TWI573300B - 半導體發光裝置和其製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種具厚金屬層之半導體發光裝置。
半導體發光裝置(其包含發光二極體(LED)、諧振腔發光二極體(RCLED)、垂直腔雷射二極體(諸如面射型雷射(VCSEL))及邊射型雷射)為當前可用之最有效率光源之一。在製造能夠橫跨可見光譜而操作之高亮度發光裝置時，當前所關注之材料系統包含亦被稱為III族氮化物材料之III-V族半導體，尤其是鎵、鋁、銦及氮之二元、三元及四元合金。通常，利用有機金屬化學氣相沈積((MOCVD)、分子束磊晶法(MBE)或其他磊晶技術，藉由使不同組合物及摻雜劑濃度之一堆疊之半導體層磊晶生長於藍寶石、碳化矽、III族氮化物或其他適合基板上而製造III族氮化物發光裝置。該堆疊通常包含形成於該基板上之例如摻雜有Si之一或多個n型層、形成該或該等n型層上之一作用區中之一或多個發光層及形成於該作用區上之例如摻雜有鎂之一或多個p型層。電接觸件係形成於該等n型及p型區上。
圖1繪示一LED，其包含US 7,348,212中更詳細所描述之大面積金屬間互連件。圖1中所繪示之結構包含附接至一基座70之一覆晶發光裝置。該覆晶裝置包含附接至半導體裝置層74之一基板73，半導體裝置層74包含佈置於一n型區與一p型區之間之至少一發光或作用層。n型接觸件71及
p型接觸件72係電連接至半導體結構74之n型區及p型區。薄金屬層76a及77a係形成於接觸件71及72上，且薄金屬層76b及77b係形成於基座70上。厚延性金屬層78及79係電鍍於基座70或接觸件71及72上，因此電鍍於區76a及77a或區76b及77b上。金屬層78及79經選擇以具延性、具有高導熱及導電性且具適度抗氧化性。例如，金屬層78及79可為具有良好導熱性之Au、具有比Au更佳之導熱性之Cu、Ni或比Au或Cu更便宜之Al。金屬層78及79可為1微米至50微米厚且通常為5微米至20微米厚。
本發明之一目的為提供一種半導體裝置，其包含機械地支撐該半導體裝置使得無需一基座來支撐該半導體裝置之厚金屬層。
根據本發明之實施例之一裝置包含：一半導體結構，其包含夾於一n型區與一p型區之間之一發光層；及第一及第二金屬接觸件，其中該第一金屬接觸件與該n型區直接接觸且該第二金屬接觸件與該p型區直接接觸。第一及第二金屬層係分別佈置於該等第一及第二金屬接觸件上。該等第一及第二金屬層足夠厚以機械地支撐該半導體結構。該等第一及第二金屬層之一者之一側壁包括一個三維特徵。
根據本發明之實施例之一方法包含提供半導體裝置之一晶圓，該晶圓包含一半導體結構(其包含夾於一n型區與一p型區之間之一發光層)及用於各半導體裝置之第一及第二金屬接觸件，其中各第一金屬接觸件與該n型區直接接觸
且各第二金屬接觸件與該p型區直接接觸。第一及第二金屬層係分別形成於該晶圓上之各半導體裝置之該第一及第二金屬接觸件上。該等第一及第二金屬層足夠厚以在後續處理期間支撐該半導體結構。形成第一及第二金屬層包含在該等第一及第二金屬層之一者之一側壁上形成一個三維特徵。在形成第一及第二金屬層之後，形成填充該等第一與第二金屬層之間之空間之一電絕緣層。
圖2繪示適用於本發明之實施例之一半導體發光裝置。雖然在以下論述中該半導體發光裝置為發射藍光或UV光之III族氮化物LED，但可使用除LED以外之半導體發光裝置(諸如雷射二極體)及由其他材料系統(諸如其他III-V族材料、III族磷化物、III族砷化物、II-VI族材料、ZnO或Si基材料)製成之半導體發光裝置。
如此項技術中所知，可藉由首先在一生長基板10上生長一半導體結構而形成圖2中所繪示之裝置。生長基板10可為任何適合基板，諸如(例如)藍寶石、SiC、Si、GaN或複合基板。可首先生長一n型區14，且n型區14可包含不同組合物及摻雜劑濃度之多個層，該等層例如包含製備層(諸如緩衝層或成核層)及/或經設計以促進生長基板之移除之層(其可為n型或未經有意摻雜)，且n型或甚至p型裝置層針對可期望用於有效率發光之發光區之特定光學材料或電性能而設計。一發光或作用區16係生長於n型區上。適合發光區之實例包含一單一厚或薄發光層或一多量子井發光
區，該多量子井發光區包含由阻障層分離之多個薄或厚發光層。接著，一p型區18可生長於發光區上。與n型區一樣，p型區可包含不同組合物、厚度及摻雜劑濃度之多個層，其等包含未經有意摻雜之層或n型層。裝置中之全部半導體材料之總厚度在一些實施例中小於10微米且在一些實施例中小於6微米。
一p型接觸金屬20係形成於p型區上。p型接觸金屬20可具反射性且可為一多層堆疊。例如，p型接觸金屬可包含用於與p型半導體材料歐姆接觸之一層、一反射金屬層及防止或減少反射金屬之遷移之一防護金屬層。接著，藉由標準光微影操作而圖案化半導體結構且蝕刻該半導體結構以移除p型接觸金屬之整個厚度之一部分、p型區之整個厚度之一部分及發光區之整個厚度之一部分以形成至少一台面，該台面顯露其上形成一金屬n型接觸件22之n型區14之一表面。
圖2中所繪示之裝置之一平面圖看似像圖5中所繪示之平面圖。n型接觸件22可具有與下文所描述之厚金屬層26相同之形狀。p型接觸件20可具有與下文所描述之厚金屬層28相同之形狀。可用一固體、一介電質、一電絕緣材料、空氣、周圍氣體或任何其他適合材料填充之一間隙24使n型接觸件與p型接觸件電隔離。p型及n型接觸件可呈任何適合形狀且可以任何適合方式配置。熟習技術者已熟知圖案化一半導體結構及形成n型及p型接觸件。相應地，n型及p型接觸件之形狀及配置不受限於圖2及圖5中所繪示之
實施例。
此外，雖然圖2中已繪示一單一發光裝置，但應瞭解：圖2中所繪示之裝置係形成於包含諸多此等裝置之一晶圓上。在裝置之一晶圓上之個別裝置之間之區13中，半導體結構可被向下蝕刻至一絕緣層(其可為一絕緣半導體層，該絕緣半導體層為半導體結構之部分)或生長基板，如圖2中所繪示。
在下圖中，由呈簡化形式之結構12表示圖2中所繪示之LED結構，該LED結構包含：半導體結構，其包含n型區、p型區及發光區；及n型及p型接觸件。
在本發明之實施例中，厚金屬層係形成於LED之n型及p型接觸件上。在將裝置之一晶圓切割成個別或更小群組之裝置之前，該等厚金屬層可形成於一晶圓級上。在一些實施例中，該等厚金屬層可在切割裝置之該晶圓之後支撐圖2之裝置結構且可在生長基板之移除期間支撐圖2之裝置結構。
圖3繪示形成於LED 12之n型及p型接觸件上之厚金屬層。在一些實施例中，首先形成一基底層(圖3中未展示)。該基底層為其上沈積該等厚金屬層之一或多個金屬層。例如，該基底層可包含：一黏著層，其之材料經選擇以較佳地黏著至該等n型及p型接觸件；及一晶種層，其之材料經選擇以較佳地黏著至該等厚金屬層。適合於該黏著層之材料之實例包含(但不限於)Ti、W及合金(諸如TiW)。適合於該晶種層之材料之實例包含(但不限於)Cu。可藉由任何適
合技術(其例如包含濺鍍或蒸鍍)而形成該一或多個基底層。
可藉由標準微影技術而圖案化一或多個基底層，使得基底層僅存在於其中形成厚金屬層之位置處。替代地，一光阻層可形成於基底層上且可藉由標準微影技術而圖案化以在其中將形成厚金屬層之位置處形成開口。
厚金屬層26及28同時形成於LED 12之n型及p型接觸件上。厚金屬層26及28可為任何適合金屬，諸如(例如)銅、鎳、金、鈀、鎳銅合金或其他合金。可藉由任何適合技術(包含例如電鍍)而形成厚金屬層26及28。厚金屬層26及28可在一些實施例中介於20微米至500微米之間、在一些實施例中介於30微米至200微米之間及在一些實施例中介於50微米至100微米之間。厚金屬層26及28在後續處理步驟期間(尤其在生長基板之移除期間)支撐半導體結構，且提供使熱傳導遠離半導體結構之一散熱路徑，其可改良裝置之效率。
在形成厚金屬層26及28之後，一電絕緣材料32係形成於晶圓上。電絕緣材料32填充厚金屬層26與28之間之間隙30且亦填充LED 12之間之間隙34。電絕緣材料32可視情況佈置於厚金屬層26及28之頂部上。電絕緣材料32經選擇以使金屬層26與28電隔離且具有與厚金屬層26及28中之(若干)金屬之熱膨脹係數匹配或相對接近之一熱膨脹係數。例如，在一些實施例中，電絕緣材料32可為環氧樹脂或聚矽氧。可藉由任何適合技術(其例如包含包覆模製、注射模
製、旋轉塗佈及濺射)而形成電絕緣材料32。包覆模製係執行如下：提供一適當尺寸及形狀之模具；用一液體材料(諸如聚矽氧或環氧樹脂)填充該模具，該液體材料在被固化時形成一硬化電絕緣材料；使該模具與LED晶圓在一起；接著，加熱該模具以固化(硬化)該電絕緣材料；接著，使該模具與LED晶圓分離以使電絕緣材料32留在LED上(介於LED之間)且填充各LED上之任何間隙。在一些實施例中，將一或多個填充物添加至模製化合物以形成具有最佳化物理性及材料性之複合材料。
圖4繪示一選用之處理步驟，其中例如藉由移除疊覆於厚金屬層26及28上之任何電絕緣材料而平坦化裝置。可藉由任何適合技術(其例如包含微珠噴砂、飛刀切割(fly cutting)、用一刀片切割、研磨、拋光或化學機械拋光)而移除電絕緣材料32。不移除厚金屬層26與28之間之電絕緣材料30，且不移除相鄰LED之間之電絕緣材料34。
圖5係圖4之橫截面圖中所展示之結構之一平面圖。圖5中所展示之軸處取得圖4中所展示之橫截面。形成於圖2中所繪示之n型接觸件上之厚金屬層26呈圓形，但其可具有任何形狀。由形成於圖2中所繪示之p型接觸件上之厚金屬層28包圍厚金屬層26。包圍厚金屬層26之電絕緣材料30使厚金屬層26與28電隔離。電絕緣材料34包圍裝置。
如圖6及圖7中所繪示，可藉由形成絕緣材料及金屬之額外層而改動與n型區及p型區電連接之金屬層之形狀及安置(即，可再分佈厚金屬層26及28)。在圖6中，形成一電絕緣
層36，接著，藉由標準微影技術而圖案化電絕緣層36以形成與厚金屬層26對準之一開口38及與厚金屬層28對準之一開口40。電絕緣層36可為任何適合材料，其包含(但不限於)介電層、聚合物、苯並環丁烯、矽氧化物、矽氮化物、聚矽氧及環氧樹脂。可藉由任何適合技術(其包含(但不限於)電漿增強型CVD、旋轉塗佈、濺射及模製)而形成電絕緣層36。
在圖7中，金屬接合墊42及44係分別形成於厚金屬層26及28上之各自開口38及40中。在一些實施例中，金屬接合墊42及44適合於例如藉由回焊焊接而連接至諸如一PC板之一結構。接合墊42及44可例如為鎳、金、鋁、合金、金屬堆疊或焊料。可藉由任何適合技術(其例如包含電鍍、濺鍍、蒸鍍或網版印刷)而形成接合墊42及44。接合墊42係電連接至圖1之n型區14。接合墊44係電連接至圖1之p型區18。
圖8中開始繪示用於形成具有厚金屬層及接合墊之一裝置之一可替代程序。在圖8中，形成厚金屬層26及28，如上文參考圖3所描述。接著，在厚金屬層26及28上分別形成再分佈層46及48。再分佈層46及48小於厚金屬層26及28。例如，可藉由以下操作而形成再分佈層46及48：首先，在厚金屬層26及28上形成一光阻層；接著，圖案化該光阻層，使得該光阻層中之開口係佈置於待形成再分佈層46及48之位置處。接著，藉由任何適合技術而形成再分佈層46及48。例如，再分佈層46及48可為藉由電鍍而形成之
銅。
圖9係圖8之橫截面圖中所展示之結構之一平面圖之一實例。再分佈層46係形成於由厚金屬層28包圍之厚金屬層26上。間隙24使厚金屬層26與28電隔離。再分佈層48係形成於厚金屬層28上，但具有比厚金屬層28更小之一橫向範圍。
在圖10中，在圖8中所繪示之結構上形成一電絕緣材料50，如上文參考圖3所描述。接著，平坦化電絕緣材料，如上文參考圖4所描述。電絕緣材料50填充厚金屬層26與28之間之間隙51、再分佈層46與48之間之間隙52及相鄰LED之間之間隙54。
在圖11中，接合墊56及58係分別形成於再分佈層46及48上。接合墊56及58可為與上文參考圖7而描述之接合墊相同。圖12A及圖12B展示圖11之橫截面圖中所展示之結構之平面圖之實例。在圖12A所繪示之實施例中，與再分佈層46電連接之接合墊56具有比再分佈層46及厚金屬層26更大很多之一橫向範圍。與再分佈層48電連接之接合墊58具有與再分佈層48類似之一橫向範圍。在圖12B所繪示之實施例中，接合墊56與接合墊58之尺寸及形狀實質上相同。一間隙57使接合墊56與58電隔離。
在一些實施例中，自圖7中所繪示之結構或圖11中所繪示之結構移除生長基板10。可藉由任何適合技術(其例如包含雷射剝離、蝕刻、機械技術(諸如研磨)或技術之一組合)而移除生長基板。在一些實施例中，生長基板為藍寶
石且藉由晶圓級雷射剝離而移除。由於藍寶石基板無需在移除之前變薄且未經切割，所以其可重新用作為一生長基板。可例如藉由光電化學蝕刻而視情況薄化及粗糙化藉由移除生長基板而暴露之半導體結構之表面(通常為n型區14之一表面)。在一些實施例中，生長基板之全部或部分保留為最終裝置結構之部分。
接著，將裝置之晶圓切割成個別LED或LED群組。可藉由鋸切、刻劃、截斷、切割或其他方式而分離個別LED或LED群組以使相鄰LED之間之電絕緣材料34或54分離。
如圖7及圖11中所繪示，相鄰LED之間之電絕緣材料34、54可窄於其高度，其可導致電絕緣材料在切割期間遠離LED12及厚金屬層26或28之側。若電絕緣材料34、54遠離LED12，則支撐之缺乏可導致LED12裂化，其可導致低劣裝置性能或甚至裝置失效。
在一些實施例中，三維錨定特徵係形成於與LED 12之邊緣處之電絕緣材料34、54接觸之厚金屬層之側上以將電絕緣材料34、54錨定在適當位置中。該等三維錨定特徵中斷厚金屬層之滑順平坦側壁。圖13、圖14及圖15中繪示錨定特徵之實例。雖然圖13、圖14及圖15已展示形成於厚金屬層28(其係電連接至p型區18)之側壁上之錨定特徵，但錨定特徵可形成於厚金屬層26或厚金屬層28或以上兩者上。此外，替代地或除使錨定特徵形成於與一裝置之邊緣相對之一側壁上以外，錨定特徵可形成於LED內部中之一厚金屬層之側壁上(例如圖11中所繪示，形成於與電絕緣材料51
接觸之厚金屬層26或28之側壁上)。
在圖13所繪示之結構中，錨定特徵為形成於厚金屬層28之另一平坦側壁中之一凹陷60。凹陷60填充有電絕緣材料34、54以錨定電絕緣材料。
在圖14中所繪示之結構中，錨定特徵為自厚金屬層28之另一平坦側壁凸出之一凸起62。
在圖15所繪示之結構中，錨定特徵為一系列凹陷及/或凸起64。
可藉由如圖16、圖17、圖18、圖19、圖20及圖21中所繪示之一系列金屬成形步驟、電絕緣材料成形步驟、平坦化步驟及圖案化步驟而形成凹陷60或凸起62。圖中僅繪示一厚金屬層28之一部分。亦可如圖所繪示般地形成具有錨定特徵之一厚金屬層26。圖16、圖17、圖18、圖19、圖20及圖21中所描述之程序可與圖3、圖4、圖6及圖7中所繪示之程式或圖8、圖10及圖11中所繪示之程序一起使用。雖然在以下描述中藉由電鍍而形成金屬層部分且藉由模製而形成電絕緣材料部分，但可使用任何適合金屬沈積或絕緣材料沈積技術。
在圖16中，在LED 12上電鍍厚金屬層之一第一部分28A，如上文所描述。在圖17中，在第一金屬部分28A上模製電絕緣材料34或54之一第一部分34A，接著平坦化第一部分34A，如上文所描述。接著，形成及圖案化一光阻層以在待形成厚金屬層28之第二部分28B之位置處形成開口。在圖18中，在第一金屬部分28A上電鍍第二金屬部分
28B。如圖18中所展示，第二金屬部分28B具有比第一金屬部分28A更大之一橫向範圍。在圖19中，在第二金屬部分28B上模製電絕緣材料34或54之一第二部分34B，接著平坦化第二部分34B。接著，形成及圖案化一光阻層以在待形成厚金屬層28之第三部分28C之位置處形成開口。在圖20中，在第二金屬部分28B上電鍍第三金屬部分28C。如圖20中所展示，第三金屬部分28C具有比第二金屬部分28B更小之一橫向範圍。超過第一金屬部分28A及第三金屬部分28C而延伸之第二金屬部分28B之部分形成錨定電絕緣材料34A、34B及34C之凸起62。熟習技術者應明白，可修改及/或重複圖16、圖17、圖18、圖19、圖20及圖21中所繪示之處理步驟以形成圖13、圖14及圖15所繪示之結構之任何者。
在上文所描述之結構中，裝置之側(即，圖7中之電絕緣材料34及圖11中之電絕緣材料54之側)可吸收光。尤其在利用混合室之應用中，重要的是全部表面儘可能地具反射性。在一些實施例中，將一反射材料添加至絕緣材料34、54，使得在切割之後，電絕緣材料34、54之側具反射性。例如，可將高度反射TiO2及/或矽酸鈣粒子與電絕緣材料(其可為例如模製或否則佈置於晶圓上之環氧樹脂或聚矽氧)混合，如上文例如參考圖3所描述。
在一些實施例中，除反射材料以外或取代反射材料，可將導熱材料添加至絕緣材料34、54。例如，可將氮化鋁、SiO2、石墨、BN或任何其他適合材料之粒子添加至絕緣材
料34、54以改良結構之導熱性及/或將絕緣材料之熱膨脹係數(CTE)設計成更密切匹配半導體結構、厚金屬層或以上兩者之CTE。
在一些實施例中，如圖22中所繪示，裝置經切割，使得裝置之邊緣為厚金屬層28之側壁，而非電絕緣材料34、54之側壁。在一些實施例中，在切割之後，例如藉由濕式化學蝕刻而處理厚金屬層28之側壁以降低表面粗糙度。降低表面粗糙度可增大側壁之反射率。在一些實施例中，在切割之後，雖然裝置仍附接至用於切割之處置箔，但一反射金屬塗層66(諸如Al、Ni、Cr、Pd或Ag塗層、反射合金、或一堆疊之反射塗層)例如藉由物理氣相沈積或無電極電鍍而形成於厚金屬層28之側上。
在一些實施例中，側面塗層66為在切割裝置之後安置於裝置之側壁上之一絕緣反射材料，同時裝置仍附接至用於切割之處置箔。例如，可使個別裝置分離，同時該等個別裝置係位於處置箔上，分離道可填充有一高度反射材料。接著，可使該高度反射材料再次分離。裝置之晶圓可形成有足夠寬以適應兩個分離步驟之分離道，或處置箔經兩倍伸展以適應兩個分離步驟。適合反射材料之實例包含聚矽氧或填充有反射粒子(諸如TiO2粒子)之一透明材料(諸如聚矽氧或環氧樹脂)。
在切割之前或切割之後，可於LED上形成一或多個選用結構，諸如濾光器、透鏡、二向色材料或波長轉換材料。可形成一波長轉換材料，使得該波長轉換材料可轉換由發
光裝置發射且入射至該波長轉換材料上之光之全部或僅一部分。由發光裝置發射之未經轉換光可為最終光譜光之部分，但其未必為最終光譜光之部分。共同組合之實例包含與一黃光波長轉換材料組合之一藍色LED、與綠光及紅光波長轉換材料組合之一藍色LED、與藍光及黃光波長轉換材料組合之一UV LED及與藍光、綠光及紅光波長轉換材料組合之一UV LED。可添加發射其他色彩光之波長轉換材料以調節自裝置發射之光之光譜。該波長轉換材料可為習知磷光體粒子、量子點、有機半導體、II-VI族或III-V族半導體、II-VI族或III-V族半導體量子點或奈米晶體、染料、聚合物或諸如GaN之發光材料。可使用任何適合磷光體，其包含(但不限於)基於石榴石之磷光體(諸如Y3Al5O12：Ce(YAG)、Lu3Al5O12：Ce(LuAG)、Y3Al5-xGaxO12：Ce(YAlGaG)、(Ba1-xSrx)SiO3：Eu(BOSE))及基於氮化物之磷光體(諸如(Ca,Sr)AlSiN3：Eu及(Ca,Sr,Ba)2Si5N8：Eu)。
厚金屬層26及28及電絕緣材料(其填充厚金屬層之間及相鄰LED之間之間隙)提供機械支撐給半導體結構，使得一額外基座(諸如矽或陶瓷基座)不被需要。消除該基座可減少裝置之成本且可簡化形成裝置之所需處理。
雖然已詳細描述本發明，但熟習技術者應瞭解，就本發明而言，可在不背離本文中所描述發明概念之精神之情況下對本發明作出修改。因此，本發明之範疇非意欲受限於所繪示及所描述之特定實施例。
10‧‧‧生長基板
12‧‧‧結構/發光二極體(LED)
13‧‧‧區
14‧‧‧n型區
16‧‧‧發光區/作用區
18‧‧‧p型區
20‧‧‧p型接觸件
22‧‧‧n型接觸件
24‧‧‧間隙
26‧‧‧厚金屬層
28‧‧‧厚金屬層
28A‧‧‧第一部分/第一金屬部分
28B‧‧‧第二部分/第二金屬部分
28C‧‧‧第三部分/第三金屬部分
30‧‧‧間隙/電絕緣材料
32‧‧‧電絕緣材料
34‧‧‧間隙/電絕緣材料
34A‧‧‧第一部分
34B‧‧‧第二部分
34C‧‧‧第三部分
36‧‧‧電絕緣層
38‧‧‧開口
40‧‧‧開口
42‧‧‧金屬接合墊
44‧‧‧金屬接合墊
46‧‧‧再分佈層
48‧‧‧再分佈層
50‧‧‧電絕緣材料
51‧‧‧間隙/電絕緣材料
52‧‧‧間隙
54‧‧‧間隙/電絕緣材料
56‧‧‧接合墊
57‧‧‧間隙
58‧‧‧接合墊
60‧‧‧凹陷
62‧‧‧凸起
64‧‧‧凸起
66‧‧‧反射金屬塗層/側面塗層
70‧‧‧基座
71‧‧‧n型接觸件
72‧‧‧p型接觸件
73‧‧‧基板
74‧‧‧半導體裝置層/半導體結構
76a‧‧‧薄金屬層
76b‧‧‧薄金屬層
77a‧‧‧薄金屬層
77b‧‧‧薄金屬層
圖1繪示具厚的延性金屬互連件之一先前技術LED。
圖2繪示適用於本發明之實施例之一半導體LED。
圖3繪示形成於一半導體LED之金屬接觸件上之厚金屬層。
圖4繪示在平坦化電絕緣層之後之圖3之結構。
圖5繪示圖4之橫截面圖中所繪示之結構之一平面圖。
圖6繪示在圖案化形成於厚金屬層上之一電絕緣層之後之圖4之結構。
圖7繪示在形成接合墊之後之圖6之結構。
圖8繪示形成於一半導體LED之接觸件上之厚金屬層及電鍍再分佈層。
圖9係圖8之橫截面圖中所繪示之結構之一平面圖。
圖10繪示在形成及平坦化一電絕緣層之後之圖8之結構。
圖11繪示在形成接合墊之後之圖10之結構。
圖12A及12B係圖11之橫截面圖中所繪示之結構之不同實施方案之平面圖。
圖13繪示具有錨定電絕緣材料之一凹陷之一厚金屬層之一部分。
圖14繪示具有錨定電絕緣材料之一凸起之一厚金屬層之一部分。
圖15繪示具有錨定電絕緣材料之多個特徵之一厚金屬層之一部分。
圖16、圖17、圖18、圖19、圖20及圖21繪示圖14中所繪
示之凸起錨定特徵之形成。
圖22繪示具有反射側壁之一裝置。
10‧‧‧生長基板
12‧‧‧結構/發光二極體(LED)
13‧‧‧區
14‧‧‧n型區
16‧‧‧發光區/作用區
18‧‧‧p型區
20‧‧‧p型接觸件
22‧‧‧n型接觸件
24‧‧‧間隙
Claims (15)
- 一種半導體發光裝置，其包括：一半導體結構，其包括夾於一n型區與一p型區之間之一發光層；第一及第二金屬接觸件(contacts)，其中該第一金屬接觸件與該n型區直接接觸且該第二金屬接觸件與該p型區直接接觸；第一及第二金屬層，其等分別佈置於該等第一及第二金屬接觸件上，其中該等第一及第二金屬層足夠厚以機械地支撐該半導體結構，其中該等第一及第二金屬層之一者之一側壁包括一個三維特徵，且其中該第一或該第二金屬層在該三維特徵上方及下方之一寬度係相同，且該第一或該第二金屬層在該三維特徵之一區域中之一寬度係與在該三維特徵上方及下方之該寬度相異。
- 如請求項1之裝置，其中該等第一及第二金屬層為銅層。
- 如請求項1之裝置，其中該三維特徵包括自另一平坦側壁凸出之一凸起(protrusion)。
- 如請求項1之裝置，其中該三維特徵包括形成於另一平坦側壁中之一凹陷(depression)。
- 如請求項1之裝置，其中該三維特徵包括一系列凸起。
- 如請求項1之裝置，其進一步包括佈置成與該三維特徵直接接觸之一電絕緣材料。
- 如請求項1之裝置，其中該等第一及第二金屬層厚於50 微米。
- 一種用於製造半導體發光裝置的方法，其包括：提供半導體裝置之一晶圓，該晶圓包括：一半導體結構，其包括夾於一n型區與一p型區之間之一發光層；及第一及第二金屬接觸件，其等用於各半導體裝置，其中各第一金屬接觸件與該n型區直接接觸且各第二金屬接觸件與該p型區直接接觸；在該晶圓上之各半導體裝置之該等第一及第二金屬接觸件上分別形成第一及第二金屬層，其中該等第一及第二金屬層足夠厚以在後續處理期間支撐該半導體結構，其中形成該等第一及第二金屬層包括在該等第一及第二金屬層之一者之一側壁上形成一個三維特徵，且其中該第一或該第二金屬層在該三維特徵上方及下方之一寬度係相同，且該第一或該第二金屬層在該三維特徵之一區域中之一寬度係與在該三維特徵上方及下方之該寬度相異；在形成該等第一及第二金屬層之後，形成填充該等第一與第二金屬層之間之空間之一電絕緣層。
- 如請求項8之方法，其中形成該等第一及第二金屬層包括：在該晶圓上電鍍該等第一及第二金屬層。
- 如請求項9之方法，其中形成一個三維特徵包括：電鍍該等第一及第二金屬層之一第一部分；在該等第一及第二金屬層之該第一部分上電鍍該等第 一及第二金屬層之一第二部分，其中該第二部分具有與該第一部分不同之一橫向範圍；及在該等第一及第二金屬層之該第二部分上電鍍該等第一及第二金屬層之一第三部分，其中該第三部分具有與該第二部分不同之一橫向範圍。
- 如請求項10之方法，其進一步包括：在電鍍一第一部分之後，在該等第一及第二金屬層之該第一部分上模製一電絕緣層之一第一部分；在電鍍一第二部分之後，在該等第一及第二金屬層之該第二部分上模製一電絕緣層之一第二部分；及在電鍍一第三部分之後，在該等第一及第二金屬層之該第三部分上模製一電絕緣層之一第三部分。
- 如請求項8之方法，其中該等第一及第二金屬層厚於50微米。
- 如請求項8之方法，其中該電絕緣層為一第一電絕緣層，該方法進一步包括：將一第二電絕緣層佈置於該晶圓上；在該第二電絕緣層中形成與該第一金屬層對準之一第一開口及在該第二電絕緣層中形成與該第二金屬層對準之一第二開口；及形成與該第一開口對準之一第一金屬接合墊及形成與該第二開口對準之一第二金屬接合墊。
- 如請求項8之方法，其中該半導體結構係生長於一生長基板上，該方法進一步包括在形成該等第一及第二金屬 層之後移除該生長基板。
- 如請求項8之方法，其進一步包括在形成該等第一及第二金屬層之後將該晶圓切割成個別半導體裝置或半導體裝置群組。
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