发明名称 包含用于次安装打线修改之发光二极体及其制造方法
摘要 发光二极体包括:一基底(substrate),一磊晶区(epitaxial region),其在基底上面且其中包括二极体区(diode region);以及一多层导电堆叠(multilayer conductive stack),其在磊晶区上面且隔着磊晶区与基底相对。钝化层(passivation layer)至少部份地延伸在多层导电堆叠上面且隔着且堆叠与磊晶区相对,以便界定一接合区(bondingregion),其在多层导电堆叠上面且隔着堆叠与磊晶区相对。钝化层也会延伸:遍及多层导电堆叠,遍及磊晶区,以及在基底上面。多层导电堆叠能够包括:一欧姆层(ohmic layer),其在磊晶区上面且隔着磊晶区与基底相对;一反射层(reflector layer),其在欧姆层上面且隔着欧姆层与磊晶区相对;以及一锡阻障层(barrier layer),其在反射层上面且隔着反射层与欧姆层相对。也可能提供一黏附层(adhesion layer)在锡阻障层上面且隔着阻障层与反射层相对。也可能提供一接合层(bonding layer)在黏附层上面且隔着黏附层与锡阻障层相对。也可提供次安装(submount)以及在接合层与次安装之间的黏附层(bond)。
申请公布号 TW563262 申请公布日期 2003.11.21
申请号 TW091116373 申请日期 2002.07.23
申请人 克立公司 发明人 大卫B 史洛特二世;彼德S 安德鲁;布莱德雷E 威廉
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种发光二极体,包括:一基底;一磊晶区,其在基底上面且其中包括二极体区;一多层导电堆叠,包括一阻障层,位在磊晶区上面且隔着磊晶区与基底相对;以及一钝化层,至少部份地延伸在多层导电堆叠上面且隔着堆叠与磊晶区相对,以便界定一接合区,其在多层导电堆叠上面且隔着堆叠与磊晶区相对,钝化层也会延伸遍及多层导电堆叠、磊晶区,以及在基底上面。2.如申请专利范围第1项之发光二极体,其中钝化层对用来将接合区附着在次安装上的接合材料而言是不可润湿的。3.如申请专利范围第1项之发光二极体,其中多层导电堆叠包括多层导电堆叠侧壁,其中磊晶区包括磊晶区侧壁,以及其中钝化层会延伸在多层导电堆叠侧壁和磊晶区侧壁上面。4.如申请专利范围第1项之发光二极体,进一步包括:在接合区上面之接合层。5.如申请专利范围第1项之发光二极体,其中接合层包括接合层侧壁,且其中钝化层也会延伸在接合层侧壁上面。6.如申请专利范围第1项之发光二极体,其中接合层包括接合层侧壁,且其中钝化层不会延伸在接合层侧壁上面。7.如申请专利范围第4项之发光二极体,进一步包括:在多层导电堆叠与接合层之间的黏附层。8.如申请专利范围第4项之发光二极体,进一步包括:在多层导电堆叠与接合层之间的焊料润湿层。9.如申请专利范围第8项之发光二极体,其中焊料润湿层包含镍。10.如申请专利范围第7项之发光二极体,其中黏附层包括黏附层侧壁,且其中钝化层也会延伸在黏附层侧壁上面。11.如申请专利范围第7项之发光二极体,其中黏附层包括黏附层侧壁,且其中钝化层不会延伸在黏附层侧壁上面。12.如申请专利范围第4项之发光二极体,其中基底包括:邻接着磊晶区的第一表面,以及与磊晶区相对的第二表面,其中接合层具有的表面积比多层导电堆叠还小,其中多层导电堆叠具有的表面积比磊晶区还小,以及其中磊晶区具有的表面积比第一表面还小。13.如申请专利范围第12项之发光二极体,其中第二表面具有的表面积比第一表面还小。14.如申请专利范围第1项之发光二极体,进一步包括次安装以及在接合层与次安装之间的黏合剂。15.如申请专利范围第14项之发光二极体,其中黏合剂是一种热压黏合剂。16.如申请专利范围第14项之发光二极体,其中黏合剂包括焊料。17.如申请专利范围第4项之发光二极体,其中接合层会延伸远离多层导电堆叠而超出钝化层。18.如申请专利范围第4项之发光二极体,其中接合层不会延伸远离多层导电堆叠而超出钝化层。19.如申请专利范围第1项之发光二极体,其中基底包含碳化矽,且其中磊晶区包含氮化镓。20.如申请专利范围第1项之发光二极体,其中多层导电堆叠包括一欧姆层,一反射层以及阻障层。21.如申请专利范围第20项之发光二极体,其中欧姆层包括:铂,钯,镍/金,氧化镍/金,氧化镍/铂,钛及/或钛/金,且其中反射层包括:铝及/或银。22.如申请专利范围第20项之发光二极体,其中阻障层包括钨,钛/钨及/或氮化钛/钨。23.如申请专利范围第20项之发光二极体,其中阻障层包括大约95%钨和大约5%钛。24.如申请专利范围第1项之发光二极体,其中阻障层包括钨,钛/钨及/或氮化钛/钨。25.如申请专利范围第1项之发光二极体,其中阻障层包括大约95%钨和大约5%钛。26.如申请专利范围第20项之发光二极体,其中阻障层包括钨的第一层,以及包含镍的第二层。27.如申请专利范围第26项之发光二极体,其中第一层包含钛/钨。28.如申请专利范围第1项之发光二极体,其中阻障层包括钨的第一层,以及包含镍的第二层。29.如申请专利范围第28项之发光二极体,其中第一层包含钛/钨。30.如申请专利范围第22项之发光二极体,进一步包括次安装,以及在阻障层与次安装之间的焊料层。31.如申请专利范围第24项之发光二极体,进一步包括次安装,以及在阻障层与次安装之间的焊料层。32.如申请专利范围第26项之发光二极体,进一步包括次安装,以及在包含镍的第二层与次安装之间的焊料层。33.如申请专利范围第28项之发光二极体,进一步包括:次安装,以及在包含镍的第二层与次安装之间的焊料层。34.如申请专利范围第4项之发光二极体,进一步包括在多层导电堆叠与接合层之间的剪切强度增强层。35.如申请专利范围第34项之发光二极体,其中剪切强度增强层包括镍。36.一种发光二极体,包括:一基底,具有第一和第二相对表面,第二表面具有的表面积比第一表面还小;一磊晶区,其在第一表面上且其中包括二极体区;一欧姆层,其在磊晶区上面且隔着磊晶区与基底相对;一反射层,其在欧姆层上面且隔着欧姆层与磊晶区相对;一阻障层,其在反射层上面且隔着反射层与欧姆层相对;一黏附层,其在阻障层上面且隔着阻障层与反射层相对;以及一接合层,其在黏附层上面且隔着黏附层与阻障层相对。37.如申请专利范围第36项之发光二极体,进一步包括次安装,以及在接合层与次安装之间的黏合剂。38.如申请专利范围第37项之发光二极体,其中黏合剂是一种热压黏合剂。39.如申请专利范围第37项之发光二极体,其中黏合剂包括焊料。40.如申请专利范围第39项之发光二极体,其中焊料包括锡及/或金。41.如申请专利范围第36项之发光二极体,其中基底包含碳化矽,且其中磊晶区包含氮化镓。42.如申请专利范围第36项之发光二极体,其中欧姆层包括铂,钯,镍/金,氧化镍/金,氧化镍/铂,钛及/或钛/金,且其中反射层包括:铝及/或银。43.如申请专利范围第36项之发光二极体,其中阻障层包括钨,钛/钨及/或氮化钛/钨。44.如申请专利范围第36项之发光二极体,其中阻障层包括:大约95%钨和大约5%钛。45.如申请专利范围第36项之发光二极体,其中阻障层包括包含钨的第一层,以及包含镍的第二层。46.如申请专利范围第45项之发光二极体,其中第一层包含钛/钨。47.如申请专利范围第39项之发光二极体,其中焊料具有大约210℃以下的回流温度,且其中阻障层包括一钛/钨层,其厚度在大约500与大约50,000之间。48.如申请专利范围第39项之发光二极体,其中焊料具有约210℃以上的回流温度,且其中阻障层包括大约为5000厚之钛/钨的第一层,以及在第一层上面的大约2000厚之包含镍的第二层。49.如申请专利范围第39项之发光二极体,其中焊料具有大约250℃以上的回流温度,且其中阻障层包括:大约为5000厚之钛/钨的第一层,以及在第一层上面的大约2000厚之包含镍的第二层。50.如申请专利范围第36项之发光二极体,其中磊晶区具有的表面积比第一表面还小,其中:阻障层,反射层以及欧姆层都具有相同表面积,它小于磊晶区的表面积,且其中黏附层和接合层具有相同表面积,其小于阻障层,反射层以及欧姆层的表面积。51.如申请专利范围第36项之发光二极体,其中磊晶区,欧姆层,反射层,阻障层,黏附层以及接合层,每层都包括有侧壁,而发光二极体则进一步包括在磊晶区欧姆层,反射层,阻障层,黏附层以及接合层之侧壁上面的钝化层。52.如申请专利范围第50项之发光二极体,其中磊晶区,欧姆层,反射层,阻障层,黏附层以及接合层,每层都包括有侧壁,而发光二极体则进一步包括在磊晶区欧姆层,反射层,阻障层,黏附层以及接合层之侧壁上面的钝化层。53.如申请专利范围第52项之发光二极体,其中钝化层也在基底的第一表面上。54.如申请专利范围第52项之发光二极体,进一步包括次安装,以及在接合层与次安装之间的焊料层,其中钝化层对焊料层而言是不可润湿的。55.如申请专利范围第36项之发光二极体,进一步包括:在黏附层与接合层之间的焊料润湿层。56.如申请专利范围第36项之发光二极体,进一步包括:在黏附层与接合层之间的剪切强度增强层。57.一种发光二极体,包括:一基底;一磊晶区,其在基底上面且其中包括二极体区;一多层导电堆叠,其在磊晶区上面且隔着磊晶区与基底相对;以及用来减少污染物迁移到多层导电堆叠中的构件。58.如申请专利范围第57项之发光二极体,其中用来减少迁移的构件包括包含钨的层。59.一种用来制造复数个发光二极体的方法,包括:一磊晶方式将复数个隔开的台面区形成在一基底上面,该台面区中包括二极体区;将第一减缩面积区界定在台面区上面;将包括阻障层之多层导电堆叠形成在台面区的第一减缩面积区上面;将钝化层形成在两个台面区之间的基底上面,台面区的曝光部份上面,以及多层导电堆叠的曝光部份上面,钝化层会将第二减缩面积区界定在多层导电堆叠上面;将接合层形成在多层导电堆叠的第二减缩面积区上面;以及在两个台面区之间加以切割基底,以便产生复数个发光二极体。60.如申请专利范围第59项之方法,其中继切割之后就是:将接合层焊接到次安装。61.如申请专利范围第60项之方法,其中焊接包括:以热压接合法将接合层焊接到次安装。62.如申请专利范围第60项之方法,其中焊接包括:以焊料接合法将接合层焊接到次安装。63.如申请专利范围第62项之方法,其中钝化层对焊料而言是不可润湿的,在以焊料接合法将接合层焊接到次安装期间会使用该焊料。64.如申请专利范围第59项之方法,其中多层导电堆叠包括多层导电堆叠侧壁,其中磊晶区包括磊晶区侧壁,以及其中形成钝化层包括:将钝化层形成在多层导电堆叠侧壁和磊晶区侧壁上面。65.如申请专利范围第59项之方法,其中在形成钝化层与形成接合层之间会执行下列步骤:将黏附层形成在多层导电堆叠的第二减缩面积区上面。66.如申请专利范围第59项之方法,其中在形成钝化层与形成接合层之间会执行下列步骤:将焊料润湿层形成在多层导电堆叠的第二减缩面积区上面。67.如申请专利范围第59项之方法,其中在形成钝化层与形成接合层之间会执行下列步骤:将剪切强度增强层形成在多层导电堆叠的第二减缩面积区上面。68.如申请专利范围第59项之方法,其中基底包括:邻接着台面区的第一表面,以及与台面区相对的第二表面,且其中切割方法包括:在两个台面区之间加以切割基底,以便产生复数个包括第二表面的发光二极体,该第二表面的表面积比第一表面还小。69.如申请专利范围第59项之方法,其中基底包含碳化矽,且其中磊晶区包含氮化镓。70.如申请专利范围第59项之方法,其中多层导电堆叠包括:一欧姆层,一反射层以及阻障层。71.如申请专利范围第59项之方法,其中欧姆层包括:铂,钯,镍/金,氧化镍/金,氧化镍/铂,钛及/或钛/金,且其中反射层包括:铝及/或银。72.如申请专利范围第59项之方法,其中阻障层包括钨,钛/钨及/或氮化钛/钨。73.如申请专利范围第59项之方法,其中阻障层包括钨,钛/钨及/或氮化钛/钨。74.如申请专利范围第70项之方法,其中阻障层包括包含钨的第一层,以及包含镍的第二层。75.如申请专利范围第59项之方法,其中阻障层包括包含钨的第一层,以及包含镍的第二层。76.如申请专利范围第59项之方法,其中接合方法包括:在大约210℃以下,以焊料接合法将接合层焊接到次安装,且其中阻障层包括一钛/钨层,其厚度在大约500与大约50,000之间。77.如申请专利范围第59项之方法,其中接合方法包括在大约210℃以下,以焊料接合法将接合层焊接到次安装,且其中阻障层包括:大约为5000厚之钛/钨的第一层,以及在第一层上面的大约2000厚之包含镍的第二层。78.如申请专利范围第59项之方法,其中接合方法包括在大约250℃以下,以焊料接合法将接合层焊接到次安装,且其中阻障层包括:大约为5000厚之钛/钨的第一层,以及在第一层上面的大约2000厚之包含镍的第二层。图式简单说明:图1系为在根据本发明的一些实施例的中间制造步骤期间发光二极体的截面图。图2系为在根据本发明的一些实施例的诸多中间制造步骤期间,根据本发明的一些实施例的发光二极体的另一截面图。图3系为在根据本发明的一些实施例的诸多中间制造步骤期间,根据本发明的一些实施例的发光二极体的另一截面图。图4系为在根据本发明的一些实施例的诸多中间制造步骤期间,根据本发明的一些实施例的发光二极体的另一截面图。图5系为在根据本发明的一些实施例的诸多中间制造步骤期间,根据本发明的一些实施例的发光二极体的另一截面图。图6系为在根据本发明的一些实施例的诸多中间制造步骤期间,根据本发明的一些实施例的发光二极体的另一截面图。图7系为在根据本发明的一些实施例的诸多中间制造步骤期间,根据本发明的一些实施例的发光二极体的另一截面图。图8系为在根据本发明的一些实施例的诸多中间制造步骤期间,根据本发明的一些实施例的发光二极体的另一截面图。图9系为在根据本发明的一些实施例的诸多中间制造步骤期间,根据本发明的一些实施例的发光二极体的另一截面图。图10系为在根据本发明的一些实施例的诸多中间制造步骤期间,根据本发明的一些实施例的发光二极体的另一截面图。图11A以曲线图来说明根据本发明的一具体实施例之发光二极体的测试结果。图11B以曲线图来说明根据本发明的一具体实施例之发光二极体的测试结果。图11C以曲线图来说明根据本发明的一具体实施例之发光二极体的测试结果。图11D以曲线图来说明根据本发明的一具体实施例之发光二极体的测试结果。图12A以曲线图来说明根据本发明的一替代实施例之发光二极体的测试结果。图12B以曲线图来说明根据本发明的一替代实施例之发光二极体的测试结果。图12C以曲线图来说明根据本发明的一替代实施例之发光二极体的测试结果。图12D以曲线图来说明根据本发明的一替代实施例之发光二极体的测试结果。
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