁能够被上绝缘层35覆盖。
[0090]可以使用氧化物的绝缘层、氮化物的绝缘层或其混杂或交替的层,或者使用诸如聚酰亚胺、聚四氟乙烯或聚对二甲苯的聚合物来形成上绝缘层35。
[0091]参照图11,在上绝缘层35上形成第一焊盘37a和第二焊盘37b。第一焊盘37a通过上绝缘层35的开口 35a连接到电流扩展层33,第二焊盘37b通过上绝缘层35的开口 35b连接到反射电极30。第一焊盘37a和第二焊盘37b可以用作用于连接凸块的焊盘或为了在电路板等上安装LED来施加表面安装技术(SMT)的焊盘。
[0092]可以在同一工艺中一起形成第一焊盘37a和第二焊盘37b。例如,可以使用光刻技术或剥离技术来形成第一焊盘37a和第二焊盘37b。第一焊盘37a和第二焊盘37b可以包括例如T1、Cr、Ni等的粘合层以及Al、Cu、Ag、Au等的高导电性金属层。第一焊盘37a和第二焊盘37b可以形成为使得它们的端部位于相同的平面上。因此,LED芯片能够倒装键合在形成于电路板10a至电路板10d上的同一高度的各导电图案上。另外,第一焊盘37a和第二焊盘37b可以形成为具有相同的形状和尺寸,因此能够容易地执行倒装芯片键合。
[0093]然后,可以基于单个LED芯片来分割生长基板21,从而完成LED芯片。可以在基于单个LED芯片分割生长基板21之前或之后从LED芯片去除生长基板21。
[0094]在下文中,将参照图11详细描述根据本发明的示例性实施例的LED芯片的结构。
[0095]LED芯片包括第一导电半导体层23、台部M、反射电极30和电流扩展层33,并且还可以包括生长基板21、下绝缘层31、上绝缘层35、第一焊盘37a和第二焊盘37b。
[0096]基板21可以是用于使例如蓝宝石基板或GaN基板的GaN基外延层生长的生长基板。基板21是例如蓝宝石基板,并且可以具有200乾或更厚的厚度并且优选为250乾或更厚的厚度。
[0097]第一导电半导体层23是连续的,多个台部M被放置为在第一导电半导体层23上彼此分隔开。每个台部M包括如参照图7所描述的有源层25和第二导电半导体层27,并且具有沿一个方向延伸的细长形状。在此,台部M具有成叠的GaN基化合物半导体。如图7中所示,台部M可以仅限制在第一导电半导体层23内且位于第一导电半导体层23的上部区域中。可选择地,如图12中所示,台部M可以沿一个方向向上延伸至第一导电半导体层23的上表面的边缘,因此能够将第一导电半导体层23的上表面划分为多个区域。因此,能够防止电流集中在靠近台部M的拐角,从而进一步加强电流分散性能。
[0098]反射电极30分别位于多个台部M上并且与第二导电半导体层27欧姆接触。如图7中所示,每个反射电极30可以包括反射层28和阻挡层29,阻挡层29可以覆盖反射层28的顶表面和侧表面。因此,能够防止向外暴露反射层28,从而防止反射层28的劣化。
[0099]电流扩展层33覆盖多个台部M和第一导电半导体层23。电流扩展层33具有分别位于台部M的上部区域中并且使反射电极30经此暴露的开口 33a。电流扩展层33也与第一导电半导体层23欧姆接触,并且与多个台部M绝缘。电流扩展层33可以包括诸如Al的反射材料。因此,除由反射电极30引起的光反射之外,还能够获得由电流扩展层33引起的光反射。因此,能够反射通过多个台部M的侧壁和第一导电半导体层23行进的光。
[0100]电流扩展层33可以通过下绝缘层31而与多个台部M绝缘。例如,下绝缘层31位于多个台部M与电流扩展层33之间,使得电流扩展层33能够与多个台部M绝缘。下绝缘层31可以具有分别位于台部M的上部区域中并经此暴露反射电极30的开口 31b,并且还可以具有通过其暴露第一导电半导体层23的开口 31a。电流扩展层33可以通过开口 31a连接到第一导电半导体层23。下绝缘层31的每个开口 31b具有比电流扩展层33的每个开口33a的区域窄的区域,并且开口 31b完全被开口 33a暴露。
[0101]上绝缘层35覆盖电流扩展层33的至少一部分。上绝缘层35具有用于使反射电极30经此暴露的开口 35b。另外,上绝缘层35可以具有开口 35a,电流扩展层33通过
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