半导体发光器件和具有半导体发光器件的半导体发光设备的制造方法

文档序号:9868463阅读:389来源:国知局
半导体发光器件和具有半导体发光器件的半导体发光设备的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2014年11月25日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请 No. 10-2014-0165567的优先权,该申请的公开W引用方式全文并入本文中。
技术领域
[0003] 符合示例性实施例的设备设及半导体发光器件和包括该半导体发光器件的半导 体发光设备。
【背景技术】
[0004] 发光二极管(LED)是一种包括当向其施加电能时发射光的材料的器件,其中通过 半导体结部中的电子-空穴复合产生的能量被转换为将从其发射的光。通常采用L邸作为 照明器件、显示器件等中的光源,因此,加速了 LED的发展。
[0005] 随着近来基于氮化嫁(GaN)的LED的发展加快,利用运种基于氮化嫁的L邸的移 动小键盘、转弯信号灯、相机闪光灯等已经商业化。因此,加速了利用LED的普通照明器件 的发展。对于诸如大TV的背光单元、车辆的大灯、普通照明器件等的应用它们的产品,发光 器件的应用逐渐朝着具有高输出和高效率程度的大型产品发展。
[0006] 通常,由于倒装忍片式LED的限制在于电极焊盘较宽地设置在其上安装有LED的 表面上,运吸收了从有源层发射的光,外部光提取效率会降低。另外,由于电极焊盘较大,因 此会不能确保相对于设置在下部上的具有不同极性的接触电极的绝缘。

【发明内容】

[0007] 本发明构思的示例性实施例提供了一种减少通过电极焊盘吸收的光的量的方案。
[0008] 本发明构思的示例性实施例还提供了一种确保接触电极与电极焊盘之间的电绝 缘的方案。
[0009] 根据示例性实施例的一方面,提供了一种半导体发光器件,该器件可包括:发光结 构,其包括具有被划分为第一区和第二区的上表面的第一导电类型的半导体层、按顺序设 置在第一导电类型的半导体层的第二区中的有源层和第二导电类型的半导体层;第一接触 电极,其设置在第一导电类型的半导体层的第一区上;第二接触电极,其设置在第二导电类 型的半导体层上;第一电极焊盘,其电连接至第一接触电极,并且具有设置在第二接触电极 上的至少一部分;第二电极焊盘,其电连接至第二接触电极;W及多层反射结构,其介于第 一电极焊盘与第二接触电极之间,并且包括具有不同的折射率并且交替地堆叠的多个介电 层。
[0010] 多层反射结构可形成其中具有第一折射率的第一介电层和具有第二折射率的第 二介电层交替地堆叠的分布布拉格反射器。
[0011] 调整多层反射结构的第一介电层和第二介电层的第一折射率和第二折射率W及 厚度,W相对于由有源层产生的光的波长获得高度反射率。
[0012] 多层反射结构设置在发光结构上W覆盖整个发光结构,并且使沿着半导体发光器 件的衬底的反方向行进的光的方向改变为衬底的方向。
[0013] 半导体发光器件还可包括设置在发光结构上的绝缘层,W使得第一接触电极和第 二接触电极的至少一部分被暴露出来。
[0014] 绝缘层可形成其中具有不同折射率的多个介电层交替地堆叠的分布布拉格反射 器。
[0015] 绝缘层可包括与多层反射结构的材料相同的材料。
[0016] 绝缘层具有与多层反射结构的一个介电层的厚度实质相同的厚度。
[0017] 第一区可包括从发光结构的一侧延伸至其与所述一侧相对的另一侧的多个指状 物区,并且第一接触电极和第二接触电极可包括设置在所述多个指状物区中的指状物电 极。
[0018] 多层反射结构可设置在绝缘层上,并且具有暴露出第一接触电极的区的第一开口 和暴露出第二接触电极的区的第二开口,并且第一电极焊盘和第二电极焊盘可分别通过第 一开口和第二开口连接至第一接触电极和第二接触电极。
[0019] 可设置多个第一开口和多个第二开口,并且第一电极焊盘和第二电极焊盘分别通 过所述多个第一开口和所述多个第二开口连接至第一接触电极和第二接触电极。
[0020] 第一电极焊盘和第二电极焊盘可设置为穿过所述多个指状物区。
[0021] 绝缘层设置在包括分别设置在第一接触电极和第二接触电极上的多个开口的多 层反射结构上。
[0022] 绝缘层包括多个开口,所述多个开口设置在与部分地暴露出对应的第一接触电极 和第二接触电极的第一接触电极和第二接触电极相对应的位置中。
[0023] 第二电极焊盘的至少一部分可设置在第一接触电极上,并且第二电极焊盘的至少 一部分与第一接触电极可通过多层反射结构绝缘。
[0024] 多层反射结构的一部分可设置为与发光结构的表面接触。
[0025] 在多层反射结构中,可将具有不同折射率的多个介电层重复堆叠 4次至20次。
[0026] 多层反射结构的所述多个介电层可由选自由Si〇x、SiNx、Al2化、HfO、Ti化、ZrO和它 们的组合构成的组的材料形成。
[0027] 半导体发光器件还可包括纯化层,该纯化层设置在电极焊盘上并且包括部分地暴 露出第一电极焊盘和第二电极焊盘的多个键合区。
[0028] 纯化层的所述多个键合区的一部分设置为不与多层反射结构的多个开口的一部 分重叠。
[0029] 纯化层包括与多层反射结构的材料相同的材料。
[0030] 纯化层包括开放区,该开放区部分地暴露出第一电极焊盘和第二电极焊盘,并且 连接至探针引脚W在安装半导体发光器件之前确定半导体发光器件是否可操作。
[0031] 根据示例性实施例的另一方面,提供了一种半导体发光器件,所述器件可包括:发 光结构,其包括按顺序堆叠的第一导电类型的半导体层、有源层和第二导电类型的半导体 层,并且通过去除第二导电类型的半导体层和有源层的一些部分而形成蚀刻区W暴露出第 一导电类型的半导体层的一部分;多层反射结构,其设置在发光结构上并且具有多个开口 . 第一接触电极和第二接触电极,其电连接至第一导电类型的半导体层和第二导电类型的半 导体层,并且设置在所述多个开口中;绝缘层,其覆盖多层反射结构W及第一接触电极和第 二接触电极;第一电极焊盘,其设置在多层反射结构的包括与第二接触电极的上部相对应 的区的区中;W及第二电极焊盘,其电连接至第二接触电极。
[0032] 凸块下冶金层还可设置在第一电极焊盘和第二电极焊盘上。
[0033] 第一电极焊盘和第二电极焊盘可包括具有实质相同水平的区。
[0034] 根据示例性实施例的另一方面,提供了一种半导体发光设备,该设备可包括:封装 件主体,其具有引线框;W及半导体发光器件,其设置在封装件主体上并且连接至引线框, 其中半导体发光器件包括:发光结构,其包括具有被划分为第一区和第二区的上表面的第 一导电类型的半导体层、按顺序设置在第一导电类型的半导体层的第二区上的有源层和第 二导电类型的半导体层;第一接触电极,其设置在第一导电类型的半导体层的第一区中. 第二接触电极,其设置在第二导电类型的半导体层上;第一电极焊盘,其电连接至第一接触 电极,并且第一电极焊盘的至少一部分被设置在第二接触电极上;第二电极焊盘,其电连接 至第二接触电极;W及多层反射结构,其介于第一电极焊盘与第二接触电极之间,并且包括 具有不同的折射率并且交替地堆叠的多个介电层。
[0035] 引线框可包括第一引线框和第二引线框,并且半导体发光器件的第一电极焊盘和 第二电极焊盘与第一引线框和第二引线框可经焊料连接。
[0036] 焊料可包括分别设置在第一电极焊盘和第二电极焊盘上的第一焊料和第二焊料, 并且第一焊料和第二焊料可具有相同的厚度。
[0037] 半导体发光设备还可包括覆盖半导体发光器件的密封剂,其中密封剂可包含对由 半导体发光器件产生的光的波长进行转换的波长转换材料。
[0038] 多层反射结构可形成分布布拉格反射器。
[0039] 根据示例性实施例的另一方面,提供了一种半导体发光器件,该器件可包括:发光 结构,其包括按顺序设置在衬底上的第一导电类型的半导体层、有源层和第二导电类型的 半导体层,其中通过去除第二导电类型的半导体层、有源层和第一导电类型的半导体层的 一些部分而形成蚀刻区,W暴露出第一导电类型的半导体层的至少一部分;第一接触电极, 其通过蚀刻区的底表面连接至第一导电类型的半导体层,并且包括多个电极焊盘部分和多 个指状物部分;第二接触电极,其连接至第二导电类型的半导体层,并且包括反射金属层; 多层反射结构,其覆盖发光结构,并且包括其中具有不同的折射率的多个介电层交替地堆 叠的结构;电极焊盘,其设置在多层反射结构上,并且分别通过第一接触电极和第二接触电 极电连接至第一导电类型的半导体层和第二导电类型的半导体层;W及纯化层,其设置在 电极焊盘上,并且包括部分地暴露出电极焊盘的多个键合区。
[0040] 半导体发光器件还可包括绝缘层,该绝缘层覆盖多层反射结构W及第一接触电极 和第二接触电极。
[0041] 半导体发光器件还可包括焊料焊盘,该焊料焊盘包括第一焊料焊盘和第二焊料焊 盘,并且设置在通过键合区部分地暴露出来的第一电极焊盘和第二电极焊盘上。
[0042] 电极焊盘可包括使第一导电类型的半导体层与第二导电类型的半导体层电绝缘 的至少一对电极焊盘,其中,第一电极焊盘通过第一接触电极电连接至第一导电类型的半 导体层,第二电极焊盘通过第二接触电极电连接至第二导电类型的半导体层,并且第一电 极焊盘和第二电极焊盘分离W电绝缘。
[0043] 多层反射结构可通过调整交替地堆叠的各层的折射率和厚度来形成分布布拉格 反射器。
[0044] 多层反射结构可包括多个开口,并且第一接触电极和第二接触电极通过所述多个 开口在第一导电类型的半导体层和第二导电类型的半导体层上被部分地暴露出来。
[0045] 纯化层的多个键合区的一部分设置为不与多层反射结构的多个开口重叠。
【附图说明】
[0046] 将从W下结合附图的详细描述中更加清楚地理解示例性实施例的W上和其它方 面、特征和优点,其中:
[0047] 图1是示意性地示出根据示例性实施例的半导体发光器件的平面图;
[0048] 图2A是沿着图1的半导体发光器件的线A-A'截取的剖视图; W例 图2B是图2A的部分"B"的放大图;
[0050] 图3A是根据示例性实施例的图2A的半导体发光器件的修改示例; 阳05U 图3B是图3A的部分"C"的放大图;
[0052] 图4A是根据示例性实施例的图2A的半导体发光器件的另一修改示例; 阳化引 图4B是图4A的部分"D"的放大图;
[0054] 图5A是根据示例性实施例的图2A的半导体发光器件的另一修改示例;
[0055] 图5B是图5A的部分"E' "的放大图;
[0056] 图6A是示出比较例的光学路径的示图;
[0057] 图6B是示出示例性实施例的光学路径的示图;
[005引图7A至图12B是示出根据示例性实施例的制造半导体发光器件的工艺的示图; [0059] 图13是示出根据示例性实施例的图2A的焊料焊盘的修改示例的
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