CN107731758B - 一种半导体元件的固晶方法及半导体元件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种半导体元件的固晶方法及半导体元件,半导体元件的固晶方法提供了具有强于半导体元件电极材料对气态污染物或颗粒状污染物吸附力的保护组件,组件组成成分包括活性炭、多孔陶瓷或者有机基团,防止在固晶过程中电极被污染,从而提升固晶良率。

Description

一种半导体元件的固晶方法及半导体元件
技术领域
本发明涉及一种半导体元件的固晶方法及半导体元件的结构,属于半导体元件固晶领域。
背景技术
随着半导体元件性能的不断挖掘,半导体元件的制作已成为近年来最受重视的领域之一。在半导体元件的制程中,Au金材料由于其质地软、性质稳定、电流扩展效果好,成为了半导体芯片电极结构中最后一层的首选,一直都是业界较常用的电极结构。但是由于Au-Au键间弱相互作用引导表面吸附一层环状高核簇族合物,导致芯粒在有机物存在的环境中,Au将提供一个媒介,让环氧硅烷类有机物在Au表面缩聚和固化,使固晶时PAD(电极)表面受到污染,从而会导致芯片在固晶环节,容易出现焊线、共金等异常,影响产品质量。
发明内容
本发明基于以上现象,提出一种利用强吸附性组件解决固晶时候包括气溶胶状态污染物或者粉尘污染物在内的悬浮污染物附着在电极上的方案。
本发明的技术方案为:提供一种半导体元件的固晶方法,半导体元件具有电极结构,在固晶区域存在悬浮污染物,在固晶工艺中,在固晶区域提供具有强于电极材料对悬浮污染物的吸附能力的保护组件。
优选地,所述固晶工艺时,采用固晶胶对半导体元件进行固定,对固晶胶进行加热。
优选地,所述加热的温度为100-200℃,在这个温度下固晶胶会产生气溶胶状态污染物。
优选地,所述悬浮污染物的成分包括对半导体元件固晶采用的固晶胶或其他悬浮污染颗粒。
优选地,所述保护组件设置在基板上。
优选地,所述半导体元件具有侧壁,所述保护组件设置在半导体元件的侧壁上。
优选地,所述保护组件离电极的距离小于300mm。
优选地,所述电极材料包括Au、Al、Ag或Ti。
优选地,所述保护组件包括活性炭、多孔陶瓷和有机基团。
优选地,所述半导体元件的切割面具有保护材料,保护材料对固晶胶胶气或其他悬浮污染颗粒的吸附能力强于电极对固晶胶胶气的吸附能力。
本发明同时提供一种半导体元件,所述半导体元件的切割面具有保护材料,保护材料对固晶胶胶气或其他悬浮污染颗粒的吸附能力强于电极对固晶胶胶气的吸附能力。
优选地,所述保护材料包括活性炭、多孔陶瓷和有机基团等吸附性材料。
优选地,所述半导体元件包括发光二极管、太阳能电池或者集成电路器件。
优选地,所述半导体元件为发光二极管时,保护组件不位于发光二极管出光面上。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。此外,附图数据是描述概要,不是按比例绘制。
图1 是本发明第一个实施例涉及到的一种半导体元件结构示意图。。
图2 是本发明第二个实施例涉及到的一种半导体元件结构示意图。
图3 是本发明第三个实施例涉及到的一种半导体元件结构示意图。
图4 是本发明第四个实施例涉及到的一种半导体元件结构示意图。
图中:100、半导体元件;111/112、电极;120、衬底;130、P型外延层;140、发光层;150、N型外延层;200、保护组件;300、固晶胶;400、封装基板。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式,借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题,并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是,只要不构成冲突,本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合,所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
实施例1
请参看图1,提供一种半导体元件的固晶方法,半导体元件100包括发光二极管、太阳能电池或者集成电路器件,半导体元件100具有电极111/112,电极111/112的材料可以选用包括Au、Al、Ag、Ti等材料,电极111是第一电极,第一电极在半导体元件的主要工作面上,而电极112是第二电极,第二电极设置在台阶面上,在固晶区域的气氛中容易存在悬浮污染物,在固晶工艺中,在固晶区域提供具有强于电极材料111/112对悬浮污染物的吸附能力的保护组件200,保护组件200由吸附性材料组成,利用保护组件200良好的吸附性,吸附固晶区域的悬浮污染物,降低悬浮污染物对电极111/112的影响。
由于固晶工艺采用固晶胶300对半导体元件100进行固定,对固晶胶300进行加热,去除固晶胶300内的溶剂,留下固态溶质,从而固态溶质对半导体元件100进行固定,加热的温度为100-200℃,在这个温度下固晶胶300容易产生固晶胶300胶气的气溶胶状态污染物,因此本实施例的保护组件200可以很好的去除掉空气中固晶胶300胶气或其他悬浮污染颗粒等悬浮污染物。为了实现保护组件200去除悬浮污染物的净化功能,保护组件200的吸附性材料可以选用包括活性炭、多孔陶瓷和有机基团等物质。
保护组件200可以设置在固定半导体元件100的封装基板400或者直接设置在半导体元件100上,或者保护组件200也可以设置在离电极111/112的距离小于300mm的区域,因为,如果大于这个距离则保护效果下降,保护组件200的功能被明显削弱。
实施例2
请参看图2,本实施例公开了一种半导体元件100,所述半导体元件100包括发光二极管、太阳能电池或者集成电路器件。定义图中远离芯片衬底120的一面为上面,本实施例的半导体元件为正装结构,电极位于半导体元件上方,半导体元件100在台阶面的侧壁上设置保护组件200,所述保护组件200包括纤维材料、活性炭、多孔陶瓷和有机基团。
以本发明技术方案应用在发光二极管上为例,在发光二极管包括P型外延层130、发光层140和N型外延层150,其中P型层130与N型层150之间具有台阶侧壁,将不导电的多孔陶瓷(也可以是其他具有吸附性的比表面积大的纳米结构电绝缘氧化物)设置在台阶侧壁上,多孔材料陶瓷可以选用的材料例如硅酸盐,既可起到防止外延层因导电物质泄漏导致的短路异常,又可以起到吸附在发光二极管封装时固晶产生的固晶胶胶气等悬浮污染物。
实施例3
请参看图3,本实施例与实施例2的区别在于保护组件200设置在半导体元件100的切割道侧壁上,由于固晶胶300位于半导体元件100的下方,切割道侧壁位于下方固晶胶300和上方电极的中间位置,相比实施例2的位置,本实施例能更好地避免上方电极由于固晶胶胶气等悬浮污染物造成的影响,大幅减少电极在焊线或共金的异常。
实施例4
请参看图4,本实施例结合了实施例2和实施例3的设计,在切割道侧壁和台阶面侧壁都制作保护组件200,提高对悬浮污染物的吸附效果,保证固晶后的芯片可靠性。此外,本实施例将具有绝缘性吸附材料的保护组件200设置在切割道侧壁和台阶面侧壁上可以起到绝缘保护的作用。
很明显地,本发明的说明不应理解为仅仅限制在上述实施例,而是包括利用本发明构思的所有可能的实施方式。

Claims (13)

1.一种半导体元件的固晶方法,半导体元件具有电极结构,在固晶区域存在悬浮污染物,其特征在于:固晶工艺中,在固晶区域提供具有强于电极材料对悬浮污染物的吸附能力的保护组件,所述保护组件离电极的距离小于300mm,保护组件由吸附性材料组成,保护组件具有减少固晶时电极吸附悬浮污染物的功能。
2.根据权利要求1所述的一种半导体元件的固晶方法,其特征在于:所述固晶工艺时,采用固晶胶对半导体元件进行固定,对固晶胶进行加热。
3.根据权利要求2所述的一种半导体元件的固晶方法,其特征在于:所述加热的温度为100-200℃。
4.根据权利要求1所述的一种半导体元件的固晶方法,其特征在于:所述悬浮污染物的成分包括对半导体元件固晶采用的固晶胶或粉尘。
5.根据权利要求1所述的一种半导体元件的固晶方法,其特征在于:半导体元件具有封装基板,所述保护组件设置在封装基板上。
6.根据权利要求1所述的一种半导体元件的固晶方法,其特征在于:半导体元件具有侧壁,所述保护组件设置在半导体元件的侧壁上。
7.根据权利要求1所述的一种半导体元件的固晶方法,其特征在于:所述电极材料包括Au、Al、Ag或Ti。
8.根据权利要求1所述的一种半导体元件的固晶方法,其特征在于:所述保护组件包括活性炭、多孔陶瓷和有机基团。
9.根据权利要求1所述的一种半导体元件的固晶方法,其特征在于:所述半导体元件包括发光二极管、太阳能电池或者集成电路器件。
10.一种半导体元件,具有电极结构,其特征在于:所述半导体元件具有保护组件,所述保护组件采用吸附性材料,所述保护组件对固晶胶胶气的吸附能力强于电极对固晶胶胶气的吸附能力,所述保护组件由吸附性材料组成,保护组件具有减少固晶时电极吸附胶气的功能。
11.根据权利要求10所述的一种半导体元件,其特征在于:所述保护组件包括活性炭、多孔陶瓷和有机基团。
12.根据权利要求10所述的一种半导体元件,其特征在于:所述半导体元件包括发光二极管、太阳能电池或者集成电路器件。
13.根据权利要求12所述的一种半导体元件,其特征在于:所述半导体元件为发光二极管时,保护组件不位于发光二极管出光面上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102668140A (zh) * 2009-12-18 2012-09-12 欧司朗光电半导体有限公司 光电子器件和用于制造光电子器件的方法
CN103026512A (zh) * 2010-07-07 2013-04-03 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 器件和用于制造器件的方法
CN105431952A (zh) * 2013-08-08 2016-03-23 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 光电组件以及用于生产所述光电组件的方法
CN206388722U (zh) * 2016-10-11 2017-08-08 惠州比亚迪实业有限公司 一种发光二极管

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102668140A (zh) * 2009-12-18 2012-09-12 欧司朗光电半导体有限公司 光电子器件和用于制造光电子器件的方法
CN103026512A (zh) * 2010-07-07 2013-04-03 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 器件和用于制造器件的方法
CN105431952A (zh) * 2013-08-08 2016-03-23 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 光电组件以及用于生产所述光电组件的方法
CN206388722U (zh) * 2016-10-11 2017-08-08 惠州比亚迪实业有限公司 一种发光二极管

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