專利名稱：一種發(fā)光半導(dǎo)體晶片和發(fā)光半導(dǎo)體組件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光半導(dǎo)體組件的熒光粉涂布工藝流程，特別是涉及一種 晶片級(jí)的發(fā)光半導(dǎo)體組件熒光粉涂布工藝流程。
背景技術(shù)：
發(fā)光半導(dǎo)體組件具有低耗電量、低發(fā)熱量、操作壽命長(zhǎng)、耐撞擊、體積小、 反應(yīng)速度快、無(wú)汞以及可發(fā)出穩(wěn)定波長(zhǎng)的色光等良好光電特性，隨著光電科技 的進(jìn)步，發(fā)光二極管組件在提升發(fā)光效率、使用壽命以及亮度等方面已有長(zhǎng)足 的進(jìn)步，己被視為新世代光源的較佳選擇之一。
以白光發(fā)光二極管(Light Emitting diode; LED)組件為例，傳統(tǒng)上是將 熒光粉與膠體混合而成的熒光粉膠體，利用點(diǎn)膠設(shè)備滴于發(fā)光二極管晶粒上， 借助藍(lán)光發(fā)光二極管晶粒所發(fā)射出的藍(lán)光激發(fā)黃色熒光粉產(chǎn)生黃光，再與部分 藍(lán)光混合而產(chǎn)生出白光。
傳統(tǒng)的發(fā)光二極管組件的熒光粉涂布工藝流程是在封裝階段中進(jìn)行。首先 將發(fā)光二極管晶粒固定于一基材之上，并將熒光粉膠體直接滴在此發(fā)光二極管 晶粒上。由于熒光粉膠體具流動(dòng)性，其尚未固化之前受重力影響，則熒光粉膠 體會(huì)向四周流動(dòng)，導(dǎo)致大部分的熒光粉膠體沉淀于發(fā)光半導(dǎo)體組件的邊緣，使 得位于發(fā)光二極管晶粒的頂面的熒光粉膠體厚度比側(cè)面薄，以致于通過(guò)頂面與 側(cè)面的光線路徑長(zhǎng)短不一而產(chǎn)生不同強(qiáng)度的光線，使藍(lán)光與黃光混合不均勻， 導(dǎo)致色溫(color temperature)不均而無(wú)法發(fā)揮應(yīng)有的發(fā)光效率。
目前較先進(jìn)的作法，請(qǐng)參考圖1A至圖1F，首先采用固晶工藝流程，例如 芯片倒裝焊封裝(Flip Chip)工藝流程，將發(fā)光二極管晶粒100固定于一基材， 例如硅基材101，之上。再采用網(wǎng)版印刷或厚膜壓合等共形涂布(Conformal Coating)工藝流程在基材101和發(fā)光二極管晶粒100上形成光刻膠層103。接 著采用圖案化工藝在光刻膠層103中形成凹穴104以暴露出發(fā)光二極管晶粒 100。再將熒光粉膠體105填充于凹穴104中。經(jīng)過(guò)烘烤成形后剝除光刻膠層
103，并進(jìn)行切割引線，以完成發(fā)光二極管晶組件的封裝制作過(guò)程。
但是，在進(jìn)行發(fā)光二極管組件封裝的批次化生產(chǎn)時(shí)，固晶步驟會(huì)影響相鄰 發(fā)光二極管晶粒100之間的對(duì)位精準(zhǔn)度，進(jìn)而影響到由后續(xù)進(jìn)行的共形涂布與
圖案化步驟所產(chǎn)生的凹穴104與發(fā)光二極管晶粒100之間的對(duì)位精準(zhǔn)度，使得 熒光粉無(wú)法均勻覆蓋發(fā)光二極管晶粒100，導(dǎo)致發(fā)光二極管封裝組件產(chǎn)生色溫 不均，而無(wú)法發(fā)揮應(yīng)有的發(fā)光效率的現(xiàn)象。此一現(xiàn)象將隨著發(fā)光二極管晶粒尺 寸日益微型化，而越發(fā)嚴(yán)重。另外基材101的使用不僅增加材料成本，且嚴(yán)重 降低發(fā)光二極管封裝組件的導(dǎo)熱效率，而降低其操作效能。
因此有需要提供一種成本低廉的熒光粉鋪設(shè)方法，以提高發(fā)光半導(dǎo)體組件 的發(fā)光效率與改善散熱效果
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)光半導(dǎo)體晶片和發(fā)光半導(dǎo)體組件的制造方 法，解決公知技術(shù)因?qū)ξ徊痪珳?zhǔn)造成亮度不足與度色溫不均勻的問(wèn)題，達(dá)到節(jié) 省成本、提高生產(chǎn)效率及提升發(fā)光半導(dǎo)體組件發(fā)光效率的目的。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種發(fā)光半導(dǎo)體組件涂布熒光粉的方
法，此方法包括下述歩驟首先提供包括有數(shù)個(gè)晶粒單元的發(fā)光半導(dǎo)體晶片。 再在發(fā)光半導(dǎo)體晶片上形成光刻膠層，以覆蓋這些晶粒單元。接著圖案化光刻 膠層，以形成與這些晶粒單元匹配的數(shù)個(gè)開(kāi)口，經(jīng)開(kāi)口將這些晶粒單元暴露出 來(lái)，并在開(kāi)口之中填充熒光粉后移除光刻膠層。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種發(fā)光半導(dǎo)體組件的制造方法，此 方法包括下述步驟首先提供包括有數(shù)個(gè)晶粒單元的發(fā)光半導(dǎo)體晶片。再在發(fā) 光半導(dǎo)體晶片上形成光刻膠層，以覆蓋這些晶粒單元。接著圖案化光刻膠層， 以形成與這些晶粒單元匹配的數(shù)個(gè)開(kāi)口，并經(jīng)開(kāi)口將這些晶粒單元暴露出來(lái)， 之后在開(kāi)口之中填充熒光粉后移除光刻膠層。再對(duì)發(fā)光半導(dǎo)體晶片進(jìn)行切割， 以分離每一個(gè)晶粒單元并加以封裝。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種涂布有熒光粉的發(fā)光半導(dǎo)體晶片， 其中發(fā)光半導(dǎo)體晶片具有至少一條凹溝以定義出數(shù)個(gè)發(fā)光單元，其中每一個(gè)發(fā) 光單元包括第一電性半導(dǎo)體外延層、主動(dòng)層、第二電性半導(dǎo)體外延層、第一 電極、第二電極以及圖案化熒光粉涂布層。其中主動(dòng)層位于第一電性半導(dǎo)體外
延層之上。第二電性半導(dǎo)體外延層位于主動(dòng)層之上。第一電極位于第二電性半 導(dǎo)體外延層上，并且與第二電性半導(dǎo)體外延層電性連結(jié)。第二電極位于第一電 性半導(dǎo)體外延層或第二電性半導(dǎo)體外延層上，可經(jīng)第一電性半導(dǎo)體外延層、主 動(dòng)層及第二電性半導(dǎo)體外延層與第一電極電性連接。圖案化熒光粉涂布層位于 第二電性半導(dǎo)體外延層之上，并包覆由凹溝所暴露的一部分第二電性半導(dǎo)體外 延層、 一部分主動(dòng)層以及一部分第一電性半導(dǎo)體外延層，且圖案化熒光粉涂布 層具有至少一個(gè)開(kāi)口，可將第一電極暴露于外。
根據(jù)以上所述，本發(fā)明的技術(shù)特征是在發(fā)光半導(dǎo)體晶片階段進(jìn)行熒光粉涂 布工藝，先采用共形涂布工藝流程在發(fā)光半導(dǎo)體晶片上形成具有數(shù)個(gè)開(kāi)口的圖 案化光刻膠層，并使這些開(kāi)口與發(fā)光半導(dǎo)體晶片中的每一顆晶粒匹配。使圖案 化光刻膠環(huán)繞于每一個(gè)晶粒外圍。再在開(kāi)口中填充含有熒光粉的膠體，以精確 控制熒光粉膠體的形狀與份量，達(dá)到節(jié)省成本、提高生產(chǎn)效率及提升發(fā)光半導(dǎo) 體組件發(fā)光效率的目的。解決公知技術(shù)因?qū)ξ徊痪珳?zhǔn)造成亮度不足與色溫不均 勻的問(wèn)題。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的 限定。


圖1A至圖1F為根據(jù)公知技術(shù)，繪示在發(fā)光半導(dǎo)體組件上涂布熒光粉的一 系列工藝流程剖面圖2A為根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例所繪示的發(fā)光二極管晶片的結(jié)構(gòu)俯視 圖和局部放大圖2B為沿著圖2A的切線S所繪示的發(fā)光二極管晶片的部分結(jié)構(gòu)剖面圖； 圖2C為繪示在圖2B上形成光刻膠層以后的發(fā)光二極管晶片的部分結(jié)構(gòu)剖 面圖2D為繪示圖案化圖2C的光刻膠層以后的發(fā)光二極管晶片的部分結(jié)構(gòu)剖 面圖2E為繪示在圖2A上形成圖案化光刻膠層以后的發(fā)光二極管晶片的部分 結(jié)構(gòu)俯視圖2F為繪示在每一個(gè)開(kāi)口內(nèi)形成一個(gè)熒光粉膠體包覆層以后的發(fā)光二極
管晶片部分結(jié)構(gòu)剖面圖2G為繪示移除圖案化光刻膠層之后的發(fā)光二極管晶片部分結(jié)構(gòu)剖面
圖2H為繪示根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例所制作出來(lái)的發(fā)光二極管組件結(jié) 構(gòu)剖面圖3A為根據(jù)本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例所繪示的發(fā)光二極管晶片的部分結(jié) 構(gòu)剖面圖3B為繪示在圖3A上形成圖案化光刻膠層以后的發(fā)光二極管晶片的部分 結(jié)構(gòu)剖面圖3C為繪示在每一個(gè)開(kāi)口內(nèi)形成一個(gè)熒光粉膠體包覆層以后的發(fā)光二極 管晶片部分結(jié)構(gòu)剖面圖3D為繪示移除圖案化光刻膠層之后的發(fā)光二極管晶片部分結(jié)構(gòu)剖面
圖3E為繪示根據(jù)本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例所制作出來(lái)的發(fā)光二極管組件 結(jié)構(gòu)剖面圖。
其中，附圖標(biāo)記-
100:發(fā)光二極管晶粒101:基材
103:光刻膠層跳凹穴
105:熒光粉膠體200:發(fā)光二極管晶片
201:晶粒單元201a:立壁
202:外延基板203:p形半導(dǎo)體外延層
204:主動(dòng)層205:n型半導(dǎo)體外延層
206:堆棧外延結(jié)構(gòu)207:凹溝
207a:凹溝暴露出的部分208:第一電極
209:第二電極210:光刻膠層
210a:擋墻210b::光刻膠層余留的部分
211:開(kāi)口212:熒光粉膠體
213:刷膠機(jī)器214:熒光粉膠體包覆層
215:導(dǎo)電支架216:開(kāi)口
300:發(fā)光二極管晶片301:晶粒單元
301a:立壁
303: p形半導(dǎo)體外延層 305: n型半導(dǎo)體外延層
307:凹溝 309:第二電極 310a:擋墻
310c:光刻膠層余留的部分
312:熒光粉膠體
314:熒光粉膠體包覆層
316:開(kāi)!U
S:切線
302:外延基板
304:主動(dòng)層
306:堆棧外延結(jié)構(gòu)
308:第一電極
310:光刻膠層
310b:光刻膠層余留的部分
311:開(kāi)口
313:刷膠機(jī)器
315:導(dǎo)電支架
317:開(kāi)口
D:晶粒單元之間的距離
具體實(shí)施例方式
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，特提 供數(shù)種發(fā)光二極管組件的制造方法作為較佳實(shí)施例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。但值得注意的 是，其它發(fā)光半導(dǎo)體晶片，例如高功率發(fā)光二極管晶片或激光二極管晶片也適 用于以下所公開(kāi)的技術(shù)特征。
請(qǐng)參考圖2A至圖2G，圖2A為根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例所繪示的發(fā)光 二極管晶片200的結(jié)構(gòu)俯視圖和局部放大圖。圖2B至圖2G為沿著圖2A的切 線S所繪示的制備發(fā)光二極管晶片200的部分結(jié)構(gòu)制作過(guò)程剖面圖。首先提供 包括有數(shù)個(gè)晶粒單元201的發(fā)光二極管晶片200。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例之中， 發(fā)光二極管晶片200包括依序堆棧于外延基板202上的p型半導(dǎo)體外延層203、 主動(dòng)層204以及n型半導(dǎo)體外延層205以形成一堆棧外延結(jié)構(gòu)206。而堆棧外 延結(jié)構(gòu)206之中具有數(shù)條由n型半導(dǎo)體外延層205表面垂直向下延伸進(jìn)入p 型半導(dǎo)體外延層203、主動(dòng)層204以及n型半導(dǎo)體外延層205的凹溝207，可 用來(lái)將整個(gè)發(fā)光二極管晶片200定義出數(shù)個(gè)發(fā)光二極管晶粒單元201。
在本發(fā)明的一些較佳實(shí)施例之中，每一個(gè)晶粒單元201還包括形成于n 型半導(dǎo)體外延層205上的第一電極208，以及由具有導(dǎo)電性質(zhì)的外延基板202 所形成的第二電極209。其中第一電極208和第二電極209經(jīng)由p型半導(dǎo)體外 延層203主動(dòng)層204以及n型半導(dǎo)體外延層205相互電性連接。
接著請(qǐng)參考圖2C，圖2C為繪示在圖2B上形成光刻膠層210以后的發(fā)光 二極管晶片200的部分結(jié)構(gòu)剖面圖。采用旋涂工藝或網(wǎng)板印刷技術(shù)，在發(fā)光二 極管晶片200上形成光刻膠層210，以覆蓋這些晶粒單元201 。
然后再采用掩模(未繪示)對(duì)光刻膠層210進(jìn)行曝光顯影，以圖案化光刻膠 層210，并在圖案化光刻膠層210之中形成與這些晶粒單元201匹配的數(shù)個(gè)開(kāi) 口211，經(jīng)由開(kāi)口211將這些晶粒單元201暴露出來(lái)。
請(qǐng)參考圖2D和圖2E，圖2D為繪示圖案化圖2C的光刻膠層210以后的發(fā) 光二極管晶片200的部分結(jié)構(gòu)剖面圖。圖2E為繪示在圖2A上形成圖案化光刻 膠層210以后的發(fā)光二極管晶片200的部分結(jié)構(gòu)俯視圖。在本發(fā)明的實(shí)施例之 中，每一個(gè)開(kāi)口 211的尺寸都大于其相對(duì)應(yīng)的晶粒單元201，因此每一個(gè)開(kāi)口 211同時(shí)也會(huì)將一部分的該凹溝207暴露出。而圖案化后的光刻膠層210在留 下來(lái)的部分，會(huì)在每一個(gè)晶粒單元201之間的凹溝207內(nèi)形成至少與晶粒單元 201等高的擋墻210a，以定義出每一個(gè)開(kāi)口 211。在本發(fā)明的實(shí)施例之中，檔 墻210a的高度與每一個(gè)開(kāi)口 211的形狀可配合不同發(fā)光二極管組件的尺寸、 形狀及深寬比來(lái)加以設(shè)計(jì)。
另外，在圖案化光刻膠層210的步驟中，還需要在開(kāi)口 211之中余留一部 分的光刻膠層210b，以覆蓋晶粒單元201的第一電極208。
在圖案化光刻膠層210之后，使用刷膠機(jī)器213將含有熒光粉的熒光粉膠 體212填入每一個(gè)開(kāi)口 211。由于每一個(gè)開(kāi)口 211的尺寸大于其所對(duì)應(yīng)的晶粒 單元201，且擋墻210a的高度高于其所對(duì)應(yīng)的晶粒單元201。因此熒光粉膠體 212不僅可覆蓋于晶粒單元201的n型半導(dǎo)體外延層205的上表面，并且可包 覆位于開(kāi)口 211之中檔墻210a和晶粒單元201之間的一部分凹溝207。也因 此可以完全包覆晶粒單元201垂直n型半導(dǎo)體外延層205上表面的立壁201a。
其中熒光粉為含有可被發(fā)光半導(dǎo)體組件激發(fā)而發(fā)光的材質(zhì)，此熒光粉材質(zhì) 可被發(fā)光半導(dǎo)體組件激發(fā)而發(fā)出紅色、黃色、綠色、藍(lán)光等可見(jiàn)光。在本發(fā)明 的實(shí)施例之中熒光粉膠體212由熒光粉與有機(jī)樹(shù)脂混合以形成。在本發(fā)明的另 外一些實(shí)施例之中，熒光粉膠體212可為熒光粉與有機(jī)樹(shù)脂或熒光粉與硅膠的 混合物。依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例，可利用刷膠機(jī)器213進(jìn)行一次或多次填充， 將此熒光粉膠212體注入每一個(gè)開(kāi)口 211中。注入的熒光粉膠體212可依需要 調(diào)整不同粘度及體積，以達(dá)到完全包覆晶粒單元201及避免間隙產(chǎn)生的目的。
接著，再進(jìn)行烘烤成形，固化之后即在每一個(gè)開(kāi)口 211內(nèi)形成一個(gè)熒光粉
膠體包覆層214(如圖2F所繪示)。然后再移除圖案化后所余留下來(lái)的光刻膠 層210a和210b以完成發(fā)光二極管晶片200的熒光粉圖布工藝層(如第2G圖所 繪示)。在本發(fā)明的此實(shí)施例之中，圖案化后所余留下來(lái)的光刻膠層210a和 210b是借助曝光顯影工藝流程或等離子體蝕刻工藝流程來(lái)加以移除。在移除 檔墻210a之后，會(huì)暴露出一部份的凹溝207a，使發(fā)光二極管晶片200上的每 一個(gè)包覆有熒光粉膠體包覆層214的晶粒單元201之間相隔有一段距離D。而 暴露出來(lái)的凹溝207a則可以用來(lái)作為后續(xù)晶粒切割工藝流程的切割道。至于 移除開(kāi)口 211中所余留的一部分光刻膠層210b之后，會(huì)在包覆每一個(gè)晶粒單 元201的熒光粉膠體包覆層214中形成一個(gè)開(kāi)口 216，用來(lái)提供后續(xù)晶粒封裝 工藝流程的引線空間。
之后沿著凹溝暴露出的部份207a所形成的切割道，對(duì)涂布有熒光粉的發(fā) 光二極管晶片200進(jìn)行切割，以分離出數(shù)個(gè)具有熒光粉膠體包覆層214的晶粒 單元201。并對(duì)每一個(gè)晶粒單元201進(jìn)行引線封裝，將晶粒單元201固定并電 性連結(jié)于一導(dǎo)電支架215上，以完成發(fā)光二極管組件的制作(如圖2H所繪示)。
請(qǐng)參考圖3A至圖犯，圖3A至圖3E為根據(jù)本發(fā)明的另外較佳實(shí)施例所繪 示的制備發(fā)光二極管晶片300的部分結(jié)構(gòu)制作流程剖面圖。首先提供包括有數(shù) 個(gè)晶粒單元301的發(fā)光二極管晶片300。在本實(shí)施例之中，發(fā)光二極管晶片300 包括依序堆棧于外延基板302上的p型半導(dǎo)體外延層303、主動(dòng)層304以及n 型半導(dǎo)體外延層305以形成一堆棧外延結(jié)構(gòu)306。而堆棧外延結(jié)構(gòu)306之中具 有數(shù)條由n型半導(dǎo)體外延層305表面垂直向下延伸進(jìn)入p型半導(dǎo)體外延層303、 主動(dòng)層304以及n型半導(dǎo)體外延層305的凹溝307，可用來(lái)將整個(gè)發(fā)光二極管 晶片300定義出數(shù)個(gè)發(fā)光二極管晶粒單元301。
在本實(shí)施例之中，每一個(gè)晶粒單元301還包括形成于n型半導(dǎo)體外延層 305上的第一電極308，以及位于p型半導(dǎo)體外延層303上方的第二電極309。 其中第一電極308和第二電極309經(jīng)p型半導(dǎo)體外延層303主動(dòng)層304以及n 型半導(dǎo)體外延層305相互電性連接。
接著請(qǐng)參考圖3B，圖3B為繪示在圖3A上形成圖案化光刻膠層310以后 的發(fā)光二極管晶片300的部分結(jié)構(gòu)剖面圖。采用旋涂工藝流程或網(wǎng)板印刷技 術(shù)，在發(fā)光二極管晶片300上形成光刻膠層310，以覆蓋這些晶粒單元301。
然后再采用掩模(未繪示)對(duì)光刻膠層310進(jìn)行曝光顯影，以圖案化光刻膠層
310，并在圖案化光刻膠層310之中形成與這些晶粒單元301匹配的數(shù)個(gè)開(kāi)口 311，經(jīng)開(kāi)口211將這些晶粒單元201暴露出來(lái)。其中，每一個(gè)開(kāi)口311的尺 寸都大于其相對(duì)應(yīng)的晶粒單元301，因此每一個(gè)開(kāi)口 311同時(shí)也會(huì)將一部分的 該凹溝307暴露出。而圖案化后的光刻膠層310在留下來(lái)的部分，會(huì)在每一個(gè) 晶粒單元301之間的凹溝307內(nèi)形成至少與晶粒單元301等高的擋墻310a， 以定義出每一個(gè)開(kāi)口 311。在本發(fā)明的實(shí)施例之中，檔墻310a的高度與每一 個(gè)開(kāi)口 311的形狀可配合不同發(fā)光二極管組件的尺寸、形狀及深寬比來(lái)加以設(shè) 計(jì)。
另外，在圖案化光刻膠層310的步驟中，還需要在開(kāi)口 311之中余留一部 分的光刻膠層310b以及光刻膠層310c，以覆蓋晶粒單元301的第一電極308 和第二電極309。
在圖案化光刻膠層310之后，使用刷膠機(jī)器313將含有熒光粉的熒光粉膠 體312填入每一個(gè)開(kāi)口 311。由于每一個(gè)開(kāi)口 311的尺寸大于其所對(duì)應(yīng)的晶粒 單元301，且擋墻310a的高度至少高于其所對(duì)應(yīng)的晶粒單元301。因此熒光粉 膠體312不僅可覆蓋于晶粒單元301的n型半導(dǎo)體外延層305的上表面，并且 可包覆位于開(kāi)口 311之中擋墻310a和晶粒單元301之間的一部分凹溝307。 也因此可以完全包覆晶粒單元301垂直n型半導(dǎo)體外延層305上表面的立壁 301a。
其中熒光粉膠體312為含有可被發(fā)光半導(dǎo)體組件激發(fā)而發(fā)光的熒光粉，此 熒光粉可被發(fā)光半導(dǎo)體組件激發(fā)而發(fā)出紅色、黃色、綠色、藍(lán)光等可見(jiàn)光。在 本發(fā)明的實(shí)施例之中熒光粉膠體312由熒光粉與有機(jī)樹(shù)脂混合以形成。在本發(fā) 明的另外一些實(shí)施例之中，熒光粉膠體312可為熒光粉與有機(jī)樹(shù)脂或熒光粉與 硅膠的混合物。依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例，可利用刷膠機(jī)器313進(jìn)行一次或多 次填充，將此熒光粉膠312體注入每一個(gè)開(kāi)口 311中。注入的熒光粉膠體312 可依需要調(diào)整不同粘度及體積，以達(dá)到完全包覆晶粒單元301及避免間隙產(chǎn)生 的目的。
接著，再進(jìn)行烘烤成形，固化之后即在每一個(gè)開(kāi)口 311內(nèi)形成一個(gè)熒光粉 膠體包覆層314(如圖3C所繪示)。然后再移除圖案化后所余留下來(lái)的光刻膠 層310a和310b以完成發(fā)光二極管晶片300的熒光粉圖布工藝層(如圖3D所繪
示)。在本發(fā)明的此實(shí)施例之中，圖案化后所余留下來(lái)的光刻膠層310a、 310b 和310c是借助曝光顯影工藝流程或等離子體蝕刻工藝流程來(lái)加以移除。在移 除擋墻310a之后，會(huì)暴露出一部分的凹溝307a，使發(fā)光二極管晶片300上的 每一個(gè)包覆有熒光粉膠體包覆層314的晶粒單元301之間相隔有一段距離。而 暴露出來(lái)的凹溝307a則可以用來(lái)作為后續(xù)晶粒切割工藝流程的切割道。至于 移除開(kāi)口 311中所余留的一部分光刻膠層310b之后，會(huì)在包覆每一個(gè)晶粒單 元301的熒光粉膠體包覆層314中形成開(kāi)口 316和317，用來(lái)提供后續(xù)晶粒封 裝工藝流程的引線空間。
之后沿著凹溝暴露出的部份307a所形成的切割道，對(duì)涂布有熒光粉的發(fā) 光二極管晶片300進(jìn)行切割，以分離出數(shù)個(gè)具有熒光粉膠體包覆層314的晶粒 單元301。并對(duì)每一個(gè)晶粒單元301進(jìn)行引線封裝，將晶粒單元301固定并電 性連結(jié)于一導(dǎo)電支架315上，以完成發(fā)光二極管組件的制作(如圖3E所繪示)。
根據(jù)以上所述的實(shí)施例，本發(fā)明的技術(shù)特征是在發(fā)光半導(dǎo)體組件的晶片制 作過(guò)程階段即進(jìn)行熒光粉涂布步驟。利用半導(dǎo)體晶片級(jí)(Wafer Level)的光刻 工藝流程，在發(fā)光半導(dǎo)體上形成具有數(shù)個(gè)開(kāi)口的圖案化光刻膠層，并使這些開(kāi) 口與發(fā)光半導(dǎo)體晶片中的晶粒單元匹配。再在開(kāi)口中填充含有熒光粉的膠體。 相比于公知技術(shù)，利用半導(dǎo)體晶片制作過(guò)程進(jìn)行熒光粉涂布，可精確地在半導(dǎo) 體晶片上建構(gòu)出圍繞于晶粒單元四周的圖案化光刻膠層(擋墻結(jié)構(gòu))，以精確控 制使填入開(kāi)口中的熒光粉膠體的形狀與份量，并使熒光粉膠體完全包覆晶片中 晶粒單元的側(cè)壁，不僅可以節(jié)省封裝基板的使用，減少晶粒與導(dǎo)電支架之間的 熱阻隔效應(yīng)；更可避免晶粒封裝工藝流程造成晶粒對(duì)位失準(zhǔn)的問(wèn)題，使后續(xù)完 成的發(fā)光半導(dǎo)體組件的色溫混合更均勻，以發(fā)揮發(fā)光半導(dǎo)晶粒應(yīng)有的發(fā)光效 率。
因此，借助本發(fā)明所提供的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可達(dá)到減少制作過(guò)程步驟、節(jié)省成 本、提高生產(chǎn)效率及提升發(fā)光半導(dǎo)體組件發(fā)光效率及散熱功能的目的。解決公 知技術(shù)因?qū)ξ徊痪珳?zhǔn)造成亮度不足與色度不均勻的問(wèn)題。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，然其并非用以限定本發(fā)明，例如上 述光刻工藝流程除了適用于晶片階段的制作過(guò)程外，同時(shí)也適用于采用各式發(fā) 光半導(dǎo)體晶粒以及各種粘著方式的封裝制作過(guò)程，不論是合金共融(Eutectic) 技術(shù)、膠體粘著或是芯片倒裝焊工藝，都可使用上述熒光粉涂布工藝流程，以
達(dá)到最佳的發(fā)光效率，亮度與色度的均勻性，以及提高性能及降低成本。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情 況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這 些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種發(fā)光半導(dǎo)體組件的制造方法，其特征在于，包括提供一發(fā)光半導(dǎo)體晶片，包括數(shù)個(gè)晶粒單元；在該發(fā)光半導(dǎo)體晶片上形成一光刻膠層，以覆蓋這些晶粒單元；圖案化該光刻膠層，以形成數(shù)個(gè)開(kāi)口與這些晶粒單元匹配，并經(jīng)這些開(kāi)口暴露出這些晶粒單元；在這些開(kāi)口之中填充一熒光粉膠體；移除該光刻膠層；以及切割該發(fā)光半導(dǎo)體晶片，以分離每一該晶粒單元；封裝每一該晶粒單元。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光半導(dǎo)體組件的制造方法，其特征在于，提 供該發(fā)光半導(dǎo)體外延的步驟，包括提供該至少一凹溝用來(lái)定義出這些晶粒單 元。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光半導(dǎo)體組件的制造方法，其特征在于，圖 案化該光刻膠層的步驟，包括對(duì)該光刻膠層進(jìn)行一曝光顯影工藝流程，以使每 一該開(kāi)口大于相對(duì)應(yīng)的該晶粒單元，并暴露出一部分的該凹溝。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光半導(dǎo)體組件的制造方法，其特征在于，填 充該熒光粉膠體的步驟，包括將熒光粉與有機(jī)樹(shù)脂混合以形成一熒光粉膠體；以及 將該熒光粉膠體填充于每一該開(kāi)口之中。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光半導(dǎo)體組件的制造方法，其特征在于，該 光刻膠層是借助一曝光顯影工藝流程或一等離子體蝕刻工藝流程來(lái)加以移除。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光半導(dǎo)體組件的制造方法，其特征在于，圖 案化該光刻膠層的步驟，還包括在該開(kāi)口之中余留一部分該光刻膠層，以覆蓋 該晶粒單元的至少一電極。
7、 一種涂布有熒光粉的發(fā)光半導(dǎo)體晶片，該發(fā)光半導(dǎo)體晶片具有至少一 凹溝，用來(lái)定義出數(shù)個(gè)發(fā)光單元，其中每一該發(fā)光單元包括一第一電性半導(dǎo)體外延層；一主動(dòng)層，位于該第一電性半導(dǎo)體外延層之上； 一第二電性半導(dǎo)體外延層，位于該主動(dòng)層之上；一第一電極，位于該第二電性半導(dǎo)體外延層上，并且與該第二電性半導(dǎo)體 外延層電性連結(jié)；一第二電極，位于該第一電性半導(dǎo)體外延層與該第二電性半導(dǎo)體外延層其 中之一上，并可經(jīng)該第一電性半導(dǎo)體外延層、該主動(dòng)層及該第二電性半導(dǎo)體外 延層與該第一電極電性連接；以及一圖案化熒光粉涂布層，位于該第二電性半導(dǎo)體外延層之上，并包覆由該 凹溝所暴露的一部分該第二電性半導(dǎo)體外延層、一部分該主動(dòng)層以及一部分該 第一電性半導(dǎo)體外延層，且該圖案化熒光粉涂布層具有至少一開(kāi)口將該第一電 極暴露于外。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的涂布有熒光粉的發(fā)光半導(dǎo)體晶片，其特征在于， 該凹溝由垂直該第二電性半導(dǎo)體外延層的一表面而延伸進(jìn)入該第二電性半導(dǎo) 體外延層、該主動(dòng)層以及該第一電性半導(dǎo)體外延層之中。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的涂布有熒光粉的發(fā)光半導(dǎo)體晶片，其特征在于， 該圖案化熒光粉涂布層包覆于該第二電性半導(dǎo)體外延層、該主動(dòng)層以及一部分 該第一電性半導(dǎo)體外延層所暴露出來(lái)的一立壁。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的涂布有熒光粉的發(fā)光半導(dǎo)體晶片，其特征在于， 該圖案化熒光粉涂布層暴露出一部分該凹溝，以作為一切割道。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種發(fā)光半導(dǎo)體晶片和發(fā)光半導(dǎo)體組件的制造方法，其中該制造方法包括下述步驟首先提供包括有數(shù)個(gè)晶粒單元的發(fā)光半導(dǎo)體晶片。再在發(fā)光半導(dǎo)體晶片上形成光刻膠層，以覆蓋這些晶粒單元。接著圖案化光刻膠層，以形成與這些晶粒單元匹配的數(shù)個(gè)開(kāi)口，以經(jīng)開(kāi)口將這些晶粒單元暴露出來(lái)。并在開(kāi)口中填充熒光粉后移除光刻膠層。
文檔編號(hào)H01L33/00GK101388426SQ20071014809
公開(kāi)日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2007年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月10日
發(fā)明者趙自皓 申請(qǐng)人:億光電子工業(yè)股份有限公司