用于安装发光器件的安装衬底及其制造方法技术

一种用于安装发光器件的安装衬底及其制造方法，其中，由于用于安装集成有齐纳二极管的发光器件的安装衬底可以通过硅体微机械加工处理而不使用扩散掩模制造，一些涉及扩散掩模的过程可以被省略，从而降低了加工成本，而且其中，由于发光器件可以直接被倒装焊接到用于集成有齐纳二极管的发光器件的安装衬底上，所以封装发光器件和稳压装置的过程可以被简化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于安装集成有作为稳压器装置使用的齐纳二极管(Zener dioder)的发光器件的安装衬底及其制造方法。尤其是涉及用于安装使用硅体显微机械加工处理集成PN齐纳二极管或具有双向阈电压特性的齐纳二极管的发光器件的安装衬底及其制造方法。
技术介绍
通常，发光器件例如发光二极管或使用直接跃迁型半导体的III-V族化合物半导体材料的激光二极管，由于薄膜生长技术以及半导体材料领域的发展可以产生包括绿、蓝、紫外等多种颜色的光。而且，还可以通过使用荧光材料或结合各种颜色产生高效率的白光。上述的技术发展成熟使得发光器件能够具有广泛的应用，例如光通信系统的传输模块、能代替构成液晶显示器(LCD)背光的冷阴极荧光灯(CCFL)的发光二极管(LED)背光、能代替荧光灯或白炽灯的白光LED系统、交通信号灯，还应用于显示设备。图1为一般LED装置的截面图。为了制造该LED装置，使用化学汽相沉积法将缓冲层102、n-接触层103、n-镀层(未图示)、活性层104、p-镀层(未图示)和p-接触层105顺序地沉淀在由蓝宝石、n-GaAs、GaN等制成的基底101的顶部。然后，通过光刻过程和干式/湿式蚀刻过程进行台面蚀刻使n-接触层103暴露。然后，在p-接触层105的顶部形成由具有良好光透光率的透明电极形成的电流扩散层106。为与外部电路电气连接，在电流扩散层106和n-接触层103上分别形成p-电极107-p和n-电极107-n，因此形成LED装置。换句话说，在向发光器件的p-电极107-p和n-电极107-n之间施加来自外部电路的电压时，空穴和电子就被注入p-电极107-p和n-电极107-n。当空穴和电子在活性层104中再结合时，额外能量转换成光，再通过电流扩散层和基底向外部射出。同时，如果在该类型发光器件中产生静电或浪涌电压，过量电荷流入半导体层并且最后导致发光器件的故障。上述问题在介电基底上制造该器件的情况下变得更严重。当在该器件中产生浪涌电压，施加的电压可能上升到数千伏。因此，当发光器件的耐压(容许电压)较低时，则应该安装额外的保护装置。作为保护装置，例如，多个普通二极管串联连接，从而该二极管可以在电压比发光器件的驱动电压更高时被接通。因此，如图2a和2b所示，作为稳压装置使用的PN或PNP(NPN)齐纳二极管200、300以其相对电极相互连接的方式与发光器件100连接。因此，提供给发光器件的电压被限制到齐纳二极管的Vz(齐纳电压)。如果齐纳二极管的反向电压等于或大于Vz，反向电流(从n-电极向p-电极流动的电流)增加并且在齐纳二极管两端之间的端电压保持几乎恒定，也就是Vz。这样，齐纳二极管不仅被用作保护装置，还被广泛地用作保持负载电压恒定以对抗输入电压或负载的变化的稳压装置。作为保护装置的上述齐纳二极管与如发光器件的被保护的装置分别地制造，然后并联电气连接。或者，发光器件和齐纳二极管也可以通过倒装焊接连接在硅安装衬底上。图3a至3g为说明现有PN齐纳二极管制造过程的截面图。图3a和3b为形成掩模的过程。首先，齐纳二极管是利用量子力学中的隧道效应的装置，因此必须使用具有低阻抗的基底201。由于该器件的齐纳电压(Vz)由基底的电阻率和扩散杂质的浓度决定，所以必须使用含有适当浓度杂质的基底(如图3a所示)。而且，为了有选择地使杂质扩散进基底，在基底的上下表面沉积扩散掩模202(一般使用氧化硅膜)。然后，有选择地蚀刻沉积在基底上表面的扩散掩模并形成图案(如图3b所示)。图3c为扩散步骤。形成扩散掩模图案后，实施扩散过程。与基底中的杂质不同类型的杂质通过扩散掩模被蚀刻的部分(图3c中“B”部分)被注入基底。该杂质注入过程可以通过使用加热炉的扩散过程和离子注入过程进行。这里，杂质不通过保留扩散掩模的部分“A”注入基底，因为该杂质被扩散掩模遮盖了。然后，除去扩散掩模(如图3d所示)，并在基底201的上表面沉积保护膜203。从而，暴露基底201的扩散区域D(如图3e所示)。最后，如图3f和3g所示，在基底201的暴露扩散区域D的上表面上形成电极204-f，并且在基底201的下表面上形成电极204-b。从而，制成齐纳二极管200。如上所述，根据现有技术的齐纳二极管要求多个工序过程，如扩散掩模沉积过程、扩散掩模光处理过程和扩散掩模蚀刻过程。因此，由于增加了制造工序，而导致不能降低制造成本的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题。本专利技术的一个目的是提供一种，其中用于安装集成了齐纳二极管的发光器件的安装衬底可以通过硅体显微机械加工处理制造而不使用扩散掩模，因此减少了涉及扩散掩模的过程并因此降低了制造成本。本专利技术的另一个目的是提供一种，其中封装发光器件和稳压装置的过程可以通过直接倒装焊接发光器件到集成齐纳二极管装置的发光器件的安装衬底而被简化。根据为达到本专利技术的目的的第一个方面，提供一种用于安装发光器件的安装衬底，包括基底，掺杂了第一极性杂质；第一扩散层，通过使具有与第一极性杂质不同极性的第二极性杂质注入并扩散到基底形成，然后通过其上没有形成扩散区域的基底区域分成两部分；绝缘层，形成于基底的上表面上，并具有暴露第一扩散层的一个划分区域的一部分的第一开口和暴露其上没有形成扩散区域的基底区域的一部分的第二开口；第一电极线路，形成在绝缘层的上表面上并通过第一开口连接到第一扩散层；和第二电极线路，通过第二开口连接到基底区域。根据为达到本专利技术的目的的第二个方面，提供一种用于安装发光器件的安装衬底，包括基底，掺杂了第一极性杂质；第一扩散层，通过使具有与第一极性杂质不同极性的第二极性杂质注入并扩散到基底形成，然后通过其上没有形成扩散区域的第一区域分成两部分，各个被分开的扩散层通过其上没有形成扩散区域的第二区域分成两部分；绝缘层，形成于基底的上表面上，并具有暴露形成于第一和第二区域之间的第一扩散层的第一和第二开口；第一电极线路，形成在绝缘层上并通过第一开口连接到第一扩散层；和第二电极线路，通过第二开口连接到基底区域。根据为达到本专利技术的目的的第三个方面，提供一种制造用于安装发光器件的安装衬底的方法，包括以下步骤制备掺杂了第一极性杂质的基底；注入并扩散具有与第一极性杂质不同极性的第二极性杂质到基底的上表面和下表面中，以形成第一和第二扩散层；在基底上表面形成掩模层，使得暴露第一扩散层的一部分；蚀刻暴露的第一扩散层和基底而形成槽，然后去除掩模层；在槽和通过去除掩模层而暴露的第一扩散层上形成绝缘层；蚀刻形成在第一扩散层和槽上的绝缘层以形成暴露第一扩散层的第一接触区域和暴露基底的第二接触区域；以及形成通过第一接触区域连接到第一扩散层的第一电极线路和通过第二接触区域连接到基底的第二电极线路。根据为达到本专利技术的目的的第四个方面，提供一种制造用于安装发光器件的安装衬底的方法，包括以下步骤制备掺杂了第一极性杂质的基底；注入并扩散具有与第一极性杂质不同极性的第二极性杂质到基底的上表面和下表面，以形成第一和第二扩散层；分别在基底的上表面和下表面上形成掩模层，去除形成在基底上表面上的部分掩模层而形成结合发光二极管的第一区域和在基底的相对横向上各与第一区域分隔以分离扩散层的第二区域，然后去除形成在基底上表面上的掩模层；蚀刻第一扩散层和第一和第二区域中的基底本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于安装发光器件的安装衬底，包括：基底，掺杂了第一极性杂质；第一扩散层，通过使具有与第一极性杂质不同极性的第二极性杂质注入并扩散到基底的上表面形成，然后通过其上未形成扩散区域的基底区域分成两部分；绝缘层，形成于基 底的上表面，并具有第一开口，第一扩散层的一个划分区域的一部分通过该第一开口暴露，和第二开口，其上未形成扩散区域的基底区域的一部分通过第二开口暴露；第一电极线路，形成在绝缘层的上表面并通过第一开口连接到第一扩散层３１０；及第二 电极线路，通过第二开口连接到基底区域。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：金根扈，朴七根，
申请(专利权)人：LG电子有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]