专利摘要:
本發明之一實施例,提供一種發光二極體結構,包括:一第一摻質區;一介電層,位於該第一摻質區之頂部;一接合墊層,位於該介電層之一第一部分之頂部,該接合墊層電性連接至該第一摻質區;以及一發光二極體層,具有一第一發光二極體區與一第二發光二極體區,該第一發光二極體區電性連接該接合墊層。
公开号:TW201301590A
申请号:TW101119914
申请日:2012-06-04
公开日:2013-01-01
发明作者:Shouli Steve Hsia;Chih-Kuang Yu;Ken Wen-Chien Fu;Hung-Yi Kuo;Hung-Chao Kao;Ming-Feng Wu;Fu-Chih Yang
申请人:Taiwan Semiconductor Mfg;
IPC主号:H01L33-00
专利说明:
發光二極體結構
本發明係有關於一種半導體結構,特別是有關於一種發光二極體(LED)結構。
在某些方法中,高電壓發光二極體(LED)的解決方案包括將發光二極體(LED)與齊納二極體(Zener diodes)分離固定於印刷電路板(PCB)上。然而,該整體電路將佔據印刷電路板的空間。因此,將發光二極體(LED)與齊納二極體集積於印刷電路板上亦面臨挑戰。
在其他方法中,使用高電壓多重P-N接合發光二極體(LED)晶粒。將齊納二極體與發光二極體(LED)晶粒固定於印刷電路板上。然而,雖齊納二極體可保護晶粒及/或封裝晶片,但並無法保護晶粒上的P-N接合。在製造發光二極體(LED)或組裝電路與發光二極體(LED)的過程中,由於靜電放電(electro static discharge,ESD),致接合乃至於發光二極體(LED)晶粒可能受損。此外,由於發光二極體(LED)是於高電壓下操作,因高崩潰電壓(break down voltage),使得接合亦可能因此而受損。
本發明之一實施例,提供一種發光二極體(LED)結構,包括:一第一摻質區;一介電層,位於該第一摻質區之頂部;一接合墊層,位於該介電層之一第一部分之頂部,該接合墊層電性連接至該第一摻質區;以及一發光二極體(LED)層,具有一第一發光二極體(LED)區與一第二發光二極體(LED)區,該第一發光二極體(LED)區電性連接該接合墊層。
本發明之一實施例,提供一種發光二極體(LED)結構,包括:一井區;一第一摻質區;一第二摻質區;一介電層,位於該第一摻質區、該第二摻質區與該井區之頂部;一第一接合墊層與一第二接合墊層,該第一接合墊層與該第二接合墊層分離而電性連接至該第一摻質區,該第二接合墊層電性連接至該第二摻質區;一第一發光二極體(LED)層,具有一第一發光二極體(LED)區與一第二發光二極體(LED)區,該第一發光二極體(LED)區電性連接該第一接合墊層;以及元件,電性耦接該第二發光二極體(LED)區與該第二接合墊層。
本發明之一實施例,提供一種發光二極體(LED)結構,包括:一第一井區,具有一第一摻質區與一第二摻質區;一第二井區,具有一第三摻質區與一第四摻質區;一介電層,位於該第一井區與該第二井區之頂部;一第一接合墊層與一第二接合墊層,位於該介電層之頂部,該第一接合墊層與該第二接合墊層彼此電性分離;一第一發光二極體(LED)層,具有一第一發光二極體(LED)區與一第二發光二極體(LED)區;以及一第二發光二極體(LED)層,具有一第三發光二極體(LED)區與一第四發光二極體(LED)區,其中該第一接合墊層電性連接該第一摻質區與該第一發光二極體(LED)區,該第二發光二極體(LED)區電性連接該第二接合墊層、該第二摻質區、該第三摻質區與該第三發光二極體(LED)區,以及該第四發光二極體(LED)區電性連接該第四摻質區。
本發明之一實施例,提供一種發光二極體(LED)結構之製造方法。首先,形成一井於一基板中。形成一第一佈植區與一第二佈植區於該井中。至此,形成一第一結構。形成一第一介電層於該第一結構上,保留一第一開口與一第二開口,以露出該第一佈植區之至少一第一部分與該第二佈植區之至少一第二部分。至此,形成一第二結構。形成一第一接合墊層與一第二接合墊層於該第二結構上。至此,形成一第三結構。該第一接合墊層與該第二接合墊層彼此電性分離。該第一接合墊層電性連接該第一佈植區。該第二接合墊層電性連接該第二佈植區。一第一發光二極體(LED)層電性連接該第一接合墊層。至此,形成一第四結構。該第一發光二極體(LED)層具有一第一發光二極體(LED)區與一第二發光二極體(LED)區。該第一發光二極體(LED)區電性連接該第一接合墊層。形成一第二介電層於該第四結構上。至此,形成一第五結構。形成一連接層於該第五結構上。該連接層電性耦接該第二發光二極體(LED)區與該第二接合墊層。
為讓本發明之上述目的、特徵及優點能更明顯易懂,下文特舉一較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下:
部分實施例具有以下特徵及/或優點其中之一或其組合。在不同實施例中,使用高電壓或超高電壓多重接合(multi-junction)發光二極體(LED)晶粒及/或封裝。舉例來說,電壓介於130V至260V之間。電壓為直流電(DC)或交流電(AC)。將齊納二極體(Zener diodes)嵌入於矽基板中。嵌入的齊納二極體可避免矽基板與鈍化層的崩潰。齊納二極體亦可保護多重接合。將發光二極體(LED)電路與保護電路製作於同一晶粒中,其以晶圓級進行製作並結合於一製程中。 電路實施例
根據部分實施例,第1圖為一發光二極體(LED)電路100的示意圖。第2圖為發光二極體(LED)電路100所代表半導體結構的剖面圖。為求簡明,在剖面圖中的各種元件並未出現在電路圖中。本說明書中,”P”與”N”分別代表P摻質與N摻質。此外,N摻質型式是有關於具有輕摻雜(lightly doped)濃度(N-)、均勻摻雜(regularly doped)濃度(N)或重摻雜(heavily doped)濃度(N+)的N摻質。同樣地,P摻質型式是有關於具有輕摻雜濃度(P-)、均勻摻雜濃度(P)或重摻雜濃度(P+)的P摻質。
以具有兩發光二極體(LED)105-1與105-2的電路100作說明。一具有不同數目發光二極體(LED)的發光二極體(LED)鏈105在於不同實施例的範圍內。本領域具有通常知識者藉由參閱本說明書所揭露的說明實施例應可理解具有兩個以上發光二極體(LED)的發光二極體(LED)鏈的操作。在部分實施例中,發光二極體(LED)鏈包括80個發光二極體(LED)與80個相對應的保護電路(protection circuits)。
發光二極體(LED)105-1包括一P側1055-1與一N側1055-2。發光二極體(LED)105-1對應第2圖中的發光二極體(LED)層205-1。當施予通過發光二極體(LED)105-1的電壓高於發光二極體(LED)105-1的臨界電壓(threshold voltage)時,發光二極體(LED)105-1即被點亮。此時,電流流經發光二極體(LED)105-1。在部分實施例中,發光二極體(LED)105-1的臨界電壓約為3.2V。發光二極體(LED)105-1的P側1055-1對應發光二極體(LED)層205-1的底部2055-1。發光二極體(LED)105-1的N側1055-2對應發光二極體(LED)層205-1的頂部2055-2。在部分實施例中,發光二極體(LED)105-1以對應摻質進行磊晶成長,例如P部分以一P摻質進行磊晶成長,N部分以一N摻質進行磊晶成長。
在部分實施例中,發光二極體(LED)105耦接至一對齊納二極體(Zener diode)110。例如發光二極體(LED)105-1耦接至一對齊納二極體110-1與110-2。齊納二極體110-1的P側1105-1耦接至發光二極體(LED)105-1的P側1055-1。齊納二極體110-2的P側1105-3耦接至發光二極體(LED)105-1的N側1055-2。齊納二極體110-1與110-2的N側1105-2與1105-4彼此耦接。如第2圖所示,齊納二極體110-1藉由P+區210-1(即一重P摻雜區)與N區218-1形成。齊納二極體110-1的P側1105-1對應P+區210-1。齊納二極體110-1的N側1105-2對應N區218-1。齊納二極體110-2藉由P+區210-2與N區218-1形成。齊納二極體110-2的P側1105-3對應P+區210-2。齊納二極體110-2的N側1105-4對應N區218-1。齊納二極體110-1與110-2形成於一P型矽基板230中。矽基板一般稱為矽載體或矽次級基板(submount)。由於嵌入於基板230中,齊納二極體110又稱為嵌入式(embedded)齊納二極體。齊納二極體110作為發光二極體(LED)105的保護電路(protection circuits)。
介層窗形式的連接金屬215-1連接P+區210-1與接合墊(bond pad)220-1。在部分實施例中,接合墊220-1包括金屬。接合墊220-1與發光二極體(LED)層205-1的底部2055-1接觸並與其電性耦接。因此,發光二極體(LED)層205-1的底部2055-1將進一步與P+區210-1電性耦接。上述耦接方式對應至第1圖的電路為發光二極體(LED)105-1的P側1055-1藉由節點115耦接至齊納二極體110-1的P側1105-1。
連接金屬(connecting metal)225-1耦接發光二極體(LED)層205-1的頂部2055-2與連接金屬215-2。接合墊220-2耦接連接金屬215-2與介層窗215-3。由於介層窗215-3耦接至P+區210-2,因此,P+區210-2進一步電性耦接至發光二極體(LED)層205-1的頂部(N區)2055-2。上述耦接方式對應至第1圖的電路為齊納二極體110-2的P側1105-3藉由節點120耦接至發光二極體(LED)105-1的N側1055-2。
類似發光二極體(LED)105-1,發光二極體(LED)105-2包括一P側1055-3與一N側1055-4。發光二極體(LED)105-2對應第2圖中的發光二極體(LED)層205-2。當施予通過發光二極體(LED)105-2的電壓高於發光二極體(LED)105-2的臨界電壓(threshold voltage)時,發光二極體(LED)105-2即被點亮。此時,電流流經發光二極體(LED)105-2。在部分實施例中,發光二極體(LED)105-2的臨界電壓約為3.2V。發光二極體(LED)105-2的P側1055-3對應發光二極體(LED)層205-2的底部2055-3。發光二極體(LED)105-2的N側1055-4對應發光二極體(LED)層205-2的頂部2055-4。
類似發光二極體(LED)105-1耦接至一對齊納二極體(Zener diode)110-1與110-2,發光二極體(LED)105-2耦接至一對齊納二極體110-3與110-4。齊納二極體110-3的P側1105-5耦接至發光二極體(LED)105-2的P側1055-3。齊納二極體110-4的P側1105-7藉由節點(node)130耦接至發光二極體(LED)105-2的N側1055-4。齊納二極體110-3與110-4的N側1105-6與1105-8彼此耦接。齊納二極體110-3藉由P+區210-3與N區218-2形成。齊納二極體110-3的P側1105-5對應P+區210-3。齊納二極體110-3的N側1105-6對應N區218-2。齊納二極體110-4藉由P+區210-4與N區218-2形成。齊納二極體110-4的P側1105-7對應P+區210-4。齊納二極體110-4的N側1105-8對應N區218-2。類似齊納二極體(Zener diode)110-1與110-2,齊納二極體(Zeher diode)110-3與110-4形成於P型矽基板230中。
介層窗(via)215-4連接P+區210-3與接合墊220-2。接合墊220-2與發光二極體(LED)層205-2的底部2055-3接觸並與其電性耦接。因此,發光二極體(LED)層205-2的底部2055-3將進一步與P+區210-3電性耦接。上述耦接方式對應至第1圖的電路為發光二極體(LED)105-2的P側1055-3藉由節點(node)122耦接至齊納二極體110-3的P側1105-5。
連接金屬(connecting metal)225-2耦接發光二極體(LED)層205-2的頂部2055-4與連接金屬215-5。接合墊220-3耦接連接金屬215-5與介層窗215-6。由於介層窗215-6耦接至P+區210-4,因此,P+區210-4進一步電性耦接至發光二極體(LED)層205-2的頂部(N區)2055-4。上述耦接方式對應至第1圖的電路為齊納二極體110-4的P側1105-7藉由節點(node)130耦接至發光二極體(LED)105-2的N側1055-4。
節點120在電性上與節點122相同,兩者均耦接發光二極體(LED)105-1的N側1055-2、發光二極體(LED)105-2的P側1055-3、齊納二極體110-2的P側1105-3以及齊納二極體110-3的P側1105-5。上述耦接方式代表發光二極體(LED)層205-1的N側2055-2、連接金屬215-2、接合墊220-2、連接金屬215-3、P+區210-2、發光二極體(LED)層205-2的P側2055-3、介層窗215-4以及P+區210-3彼此均電性耦接。
鈍化層(passivation layer)240為一非導電層,用來電性分離導電層。例如鈍化層240電性分離N區218-1、P+區210-1、P+區210-2、N區218-2、P+區210-3及P+區210-4與接合墊220-1、220-2及220-3。鈍化層240亦電性分離發光二極體(LED)層205-1與連接金屬215-2。在部分實施例中,鈍化層包括氧化矽。此外,由於齊納二極體110可避免矽載體及鈍化層240崩潰,因此,不同實施例優於其他方法。
在部分實施例中,當發光二極體鏈(LED chain)中的一發光二極體(LED)105失效時,鏈中其餘的發光二極體(LED)持續運作,即持續產生光。因此,不同實施例優於當發光二極體鏈(LED chain)中的一發光二極體(LED)失效時,鏈中其餘的發光二極體(LED)亦無法被點亮的其他方法。 電路100之操作實施例
第3圖相同為發光二極體(LED)電路100的電路圖,但不分別詳述發光二極體(LED)105-1與105-2及齊納二極體110-1、110-2、110-3與110-4。說明如下,電壓V1足夠點亮發光二極體(LED)鏈105中的所有發光二極體(LED)105。例如若一發光二極體(LED)105以3V運作,則使用300V的電壓V1以點亮由100個發光二極體(LED)105所組成的鏈。
為說明一操作狀態,以發光二極體(LED)105-1與105-2均正常運作為條件作描述。在部分實施例中,發光二極體(LED)105的臨界電壓(threshold voltage)約為3V,而齊納二極體110的臨界電壓約為7V。當發光二極體(LED)105-1被點亮時,施予通過發光二極體(LED)105-1的電壓約為3V,然此電壓並不足以開啟齊納二極體110-2。因此,齊納二極體110-2關閉呈一開路(open circuit)。而電流13的路徑亦因此呈開路。電流11與電流12相同。同樣地,通過發光二極體(LED)105-2的壓降亦不足以開啟齊納二極體110-4。因此,齊納二極體110-4亦關閉呈一開路。而電流15的路徑亦因此呈開路。電流12與電流14相同。電流11分別以電流12與14有效流經發光二極體(LED)105-1與105-2。因此,發光二極體(LED)105-1與105-2兩者均被點亮。
為說明不同操作狀態,以發光二極體(LED)105-1失效而發光二極體(LED)105-2正常運作為條件作描述。若發光二極體(LED)105-1失效,發光二極體(LED)105-1呈一短路(short circuit),則電流11與電流12及電流14相同流經發光二極體(LED)105-2,使發光二極體(LED)105-2持續運作。發光二極體(LED)鏈中的其餘發光二極體(LED)105將有效地持續被點亮。
若發光二極體(LED)105-1失效,發光二極體(LED)105-1呈一開路(open circuit),則電流11與電流13相同。由於足以點亮發光二極體(LED)鏈105的電壓V1足以正向偏壓齊納二極體110-1,因此,齊納二極體110-1與110-2均為正向偏壓。電壓V1’亦大於齊納二極體110-2的崩潰電壓或齊納電壓。因此,齊納二極體110-2允許電流13流經齊納二極體110-2。換句話說,電流13流經齊納二極體110-1與110-2。電流13續如電流14點亮發光二極體(LED)105-2及發光二極體(LED)鏈105中的其餘發光二極體(LED)(未圖示)。 電路實施例
根據部分實施例,第4圖為一發光二極體(LED)電路400的示意圖。第5圖為發光二極體(LED)電路400所代表半導體結構的剖面圖。
相較於電路100,電路400未包括齊納二極體110-1與110-3。換句話說,每一發光二極體(LED)105耦接一齊納二極體110。說明如下,發光二極體(LED)105-1耦接齊納二極體110-2,而發光二極體(LED)105-2耦接齊納二極體110-4。因此,在部分實施例中,N+區410-1與410-3分別取代第1圖中的P+區210-1與210-3。齊納二極體110-2藉由P+區210-2、N區218-1與N+區410-1形成。同樣地,齊納二極體110-4藉由P+區210-4、N區218-2與N+區410-3形成。
齊納二極體110-2的N側藉由節點115耦接至發光二極體(LED)105-1的P側。因此,N區218-1、N+區410-1、連接金屬215-1、接合墊220-1與發光二極體(LED)層205-1的底部(P區)2055-1彼此電性耦接。同樣地,齊納二極體110-4的N側耦接至節點122、發光二極體(LED)105-2的P側、節點120與發光二極體(LED)105-1的N側。因此,N區218-1、N+區410-3、連接金屬215-4、接合墊220-2、發光二極體(LED)層205-2的底部(P區)2055-3、連接金屬215-3、P+區210-2、連接金屬215-2、連接金屬225-1與發光二極體(LED)層205-1的頂部(N區)2055-2彼此電性耦接。
功能上,電路400以與電路100相同的方式(電路100中的齊納二極體110-1與110-3為正向偏壓模式(forward-bias mode),在此狀態中,齊納二極體110-1與110-3為短路)操作。
在不同實施例中,發光二極體(LED)鏈105形成一陣列結構。一列中最後一個發光二極體(LED)耦接至下一列的第一個發光二極體(LED)。說明如下,一發光二極體(LED)鏈包括9個發光二極體(LED)105-1至105-9。該陣列為3列3行。第一列包括發光二極體(LED)105-1、105-2與105-3。第二列包括發光二極體(LED)105-4、105-5與105-6。第三列包括發光二極體(LED)105-7、105-8與105-9。第一列的發光二極體(LED)105-3耦接至第二列的發光二極體(LED)105-4。第二列的發光二極體(LED)105-6耦接至第三列的發光二極體(LED)105-7。齊納二極體(Zener diode)鏈亦對應設置以反映第1圖或第4圖任一實施例。於鏈、列及/或行中不同數目的發光二極體(LED)均在於不同實施例的範圍內。齊納二極體110亦保護陣列結構中的P-N接合(P-N junctions)。 製造步驟實施例
根據部分實施例,第6A~6K圖為用來說明電路100製造步驟的結構600A~600K的剖面圖。
第6A圖中,首先,沈積一具有一開口855A的光阻層850A於基板230頂部。之後,藉由開口855A對基板230進行佈植,以形成N-井218-1,如結構600A。於N-井佈植步驟後,移除光阻層850A。
第6B圖中,沈積一光阻層(photo resist layer)850B於已移除光阻層850A的結構600A頂部。光阻層850B包括開口855B-1與855B-2。之後,藉由開口855B-1與855B-2對N-井218-1進行佈植(implantation),以分別形成P+區210-1與210-2,至此,形成結構600B。在以N+區410-1取代P+區210-1的實例中,在部分實施例中,先形成P+區210-2,之後,佈植N+材料,以形成N+區410-1。在不同實施例中,於形成P+區210-2後,沈積一光阻層,以覆蓋P+區210-2,同時,佈植N+材料。於形成結構600B後,移除光阻層850B。
第6C圖中,沈積介電層(dielectric layer)240於已移除光阻層850B的結構600B頂部。在部分實施例中,介電層240約為5,000埃。蝕刻穿過介電層240,以分別形成開口855C-1與855C-2,露出P+區210-1與210-2。形成結構600C。
第6D圖中,分別形成層860D-1與860D-2於P+區210-1與210-2頂部。之後,沈積一晶種層865D,以形成結構600D。在部分實施例中,層860D-1與860D-2包括鈦矽(Ti-Si),用來形成接觸。例如層860D-1作為電性耦接P+區210-1與接合墊220-1的方法。同樣地,層860D-2作為電性耦接P+區210-2與接合墊220-2的方法。層860D-1與860D-2實際上分別對應第2圖中的連接金屬215-1與215-3。晶種層865D包括鈦銅(Ti-Cu),作為第6E圖所示層862E的晶種層。
第6E圖中,形成層862E於結構600D頂部。之後,形成光阻層850E,再形成層864E-1與864E-2於層862E頂部,即形成結構600E。在部分實施例中,以銅(Cu)電鍍形成層862E於晶種層(seed layer)865D頂部。實際上,晶種層865D將併入層862E。之後,分離層862E,以形成接合墊220-1與220-2。光阻層850E定義出層864E-1與864E-2的邊界。層864E-1接合發光二極體(LED)層205-1的底部2055-1與接合墊220-1。同樣地,層864E-2接合發光二極體(LED)層205-2的底部2055-3與接合墊220-2。層864E-1與864E-2未顯示於第2圖。在部分實施例中,以鎳金(Ni-Au)、銀(Ag)或金(Au)電鍍形成層864E-1與864E-2。其他接合與電性連接材料及接合技術均在於不同實施例的範圍內。部分典型的接合技術包括共晶接合(eutectic bonding)、黏著接合(adhesive bonding)、融熔/直接接合(fusion/direct bonding)等。於形成層864E-1與864E-2後,移除光阻層850E。
第6F圖中,分離層862E,以形成接合墊220-1與220-2。首先,形成一具有一開口的光阻層850F於已移除光阻層850E的結構600E頂部。實施一濕蝕刻製程(wet etch process),以分離層862E形成兩對應接合墊220-1與220-2的分離部。於形成接合墊220-1與220-2後,移除光阻層850F。
第6G圖中,分別設置發光二極體(LED)層205-1與205-2於層864E-1與864E-2上。形成連接金屬(connecting metal)225-1於發光二極體(LED)層205-1頂部。至此,形成結構600G。在不同實施例中,以高度精密的對準方式分別將發光二極體(LED)層205-1與205-2接合至層864E-1與864E-2。例如,在部分實施例中,接合機台所提供的接合位移(bonding shift)在5微米以內,以避免下游微影製程的衝擊,避免因洩漏(leakage)而造成元件效能及可靠度下降。
第6H圖中,形成一介電層(dielectric layer)810H於結構600G頂部。至此,形成結構600H。在部分實施例中,介電層(dielectric layer)810H與介電層240為相同材料。因此,介電層810H與介電層240可視為同一介電層。不同材料的介電層810H與介電層240亦在於不同實施例的範圍內。
第6I圖中,移除介電層810H不需要的部分。說明如下,保留介電層(dielectric layer)810H中810HK的部分,而移除810HR-1與810HR-2的部分。在部分實施例中,沈積一光阻層(photo resist layer)850I,以覆蓋810HK的部分。之後,移除810HR-1與810HR-2的部分。至此,形成結構600I。
第6J圖中,形成連接金屬215-2。在部分實施例中,形成光阻層850J-1與850J-2,以於沈積連接金屬215-2於結構600I頂部前,定義出連接金屬215-2的邊界。例如光阻層850J-1設定邊界,以使連接金屬215-2覆蓋一部分連接金屬225-1。同樣地,光阻層850J-2設定邊界,以使連接金屬215-2覆蓋一部分層864E-2並與發光二極體(LED)層205-2分離。
於形成連接金屬(connecting metal)215-2後,移除光阻層850J-1與850J-2。至此,形成結構600K,如第6K圖所示。
在不同實施例中,形成具有對應齊納二極體的發光二極體(LED)鏈105於同一晶粒(die)中,其優於將發光二極體(LED)與保護二極體分開設置之後集積於一印刷電路板的其他方法。
本發明已揭露數個實施例,然,在不脫離本發明之精神與揭露範圍內,當可作更動與潤飾。以第6A~6K圖中的步驟為例作說明。在不同實施例中,以並聯(parallel)方式形成發光二極體(LED)鏈105。因此,以並聯方式及/或類似第6A~6K圖所示形成發光二極體(LED)105-1的方法形成發光二極體(LED)105於此鏈中。同樣地,以並聯方式及/或類似第6A~6K圖所示形成齊納二極體(Zener diodes)110-2與110-3及對應連接的方法形成對應齊納二極體110及相關連接。各圖式顯示一特定摻質濃度,然,不同摻質濃度亦在於不同實施例的範圍內。例如每一P+區210-1、210-2、210-3與210-4可以一P或P-摻質濃度取代之。同樣地,每一N區218-1與218-2可以一N-或N+摻質濃度取代之。每一N+區410-1與410-3可以一N或N-摻質濃度取代之。
本發明所揭露的製造方法為典型步驟,然,並不須以所揭露順序加以實施,根據本發明之精神與揭露實施例的範圍,當可適當地增加、替代、更動順序及/或減少上述步驟。舉例來說,以下為有關第6D與6E圖中形成層864E-1與864E-2的差異方法。在部分實施例中,形成光阻層850E於結構600D頂部,即形成於晶種層865D頂部。形成層862E,並移除光阻層850E與晶種層865D。之後,形成層864E-1與864E-2。或可選擇於形成光阻層850E與層862E後,形成層864E-1與864E-2。之後,移除光阻層850E與晶種層865D。
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,任何熟習此項技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
11、12、13‧‧‧電流
100、400‧‧‧發光二極體(LED)電路
105‧‧‧發光二極體(LED)(鏈)
105-1、105-2、105-3、105-4、105-5、105-6、105-7、105-8、105-9‧‧‧發光二極體(LED)
110、110-1、110-2、110-3、110-4‧‧‧齊納二極體
115、120、122、130‧‧‧節點
205-1、205-2‧‧‧發光二極體(LED)層
210-1、210-2、210-3、210-4‧‧‧P+區
215-1、215-2、215-5、225-1、225-2‧‧‧連接金屬
215-3、215-4、215-6‧‧‧介層窗
218-1、218-2‧‧‧N區(N井)
220-1、220-2、220-3‧‧‧接合墊
230‧‧‧(矽)基板
240、810H、810HK、810HR-1、810HR-2‧‧‧鈍化層(介電層)
410-1、410-3‧‧‧N+區
600A、600B、600C、600D、600E、600F、600G、600H、600I、600J、600K‧‧‧結構
850A、850B、850E、850F、850I、850J-1、850J-2‧‧‧光阻層
855A、855B-1、855B-2、855C-1、855C-2‧‧‧開口
860D-1、860D-2‧‧‧(鈦矽)層
862E‧‧‧(銅)層
864E-1、864E-2‧‧‧(鎳金、銀或金)層
865D‧‧‧晶種層
1055-1、1055-3‧‧‧發光二極體(LED)之P側
1055-2、1055-4‧‧‧發光二極體(LED)之N側
1105-1、1105-3、1105-5、1105-7‧‧‧齊納二極體之P側
1105-2、1105-4、1105-6、1105-8‧‧‧齊納二極體之N側
2055-1、2055-3‧‧‧發光二極體(LED)層之底部
2055-2、2055-4‧‧‧發光二極體(LED)層之頂部
V1、V1’‧‧‧電壓
第1圖係根據一第一實施例,一發光二極體(LED)電路之示意圖。
第2圖係根據一第一實施例,第1圖發光二極體(LED)電路所代表半導體結構之剖面示意圖。
第3圖係根據部分實施例,第1圖發光二極體(LED)電路之示意圖。
第4圖係根據另一實施例,一發光二極體(LED)電路之示意圖。
第5圖係根據另一實施例,第4圖發光二極體(LED)電路所代表半導體結構之剖面示意圖。
第6A~6K圖係根據部分實施例,第1圖發光二極體(LED)電路製造步驟之剖面示意圖。
205-1、205-2‧‧‧發光二極體(LED)層
210-1、210-2、210-3、210-4‧‧‧P+區
215-1、215-2、215-5、225-1、225-2‧‧‧連接金屬
215-3、215-4、215-6‧‧‧介層窗
218-1、218-2‧‧‧N區(N井)
220-1、220-2、220-3‧‧‧接合墊
230‧‧‧(矽)基板
240‧‧‧鈍化層(介電層)
2055-1、2055-3‧‧‧發光二極體(LED)層之底部
2055-2、2055-4‧‧‧發光二極體(LED)層之頂部
权利要求:
Claims (10)
[1] 一種發光二極體(LED)結構,包括:一第一摻質區;一介電層,位於該第一摻質區之頂部;一接合墊層,位於該介電層之一第一部分之頂部,該接合墊層電性連接至該第一摻質區;以及一發光二極體(LED)層,具有一第一發光二極體(LED)區與一第二發光二極體(LED)區,該第一發光二極體(LED)區電性連接該接合墊層。
[2] 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體(LED)結構,更包括一導電層,電性耦接該接合墊層與該第一發光二極體(LED)區。
[3] 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體(LED)結構,更包括一第二摻質區,電性連接至該第二發光二極體(LED)區。
[4] 如申請專利範圍第3項所述之發光二極體(LED)結構,更包括:一第二接合墊層,位於該介電層之一第二部分之頂部;第一元件,電性耦接該第二摻質區與該第二接合墊層;以及第二元件,電性耦接該第二接合墊層至該第二發光二極體(LED)區。
[5] 如申請專利範圍第4項所述之發光二極體(LED)結構,其中該第二元件包括一第一導電層與一第二導電層,該第一導電層耦接該第二發光二極體(LED)區與該第二導電層,該第二導電層耦接該第一導電層與該第二接合墊層。
[6] 如申請專利範圍第3項所述之發光二極體(LED)結構,其中該第一發光二極體(LED)區為一第一摻質型式,該第二發光二極體(LED)區為一第二摻質型式,以及該第一摻質區與該第二摻質區為該第一摻質型式,並位於該第二摻質型式之一井中。
[7] 一種發光二極體(LED)結構,包括:一井區;一第一摻質區;一第二摻質區;一介電層,位於該第一摻質區、該第二摻質區與該井區之頂部;一第一接合墊層與一第二接合墊層,該第一接合墊層與該第二接合墊層分離而電性連接至該第一摻質區,該第二接合墊層電性連接至該第二摻質區;一第一發光二極體(LED)層,具有一第一發光二極體(LED)區與一第二發光二極體(LED)區,該第一發光二極體(LED)區電性連接該第一接合墊層;以及元件,電性耦接該第二發光二極體(LED)區與該第二接合墊層。
[8] 如申請專利範圍第7項所述之發光二極體(LED)結構,其中電性耦接該第二發光二極體(LED)區與該第二接合墊層之該元件包括一第一連接層與一第二連接層,該第一連接層耦接該第二發光二極體(LED)區與該第二連接層,該第二連接層耦接該第一連接層與該第二接合墊層。
[9] 一種發光二極體(LED)結構,包括:一第一井區,具有一第一摻質區與一第二摻質區;一第二井區,具有一第三摻質區與一第四摻質區;一介電層,位於該第一井區與該第二井區之頂部;一第一接合墊層與一第二接合墊層,位於該介電層之頂部,該第一接合墊層與該第二接合墊層彼此電性分離;一第一發光二極體(LED)層,具有一第一發光二極體(LED)區與一第二發光二極體(LED)區;以及一第二發光二極體(LED)層,具有一第三發光二極體(LED)區與一第四發光二極體(LED)區,其中該第一接合墊層電性連接該第一摻質區與該第一發光二極體(LED)區,該第二發光二極體(LED)區電性連接該第二接合墊層、該第二摻質區、該第三摻質區與該第三發光二極體(LED)區,以及該第四發光二極體(LED)區電性連接該第四摻質區。
[10] 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體(LED)結構,更包括一第三接合墊層,位於該介電層之頂部,與該第二接合墊層電性分離,該第四發光二極體(LED)區藉由該第三接合墊層電性連接該第四摻質區。
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TWI470844B|2015-01-21|
引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
JP4361826B2|2004-04-20|2009-11-11|新光電気工業株式会社|半導体装置|
US7586125B2|2006-02-20|2009-09-08|Industrial Technology Research Institute|Light emitting diode package structure and fabricating method thereof|
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TWM337680U|2007-11-22|2008-08-01|Everlight Electronics Co Ltd|Circuit apparatus for LEDs|
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TW201039468A|2009-04-24|2010-11-01|Formosa Epitaxy Inc|Light emitting element|
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US8748910B2|2009-12-18|2014-06-10|Marvell World Trade Ltd.|Systems and methods for integrating LED displays and LED display controllers|US9490239B2|2011-08-31|2016-11-08|Micron Technology, Inc.|Solid state transducers with state detection, and associated systems and methods|
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