CN105453276A - 发光元件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种发光元件的制造方法，包括：提供第一基板(201)；提供一半导体叠层(202)在第一基板上，其中半导体叠层包括从下至上依次层叠的第一电性半导体层(202a)、发光层(202b)和第二电性半导体层(202c)，将半导体叠层经图形化形成彼此分割的多个半导体叠层块(231,232,233,234,235)，多个半导体叠层块包括第一半导体叠层块和第二半导体叠层块；实施一分离步骤，将第一半导体叠层块和第二半导体叠层块分离，使第一基板上保留有第二半导体叠层块；提供一永久基板(301)具有第一表面(301P1)、和第二表面(301P2)，且第三半导体叠层块位于第一表面上；以及结合第一半导体叠层块和第二半导体叠层块中的一个到第二表面。

Description

发光元件及其制造方法 技术领域
本发明涉及一种发光元件及其制造方法； 特别是涉及一种具多个半导体叠层 块的发光元件及其制造方法。 背景技术
发光二极管 (Light-Emitting Diode, LED)具有耗能低、 低发热、 操作寿命长、 防震、 体积小、 以及反应速度快等良好特性， 因此适用于各种照明及显示用途。 随着其应用技术的发展， 多元 (multi-cell)发光二极管的元件， 即由多个发光二极 管组成的元件， 例如阵列式发光二极管的元件， 在市场上的应用渐为广泛。 例如， 光学显示装置、 交通号志、 以及照明装置等， 其中高压发光二极管 (High Voltage LED , HV LED)的照明元件即为一例。
现有的阵列式发光二极管元件 1 , 如图 7A与图 7B所示， 包含一基板 10、 多 个发光二极管单元 12以二维方式排列于基板 10上， 每一个发光二极管单元 12 包含一发光叠层， 包含一 p型半导体层 121、一发光层 122、 以及一 n型半导体层 123。这些发光二极管单元 12对基板 10上的发光叠层施以蚀刻制作工艺，形成沟 槽 14而分割出此多个发光二极管单元 12。 由于基板 10不导电， 因此于多个发光 二极管单元 12间形成的沟槽 14可使各发光二极管单元 12彼此绝缘，另外再通过 部分独刻发光二极管单元 12至 n型半导体层 123,分别于 n型半导体层 123的暴 露区域以及 p型半导体层 121上形成一第一电极 18以及一第二电极 16。 再通过 导电配线结构 19选择性连接多个发光二极管单元 12的第一电极 18及第二电极 16,使得多个发光二极管单元 12之间形成串联或并联的电路。 例如， 若形成串联 的电路， 即为直流的高压发光二极管 (High Voltage LED, HV LED)。
然而， 此种制作工艺所形成的元件， 常常会因各个发光二极管单元 12 间彼此互相吸收所发出的光， 而造成元件整体亮度降低。 此外， 此种制 作工艺所形成的元件， 其多个发光二极管单元 12对同一基板的一区域的 发光叠层施以蚀刻制作工艺，以形成上述沟槽 14而分割出多个发光二 极管单元， 故元件与元件间可能因形成自基板不同区域， 而有元件间在光学特 性上或电性上均匀性不佳的问题。 发明内容
本发明公开的目的在于提供一种发光元件的制造方法， 包括： 提供一第一基 板； 提供一半导体叠层于上述第一基板上， 其中上述半导体叠层包括一第一电性 半导体层、 一发光层位于上述第一电性半导体层之上、 以及一第二电性半导体层 位于上述发光层之上， 且上述半导体叠层经图形化而形成彼此分隔的多个半导体 叠层块， 其中上述多个半导体叠层块包括一第一半导体叠层块及一第二半导体叠 层块； 实行一分离步骤将上述第一半导体叠层块与上述第一基板分离， 且上述第 一基板保留有上述第二半导体叠层块； 提供一永久基板具有一第一表面、 一第二 表面、 以及一第三半导体叠层块于上述第一表面上； 以及接合上述第一半导体叠 层块及上述第二半导体叠层块的其中之一于上述第二表面上。 附图说明
图 1 所示为本发明发光元件的制造方法的一实施例所使用的一基板的上视 图；
图 2A至图 2E所示为本发明的发光元件的制造方法所使用的分离方法的实施 例；
图 3A至图 3E所示为本发明的发光元件的制造方法的第一实施例； 图 3F所示为本发明的发光元件的制造方法的第四实施例；
图 4所示为本发明的发光元件的制造方法的第五实施例；
图 5所示为本发明的发光元件的制造方法的第六实施例；
图 6(a)、 图 6(b)所示为本发明发光元件的制造方法的一实施例所使用的一基 板的实际量测及分布情形， 图 6(a)的部分例示一以发光强度区分出第一区域及第 二区域， 图 6(b)的部分则例示一以主波长区分出第一区域及第二区域；
图 7A及图 7B所示为现有的阵列式发光二极管元件。 主要元件符号说明
1: 现有的阵列式发光二极管元件
10: 基板
101:基板 103: 区分界线
104v， 104h: 分隔道
12: 发光二极管单元
121: p型半导体层
122: 发光层
123: n型半导体层
131, 132, 133, 134及 135: 半导体叠层块
14: 沟槽
16: 第二电极
18: 第一电极
19: 导电配线结构
201 :基板
202: 半导体叠层
202a: 第一电性半导体层
202b: 发光层
202c: 第二电性半导体层
d: 分隔道宽度
211 : 第一牺牲层
212: 分隔道
221: 第一暂时基板
231, 232, 233, 234及 235: 半导体叠层块
23X: 半导体叠层块
241: 激光
301 : 永久基板
301P1: 第一表面
301P2: 第二表面
301P3: 第三表面
312B1，312B2及 312B3:接合层
320: 介电层
330: 金属线 301': 永久基板
301 1: 第一表面
301 2: 第二表面
301 3: 第三表面
312'Bl: 第一接合层
312Έ2Ρ2: 第二接合层
312Έ3: 第三接合层
500a, 500b及 500c: 发光元件
501: 永久基板
501a,501b, 501c及 501d: 半导体叠层块 具体实施方式
图 1为本发明发光元件的制造方法的一实施例所使用的基板的上视图， 基板 101上具有多个半导体叠层块， 例如半导体叠层块 131,132,133,134及 135 , 这些 半导体叠层块由一半导体叠层 (图未示)经图形化所形成， 其中图形化一般是指经 覆盖光致抗蚀剂并曝光显影后加以蚀刻的制作工艺。 经图形化后形成多个的分隔 道 104v, 104h, 而半导体叠层被分隔道 104v, 104h分隔成上述的多个的半导体叠 层块。 但图形化的方法并不限于此， 其他方法， 例如以激光直接切割半导体叠层 也为一实施例。 此外， 上述半导体叠层可能在基板 101上成长， 即基板 101是半 导体叠层的成长基板； 也可能是半导体叠层形成在另一成长基板后， 经移转技术 将半导体叠层移转至此基板 101上， 于此情形时， 半导体叠层 (或半导体叠层块) 与基板 101 间可能还包括一粘结层 (图未示)。 移转技术为熟悉此技术领域的人士 所现有， 在此不予赘述。
值得注意的是， 在本实施例中， 上述的多个的半导体叠层块在光学特性上或 电性上不同， 故可经由实行一量测步骤测得各半导体叠层块的一光学特征值或一 电性特征值， 并且可依一光学特征值或电性特征值的差异预定值将这些半导体叠 层块在基板 101上分成一第一区域及一第二区域。 其中光学特征值例如为发光强 度或波长， 且波长可以是主波长 (dominant wave length)或峰波长 (peak wave length), 而电性特征值例如为正向电压 (forward voltage)。 在本实施例中， 于量测 各半导体叠层块的发光强度后， 依一发光强度的差异预定值， 将这些半导体叠层 块在基板 101上分成一第一区域及一第二区域。 在此实施例中发光强度差异预定 值为差异大于或等于 3%, 依此区分出一第一区域大致为圓形， 如图中圓形的区 分界线 103内所涵盖的圓形区域， 而第二区域则大致为环绕上述第一区域的一环 状， 如图中圓形的区分界线 103外围的环状所涵盖的区域。 其中位于第一区域的 半导体叠层块的发光强度分布彼此相近， 而位于第二区域的半导体叠层块的发光 强度分布彼此相近。 于本实施例中，位于第一区域的半导体叠层块 (例如半导体叠 层块 131, 132,及 133)的平均发光强度为 4400 mcd, 此区域内的半导体叠层块的 发光强度的标准差值约在 0.5~1.5mcd,而位于第二区域的半导体叠层块 (例如半导 体叠层块 134及 135)的平均发光强度为 4000 mcd,此区域内的半导体叠层块的发 光强度的标准差值约在 0.5~1.5mcd; 第一区域与第二区域内的半导体叠层块的发 光强度差异约为 10%((4400-4000)/4000=10%), 亦即大于或等于 3%。
除了发光强度外， 在其他实施例中， 用以区分出第一区域及第二区域的光学 特性不同则可能为峰光波长或主光波长的差异大于或等于 lnm, 而电性不同则可 能包括正向电压 (forward voltage)的差异大于或等于 2%。 图 6(a)、 图 6(b)所示为一 实际量测结果的分布图， 图 6 (a)的部分例示一以发光强度 (Iv)的量测结果区分， 且依一发光强度的差异预定值区分出第一区域及第二区域， 在此实施例发光强度 差异的差异预定值为大于或等于 3%。如 (图 6a)的部分所示，各半导体叠层块所测 得的发光强度以颜色 (图中为灰阶)标示，各颜色 (图中为灰阶)所代表的发光强度值 可参照其下方的发光强度值与颜色 (图中为灰阶)对照关系的标示， 如图中虚线所 圏示的区域， 可看出所区分出的第一区域主要是由代^ ^光强度 130mcd的红色 (图中为灰阶)与代表示发光强度 129mcd的橘色（图中为灰阶)所构成， 而仅包含少 数代表发光强度 124mcd的绿色 (图中为灰阶)的半导体叠层块，此第一区域大致为 圓形，平均发光强度约 129mcd,而第二区域则大致为环绕上述第一区域的一环状， 主要系由代表发光强度 124mcd的绿色 (图中为灰阶)的半导体叠层块所构成，仅包 含少数代 光强度 130mcd的红色（图中为灰阶)与代 光强度 129mcd的橘色 (图中为灰阶)， 此第二区域的平均发光强度约 124mcd, 亦即第一区域的半导体叠 层块的发光强度平均值较位于第二区域的半导体叠层块的发光强度平均值大， 其 差异约为 4%((129-124)/124=4%), 大于或等于 3%。 （b)的部分则例示一以主波长 (WLD)的量测结果区分， 且依一主波长 (WLD)的差异预定值， 在此实施例为主波 长差异预定值大于或等于 lnm, 而区分出第一区域及第二区域， 如图 6 (b)的部分 所示， 所区分出第一区域及第二区域， 第一区域 (如图中虚线所圏示)大致为圓形， 平均主波长约 685nm, 而第二区域则大致为环绕上述第一区域的一环状， 平均主 波长约 683nm, 其中第一区域的半导体叠层块的主波长平均值较位于第二区域的 半导体叠层块的主波长平均值大， 其差异为 2nm, 大于主波长差异预定值 lnm。
图 2A至图 2E显示为本发明的发光元件的制造方法所使用的分离方法的实施 例。 如上述图 1中所述， 在图 2A中， 一基板 201包含一半导体叠层 202于其上， 此半导体叠层 202包括一第一电性半导体层 202a; —发光层 202b位于第一电性 半导体层 202a之上； 以及一第二电性半导体层 202c位于发光层 202b之上。第一 电性半导体层 202a和第二电性半导体层 202c电性相异， 例如第一电性半导体层 202a是 n型半导体层， 而第二电性半导体层 202c是 p型半导体层。 第一电性半 导体层 202a、发光层 202b、及第二电性半导体层 202c为 ΙΠ-V族材料所形成， 例 如为磷化铝镓铟（ AlGalnP)系列材料或氮化铝镓铟（ AlGalnN)系列材料。 在图 2B中， 实施前述的图形化步骤后， 形成宽度为 d的分隔道 212将半导体叠 层 202分隔为多个的半导体叠层块 231, 232, 233, 234及 235 , 分别对应于图 1中 的半导体叠层块 131, 132, 133, 134及 135 , 而且分别具有如图 1中所述的发光强 度及分别位于上述的第一区域及第二区域； 亦即半导体叠层块 231, 232, 及 233 位于上述图 1中的第一区域且发光强度为 4400 mcd, 而半导体叠层块 234及 235 位于上述图 1中的第二区域且的发光强度为 4000 mcd,半导体叠层块 231, 232, 及 233与半导体叠层块 234及 235就发光强度而言差异大于 3%。 接着， 在欲移离 的半导体叠层块上形成一第一牺牲层 211以利实行分离步骤， 在本实施例中， 欲 移离的半导体叠层块为半导体叠层块 232及 234。 此第一牺牲层 211的形成可以 是先在整个基板 201上形成一整层第一牺牲层 211的材料后， 再以黄光及蚀刻制 作工艺选择性地在欲移离的半导体叠层块 232及 234上形成此第一牺牲层 211。 值得注意的是， 熟悉此技术领域的人士也了解， 在制作工艺顺序上， 也可以是先 在欲移离的半导体叠层块 232及 234的位置上形成此第一牺牲层 211后， 再以另 一黄光及蚀刻制作工艺以完成前述的半导体叠层 202的图形化成多个的半导体叠 层块 231, 232, 233, 234, 及 235的步骤。 在图 2C中， 实行分离步骤， 包括： 提供 一第一暂时基板 221 , 使第一牺牲层 211与第一暂时基板 221接合； 之后， 如图 2D所示，将欲移离的半导体叠层块 232及 234与基板 201分离。在实施上述步骤 时， 可在欲移离的半导体叠层块 232及 234与基板 201的界面施以一激光 241照 射， 以辅助半导体叠层块 232及 234与基板 201的分离。 再者， 半导体叠层 202 也可能在另一成长基板形成后， 再经移转技术移转至基板 201上， 于此情形时， 也可在半导体叠层 202移转至基板 201时，选择性地在欲移离的半导体叠层块 232 及 234的位置上， 先形成与基板 201间的一牺牲层 (图未示)， 此牺牲层本身材料 较脆弱或与基板 201的接合较弱， 如此可在欲移离的半导体叠层块 232及 234与 基板 201分离时， 使欲移离的半导体叠层块 232及 234与基板 201较易分离。
图 2E显示实行分离步骤后， 半导体叠层块 232及 234与基板 201分离， 而 基板 201保留有半导体叠层块 231 , 233及 235。值得注意的是，第一暂时基板 221 及其上的半导体叠层块 232及 234, 或基板 201及其上的半导体叠层块 231 , 233 图 3A至图 3E显示为本发明的发光元件的制造方法的第一实施例。 首先， 如 图 3A所示， 提供一永久基板 301 , 此永久基板 301至少具有一第一表面 301P1、 一第二表面 301P2, 在本实施例中， 永久基板 301还具有一第三表面 301P3。 其 中， 如图所绘示， 第一表面 301P1与第二表面 301P2非共平面。 在一实施例中， 此非共平面经由对一原本具有一平面表面的永久基板施以黄光及蚀刻制作工艺而 形成此非共平面的第一表面 301P1及第二表面 301P2。 永久基板 301的材料例如 为玻璃， 蓝宝石（A1203), 或硅 (Si)基板。
接着， 如图 3B所示， 接合图 2E中的半导体叠层块 234于永久基板 301的第 一表面 301P1上。 例如当永久基板 301的材料为蓝宝石基板时， 经过适当的加温 加压， 例如温度约为 300°C~420°C , 压力约为 11000Kgf~14000Kgf , 可使半导体 叠层块 234直接接合于永久基板 301 ;此接合也可为选择性地通过一接合层 312B1 进行接合， 例如当永久基板 301的材料为蓝宝石基板时， 可选择二氧化硅为接合 层 312B1。 然后将半导体叠层块 234与第一暂时基板 221分离； 而在实施此步骤 时， 在半导体叠层块 234与第一牺牲层 211的界面施以一激光照射 (图未示)， 以 辅助半导体叠层块 234与第一牺牲层 211的分离。
接着，如图 3C所示，接合半导体叠层块 232于永久基板 301的第二表面 301P2 上。 此接合大致与上述半导体叠层块 234的接合类似， 故不再赘述。
如同在前面图 2A中所述，在一实施例中，半导体叠层块 231, 232, 233, 234,及 235对应于图 1中的半导体叠层块 131, 132, 133, 134, 及 135而分别具有如图 1中 所述的发光强度，亦即半导体叠层块 231, 232, 及 233位于上述图 1中的第一区域 且平均发光强度为 4400 mcd,而半导体叠层块 234及 235位于上述图 1中的第二 区域且平均发光强度为 4000 mcd,半导体叠层块 231, 232及 233与半导体叠层块 234及 235就发光强度而言差异大于 3%。经由上述实施例制造方法的所产生的发 光元件， 让原本位于光学特性上或电性上有较大差异性的两区域的多个半导体叠 层块得以重新分配组合。 例如若以先前技术中所述的方法， 半导体叠层块 132与 133可能因位置相近且大致位于同一区域 (请参图 1及图 2B)而于后续制作工艺中 组合成为一元件 。 同样地， 半导体叠层块 134与 135因位置相近且大致位于同 一区域 (请参图 1及图 2B)而于后续制作工艺中组合成为另一元件 B。 如此， 元件 A将包含两个平均发光强度为 4400 mcd的半导体叠层块， 而元件 B将包含两个 平均发光强度为 4000 mcd的半导体叠层块， 两元件发光强度均匀性不佳。 依 经由上述实施例制造方法的所产生的发光元件， 例如图 3C 中， 第一表面 301P1 上有原本在位于图 1 中平均发光强度为 4000 mcd 的第二区域的半导体叠层块 234; 而第二表面 301P2上有原本在位于图 1中平均发光强度为 4400 mcd的第一 区域的半导体叠层块 232。故原本位于光学特性上 (如本实施例的发光强度)或电性 上有较大差异性的两区域的多个半导体叠层块已重新分配组合。 同样地， 通过上 述实施例的制造方法， 也可以得到另一元件包含有原本在位于图 1中平均发光强 度为 4000 mcd的第二区域的半导体叠层块 235及原本在位于图 1中平均发光强度 为 4400 mcd的第一区域的半导体叠层块 233。 因而上述两元件在元件间发光强度 均匀性有较佳的表现。
此外， 半导体叠层块 234及 232经由接合至永久基板 301 , 而分别位于非共 平面的第一表面 301P1与第二表面 301P2上，因此可降低各个半导体叠层块间彼 此互相吸收所发出光的情形， 而使元件整体亮度有较佳表现。
经由如同前述的接合方法， 可在永久基板 301的第三表面 301P3上接合另一 半导体叠层块 23X,如图 3D所示。此处的半导体叠层块 23X并没有特别的限定， 熟悉此技术领域的人士当了解其重点在于如何如同上述的揭示使半导体叠层块重 新分配组合而达到产出的各元件的元件间光学特性上或电性上均匀性有较佳 的表现。 接着， 如图 3E所示， 以黄光及蚀刻制作工艺将各半导体叠层块部分 蚀刻以暴露各半导体叠层块至其第一电性半导体层 202a, 并形成介电层 320于 各半导体叠层块的侧壁， 最后实施一金属线形成步骤以形成一金属线 330 于各半导体叠层块间， 以使各半导体叠层块电连接， 其电连接关系可 为串联或并联。 如图 3E所示金属线 330 电连接各半导体叠层块形成一 串联关系。
虽然本实施例例示接合至永久基板 301的两半导体叠层块均为图 2E中与 基板 201分离的半导体叠层块， 但熟悉此技术领域的人士当明了不限于此， 例 如在图 2E中， 在基板 201上保留有半导体叠层块 231, 233, 及 235 , 在一第二实 施例中， 也可以这些存留在基板 201上的半导体叠层块接合至永久基板 301。 其 情形大致如同图 3B至 3E中所示，仅图中第一暂时基板 221及其上的半导体叠层 块对应改为基板 201及其上的半导体叠层块 231, 233,及 235,故不再重复绘示其 图示。 因此在此情形下， 其接合步骤为将基板 201与永久基板 301对位接合， 以 使半导体叠层块 231, 233, 或 235接合至欲接合的表面上；以及 板 201与永久 基板 301远离， 并使接合的半导体叠层块与基板 201分离。 又或者在第三实施例 中，这些存留在基板 201上的半导体叠层块 231, 233, 及 235可以如同第一实施例 先被自基板 201分离后再接合至永久基板 301 , 在此情形下， 其接合步骤接合为 将半导体叠层块 231, 233, 或 235接合于一第二暂时基板并使半导体叠层块 231, 233, 或 235与基板 201分离； 再将第二暂时基板与永久基板 301对位接合， 以使 半导体叠层块 231, 233, 或 235接合至欲接合的表面上；以及使第二暂时基板与永 久基板 301远离， 并使接合的半导体叠层块与第二暂时基板分离。
值得注意的是， 虽然第一实施例例示永久基板 301的第一表面 301P1上的半 导体叠层块 (即半导体叠层块 234)与第二表面 301P2上的半导体叠层块 (即半导体 叠层块 232)源自同一的半导体叠层 202, 但并不限于此， 亦即在其他实施例， 第 一表面 301P1上的半导体叠层块与第二表面 301P2上的半导体叠层块可源自不同 的半导体叠层， 例如第一表面 301P1上的半导体叠层块为半导体叠层块 234, 而 第二表面 301P2上的半导体叠层块可源自另一不同的基板的半导体叠层。 又或虽 源自同一的半导体叠层， 但可分别如同上述通过第一暂时基板 221或基板 201或 第二暂时基板而被接合至永久基板 301上。
图 3F显示本发明的第四实施例， 此实施例大致与第一实施例相同， 但第一 实施例中的永久基板 301在本实施例改为永久基板 301，。 相对于永久基板 301具 有非共平面的第一表面 301P1、 第二表面 301P2, 及第三表面 301P3, 本实施例的 永久基板 301，的第一表面 301，P1、 第二表面 301，P2, 及第三表面 301，P3则为共 平面， 但在各半导体叠层块接合至永久基板 301，时， 则通过不同厚度的接合层达 到使各半导体叠层块不共平面的效果。 亦即， 例如半导体叠层块 234经由一第一 接合层 312'Bl接合于第一表面 301，P1上， 半导体叠层块 232经由一第二接合层 312Έ2接合于第二表面 301，P2上， 而第一接合层 312'Bl与第二接合层 312，B2 厚度不同， 以使半导体叠层块 234与半导体叠层块 232非共平面。
值得注意的是， 虽然在第一实施例说明可使用如图 1因光学特征值或电性特 征值不同而在基板上区分出多个区域的多个半导体叠层块进行接合， 但本发明并 不限于此。 图 4显示本发明的第五实施例， 此实施例显示半导体叠层块在光学特 性或电性上并非如同图 1在基板上即可区分出不同区域， 但对于位于同一基板上 的多个的半导体叠层块， 仍可对其依据一光学特征值或电性特征值的量测结果， 将此多个的半导体叠层块区分别归类于一一般规格区， 一低规格区， 及一高规格 区， 其中光学特征值或电性特征值为高规格区大于一般规格区， 且一般规格区大 于低规格区。 以图 4为例， 对于一基板上的多个的半导体叠层块进行发光强度量 测的结果， 各半导体叠层块于基板上的位置及发光强度可于量测后存于机台中。 图中水平轴为发光强度， 垂直轴则为对应各发光强度的半导体叠层块的数量。 如 图所示， a结果区为低规格区， 其发光强度平均值大致为 700mcd; b结果区为一 般规格区， 其发光强度平均值大致为 900mcd; 而 c结果区为高规格区， 其发光强 度平均值大致为 1200mcd。 而利用如图 2的分离方法及如图 3的接合方法， 可根 据存于机台中的各半导体叠层块的位置及发光强度的数据， 挑选适当的半导体叠 层块接合于如图 3A的永久基板 301上，而达到半导体叠层块的重新分配。如图 4 右方所示， 若一元件上设计有 5个半导体叠层块， 则重新分配的结果， 可挑选 5 个属于一般规格区 (发光强度平均值大致为 900mcd)的半导体叠层块接合于如图 3A的永久基板 301上，形成元件 C;而另一元件 D则可挑选 3个属于低规格区 (发 光强度平均值大致为 700mcd) 的半导体叠层块接合于如图 3A的永久基板 301上， 并挑选 2个属于高规格区 (发光强度平均值大致为 1200mcd) 的半导体叠层块接合 于同一永久基板 301上， 以形成元件 D。 如此， 虽然于生产基板不同位置的区域 的半导体叠层块在光学特性或电性上会有较大的差异， 例如本实施例中发光强度 高者， 其值可高到高规格区的 1200mcd, 而发光强度低者， 其值可低到低规格区 的 700mcd, 但经本实施例对半导体叠层块的重新分配， 产出的各元件其元件间 均匀性将获得改善及控制， 元件 C与元件 D的发光强度均大致为 4500mcd。 此外， 如第一实施例所提及， 半导体叠层块经由接合至永久基板 301 , 而分别位 于非共平面的不同表面， 可降低各个半导体叠层块间彼此互相吸收所发出光 的情形， 而使元件整体亮度有较佳表现。
值得注意的是， 在以上各实施例中， 光学特征值或电性特征值可在分离步骤 前， 实际针对各基板的半导体叠层块全部或采样性地实行量测而取得； 而在制作 工艺稳定的情况下， 这些光学特征值或电性特征值也可经由一定数量的统计后得 到一事先决定的统计值。 例如针对图 1的情形， 在制作工艺稳定的情况下， 一定 数量的统计后即可确定第一区域与第二区域的边界位置， 即得到第一区域的半径 的一预定值， 及对应两个区域的光学特征值或电性特征值， 而不必在制造过程中 在对各产出的基板一一进行量测。
如第一实施例图 3E的叙述中所提及， 永久基板 301上接合的半导体叠层块 可源自不同的半导体叠层， 例如第一表面 301P1 上的半导体叠层块与第二表面 301P2上的半导体叠层块可源自不同的基板的半导体叠层。 而这样的应用更可进 一步应用以增进发光元件的演色性， 亦即提高发光元件的 CRI值， 其应用如图 5 所显示的本发明的第六实施例。 如图 5A所示， 永久基板 501上分别接合了两个 半导体叠层块 501a及 501b, 其接合方法大致如同图 3第一实施例所示， 但两个 半导体叠层块 501a及 501b分离自不同的基板的半导体叠层， 例如半导体叠层块 501a分离自一具有发光主波长约 620nm至 645nm的半导体叠层， 而半导体叠层 块 501b分离自一具有发光主波长约 595nm至 620nm的半导体叠层； 亦即两个半 导体叠层块 501a及 501b分离自不同的基板，且半导体叠层块 501a可发出红色主 波长之光， 而半导体叠层块 501b可发出橘色主波长之光。如此， 当此两半导体叠 层块被接合至永久基板 501时， 可成为一发光元件 500a, 用以取代一般的暖白光 源中的红色或橘色的仅具单一半导体叠层的芯片； 亦即，此发光元件 500a可用于 与蓝色及 YAG荧光粉组合， 所形成的暖白光源因具有两个半导体叠层块 501a及 501b的不同主波长之光，较仅具单一半导体叠层的芯片所形成的暖白光源有较佳 的演色性。
或者， 可以如图 5B所示， 永久基板 501上除了如同上述分别接合了两个半 导体叠层块 502a及 502b, 还直接将用以提供蓝色光源的半导体叠层块 502c也接 合于永久基板 501上，发光元件 500b因而直接形成一暖白光源，其中三个半导体 叠层块 501a,501b及 501c分离自不同的基板的半导体叠层， 例如半导体叠层块 501a分离自一具有发光主波长约 620nm至 645nm的半导体叠层， 半导体叠层块 501b分离自一具有发光主波长约 595nm至 620nm的半导体叠层， 而半导体叠层 块 501c分离自一具有发光主波长约 440nm至 460nm的半导体叠层； 亦即三个半 导体叠层块 501a,501b及 501c分离自不同的基板， 且半导体叠层块 501a可发出 红色主波长之光， 半导体叠层块 501b 可发出橘色主波长之光， 而半导体叠层块 501c可发出蓝色主波长之光。
或者更进一步地， 可以如图 5C所示， 永久基板 501上除了如同上述分别接 合了三个半导体叠层块 503a,503b及 503c夕卜， 更多加接合一第四的半导体叠层块 503d。其中， 四个半导体叠层块 501a,501b,501c及 501d分离自不同的基板的半导 体叠层， 半导体叠层块 501a,501b及 501c的颜色及波长如同图 5B所述， 而半导 体叠层块 503d具有发光主波长约 510nm至 530nm, 可发出绿色主波长之光。 由 于多加了此绿色主波长光的半导体叠层 503d, 发光元件 500c所形成的暖白光源 的 CRI值较图 5B所示的发光元件 500b更高， 演色性更佳。
上述实施例仅为例示性说明本发明的原理及其功效， 而非用于限制本发明。 任何本发明所属技术领域中具有通常知识者均可在不违背本发明的技术原理及精 神的情况下， 对上述实施例进行修改及变化。 因此本发明的权利保护范围如后述 的权利要求所列。

Claims (19)

  1. 权利要求书
    1、 一种发光元件的制造方法， 包括：
    提供一第一基板；
    提供一半导体叠层于该第一基板上， 其中该半导体叠层包括一第一电性半导 体层、 一发光层位于该第一电性半导体层之上、 以及一第二电性半导体层位于该 发光层之上， 且该半导体叠层经图形化而形成彼此分隔的多个半导体叠层块， 其 中该多个半导体叠层块包括一第一半导体叠层块及一第二半导体叠层块；
    实行一分离步骤将该第一半导体叠层块与该第一基板分离， 且该第一基板保 留有该第二半导体叠层块；
    提供一永久基板具有一第一表面、 一第二表面、 以及一第三半导体叠层块于 该第一表面上； 以及
    接合该第一半导体叠层块及该第二半导体叠层块的其中之一于该第二表面 上。
  2. 2、如权利要求 1所述的发光元件的制造方法，其中被接合的该第一半导体叠 层块及该第二半导体叠层块的其中之一与该第三半导体叠层块的主波长差异大于 或等于 lnm。
  3. 3、如权利要求 1所述的发光元件的制造方法，其中被接合的该第一半导体叠 层块及该第二半导体叠层块的其中之一与该第三半导体叠层块的正向电压
    (forward voltage)差异大于或等于 2%„
  4. 4、如权利要求 1所述的发光元件的制造方法，其中被接合的该第一半导体叠 层块及该第二半导体叠层块的其中之一与该第三半导体叠层块的发光强度差异大 于或等于 3%。
  5. 5、 如权利要求 1所述的发光元件的制造方法， 其中该分离步骤包括： 形成一第一牺牲层于在该第一半导体叠层块上；
    提供一暂时基板；
    接合该暂时基板与该第一牺牲层； 以及
    自该第一基板分离该第一半导体叠层块。 6、如权利要求 1所述的发光元件的制造方法，其中包括接合该第二半导体叠 层块于该永久基板， 该接合步骤包括：
    对位接合该第一基板与该永久基板， 以使该第二半导体叠层块接合于该第二 表面上； 以及
    自该第一基板分离该第二半导体叠层块。
  6. 7、如权利要求 1所述的发光元件的制造方法，其中包括接合该第二半导体叠 层块于该永久基板， 该接合步骤包括：
    提供一暂时基板；
    接合该第二半导体叠层块于该暂时基板；
    自该第一基板分离该第二半导体叠层块；
    对位接合该暂时基板与该永久基板， 以使该第二半导体叠层块接合于该第二 表面上； 以及
    自该暂时基板分离该第二半导体叠层块。
  7. 8、如权利要求第 1项所述的发光元件的制造方法，其中该第二表面及该第一 表面不在同一水平面。
  8. 9、如权利要求 1所述的发光元件的制造方法，还包括对该永久基板施以一黄 光及独刻制作工艺以使该第二表面及该第一表面不在同一水平面。
  9. 10、 如权利要求 1所述的发光元件的制造方法， 其中该第三半导体叠层块经 由一第一接合层接合于该第一表面上， 被接合的该第一半导体叠层块及该第二半 导体叠层块的其中之一经由一第二接合层接合于该第二表面上， 且该第一接合层 与该第二接合层的厚度不同。
  10. 11、 如权利要求 1所述的发光元件的制造方法， 其中该多个半导体叠层块被 区分成一第一区域及一第二区域， 其中该第一区域大致为圓形， 而该第二区域大 致为环绕该第一区域的一环状。
  11. 12、如权利要求 11所述的发光元件的制造方法，其中被接合的该第一半导体 叠层块及该第二半导体叠层块的其中之一位于该第一区域， 该第三半导体叠层块 分离自该第二区域而接合于该永久基板上。
  12. 13、如权利要求 11所述的发光元件的制造方法，还包含在该分离步骤前， 实 行一量测步骤以测得各该多个半导体叠层块的一光学特征值或一电性特征值， 并 依一该光学特征值或该电性特征值的差异预定值决定该第一区域及该第二区域。 14、如权利要求 11所述的发光元件的制造方法，还包括经由统计后得到该第 一区域的一半径的一预定值。
  13. 15、 如权利要求 1所述的发光元件的制造方法， 还包括形成一金属线电连接 被接合的该第一半导体叠层块及该第二半导体叠层块的其中之一与该第三半导体 叠层块。
  14. 16、如权利要求 15所述的发光元件的制造方法，其中被接合的该第一半导体 叠层块及该第二半导体叠层块的其中之一与该第三半导体叠层块为串联或并联。
  15. 17、 如权利要求 1所述的发光元件的制造方法， 其中该第三半导体叠层块分 离自一第三基板而接合于该永久基板上。
  16. 18、如权利要求 17所述的发光元件的制造方法，其中被接合的该第一半导体 叠层块及该第二半导体叠层块的其中之一发出主波长约 595nm至 620nm之光， 而该第三半导体叠层块发出主波长约 620nm至 645nm之光。
  17. 19、 如权利要求 1所述的发光元件的制造方法， 还包括： 依据各该多个的半 导体叠层块的一光学特征值或一电性特征值将该多个的半导体叠层块区分为一般 规格区， 低规格区， 及高规格区， 且位于该高规格区的半导体叠层块的该光学特 征值或该电性特征值大于位于该一般规格区的半导体叠层块的该光学特征值或该 电性特征值， 而位于该一般规格区的半导体叠层块的该光学特征值或该电性特征 值大于位于该低规格区的半导体叠层块的该光学特征值或该电性特征值。
  18. 20、如权利要求 19所述的发光元件的制造方法，其中该第三半导体叠层块分 离自该第一基板， 且皮接合的该第一半导体叠层块及该第二半导体叠层块的其中 之一选自于该低规格区与高规格区中之一， 而该第三半导体叠层块选自于另一。
  19. 21、如权利要求 19所述的发光元件的制造方法，其中该第三半导体叠层块分 离自该第一基板， 且被接合的该第一半导体叠层块及该第二半导体叠层块的其中 之一与该第三半导体叠层块均选自于该一般规格区。
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