装置及其形成方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及装置及其形成方法。本发明专利技术是利用多重基板穿孔插销以电性连接形成于基板上的发光装置。一第一基板穿孔插销自基板的一后侧至一前侧而延伸穿透基板，且包括电性连结于发光装置的一第一覆盖层的一第一基板穿孔插销导体。一第二基板穿孔插销自基板的一后侧至第一覆盖层或一透明导电层而延伸穿透基板与发光装置的一有源层。第二基板穿孔插销包括电性隔离于一第二基板穿孔插销导体与第一覆盖层及有源层的一隔离层。可形成假基板穿孔插销，以选择性地传导来自于发光装置的热通过一封装基板。本发明专利技术可轻易地使用覆晶接合而完成封装。再者，上述工艺步骤仅两道掩模的少量光罩的使用，因此其制造成本为低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路，且特别涉及包括具有基板穿孔插销连接情形 (through-substrate via connections)白勺发光装置(light-emitting device,LED)白勺一种集成电路。
技术介绍
近年来，如发光二极管(light-emittingdiode)、激光二极管(laser diodes) 与紫外光光检测器(UV photo-detector)的光学装置的使用已为频繁。如氮化镓(GaN)、 GaAsP、GaPN、AlInGaAs、GaAsPN、AlGaAs及其合金等III族或V族的化合物材料已证实为适用于上述光学装置的使用。III族或V族的化合物材料的较大能隙(bandgap)与高电子饱和速率亦使得其成为高温与高速的电源电子装置应用中的极佳选择。由于于一般成长温度下的氮的高平衡压力，因此并不容易得到GaN材质的块状结晶物。如此，GaN膜层与各别的发光二极管通常形成于符合GaN特性的其他基板上。蓝宝石(sapphire，Al203)为常用的基板材料。然而，经观察，蓝宝石具有低的热传导率(thermal conductivity)。如此，由发光二极管所产生的热能无法有效地通过蓝宝石基板而逸散。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种装置及其制造方法，以解决上述实施例。依据一实施例，本专利技术利用多重基板穿孔插销以电性连接形成于基板上的发光二极管。一第一基板穿孔插销自基板的一后侧至一前侧而延伸穿透基板，且包括电性连结于发光二极管的一第一覆盖层的一第一基板穿孔插销导体。一第二基板穿孔插销自基板的一后侧至第一覆盖层或一透明导电层而延伸穿透基板与发光二极管的一有源层。第二基板穿孔插销包括电性隔离于一第二基板穿孔插销导体与第一覆盖层及有源层的一隔离层。此夕卜，可形成假基板穿孔插销，以选择性地传导来自于发光二极管的热通过一封装基板。假基板穿孔插销可与第一基板穿孔插销或第二基板穿孔插销同时形成。可更形成一欧姆接触层以较均勻地分布用于开启发光二极管的一电流。于欧姆接触层上可更形成透明导电层。于基板上可形成有一反射物，反射物内形成有开口以提供第一基板穿孔插销、第二基板穿孔插销与假基板穿孔插销的空间。依据一实施例，本专利技术提供了一种装置，包括一发光二极管，位于该基板上，其中该发光二极管包括一第一覆盖层、位于该第一覆盖层上的一有源层以及位于该有源层上的一第二覆盖层；一第一基板穿孔插销，自该基板的该后表面延伸至该基板的该前表面，该第一基板穿孔插销包括了一第一基板穿孔插销导体；以及一第二基板穿孔插销，自该基板的该后表面延伸至该第二覆盖层，该第二基板穿孔插销包括了一第二基板穿孔插销导体与一隔离层，而该隔离层电性隔离了于该第二基板穿孔插销内的第二基板穿孔插销导体与该基板、该第一覆盖层与该有源层。依据另一实施例，本专利技术提供了一种装置，包括一基板，包括一第一侧与相对于该第一侧的一第二侧；一发光二极管，位于该基板上，其中该发光二极管包括位于该基板上的经第一导电特性的一第一杂质所掺杂的一第一 III-V族化合物层、位于该第一 III-V族化合物层上的一有源层以及位于该有源层上的经第二导电特性的一第二杂质所掺杂的一第二 III-V族化合物层；一第一基板穿孔插销，自该基板的该第一侧延伸至该第一 III-V族化合物层，该第一基板穿孔插销包括一第一基板穿孔插销导体；以及一第二基板穿孔插销，自该基板的该第一侧延伸至该第二 III-V族化合物层，该第二基板穿孔插销包括一第二基板穿孔插销导体与环绕该第二基板穿孔插销导体的一隔离层，其中该第一基板穿孔插销与第二基板穿孔插销用于接受开启该发光二极管以发出光线的电压。 依据又一实施例，本专利技术提供了一种装置，包括一基板；一发光二极管装置，位于该基板上；一第一基板穿孔插销与一第二基板穿孔插销，贯穿该基板并延伸与停止于一有源层的相对侧，其中该第一基板穿孔插销与该第二基板穿孔插销用于传输一电压至该发光二极管；一第一假基板穿孔插销，贯穿该基板； 以及一封装基板，结合于该基板上，其中该封装基板包括一第三基板穿孔插销与一第四基板穿孔插销，分别电性耦接于该第一基板穿孔插销与该第二基板穿孔插销，以及一假接垫， 电性耦接于该第一假基板穿孔插销。依据另一实施例，本专利技术提供了一种装置的制造方法，包括提供一基板；形成一发光二极管，包括形成一第一覆盖层于该基板上、形成一有源层于该第一覆盖层上以及形成一第二覆盖层于该有源层上；形成一第一开口，延伸至该第一覆盖层；形成一第二开口，至少延伸至该第二覆盖层；于该第一开口与第二开口内填入一周围隔离层；移除该第一开口内的该周围隔离层的一底部；移除该第二开口内的该周围隔离层的一底部；以及于该第一与第二开口内填入导电材料，以分别形成一第一基板穿孔插销与一第二基板穿孔插销。本专利技术可轻易地使用覆晶接合而完成封装。再者，上述工艺步骤仅两道掩模的少量光罩的使用，因此其制造成本为低。此外，亦可增加热基板穿孔插销的数量以改善发光装置芯片的热逸散能力。为让本专利技术的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附的图式，作详细说明如下。附图说明图1-图8为一系列示意图，分别显示了依据本专利技术不同实施例的一发光装置于制作中不同阶段的剖面情形与底视情形；图9-图11为一系列示意图，分别显示了依据本专利技术不同实施例的一发光装置于制作中不同阶段的剖面情形。并且，上述附图中的附图标记说明如下20 基板；20a 基板的前表面；20b 基板的后表面；22 发光装置；24 缓冲层；26 覆盖层； 28 多重量子井/有源层；30 覆盖层；33 欧姆接触层；34、38 基板穿孔插销开口；35 透明导电层；36、37、37， 阻剂；39 隔离层；40 掩模层；41 金属材料；42、44 基板穿孔插销；43 反射物；46、46_1、/46_2 假基板穿孔插销/热基板穿孔插销；50 封装基板；52 焊锡凸块；52， 假焊锡凸块；54’ 假基板穿孔插销；55 假焊锡凸块；56 焊锡凸块；100 晶片；Wl 第一开口的水平尺寸；W2 第二开口的水平尺寸；I 电流。具体实施例方式本专利技术提供了包括一发光装置(light-emitting device,LED)的一种装置及其制造方法。并图示了于依据本专利技术的一实施例中的发光装置制作时的中间阶段。并讨论了上述实施例的变化情形。于不同的图式及实施例中，相同的标号代表了相同的元件。请参照图1，首先形成一晶片100，其包括形成于基板20上的发光装置22。于一实施例中，基板20由蓝宝石(sapphire，Al2O3)所形成。于其他实施例中，基板20包括由包括III族与V族元素的化合物半导体材料或即为公知III-V族化合物半导体材料所形成的数个膜层。于又一实施例中，基板20可为一硅基板、一碳化硅(silicon carbide)基板、具有一碳化硅层位于其上的一硅基板、一硅锗基板或由其他适用的半导体材料所形成的一基板。于以下描述中，基板20向上的一侧定义为前侧(front side)，其具有称为前表面的一表面20a，而位于后侧的表面20b则称的为一后表面。接着形成缓冲层24于基板20之上，而缓冲层可接触基板20。缓冲层24亦可称为一成核层(nucleation 本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种装置，包括：一基板，包括一前表面与一后表面；一发光装置，位于该基板上，其中该发光装置包括：一第一覆盖层；一有源层，位于该第一覆盖层上；以及一第二覆盖层，位于该有源层上；一第一基板穿孔插销，自该基板的该后表面延伸至该基板的该前表面，该第一基板穿孔插销包括了一第一基板穿孔插销导体；以及一第二基板穿孔插销，自该基板的该后表面延伸至该第二覆盖层，该第二基板穿孔插销包括了一第二基板穿孔插销导体与一隔离层，而该隔离层电性隔离了于该第二基板穿孔插销内的第二基板穿孔插销导体与该基板、该第一覆盖层与该有源层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄信杰，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[]