專利名稱：半導體光檢測器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種半導體光檢測器，特別涉及將光檢測元件接在基板上而形成倒裝芯片構(gòu)裝的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)發(fā)半導體光檢測器結(jié)構(gòu)中，其是直接在一基材上進行磊晶而構(gòu)成。參考圖3所示的的半導體光檢測器結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)技術(shù)，其在基板401上形成一光檢測器402的結(jié)構(gòu)。其中，該光檢測器402是在該基板401依次向上形成一P型層402a和一N型層402b，該P型層402a是如P型氮化鎵形成的P型半導體(p-typesemiconductor)材料，，其一裸露側(cè)形成一歐姆接觸的P型電極層402c，該N型層403則是如N型氮化鎵形成的N型半導體(n-type semiconductor)材料，其一裸露側(cè)形成一歐母接觸的N型電極層402d。上述的P型電極層402c以及N型電極層402d，是作為光檢測器402的電輸出/入的電連接點，且光源是從光檢測器402的頂端入射，并經(jīng)由P型層402a與N型層402b的光電效應而產(chǎn)生光電流，從而達到光源的偵測。然而，這類的光檢測器中，入射光源是從頂端穿過光檢測器402的P型電極層402c以及N型電極層402d，使得入射光源會先接觸到各電極層，而被電極材料所吸收，造成光電流及光響應的降低。
因此，為了要克服上述的缺陷，本發(fā)明基于傳統(tǒng)的半導體光檢測器結(jié)構(gòu)的缺點進行發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種半導體光檢測器，用以實際解決一個甚至是數(shù)個上述相關(guān)技術(shù)中的限制及缺點。
本發(fā)明半導體光檢測器的一個目的是通過光檢測元件而形成倒裝芯片(flip chip)構(gòu)裝形式，使得光源不會受到電極阻礙，而可大幅提升接收光面積，增加光電流的產(chǎn)生機會。
本發(fā)明的另一目的，是將光檢測元件接在基板的接合處時可以采用整面的金屬層接合，而非局部接合，只需配合倒裝焊接機(Flip Chip Bonder)，并不需制作金凸塊(Au bump)，使得其接合強度可提升，并可進一步減少其成本及提高生產(chǎn)能力。
為達到上述目的，本發(fā)明是通過一種具有倒裝芯片構(gòu)裝結(jié)構(gòu)的半導體光檢測器，其包括一基板，其是一具有電路的結(jié)構(gòu)，并在表面處至少形成一第一金屬層和一第二金屬層，且第一金屬層以及第二金屬層是電連接到該基板電路的對應電信號輸出/入節(jié)點；以及一光檢測元件，其是一半導體光檢測元件，其底端接在該基板上，且該光檢測元件是透過頂端接收入射光源；其中，該基板的第一金屬層和第二金屬層，分別與光檢測元件的P型電極層和N型電極層配合，并相互接著而形成電連接。
在半導體光檢測器中，該第一金屬層和第二金屬層的面積，分別對應該P型電極層和N型電極層，而形成局部的接觸面積；在半導體光檢測器中，該第一金屬層和第二金屬層的面積，分別對應該P型電極層和N型電極層，而形成大小相近的接觸面積；在半導體光檢測器中，該基板的第一金屬層和第二金屬層，分別與光檢測元件的P型電極層以及N型電極層配合，而相互接著從而固定該光檢測元件于該基板上，并形成電連接；在半導體光檢測器中，該光檢測元件是一半導體光檢測元件，其包括一P型層和一N型層，而該N型層位于P型層的上方，該P型層是P型半導體材料所形成，并在底部裸露處形成一歐母接觸的P型電極層；而且，該N型層是N型半導體材料所形成，并在底部裸露處形成一歐母接觸的N型電極層；在半導體光檢測器中，該光檢測元件的N型層直接裸露于頂端；在半導體光檢測器中，該光檢測元件是一氮化鎵系半導體光檢測元件，該P型層是P型氮化鎵材料所形成，且該N型層是N型氮化鎵材料所形成；在半導體光檢測器中，該基板可以形成一引線框架，用以電連接至光檢測元件，從而提供該光檢測元件的電信號輸出/入；在半導體光檢測器中，該P型層與N型層之間，可增加形成一中性層，該中性層是本征半導體材料所形成；在半導體光檢測器中，該中性層是中性氮化鎵材料所形成。
本發(fā)明的目的及功能經(jīng)參考下列圖標作進一步說明后將更為明了。


附圖所示是提供作為具體呈現(xiàn)本說明書中所描述各組成元件的具體實施例，并解釋本發(fā)明的主要目的以增進對本發(fā)明的了解。
圖1顯示本發(fā)明的半導體光檢測器的一種較佳實施例的剖面示意圖。
圖2顯示本發(fā)明的半導體光檢測器的另一種較佳實施例的剖面示意圖。
圖3顯示傳統(tǒng)半導體光檢測器的剖面示意圖。
圖中101基板101a第一金屬層101b第二金屬層102光檢測元件102aP型層102bN型層102cP型電極層102dN型電極層102e中性層401基板402光檢測元件402aP型層402bN型層402cP型電極層402dN型電極層具體實施方式
以下將針對本發(fā)明較佳實施例配合所附圖標作進一步地詳細說明。某些尺寸與其它部份相關(guān)的尺寸比例被放大的表示以提供更清楚的描述以幫助熟悉此技藝的相關(guān)人士了解本發(fā)明。
圖1顯示本發(fā)明的半導體光檢測器的一種較佳實施例的剖面示意圖。
參考圖1所示，其主要是通過將一基板101接在一光檢測元件102底端的結(jié)構(gòu)，且該光檢測元件102形成倒裝芯片(flip chip)構(gòu)裝形式，而透過頂端接收入射光源。
上述的各元件中，該基板101是一具有電路的結(jié)構(gòu)，并在表面處至少形成一第一金屬層101a和一第二金屬層101b，且第一金屬層101a和第二金屬層101b是電連接至該基板101電路的對應電信號輸出/入節(jié)點，用以提供該基板101與光檢測元件102之間的電信號輸出/入。
上述的基板101可以形成一引線框架(lead frame)，用以電連接至光檢測元件102，而提供該光檢測元件102的電信號輸出/入。
再者，該光檢測元件102是一半導體光檢測元件，舉例來說，其是一種氮化鎵(GaN)系半導體光檢測元件。該光檢測元件102是一P型層102a的頂部堆疊一N型層102b所形成，其中，該P型層102a是如P型氮化鎵所形成的P型半導體(p-type semiconductor)材料，其底部裸露處形成一歐母接觸的P型電極層102c；而且，該N型層102b是如N型氮化鎵所形成的N型半導體(n-typesemiconductor)材料，其底部裸露處形成一歐母接觸的N型電極層102d。
其中，該光檢測元件102的N型層102b是直接裸露于在光檢測元件102的頂端，因而可增加其光源入射的效率。
上述基板101的第一金屬層101a以及第二金屬層101b，與光檢測元件102的P型電極層102c以及N型電極層102d相互配合，使得該第一金屬層101a以及第二金屬層101b分別對應該P型電極層102c以及N型電極層102d而相互接著，從而將該光檢測元件102接在該基板101上，并形成電連接。其中，該第一金屬層101a以及第二金屬層101b的面積，甚至是分別對應該P型電極層102c以及N型電極層102d，而形成大小相近的接觸面積。
基于上述本發(fā)明的半導體光檢測器，其光檢測元件102中，光源直接入射至頂部N型層102b，再經(jīng)由N型層102b與底部的P型層102a形成的接觸面結(jié)構(gòu)后，適當?shù)娜肷涔鈱⒈徊牧纤眨沟貌牧蟽?nèi)產(chǎn)生導電的傳輸載流子(電子-空穴對)，因而當入射光入射至外加有偏壓的接觸面結(jié)構(gòu)后，會產(chǎn)生光電流信號，因而可偵測到光信號。
圖2所示為本發(fā)明的半導體光檢測器的另一種較佳實施例的剖面示意圖。
參考圖2所示，上述本發(fā)明的半導體光檢測器結(jié)構(gòu)中，其P型層102a與N型層102b之間，可增加形成一中性層102e，該中性層102e是如中性的氮化鎵所形成的本征半導體(Intrinsic Semiconductor)材料，因而形成一PIN半導體光檢測器結(jié)構(gòu)。
以上所述僅用以解釋本發(fā)明的較佳實施例，并非用其對本發(fā)明作任何形式上的限制，所以，凡有在相同的發(fā)明精神下所作有關(guān)本發(fā)明的任何修飾或變更，皆仍應包括在本發(fā)明意圖保護的范疇。
權(quán)利要求
1.一種半導體光檢測器，其包括一基板，其是一具有電路的結(jié)構(gòu)，并在表面處至少形成一第一金屬層和一第二金屬層，且第一金屬層和第二金屬層是電連接至該基板電路的對應電信號輸出/入節(jié)點；以及一光檢測元件，其是一半導體光檢測元件，其底端接在該基板上，且透過頂端接收入射光源；其中，該基板的第一金屬層和第二金屬層，分別與光檢測元件的P型電極層和N型電極層配合，并相互接著而形成電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的半導體光檢測器，其中，該第一金屬層和第二金屬層的面積，分別對應該P型電極層和N型電極層，而形成局部的接觸面積。
3.如權(quán)利要求1所述的半導體光檢測器，其中，該第一金屬層和第二金屬層的面積，分別對應該P型電極層和N型電極層，而形成大小相近的接觸面積。
4.如權(quán)利要求1所述的半導體光檢測器，其中，該基板的第一金屬層和第二金屬層，分別與光檢測元件的P型電極層以及N型電極層配合，而相互接著從而固定該光檢測元件于該基板上，并形成電連接。
5.如權(quán)利要求1所述的半導體光檢測器，其中，該光檢測元件是一半導體光檢測元件，其包括一P型層和一N型層，而該N型層位于P型層的上方，該P型層是P型半導體材料所形成，并在底部裸露處形成一歐母接觸的P型電極層；而且，該N型層是N型半導體材料所形成，并在底部裸露處形成一歐母接觸的N型電極層。
6.如權(quán)利要求5所述的半導體光檢測器，其中，該光檢測元件的N型層直接裸露于頂端。
7.如權(quán)利要求5所述的半導體光檢測器，其中，該光檢測元件是一氮化鎵系半導體光檢測元件，該P型層是P型氮化鎵材料所形成，且該N型層是N型氮化鎵材料所形成。
8.如權(quán)利要求1所述的半導體光檢測器，其中，該基板可以形成一引線框架，用以電連接至光檢測元件，從而提供該光檢測元件的電信號輸出/入。
9.如權(quán)利要求1所述的半導體光檢測器，其中，該P型層與N型層之間，可增加形成一中性層，該中性層是本征半導體材料所形成。
10.如權(quán)利要求9所述的半導體光檢測器，其中，該中性層是中性氮化鎵材料所形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種半導體光檢測器結(jié)構(gòu)，其包括一基板，其是一具有電路的結(jié)構(gòu)，并在表面處至少形成一第一金屬層和一第二金屬層，且第一金屬層和第二金屬層是電連接至該基板電路的對應電信號輸出/入節(jié)點；以及一光檢測元件，其是一半導體光檢測元件，其底端接在該基板上，且該光檢測元件是透過頂端接收入射光源。
文檔編號G01J1/02GK1787219SQ20041009851
公開日2006年6月14日 申請日期2004年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月9日
發(fā)明者潘錫明, 簡奉任 申請人:璨圓光電股份有限公司