专利名称：Led结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及发光二极管(LED)结构。
背景技术：
在某些方法中，高电压发光二极管(LED)解决方案包括安装在印刷电路板(PCB)上的分立LED和齐纳二极管(Zener diode)。然而，整个电路占用了 PCB空间。在PCB上集成LED和齐纳二极管还构成了挑战。在其他某些方法中，使用高电压多P-N结LED管芯。本文中，将齐纳二极管与电路板上的LED管芯安装在一起。然而，齐纳二极管保护了管芯和/或封装芯片，但没有保护管芯上的PN结。在LED的制造期间或带有LED的电路的组装期间，由于静电放电(ESD)，结可能受到损伤，并因此导致LED管芯可能受到损伤。另外，因为LED在高电压下运行，结还可 能由于击穿电压较高而受到损伤。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种发光二极管(LED)结构，包括第一掺杂剂区；介电层，位于所述第一掺杂剂区的顶部上；接合焊盘层，位于所述介电层的第一部分的顶部上，所述接合焊盘层电连接至所述第一掺杂剂区；以及LED层，具有第一 LED区和第二 LED区，所述第一 LED区与所述接合焊盘层电连接。在该结构中，所述第一掺杂剂区和所述第一 LED区的掺杂剂类型相同。在该结构中，所述第一掺杂剂区和所述第一 LED区的掺杂剂类型相反。在该结构中，进一步包括导电层，将所述接合焊盘层和所述第一 LED区电连接。在该结构中，进一步包括第二导电层，将所述导电层和所述第一 LED区相连接。在该结构中，进一步包括用于将所述第一掺杂剂区和所述接合焊盘层电连接的
>J-U ρ α装直。在该结构中，进一步包括第二掺杂剂区，电连接至所述第二 LED区。在该结构中，进一步包括第二接合焊盘层，位于所述介电层的第二部分的顶部上；第一装置，用于将所述第二掺杂剂区和所述第二接合焊盘层电连接；以及第二装置，用于将所述第二接合焊盘层电连接至所述第二 LED区。在该结构中，所述第二装置包括第一导电层和第二导电层；所述第一导电层将所述第二 LED区和所述第二导电层相连接；所述第二导电层将所述第一导电层和所述第二接合焊盘层相连接。在该结构中，进一步包括第二 LED层，具有第三LED区和第四LED区；所述第三LED区电连接至所述第二接合焊盘层。在该结构中，所述第一 LED区为第一掺杂剂类型的；所述第二 LED区为第二掺杂剂类型的；并且所述第一掺杂剂区和所述第二掺杂剂区为所述第一掺杂剂类型的，并且位于第二掺杂剂类型的阱中。
在该结构中，所述第一 LED区为第一掺杂剂类型的；所述第二 LED区为第二掺杂剂类型的；所述第一掺杂剂区为所述第二掺杂剂类型的；所述第二掺杂剂区为所述第一掺杂剂类型的；并且所述第一掺杂剂区和所述第二掺杂剂区位于所述第二掺杂剂类型的阱中。在该结构中，所述第一掺杂剂区、所述介电层、所述接合焊盘层、和所述LED层位
于第一管芯中。根据本发明的另一方面，提供了一种发光二极管(LED)结构，包括阱区；第一掺杂剂区；第二掺杂剂区；介电层，位于所述第一掺杂剂区、所述第二掺杂剂区和所述阱区的顶部上；第一接合焊盘层和第二接合焊盘层，所述第一接合焊盘层与所述第二接合焊盘层相分离，并电连接至所述第一掺杂剂区，所述第二接合焊盘层电连接至所述第二掺杂剂区；第一 LED层，具有第一 LED区和第二 LED区，所述第一 LED区与所述第一接合焊盘层电连接；以及用于将所述第二 LED区和所述第二接合焊盘层电连接的装置。
在该LED结构中，所述第一 LED区为第一掺杂剂类型的；所述第二 LED区为第二掺杂剂类型的；并且所述第一掺杂剂区和所述第二掺杂剂区为所述第一掺杂剂类型。在该LED结构中，所述第一 LED区为第一掺杂剂类型的；所述第二 LED区为第二掺杂剂类型的；所述第一掺杂剂区为所述第二掺杂剂类型的；并且所述第二掺杂剂区为所述第一掺杂剂类型的。在该LED结构中，进一步包括连接层，被配置为将所述第一接合焊盘层与所述第
一LED区电连接。在该LED结构中，所述用于将所述第二 LED区和所述第二接合焊盘层电连接的装置包括第一连接层和第二连接层，所述第一连接层将所述第二 LED区与所述第二连接层相连接，所述第二连接层将所述第一连接层和所述第二接合焊盘层相连接。在该LED结构中，所述阱区、所述第一掺杂剂区、所述第二掺杂剂区、所述介电层、所述第一接合焊盘层、所述第二接合焊盘层、所述第一 LED层、以及所述用于电连接所述第
二LED区和所述第二接合焊盘层的装置位于第一管芯中。根据本发明的又一方面，提供了一种发光二极管(LED)结构，包括第一阱区，具有第一掺杂剂区和第二掺杂剂区；第二阱区，具有第三掺杂剂区和第四掺杂剂区；介电层，位于所述第一阱区和所述第二阱区的顶部上；第一接合焊盘层和第二接合焊盘层，位于所述介电层的顶部上，并且所述第一接合焊盘层和所述第二接合焊盘层是电分离的；第一LED层，具有第一 LED部分和第二 LED部分；第二 LED层，具有第三LED部分和第四LED部分，其中，所述第一接合焊盘层与所述第一掺杂剂区电连接，并且与所述第一 LED部分电连接；所述第二 LED区与所述第二接合焊盘层、所述第二掺杂剂区、所述第三掺杂剂区和所述第三LED区电连接；所述第四LED区与所述第四掺杂剂区电连接。在该LED结构中，所述第一掺杂剂区、所述第二掺杂剂区、所述第三掺杂剂区和所述第四掺杂剂区的掺杂剂类型相同。在该LED结构中，所述第一掺杂剂区和所述第三掺杂剂区具有第一掺杂剂类型，所述第二掺杂剂区和所述第四掺杂剂区具有第二掺杂剂类型。在该LED结构中，进一步包括第三接合焊盘层，位于所述介电层的顶部上，与所述第二接合焊盘层电分离，并且被配置为使得所述第四LED区通过所述第三接合焊盘层与所述第四掺杂剂区电连接。
在附图和以下描述中阐明了本发明的一个或者多个实施例的细节。从描述、附图和权利要求中可以使得其它特征和优点变得显而易见。图I是根据第一实施例的LED电路的示意图，图2是根据第一实施例的由图I中的LED电路表示的半导体结构的横截面图。图3是根据一些实施例的未标记各个具体部件的图I中LED电路的示意图。图4是根据另一个实施例的LED电路的示意图，图5是根据另一个实施例的由图4中的LED电路表示的半导体结构的横截面图。图6A-图6K是根据一些实施例的示出了制造图I中的LED电路的步骤的横截面 图。各个附图中，相似的参考标号表示相似的部件。
具体实施例方式以下将使用专用语言公开附图中所示的实施例或实例。然而，应该理解这些实施例和实例都不旨在进行限定。公开的实施例中的任何变化和改变，以及本申请文件公开的原理的任何其它应用对于本领域普通技术人员通常是能够预期的。在所有实施例中可能会重复参考数字，但是即使这些实施例使用相同的参考数字，也不意味着将一个实施例中的部件应用到另一个实施例中。—些实施例具有下列特征和/或优点其中之一或者其组合。在高电压或超高电压多结LED管芯和/或封装中使用各个实施例。例如，电压处于130V至260V的范围内。电压是直流电(DC)或交流电(AC)。齐纳二极管嵌入在硅衬底中。嵌入的齐纳二极管防止了硅衬底和钝化层被击穿。齐纳二极管还保护了多结。在相同的管芯中制造LED电路和保护电路，在晶圆级上对该LED电路和保护电路进行处理，并以制造工艺集成该LED电路和保护电路。示例件电路图I是根据一些实施例的LED电路100的示意图，图2是根据一些实施例的由LED电路100表示的半导体结构的横截面示意图。为了简明起见，在横截面图中的各个元件在电路视图中都没有示出。在本文中，“P”和“N”分别是指P型掺杂剂和N型掺杂剂。而且，N型掺杂剂类型是指具有轻掺杂浓度(N-)、常规掺杂浓度(N)或重掺杂浓度(N+)的N型掺杂剂。类似地，P型掺杂剂类型是指具有轻掺杂浓度(P-)、常规掺杂浓度(P)或重掺杂浓度(P+)的P型掺杂剂。为了示出，使用了具有两个LED 105-1和105-2的电路100。具有不同LED数量的LED 105链也在各个实施例的范围内。鉴于本文中所公开的示例性实施例,本领域普通技术人员应该了解，可以运行具有两个以上LED的LED链。在一些实施例中，LED链包括80个LED和80个对应保护电路。LED 105-1 包括 P 侧 1055-1 和 N侧 1055-2。LED 105-1 对应于图 2 中的 LED 层205-1，当在LED 105-1之间施加的电压高于LED 105-1的阈值电压时，LED 105-1被点亮。此时，电流流经LED 105-1。在一些实施例中，LED 105-1的阈值电压是约3. 2V。LED 105-1的P侧1055-1对应于LED层205-1的底部2055-1。LED 105-1的N侧1055-2对应于LED层205-1的顶部2055-2。在一些实施例中，用相应的掺杂剂外延生长LED 105-1。例如，用P型掺杂剂外延生长P部分，以及用N型掺杂剂外延生长N部分。在一些实施例中，LED 105被连接至齐纳二极管对110。例如，LED105-1连接至齐纳二极管对110-1和110-2。齐纳二极管110-1的P侧1105-1连接至LED 105-1的P侧1055-1。将齐纳二极管110-2的P侧1105-3连接至LED 105-1的N侧1055-2。齐纳二极管110-1和110-2的N侧1105-2和1105-4连接在一起。齐纳二极管110-1由图2中示例性示出的P+区210-1 (B卩，重P-掺杂区)和N区218-1形成。齐纳二极管110-1的P侧1105-1对应于P+区210-1。齐纳二极管110-1的N侧1105-2对应于N区218-1。齐纳二极管110-2由P+区210-2和N区218-1形成。齐纳二极管110-2的P侧1105-3对应于P+区210-2。齐纳二极管110-2的N侧1105-4对应于N区218-1。在P-型硅衬底230中形成齐纳二极管110-1和110-2。娃衬底常被称为娃载体或娃子载片(silicon submount)。因为齐纳二极管110被嵌入衬底230中，所以该齐纳二极管110被称为嵌入式齐纳管。齐 纳二极管110充当了 LED 105的保护电路。通孔形式的连接金属215-1将P+区210-1和接合焊盘220-1相连接。在一些实施例中，接合焊盘220-1包含金属。接合焊盘220-1与LED层205-1的部分2055-1相接触并电连接。因此，部分2055-1与P+区210-1电连接。该连接关系对应于图I中的电路表示=LED 105-1的P侧1055-1通过节点115连接至齐纳二极管110-1的P侧1105-1。连接金属225-1将LED层205-1的部分2055-2和连接金属215-2相连接。接合焊盘220-2将连接金属215-2和通孔215-3相连接。因为将通孔215-3连接至P+区210-2，所以P+区210-2电连接至LED层205-1的N区2055-2。该连接关系对应于下列电路表示齐纳二极管110-2的P侧1105-3通过节点120连接至LED 105-1的N侧1055-2。与LED 105-1 类似，LED 105-2 包括 P 侧 1055-3 和 N 侧 1055-4。LED105-2 对应于图2中的LED层205-2，并且当在LED 105-2之间施加的电压高于LED 105-1的阈值电压时，LED 105-2被点亮。此时，电流流经LED105-2。在一些实施例中，LED 105-2的阈值电压是约 3. 2V。LED 105-2 的 P 侧 1055-3 对应于 LED 层 205-2 的底部 2055-3。LED 105-2的N侧1055-4对应于LED层205-2的顶部2055-4。与LED 105-1连接至齐纳二极管对110-1和110-2类似，LED 105-2连接至齐纳二极管对110-3和110-4。齐纳二极管110-3的P侧1105-5连接至LED 105-2的P侧1055-3。齐纳二极管110-4的P侧1105-7经由节点130连接至LED 105-2的N侧1055-4。将齐纳二极管110-3的N侧1105-6和齐纳二极管110-4的N侧1105-8连接在一起。齐纳二极管110-3由P+区210-3和N区218-2形成。齐纳二极管110-3的P侧1105-5对应于P+区210-3。齐纳二极管110-3的N侧1105-6对应于N区218-2。齐纳二极管110-4由P+区210-4和N区218-2形成。齐纳二极管110-4的P侧1105-7对应于P+区210-4。齐纳二极管110-4的N侧1105-8对应于N区218-2。与齐纳二极管110-1和110-2类似，齐纳二极管110-3和110-4形成在P-型硅衬底230中。通孔215-4将P+区210-3和接合焊盘220-2相连接。接合焊盘220-2与LED层205-2的部分2055-3相接触并电连接。因此，将LED层205-2的部分2055-3与P+区210-3电连接。该连接方式对应于图I中的电路表示=LED 105-2的P侧1055-3通过节点122连接至齐纳二极管110-3的P侧1105-5。连接金属225-2将LED层205-2的部分2055-4和连接金属215-5相连接。接合焊盘220-3将连接金属215-5和通孔215-6相连接，该通孔215-6连接至P+区210-4。因此，P+区210-4电连接至LED层205-2的N部分2055-4。该连接方式对应于下列电路表示齐纳二极管110-4的P侧1105-7通过节点130连接至LED 105-2的N侧1055-4。节点120在电性上与节点122相同，这两个节点将LED 105-1的N侧1055_2、LED105-2的P侧1055-3、齐纳二极管110-2的P侧1105-3和齐纳二极管110-3的P侧1055-5连接在一起。该连接方式对应于下列事实LED层205-1的N部分2055-2、连接金属215-2、接合焊盘220-2、连接金属215-3、P+区210-2、LED层205-2的P部分2055-3、通孔215-4和P+区210-3电连接在一起。钝化层240是非导电层，用于将导电层电隔离。例如，层240将N区218-1、P+区 210-1、P+ 区 210-2、N 区 218-2、P+ 区 210-3 和 P+ 区 210-4 与接合焊盘 220-1,220-2 和220-3电隔离。层240还将LED层205-1与连接金属215-2电隔离，等等。在一些实施例中，钝化层包含氧化硅。而且，各个实施例相对于其他方法是有利的，这是因为齐纳二极管110防止了将其硅载体和钝化层240击穿。在一些实施例中，当LED链中的LED 105没有运行时，该链中其余的LED继续运行，即，继续产生光。因而各个实施例相比于其他方法是有利的，在这些其他方法中，当LED链中的一个LED没有运行时，该链中其余的LED也没有被点亮。电路100的示例件运行图3是LED电路100的相同电路示意图，但是没有LED 105_1、105-2和齐纳二极管110-1、110-2、110-3和110-4的各个具体部件。为了示出，电压Vl足以点亮LED 105链中的全部LED 105。例如，如果LED 105需要3. OV进行运行，则使用300V的电压Vl点亮包括100个LED 105的链。为了示出一种运行状态，将描述当LED 105-1和105-2正常运行时存在的条件。在一些实施例中，LED 105的阈值电压是约3. 0V，而齐纳二极管的阈值电压是约7. 0V。当LED105-1被点亮时，施加在LED 105-1两端的电压是约3. 0V，并且不足以导通二极管110-2。因此，二极管110-2是截止的，并作为开路运行。因而，电流13的电流通路是断开的。电流Il作为电流12流动。类似地，LED 105-2两端的电压降不足以导通二极管110-4。因此，二极管110-4是截止的，并作为开路运行。因此，电流15的电路通路是断开的，并且电流12作为电流14流过。有效地，电流Il作为相应电流12和14流经LED 105-1和105-2。因此，LED 105-1和105-2都被点亮。用于示出不同的运行状态，将描述当LED 105-1没有运行而LED 105_2正常运行时存在的条件。如果LED 105-1没有运行，但作为短路运行，则电流Il作为电流12和电流14流经LED 105-2。LED 105-2继续运行。有效地，LED链中的其余的LED 105继续被点売。如果LED 105-1没有运行,但作为开路运行,则电流Il作为电流13流过。因为足以点亮LED 105链的电压Vl足以正向偏置LED 110-1，所以齐纳二极管110-1和110-2都是正向偏置的。电压VI’也大于齐纳二极管的击穿电压或齐纳电压。因此，齐纳二极管110-2运行以允许电流13流经齐纳二极管110-2。换句话说，电流13流经二极管110-1和110-2。然后，电流13继续作为电流14流过，从而点亮了 LED 105-2和LED 105链中其余的LED (未示出)。示例件电路——其他实施例图4是根据一些实施例的LED电路400的示意图，图5是根据一些实施例的由LED电路400所表示的半导体结构的横截面示意图。与电路100相比，电路400不包括齐纳二极管110-1和110_3。换句话说，每个LED105都连接至一个齐纳二极管110。为了示出，LED 105-1连接至齐纳二极管110-2，LED105-2连接至齐纳二极管110-4。因此，在一些实施例中，N+区410-1和410-3分别替代图I 中的 P+ 区 210-1 和 210-3。齐纳二极管 110-2 由 P+ 区 210_2、N 区 218-1 和 N+ 区 410-1形成。类似地，齐纳二极管110-4由P+区210-4、N区218-2和N+区410-3形成。 齐纳二极管110-2的N侧通过节点115连接至LED 105-1的P侦彳。对应地，N区218-1、N+区410-1、连接金属215-1、接合焊盘220-1和LED层205-1的P部分2055-1电连接在一起。类似地，齐纳二极管110-4的N侧连接至节点122、LED 105-2的P侧、节点120和LED 105-1的N侧。对应地，将N区218-1、N+区410-3、连接金属215-4、接合焊盘220-2、LED层205-2的P部分2055-3、连接金属215-3、P+区210-2、连接金属215-2、连接金属225-1和LED层205-1的N部分连接在一起。在功能上，电路400以与电路100相同的方式运行，其中电路100中的齐纳二极管110-1和110-3处于正向偏置模式中。在这种情况下，齐纳二极管110-1和110-3作为短路运行。在各个实施例中，以阵列配置形成LED 105链。一行上的最后一个LED与下一行上的第一个LED连接。为了示出，LED链包括9个LED，即LED105-1至LED 105-9。阵列具有3行和3列。第一行包括LED 105-1、105-2和105-3。第二行包括LED 105_4、105_5和105-6，第三行包括LED 105-7、105-8和105-9。第一行上的LED 105-3与第二行上的LED105-4连接。第二行上的LED 105-6与第三行上的LED 105-7连接。因此，配置齐纳二极管链以反映图I或图4的实施例其中之一。链中、行中和/或列中的不同数量的LED也都在各个实施例的范围内。齐纳二极管110还保护了阵列结构中的P-N结。示例件制造步骤图6A至图6K是根据一些实施例的用于示出电路100的制造步骤的结构600A至结构600K的横截面图。在图6A中，最初在衬底230的顶部沉积具有开口 855A的光刻胶层850A。然后通过开口 855A在衬底230上实施注入。因此形成N阱218-1，从而形成结构600A。在N-阱注入步骤后，去除光刻胶层850A。在图6B中，在已去除了光刻胶层850A的结构600A的顶部沉积光刻胶层850B。光刻胶层850B包括开口 855B-1和855B-2。然后在N-阱218-1上通过开口 855B-1和开口 855B-2实施注入，从而分别形成P+区210-1和210-2。因此，形成结构600B。在N+区410-1替代了 P+区210-1的情况下，在一些实施例中首先形成P+区210-2，然后注入N+材料以形成N+区410-1。在各个实施例中，当P+区210-2形成后，沉积光刻胶层以覆盖P+区201-2，同时注入N+材料。当结构600B形成后，去除光刻胶层850B。在图6C中，在已去除了光刻胶层850B的结构600B的顶部上沉积介电层240。在一些实施例中，层240是约5000 A。通过层240实施蚀刻以形成开口 855C-1和855C-2，该开口 855C-1和855C-2分别暴露出P+区210-1和210-2。形成了结构600C。在图6D中，在P+区210-1和210-2的顶部上分别形成层860D-1和860D-2。然后沉积种子层86 ，从而形成结构600D。在一些实施例中，层860D-1和860D-2包含钛硅(Ti-Si )并用于形成接触件。例如，层860D-1起到了将P+区210-1电连接至接合焊盘220-1的装置的作用。类似地，层860D-2起到了将P+区210-2电连接至接合焊盘220-2的装置的作用。实有效地，层860D-1和860D-2分别对应于图2中的连接金属215-1和215-3。层865D包含钛铜(Ti-Cu)，并起到了图6中所示出的层862E的种子层的作用。在图6E中，在结构600D的顶部上形成层862E。在层862E的顶部上，首先形成光刻胶层850E，然后形成层864E-1和864E-2。从而形成了结构600E。在一些实施例中，在层86 的顶部用铜(Cu)电镀层862E。有效地，层86 合并至层862E中。将层862E分离，从而形成接合焊盘220-1和220-2。层850E限定出了层864E-1和864E-2的边界。层864E-1经由部分2055-1将LED层205-1接合至接合焊盘220-1。类似地，层864E-2经由 部分2055-3将LED层205-2接合至接合焊盘220-2。层864E-1和864E-2在图2中未示出。在一些实施例中，用镍金(Ni-Au)、银(Ag)或金(Au)电镀层864E-1和864E-2。然而，其他接合和电连接材料以及接合技术也都在各个实施例的范围之内。一些示例性接合技术包括共晶接合、粘结接合(adhesive bonding)、熔接/直接接合等。在层864E-1和864E-2形成后，去除光刻胶层850E。在图6F中，对层862E进行分离以形成接合焊盘220_1和220_2。首先，在已去除了光刻胶层850E的结构600E的顶部上形成具有开口的光刻胶层850F。实施湿式蚀刻工艺，以将层862E分离成对应于接合焊盘220-1和220-2的两个单独部分。在接合焊盘220-1和220-2形成后，去除光刻胶层850F。在图6G中，在层864E-1上形成LED层205-1，在层864E-2上形成LED层205-2。在LED层205-1的顶部上形成连接金属225-1。因此，形成了结构600G。在各个实施例中，利用高精度对准，将LED层205-1接合至层864E-1，将LED层205-2接合至层864E-2。例如，在一些实施例中，由接合工具提供的接合偏移在5μπι内，以防止由漏电引起的可能退化器件性能和可靠性的下游光刻工艺的影响。在图6Η中，在结构600G的顶部上形成介电层810Η，从而形成结构600Η。在一些实施例中，介电层8IOH由与介电层240相同的材料制成。因此，层8IOH和层240被视为一层介电层。由不同材料制成的介电层810Η和层240也在各个实施例的范围之内。在图61中，将层810Η中不想要的部分去除。用于举例说明，保留层810Η的部分810ΗΚ，同时去除部分810HR-1和810HR-2。在一些实施例中，沉积光刻胶层8501以覆盖部分810ΗΚ。然后去除部分810HR-1和810HR-2，从而形成结构6001。在图6J中，形成连接金属215-2。在一些实施例中，在结构6001的顶部沉积层215-2之前，形成光刻胶层850J-1和850J-2，以限定层215-2的边界。例如，对光刻胶层850J-1设置边界，从而使层215-2覆盖一部分的连接金属225-1。类似地，对光刻胶层850J-2设置边界，从而使连接金属215-2覆盖一部分的层864Ε-2，并与LED层205-2分离。当连接金属215-2形成后，去除光刻胶层850J-1和850J-2，从而形成图6Κ中所示出的结构600Κ。
在各个实施例中，在相同的管芯中形成LED 105链以及相应的齐纳二极管，这相对于其他方法是有利的，在所述其他方法中，LED和保护二极管是单独形成的，后来集成在印刷电路板中。已描述了若干实施例。尽管如此，应该明白在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以进行各种修改。例如，使用图6A-图6K中的步骤进行举例说明。在各个实施例中，并联形成LED 105链。因此，采用如图6A-图6K中例证性示出的形成LED 105-1的方式和/或以与其类似的方式并联形成LED 105链。类似地，采用如参考图6A-图6K说明的形成LED 105-2和105-3以及相应的连接的方式和/或以与其相似的方式并联形成相应的齐纳二极管110和相关连接。各个附图显示特定的掺杂剂浓度，但不同的掺杂剂浓度也都在各个实施例的范围之内。例如，P+区210-1、210-2、210-3和210-4中的每一个都可以被P或P-掺杂剂浓度替代。类似地，N区218-1和218-2中的每一个都可以被N-或N+掺杂剂浓度替代。N+区410-1和410-3中的每一个都可以被N或N-掺杂剂浓度替代，等等 。一些实施例涉及一种LED结构，该LED结构包括第一掺杂剂区、位于该第一掺杂剂区顶部的介电层、位于该介电层第一部分的顶部上的接合焊盘层、以及具有第一 LED区和第二 LED区的LED层。接合焊盘层电连接至第一掺杂剂区。第一 LED区电连接至第二接合焊盘层。—些实施例涉及一种LED结构，该LED结构包括阱区、第一掺杂剂区、第二掺杂剂区、介电层、第一接合焊盘层、第二接合焊盘层、第一 LED层和电连接装置。该介电层位于第一掺杂剂区、第二掺杂剂区和阱区的顶部。第一接合焊盘层与第二接合焊盘层分离，第一接合焊盘层电连接至第一掺杂剂区。第二接合焊盘层电连接至第二掺杂剂区。第一 LED层具有第一 LED区和第二 LED区。第一 LED区电连接至第一接合焊盘层。电连接装置将第二LED区和第二接合焊盘层相连接。—些实施例涉及一种发光二极管(LED)结构，该发光二极管结构包括第一阱区、第二阱区、介电层、第一接合焊盘层、第二接合焊盘层、第一 LED层和第二 LED层。第一阱区具有第一掺杂剂区和第二掺杂剂区。第二阱区具有第三掺杂剂区和第四掺杂剂区。介电层位于第一阱区和第二阱区的顶部上。第一接合焊盘层和第二接合焊盘层位于介电层的顶部上，并且是电分离的。第一 LED层具有第一 LED部分和第二 LED部分。第二 LED层具有第三LED部分和第四LED部分。第一接合焊盘层与第一掺杂剂区以及与第一 LED部分电连接。第二 LED区与第二接合焊盘层、第二掺杂剂区、第三掺杂剂区和第三LED区电连接。第四LED区与第四掺杂剂区电连接。一些实施例涉及一种方法。在该方法中，在衬底中形成阱。在该阱中形成第一注入区和第二注入区，从而形成第一结构。在该第一结构上方形成第一介电层，留出第一开口暴露出至少第一部分的第一注入区，以及留出第二开口暴露出至少第二部分的第二注入区，从而形成第二结构。在该第二结构上方形成第一接合焊盘层和第二接合焊盘层，从而形成第三结构。电分离第一接合焊盘层和第二接合焊盘层。将第一接合焊盘层与第一注入区电连接。将第二接合焊盘层与第二注入区电连接。将第一 LED层与第一接合焊盘层电连接，从而形成第四结构。LED层具有第一 LED部分和第二 LED部分。将第一 LED部分与第一接合焊盘层电连接。在该第四结构上方形成第二介电层，从而形成第五结构。在该第五结构上方形成连接层。该连接层将第二 LED部分和第二接合焊盘层电连接。
以上方法显示示例性步骤，但这些步骤并不是必需要以所示的顺序实施。根据所公开的实施例的精神和范围，适当时可以添加、替代、改变顺序和/或去除步骤。例如，下列是关于形成图6D和图6E中的层864E-1和864E-2的变化。在一些实施例中，层850E形成在结构600D的顶部上，从而形成在层86 的顶部上。形成层862E，并去除层850E和86 。然后形成层864E-1和864E-2。可选地，当层850E和862E形成后，形成层864E-1和864E-2。
然后去除层850E和86 。
权利要求
1.ー种发光二极管(LED)结构，包括 第一掺杂剂区； 介电层，位于所述第一掺杂剂区的顶部上； 接合焊盘层，位于所述介电层的第一部分的顶部上，所述接合焊盘层电连接至所述第一掺杂剂区；以及 LED层，具有第一 LED区和第二 LED区，所述第一 LED区与所述接合焊盘层电连接。
2.根据权利要求I所述的LED结构，其中 所述第一掺杂剂区和所述第一 LED区的掺杂剂类型相同，或者 其中 所述第一掺杂剂区和所述第一 LED区的掺杂剂类型相反，或者 其中 所述LED结构进ー步包括 导电层，将所述接合焊盘层和所述第一 LED区电连接，并且/或者述LED结构进一歩包括 第二导电层，将所述导电层和所述第一 LED区相连接，或者 其中，述LED结构进ー步包括 用于将所述第一掺杂剂区和所述接合焊盘层电连接的装置，或者 其中所述第一掺杂剂区、所述介电层、所述接合焊盘层、和所述LED层位于第一管芯中。
3.根据权利要求I所述的LED结构，进一歩包括 第二掺杂剂区，电连接至所述第二 LED区。
4.根据权利要求3所述的LED结构，进一歩包括 第二接合焊盘层，位于所述介电层的第二部分的顶部上； 第一装置，用于将所述第二掺杂剂区和所述第二接合焊盘层电连接；以及 第二装置，用于将所述第二接合焊盘层电连接至所述第二 LED区。
5.根据权利要求4所述的LED结构，其中，所述第二装置包括第一导电层和第二导电层；所述第一导电层将所述第二 LED区和所述第二导电层相连接；所述第二导电层将所述第一导电层和所述第二接合焊盘层相连接，或者 述LED结构进ー步包括 第二 LED层，具有第三LED区和第四LED区；所述第三LED区电连接至所述第二接合焊盘层。
6.根据权利要求3所述的LED结构，其中 所述第一 LED区为第一掺杂剂类型的； 所述第二 LED区为第二掺杂剂类型的；并且 所述第一掺杂剂区和所述第二掺杂剂区为所述第一掺杂剂类型的，并且位于第二掺杂剂类型的阱中，或者其中 所述第一 LED区为第一掺杂剂类型的； 所述第二 LED区为第二掺杂剂类型的；所述第一掺杂剂区为所述第二掺杂剂类型的； 所述第二掺杂剂区为所述第一掺杂剂类型的；并且 所述第一掺杂剂区和所述第二掺杂剂区位于所述第二掺杂剂类型的阱中。
7.ー种发光二极管(LED)结构，包括 阱区； 第一掺杂剂区； 第二掺杂剂区； 介电层，位于所述第一掺杂剂区、所述第二掺杂剂区和所述阱区的顶部上； 第一接合焊盘层和第二接合焊盘层，所述第一接合焊盘层与所述第二接合焊盘层相分离，并电连接至所述第一掺杂剂区，所述第二接合焊盘层电连接至所述第二掺杂剂区； 第一 LED层，具有第一 LED区和第二 LED区，所述第一 LED区与所述第一接合焊盘层电连接；以及 用于将所述第二 LED区和所述第二接合焊盘层电连接的装置。
8.根据权利要求7所述的LED结构，其中， 所述第一 LED区为第一掺杂剂类型的； 所述第二 LED区为第二掺杂剂类型的；并且 所述第一掺杂剂区和所述第二掺杂剂区为所述第一掺杂剂类型，或者 其中， 所述第一 LED区为第一掺杂剂类型的； 所述第二 LED区为第二掺杂剂类型的； 所述第一掺杂剂区为所述第二掺杂剂类型的；并且 所述第二掺杂剂区为所述第一掺杂剂类型的，或者 述LED结构进ー步包括 连接层，被配置为将所述第一接合焊盘层与所述第一 LED区电连接，或者其中，所述用于将所述第二 LED区和所述第二接合焊盘层电连接的装置包括第一连接层和第二连接层，所述第一连接层将所述第二 LED区与所述第二连接层相连接，所述第ニ连接层将所述第一连接层和所述第二接合焊盘层相连接，或者 其中，所述阱区、所述第一掺杂剂区、所述第二掺杂剂区、所述介电层、所述第一接合焊盘层、所述第二接合焊盘层、所述第一 LED层、以及所述用于电连接所述第二 LED区和所述第二接合焊盘层的装置位于第一管芯中。
9.ー种发光二极管(LED)结构，包括 第一阱区，具有第一掺杂剂区和第二掺杂剂区； 第二阱区，具有第三掺杂剂区和第四掺杂剂区； 介电层，位于所述第一阱区和所述第二阱区的顶部上； 第一接合焊盘层和第二接合焊盘层，位于所述介电层的顶部上，并且所述第一接合焊盘层和所述第二接合焊盘层是电分离的； 第一 LED层，具有第一 LED部分和第二 LED部分； 第二 LED层，具有第三LED部分和第四LED部分， 其中，所述第一接合焊盘层与所述第一掺杂剂区电连接，并且与所述第一 LED部分电连接；所述第二 LED区与所述第二接合焊盘层、所述第二掺杂剂区、所述第三掺杂剂区和所述第三LED区电连接； 所述第四LED区与所述第四掺杂剂区电连接。
10.根据权利要求9所述的LED结构，其中，所述第一掺杂剂区、所述第二掺杂剂区、所述第三掺杂剂区和所述第四掺杂剂区的掺杂剂类型相同，或者 其中，所述第一掺杂剂区和所述第三掺杂剂区具有第一掺杂剂类型，所述第二掺杂剂区和所述第四掺杂剂区具有第二掺杂剂类型，或者其中，述LED结构进ー步包括 第三接合焊盘层，位于所述介电层的顶部上，与所述第二接合焊盘层电分离，并且被配置为使得所述第四LED区通过所述第三接合焊盘层与所述第四掺杂剂区电连接。
全文摘要
发光二极管(LED)结构，即，LED结构，包括第一掺杂剂区、位于该第一掺杂剂区顶部上的介电层、位于该介电层第一部分的顶部上的接合焊盘层以及具有第一LED区和第二LED区的LED层。接合焊盘层电连接至第一掺杂剂区。第一LED区电连接至接合焊盘层。
文档编号H01L27/15GK102842664SQ20121018152
公开日2012年12月26日 申请日期2012年6月4日 优先权日2011年6月24日
发明者夏守礼, 余致广, 傅文键, 郭鸿毅, 高弘昭, 吴铭峰, 杨富智 申请人:台湾积体电路制造股份有限公司