TWI396298B - 發光半導體元件塗佈螢光粉的方法及其應用 - Google Patents

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Description

發光半導體元件塗佈螢光粉的方法及其應用
本發明是有關於一種發光半導體元件的螢光粉塗佈製程,且特別是有關於一種晶圓級的發光半導體元件螢光粉塗佈製程。
發光半導體元件具有低耗電量、低發熱量、操作壽命長、耐撞擊、體積小、反應速度快、無汞以及可發出穩定波長的色光等良好光電特性,隨著光電科技的進步,發光二極體元件在提升發光效率、使用壽命以及亮度等方面已有長足的進步,已被視為新世代光源的較佳選擇之一。
以白光發光二極體(Light Emitting diode;LED)元件為例,傳統上係將螢光粉與膠體混合而成之螢光粉膠體,利用點膠設備滴於發光二極體晶粒上,藉由藍光發光二極體晶粒所發射出的藍光激發黃色螢光粉產生黃光,再與部分藍光混合而產生出白光。
傳統之發光二極體元件的螢光粉塗佈製程係在封裝階段中進行。首先將發光二極體晶粒固定於一基材之上,並將螢光粉膠體直接滴在此發光二極體晶粒上。由於螢光粉膠體具流動性,其尚未固化之前受重力影響,則螢光粉膠體向會四周流動,導致大部分的螢光粉膠體沈澱於發光半導體元件之邊緣,使得位於發光二極體晶粒之頂面的螢光粉膠體厚度較側面為薄,以致於通過頂面與側面的光線路徑長短不一而產生不同強度的光線,使藍光與黃光混合不均勻,導致色溫(color temperature)不均而無法發揮應有之發光效率。
目前較先進之作法,請參照第1A圖至第1F圖,首先採用固晶製程,例如覆晶封裝(Flip Chip)製程,將發光二極體晶粒100固定於一基材,例如矽基材101,之上。再採用網版印刷或厚膜壓合等共形塗佈(Conformal Coating)製程於基材101和發光二極體晶粒100上形成光阻層103。接著採用圖案化製成在光阻層103中形成凹穴104以暴露出發光二極體晶粒100。再將螢光粉膠體105填充於凹穴104中。經過烘烤成形後剝除光阻層103,並進行切割打線,以完成發光二極體晶元件的封裝製程。
然而,在進行發光二極體元件封裝的批次化生產時,固晶步驟會影響相鄰發光二極體晶粒100之間的對位精準度,進而影響到由後續進行的共形塗佈與圖案化步驟所產生的凹穴104與發光二極體晶粒100之間的對位精準度,使得螢光粉無法均勻覆蓋發光二極體晶粒100,導致發光二極體封裝元件產生色溫不均,而無法發揮應有之發光效率的現象。此一現象將隨著發光二極體晶粒尺寸日益微型化,會越形嚴重。另外基材101的使用不僅增加物料成本,且嚴重降低發光二極體封裝元件的導熱效率,而降低其操作效能。
因此有需要提供一種成本低廉的螢光粉鋪設方法,以提高發光半導體元件的發光效率與散熱效果的。
本發明的一目的在提供一種發光半導體元件塗佈螢光粉的方法,此方法包括下述步驟:首先提供包括有複數個晶粒單元的發光半導體晶圓。再於發光半導體晶圓上形成光阻層,以覆蓋這些晶粒單元。接著圖案化光阻層,以形成與這些晶粒單元匹配的複數個開口,以經由開口將這些晶粒單元暴露出來。並於開口之中填充螢光粉後移除光阻層。
本發明的另一目的在提供一種發光半導體元件的製造方法,此方法包括下述步驟:首先提供包括有複數個晶粒單元的發光半導體晶圓。再於發光半導體晶圓上形成光阻層,以覆蓋這些晶粒單元。接著圖案化光阻層,以形成與這些晶粒單元匹配的複數個開口,並經由開口將這些晶粒單元暴露出來。之後於開口之中填充螢光粉後移除光阻層。再對發光半導體晶圓進行切割,以分離每一個晶粒單元並加以封裝。
本發明的又一目的在提供一種塗佈有螢光粉的發光半導體晶圓,其中發光半導體晶圓具有至少一條凹溝以定義出複數個發光單元,其中每一個發光單元包括:第一電性半導體磊晶層、主動層、第二電性半導體磊晶層、第一電極、第二電極以及圖案化螢光粉塗佈層。其中主動層位於第一電性半導體磊晶層之上。第二電性半導體磊晶層位於主動層之上。第一電極位於第二電性半導體磊晶層上,並且與第二電性半導體磊晶層電性連結。第二電極位於第一電性半導體磊晶層或第二電性半導體磊晶層上,可經由第一電性半導體磊晶層、主動層及第二電性半導體磊晶層與第一電極電性連接。圖案化螢光粉塗佈層位於第二電性半導體磊晶層之上,並包覆由凹溝所暴露的一部分第二電性半導體磊晶層、一部分主動層以及一部分第一電性半導體磊晶層,且圖案化螢光粉塗佈層具有至少一個開口,可將第一電極暴露於外。
根據以上所述之實施例,本發明的技術特徵係在發光半導體晶圓階段進行螢光粉塗佈製程,先採用共形塗佈製程在發光半導體晶圓上形成具有複數個開口的圖案化光阻層,並使這些開口與發光半導體晶圓中的每一顆晶粒匹配。使圖案化光阻環繞於每一個晶粒週邊。再於開口中填充含有螢光粉的膠體,以精確控制螢光粉膠體的形狀與份量,達到節省成本、加生產效率及提升發光半導體元件發光效率之目的。解決習知技術因對位不精準造成亮度不足與度不均勻的問題。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂,特提供數種發光二極體元件的製造方法作為較佳實施例來進行說明。但值得注意的是,其他發光半導體晶圓,例如高功率發光二極體晶圓或雷射二極體晶圓也適用於以下所揭示的技術特徵。
請參照第2A圖至第2G圖,第2A圖係根據本發明的一較佳實施例所繪示之發光二極體晶圓200的結構俯視圖和局部放大圖。第2B至第2G圖係沿著第2A圖的切線S所繪示之製備發光二極體晶圓200的部分結構製程剖面圖。首先提供包括有複數個晶粒單元201的發光二極體晶圓200。在本發明的較佳實施例之中,發光二極體晶圓200包括依序堆疊於磊晶基板202上的p型半導體磊晶層203、主動層204以及n型半導體磊晶層205以形成一堆疊磊晶結構206。而堆疊磊晶結構206之中具有複數條由n型半導體磊晶層205表面垂直向下延伸進入p型半導體磊晶層203、主動層204以及n型半導體磊晶層205的凹溝207,可用來將整個發光二極體晶圓200定義出複數個發光二極體晶粒單元201。
在本發明的一些較佳實施例之中,每一個晶粒單元201還包括形成於n型半導體磊晶層205上的第一電極208,以及由具有導電性質之磊晶基板202所形成的第二電極209。其中第一電極208和第二電極209係經由p型半導體磊晶層203主動層204以及n型半導體磊晶層205相互電性連接。
接著請參照第2C圖,第2C圖係繪示在第2B圖上形成光阻層210以後之發光二極體晶圓200的部分結構剖面圖。採用旋塗製程或網板印刷技術,於發光二極體晶圓200上形成光阻層210,以覆蓋這些晶粒單元201。
然後再採用光罩(未繪示)對光阻層210進行曝光顯影,以圖案化光阻層210,並在圖案化光阻層210之中形成與這些晶粒單元201匹配的複數個開口211,經由開口211將這些晶粒單元201暴露出來。
請參照第2D圖和第2E圖,第2D圖係繪示圖案化第2C圖之光阻層210以後之發光二極體晶圓200的部分結構剖面圖。第2E圖係繪示在第2A圖上形成圖案化光阻層210以後之發光二極體晶圓200的部分結構俯視圖。在本發明的實施例之中,每一個開口211的尺寸皆大於其相對應的晶粒單元201,因此每一個開口211同時也會將一部分的該凹溝207暴露出。而圖案化後的光阻層210於留下來的部分,會在每一個晶粒單元201之間的凹溝207內形成至少與晶粒單元201等高的擋牆210a,以定義出每一個開口211。在本發明的實施例之中,檔牆210a的高度與每一個開口211的形狀可配合不同發光二極體元件的尺寸、形狀及深寬比來加以設計。
另外,在圖案化光阻層210的步驟中,還需要在開口211之中餘留一部分的光阻層210b,以覆蓋晶粒單元201的第一電極208。
在圖案化光阻層210之後,使用刷膠機器213將含有螢光粉的螢光粉膠體212填入每一個開口211。由於每一個開口211的尺寸大於其所對應的晶粒單元201,且檔牆210a的高度高於其所對應的晶粒單元201。因此螢光粉膠體212不僅可覆蓋於晶粒單元201的n型半導體磊晶層205的上表面,並且可包覆位於開口211之中檔牆210a和晶粒單元201之間的一部份凹溝207。也因此可以完全包覆晶粒單元201垂直n型半導體磊晶層205上表面的立壁201a。
其中螢光粉為含有可被發光半導體元件激發而發光之材質,此螢光粉材質可被發光半導體元件激發而發出紅色、黃色、綠色、藍光等可見光。在本發明的實施例之中螢光粉膠體212係由螢光粉與有機樹脂混合以形成。在本發明的另外一些實施例之中,螢光粉膠體212可為螢光粉與有機樹脂或螢光粉與矽膠之混合物。依照本發明之較佳實施例,可利用刷膠機器213進行一次或多次填充,將此螢光粉膠212體注入每一個開口211中。注入之螢光粉膠體212可依需要調整不同黏度及體積,以達到完全包覆晶粒單元201及避免間隙產生的目的。
接著,再進行烘烤成形,固化之後即在每一個開口211內形成一個螢光粉膠體包覆層214(如第2F圖所繪示)。然後再移除圖案化後所餘留下來的光阻層210a和210b以完成發光二極體晶圓200的螢光粉圖佈製程層(如第2G圖所繪示)。在本發明的些實施例之中,圖案化後所餘留下來的光阻層210a和210b係藉由曝光顯影製程或電漿蝕刻製程來加以移除。在移除檔牆210a之後,會暴露出一部份的凹溝207a,使發光二極體晶圓200上的每一個包覆有螢光粉膠體包覆層214的晶粒單元201之間相隔有一段距離D。而暴露出來的凹溝207a則可以用來作為後續晶粒切割製程的切割道。至於移除開口211中所餘留的一部分光阻層210b之後,會在包覆每一個晶粒單元201的螢光粉膠體包覆層214中形成一個開口216,用來提供後續晶粒封裝製程的打線空間。
之後沿著凹溝暴露出的部份207a所形成的切割道,對塗佈有螢光粉的發光二極體晶圓200進行切割,以分離出複數個具有螢光粉膠體包覆層214的晶粒單元201。並對每一個晶粒單元201進行打線封裝,將晶粒單元201固定並電性連結於一導電支架215上,以完成發光二極體元件的製作(如第2H圖所繪示)。
請參照第3A圖至第3E圖,第3A至第3E圖根據本發明的另較佳實施例所繪示之製備發光二極體晶圓300的部分結構製程剖面圖。首先提供包括有複數個晶粒單元301的發光二極體晶圓300。在本實施例之中,發光二極體晶圓300包括依序堆疊於磊晶基板302上的p型半導體磊晶層303、主動層304以及n型半導體磊晶層305以形成一堆疊磊晶結構306。而堆疊磊晶結構306之中具有複數條由n型半導體磊晶層305表面垂直向下延伸進入p型半導體磊晶層303、主動層304以及n型半導體磊晶層305的凹溝307,可用來將整個發光二極體晶圓300定義出複數個發光二極體晶粒單元301。
在本實施例之中,每一個晶粒單元301還包括形成於n型半導體磊晶層305上的第一電極308,以及位於p型半導體磊晶層303上方的第二電極309。其中第一電極308和第二電極309係經由p型半導體磊晶層303主動層304以及n型半導體磊晶層305相互電性連接。
接著請參照第3B圖,第3B圖係繪示在第3A圖上形成圖案化光阻層310以後之發光二極體晶圓300的部分結構剖面圖。採用旋塗製程或網板印刷技術,於發光二極體晶圓300上形成光阻層310,以覆蓋這些晶粒單元301。然後再採用光罩(未繪示)對光阻層310進行曝光顯影,以圖案化光阻層310,並在圖案化光阻層310之中形成與這些晶粒單元301匹配的複數個開口311,經由開口211將這些晶粒單元201暴露出來。其中,每一個開口311的尺寸皆大於其相對應的晶粒單元301,因此每一個開口311同時也會將一部分的該凹溝307暴露出。而圖案化後的光阻層310於留下來的部分,會在每一個晶粒單元301之間的凹溝307內形成至少與晶粒單元301等高的擋牆310a,以定義出每一個開口311。在本發明的實施例之中,檔牆310a的高度與每一個開口311的形狀可配合不同發光二極體元件的尺寸、形狀及深寬比來加以設計。
另外,在圖案化光阻層310的步驟中,還需要在開口311之中餘留一部分的光阻層310b以及光阻層310c,以覆蓋晶粒單元301的第一電極308和第二電極309。
在圖案化光阻層310之後,使用刷膠機器313將含有螢光粉的螢光粉膠體312填入每一個開口311。由於每一個開口311的尺寸大於其所對應的晶粒單元301,且檔牆310a的高度至少高於其所對應的晶粒單元301。因此螢光粉膠體312不僅可覆蓋於晶粒單元301的n型半導體磊晶層305的上表面,並且可包覆位於開口311之中檔牆310a和晶粒單元301之間的一部份凹溝307。也因此可以完全包覆晶粒單元301垂直n型半導體磊晶層305上表面的立壁301a。
其中螢光粉膠體312為含有可被發光半導體元件激發而發光之螢光粉,此螢光粉可被發光半導體元件激發而發出紅色、黃色、綠色、藍光等可見光。在本發明的實施例之中螢光粉膠體312係由螢光粉與有機樹脂混合以形成。在本發明的另外一些實施例之中,螢光粉膠體312可為螢光粉與有機樹脂或螢光粉與矽膠之混合物。依照本發明之較佳實施例,可利用刷膠機器313進行一次或多次填充,將此螢光粉膠312體注入每一個開口311中。注入之螢光粉膠體312可依需要調整不同黏度及體積,以達到完全包覆晶粒單元301及避免間隙產生的目的。
接著,再進行烘烤成形,固化之後即在每一個開口311內形成一個螢光粉膠體包覆層314(如第3C圖所繪示)。然後再移除圖案化後所餘留下來的光阻層310a和310b以完成發光二極體晶圓300的螢光粉圖佈製程層(如第3D圖所繪示)。在本發明的些實施例之中,圖案化後所餘留下來的光阻層310a、310b和310c係藉由曝光顯影製程或電漿蝕刻製程來加以移除。在移除檔牆310a之後,會暴露出一部份的凹溝307a,使發光二極體晶圓300上的每一個包覆有螢光粉膠體包覆層314的晶粒單元301之間相隔有一段距離。而暴露出來的凹溝307a則可以用來作為後續晶粒切割製程的切割道。至於移除開口311中所餘留的一部分光阻層310b之後,會在包覆每一個晶粒單元301的螢光粉膠體包覆層314中形成開口316和317,用來提供後續晶粒封裝製程的打線空間。
之後沿著凹溝暴露出的部份307a所形成的切割道,對塗佈有螢光粉的發光二極體晶圓300進行切割,以分離出複數個具有螢光粉膠體包覆層314的晶粒單元301。並對每一個晶粒單元301進行打線封裝,將晶粒單元301固定並電性連結於一導電支架315上,以完成發光二極體元件的製作(如第3E圖所繪示)。
根據以上所述之實施例,本發明的技術特徵係在發光半導體元件的晶圓製程階段即進行螢光粉塗佈步驟。利用半導體晶圓級(Wafer Level)的黃光製程,在發光半導體上形成具有複數個開口的圖案化光阻層,並使這些開口與發光半導體晶圓中的晶粒單元匹配。再於開口中填充含有螢光粉的膠體。相較於習知技術,利用半導體晶圓製程進行螢光粉塗佈,可精確地在半導體晶圓上建構出圍繞於晶粒單元四周的圖案化光阻層(擋牆結構),以精確控制使填入開口中的螢光粉膠體的形狀與份量,並使螢光粉膠體完全包覆晶圓中晶粒單元的側壁,不僅可以節省封裝基板的使用,減少晶粒與導電支架之間的熱阻隔效應;更可避免晶粒封裝製程造成晶粒對位失準的問題,使後續完成的發光半導體元件的色溫混合更均勻,以發揮發光半導晶粒應有的發光效率。
因此,藉由本發明所提供的技術優勢,可達到減少至成步驟、節省成本、加生產效率及提升發光半導體元件發光效率及散熱功能的目的。解決習知技術因對位不精準造成亮度不足與色度不均勻的問題。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何相關技術領域具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,例如上述黃光製程除了適用於晶圓階段的製程外,同時也適用於採用各式發光半導體晶粒以及各種黏著方式的封裝製程,不論是合金共融(Eutectic)技術、膠體黏著或是覆晶製程,皆可使用上述螢光粉塗佈製程,以達到最佳之發光效率,亮度與色度之均勻性,以及整提產能提升與成本下降。因此發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100...發光二極體晶粒
101...基材
103...光阻層
104...凹穴
105...螢光粉膠體
200...發光二極體晶圓
201...晶粒單元
201a...立壁
202...磊晶基板
203...p形半導體磊晶層
204...主動層
205...n型半導體磊晶層
206...堆疊磊晶結構
207...凹溝
207a...凹溝暴露出的部份
208...第一電極
209...第二電極
210...光阻層
210a...擋牆
210b...光阻層餘留的部分
211...開口
212...螢光粉膠體
213...刷膠機器
214...螢光粉膠體包覆層
215...導電支架
216...開口
300...發光二極體晶圓
301...晶粒單元
301a...立壁
302...磊晶基板
303...p形半導體磊晶層
304...主動層
305...n型半導體磊晶層
306...堆疊磊晶結構
307...凹溝
308...第一電極
309...第二電極
310...光阻層
310a...擋牆
310b...光阻層餘留的部分
310c...光阻層餘留的部分
311...開口
312...螢光粉膠體
313...刷膠機器
314...螢光粉膠體包覆層
315...導電支架
316...開口
317...開口
S...切線
D...晶粒單元之間的距離
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂,所附圖式之詳細說明如下:第1A圖至第1F圖係根據習知技術,繪示在發光半導體元件上塗佈螢光粉的一系列製程剖面圖。
第2A圖係根據本發明的一較佳實施例所繪示之發光二極體晶圓的結構俯視圖和局部放大圖。
第2B圖係沿著第2A圖的切線S所繪示之發光二極體晶圓的部分結構剖面圖。
第2C圖係繪示在第2B圖上形成光阻層以後之發光二極體晶圓的部分結構剖面圖。
第2D圖係繪示圖案化第2C圖之光阻層以後之發光二極體晶圓的部分結構剖面圖。
第2E圖係繪示在第2A圖上形成圖案化光阻層以後之發光二極體晶圓的部分結構俯視圖。
第2F圖係繪示於每一個開口內形成一個螢光粉膠體包覆層以後的發光二極體晶圓部分結構剖面圖。
第2G圖係繪示移除圖案化光阻層之後的發光二極體晶圓部分結構剖面圖。
第2H圖係繪示根據本發明的一較佳實施例所製作出來的發光二極體元件結構剖面圖。
第3A圖係根據本發明的另一較佳實施例所繪示之發光二極體晶圓的部分結構剖面圖。
第3B圖係繪示在第3A圖上形成圖案化光阻層以後之發光二極體晶圓的部分結構剖面圖。
第3C圖係繪示於每一個開口內形成一個螢光粉膠體包覆層以後的發光二極體晶圓部分結構剖面圖。
第3D圖係繪示移除圖案化光阻層之後的發光二極體晶圓部分結構剖面圖。
第3E圖係繪示根據本發明的另一較佳實施例所製作出來的發光二極體元件結構剖面圖。
200...發光二極體晶圓
201...晶粒單元
201a...立壁
202...磊晶基板
203...p形半導體磊晶層
204...主動層
205...n型半導體磊晶層
206...堆疊磊晶結構
207...凹溝
208...第一電極
209...第二電極
210a...擋牆
210b...光阻層餘留的部分
211...開口
214...螢光粉膠體包覆層

Claims (24)

  1. 一種發光半導體元件塗佈螢光粉的方法,包括:提供一發光半導體晶圓,包括依序堆疊的一p型半導體磊晶層、一主動層以及一n型半導體磊晶層以形成一堆疊磊晶結構,該堆疊磊晶結構之中具有複數條由該n型半導體磊晶層表面垂直向下穿透該主動層且延伸進入該p型半導體磊晶層的凹溝,以定義出複數個發光二極體晶粒單元,其中該些凹溝並未穿透該p型半導體磊晶層,且每一個晶粒單元包括一第二電極以及一形成於該n型半導體磊晶層上的一第一電極,該第一電極與該第二電極係經由該p型半導體磊晶層、該主動層以及該n型半導體磊晶層相互電性連接;於該發光半導體晶圓上形成一光阻層,以覆蓋該些晶粒單元及該凹溝;圖案化該光阻層,以形成一圖案化光阻層,其中該圖案化光阻層具有複數個開口與該些晶粒單元匹配,並經由該些開口暴露出該些晶粒單元,且該圖案化光阻層至少一部分位於該凹溝上並隔離每一該些晶粒單元;於該些開口之中填充螢光粉;以及移除該圖案化光阻層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光半導體元件塗佈螢光粉的方法,其中該發光半導體晶圓係選自於由一發光二極體晶圓、一高功率發光二極體晶圓、一雷射二極體晶圓以及上述任意組合所組成之一族群。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光半導體元件塗佈螢光粉的方法,其中該光阻層係藉由一旋塗製程或一網版印刷製程形成於該發光半導體晶圓上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之發光半導體元件塗佈螢光粉的方法,其中圖案化該光阻層之步驟,包括對該光阻層進行一曝光顯影製程,以使每一該些開口大於相對應的該晶粒單元。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之發光半導體元件塗佈螢光粉的方法,其中圖案化該光阻層之步驟,包括對該光阻層進行一曝光顯影製程,以使每一該些開口暴露出一部分的該凹溝。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之發光半導體元件塗佈螢光粉的方法,其中於該些開口之中填充螢光粉之步驟,包括:將螢光粉與有機樹脂混合以形成一螢光粉膠體;以及將該螢光粉膠體填充於每一該些開口之中。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之發光半導體元件塗佈螢光粉的方法,其中該圖案化光阻層係藉由一顯影製程或一電漿蝕刻製程來加以移除。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之發光半導體元件塗佈螢光粉的方法,其中圖案化該光阻層之步驟,包括在該開口之中餘留一部分該光阻層,以覆蓋該晶粒單元的該第一電極。
  9. 一種發光半導體元件的製造方法,包括:提供一發光半導體晶圓,包括依序堆疊的一p型半導體磊晶層、一主動層以及一n型半導體磊晶層以形成一堆疊磊晶結構,該堆疊磊晶結構之中具有複數條由該n型半導體磊晶層表面垂直向下穿透該主動層且延伸進入該p型半導體磊晶層的凹溝,以定義出複數個發光二極體晶粒單元,其中該些凹溝並未穿透該p型半導體磊晶層,且每一個晶粒單元包括一第二電極以及一形成於該n型半導體磊晶層上的一第一電極,該第一電極與該第二電極係經由該p型半導體磊晶層、該主動層以及該n型半導體磊晶層相互電性連接;於該發光半導體晶圓上形成一光阻層,以覆蓋該些晶粒單元及該凹溝;圖案化該光阻層,以形成一圖案化光阻層,其中該圖案化光阻層具有複數個開口與該些晶粒單元匹配,並經由該些開口暴露出該些晶粒單元,且該圖案化光阻層至少一部分位於該凹溝上並隔離每一該些晶粒單元;於該些開口之中填充一螢光粉膠體;移除該圖案化光阻層;切割該發光半導體晶圓,以分離每一該些晶粒單元;以及封裝每一該些晶粒單元。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之發光半導體元件的製造方法,其中該發光半導體晶圓係選自於由一發光二極體晶圓、一高功率發光二極體晶圓、一雷射二極體晶圓以及上述任意組合所組成之一族群。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之發光半導體元件的製造方法,其中該光阻層係藉由一旋塗製程或一網版印刷製程形成於該發光半導體晶圓上。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之發光半導體元件的製造方法,其中圖案化該光阻層之步驟,包括對該光阻層進行一曝光顯影製程,以使每一該些開口大於相對應的該晶粒單元。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之發光半導體元件的製造方法,其中圖案化該光阻層之步驟,包括對該光阻層進行一曝光顯影製程,以使每一該些開口暴露出一部分的該凹溝。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之發光半導體元件的製造方法,其中填充該螢光粉膠體之步驟,包括:將螢光粉與有機樹脂混合以形成一螢光粉膠體;以及將該螢光粉膠體填充於每一該些開口之中。
  15. 如申請專利範圍第9項所述之發光半導體元件的製造方法,其中該圖案化光阻層係藉由一顯影製程或一電漿蝕刻製程來加以移除。
  16. 申請專利範圍第9項所述之發光半導體元件的製造方法,其中圖案化該光阻層之步驟,還包括在該開口之中餘留一部分該光阻層,以覆蓋該晶粒單元的該第一電極。
  17. 一種塗佈有螢光粉的發光半導體晶圓,該發光半導體晶圓具有至少一凹溝,用來定義出複數個發光單元,其中每一該些發光單元包括:一第一電性半導體磊晶層;一主動層,位於該第一電性半導體磊晶層之上;一第二電性半導體磊晶層,位於該主動層之上,其中該凹溝由該第二電性半導體磊晶層表面垂直向下穿透該主動層且延伸進入該第一電性半導體磊晶層,且該凹溝並未穿透該第一電性半導體磊晶層;一第一電極,位於該第二電性半導體磊晶層上,並且與該第二電性半導體磊晶層電性連結;一第二電極,位於該第一電性半導體磊晶層上,並可經由該第一電性半導體磊晶層、該主動層及該第二電性半導體磊晶層與該第一電極電性連接;以及一圖案化螢光粉塗佈層,位於該第二電性半導體磊晶層之 上,並包覆由該凹溝所暴露的一部分該第二電性半導體磊晶層、一部分該主動層以及一部分該第一電性半導體磊晶層,且該圖案化螢光粉塗佈層具有至少一開口將該第一電極暴露於外。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之塗佈有螢光粉的發光半導體晶圓,其中該發光半導體晶圓係選自於由一發光二極體晶圓、一高功率發光二極體晶片、一雷射二極體晶片以及上述任意組合所組成之一族群。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之塗佈有螢光粉的發光半導體晶圓,其中該凹溝係由垂直該第二電性半導體磊晶層的一表面而延伸進入該第二電性半導體磊晶層、該主動層以及該第一電性半導體磊晶層之中。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之塗佈有螢光粉的發光半導體晶圓,其中該圖案化螢光粉塗佈層係包覆於該第二電性半導體磊晶層、該主動層以及一部分該第一電性半導體磊晶層所暴露出來的一立壁。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之塗佈有螢光粉的發光半導體晶圓,其中該圖案化螢光粉塗佈層暴露出一部分該凹溝,以作為一切割道。
  22. 如申請專利範圍第17項所述之塗佈有螢光粉的發光半導體晶圓,其中該圖案化螢光粉塗佈層係由可被發光半導體元件激發而發光的螢光粉以及有機樹脂混合而形成。
  23. 如申請專利範圍第17項所述之塗佈有螢光粉的發光半導體晶圓,其中該第一電性半導體磊晶層係一n型半導體磊晶層,該第二電性半導體磊晶層係一p型半導體磊晶層。
  24. 如申請專利範圍第17項所述之塗佈有螢光粉的發光半導體晶圓,其中該第一電性半導體磊晶層係一p型半導體磊晶層,該第二電性半導體磊晶層係一n型半導體磊晶層。
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US11/984,775 US7910387B2 (en) 2007-08-29 2007-11-21 Phosphor coating method for fabricating light emitting semiconductor device and applications thereof
JP2008068004A JP4838276B2 (ja) 2007-08-29 2008-03-17 発光半導体素子に蛍光粉体を塗布する方法およびその応用
US13/013,960 US8173455B2 (en) 2007-08-29 2011-01-26 Phosphor coating method for fabricating light emitting semiconductor device and applications thereof
US13/288,939 US8299491B2 (en) 2007-08-29 2011-11-03 Phosphor coating method for fabricating light emitting semiconductor device and applications thereof
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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090309114A1 (en) * 2008-01-16 2009-12-17 Luminus Devices, Inc. Wavelength converting light-emitting devices and methods of making the same
KR101534848B1 (ko) * 2008-07-21 2015-07-27 엘지이노텍 주식회사 발광 다이오드 및 그 제조방법. 그리고 발광 소자 및 그발광 소자 제조방법
JP4799606B2 (ja) 2008-12-08 2011-10-26 株式会社東芝 光半導体装置及び光半導体装置の製造方法
US8138509B2 (en) * 2009-02-27 2012-03-20 Visera Technologies Company, Limited Light emitting device having luminescent layer with opening to exposed bond pad on light emitting die for wire bonding pad to substrate
US7994531B2 (en) * 2009-04-02 2011-08-09 Visera Technologies Company Limited White-light light emitting diode chips and fabrication methods thereof
JP5308988B2 (ja) * 2009-10-23 2013-10-09 スタンレー電気株式会社 Led光源装置の製造方法
CN102714263B (zh) * 2010-02-25 2015-11-25 韩国莱太柘晶电株式会社 发光二极管及其制造方法
US8273589B2 (en) * 2010-03-19 2012-09-25 Micron Technology, Inc. Light emitting diodes and methods for manufacturing light emitting diodes
US8399268B1 (en) * 2011-12-28 2013-03-19 Ledengin, Inc. Deposition of phosphor on die top using dry film photoresist
US8993358B2 (en) 2011-12-28 2015-03-31 Ledengin, Inc. Deposition of phosphor on die top by stencil printing
US8858022B2 (en) 2011-05-05 2014-10-14 Ledengin, Inc. Spot TIR lens system for small high-power emitter
TWI456798B (zh) * 2010-04-23 2014-10-11 Formosa Epitaxy Inc 發光裝置之製造方法
CN102376848A (zh) * 2010-08-27 2012-03-14 璨圆光电股份有限公司 发光装置的制造方法
KR20120061376A (ko) * 2010-12-03 2012-06-13 삼성엘이디 주식회사 반도체 발광 소자에 형광체를 도포하는 방법
US8841145B2 (en) 2010-12-08 2014-09-23 Bridgelux, Inc. System for wafer-level phosphor deposition
US8482020B2 (en) * 2010-12-08 2013-07-09 Bridgelux, Inc. System for wafer-level phosphor deposition
JP6166659B2 (ja) * 2010-12-08 2017-07-19 ブリッジラックス インコーポレイテッド ウェハレベル蛍光体堆積システム
KR101725220B1 (ko) * 2010-12-22 2017-04-10 삼성전자 주식회사 형광체 도포 방법 및 형광체 도포 장치
US8227271B1 (en) * 2011-01-27 2012-07-24 Himax Technologies Limited Packaging method of wafer level chips
JP5705661B2 (ja) * 2011-06-13 2015-04-22 株式会社オーテックエレクトロニクス 液体定量吐出装置及び液体定量吐出方法
CN103187484A (zh) * 2011-12-27 2013-07-03 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管封装方法
US8900892B2 (en) 2011-12-28 2014-12-02 Ledengin, Inc. Printing phosphor on LED wafer using dry film lithography
KR20130083207A (ko) * 2012-01-12 2013-07-22 삼성전자주식회사 웨이퍼 레벨 몰드를 이용한 발광소자 칩 웨이퍼의 형광층 형성방법
US8957429B2 (en) * 2012-02-07 2015-02-17 Epistar Corporation Light emitting diode with wavelength conversion layer
KR20130110381A (ko) * 2012-03-29 2013-10-10 삼성전자주식회사 파장변환층을 구비한 반도체 발광소자 제조방법
US20140042470A1 (en) * 2012-08-09 2014-02-13 Epistar Corporation Method of making light emitting device and light emitting device made thereof
TW201427103A (zh) * 2012-12-21 2014-07-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 螢光粉設置方法及發光二極體製造方法
JP6307907B2 (ja) * 2013-02-12 2018-04-11 日亜化学工業株式会社 発光素子の製造方法
US9234801B2 (en) 2013-03-15 2016-01-12 Ledengin, Inc. Manufacturing method for LED emitter with high color consistency
WO2014150263A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Ledengin, Inc. Printing phosphor on led wafer using dry film lithography
DE102013205179A1 (de) * 2013-03-25 2014-09-25 Osram Gmbh Verfahren zum Herstellen einer elektromagnetische Strahlung emittierenden Baugruppe und elektromagnetische Strahlung emittierende Baugruppe
JP6623577B2 (ja) * 2015-06-30 2019-12-25 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
CN108962766B (zh) * 2018-07-19 2021-01-22 通富微电子股份有限公司 封装结构及其形成方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW540169B (en) * 2001-03-29 2003-07-01 Lumileds Lighting Llc Monolithic series/parallel LED arrays formed on highly resistive substrates
US20060284195A1 (en) * 2003-08-28 2006-12-21 Hideo Nagai Semiconductor light emitting device, light emitting module, lighting apparatus, display element and manufacturing method of semiconductor light emitting device

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5739554A (en) * 1995-05-08 1998-04-14 Cree Research, Inc. Double heterojunction light emitting diode with gallium nitride active layer
JP2000208822A (ja) 1999-01-11 2000-07-28 Matsushita Electronics Industry Corp 半導体発光装置
JP3589187B2 (ja) * 2000-07-31 2004-11-17 日亜化学工業株式会社 発光装置の形成方法
US6650044B1 (en) * 2000-10-13 2003-11-18 Lumileds Lighting U.S., Llc Stenciling phosphor layers on light emitting diodes
US6642652B2 (en) * 2001-06-11 2003-11-04 Lumileds Lighting U.S., Llc Phosphor-converted light emitting device
JP4122737B2 (ja) * 2001-07-26 2008-07-23 松下電工株式会社 発光装置の製造方法
WO2003034508A1 (en) * 2001-10-12 2003-04-24 Nichia Corporation Light emitting device and method for manufacture thereof
TWI220578B (en) 2003-09-16 2004-08-21 Opto Tech Corp Light-emitting device capable of increasing light-emitting active region
US7041579B2 (en) * 2003-10-22 2006-05-09 Northrop Grumman Corporation Hard substrate wafer sawing process
US7847302B2 (en) * 2005-08-26 2010-12-07 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Blue LED with phosphor layer for producing white light and different phosphor in outer lens for reducing color temperature
US9024349B2 (en) * 2007-01-22 2015-05-05 Cree, Inc. Wafer level phosphor coating method and devices fabricated utilizing method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW540169B (en) * 2001-03-29 2003-07-01 Lumileds Lighting Llc Monolithic series/parallel LED arrays formed on highly resistive substrates
US20060284195A1 (en) * 2003-08-28 2006-12-21 Hideo Nagai Semiconductor light emitting device, light emitting module, lighting apparatus, display element and manufacturing method of semiconductor light emitting device

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US20090057701A1 (en) 2009-03-05
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