本发明专利技术提供了用于发光二极管（LED）芯片的方法和装置。在方法的一个实施方式中，提供一种预先形成的加盖晶片，该加盖晶片包括转换材料。制造包括多个LED的引线接合自由LED晶片。利用粘合剂将加盖晶片接合到LED晶片。随后当完成所有最终制造步骤时将LED芯片单个化。在制造过程中，加盖晶片为LED芯片提供坚固的机械支撑，这在制造过程中提高了芯片的强度。此外，加盖晶片可以包括集成的转换材料，这简化了制造过程。在用于LED芯片晶片的一个可能的实施方式中，提供了一种基座晶片，并且还提供了倒装芯片安装在基座晶片上的多个LED。此外，利用粘合剂将加盖晶片接合到LED，并且加盖晶片包括转换材料。从LED发射的光的至少一些穿过加盖晶片，所述光中的至少一些在加盖晶片处通过转换材料转换。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及半导体器件，并且更具体地说涉及引线接合自由(wire-bondfree)的白光发射器件以及用于制造该白光发射器件的方法。相关技术的描述发光二级管(LED)是将电能转化为光的固态器件，并且通常地包括ー个或多个夹置在相对掺杂层之间的一个或多个半导体材料的活性层。当横跨掺杂层施加偏压时，空穴和电子被注入到活性层中，空穴和电子在活性层重新接合以产生光。光从活性层并且从LED 的所有表面发射出来。传统LED不能从它们的活性层产生白光。来自蓝色发射LED的光通过用黄色荧光齐U、聚合物或染色剂围绕LED而转换为白光，典型的荧光剂是铈掺杂钇铝石榴石(Ce: YAG)。。围绕的突光剂材料将LED的蓝色光中的ー些的波长向下转换，将其顔色改变为黄色。蓝色光中的ー些穿过荧光剂而不被改变，同时光的大量部分被向下转换为黄色。LED发射蓝色与黄色光，蓝色与黄色光接合以提供白色光。在另ー个方法中，来自紫色或紫外发射LED的光通过用多色荧光剂或染色剂围绕LED而转化为白光。用于制造高效的半导体器件的ー种方法称作倒装芯片，或者引线接合自由安装。LED的倒装芯片涉及将LED安装到基座(submount)基板侧上。然后光被提取出并且通过透明基板发射，或者基板可以一起移除。倒装芯片安装是用于安装基于SiC的LED特别理想的技术。由于SiC比GaN具有更高的折射率，因此在活性区域中产生的光不在GaN/SiC界面处发生内部反射(即向回反射到基于GaN的层中)。当利用本
中已知的一些芯片成形技术时，基于SiC的LED的倒装芯片安装提供了改进的光提取。SiC LED的倒装芯片封装还具有诸如改进的热提取/消散的其它益处，根据用于芯片的特定应用，这些益处可能是所期望的。已经尝试用于制造白色发射倒装芯片安装器件的多种方法。例如，PhilipsLumileds已经开发了薄膜倒装芯片技术,该技术接合它们的“Lumiramic”突光剂板来形成白色发射的引线接合自由LED。为了制造这些器件，在单个化的芯片等级执行多个制造步骤。基础LED是在移除LED基板之前安装到基座晶片的単独的倒装芯片。然后将Lumiramic板単独地接合到每个芯片。作为另ー个实例，在美国专利第2008/0173884号公开(转让给作为本专利技术的同一申请人)中，引线接合自由晶片涂覆有载有荧光剂的硅树脂并且然后在其制造之后固化。然后，涂覆的晶片可以通过将荧光剂涂层打磨到均一的厚度而被进一歩处理。最后，晶片被切害わ并且将单个化的芯片布置成用于晶粒附接。尽管倒装芯片、或引线接合自由的LED芯片设计适于多种应用，但白色发射倒装芯片器件可能很难制造。为使总体的光提取最大化同时限定从器件的侧壁的光发射，可以将LED晶片基板薄化或者完全移除。如此，用于剩余材料的机械支撑件基本上地由电极、以及封装或者基座(器件倒装芯片安装在其上)提供。这可以形成机械上易坏并且在制造和晶粒处理过程中低产出的器件。在封装后的可靠性问题也是一个问题。此外，基础LED材料(诸如SiC、GaN,以及多种接触金属)可以具有诸如在<20ppm/ ° C范围内的较低的热膨胀系数(CTE )。可替换地，为使芯片发射白光而提供的一些材料(诸如娃树脂涂层)具有闻的CTE,诸如在>100ppm/° C的范围内。低CTE和高CTE材料通常地附接到彼此以形成完整的器件，因此形成CTE误配。CTE误配可能加重白色发射倒装芯片器件的机械上易坏的属性。这可能在温度周期过程中导致器件故障。
技术实现思路
本专利技术提供了用于制造半导体器件的装置和方法，所述半导体器件诸如白光发射的倒装芯片发光器件，其高度有效并且在机械上坚固。通过执行在晶片级而不是芯片级的处理步骤，该器件的制造允许较高的产量和较低的成本。根据本专利技术的一个实施方式包括用于制造LED芯片的方法。该方法包括预先形成加盖晶片，该加盖晶片包括转换材料。制造包括多个LED的引线接合自由LED晶片。然后，使用粘合剂将加盖晶片接合到LED晶片。最后，当完成所有最终制造步骤时，将LED芯片单个化。依照根据本专利技术的另一个实施方式，提供了包括基座晶片和安装在基座晶片上的多个LED倒装芯片的LED芯片。还提供了利用粘合剂接合到LED的加盖晶片。加盖晶片包括转换材料。从LED发射的光的至少一些通过加盖晶片，光中的至少一些在加盖晶片处通过转换材料被转换。在根据本专利技术的另一个实施方式中，提供了引线接合LED芯片。此外，提供了利用粘合剂接合到LED的加盖晶片。加盖晶片用作用于LED芯片的机械支撑件。转换材料集成在加盖晶片中，其中转换材料转换从所述LED发射的光中的至少一些。从下面的详细描述与附图一起，本专利技术的这些和其它特征对于本领域中的技术人员来说将是显而易见的，在附图中附图说明图I是在根据本专利技术的一个方法中的制造步骤时的LED晶片的一个实施方式的截面视图；图2是根据本专利技术的加盖晶片的一个实施方式的截面视图；图3是接合到图I的LED晶片的图2的加盖晶片的截面视图；图4是在倒装芯片安装之后的图3中的基座晶片和LED晶片的截面视图；图5是在加盖晶片的打磨/抛光之后的图4中的加盖晶片、基座晶片、以及LED晶片的截面视图；图6是在单个化之后的图5中的加盖晶片、基座晶片和LED晶片的截面视图；图7是在根据本专利技术的一个方法中的制造步骤时的LED晶片另一个实施方式的截面视图；图8是在基板移除以及GaN表面蚀刻之后的图7的LED晶片的截面视图；图9是根据本专利技术的加盖晶片的一个实施方式的截面视图；图10是接合到图8的LED晶片的图9的加盖晶片的截面视图；图11是在倒装芯片安装之后的图10中的基座晶片和LED晶片的截面视图；以及图12是在单个化之后的图11中的加盖晶片、基座晶片和LED晶片的截面视图。具体实施例方式本专利技术提供了特别地适用于诸如LED的半导体器件的晶片等级加盖的制造方法。本专利技术还提供了利用这些方法制造的诸如LED的半导体器件、以及相关的LED封装和LED阵列。本专利技术提供制作器件以及可以表面安装或者可以以其它方式引线接合自由的器件的 方法。加盖层安装到LED晶片并且具有其可以减小晶片中的LED或者该结构的其它晶片层可能在加热周期过程中受损的可能性ー些特征。在一些实施方式中，在安装到封装或者基座的LED的热循环过程中，加盖层具有减小LED或其它晶片层将受损的可能性。该温度周期可以使LED加热直到约300° C，这已经表现为将压カ引入到具有不同特征的层上。在一个实施方式中，加盖晶片(或层)使用粘合层接合到LED晶片，并且在一些实施方式中，加盖晶片可以包括向下转换物。在一些实施方式中，加盖晶片的特征在于加盖晶片的热膨胀系数接近于LED晶片中的LED层的热膨胀系数("CTE")。这允许加盖晶片和LED晶片在加热周期过程中以类似的速度膨胀，这使二者之间的应カ减小。这进而减小了对LED晶片的损害，否则的话可能由应カ造成对LED晶片的所述损害。在其它实施方式中，加盖层可以具有接近于安装有LED的封装或基座的CTE。这还减小了在附接热循环过程中由LED经受:的应力。在接合加盖晶片之后，可以对LED晶片的与加盖晶片相对的未接合表面施加最終制造步骤，使得加盖晶片用作坚固的机械支撑件。应该指出的是，所有的制造步骤都本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚峙敏，詹姆斯·艾贝森，
申请(专利权)人：克利公司，
类型：
国别省市：
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