CN102945005B - 一种光电元件的客制化制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种光电元件的客制化制造方法。此客制化制造方法包含提供一生产流程，包含一前段流程、一客制化模块接续此前段流程、以及一寄存步骤介于此前段流程及此客制化模块之间；并且依前段流程生产一预定数量的半成品暂停于此寄存步骤；以及依据一客户要求以调制该客制化模块使符合该客户要求。

Description

一种光电元件的客制化制造方法

本申请是申请日为2008年3月4日、申请号为200810083255.3、发明名称为“一种光电元件的客制化制造方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种光电元件的客制化制造方法。

背景技术

半导体光电元件，例如发光二极管(LED)或太阳能电池(solarcell)，分别具有节能及干净能源的功效，受到世界环保团体及各国政府广泛的重视，并已订定时间表积极推广，以解决地球暖化的问题。面对快速成长的需求，光电元件制造厂传统的人工结合半自动生产方式，至少会面临包括交期缩短，以及客户端为因应多元应用产生的多样化产品规格的挑战。因此，除了积极的扩张生产线以因应大量需求及多元的应用，有效率的生产流程及快速反应客户的需求已为当前亟待改善的重点。

本发明提供一光电元件的客制化生产方法，同时兼顾客户需求及有效率的生产，以加速产业运用。

发明内容

本发明揭露一光电元件的客制化制造方法。此客制化制造方法包含提供一生产流程，包含一前段流程、一客制化模块接续此前段流程、以及一寄存步骤介于此前段流程及此客制化模块之间；并且依前段流程生产一预定数量的半成品暂停于此寄存步骤，依据一客户要求以调制此客制化模块使符合此客户要求。

依本发明一实施例，所述的客户要求包含一亮度要求。

依本发明一实施例，所述的客户要求包含一光形或出光角度要求。

依本发明一实施例，所述的客户要求包含一波长要求。

依本发明一实施例，所述的客户要求包含一热阻要求。

依本发明一实施例，所述的客制化模块更包含预置一对照表或对照曲线用以调制此客制化模块。

依本发明一实施例，所述的光电元件包含发光二极管或太阳能电池。

附图说明

图1为一流程图，显示依本发明的客制化制造方法的一实施例；

图2为一流程图，进一步揭示图1的客制化模块Q1；

图3为一流程图，进一步揭示图1的客制化模块Q2；

图4为一流程图，进一步揭示图1的客制化模块Q3；

图5为一流程图，进一步揭示图1的客制化模块Q4；

图6为一流程图，显示依本发明的客制化制造方法的另一实施例。

附图符号说明

a1、a2：客制化模块Q1的子模块；

b1、b2：客制化模块Q2的子模块；

c1：客制化模块Q3的子模块；

d1、d2：客制化模块Q4的子模块；

ap1、ap2、bp1、bp2、cp1、dp1、dp2：客制化参数

P1：亮度要求；

P2：光形或出光角度要求；

P3：波长要求；

P4：热阻要求；

Q1-Q4：客制化模块；

S1-S7：标准流程步骤；

T1-T5：寄存步骤；

旁通1-旁通5：旁通步骤。

具体实施方式

图1揭示一符合本发明的客制化生产流程，包括标准流程步骤S1-S7、介于步骤S4及S5间的客制化模块Q1-Q4、以及于客制化模块Q1-Q4前的一寄存步骤T1。各步骤说明如下：

S1(成长基板)：提供一成长基板，用以成长一半导体磊晶迭层，此成长基板包括用以成长磷化铝镓铟(AlGaInP)的砷化镓(GaAs)晶片，或用以成长氮化铟镓(InGaN)的蓝宝石(Al₂O₃)晶片、氮化镓(GaN)晶片或碳化硅(SiC)晶片，或用以成长III-V族太阳能电池迭层的硅晶片、锗晶片、或砷化镓晶片；

S2(磊晶成长)：在此成长基板上成长一具有光电特性的磊晶迭层，例如发光(light-emitting)迭层或光伏(photovoltaic)迭层；

S3(晶片检测)：以一晶片测试机(testingprober)，测试成长基板上的磊晶迭层是否符合电性要求，如定电压的电流值(I_v)；或波长特性如峰波长值(peakwavelength)或半峰宽幅(half-peakwidth)；

S4(晶粒形成)：以微影及蚀刻工艺技术在上述的磊晶迭层定义出多个晶粒结构及电极区域；

客制化模块Q1：因应一客户对于一亮度要求P1，调制客制化模块Q1，以达到此亮度要求P1，详细的客制化模块Q1将在后续详细说明；

客制化模块Q2：因应一客户对于一光形或出光角度要求P2，调制客制化模块Q2，以达到此光形或出光角度要求P2，详细的客制化模块Q2将在后续详细说明；

客制化模块Q3：因应一客户对于一波长要求P3，调制客制化模块Q3，以达到此波长要求P3，详细的客制化模块Q3将在后续详细说明；

客制化模块Q4：因应一客户对于一热阻要求P4，调制客制化模块Q4，以达到此热阻要求P4，详细的客制化模块Q4将在后续详细说明；

S5(电极形成)：形成p侧及n侧电极于各晶粒的对应的电极区域上，作为电性连接至外部线路之用；

S6(晶粒检测)：以一晶粒测试机(testingprober)，测试各晶粒的光电特性是否符合要求，如定电压的电流值(I_v)；或波长特性如峰波长值(peakwavelength)或半峰宽幅(half-peakwidth)；

S7(晶粒切割)：在完成上述的生产流程之后，切割具有上述结构的晶片使各晶粒分离，成为一符合客户需求的光电元件。

为方便说明，在寄存步骤T1之前的生产流程统称为前段流程；在客制化模块之后的生产流程统称为后续流程；而在前段流程与客制化流程之间存在一寄存步骤以保留依前段流程所预先完成的半成品，在客户要求确收后，即可将保留于寄存步骤的半成品接续至对应的客制化模块生产，以达到客户的要求。此外，寄存步骤包含计时前段流程所完成的半成品保留于寄存步骤的寄存时间，并预设一临界时间，当寄存时间小于或接近于临界时间始可进行客制化模块；若寄存时间相等于临界时间仍未收到或确认客户要求，则生产流程执行旁通1步骤直接跳至下一步骤。

图2～图5进一步揭示对应于图1所示的客制化模块Q1-Q4。

请参考图2进一步揭示对应于图1所示的客制化模块Q1。首先，在前段流程完成的半成品保留一预定数量于寄存步骤T1，待收到客户的亮度要求P1，即放行保留于寄存步骤的半成品以进行客制化模块Q1，其中，客制化模块Q1预设子模块a1及子模块a2，分别对应亮度提升或亮度降低的要求，其中，亮度提升或亮度降低是相对于无任何客制化模块所生产的标准产品。子模块a1包含一表面图案化步骤，是利用微影/蚀刻工艺技术在磊晶表面形成具粗糙度的粗化表面，或形成具规则或不规则排列图案的图案化表面，以逹到亮度提升的要求；其中，藉由调整客制化参数ap1，例如蚀刻时间、图案化密度、或图案尺寸，可得到具不同粗糙度或图案的表面。子模块a1更包含一对照表或对照曲线，预先记录客制化参数ap1与亮度提升值的对应关系，以便根据客户的亮度要求选取对应的客制化参数值，达到客户的亮度要求。子模块a2包含一形成遮光膜的步骤，是利用溅镀机台溅镀一薄金属层于所述的磊晶迭层之上以吸收一部份的光线，达到亮度降低的要求，其中，藉由调整客制化参数ap2，例如遮光膜厚度，可得到不同的遮光效果。子模块a2又包含一对照表或对照曲线，预先记录客制化参数ap2与亮度降低值的对应关系，以便根据客户的亮度要求选取对应的客制化参数值，达到客户的亮度要求。

请参考图3进一步揭示对应于图1所示的客制化模块Q2。客制化模块Q2主要根据客户的光形或出光角度要求P2，将保留于对应的寄存步骤T1的半成品放行以进行客制化模块Q2，其中，客制化模块Q2预设子模块b1及子模块b2，以分别对应光形及出光角度要求。例如，子模块b1包含形成一微结构层于磊晶迭层上以对应一光形要求，其中，藉由调整客制化参数bp1，例如调整微结构型态，可得到不同的光形，例如为不规则型态以形成漫射的光形、光子晶体型态以形成准直光的光形、或具长斜面的微结构以形成侧向发光的光形。子模块b1更包含一预置的对照表，以便根据客户的光形要求选取对应的微结构型态，达到客户的光形要求。子模块b2包含形成一出光角度调整层于磊晶迭层上以对应一关于出光角度的要求，此出光角度调整层包含一具有渐增或渐减折射率的多层薄膜结构形成于所述的磊晶迭层之上，以使光形内缩或外扩，其中，藉由调整客制化参数bp2，例如为包含氧化硅（SiO₂）/氮化硅(Si₃N₄)的出光角度调整层的对数，以得到不同的出光角度。子模块b2更包含一预置的对照表或对照曲线，预先记录客制化参数bp2与出光角度的对应关系，以便根据客户的出光角度要求选取对应的客制化参数值，逹到客户的出光角度要求。

请参考图4进一步揭示对应于图1所示的客制化模块Q3。客制化模块Q3主要根据客户的波长要求P3，将保留于对应的寄存步骤T1的半成品放行以进行客制化模块Q3，其中，客制化模块Q3预设子模块c1以对应不同的波长要求P3。子模块c1包含形成一波长转换层于磊晶迭层上以对应一波长要求，其中，藉由调整客制化参数cp1，例如选择波长转换材质，以转换由磊晶迭层发出的原始光波长，例如为近紫外光或蓝光波长390～460nm，成为绿、橙、红光波长范围。子模块c1更包含一预置的对照表，以便根据客户的波长要求选取对应的波长转换材质，达到客户的要求。

请参考图5进一步揭示对应于图1所示的客制化模块Q4。客制化模块Q4主要根据客户的热阻要求P4，将保留于对应的寄存步骤T1的半成品放行以进行客制化模块Q4，其中，客制化模块Q4预设子模块d1及子模块d2。子模块d1包含对前述具有磊晶迭层的成长基板进行薄化，以降低元件热阻，其中，藉由调整客制化参数dp1，例如为薄化厚度，可得到具有不同热阻的元件，以达到客户对于热阻的要求。子模块d1更包含一预置的对照表或对照曲线，预先记录客制化参数dp1与元件热阻的对应关系，以便根据客户的热阻要求选取对应的客制化参数值，达到客户的要求。子模块d2包含一基板转移步骤，包含选择并贴合一符合客户的热阻要求的导热基板至所述的磊晶迭层，并移除所述的成长基板。其中，藉由调整客制化参数dp2，例如为导热基板的导热值(thermalconductivity)，藉以调整元件的热阻，以达到客户对于热阻的要求。子模块d2更包含一预置的对照表，预先记录客制化参数dp2与元件热阻的对应关系，以便根据客户的热阻要求选取对应的客制化参数值，逹到客户的要求。

图6揭示另一符合本发明的客制化流程的实施例。图6的客制化模块Q1-Q3彼此接续并介于步骤S4及S5之间，客制化模块Q4则介于步骤S5及S6之间，并在各客制化模块Q1-Q4之前对应设置寄存步骤T2-T5，且寄存步骤T2-T5各包含计时所述的半成品保留于寄存步骤的寄存时间，并各预设一临界时间，例如为1～90天，较佳为30天以内，更佳为7天以内，在不影响半成品品质的前提下，以管制各寄存时间在各临界时间之内始可进行客制化模块；若寄存时间在相等于临界时间仍未收到或确认客户要求，则执行对应的旁通2-旁通5步骤使直接跳至下一步骤。

本发明所列举的各实施例仅用以说明本发明，并非用以限制本发明的范围。任何人对本发明所作的任何显而易知的修饰或变更皆不脱离本发明的精神与范围。

Claims (8)

1.一种光电元件的制造方法，包含：

提供用于生产半成品元件的一前段流程，该前段流程包含：

提供一成长基板；

在该成长基板上形成一具有光电特性的磊晶迭层；及

测试该磊晶迭层的电学特性或波长特性；及

在该磊晶迭层定义出多个晶粒结构；

提供一暂存步骤，该暂存步骤包含：

在一临界时间之内保留该半成品元件直至客户要求被确认；

提供一客制化模块，该客制化模块包含：

提供一客制化参数；及

依所确认的客户要求对该半成品元件调整该客制化参数；及

在该客制化模块之后，提供一后续流程，该后续流程包含测试该多个晶粒结构的光电特性是否符合要求。

2.如权利要求1所述的制造方法，其中该客制化参数包含蚀刻时间、图案化密度、图案尺寸、遮光膜厚度、微结构型态、出光角度调整层的对数、波长转换材质、成长基板的薄化厚度、或导热基板的导热值。

3.如权利要求1所述的制造方法，其中该客制化模块更包含预置一对照表或一对照曲线。

4.如权利要求1所述的制造方法，其中在该前段流程中，更包含在该磊晶迭层定义出多个电极区域以形成多个晶粒。

5.如权利要求4所述的制造方法，更包含在多个电极区域中的各电极区域上形成p侧电极及n侧电极。

6.如权利要求4所述的制造方法，更包含切割该成长基板以分离该多个晶粒。

7.如权利要求1所述的制造方法，其中该光电特性包含定电压的电流值、峰波长值、或半峰宽幅。

8.如权利要求1所述的制造方法，其中该客户要求包含亮度要求、光形要求、出光角度要求、波长要求、或热阻要求。