[发明专利]用于发光器件的侧面互连

说明书

技术领域

本发明涉及半导体发光器件，其中至少一个互连部署成邻近于半导体结构而不是在半导体结构以下。

背景技术

包括发光二极管（LED）、谐振腔发光二极管（RCLED）、垂直腔激光二极管（VCSEL）和边缘发射激光器的半导体发光器件是当前可得到的最高效光源之一。在能够跨可见光谱操作的高亮度发光器件的制造中当前所感兴趣的材料系统包括III-V族半导体，特别是镓、铝、铟和氮的二元、三元和四元合金，其也称为III氮化物材料。典型地，通过借由金属有机化学气相沉积（MOCVD）、分子束外延（MBE）或其它外延技术在蓝宝石、碳化硅、III氮化物或其它合适衬底上外延生长具有不同组成和掺杂剂浓度的半导体层的堆叠来制造III氮化物发光器件。堆叠通常包括在衬底之上形成的掺杂有例如Si的一个或多个n型层、在一个或多个n型层之上形成的有源区中的一个或多个发光层、以及在有源区之上形成的掺杂有例如Mg的一个或多个P型层。电气接触件形成在n和p型区上。

图1图示了在US7,348,212中描述的器件。图1图示了附连到底座的倒装芯片发光器件。倒装芯片器件包括附连到半导体器件层74的衬底73，该半导体器件层包括部署在n型区与p型区之间的至少一个发光或有源层。n型接触件71和p型接触件72电气连接到半导体结构74的n和p型区。半导体结构74经由接触件71和72连接到底座70。通过首先在底座70上形成薄金属层76b和77b并且在接触件71和72上形成薄金属层76a和77a，然后通过光刻将薄金属层图案化成期望的布置从而导致以期望形状的薄金属区来形成将半导体结构74连接到底座70的金属到金属互连。在图案化薄金属区76a，77a，76b和77b之后，将可延展的厚金属层78和79电镀在底座70或接触件71和72上，因而电镀在区76a和77a或区76b和77b上。金属层78和79选择成可延展的，具有高热导率和电导率，并且相当抗氧化。半导体器件然后定位在底座70上，并且器件和底座通过导致薄金属层76a，77a，76b和77b与厚金属层78和79之间的相互扩散的任何过程而结合。合适过程的示例包括热超声焊和热压键合，其中器件和底座被加热到例如150与600℃之间的温度，通常为300至600℃，并且例如以互连区域的10到200N/mm²之间的压力按压在一起。

发明内容

本发明的目的是提供一种发光器件，其中互连部署成邻近于半导体结构，而不是在半导体结构下方。

本发明的实施例包括一种半导体结构，其包括部署在n型区与p型区之间的发光层。金属n接触件连接到n型区。金属p接触件与p型区直接接触。互连电气连接到n接触件和p接触件中的一个。互连部署成邻近半导体结构。

本发明的实施例包括一种半导体结构，其包括部署在n型区与p型区之间的发光层。金属n接触件与n型区直接接触。金属p接触件与p型区直接接触。第一互连电气连接到n接触件和p接触件中的一个。第二互连电气连接到n接触件和p接触件中的另一个。半导体结构部署在第一互连上方。没有半导体结构的部分部署在第二互连上方。

附图说明

图1图示了具有大区域金互连的发光器件。

图2是具有侧面互连的发光器件的底部视图。

图3是图2中所图示的器件的截面视图。

图4是图2和3中所图示的器件的一部分的截面视图。

图5和6图示了用于侧面互连的可替换布置。

图7是具有导电衬底和侧面互连的器件的一部分的截面视图。

图8是具有侧面互连的发光器件的底部视图，其在图7中的截面中部分地图示。

图9是图8中所图示的器件的顶部视图。

在不同图中并且标记为相同参考标号的类似结构可以是相同结构或者服务相同功能的结构。

具体实施方式

在图1中所图示的器件中，互连78和79二者部署在半导体结构74下方。互连78和79典型地通过间隙或沟道彼此电气隔离。特别地在其中移除生长衬底73的器件中，间隙通常填充有诸如环氧树脂之类的绝缘材料，以便机械支撑半导体结构74。这样的填充材料通常具有非常低劣的热导率，其限制互连结构的总体导热性并且限制互连结构中的横向热扩散的量，这可以导致可能减低器件效率或者甚至引起器件故障的热点。例如，在一些器件中，在沟道中出现热机械诱发的断裂和其它可靠性问题。

在本发明的实施例中，至少一个互连部署成邻近于半导体结构或者在半导体结构的侧面上，而不是在半导体结构下方。