半导体器件及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一半导体器件及其制作方法，其半导体器件，至少包括：发光外延叠层，具有上、下两个主表面；第一导电层，形成于所述发光外延叠层的第一表面上；第一封装层，包覆所述第一导电层；第二导电层，形成于所述发光外延叠层的第二表面上；第二封装层，包覆所述第二导电层；其中，所述第一、第二封装层保护所述半导体器件。本发明专利技术直接在芯片工艺端制作封装，可有效提高良率以及降低生产成本。????

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，尤其是涉及一种无使用固晶胶、无衬底基材、无打线工艺和无支架使用的。
技术介绍
发光二极管(LED, Light Emitting Diode)由于具有寿命长、耗能低等优点,应用于各种领域，尤其随着其照明性能指标日益大幅提升，LED的应用越来越广泛，例如用于光学显示装置、交通号志、数据储存装置、通信装置及照明装置等。传统LED器件的制作方法一般是先由上游厂商进行芯片工艺再由下游厂商进行封装工艺，彼此工艺独立分开进行，具体是将LED芯粒透过透明胶或是银胶固晶于支架中，再经由打线与盖胶方式进行封装步骤。其具体结构如图1所示，主要设有一具凹槽Al的基座A，该凹槽Al内结合有一芯片B，该芯片B再通过一连结线C与另一支架D连结，最后再借助一透光层E的注塑成型，将基座A、芯片B、连结线C及另一支架D结合为一体，完成半导体器件的制作，步骤较为繁杂。同时，上述传统的半导体器件接通电源时，由于芯片被结合于基座的凹杯中，该芯片周缘及底面所发射的光均被凹杯阻挡、反射，故该芯片仅发出正向光，于该发光二极管的背侧无法看到其所发出的光。
技术实现思路
本专利技术提供一种，其直接在芯片工艺端制作封装，可有效提闻良率以及降低生广成本。根据本专利技术的第一个方面，半导体器件的制作方法，包括步骤: O提供一外延片，其具有生长衬底及形成于生长衬底之上的发光外延叠层； 2)在所述发光外延叠层的上表面上制作第一导电层； 3)在所述第一导电层之上包覆第一封装层； 4)移除生长衬底，露出所述发光外延叠层的下表面； 5)在所述发光外延叠层的下表面制作第二导电层； 6)在所述第二导电层上包覆第二封装层； 7)按半导体器件的尺寸，切割形成一系列半导体器件。根据本专利技术的第二个方面:半导体器件，包括: 发光外延叠层，具有上、下两个主表面； 第一导电层，形成于所述发光外延叠层的第一表面上； 第一封装层，包覆所述第一导电层； 第二导电层，形成于所述发光外延叠层的第二表面上； 第二封装层，包覆所述第二导电层； 其中，所述第一、第二封装层保护所述半导体器件。根据本专利技术的第三个方面，半导体器件，包括: 发光外延叠层，依次具有第一半导体层，有源层和第二半导体层； 至少一导电层，形成于所述发光外延叠层的第二半导体层之上； 至少两个电极结构，分别与所述导电层和第一半导体层连接； 封装层，包覆所述第一导电层及电极结构，但不包覆器件的外围侧壁，用于封装所述发光外延叠层。根据本专利技术的第四个方面，半导体器件的制作方法，包括步骤: 1)提供一外延片，其具有生长衬底及形成于生长衬底之上的发光外延叠层，依次具有第一半导体层，有源层和第二半导体层； 2)在所述发光外延叠层的上表面上制作导电层； 3)分别在所述导电层和第一半导体层上制作电极结构； 4)制作封装层，其包覆所述第一导电层及电极结构，用于封装所述发光外延叠层； 5)按半导体器件的尺寸，切割形成一系列半导体器件。根据本专利技术的第五个方面，半导体器件的制作方法，包括步骤: 1)提供一外延片，其具有生长衬底及形成于生长衬底之上的发光外延叠层； 2)根据芯片的尺寸在所述外延片表面上定义芯片区域和分离区域，去除分离区域的发光外延叠层露出生长衬底的表面，形成一系列彼此分离的发光外延叠层单兀； 3)在所述各个发光外延叠层单兀的上表面上制作第一导电层； 4)在所述第一导电层之上包覆第一封装层，并填充所述发光外延叠层单元之间的间隙； 5)移除生长衬底,露出所述发光外延叠层的下表面； 6)在所述发光外延叠层的下表面制作第二导电层； 7)在所述第二导电层之上包覆第二封装层； 8)沿着所述分离区域切割形成一系列半导体器件，所述第一、第二封装层保护所述半导体器件； 其中，所述第一、第二导电层至少其中一层具有透光性。[0011 ] 根据本专利技术的第六个方面，半导体装置，包括:基座，其具有一个安装槽，内部设有电路；半导体器件，包括:发光外延叠，具有上、下两个主表面；第一导电层，形成于所述发光外延叠层的第一表面上；第一封装层，包覆所述第一导电层；第二导电层，形成于所述发光外延叠层的第二表面上；第二封装层，包覆所述第二导电层；第一、第二电极，分别形成于所述第一、第二封装层的边缘区域，与所述第一、第二导电层形成欧姆接触，两者在外延叠层上的投影基本重叠；其中，所述第一、第二封装层保护所述半导体器件；所述安装槽的大小与所述半导体器件的尺寸匹配，所述半导体器件直立安装于所述安装槽内，具有第一、第二电极的一端与所述安装槽连接，并与所述内部电路连接。所述半导体器件与所述基座的安装槽形成插接，实现全方位出光。根据本专利技术的第七个方面，发光装置，由基座和芯片构成，其中所述基座上设有至少一个安装槽，其内壁设有连接电路；所述芯片，具有侧壁及上、下两个主表面，包括:发光外延叠层，至少两个电极，分别形成于上、下主表面的边沿；所述芯片直立安装于所述安装槽内，其上、下主表面与所述基座相交，实现全方位出光。具体地，所述发光外延叠层一般至少具有η型半导体层、有源层和P型半导体层，可发射红光、绿光、蓝光、紫外光等可见光谱。进一步地，在第一封装层或第二封装层中掺入光转换材料(如萤光粉)或扩散剂以改变LED芯粒光型或是形成白光LED芯粒。在一些实施例中，可在所述发光外延叠层的出光面上制作光萃取结构。在一些实施例中，所述发光外延叠层为单面出光，其中非出光面一侧具有反射结构。所述导电层位于发光外延叠的上、下两个表面之上，用于与外延叠层形成欧姆接触。所述发光外延叠层的上、下两个表面至少一个为出光面，位于其上的导电层具有透光性。在一些实施例中，所述导电层可为电流扩展条设计或电流扩展层设计，当为电流扩展层设计时，一般选用透光材料，当为电流扩展条设计时可采用金属材料。在所述半导体器件中，电极可以使用电镀或是化镀方式制作，位于半导体发光外延叠层的相异侧边，主要依照应用端设计而改变。所述第一、第二封装层覆盖所所述第一、第二导电层，仅预留电极区，用于封装保护所述发光外延叠层结构。优选的，所述第一、第二封装层的厚度取1μm~500μm。所述封装层可为平板形状，亦可为成透镜形状或其他所需光学应用的任意几何形状。在一些实施例中，可在第一、第二封装层外再黏着平板玻璃或高透光性塑料材料，强化保护层。优选地，所述玻璃或塑料材料可为光学透镜，如凸透镜或凹透镜。进一步地，可在光学透镜表成面上或内部涂布荧光粉或扩散剂。本专利技术至少包括下面优点: 本专利技术的创新点在于:直接在芯粒工艺端整合芯粒制程与封装技术，在后续应用端完全取消封装概念，其至少具备以下有益效果:I)透过芯粒工艺与封装技术的整合，可设计出垂直芯粒应用， 将有别于现在传统芯粒平躺式应用。2)因为芯粒与封装技术的整合，将有助于缩小芯粒封装的体积，可减少热流距离(材料热阻与接口热阻数量达到优选散热效果)，并同时提升芯粒封装整合组件空气热对流效益。3)芯粒与封装技术的整合，可在芯片工艺端达到直接分档效果，无须再经由传统封装技术的固晶、打线、盖胶、分档等工艺流程。4)芯粒与封装技术的整合，可缩短工艺流程以及减少物料使用(如硅衬底使用、厚金蒸镀、背金蒸镀等)，如此可以大幅降低所需成本。5)所述发光器件配本文档来自技高网...

【技术保护点】
半导体器件的制作方法，包括步骤：1）提供一外延片，其具有生长衬底及形成于生长衬底之上的发光外延叠层；2）在所述发光外延叠层的上表面上制作第一导电层；3）在所述第一导电层之上包覆第一封装层；4）移除生长衬底，露出所述发光外延叠层的下表面；5）在所述发光外延叠层的下表面制作第二导电层；6）在所述第二导电层之上包覆第二封装层；7）按半导体器件的尺寸，切割形成一系列半导体器件。

【技术特征摘要】
1.半导体器件的制作方法，包括步骤: 1)提供一外延片，其具有生长衬底及形成于生长衬底之上的发光外延叠层； 2)在所述发光外延叠层的上表面上制作第一导电层； 3)在所述第一导电层之上包覆第一封装层； 4)移除生长衬底，露出所述发光外延叠层的下表面； 5)在所述发光外延叠层的下表面制作第二导电层； 6)在所述第二导电层之上包覆第二封装层； 7)按半导体器件的尺寸，切割形成一系列半导体器件。2.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于:在完成步骤3)和步骤6)后，还分别包括制作电极步骤:分别在所述第一、第二封装层上定义电极位置并制作电极，其与所述导电层形成欧姆接触。3.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于:在完成步骤2)和步骤5)后，先在所述第一、第二导电层表面上定义电极区，再进行步骤3)和步骤6)，所述封装层不覆盖所述电极区，完成步骤3)和步骤6)后分别在所述第一、第二导电层的电极区制作电极，其与所述导电层形成欧姆接触。4.根据权利要求2或3所述的半导体器件的制作方法，其特征在于:所述在第一、第二导电层上形成的电极位于所述半导体器件的边缘区域，两者在外延叠层上的投影基本重叠。5.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于:所述提供的外延片发射波长为315~1600nm。6.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于:所述步骤3)和步骤6)形成的第一、第二封装层的厚度为Iym~1500 μ m。7.半导体器件，包括: 发光外延叠层，具有上、下两个主表面； 第一导电层，形成于所述发光外延叠层的第一表面上； 第一封装层，包覆所述第一导电层； 第二导电层，形成于所述发光外延叠层的第二表面上； 第二封装层，包覆所述第二导电层； ...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄苡叡，林素慧，赵志伟，徐宸科，吴俊毅，
申请(专利权)人：天津三安光电有限公司，
类型：发明
国别省市：