CN103887411A - 荧光粉设置方法及发光二极管制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种荧光粉设置方法，包括：提供晶圆，晶圆包括基板及形成于基板上的磊晶结构，磊晶结构包括第一半导体层、第二半导体层、位于第一半导体层及第二半导体层之间的发光层、形成于第一半导体层上的第一电极及形成于第二半导体层上的第二电极；形成分别覆盖第一电极及第二电极的分离的光阻结构；在磊晶结构及光阻结构上覆盖连续分布的荧光粉；去除部分荧光粉而暴露出光阻结构；及移除光阻结构，此时第一电极及第二电极均暴露在外。此方法可实现荧光粉的均匀分布，从而防止合成的白光出现偏色的现象。本发明还提供一种发光二极管的制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种设置方法，特别是指一种荧光粉设置方法及使用该涂布方法的发光二极管制造方法。
背景技术
发光二极管作为新兴的光源，已被广泛地应用于各种用途当中。现有的发光二极管是将黄色荧光粉掺杂在覆盖蓝色发光芯片的封装体内，通过芯片发出的蓝光激发荧光粉产生黄光来混合出白光的。由于荧光粉是直接掺杂在封装体内的，在封装体尚未固化之前内容易发生局部沉积的现象而导致分布不均，进而致使蓝光与黄光混合不均，使发光二极管发出的白光出现偏色的现象，影响到发光二极管的正常使用。
发明内容
因此，有必要提供一种能均匀设置荧光粉的方法及应用该设置方法的发光二极管制造方法。
一种荧光粉设置方法，包括：提供晶圆，晶圆包括基板及形成于基板上的磊晶结构，磊晶结构包括第一半导体层、第二半导体层、位于第一半导体层及第二半导体层之间的发光层、形成于第一半导体层上的第一电极及形成于第二半导体层上的第二电极；形成分别覆盖第一电极及第二电极的分离的光阻结构；在磊晶结构及光阻结构上覆盖连续分布的荧光粉；去除部分荧光粉而暴露出光阻结构；及移除光阻结构，此时第一电极及第二电极均暴露在外。
一种发光二极管制造方法，包括：提供晶圆，晶圆包括基板及形成于基板上的多个磊晶结构，各磊晶结构包括第一半导体层、第二半导体层、位于第一半导体层及第二半导体层之间的发光层、形成于第一半导体层上的第一电极及形成于第二半导体层上的第二电极；形成分别覆盖第一电极、第二电极及基板表面的分离的光阻结构；在磊晶结构及光阻结构上覆盖连续分布的荧光粉；去除部分荧光粉而暴露出光阻结构；及移除光阻结构，此时第一电极、第二电极及基板表面均暴露在外;沿着相邻磊晶结构的位置处切割基板，形成多个独立的晶粒；各将晶粒固定于底座上；通过打线将各晶粒的暴露出的第一电极及第二电极与基座连接；在基座上形成覆盖晶粒的封装层。
由于直接在磊晶结构上覆盖荧光粉，因而荧光粉的厚度可得到控制，进而分布地较为均匀，从而确保光线在经过荧光粉的时候能够均匀地激发荧光粉，使混合出的光线不会出现明显的偏色现象。
下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1示出本发明一实施例的荧光粉设置方法的第一步骤。
图2示出荧光粉设置方法的第二步骤。
图3示出荧光粉设置方法的第三步骤。
图4示出荧光粉设置方法的第四步骤。
图5示出荧光粉设置方法的第五步骤。
图6示出经过图1-5所示的步骤之后得出的半成品应用于制造发光二极管的方法的步骤。
图7示出接续于图6所示的步骤之后的下一个步骤。
图8示出制造完成的发光二极管。
主要元件符号说明
| 晶圆 | 10 |
| 晶粒 | 100 |
| 底座 | 102 |
| 导线 | 104 |
| 封装层 | 106 |
| 基板 | 20 |
| 间隙 | 200 |
| 磊晶结构 | 30 |
| 第一半导体层 | 32 |
| 第二半导体层 | 34 |
| 发光层 | 36 |
| 第一电极 | 38 |
| 第二电极 | 39 |
| 光阻层 | 40 |
| 第一光阻结构 | 42 |
| 第二光阻结构 | 44 |
| 第三光阻结构 | 46 |
| 荧光粉 | 50 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1-5，示出了本发明一实施例的荧光粉设置方法。该方法主要包括以下几个步骤：
首先，如图1所示，提供一晶圆10。晶圆10包括一基板20及形成于基板20顶面的多个磊晶结构30。该基板20可由蓝宝石、碳化硅等材料所制成，其用于为磊晶结构30的生长提供支撑环境。每一磊晶结构30包括一第一半导体层32、一第二半导体层34、一发光层36、一第一电极38及一第二电极39。本实施例中，第一半导体层32为N型氮化镓层，第二半导体层34为P型氮化镓层，发光层36为多重量子阱氮化镓层。发光层36可受到电流的激发而发出蓝光。第一半导体层32形成于基板20顶面，发光层36位于第一半导体层32及第二半导体层34之间。第二半导体层34及发光层36的面积小于第一半导体层32的面积，由此，第一半导体层32在其一侧形成未被发光层36所覆盖的区域360。第一电极38形成于第一半导体层32的未被发光层36所覆盖的区域360上，第二电极39形成于第二半导体层34顶部，且高于第一电极38。第一电极38及第二电极39均采用金属材料所制成，以起到良好的导电效果。
如图2所示，再在晶圆10上形成一光阻层40。该光阻层40由多个分离的第一、第二及第三光阻结构42、44、46组成，其中，每一第一光阻结构42覆盖一磊晶结构30的第一电极38，每一第二光阻结构44覆盖一磊晶结构30的第二电极39，每一第三光阻结构46覆盖基板20顶面位于相邻二磊晶结构30之间的区域。第一光阻结构42的面积略大于第二光阻结构44的面积，第三光阻结构46的面积略大于第一光阻结构42的面积。第二光阻结构44从第二电极39顶面朝上凸伸，第一光阻结构42从第一电极38顶面朝上凸伸并远超出第二电极39的顶面，第三光阻结构46从基板20顶面朝上凸伸并略高于第二电极39的顶面。第一光阻结构42、第二光阻结构44及第三光阻结构46的顶面依次下降。第三光阻结构46未完全覆盖基板20顶面位于二相邻磊晶结构30之间的区域，因而在第三光阻结构46与二相邻的磊晶结构30之间形成二间隙200。
如图3所示，晶圆10上再进一步覆盖连续分布的荧光粉50。荧光粉50可由钇铝石榴石、硅酸盐等材料制成。荧光粉50可在受到发光层36蓝光的激发下发出黄光，进而与蓝光合成白光。荧光粉50可通过旋转涂布的方式形成于晶圆10上，以形成一均匀分布的层结构。荧光粉50完全覆盖每一磊晶结构30暴露在外的表面、第一、第二及第三光阻结构42、44、46顶面及侧面以及基板20顶面暴露于间隙200内的区域。由于采用涂布的方式将荧光粉50覆盖在磊晶结构30上，因此荧光粉50的厚度可得到控制，从而使覆盖住磊晶结构30的荧光粉50保持相当的均匀性。
如图4所示，再通过化学机械抛光(即研磨)的方式将部分荧光粉50去除。优选地，研磨的深度须控制在一定范围内而至少使第三光阻结构46暴露出来，并且还需要确保研磨的刀具未触及第二电极39。本实施例中，由于第三光阻结构46的顶面略高于第二电极39的顶面，因此在去除部分荧光粉50恰使第三光阻结构46的顶面暴露出来之后，第二光阻结构44将未被完全除去而在第二电极39的顶面残留一极薄的部分，第一光阻结构42被研磨掉一大半而在第一电极38顶面残留一小部分。此时，第一光阻结构42、第二光阻结构44及第三光阻结构46均暴露在外。可以理解地，研磨的深度还可更进一步，直接将第二光阻结构44完全去除而恰好暴露出第二电极39的顶面。此时第一光阻结构42残留在第一电极上38的部分更少，第三光阻结构46的顶部也被消去一小部分。由于通过研磨将部分荧光粉50去除，因此剩余的荧光粉50的顶面均保持在同一平面上。即是说，剩余的覆盖住第二半导体层34顶面的荧光粉50的厚度一致，从而使作为主要出光面的第二半导体层34顶面覆盖均匀的荧光粉50。经由发光层36发出的光线从第二半导体层34顶面出射之后，可均匀地激发荧光粉50，从而使合成的白光具有较高的均匀度，避免偏色的现象发生。
如图5所示，再将晶圆10浸入溶剂当中，将第一、第二及第三光阻结构42、44、46完全去除。此时基板20顶面的相应区域202、第一电极38的顶面及第二电极39的顶面均暴露出来。如果在上一个步骤当中第二光阻结构44被完全研磨掉，那么在此步骤当中仅有第一及第三光阻结构42、46被溶解去除。
如图6所示，再将经过步骤1-5所得的半成品切割，形成多个独立的晶粒100。切割的位置优选在基板20顶面从荧光粉50中暴露出的区域202，以避免切割到荧光粉50。
如图7所示，之后再将各晶粒100固定至一底座102上，并通过导线104将暴露出的第一电极38及第二电极39与底座102连接。
如图8所示，最后，在底座102上形成一封装层106，以覆盖晶粒100及导线104，从而对晶粒100及导线104起到保护作用。
Claims (10)
1.一种荧光粉设置方法，包括步骤：
提供晶圆，晶圆包括磊晶结构，磊晶结构包括第一半导体层、第二半导体层、位于第一半导体层与第二半导体层之间的发光层、位于第一半导体层上的第一电极及位于第二半导体层上的第二电极；
在第一电极及第二电极上分别覆盖分离的光阻结构；
在磊晶结构及光阻结构上覆盖连续分布的荧光粉；
去除部分荧光粉而暴露出光阻结构；
去除光阻结构而使第一电极及第二电极均暴露在外。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在去除部分荧光粉的过程中，第一电极及第二电极上的光阻结构被部分去除。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：第一电极及第二电极均在去除光阻结构的步骤之后才暴露在外。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在去除部分荧光粉的过程中，第二电极上的光阻结构被完全去除，第一电极上的光阻结构被部分去除。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：第二电极在去除部分荧光粉的步骤之后就暴露在外，第一电极在去除光阻结构的步骤之后才暴露在外。
6.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于：磊晶结构的数量为多个，在第一电极及第二电极上覆盖光阻结构的过程中，相邻磊晶结构之间的基板表面也覆盖有光阻结构。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：基板表面的光阻结构、第一电极上的光阻结构及第二电极上的光阻结构的高度依次上升。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于：基板表面的光阻结构在去除部分荧光粉的过程中也暴露出来，并且在去除光阻结构的过程中也一同被去除。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于：基板表面的光阻结构与相邻的磊晶结构之间形成间隙，间隙在覆盖荧光粉的过程中被荧光粉所填充。
10.一种使用如权利要求6所述的荧光粉设置方法的发光二极管制造方法，进一步包括：
沿着相邻磊晶结构之间的位置切割基板，形成多个独立的晶粒；
各将晶粒固定于底座上；
通过打线将各晶粒的暴露出的第一电极及第二电极与基座连接；
在基座上形成覆盖晶粒的封装层。
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