具有多个发光单元的发光二极管及其制造方法

专利名称：具有多个发光单元的发光二极管及其制造方法
技术领域：
本公开涉及一种发光二极管及其制造方法。更具体地说，本公开涉及一种包括多
个发光单元、将发光单元彼此连接的导线以及用于保护发光单元和导线的介电层的发光二 极管及其制造方法。
背景技术：
自从开发出了 GaN-基蓝色发光二极管以来，已经采取各种试验来提高发光二极 管的发光效率，并且为许多应用提出了各种结构上的改进。GaN-基蓝色发光二极管或UV发 光二极管被广泛地用于应用中，例如用于自然色LED装置、LED交通信号板、白色LED等，并 且GaN-基蓝色发光二极管或UV发光二极管被期望在产生光的领域中取代白色荧光灯。
发光二极管通常通过施加正向电流并且需要供应直流电来发光。考虑到通过正向 电流操作的发光二极管的特性，已经开发并生产了一些包括多个发光单元的发光二极管， 所述多个发光单元彼此反向并联连接或者通过交流电源利用桥式整流器来操作。另外，已 经开发了这样的一些发光二极管所述发光二极管包括多个形成在单个基底上并彼此串并 联连接的多个发光单元，以通过高压直流电源发射输出高且效率高的光。在这些发光二极 管中，在单个基底上形成多个发光单元，并且所述多个发光单元通过导线彼此连接，以利用 交流或直流电源发射输出高且效率高的光。 在Sakai等的题为"light-emitting device having light-emitting elements'' 的第WO 2004/023568A1号专利申请中公开了包括连接到高压交流或直流电源的多个发光 单元的发光二极管的一个示例。 通过桥接导线将发光单元彼此连接，从而提供可通过交流或直流电源操作的发光
二极管。 然而，发光单元之间的通过桥接导线的互连可能会导致导线的可靠性劣化，S卩，由 于外部碰撞或湿气导致的诸如导线断路或导线电阻增大的问题。为了防止这样的问题，采 用了基于阶梯覆盖工艺(stet-cover st印)的导线连接技术。阶梯覆盖工艺指的是在覆盖 发光单元的介电层上形成导线的工艺。这样，由于导线位于介电层上，所以导线比桥接导线 更稳固。 然而，通过阶梯覆盖工艺形成的导线也暴露到外部，并且也会由于湿气或外部碰 撞而断开。具有多个发光单元的发光二极管包括多条导线，如果导线中的任意一条断开，发 光二极管就不能操作。此外，由于发光二极管中使用多条导线，所以湿气容易沿导线进入发 光单元中，从而使发光单元的发光效率劣化。 另一方面，当发光二极管被用于实际应用(例如普通照明等)时，需要通过利用荧 光材料将UV或蓝光转换为波长更长的光，来实现诸如白光的各种颜色。传统上，这些荧光 材料包含在以封装件的形式覆盖发射短波长的光的发光二极管的环氧树脂中。对于这种白 色发光二极管，在封装工艺过程中形成包含荧光材料的颜色转换材料层，封装工艺独立于 制造发光二极管芯片的工艺，使得封装工艺变得复杂，从而导致封装工艺的废品率高。在封装工艺过程中出现的废品比制造发光二极管芯片的工艺过程中出现的废品造成更显著的 经济损失。

发明内容
本公开致力于解决相关领域中的上述和其它问题，本公开的一方面在于提供一种 发光二极管及其制造方法，所述发光二极管能够防止导线断路、提高导线对由湿气侵入或 外部碰撞导致的发光单元的性能劣化的抵抗力。 本公开的另一方面提供一种发光二极管及其制造方法，所述发光二极管包括介电 层以保护导线和发光单元，并且具有增强了的介电层和其上形成有介电层的下层之间的结 合力。 本公开的又一方面提供一种发光二极管及其制造方法，所述有机发光二极管包括 荧光材料，所述荧光材料转换处于芯片级的发光单元发射的光的波长。 根据本发明的一方面， 一种发光二极管包括多个发光单元，在单个基底上彼此分 开，每个发光单元包括下半导体层、上半导体层和有源层，上半导体层位于下半导体层的一 个区域上方，有源层设置在上半导体层和下半导体层之间；第一介电层，覆盖发光单元的整 个表面，并具有形成在下半导体层的其它区域上的开口和形成在上半导体层上的开口 ；导 线，形成在第一介电层上，并通过开口将相邻的发光单元彼此电连接；第二介电层，覆盖第 一介电层和导线。这里，第一介电层和第二介电层由相同材料形成，并且第一介电层比第二 介电层厚。 由于第二介电层覆盖导线和发光单元，所以可防止导线和发光单元受到来自外部 的碰撞或湿气的影响。另外，由于第一介电层和第二介电层由相同的材料形成，所以能够通 过提高第一介电层和第二介电层之间的结合力来防止第二介电层的分层。此外，由于第一 介电层比第二介电层厚，所以能进一步防止第二介电层的分层。 第一介电层的厚度可以是4500A lym，第二介电层的厚度可大于500A。如果 第一介电层的厚度小于4500A，则在导线和发光单元之间容易出现电断路。另一方面，虽然
随着第一介电层的厚度增加，能够更容易地防止导线和发光单元之间的电断路，但是第一 介电层过大的厚度会使透光率劣化，从而使发光效率降低。因此，期望第一介电层的厚度不
超过lym。相反，如果第二介电层的厚度小于500 A,则难以防止来自外部的湿气，并且难
以保护发光单元。 这里，第一介电层和第二介电层的厚度指的是当第一介电层和第二介电层形成在
平坦的基底上时它们的厚度，然而不限于此。通常，实际应用中的发光二极管中的第一介电 层和第二介电层的厚度比如上所述的第一介电层和第二介电层的厚度薄。 第一介电层和第二介电层可以是通过等离子体增强化学气相沉积(CVD)形成的
氧化硅层或氮化硅层。可以200°C 30(TC沉积氧化硅层或氮化硅层。 具体地说，可以以第一介电层的沉积温度的_20% +20%的范围内的温度沉积
第二介电层。在等离子体增强CVD中，沉积层的质量会根据沉积温度显著变化。因此，可以
以基本相似的温度形成第一介电层和第二介电层，从而提高第一介电层和第二介电层之间
的结合力。 另一方面，导线可具有多层结构，所述多层结构包括与第一介电层接触的下层和与第二介电层接触的上层。下层可以是Cr层或Ti层，上层也可以是Cr层或Ti层。具体地 说，当第一介电层是氧化物层或氮化物层时，Cr层或Ti层可以牢固地结合到第一介电层。 另外，还可通过对Cr层或Ti层热处理来进一步提高结合力。此外，可在上层和下层之间设 置Au层、Au/Ni层或Au/Al层。 第一和第二介电层可由聚合物形成，例如，由旋涂玻璃(SOG)或苯并环丁烯(BCB) 形成。由于通过旋涂形成这些层，所以可利用非常简单的工艺来形成这些层。另外，第二介 电层至少可在它的一部分区域中包含荧光体。因此，能够以芯片级实现白色或各种其它颜 色。 可选地，可在第二介电层上形成荧光体层。荧光体层可通过涂敷例如树脂和荧光 体的混合物或通过电泳而涂覆在第二介电层上。 另一方面，透明电极层可设置在第一介电层和上半导体层之间。透明电极层可由 氧化铟锡(ITO)或透明金属形成。当透明电极层由透明金属形成时，透明电极层可包含从 由Au、Ni、Pt、Al、Cr和Ti组成的组中选择的至少一种金属。 导线可通过透明电极层电连接到上半导体层。透明电极层可具有开口，通过所述 开口暴露上半导体层，透明电极层的开口可填充有导线。 根据另一方面，一种制造发光二极管的方法包括以下步骤在单个基底上形成彼 此分开的多个发光单元，每个发光单元包括下半导体层、上半导体层和有源层，上半导体层 位于下半导体层的一个区域上方，有源层设置在上半导体层和下半导体层之间；形成第一 介电层，第一介电层覆盖发光单元的整个表面，并具有形成在下半导体层的其它区域上的 开口和形成在上半导体层上的开口 ；在第一介电层上形成导线，通过开口将相邻的发光单 元彼此电连接；形成第二介电层，第二介电层覆盖第一介电层和导线。第一介电层和第二介 电层由相同材料形成，并且第一介电层比第二介电层厚。 因此，可保护导线和发光单元免受来自外部的碰撞或湿气的影B向，并且能够提高 第一介电层和第二介电层之间的结合力。
第一介电层的厚度可以是4500A lym，第二介电层的厚度可大于500A。第
一介电层和第二介电层可以是通过等离子体增强CVD形成的氧化硅层或氮化硅层。可以 以200°C 30(TC沉积第一介电层和第二介电层。此外，可以以第一介电层的沉积温度 的-20 % +20 %的范围内的温度沉积第二介电层。 另一方面，导线可包括与第一介电层接触的下层和与第二介电层接触的上层。这 里，下层可以是Cr层或Ti层，并且上层也可以是Cr层或Ti层。此外，可在形成第二介电 层之前对导线进行热处理，以改善导线和第一介电层之间的界面结合特性。这里，可以以 300°C 50(TC对导线进行热处理。 在本公开的一些实施例中，第一介电层和第二介电层可由聚合物形成。此外，第二 介电层可包含荧光体。 在本公开的其它实施例中，可在第二介电层上形成荧光体层。荧光体层可通过电 泳或涂敷例如树脂和荧光体的混合物而涂覆在第二介电层上，其中通过将荧光体分散在树 脂中来获得所述混合物。 形成多个发光单元的步骤可包括在上半导体层上形成透明电极层。可以以 5Q(TC 80(TC对透明电极层进行热处理。此外，可将透明电极层形成为具有开口 ，上半导体层通过所述开口暴露，所述开口可填充有导线。


图1是根据本公开一个实施例的发光二极管的剖视图； 图2是描述根据第一介电层和第二介电层的沉积温度的可靠性测试通过率的曲 线图； 图3至图9是根据本公开一个实施例的制造发光二极管的方法的剖视图；
图10是根据本公开另一实施例的发光二极管的剖视图； 图11至图13是根据本公开的另一实施例的制造发光二极管的方法的剖视图。
具体实施例方式
在下文中，将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。以举例说明的方式给出 下面的实施例，从而为本领域技术人员提供对本发明的充分的理解。因此，应该理解的是， 基于本公开，其它实施例也将是显然的，并且应该理解的是，在不脱离本公开的范围的情况 下，可进行系统、工艺或机械上的改变。应注意的是，附图不是按精确的比例，为了在附图中 描述的清楚，夸大了一些尺寸。另外，在整个说明书和附图中，相同的元件用相同的标号表 示。
图1是根据本公开一个实施例的发光二极管的剖视图。 参照图1 ，根据该实施例的发光二极管包括基底51 、多个发光单元56、第一介电层 63、导线65和第二介电层67，还可包括缓冲层53、透明层61和荧光体层69。基底51可以 是绝缘基底，例如，蓝宝石基底。 多个发光单元56在单个基底51上彼此分开。每个发光单元56包括下半导体层 55 ;上半导体层59，位于下半导体层55的一个区域的上方；有源层57，位于上半导体层和 下半导体层之间。这里，上半导体层和下半导体层分别是n型半导体层和p型半导体层，或 者分别是P型半导体层和n型半导体层。 下半导体层55、有源层57和上半导体层59可由GaN基材料(即，(Al、In、Ga)N) 形成。确定有源层57的成分以发射具有期望波长的光(例如，UV光或蓝光)。下半导体层 55和上半导体层59由带隙能量比有源层57的带隙能量高的材料形成。
如附图所示，下半导体层55和/或上半导体层59可由单层形成，或者可由多层结 构形成。此外，有源层57可具有单量子势阱结构或多量子势阱结构。 缓冲层53可设置在发光单元56和基底51之间。可采用缓冲层53来减少基底51 和下半导体层55之间的晶格失配。 第一介电层63覆盖发光单元56的整个表面。第一介电层63具有形成在下半导 体层55的其它区域(S卩，与下半导体层55的具有上半导体层59的区域相邻的区域)上的 开口以及形成在上半导体层59上的开口 。开口彼此分开，使得发光单元56的侧壁被第一 介电层63覆盖。第一介电层63还在发光单元56之间的区域上覆盖基底51。第一介电层 63可以是氧化硅(Si02)层或者氮化硅层，可以通过等离子体增强CVD以200°C 30(TC形 成第一介电层63。这里，第一介电层63的厚度可以是4500A lym。如果第一介电层的 厚度小于4500人,则由于层覆盖特性，所以第一介电层在发光单元的下侧的厚度减小很多，在发光单元和形成在第一介电层上的导线之间会出现电断路。另一方面，虽然随着第一介 电层的厚度增大，能够更容易地防止导线和发光单元之间的电断路，但是第一介电层过大 的厚度使光透射率劣化，从而降低发光效率。因此，期望第一介电层的厚度不超过lPm。
另一方面，导线65形成在第一介电层63上。导线65通过开口电连接到下半导体 层55和上半导体层59。另外，导线65可将彼此相邻的发光单元56的下半导体层55和上
半导体层59电连接，以组成发光单元56的串联阵列。可形成多个串联阵列，并且多个串联 阵列彼此反向并联连接，以通过交流电源来操作。另外，可形成连接到发光单元的串联阵列 的桥式整流器(未示出)，使得可通过交流电源利用桥式整流器来驱动发光单元。可以这样 形成桥式整流器，即，将结构与发光单元56的结构相同的发光单元利用导线65彼此连接。
可选地，导线65可将相邻发光单元的下半导体层55或上半导体59彼此连接。结 果，可以使多个发光单元56彼此串联或彼此并联连接。 导线65可由导电材料形成，例如，金属或者杂质掺杂的硅材料(例如多晶硅)。具 体地说，导线65可形成为多层结构，并且导线65可包括与第一介电层接触的Cr或Ti下层 65a和与第二介电层接触的Cr或Ti上层65c。此外，Au、 Au/Ni或Au/Al中间层65b可设 置在下层65a和上层65c之间。 另一方面，透明电极层61可设置在上半导体层59和第一介电层63之间。透明电 极层61通过形成在上半导体层59上的开口暴露。透明电极层61允许从有源层57产生的 光透过，并分散地将电流供应到上半导体层59。导线65可与通过开口暴露的透明电极层 61接触，以电连接到上半导体层59。另外，透明电极层61可具有开口 ，通过所述开口暴露 上半导体层59，导线65填充在透明电极层61中的开口中。 第二介电层67覆盖导线65和第一介电层63。第二介电层67防止导线65被湿气 等污染，并且还防止导线65和发光单元56被外部碰撞损坏。 第二介电层67可由氧化硅(Si02)或氮化硅形成，与第一介电层63的材料相同。 如第一介电层63 —样，第二介电层67可通过等离子体增强CVD以200°C 30(TC形成。当 通过等离子体增强CVD形成第一介电层63时，可以以第一介电层63的沉积温度的-20 % +20%范围内的温度形成第二介电层67。有利的是，以与第一介电层63的沉积温度相同的 沉积温度形成第二介电层67。 可从图2确认这点。图2是描述根据第一介电层和第二介电层的沉积温度的样本 的可靠性测试通过率的曲线图。对于可靠性测试，这样制备样本，即，以25(TC沉积氧化硅 层作为第一介电层63，并在改变沉积温度的同时沉积另一氧化硅层作为第二介电层67。可 靠性测试执行1000小时。在第二介电层的每个沉积温度下制备20个用于测试的样本，在 潮湿条件下测试每个样本。参照图2，当第二介电层以第一介电层63的沉积温度(250°C ) 的-20% +20%范围内的温度沉积时，样本表现出优良的可靠性。另一方面，当第二介电 层的沉积温度超出该范围时，可靠性迅速降低。此外，当第一介电层和第二介电层在相同温 度下沉积时，成功率为100%，是最高的可靠性。 另一方面，第二介电层67比第一介电层63薄，第二介电层的厚度可以是500A或 更厚。由于第二介电层67比第一介电层63薄，所以可防止第二介电层与第一介电层分层。 当第二介电层67比500A薄时，难以保护导线和发光单元不受外部碰撞或湿气侵入影响。
荧光体层69可包含分散在树脂中的荧光体或者可通过电泳来沉积。荧光体层69
8覆盖第二介电层67，并且转换由发光单元56发射的光的波长。 图3至图9是根据本发明一个实施例的制造发光二极管的方法的剖视图。 参照图3，在基底51上形成下半导体层55、有源层57和上半导体层59。另外，在
形成下半导体层55之前，可在基底51上形成缓冲层53。 基底51的材料可包括但不限于蓝宝石(A1203)、碳化硅(SiC)、氧化锌(Zn0)、硅 (Si)、砷化镓(GaAs)、磷化镓(GaP)、锂氧化铝(lithium-alumina,LiAl203)、氮化硼(BN)、氮 化铝(A1N)或氮化镓(GaN)，并且可根据形成在其上的半导体层的材料从其它材料中选择。
形成缓冲层53来减少基底51和半导体层55之间的晶格失配，缓冲层53可由例 如氮化镓(GaN)或氮化铝(A1N)来形成。如果基底51是导电基底，则缓冲层53可由绝缘 层或半绝缘层形成，并且可由A1N或半绝缘GaN来形成。 下半导体层55、有源层57和上半导体层59可由GaN基材料(即，(Al、In、Ga)N)
形成。可间歇地或连续地通过金属-有机物化学气相沉积(MOCVD)、分子束外延、氢化物气
相外延(HVPE)等来生长下半导体层55和上半导体层59及有源层57。 这里，上半导体层和下半导体层分别是n型半导体层和p型半导体层，或者上半导
体层和下半导体层分别是P型半导体层和n型半导体层。在GaN基化合物半导体层中，可
通过掺杂诸如Si的杂质来形成n型半导体层，可通过掺杂诸如Mg的杂质来形成p型半导体层。 参照图4，通过将上半导体层59、有源层57和下半导体层55图案化来形成彼此分 开的发光单元56。在该工艺中，上半导体层59位于下半导体层55的一个区域上，下半导体 层55的其它区域暴露。另一方面，可以去除发光单元之间的缓冲层53以暴露基底51。
参照图5，透明电极层61可形成在发光单元56的上半导体层59上。透明电极层 61可由金属氧化物(例如ITO)或透明金属来形成。对于透明金属，透明电极层61可包含 从由Au、 Ni、 Pt、 Al、 Cr、 Ti及它们的合金组成的组中选择的至少一种。
透明电极层61可具有开口 61a，通过开口 61a暴露上半导体层59。虽然可通过沉 积在发光单元56上形成透明电极层61 ，但是可在形成发光单元56之前在上半导体层59上 形成透明电极层61，然后在将上半导体层59图案化之前将透明电极层61图案化。
可以以500°C 80(TC热处理透明电极层61，以与上半导体层59欧姆接触。
参照图6，在具有发光单元56的基底51上形成第一介电层63。第一介电层63覆 盖发光单元56的侧壁和上表面，以及基底51的在发光单元56之间的区域中的区域的上表 面。第一介电层63可以是例如通过等离子体增强CVD形成的氧化硅层或氮化硅层。在这 种情况下，第一介电层63可以以200°C 30(TC沉积，并具有4500A 1 y m的厚度。
然后，将第一介电层63图案化，以在上半导体层59上形成开口 63a，并在下半导体 层55的其它区域上形成开口 63b。当形成透明电极层61时，透明电极层61通过开口 63a 暴露。此外，当透明电极层61具有开口 61a时，第一介电层63的开口 63a暴露透明电极层 61的开口 61a。 参照图7，在具有开口 63a的第一介电层63上形成导线65。导线65通过开口63a 电连接到上半导体层59，并通过开口 63b电连接到下半导体层55，并将相邻的发光单元56 彼此电连接。 可通过镀、普通电子束沉积、CVD或物理气相沉积(PVD)来形成导线65。
另一方面，导线65可由导电材料形成，例如，由金属或杂质掺杂的硅材料(例如多 晶硅)。具体地说，导线65可形成为多层结构，并可包括例如Cr或Ti下层65a和Cr或Ti 上层65c(见图1)。此外，Au、Au/Ni或Au/Al中间层65b(见图1)可设置在下层65a和上 层65c之间。可以300°C 50(TC热处理导线65，以提高导线65和第一介电层63之间的结 合力。 参照图8，第二介电层67形成在其上形成有导线65的基底51上方。第二介电层 67覆盖导线65和第一介电层63。第二介电层67可由氧化硅(Si02)或氮化硅形成(S卩，由 与第一介电层63的材料相同的材料形成)，并且可通过等离子体增强CVD在200°C 300°C 下形成。具体地说，可以以第一介电层63的沉积温度的-20 % +20 %范围内的温度形成 第二介电层67。 参照图9，可在第二介电层67上形成荧光体层69。可通过涂覆树脂和荧光体的混
合物或者通过电泳将荧光体层69涂覆在第二介电层67上，其中，通过将荧光体分散在树脂
中来制备所述混合物。结果，可以以芯片级来制造具有荧体材料的发光二极管。 图10是根据本公开另一实施例的发光二极管的剖视图。在该发光二极管中，采用
聚合物作为第一介电层和第二介电层。 参照图10，发光二极管包括基底51、多个发光单元56、第一介电层83、导线85和 第二介电层87，发光二极管还可包括缓冲层53和透明电极层61。基底51、发光单元56和 透明电极层61与上面实施例的基底51、发光单元56和透明电极层61相同，在此将省略对 它们的详细描述。 第一介电层83由旋涂玻璃(SOG)、苯并环丁烯(BCB)或其它透明聚合物形成，以填 充在发光单元56之间的空间中。第一介电层83覆盖下半导体层55的其它区域。在这种 情况下，第一介电层83具有开口 ，下半导体层55通过开口暴露。此外，第一介电层83暴露 上半导体层59或透明电极层61。第一介电层83覆盖发光单元56的侧壁。
导线85形成在第一介电层83上并电连接到下半导体层55和上半导体层59。导 线85通过开口电连接到下半导体层55和上半导体层59。此外，导线85可以使相邻的发 光单元56的下半导体层55和上半导体层59彼此电连接，以组成发光单元56的串联阵列。 可形成多个串联阵列并将它们彼此反向并联连接以通过交流电源来操作。另外，可形成连 接到发光单元的串联阵列的桥式整流器(未示出)，使得可通过交流电源利用桥式整流器 来驱动发光单元。可以这样形成桥式整流器，即，将结构与发光单元56的结构相同的发光 单元利用导线85彼此连接。 可选地，导线85可将相邻发光单元的下半导体层55或上半导体层59彼此连接。 结果，多个发光单元56可以彼此串联连接或并联连接。 导线85可由导电材料形成，例如，杂质掺杂的硅材料(例如多晶硅)或金属。具 体地说，导线85可形成为多层结构。 第二介电层87覆盖导线85和第一介电层83。第二介电层87由与第一介电层83
的聚合物相同的聚合物形成。因此，第一介电层83和第二介电层87之间的结合力提高。此
外，第二介电层87可以比填充在发光单元56之间的空间中的第一介电层83薄。 另一方面，第二介电层87可包含荧光体。因此，可以以芯片级提供能够转换波长
的发光二极管。
在该实施例中，由于第一介电层由聚合物形成，所以导线85和第二介电层87可形 成在相对平坦的第一介电层上，从而进一步提高导线的可靠性。 图11至图13是根据本公开另一实施例的制造发光二极管的方法的剖视图。 参照图11，在单个基底51上形成彼此分开的多个发光单元56和透明电极层61，
如上面参照图3至图5所描述的。每个发光单元56包括下半导体层55、有源层57和上半
导体层59。透明电极层61可具有开口 61a，上半导体层59通过开口 61a暴露。 参照图12，形成第一介电层83以覆盖发光单元56和透明电极层61。第一介电层
83由聚合物形成，并在覆盖发光单元56的整个表面的同时填充在发光单元56之间的空间中。 参照图13，通过蚀刻将第一介电层83部分地去除，以暴露透明电极层61。然后， 在第一介电层83和发光单元56上形成导线85。导线85可由上面在图7中描述的任意材 料形成。 然后，形成第二介电层87(见图10)以覆盖导线85和第一介电层83。第二介电层 87由与第一介电层83的聚合物相同的聚合物形成，并且第二介电层87可包含荧光体。
另一方面，当第二介电层比第一介电层厚时，光透射率会劣化，并且第一介电层或 第二介电层会因为外部碰撞而与发光单元分层。因此，期望第二介电层87比第一介电层 83(这里，第一介电层83在发光单元之间的空间中的厚度)薄。 在该实施例中，荧光体被描述为包含在第二介电层87中，然而荧光体也可包含在
第一介电层83中。此外，也可在第二介电层87上额外形成单独的荧光体层。 根据本公开的实施例，由相同的材料形成第一和第二介电层，并且将第一介电层
形成得比第二介电层厚，从而提高第一介电层和第二介电层之间的结合力，同时防止第二
介电层的分层。另外，第二介电层覆盖导线和发光单元，从而防止湿气进入发光二极管，同
时保护导线和发光单元不受外部碰撞影响。 另外，提供了表现出对介电层的高结合力的Cr层或Ti层作为导线的下层和上层，
从而进一步提高导线和介电层之间的结合力，同时防止第二介电层的分层。 此外，在第二介电层中包含荧光体或在第二介电层上形成荧光体层，从而以芯片
级实现白色和各种其它颜色，从而能够使封装工艺简化。 可以将上面描述的各实施例结合以提供其它实施例。在本说明书中提及和/或在 申请数据页列出的所有专利、专利申请公开、专利申请、外国专利、外国专利申请和非专利 公开全部通过引用包含于此。如果需要应用各专利、申请和公开的构思，实施例的各方面可 以修改，以提供其它实施例。 可以依据上面的详细描述对实施例进行这些和其它改变。通常，在权利要求书中， 使用的术语不应理解为将权利要求限定为说明书和权利要求书中公开的具体实施例，而是 应该理解为包括全部 能的实施例以及这些权利要求所保护的实施例的等同物的全部范 围。因此，权利要求书不受公开的限制。
权利要求
一种发光二极管，包括多个发光单元，在单个基底上彼此分开，每个发光单元包括下半导体层、上半导体层和有源层，上半导体层位于下半导体层的一个区域上方，有源层设置在上半导体层和下半导体层之间；第一介电层，覆盖发光单元的整个表面，并且具有形成在下半导体层的其它区域上的开口和形成在上半导体层上的开口；导线，形成在第一介电层上，通过开口将相邻的发光单元彼此电连接；第二介电层，覆盖第一介电层和导线，其中，第一介电层和第二介电层由相同的材料形成，并且第一介电层比第二介电层厚。
2. 如权利要求l所述的发光二极管，其中，第一介电层的厚度为 4500人i y m，第二介电层的厚度大于500A。
3. 如权利要求2所述的发光二极管，其中，第一介电层和第二介电层是通过等离子体增强化学气相沉积以200°C 300°C沉积的氧化硅层。
4. 如权利要求3所述的发光二极管，其中，以第一介电层的沉积温度的_20% +20%的范围内的温度沉积第二介电层。
5. 如权利要求2所述的发光二极管，其中，导线具有多层结构，所述多层结构包括与第一介电层接触的下层和与第二介电层接触的上层，上层是Cr层或Ti层，且下层是Cr层或Ti层。
6. 如权利要求5所述的发光二极管，所述导线还包括设置在上层和下层之间的Au、Au/Ni或Au/Al中间层。
7. 如权利要求2所述的发光二极管，其中，第一介电层和第二介电层由氮化硅形成。
8. 如权利要求1所述的发光二极管，其中，第一介电层和第二介电层由聚合物形成。
9. 如权利要求8所述的发光二极管，其中，第二介电层至少在一部分区域中包含荧光体。
10. 如权利要求1所述的发光二极管，所述发光二极管还包括在第二介电层上的荧光体层。
11. 如权利要求1所述的发光二极管，所述发光二极管还包括在第一介电层和上半导体层之间的透明电极层。
12. 如权利要求11所述的发光二极管，其中，透明电极层由氧化铟锡形成。
13. 如权利要求11所述的发光二极管，其中，透明电极包含从由Au、 Ni、 Pt、 Al、 Cr、 Ti及它们的合金组成的组中选择的至少一种金属。
14. 如权利要求11所述的发光二极管，其中，透明电极层具有开口 ，上半导体层通过所述开口暴露，所述开口填充有导线。
15. —种制造发光二极管的方法，该方法包括以下步骤在单个基底上形成彼此分开的多个发光单元，每个发光单元包括下半导体层、上半导体层和有源层，上半导体层位于下半导体层的一个区域上方，有源层设置在上半导体层和下半导体层之间；形成第一介电层，第一介电层覆盖发光单元的整个表面，并且具有形成在下半导体层的其它区域上的开口和形成在上半导体层上的开口；在第一介电层上形成导线，以通过开口将相邻的发光单元彼此电连接； 形成覆盖第一介电层和导线的第二介电层，其中，第一介电层和第二介电层由相同的材料形成，并且第一介电层比第二介电层厚。
16. 如权利要求i5所述的方法，其中，第一介电层的厚度为4500A iym，第二介电层 的厚度大于500 A。
17. 如权利要求16所述的方法，其中，第一介电层和第二介电层是通过等离子体增强 化学气相沉积以200 °C 300 °C沉积的氧化硅层。
18. 如权利要求17所述的方法，其中，在第一介电层的沉积温度的_20% +20%的范 围内的温度下沉积第二介电层。
19. 如权利要求16所述的方法，其中，导线具有多层结构，所述多层结构包括与第一介 电层接触的下层和与第二介电层接触的上层，上层和下层是Cr层或Ti层。
20. 如权利要求19所述的方法，还包括以下步骤在形成第二介电层之前，对导线进行 热处理，以改善导线和第一介电层之间的界面结合特性。
21. 如权利要求20所述的方法，其中，以300°C 50(TC对导线进行热处理。
22. 如权利要求16所述的方法，其中，第一介电层和第二介电层是通过等离子体增强 化学气相沉积形成的氮化硅层。
23. 如权利要求15所述的方法，其中，第一介电层和第二介电层由聚合物形成。
24. 如权利要求23所述的方法，其中，第二介电层包含荧光体。
25. 如权利要求15所述的方法，还包括以下步骤在第二介电层上形成荧光体层。
26. 如权利要求15所述的方法，其中，形成多个发光单元的步骤包括在上半导体层上 形成透明电极层。
27. 如权利要求26所述的方法，其中，以500°C 80(TC对透明电极层进行热处理。
28. 如权利要求26所述的方法，其中，透明电极层具有开口 ，上半导体层通过所述开口 暴露，所述开口填充有导线。
全文摘要
本发明公开了一种发光二极管。所述发光二极管包括彼此分开的多个发光单元；第一介电层，覆盖发光单元；导线，形成在第一介电层上，并将相邻的发光单元彼此电连接；第二介电层，覆盖第一介电层和导线。第一介电层和第二介电层由相同材料形成，并且第一介电层比第二介电层厚。通过该构造，改善了第一介电层和第二介电层之间的结合特性，从而防止湿气进入发光二极管。本发明还公开了该发光二极管的制造方法。
文档编号H01L33/44GK101752399SQ200910224858
公开日2010年6月23日 申请日期2009年11月27日 优先权日2008年12月17日
发明者徐源哲, 李柱雄, 芮暻熙, 葛大成, 金大原 申请人:首尔半导体株式会社