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公開番号2025118497
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2024184648
出願日2024-10-21
発明の名称フリップチップ型発光ダイオード及びその製造方法
出願人台亞半導體股フン有限公司,Taiwan-Asia Semiconductor Corporation
代理人個人
主分類H10H 20/816 20250101AFI20250805BHJP()
要約【課題】本発明は、フリップチップ型発光ダイオードの製造方法を提供する。
【解決手段】製造方法は、第1基板を提供するステップS1と、第1基板上に、接合面が形成されて第1電極対向領域及び第2電極対向領域が画定される電流伝導層を有する半導体構造を形成するエピタキシャルプロセスを実行するステップS2と、拡散材料を用いて接合面に拡散プロセスを実行し、電流伝導層内に高ドーピング濃度の少なくとも1つの経路領域を形成するステップS3と、第2基板を接合面に接合する接合プロセスを実行するステップS4と、第1基板を除去し、半導体構造の第1基板に隣接していた側に第1電極と第2電極を形成するステップS5と、を含む。第1電極の位置は第1電極対向領域に対向し、第2電極の位置は第2電極対向領域に対向する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
フリップチップ型発光ダイオードの製造方法であって、
第１基板を提供するステップと、
前記第１基板上に、前記第１基板から順に第１半導体エピタキシャル層、発光層、第２半導体エピタキシャル層、及び電流伝導層を有し、前記電流伝導層には接合面が形成されて第１電極対向領域及び第２電極対向領域が画定される半導体構造を形成するエピタキシャルプロセスを実行するステップと、
拡散材料を用いて前記接合面に拡散プロセスを実行し、前記電流伝導層内に高ドーピング濃度の少なくとも１つの経路領域を形成するステップと、
第２基板を前記接合面に接合する接合プロセスを実行するステップと、
前記第１基板を除去し、前記半導体構造の前記第１基板に隣接していた側に、前記第１電極対向領域に対向し、前記第１半導体エピタキシャル層に電気的に接続される第１電極と、前記第２電極対向領域に対向し、前記電流伝導層に電気的に接続される第２電極と、を形成するステップと、を含む、フリップチップ型発光ダイオードの製造方法。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
前記少なくとも１つの経路領域は、前記第１電極対向領域と前記第２電極対向領域との間の最短接続経路以外に位置することを特徴とする請求項１に記載のフリップチップ型発光ダイオードの製造方法。
【請求項３】
前記経路領域は、前記第１電極対向領域と前記第２電極対向領域との間の最短接続経路にも形成されることを特徴とする請求項２に記載のフリップチップ型発光ダイオードの製造方法。
【請求項４】
各前記経路領域は、矩形領域、ストライプ領域、円形領域、楕円形領域、曲線状領域、柵状領域、枝状領域、または放射状領域であることを特徴とする請求項１に記載のフリップチップ型発光ダイオードの製造方法。
【請求項５】
各前記経路領域におけるドーピング濃度は、前記経路領域以外の領域における前記電流伝導層のドーピング濃度の１０～１０
３
倍であることを特徴とする請求項１に記載のフリップチップ型発光ダイオードの製造方法。
【請求項６】
少なくとも１つの接合材料は、前記接合プロセスを実行する前に前記接合面に塗布されることを特徴とする請求項１に記載のフリップチップ型発光ダイオードの製造方法。
【請求項７】
前記拡散材料は、ベリリウム、マグネシウム、亜鉛、または鉄であることを特徴とする請求項１に記載のフリップチップ型発光ダイオードの製造方法。
【請求項８】
前記拡散材料は、前記電流伝導層のドーピング材料と同種の材料であることを特徴とする請求項１に記載のフリップチップ型発光ダイオードの製造方法。
【請求項９】
各前記経路領域に形成される電流伝導経路は、設定範囲内の抵抗値を持つことを特徴とする請求項１に記載のフリップチップ型発光ダイオードの製造方法。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のフリップチップ型発光ダイオードの製造方法により製造されたフリップチップ型発光ダイオード。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、フリップチップ型発光ダイオード及びその製造方法に関し、特に、発光面積を増大させ、電流密度を低減させたフリップチップ型発光ダイオード及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
図１に示すように、従来のフリップチップ型発光ダイオード（Ｆｌｉｐ－ＣｈｉｐＬＥＤ）２００は、主に、半導体発光構造２３０及び電流伝導層２４０の下（すなわち、図の下側）にＰ金属電極２１０及びＮ金属電極２２０を設置し、電流伝導層２４０の上に透明基板２５０を設置する。Ｐ金属電極２１０及びＮ金属電極２２０に通電すると、電流が電流伝導層２４０に流れ、半導体発光構造２３０を発光させる。最終的に、光は透明基板２５０を通過し、発光ダイオードが発光する。
【０００３】
図２は、図１の上から見た透明基板２５０及び電流伝導層２４０の上面図である。左側の点線の矩形枠は、図１のＰ金属電極２１０の対向位置２４１である。右側の点線の矩形枠は、図１のＮ金属電極２２０の対向位置２４２である。図１及び図２に示すように、Ｐ金属電極２１０及びＮ金属電極２２０に通電すると、電流は、Ｐ金属電極２１０の対向位置２４１とＮ金属電極２２０の対向位置２４２との間でほぼ直線的に流れる。したがって、光源は図２に示すように狭い平面から射出される。発光面全体のデザインを変えたり、発光面の面積を大きくしても、電流は最短経路で流れるため、光源の面が狭くなり、発光効率を上げることができない。また、電流はＰ金属電極２１０の対向位置２４１とＮ金属電極２２０の対向位置２４２との間に直線的に流れるため、電流密度が高くなり、発熱、静電気放電不良、リーク電流過多などの問題が発生する場合がある。
【０００４】
従って、前述の問題を改善できるフリップチップ型発光ダイオード及びその製造方法をどのように設計するかは、研究に値する課題である。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の目的は、発光面積を増大させ、電流密度を低減させるフリップチップ型発光ダイオード及びその製造方法を提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、放熱性を効果的に改善し、帯電防止能力を高めるフリップチップ型発光ダイオード及びその製造方法を提供することである。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係るフリップチップ型発光ダイオードの製造方法は、第１基板を提供するステップと、前記第１基板上に、前記第１基板から順に第１半導体エピタキシャル層、発光層、第２半導体エピタキシャル層、及び電流伝導層を有し、前記電流伝導層に接合面が形成されて第１電極対向領域及び第２電極対向領域が画定される半導体構造を形成するエピタキシャルプロセスを実行するステップと、拡散材料を用いて接合面に拡散プロセスを実行し、電流伝導層内に高ドーピング濃度の少なくとも１つの経路領域を形成するステップと、前記接合面に第２基板を被せて接合する接合プロセスを実行するステップと、前記第１基板を除去し、前記半導体構造の前記第１基板に隣接していた側に、前記第１電極対向領域に対向し、前記第１半導体エピタキシャル層に電気的に接続される第１電極と、前記第２電極対向領域に対向し、前記電流伝導層に電気的に接続される第２電極と、を形成するステップと、を含む。
【０００８】
本発明の実施形態において、前記少なくとも１つの経路領域は、前記第１電極対向領域と前記第２電極対向領域との間の最短接続経路以外に位置する。
【０００９】
本発明の実施形態において、前記経路領域は、前記第１電極対向領域と前記第２電極対向領域との間の最短接続経路にも形成される。
【００１０】
本発明の実施形態において、各前記経路領域は、矩形領域、ストライプ領域、円形領域、楕円形領域、柵状領域、枝状領域、または放射状領域である。
（【００１１】以降は省略されています）

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