CN111211201A - 发光元件及包括其的发光模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发光元件及包括其的发光模块。发光模块包括安装基板、多个发光芯片、及多个导电性接着部，发光芯片中的每一者包括第一基板、第一发光部、与第一基板隔开配置的第二基板、第二发光部，且第一基板的一侧面包括第一改质面，与第一基板的一侧面相对的第二基板的一侧面包括第二改质面，第一改质面包括沿所述第一基板的厚度方向延长的改质区及配置在改质区之间的断裂区，第二改质面包括沿第二基板的厚度方向延长的改质区及配置在所述改质区之间的断裂区，第一改质面的断裂区中的每一者的宽度与第二改质面的断裂区中的每一者的宽度相同。

Description

发光元件及包括其的发光模块
技术领域
本发明涉及一种发光元件及包括其的发光模块，更详细而言涉及一种氮化物系发光元件及包括其的发光模块。
背景技术
发光二极管是无机光源，以各种方式应用于如显示装置、车用灯、普通照明等各种领域。发光二极管具有寿命长、电力消耗低、响应速度快的优点，因此正快速地代替现有的光源。
发光二极管在形成在如蓝宝石等晶片上后，通过切片(dicing)工艺分离为发光芯片。以下，对从晶片分离发光芯片的工艺进行说明。
图1是用于说明为了制造晶片而对晶锭(ingot)进行切断的方法的剖面图，图2是用于说明图1的晶片的剖面图。
参照图1，使晶锭(ingot)沿c-轴生长，切断晶锭进行加工，形成具有平坦区(flatzone，FZ)的晶片WF。由于在切断晶锭时偏离(off axis)c-轴特定角度θ进行切断，因此对晶片WF进行切晶(dicing)进行芯片分割时，会使从芯片暴露出的m面相对于芯片的上表面变得倾斜。
参照图2，在晶片WF中，与平坦区FZ的延长方向并列的方向为m-轴。将m-轴方向称为第一方向DR1，将与m-轴垂直的方向称为第二方向DR2。例如，第二方向DR2为a-轴。a面为沿第一方向DR1将晶片WF切断后暴露出的面，m面为沿第二方向DR2将晶片WF切断后暴露出的面。
作为通常的工艺，在晶片上形成多个发光二极管。其作为众所周知的技术而省略详细的说明。
进而，利用激光分离形成于晶片上的发光二极管。
图3a是用于对为了切断晶片根据以往技术的使用激光的方法进行说明的概略图。
参照图3a，将激光光聚光到晶片的一深度处进行照射，形成点型(dotted type)的改质区。并且以改质区为基点使晶片断裂而分离成包括发光二极管的发光芯片。断裂区在点型的改质区中以连接点型的改质区的方式沿垂直于晶片的厚度方向的方向延长。
因其结晶结构特性，沿第二方向切断比沿第一方向切断容易。因此，即便以比向第一方向照射的激光光更少地向第二方向照射激光光，也可迅速容易地沿第二方向切断晶片。沿第二方向切断的面具有倾斜的m面。
发光芯片的尺寸小，而通过以往工艺切断的发光芯片相对于发光芯片的上表面具有倾斜的侧面，因此在拾取发光芯片转移到目的位置期间，发光芯片会旋转，在转移的电路基板上也存在因倾斜的侧面而掉落的情况。另外，由于发光芯片中的每一者在被拾取移动的期间任意地旋转并被安装在电路基板上，因此倾斜的侧面不规则地排列而从安装在电路基板上的多个发光芯片产生的光的指向角各自表现出不均匀的亮度。
图3b是利用在图3a中说明的方法形成的基板的照片。在图3b中，左边是基板的上部表面的照片，中间是沿第一方向倾斜切断晶片的第一侧面而获得的照片，右边是沿第二方向切断晶片的第二侧面的照片。在中间照片的左边部分可观察到第二侧面的一部分。
如图3b所示，可知切断的基板沿一方向倾斜。在基板的上部表面与第一侧面及第二侧面之间的角度中，包括与90度略远的84.3度及95.4度，因此可知切断的基板沿一方向倾斜。另外，可观察到改质区及断裂区与基板的厚度方向平行。
发明内容
[发明所要解决的问题]
本案发明欲解决的课题是提供一种具有均匀的亮度的发光芯片及包括其的发光模块。
本发明欲解决的课题并不限定于以上所提及的课题，且本领域的技术人员可根据以下的记载明确地理解未提及的其他课题。
[解决问题的技术手段]
为了达成欲解决的课题，本发明的实施例的发光模块包括：安装基板；多个发光芯片，安装于所述安装基板上；以及多个导电性接着部，配置在所述发光芯片与所述安装基板之间，且所述发光芯片中的每一者包括：第一基板；第一发光部，配置在所述第一基板的一面；第二基板，与所述第一基板隔开配置；以及第二发光部，配置在所述第二基板的一面，且所述第一基板的一侧面包括第一改质面，与所述第一基板的所述一侧面相对的第二基板的一侧面包括第二改质面，所述第一改质面包括沿所述第一基板的厚度方向延长的改质区及配置在所述改质区之间的断裂区，所述第二改质面包括沿所述第二基板的厚度方向延长的改质区及配置在所述改质区之间的断裂区，所述第一改质面的断裂区中的每一者的宽度与所述第二改质面的断裂区中的每一者的宽度相同。
根据实施例，所述改质区中的每一者可通过激光照射而改质。
根据实施例，所述断裂区中的每一者的宽度可大于所述改质区中的每一者的宽度。
根据实施例，所述第一改质面的断裂区中的每一者的宽度可与所述第二改质面的断裂区中的每一者的宽度相同。
根据实施例，与所述第一基板的所述一侧面相邻的另一侧面包括第三改质面，所述第三改质面可包括沿所述第一基板的厚度方向延长的改质区及配置在所述改质区之间的断裂区。
根据实施例，所述第一改质面的断裂区中的每一者的宽度可小于所述第三改质面的断裂区中的每一者的宽度。
根据实施例，在所述第一基板包含蓝宝石的情况，所述第一基板的所述一侧面包括m面及相对于m面倾斜的面，所述第一基板的另一侧面可包括a面及相对于a面倾斜的面。
根据实施例，所述第三改质面的断裂区具有第一宽度，所述第三改质面还可包括在所述一侧面与所述另一侧面相遇的隅角与距所述隅角最近的改质区之间具有小于所述第一宽度的第二宽度的切断区。
根据实施例，所述第一基板的所述一侧面与所述第一基板和所述第一发光部之间的界面可具有88.5度至91.5度的倾斜度。
根据实施例，所述第二基板的所述一侧面与所述第二基板和所述第二发光部之间的界面可具有88.5度至91.5度的倾斜度。
根据实施例，所述第一改质面的断裂区具有第一宽度，所述第一改质面还可包括在所述一侧面与和所述一侧面相邻的另一侧面相遇的隅角与距所述隅角最近的改质区之间具有小于所述第一宽度的第二宽度的切断区。
根据实施例，所述第一发光部可包括：第一导电型半导体层，配置在所述第一基板的一面；有源层，配置在所述第一导电型半导体层上并使所述第一导电型半导体层的一部分暴露出；第二导电型半导体层，配置在所述有源层上并使所述第一导电型半导体层的一部分暴露出；第一反射膜，覆盖所述第一基板、所述第一导电型半导体层、所述有源层、及所述第二导电型半导体层，且具有使所述第一导电型半导体层及所述第二导电型半导体层暴露出的第一孔及第二孔；第一接垫，配置在所述第一反射膜上，通过所述第一孔而与所述第一导电型半导体层电连接；以及第二接垫，配置在所述第一反射膜上，通过所述第二孔而与所述第二导电型半导体层电连接。
根据实施例，所述第一反射膜可暴露出所述第一基板的所述一面的边缘。
根据实施例，所述发光模块还可包括：第二反射膜，配置在与配置有所述第一发光部的第一基板的所述一面对向的另一面。
根据实施例，所述第一反射膜可反射具有彼此不同的两个波长的光，所述第二反射膜反射一个波长的光。
根据实施例，所述第一反射膜的厚度可大于所述第二反射膜的厚度。
根据实施例，所述第二反射膜可暴露出所述第一基板的所述另一面的边缘。
根据本发明的实施例的发光元件，包括：基板；以及发光部，配置在所述基板的一面，所述基板的一侧面包括沿所述基板的厚度方向延长并具有第一宽度的改质区、及配置在所述改质区之间并具有第二宽度的断裂区，所述一侧面包括切断区，所述切断区配置在所述一侧面与和所述一侧面相邻的另一侧面相遇的隅角与距所述隅角最近的改质区之间且具有窄于所述第二宽度的第三宽度。
根据实施例，所述改质区中的每一者可通过激光照射而改质。
根据实施例，所述基板的所述一侧面与所述基板和所述发光部之间的界面可具有88.5度至91.5度的倾斜度。
根据实施例，与所述一侧面相邻的所述另一侧面包括沿所述基板的厚度方向连续地延长的改质区及配置在所述改质区之间的断裂区，所述另一侧面的断裂区中的每一者的宽度可小于所述第一宽度。
根据实施例，所述一侧面包括a面及相对于a面倾斜的面，所述另一侧面可包括m面及相对于m面倾斜的面。
根据实施例，所述发光部可包括：第一导电型半导体层，配置在所述基板上；有源层，配置在所述第一导电型半导体层上并使所述第一导电型半导体层的一部分暴露出；第二导电型半导体层，配置在所述有源层上并使所述第一导电型半导体层的一部分暴露出；第一反射膜，覆盖所述基板、所述第一导电型半导体层、所述有源层、及所述第二导电型半导体层，且具有使所述第一导电型半导体层及所述第二导电型半导体层暴露出的第一孔及第二孔；第一接垫，配置在所述第一反射膜上，通过所述第一孔而与所述第一导电型半导体层电连接；以及第二接垫，配置在所述第一反射膜上，通过所述第二孔而与所述第二导电型半导体层电连接。
根据实施例，所述第一反射膜可暴露出所述基板的所述一面的边缘。
根据实施例，所述发光元件还可包括：第二反射膜，配置在与所述基板的所述一面对向的另一面。
根据实施例，所述第一反射膜可反射具有彼此不同的两个波长的光，所述第二反射膜反射一个波长的光。
根据实施例，所述第一反射膜的厚度可大于所述第二反射膜的厚度。
根据实施例，所述第二反射膜可暴露出所述基板的所述另一面的边缘。
根据实施例，所述第一宽度可窄于所述第三宽度。
其他实施例的具体的事项包含于详细的说明及附图中。
[发明的效果]
在根据本发明的实施例的发光芯片中，可具有实质上垂直的侧面，并防止在拾取、转移期间旋转、或在转移之处掉落。另外，在发光芯片的上部及下部配置有反射膜且具有垂直的侧面的发光芯片可通过侧面均匀地发射光。
附图说明
图1是用于说明为了制作晶片而对晶锭进行切断的方法的剖面图。
图2是用于说明图1的晶片的剖面图。
图3a是用于对为了切断晶片根据以往技术的激光使用方法进行说明的概略图。
图3b是根据以往技术而切断的基板的照片。
图4a、图4b、图5、图6a、图6b、图7、图8a、图8b、图9a、图9b、图10a、图10b、图11、图12、图13、图14a、图14b、图15a、图15b、图16a、图16b、图17a、以及图17b是用于说明制造根据本发明的一实施例的发光模块的方法的剖面图。
图18a是用于对为了切断晶片通常的使用激光的方法进行说明的概略图。
图18b是利用如图18a说明的方法形成的基板照片。
[符号的说明]
102：一面
110：第一导电型半导体层
120：有源层
130：第二导电型半导体层
140：欧姆层
CAD1：第一导电接着部
CAD2：第二导电接着部
CN：隅角
CP1：第一导电图案
CP2：第二导电图案
CR：芯片区/单元区
CT1：第一断裂区
CT2：第二断裂区
DR1：第一方向
DR2：第二方向
ECT1：第一切断区
ECT2：第二切断区
EXT：膨胀带
FZ：平坦区
H1：第一孔
H2：第二孔
LB：激光光
LEC：发光芯片
LEC1：第一发光芯片
LEC2：第二发光芯片
LEC3：第三发光芯片
LEC4：第四发光芯片
LN1：第一道
LN2：第二道
MDF：改质区
MDF1：第一改质区
MDF1-1：第1-1改质区
MDF1-2：第1-2改质区
MDF2：第二改质区
MDF2-1：第2-1改质区
MDF2-2：第2-2改质区
MPD：安装接垫
MS：台面结构物
MSUB：安装基板
PD1：第一接垫
PD2：第二接垫
PRT：保护膜
PT1：第一部分
PT2：第二部分
RFT1：第一反射膜
RFT2：第二反射膜
SD1：第一侧面
SD2：第二侧面
SL：划道
SUB：基板
TH1：第一厚度
TH2：第二厚度
WF：晶片
WT1：第一宽度
WT2：第二宽度
WT3：第三宽度
WT4：第四宽度
WT5：第五宽度
A-A’：剖线
α、β、θ：角度
具体实施方式
为了充分地理解本发明的构成及效果，参照随附附图对本发明的优选实施例进行说明。但是，本发明并不限定于以下所揭示的实施例，可实现为各种方式且可施加各种变更。
另外，在本发明的实施例中使用的术语在并未特别地定义的情况下可解释为对相应技术领域内技术人员而言通常所熟知的含义。
以下，参照附图，对根据本发明的实施例的发光芯片详细地进行说明。
图4a、图4b、图5、图6a、图6b、图7、图8a、图8b、图9a、图9b、图10a、图10b、图11、图12、图13、图14a、图14b、图15a、图15b、图16a、图16b、图17a、以及图17b是用于说明制造根据本发明的一实施例的发光模块的方法的剖面图。
参照图4a及图4b，可在晶片WF上形成第一导电型半导体层110、有源层120、第二导电型半导体层130、及欧姆层140。
根据一实施例，晶片WF可为从图1的晶锭中获得的晶片WF，晶片WF可包含蓝宝石。参照图4a，在晶片WF中，与平坦区(flat zone)FZ的延长方向并列的方向可为m-轴。将m-轴方向称为第一方向DR1，将与m-轴垂直的方向称为第二方向DR2。例如，第二方向DR2可为a-轴。a面为沿第一方向DR1将晶片WF切断后暴露出的面，m面可为沿第二方向DR2将晶片WF切断后暴露出的面。
根据一实施例，晶片WF可包括芯片区(chip regions，CR)及定义芯片区CR且使其彼此隔开的划道(scribe lane，SL)。发光结构物中的每一者可形成在芯片区CR中的每一者。作为一例，芯片区CR中的每一者在平面上的观点中具有正四角形结构，划道SL可包括沿第一方向DR1延长且彼此平行的第一道LN1及沿第二方向DR2延长且彼此平行的第二道LN2。划道SL可使第一道LN1及第二道LN2彼此交叉而具有网格(mesh)结构。
另一方面，作为一例，蓝宝石可具有如下的结晶：具有六菱形(Hexa-Rhombo R3c)对称性。蓝宝石的情况，c轴方向及a轴方向的晶格常数为
Figure BDA0002280749730000061
及
Figure BDA0002280749730000062
且具有C(0001)面、A(1120)面、R(1102)面等。蓝宝石的C面由于比较利于氮化物薄膜的生长，且在高温下稳定，因此可用作氮化物半导体的生长用基板。
可使用金属有机化学气相沉积(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)、分子束外延(Molecular Beam Epitaxy，MBE)、氢化物气相外延(Hydride VaporPhase Epitaxy，HVPE)、有机金属氯化物(Metal-Organic Chloride)等生长法在晶片WF上形成第一导电型半导体层110、有源层120、及第二导电型半导体层130。
第一导电型半导体层110可为n型杂质，例如硅(Si)掺杂的氮化镓系半导体层。第二导电型半导体层130可为p型杂质，例如镁(Mg)掺杂的氮化镓系半导体层。与此不同，第一导电型半导体层110为p型半导体层，第二导电型半导体层130可为n型半导体层。另一方面，第一导电型半导体层110及第二导电型半导体层130分别可为单一层，但并不限定于此，也可为多层，也可包括超晶格层。有源层120可包括多量子阱结构(multi quantum well，MQW)，可以发射所需的峰值波长的光的方式确定其组成比。例如，有源层120可发射具有紫外(ultraviolet，UV)波长带的峰值波长的光或具有蓝色波长带的峰值波长的光。
可通过如化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)工艺等沉积工艺在第二导电型半导体层130上形成欧姆层140。例如，欧姆层140可使用如铟锡氧化物(IndiumTin Oxide，ITO)或氧化锌(ZnO)等透明氧化物层(透明导电氧化物(TransparentConductive Oxide：TCO))。
参照图5，对欧姆层140、第二导电型半导体层130、及有源层120进行蚀刻，可形成使第一导电型半导体层110暴露出的多个台面结构物MS。台面结构物MS中的每一者可配置在芯片区CR内。
对第一导电型半导体层110进行蚀刻，可形成元件分离的第一导电型半导体层110。第一导电型半导体层110可配置在芯片区CR内。台面结构物MS可具有比第一导电型半导体层110小的尺寸，且暴露出第一导电型半导体层110的一部分。
作为一例，在形成台面结构物MS后，可对第一导电型半导体层110蚀刻进行元件分离。作为另一例，也可在对第一导电型半导体层110蚀刻进行元件分离后，形成台面结构物MS。
参照图6a及图6b，可分别在通过各台面结构物MS被暴露出的各第一导电型半导体层110上形成第一导电图案CP1，以及在欧姆层140上形成第二导电图案CP2。
例如，第一导电图案CP1及第二导电图案CP2可分别包含选自由镍(Ni)、钛(Ti)、铬(Cr)、铝(Al)、金(Au)及钽(Ta)组成的群组中的至少一种。
根据一实施例，图6b是从第一导电图案CP1及第二导电图案CP2方向观察形成于一个单元区CR的第一导电图案CP1及第二导电图案CP2的平面图。如图6b所示，第二导电图案CP2可包括：第一部分PT1，沿第一导电图案CP1方向延长；以及第二部分PT2，从第一部分PT1延长且沿与第一导电图案CP1方向垂直的方向延长。作为一例，第二部分PT2可具有沿第一导电图案CP1方向边缘弯折的结构。通过利用包括第二导电图案CP2的第一部分PT1及第二部分PT2的第二导电图案CP2，可使发光芯片的电流扩散(current spreading)特性得到提高。
作为一例，可在形成有台面结构物MS及第一导电型半导体层110的晶片WF上形成导电膜。导电膜可包括多层膜。进而，对导电膜执行剥离(lift-off)工艺，可形成与第一导电型半导体层110电性相接的第一导电图案CP1、及与欧姆层140电性相接的第二导电图案CP2。
参照图7，可在晶片WF上形成覆盖第一导电图案CP1、第二导电图案CP2、台面结构物MS、及第一导电型半导体层110的第一反射膜RFT1。
第一反射膜RFT1可包括氧化硅(SiO2)及氧化钛(TiO2)交替层叠的结构的分布布拉格反射器(Distributed Bragg Reflector，DBR)。根据一实施例，第一反射膜RFT1可反射具有彼此不同的波长的多个光，且形成为第一厚度TH1。例如，第一反射膜RFT1包括第一DBR及第二DBR，第一DBR可反射第一波长的光而第二DBR反射比第一波长短的第二波长的光。作为一例，第一DBR可反射550nm或630nm的光，第二DBR反射460nm的光。
参照图8a及图8b，对第一反射膜RFT1进行蚀刻，可形成暴露出第一导电图案CP1的第一孔H1及暴露出第二导电图案CP2的第二孔H2。
根据图8b所示的一实施例，在形成第一孔H1及第二孔H2的期间，去除形成于划道SL的第一反射膜RFT1，可暴露出各芯片区CR的边缘。这为了在后续中在用以切断晶片WF的激光工艺中防止损伤第一反射膜RFT1，可蚀刻形成在划道SL与和划道SL邻接的芯片区CR(即，芯片区CR的边缘)的第一反射膜RFT1。
另一方面，去除划道SL的第一反射膜RFT1的工艺可根据激光光LB的照射深度而省略。例如，在激光光(LB，参照图3a)照射的深度与研磨的晶片WF的厚度相同的情况，激光光LB可不对第一反射膜RFT1造成影响，如图7所示，可省略去除划道SL的第一反射膜RFT1的工艺。
参照图9a及图9b，在第一反射膜RFT1上分别填充第一孔H1及第二孔H2，可分别形成配置在第一反射膜RFT1上的第一接垫PD1及第二接垫PD2。
例如，第一接垫PD1及第二接垫PD2分别可包含选自由铝(Al)、镍(Ni)、钛(Ti)及金(Au)组成的群组中的至少一种。接垫膜可具有多层结构。
作为一例，在第一反射膜RFT1上分别填充第一孔H1及第二孔H2，可在第一反射膜RFT1上形成接垫膜。对接垫膜执行剥离工艺，可形成与第一导电图案CP1电性接触的第一接垫PD1、及与第二导电图案CP2电性接触的第二接垫PD2。
由此，可在晶片WF上形成多个发光结构物。发光结构物中的每一者可形成在芯片区CR中的每一者。图9b是从第一接垫PD1及第二接垫PD2方向观察一个发光结构物的附图。
参照图10a及图10b，可在各个第一接垫PD1及第二接垫PD2上分别形成第一导电接着部CAD1及第二导电接着部CAD2。
根据一实施例，可利用模板(stencil)形成第一导电接着部CAD1及第二导电接着部CAD2。具体地说明，可使包括暴露第一接垫PD1及第二接垫PD2的开口的模板对准于晶片WF上。利用导电接着膜填充各个开口，可分别形成与第一接垫PD1电性接着的第一导电接着部CAD1及与第二接垫PD2电性接着的第二导电接着部CAD2。第一导电接着部CAD1及第二导电接着部CAD2分别可包含选自由铟(In)、锡(Sn)、镍(Ni)、铜(Cu)组成的群组中的至少一种。进而，去除模板，可针对第一导电接着部CAD1及第二导电接着部CAD2执行回焊(reflow)工艺。第一导电接着部CAD1可具有与第一接垫PD1相接的一面102及与一面102对向的另一面。
根据如图10a所示的一实施例，第一导电接着部CAD1的另一面可具有曲面。第二导电接着部CAD2可具有与第二接垫PD2相接的一面102及与一面102对向的另一面。第二导电接着部CAD2的另一面可具有曲面。
根据如图10b所示的另一实施例，对第一导电接着部CAD1及第二导电接着部CAD2的上部进行蚀刻，第一导电接着部CAD1的另一面及第二导电接着部CAD2的另一面分别可具有平的直线面。以下，在附图中例示性地对图10b的第一导电接着部CAD1及第二导电接着部CAD2进行图示并说明。
选择性地，可省略形成第一导电接着部CAD1及第二导电接着部CAD2的工艺。
参照图11，可在晶片WF的一面102上覆盖保护发光结构物的保护膜PRT。保护膜PRT可通过可接着/脱落(attachable/detachable)接着剂而与发光结构物临时接着。
进而，翻转晶片WF，可通过对与晶片WF的一面102对向的另一面进行磨平(grinding)及研磨(polishing)工艺使晶片WF的厚度变薄。
在对晶片WF磨平及研磨的期间，通过保护膜PRT保护发光结构物，可防止在晶片WF研磨工艺中粒子(particle)侵入到发光结构物内。
在本实施例中，说明为首先形成第一导电接着部CAD1及第二导电接着部CAD2后，对晶片WF的另一面进行磨平及研磨，但也可在对晶片WF的另一面进行磨平及研磨后，形成第一导电接着部CAD1及第二导电接着部CAD2。
参照图12，可在经研磨的晶片WF的另一面上形成第二反射膜RFT2。
第二反射膜RFT2可包括氧化硅(SiO2)及氧化钛(TiO2)交替层叠的结构的DBR。根据一实施例，第二反射膜RFT2可具有比第一反射膜RFT1的第一厚度TH1小的第二厚度TH2。另外，第二反射膜RFT2可反射第二波长的光。
参照图13，对形成于划道SL的第二反射膜RFT2进行蚀刻，可暴露出各芯片区CR的边缘。
这为了在后续中在用以切断晶片WF的激光照射工艺中防止损伤第二反射膜RFT2，可局部蚀刻形成在划道SL与和划道SL邻接的芯片区CR(即，芯片区CR的边缘)的第二反射膜RFT2。
参照图14a、图14b、图16a及图16b，沿晶片WF的划道SL照射激光光LB，可形成改质区MDF。改质区MDF可包括沿第一方向DR1形成的第一改质区MDF1及沿第二方向DR2形成的第二改质区MDF2。
根据一实施例，激光光LB可通过具有数至数百10-15秒(飞秒(femtosecond))的非常短的脉宽的飞秒激光进行照射。利用飞秒激光的短的脉宽与高的峰值功率(peak power)特性，与晶片WF的热扩散时间相比，照射的激光脉冲的时间短，因此可进行不存在晶片WF内物质的热改性的非热加工。另外，由于飞秒激光与现有的连续波激光或纳秒激光相比以相对少的能量也可产生大的峰值功率，因此可对晶片WF施加的冲击少。另外，称为多光子吸收的非线性光学效应(nonlinear optical effect)可用于比激光束的衍射极限微小的宽度。
针对多光子吸收简略地进行说明。若与材料的吸收带隙(EG)相比，光子的能量(hv)小，则在光学上为透明。因此，在材料中产生吸收的条件为hv>EG。但是，若即便在光学上透明而使激光光LB的强度非常大，则在nhv>EG的条件(为n＝2、3、4、···)下在材料中产生吸收。这现象叫做多光子吸收。在脉冲波的情况，激光光LB的强度决定激光光LB的峰值功率密度(peak power density，W/cm2)，例如在峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上的条件下产生多光子吸收。
根据一实施例，可沿划道SL的第一道LN1中的每一者照射激光光LB来形成第一改质区MDF1。激光光LB沿晶片WF的厚度方向连续地照射，可沿第一方向DR1以第一间隔距离进行照射。第一改质区MDF1中的每一者可具有沿晶片WF的厚度方向连续地延长的线形状(lined shape)，且彼此隔开第一间隔距离。
可沿划道SL的第二道LN2中的每一者照射激光光LB来形成第二改质区MDF2。激光光LB沿晶片WF的厚度方向连续地照射，可沿第二方向DR2以第二间隔距离进行照射。第二改质区MDF2中的每一者可具有沿晶片WF的厚度方向连续地延长的线形状(lined shape)，且彼此隔开比第一间隔距离小的第二间隔距离。
与第一方向DR1相比，沿第二方向DR2可更密集更频繁地执行激光光LB照射工艺。因此，与第一改质区MDF1相比，第二改质区MDF2可更多且更密集地形成。根据一例，第二改质区MDF2也可彼此重叠。
沿第二方向DR2切断暴露出的面包括m面，在结晶结构上，由于m面为结晶面，因此与沿第一方向DR1切断晶片WF相比，沿第二方向DR2切断可更容易。
但是，如上所述，在晶锭中切断晶片WF时形成倾斜的m面，若如以往所示与第一方向DR1相比沿第二方向DR2迅速地切断，则暴露出的m面相对于基板的一面102具有倾斜的面。因此，通过沿第二方向DR2更密集更频繁地照射激光光LB，同时使照射的激光光LB沿晶片WF的厚度方向连续地照射，从而第二改质区MDF2中的每一者可相对于晶片WF的一面102垂直地形成。
根据一实施例，第一改质区MDF1之间的宽度与第二改质区MDF2之间的宽度调节可通过飞秒激光的照射速度决定。将晶片WF固定，飞秒激光可以比沿第二方向DR2照射的速度快的方式调节沿第一方向DR1照射的速度来决定第一间隔距离及第二间隔距离。作为另一例，将飞秒激光固定，可使晶片WF沿第一方向DR1及第二方向DR2移动的速度不同来调节第一间隔距离及第二间隔距离。
另一方面，第一反射膜RFT1及第二反射膜RFT2包括DBR，DBR可被激光光LB损伤。因此，沿划道SL去除配置在晶片WF的另一面、即被激光光LB照射的面的第二反射膜RFT2，在照射激光光LB的期间可使第二反射膜RFT2不被激光光LB损伤。
并且，作为一例，第一反射膜RFT1的情况，在激光光LB的照射深度与晶片WF的厚度准确地保持一致的情况，可省略沿划道SL去除第一反射膜RFT1的工艺。作为另一例，在激光光LB的照射深度大于晶片WF的厚度的情况，可执行沿划道SL去除第一反射膜RFT1工艺。
参照图15a、图15b、图16a、图16b，可在执行激光光LB照射工艺的晶片WF的另一面上接着膨胀带(expansion tape，EXT)。膨胀带EXT可通过可接着脱落的接着剂而临时接着到晶片WF的另一面。
在接着膨胀带EXT后，可去除保护膜PRT而使晶片WF一面102的发光结构物重新暴露出。
使膨胀带EXT膨胀到端部，并使沿划道SL被照射激光光LB的晶片WF断裂，从而可形成多个发光芯片LEC。多个发光芯片LEC可沿第一方向DR1及第二方向DR2彼此隔开配置。
发光芯片LEC中的每一者可包括基板SUB及配置于基板SUB的一面102的发光结构物。基板SUB为与芯片区CR相同的尺寸，且可包括沿第一方向DR1切断而彼此相对的第一侧面SD1及沿第二方向DR2切断而彼此相对的第二侧面SD2。参照图16a，第一侧面SD1中的每一者与基板SUB的一面102可具有88.5度至91.5度的角度α。参照图16b，第二侧面SD2中的每一者与基板SUB的一面102可具有88.5度至91.5度的角度β。即，第一侧面SD1及第二侧面SD2中的每一者可与基板SUB的一面102实质上垂直。
根据一实施例，参照图15b及图16a，沿第一方向DR1切断的面可包括a面群(a-plane group)。沿第一方向DR1切断的第一侧面SD1中的每一者可包括第一改质区MDF1及配置在第一改质区MDF1之间的第一断裂区CT1。第一改质区MDF1为通过激光光LB而被改质的部分，第一断裂区CT1可为通过膨胀带EXT的膨胀而被物理切断的部分。如上所述，第一改质区MDF1中的每一者沿晶片WF的厚度方向连续地形成，从而被物理切断的第一断裂区CT1中的每一者也可具有沿晶片WF、即基板SUB的厚度方向连续地延长的线形状。第一改质区MDF1具有第一宽度WT1，第一断裂区CT1可具有比第一宽度WT1大的第二宽度WT2。如上所述相邻的第一改质区MDF1之间隔开第一间隔距离，第二宽度WT2可与第一间隔距离相同。
为了易于说明，在基板SUB中，将基板SUB的第一侧面SD1的端部与第二侧面SD2的端部相遇的面叫做隅角(corner，CN)。另外，在基板中，基板的一面102、第一侧面SD1及第二侧面SD2相遇的点叫做隅角点(corner point)。
根据一实施例，第一断裂区CT1可包括位于隅角CN的第一切断区ECT1。更详细地进行说明，第一改质区MDF1可包括距隅角CN最近的第1-1改质区MDF1-1、及位于第1-1改质区MDF1-1之后的第1-2改质区MDF1-2。第一切断区ECT1可为隅角CN与第1-1改质区MDF1-1之间的区间。隅角CN与第1-1改质区MDF1-1之间的宽度可小于第1-1改质区MDF1-1与第1-2改质区MDF1-2之间的宽度。因此，第一切断区ECT1可具有小于第二宽度WT2的第三宽度WT3。第一切断区ECT1可为如下区间：在使沿第一方向DR1被照射激光光LB的晶片WF物理断裂的期间，在与隅角CN邻接的部位切开第一断裂区CT1而形成。
参照图15b及图16b，沿第二方向DR2切断的面可包括m面群。沿第二方向DR2切断的第二侧面SD2中的每一者可包括第二改质区MDF2及配置在第二改质区MDF2之间的第二断裂区CT2。第二改质区MDF2为通过激光光LB而被改质的部分，第二断裂区CT2可为通过膨胀带EXT的膨胀而被物理切断的部分。如上所述，第二改质区MDF2中的每一者沿晶片WF的厚度方向连续地形成，从而被物理切断的第二断裂区CT2中的每一者也可具有沿晶片WF、即基板SUB的厚度方向连续地延长的线形状。第二改质区MDF2具有第一宽度WT1，第二断裂区CT2可具有比第一宽度WT1大的第四宽度WT4。如上所述相邻的第二改质区MDF2之间隔开第二间隔距离，第四宽度WT4可与第二间隔距离相同。
根据一实施例，另外，第二断裂区CT2可包括位于隅角CN的第二切断区ECT2。更详细地进行说明，第二改质区域MDF2可包括距隅角CN最近的第2-1改质区MDF2-1、及位于第2-1改质区MDF2-1之后的第2-2改质区MDF2-2。第二切断区ECT2可为隅角CN与第2-1改质区MDF2-1之间的区间。隅角CN与第2-1改质区MDF2-1之间的宽度可小于第2-1改质区MDF2-1与第2-2改质区MDF2-2之间的宽度。因此，第二切断区ECT2可具有小于第四宽度WT4的第五宽度WT5。第二切断区可为如下区间：在使沿第二方向DR2被照射激光光LB的晶片WF物理断裂的期间，在与隅角CN邻接的部分切开第二断裂区CT2而形成。
根据本发明的实施例，改质区MDF为贯通基板SUB的线型，可包括沿第一方向DR1隔开第一宽度WT1的第一改质区MDF1与沿第二方向DR2隔开第二宽度WT2的第二改质区MDF2。特别是，第二改质区MDF2比第一改质区MDF1更密集地形成，可使沿第二方向DR2暴露出的m面与基板SUB的一面102垂直地形成。
根据一实施例，发光芯片LEC可包括基板SUB、形成于基板SUB的一面102的发光结构物、及形成于基板SUB的另一面的第二反射膜RFT2。发光结构物在基板SUB的一面102可包括比基板SUB的宽度小的第一导电型半导体层110、在第一导电型半导体层110上比第一导电型半导体层110的宽度小的台面结构物MS、第一导电图案CP1、第二导电图案CP2、第一反射膜RFT1、第一接垫PD1、及第二接垫PD2。台面结构物MS可包括有源层120、第二导电型半导体层130及欧姆层140。在这情况下，发光芯片LEC的基板SUB的另一面可为光提取面。从发光芯片LEC的有源层120产生的光的大部分通过第一反射膜RFT1反射到基板SUB方向，一部分可通过第二反射膜RFT2反射到发光结构物方向。因此，发光芯片LEC可使从有源层120中产生的光的20％至30％通过光提取面发射。其余70％至80％的光可通过基板SUB的第一侧面SD1及第二侧面SD2发射出。
参照图17a及图17b，可拾取发光芯片LEC中的每一者安装到安装基板MSUB上来形成发光模块。另一方面，图17b为沿剖线A-A'切断图17a的发光芯片的剖面图。
发光芯片LEC中的每一者可使基板SUB的第一侧面SD1及第二侧面SD2分别相对于基板SUB的一面102实质上垂直，因此在拾取移动的期间不会旋转，在安装于安装基板MSUB上之后也不掉落。
在安装基板MSUB上，发光芯片LEC中的每一者可使第一导电接着部CAD1及第二导电接着部CAD2分别与安装基板MSUB的安装接垫MPD电性接着。作为一例，如图10a及图10b所示，第一导电接着部CAD1及第二导电接着部CAD2可形成于发光芯片LEC。作为另一例，第一导电接着部CAD1及第二导电接着部CAD2可形成于安装基板MSUB的安装接垫MPD上。作为又一例，第一导电接着部CAD1及第二导电接着部CAD2形成于发光芯片LEC，第三导电接着部及第四导电接着部进一步形成于安装接垫MPD上，第一导电接着部CAD1与第三导电接着部电性接触，第二导电接着部CAD2也可与第四导电接着部电性接触。
根据一实施例，即便在发光芯片LEC的每一者中，使基板SUB的第一侧面SD1及第二侧面SD2分别相对于基板SUB的一面102而实质上垂直，发光芯片LEC中的每一者的厚度比面积大则会掉落。因此，在发光芯片LEC的面积为40,000μm2以下的芯片的情况，发光芯片LEC的厚度应小于发光芯片LEC的一边的1/2。作为一例，在发光芯片LEC的长及宽分别为200μm的情况，发光芯片LEC可具有100μm以下的厚度。
另外，在发光芯片LEC中的每一者的基板SUB的第一侧面SD1的第一改质区MDF1与第二侧面SD2的第二改质区MDF2中，从有源层120中产生的光散射，从而可使发光芯片LEC的光提取得到提高。
在本实施例中，发光芯片LEC可包括第一发光芯片LEC1、第二发光芯片LEC2、第三发光芯片LEC3、及第四发光芯片LEC4。第一发光芯片LEC1、第二发光芯片LEC2、第三发光芯片LEC3、及第四发光芯片LEC4分别可具有相同的结构。
如上所述的发光芯片LEC在拾取及移动时可不旋转，且在配置于安装基板MSUB上的发光芯片LEC中使相对的侧面具有相同的结构。作为一例，第一发光芯片LEC1的基板SUB的第一侧面SD1中的一者与第二发光芯片LEC2的基板SUB的第一侧面SD1中的一者相对，且第一发光芯片LEC1的基板SUB的第二侧面SD2中的一者可与第三发光芯片LEC3的基板SUB的第二侧面SD2中的一者相对。
另外，第一发光芯片LEC1、第二发光芯片LEC2、第三发光芯片LEC3、及第四发光芯片LEC4各自的隅角相对，如上所述，在隅角形成有第一切断区ECT1及第二切断区ECT2。第一切断区ECT1具有比第一断裂区CT1小的宽度，且第二切断区ECT2具有比第二断裂区CT2小的宽度，这是指改质区MDF以与隅角邻接的方式配置。因此，可利用相对的隅角中的每一者的改质区MDF防止光的全反射，使光提取得到提高。
通常，在没有第二反射膜RFT2时，从发光芯片的有源层120中产生的光在通过发光结构物及基板SUB的期间被吸收、反射及消灭后，通过基板SUB的另一面发射出的光为100％时，而根据本发明的实施例的发光芯片利用第一反射膜RFT1及第二反射膜RFT2，可使通过基板SUB的另一面发射出的光为20％至30％。其余70％至80％的光可通过基板SUB的第一侧面SD1及第二侧面SD2发射出。
因此，根据实施例的发光芯片LEC沿水平方向发射出的光的量比沿垂直方向发射出的光的量多，因此可具有均匀的亮度。发光芯片LEC可用于需要均匀的亮度的背光单元(Back Light Unit：BLU)。
在以下中，对利用本发明的实施例的工艺切断的晶片进行说明。
图18a是用于对为了切断晶片根据本发明的一实施例的使用激光的方法进行说明的概略图。
准备具有如下的晶片：与平坦区的延长方向并列的第一方向为m-轴方向，与第一方向垂直的第二方向为a-轴方向。切断晶片所想要的基板的尺寸具有长200μm、宽200μm、及厚85μm。
参照图18a，沿晶片的厚度方向连续地照射激光光LB，形成线型的改质区MDF。激光光LB沿第一方向隔开第一间隔距离来形成改质区MDF，并沿第二方向隔开比第一间隔距离小的第二间隔距离来形成改质区MDF。若使形成有线型改质区的晶片断裂，则在改质区域之间形成沿厚度方向连续地延长的断裂区，且切断为多个基板。
图18b是利用如图18a说明的方法形成的基板照片。在图18b中，左边是基板的上部表面的照片，中间是倾斜沿第一方向切断晶片的第一侧面而获得的照片，右边是沿第二方向切断晶片的第二侧面的照片。在中间照片的左边部分中可观察到第二侧面的一部分。
如图18b所示，可知切断的基板接近于垂直。基板的上部表面与第一侧面及第二侧面之间的角度在88.9度至90.6度之间的范围，可以说是实质上垂直。另外，可观察到改质区及断裂区与基板的厚度方向并列。
以上，虽参照随附附图对本发明的实施例进行了说明，但本发明所属技术领域内具有通常知识的技术人员可理解，可不改变本发明技术思想或必要的特征而实施为其他具体的方式。因此，在以上记述的实施例中应理解为在所有方面为例示性的而并非限制性的。

Claims (28)

1.一种发光模块，包括：
安装基板；
多个发光芯片，安装于所述安装基板上；以及
多个接垫，配置在所述发光芯片与所述安装基板之间，且
所述发光芯片中的每一者包括：
第一基板；
第一发光部，配置在所述第一基板的一面；
第二基板，与所述第一基板隔开配置；以及
第二发光部，配置在所述第二基板的一面，且
所述第一基板的一侧面包括第一改质面，与所述第一基板的所述一侧面相对的第二基板的一侧面包括第二改质面，
所述第一改质面包括沿所述第一基板的厚度方向延长的改质区及配置在所述改质区之间的断裂区，
所述第二改质面包括沿所述第二基板的厚度方向延长的改质区及配置在所述改质区之间的断裂区，
所述第一改质面的断裂区中的每一者的宽度与所述第二改质面的断裂区中的每一者的宽度相同。
2.根据权利要求1所述的发光模块，其中
所述改质区中的每一者通过激光照射而改质。
3.根据权利要求1所述的发光模块，其中
所述断裂区中的每一者的宽度大于所述改质区中的每一者的宽度。
4.根据权利要求1所述的发光模块，其中
与所述第一基板的所述一侧面相邻的另一侧面包括第三改质面，
所述第三改质面包括沿所述第一基板的所述厚度方向延长的改质区及配置在所述改质区之间的断裂区。
5.根据权利要求4所述的发光模块，其中
所述第一改质面的所述断裂区中的每一者的宽度小于所述第三改质面的所述断裂区中的每一者的宽度。
6.根据权利要求5所述的发光模块，其中
在所述第一基板包含蓝宝石的情况下，
所述第一基板的所述一侧面包括m面及相对于m面倾斜的面，
所述第一基板的另一侧面包括a面及相对于a面倾斜的面。
7.根据权利要求4所述的发光模块，其中
所述第三改质面的所述断裂区具有第一宽度，
所述第三改质面还包括切断区，所述切断区位在所述一侧面与所述另一侧面相遇的隅角与距所述隅角最近的改质区之间且具有小于所述第一宽度的第二宽度。
8.根据权利要求1所述的发光模块，其中
所述第一基板的所述一侧面与所述第一基板和所述第一发光部之间的界面具有88.5度至91.5度的倾斜度。
9.根据权利要求1所述的发光模块，其中
所述第二基板的所述一侧面与所述第二基板和所述第二发光部之间的界面具有88.5度至91.5度的倾斜度。
10.根据权利要求1所述的发光模块，其中
所述第一改质面的所述断裂区具有第一宽度，
所述第一改质面还包括切断区，所述切断区位在所述一侧面与和所述一侧面相邻的另一侧面相遇的隅角与距所述隅角最近的改质区之间且具有小于所述第一宽度的第二宽度。
11.根据权利要求1所述的发光模块，其中
所述第一发光部包括：
第一导电型半导体层，配置在所述第一基板的所述一面；
有源层，配置在所述第一导电型半导体层上并使所述第一导电型半导体层的一部分暴露出；
第二导电型半导体层，配置在所述有源层上并使所述第一导电型半导体层的一部分暴露出；
第一反射膜，覆盖所述第一基板、所述第一导电型半导体层、所述有源层、及所述第二导电型半导体层，且具有使所述第一导电型半导体层及所述第二导电型半导体层暴露出的第一孔及第二孔；
第一接垫，配置在所述第一反射膜上，通过所述第一孔而与所述第一导电型半导体层电连接；以及
第二接垫，配置在所述第一反射膜上，通过所述第二孔而与所述第二导电型半导体层电连接。
12.根据权利要求11所述的发光模块，其中
所述第一反射膜暴露出所述第一基板的所述一面的边缘。
13.根据权利要求11所述的发光模块，还包括：
第二反射膜，配置在与配置有所述第一发光部的所述第一基板的所述一面对向的另一面。
14.根据权利要求13所述的发光模块，其中
所述第一反射膜反射具有彼此不同的两个波长的光，
所述第二反射膜反射一个波长的光。
15.根据权利要求13所述的发光模块，其中
所述第一反射膜的厚度大于所述第二反射膜的厚度。
16.根据权利要求13所述的发光模块，其中
所述第二反射膜暴露出所述第一基板的所述另一面的边缘。
17.一种发光元件，包括：
基板；以及
发光部，配置在所述基板的一面，
所述基板的一侧面包括沿所述基板的厚度方向延长并具有第一宽度的改质区、及配置在所述改质区之间并具有第二宽度的断裂区，
所述一侧面包括切断区，所述切断区配置在所述一侧面与和所述一侧面相邻的另一侧面相遇的隅角与距所述隅角最近的改质区之间且具有小于所述第二宽度的第三宽度。
18.根据权利要求17所述的发光元件，其中
所述改质区中的每一者通过激光照射而改质。
19.根据权利要求17所述的发光元件，其中
所述基板的所述一侧面与所述基板和所述发光部之间的界面具有88.5度至91.5度的倾斜度。
20.根据权利要求17所述的发光元件，其中
与所述一侧面相邻的另一侧面包括沿所述基板的厚度方向连续地延长的改质区及配置在所述改质区之间的断裂区，
所述另一侧面的断裂区中的每一者的宽度小于所述第一宽度。
21.根据权利要求20所述的发光元件，其中
所述一侧面包括a面及相对于a面倾斜的面，
所述另一侧面包括m面及相对于m面倾斜的面。
22.根据权利要求17所述的发光元件，其中
所述发光部包括：
第一导电型半导体层，配置在所述基板上；
有源层，配置在所述第一导电型半导体层上并使所述第一导电型半导体层的一部分暴露出；
第二导电型半导体层，配置在所述有源层上并使所述第一导电型半导体层的一部分暴露出；
第一反射膜，覆盖所述基板、所述第一导电型半导体层、所述有源层、及所述第二导电型半导体层，且具有使所述第一导电型半导体层及所述第二导电型半导体层暴露出的第一孔及第二孔；
第一接垫，配置在所述第一反射膜上，通过所述第一孔而与所述第一导电型半导体层电连接；以及
第二接垫，配置在所述第一反射膜上，通过所述第二孔而与所述第二导电型半导体层电连接。
23.根据权利要求22所述的发光元件，其中
所述第一反射膜暴露出所述基板的所述一面的边缘。
24.根据权利要求22所述的发光元件，还包括：
第二反射膜，配置在与所述基板的所述一面对向的另一面。
25.根据权利要求24所述的发光元件，其中
所述第一反射膜反射具有彼此不同的两个波长的光，
所述第二反射膜反射一个波长的光。
26.根据权利要求24所述的发光元件，其中
所述第一反射膜的厚度大于所述第二反射膜的厚度。
27.根据权利要求24所述的发光元件，其中
所述第二反射膜暴露出所述基板的所述另一面的边缘。
28.根据权利要求17所述的发光元件，其中
所述第一宽度小于所述第三宽度。
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