0026]在形成ρ接触件之后，过孔26被蚀刻通过ρ接触件金属、P型区36和有源区34以暴露η型区32的部分。过孔26的侧壁可以沿电介质44排列以防止有源区34的短接。电介质44可以是硅的氧化物或氮化物或者任何其它合适的材料。η接触件金属46形成在电介质44之上并且与η型区32直接接触。η接触件金属到η型区32的电气连接可以在过孔26内部或在过孔26的底部。η接触件金属46通常为铝，尽管可以使用任何合适的金属或多层堆叠。
[0027]将形成η互连14和ρ互连16的厚金属层在η接触件金属46之后部署在结构上。互连14和16可以为金、铜或任何其它合适的金属，包括多层堆叠。在一些实施例中，互连14和16是反射性的。例如，互连14和16可以制成反射性的以便增加互连的侧壁的反射率。最靠近衬底30的互连16的顶表面涂敷有高反射材料40 (反射ρ接触件金属)和保护金属42。反射金属40可以增加衬底内部的光反射性。
[0028]对厚金属层图案化以打开将η互连14从ρ互连16电气隔离的间隙12。间隙12可以填充有诸如硅树脂、环氧树脂、聚合物、有机材料、苯并环丁烯(BCB)或任何其它适当的材料之类的电介质。在一些实施例中，间隙12填充有诸如BCB之类的电介质，其避免由于热机械问题所致的断裂和其它可靠性相关问题。η互连14与η接触件金属46电气接触，并且通过电介质层44与ρ金属40和42电气隔离。ρ互连16与ρ金属40和42电气接触，并且通过间隙12与η接触件金属46电气隔离。一个或多个侧面互连(图2-4的器件中的P互连16)在一些实施例中可以至少300 μ m宽并且在一些实施例中不超过500 μ m宽。间隙12在一些实施例中可以至少100 μm宽并且在一些实施例中不超过300 μm宽。互连14和16用于将LED电气连接到诸如印刷电路板或任何其它合适结构之类的外部结构。在一些实施例中，互连14和16的极性相反使得侧面互连16电气连接到η型区并且另一互连14电气连接到P型区。互连14和16的极性可以通过适当图案化的电介质28和44以及间隙12而与图4中所示的布置相反。可能要求一个或多个附加的电介质和/或金属层。可以修改所描述和图示的蚀刻步骤，或者可以包括一个或多个附加的蚀刻步骤。具有与图4中所示的布置相反的互连14和16的极性的器件的一个示例在图7中图示。
[0029]可以包括例如波长转换材料、滤波器和诸如透镜之类的光学结构中的一个或多个的结构50可以部署在生长衬底30之上。在一些实施例中，生长衬底30保留为最终器件的部分。在其它实施例中，将生长衬底30减薄或者从半导体结构35完全移除。
[0030]如图4中所图示的，半导体结构35部署在η互连14与生长衬底30之间，或者部署在η互连14与波长转换材料50之间，其中移除生长衬底30。没有半导体结构部署在ρ互连16与生长衬底30之间或者ρ互连16与波长转换材料50之间。ρ互连16被限制到没有半导体材料的区。
[0031]互连不限于图2中所图示的布置。图5和6图示了具有互连的可替换布置的器件的底部。在图5中所图示的器件中，半导体结构部署在器件中心处的方形80中。ρ互连16部署在半导体结构的三个侧面上并且基本上围绕半导体结构。η互连14部署在半导体结构的一个侧面上。η互连14在图5中所图示的布置中在整个半导体结构80下方延伸，尽管它不需要这样。
[0032]在图6中所图示的器件中，半导体结构部署在器件中心处的矩形82中。η互连14部署在半导体结构的一侧上并且P互连16部署在半导体结构的另一侧上。在半导体结构正下方的区域82可以用作热沉并且可以不电气牵涉在器件中。
[0033]图5和6中所图示的互连布置可以通过适当图案化的电介质38和44以及间隙12制作。可以修改所描述和图示的蚀刻步骤，或者可以包括一个或多个附加的蚀刻步骤。在一些实施例中，可以使用一个或多个附加的电介质或金属层以便如所期望的那样布置P互连和η互连。
[0034]图8图不了根据本发明的实施例的具有导电衬底的器件的底部视图。图9图不了图8的器件的顶部视图。图7是图8和9中所图示的器件的部分的截面视图。
[0035]如图8中所图示的，η互连14部署在区24中，在该区中将半导体结构35从衬底30移除。ρ互连16在图9中所示的区22中部署在半导体结构35下方。η和ρ互连14和16通过间隙12彼此电气隔离，间隙12可以填充有如以上所描述的电介质。
[0036]图7中所图示的结构以与图4中所图示的结构类似的方式形成。P接触件反射金属40和保护金属42形成在ρ型区36上。形成电介质层38以隔离半导体结构35的经蚀刻边缘。电介质38沿其中移除半导体结构35的区24中的生长衬底30的部分延伸。
[0037]η接触件金属46形成在区24中，与导电衬底30直接接触。η接触件金属46通过电介质38与ρ接触件金属40和42电气隔离。当器件正向偏置时，电子从η互连14通过η接触件46，通过导电衬底30，通过η型区32流动到发光区34。空穴从ρ互连16通过ρ接触件金属40和42，通过ρ型区36流动到发光区34。如图9中所图示的，不需要过孔。因此，相比于如图4中所图示的具有形成为容纳η接触件金属的过孔的类似尺寸器件而言，图7中所图示的器件可以具有更大的发光区面积。
[0038]在本文所描述的一些实施例中，LED的反射性相比于没有侧面互连的常规器件有所改进。例如，图3中的区24是高度反射的，在一些实施例中甚至比区22更为反射，因为邻近于衬底30 (在图4中图示)的反射材料40非常具有反射性。区24中的反射性还可以通过在反射材料40与衬底30之间部署分布式布拉格反射镜(DBR)来改进。为了形成DBR，在反射材料40与衬底30之间部署如本领域中已知的具有不同折射率的层的交替堆叠。DBR可以被调谐成反射光和/或在特定方向上引导光以例如增强从衬底30到环境中或结构50中的光提取。
[0039]本文所描述的侧面互连可以具有若干优点。由于半导体结构下方的所有或近乎所有空间被互连或其它导热结构占据，因此相比于诸如在半导体结构下方包括间隙以电气隔离互连的图1的器件之类的器件而言，该器件可以具有更低的热阻。横向热扩散可以增强并且热点可以减少或消除。其中从衬底移除半导体结构的区中的反射P接触件金属可以改进从器件的光提取，例如通过反射由波长转换层反向散射的光。生长衬底和/或半导体结构下方的互连可以机械支撑没有任何间隙的半导体结构，这可以防止或减少与不受支撑的半导体结构相关联的故障机制的出现。而且，由于至多仅一个互连部署在半导体结构下方，因此η接触件设计是灵活的并且可以针对通过η层(例如具有如图3中所图示的大量小接触件过孔)的电流扩散进行优化。
[0040]已经详细描述了本发明，本领域技术人员将领会到，在给定本公开的情况下，可以对本发明做出修改而不脱离于本文所描述的发明概念的精神。因此，不意图将本发明的范围限于所图示和描述的特定实施例。
【主权项】
1.一种发光器件，包括: 包括部署在η型区与P型区之间的发光层的半导体结构； 连接到η型区的金属η接触件和与P型区直接接触的金属P接触件；以及 与η接触件和P接触件中的一个直接接触的互连，其中互连部署成邻近于半导体结构。2.权利要求1的发光器件，还包括叠覆互连和半导体结构的生长衬底。3.权利要求2的发光器件，其中没有半导体材料部署在互连与生长衬底之间。4.权利要求2的发光器件，其中互连为第一互连，器件还包括电气连接到η接触件和P接触件中的另一个的第二互连，其中半导体结构部署在第二互连与生长衬底之间。5.权利要求4的发光器件，其中第一互连电气连接到P接触件并且第二互连电气连接到η接触件。6.权利要求2的发光器件，其中互连为第一互连，器件还包括电气连接到η接触件和P接触件中的另一个的第二互连，其中第二互连部署成邻近于半导体结构。7.权利要求2的发光器件，其中P接触件部署在互连与生长衬底之间。8.权利要求2的发光器件，其中生长衬底是导电的，并且金属η接触件部署在生长衬底和与生长衬底直接接触的互连之间。9.权利要求1的发光器件，其中P接触件部署在半导体结构的侧壁之上和互连之上。10.权利要求9的发光器件，其中P接触件部署在分布式布拉格反射镜与互连之间。11.一种半导体发光器件，包括: 包括部署在η型区与P型区之间的发光层的半导体结构； 与η型区直接接触的金属η接触件和与P型区直接接触的金属P接触件；以及电气连接到η接触件和P接触件中的一个的第一互连，以及电气连接到η接触件和P接触件中的另一个的第二互连，其中半导体结构部署在第一互连上方，并且没有半导体结构部署在第二互连上方。12.权利要求11的半导体发光器件，还包括部署在半导体结构和第二互连上方的生长衬底。13.权利要求12的半导体发光器件，还包括部署在生长衬底上方的波长转换材料。14.权利要求11的半导体发光器件，其中P接触件部署在半导体结构的侧壁之上和第二互连之上。15.权利要求14的半导体发光器件，其中P接触件部署在分布式布拉格反射镜与第二互连之间。
【专利摘要】本发明的实施例包括一种半导体结构，其包括部署在n型区与p型区之间的发光层。金属n接触件连接到n型区。金属p接触件与p型区直接接触。互连电气连接到n接触件和p接触件中的一个。互连部署成邻近于半导体结构。
【IPC分类】H01L33/62, H01L33/38
【公开号】CN105122478
【申请号】CN201480023174
【发明人】T.洛佩茨, M.M.布特沃思, T.米霍波洛斯
【申请人】皇家飞利浦有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2014年4月10日
【公告号】WO2014174400A1