DE102021111355A1 - Leuchtvorrichtung - Google Patents

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Chih-hao Chen
Chien-Chih Liao
Chao-Hsing Chen
Wu-Tsung Lo
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Abstract

Eine Leuchtvorrichtung umfasst ein Substrat, das eine Seitenwand, eine erste obere Oberfläche und eine zweite obere Oberfläche aufweist, wobei die zweite obere Oberfläche näher an der Seitenwand des Substrats liegt als die erste obere Oberfläche an der Seitenwand des Substrats; einen Halbleiterstapel, der auf dem Substrat ausgebildet ist, wobei der Halbleiterstapel eine erste Halbleiterschicht, eine aktive Schicht und eine zweite Halbleiterschicht umfasst; eine Zerteilungsstraße, die den Halbleiterstapel umgibt und die erste obere Oberfläche und die zweite obere Oberfläche des Substrats freilegt; eine Schutzschicht, die den Halbleiterstapel bedeckt; eine reflektierende Schicht, die eine verteilte Bragg-Reflektor-Struktur aufweist und die Schutzschicht bedeckt; und eine Deckschicht, die die reflektierende Schicht bedeckt, wobei die zweite obere Oberfläche des Substrats nicht von der Schutzschicht, der reflektierenden Schicht und der Deckschicht bedeckt ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Anmeldung bezieht sich auf eine Leuchtvorrichtung und insbesondere auf eine Flip-Chip-Leuchtvorrichtung mit einer reflektierenden Spiegelstruktur.
  • Verweis auf verwandte Anmeldung
  • Diese Anmeldung beansprucht das Prioritätsrecht basierend auf der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 63/019948 , die am 4. Mai 2020 eingereicht wurde und deren Offenbarung hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Ein Leuchtdiode (LED) ist eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung, die die Vorteile von geringer Leistungsaufnahme, geringer Wärmeerzeugung, langer Lebensdauer, Stoßfestigkeit, kleinem Volumen, gutem Ansprechverhalten und guter photoelektrischer Eigenschaften wie einer stabilen Emissionswellenlänge aufweist. Daher werden die Leuchtdioden in Haushaltsgeräten, Ausrüstungsanzeigen und optoelektronischen Produkten weithin verwendet.
  • Zusammenfassung der Anmeldung
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung umfasst eine Leuchtvorrichtung ein Substrat, das eine Seitenwand, eine erste obere Oberfläche und eine zweite obere Oberfläche aufweist, wobei die zweite obere Oberfläche näher an der Seitenwand des Substrats liegt als die erste obere Oberfläche an der Seitenwand des Substrats liegt; einen auf dem Substrat ausgebildeten Halbleiterstapel, der eine erste Halbleiterschicht, eine aktive Schicht und eine zweite Halbleiterschicht umfasst; eine Zerteilungsstraße, die den Halbleiterstapel umgibt und die erste obere Oberfläche und die zweite obere Oberfläche des Substrats freilegt; eine Schutzschicht, die den Halbleiterstapel bedeckt; eine reflektierende Schicht, die eine verteilte Bragg-Reflektor-Struktur aufweist und die Schutzschicht bedeckt; und eine Deckschicht, die die reflektierende Schicht bedeckt, wobei die zweite obere Oberfläche des Substrats nicht von der Schutzschicht, der reflektierenden Schicht und der Deckschicht bedeckt ist.
  • Vorzugsweise bedeckt die Schutzschicht oder die reflektierende Schicht die erste obere Oberfläche des Substrats möglicherweise nicht.
  • Vorzugsweise bedecken die Schutzschicht und die reflektierende Schicht die erste obere Oberfläche des Substrats möglicherweise nicht.
  • Vorzugsweise können die reflektierende Schicht und die Deckschicht die erste obere Oberfläche des Substrats bedecken.
  • Vorzugsweise kann eine Außenkante der Deckschicht auf eine Außenkante der reflektierenden Schicht ausgerichtet sein.
  • Vorzugsweise kann die Deckschicht eine Außenkante der reflektierenden Schicht bedecken.
  • Vorzugsweise bedeckt die reflektierende Schicht die erste obere Oberfläche des Substrats möglicherweise nicht.
  • Vorzugsweise kann die Deckschicht die erste obere Oberfläche des Substrats bedecken.
  • Vorzugsweise kann eine Außenkante der reflektierenden Schicht von einer Außenkante der ersten Halbleiterschicht durch einen Abstand getrennt sein.
  • Vorzugsweise kann eine Außenkante der reflektierenden Schicht auf eine Außenkante der ersten Halbleiterschicht ausgerichtet sein.
  • Vorzugsweise kann die erste Halbleiterschicht eine erste Mesa und eine zweite Mesa aufweisen.
  • Vorzugsweise kann die zweite Mesa näher an der Seitenwand des Substrats liegen als die erste Mesa an der Seitenwand des Substrats.
  • Vorzugsweise kann die Deckschicht die erste obere Oberfläche des Substrats bedecken.
  • Vorzugsweise kann eine Außenkante der reflektierenden Schicht auf eine Außenkante der zweiten Mesa ausgerichtet sein.
  • Vorzugsweise kann eine Außenkante der reflektierenden Schicht von einer Außenkante der zweiten Mesa getrennt sein.
  • In einem weiteren Aspekt der Erfindung kann eine Leuchtvorrichtung geschaffen werden, die umfasst: ein Substrat, das eine Seitenwand, eine erste obere Oberfläche und eine zweite obere Oberfläche aufweist, wobei die zweite obere Oberfläche näher an der Seitenwand des Substrats liegt als die erste obere Oberfläche an der Seitenwand des Substrats liegt; einen auf dem Substrat ausgebildeten Halbleiterstapel, wobei der Halbleiterstapel eine erste Halbleiterschicht, eine aktive Schicht und eine zweite Halbleiterschicht umfasst; eine Zerteilungsstraße, die den Halbleiterstapel umgibt und die erste obere Oberfläche und die zweite obere Oberfläche des Substrats freilegt; eine Schutzschicht, die den Halbleiterstapel, die erste obere Oberfläche des Substrats und die zweite obere Oberfläche des Substrats bedeckt; eine Deckschicht, die die Schutzschicht und die erste obere Oberfläche des Substrats bedeckt, wobei die zweite obere Oberfläche des Substrats vorzugsweise nicht von der Deckschicht bedeckt ist.
  • Vorzugsweise kann die Schutzschicht eine erste Dicke auf der ersten oberen Oberfläche und eine zweite Dicke auf der zweiten oberen Oberfläche aufweisen.
  • Vorzugsweise kann die erste Dicke größer als die zweite Dicke sein.
  • Vorzugsweise kann die Schutzschicht SiOx enthalten und/oder die Deckschicht kann SiNx enthalten.
  • Vorzugsweise kann die Leuchtvorrichtung ferner eine reflektierende Schicht aufweisen, die eine verteilte Bragg-Reflektor-Struktur aufweist und die Schutzschicht bedeckt.
  • Vorzugsweise kann die reflektierende Schicht eine erste Dicke auf der ersten oberen Oberfläche und eine zweite Dicke auf der zweiten oberen Oberfläche aufweisen.
  • Vorzugsweise kann die erste Dicke größer als die zweite Dicke sein.
  • Vorzugsweise kann die Leuchtvorrichtung ferner eine kompakte Schicht aufweisen, die zwischen dem Substrat und der Schutzschicht ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise kann eine Grenzfläche der kompakten Schicht, die eine Seitenwand des Halbleiterstapels kontaktiert, das Metallelement und den Sauerstoff enthalten.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Leuchtvorrichtung 1a, 1b, 1c, 1d, 1e oder 1f gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
    • 2A-2B zeigen eine Leuchtvorrichtung 1a und ein Herstellungsverfahren davon gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
    • 3A-3B zeigen eine Leuchtvorrichtung 1b und ein Herstellungsverfahren davon gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
    • 4A-4B zeigen eine Leuchtvorrichtung 1c und ein Herstellungsverfahren davon gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
    • 5A-5B zeigen eine Leuchtvorrichtung 1d und ein Herstellungsverfahren davon gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
    • 6A-6B zeigen eine Leuchtvorrichtung 1e und ein Herstellungsverfahren davon gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
    • 7A-7B zeigen eine Leuchtvorrichtung 1f und ein Herstellungsverfahren davon gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
    • 8 zeigt eine schematische Ansicht einer Leuchteinrichtung 2 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung; und
    • 9 zeigt eine schematische Ansicht einer Leuchteinrichtung 3 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
  • Genaue Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
  • Um die Beschreibung der vorliegenden Anmeldung genauer und vollständiger zu machen, wird auf die Beschreibung der folgenden Ausführungsformen in Verbindung mit den entsprechenden Abbildungen verwiesen. Die nachstehend gezeigten Beispiele werden jedoch verwendet, um die Leuchtvorrichtung der vorliegenden Anmeldung zu veranschaulichen, und die vorliegende Anmeldung ist nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt. Darüber hinaus sind die Abmessungen, Materialien, Formen, relativen Anordnungen usw. der in den Ausführungsformen dieser Beschreibung beschriebenen Elemente nicht auf die Beschreibung beschränkt und der Umfang der vorliegenden Anmeldung ist nicht auf diese beschränkt, sondern sie dienen lediglich als eine Beschreibung. Außerdem ist die Größe oder Positionsbeziehung der in jeweiligen Figuren gezeigten Elemente zur deutlichen Beschreibung übertrieben. Darüber hinaus werden in der folgenden Beschreibung Elemente gleicher oder ähnlicher Art mit gleichen Namen und Symbolen gezeigt, um genaue Beschreibungen davon in angemessener Weise wegzulassen.
  • 1 zeigt eine Draufsicht auf mehrere Leuchtvorrichtungen 1a, 1b, 1c, 1d, 1e oder 1f gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung. 2A-2B zeigen eine Leuchtvorrichtung 1a und ein Herstellungsverfahren davon gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung. 3A-3B zeigen eine Leuchtvorrichtung 1b und ein Herstellungsverfahren davon gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung. Im Folgenden werden zur Vereinfachung der Beschreibung 2A und 3A durch die Struktur entlang der Linie A-A' von 1 veranschaulicht, 2B und 3B werden durch die Struktur der Position D auf der Linie B-B' von 1 dargestellt und einige Figuren werden entsprechend weggelassen.
  • Eine Leuchtvorrichtung 1a oder 1b umfasst ein Substrat 10, das eine obere Oberfläche 100 und eine Seitenwand 10S aufweist, wobei die obere Oberfläche 100 eine erste obere Oberfläche D1 und eine zweite obere Oberfläche D2 umfasst und die zweite obere Oberfläche D2 näher an der Seitenwand 10S des Substrats 10 liegt als die erste obere Oberfläche D1 an der Seitenwand 10S des Substrats 10 liegt; einen Halbleiterstapel 20, der auf der oberen Oberfläche 100 des Substrats 10 ausgebildet ist, wobei der Halbleiterstapel 20 eine erste Halbleiterschicht 211, eine aktive Schicht 212 und eine zweite Halbleiterschicht 213 umfasst; eine Zerteilungsstraße 10d, die den Halbleiterstapel 20 umgibt und die erste obere Oberfläche D1 und die zweite obere Oberfläche D2 des Substrats 10 umfasst; eine Schutzschicht 50, die den Halbleiterstapel 20 bedeckt; eine reflektierende Schicht 51, die einen verteilten Bragg-Reflektor aufweist, der auf der Schutzschicht 50 ausgebildet ist; und eine Deckschicht 52, die die reflektierende Schicht 51 bedeckt, wobei die zweite obere Oberfläche D2 des Substrats 10 nicht von der Schutzschicht 50, der reflektierenden Schicht 51 und der Deckschicht 52 bedeckt ist.
  • Wie es in 2A und 3A gezeigt ist, bedecken die Schutzschicht 50, die reflektierende Schicht 51 und die Deckschicht 52 die erste obere Oberfläche D1 des Substrats 10, bedecken jedoch nicht die zweite obere Oberfläche D2 des Substrats 10. In der Ausführungsform, wie sie in 2A gezeigt ist, ist eine Außenkante 52S der Deckschicht 52 auf eine Außenkante 51S der reflektierenden Schicht 51 ausgerichtet. In einer Ausführungsform, wie sie in 3A gezeigt ist, bedeckt die Deckschicht 52 die Außenkante 51S der reflektierenden Schicht 51 und kontaktiert direkt die obere Oberfläche 100 des Substrats 10.
  • Das Substrat 10 kann ein Wachstumssubstrat für das epitaktische Aufwachsen des Halbleiterstapels 20 sein. Das Substrat 10 umfasst einen Galliumarsenid-Wafer (GaAs-Wafer) zum Aufwachsen von Aluminium-Gallium-Indiumphosphid (AlGalnP) oder einen Saphir-Wafer (Al2O3-Wafer), Galliumnitrid-Wafer (GaN-Wafer) oder Siliciumcarbid-Wafer (SiC-Wafer) zum Aufwachsen von Galliumnitrid (GaN), Indium-Gallium-Nitrid (InGaN) oder Aluminium-Gallium-Nitrid (AlGaN).
  • Eine Seite des Substrats 10, die mit dem Halbleiterstapel 20 in Kontakt steht, weist eine raue Oberfläche auf. Die raue Oberfläche umfasst eine Oberfläche mit unregelmäßiger Morphologie oder eine Oberfläche mit regelmäßiger Morphologie. Verglichen mit der oberen Oberfläche 100 weist das Substrat 10 beispielsweise einen oder mehrere Vorsprünge 11, die aus der oberen Oberfläche 100 vorstehen, oder eine oder mehrere Vertiefungen (nicht gezeigt), die aus der oberen Oberfläche 100 ausgespart sind, auf. In einer Querschnittsdarstellung umfassen die Vorsprünge 11 bzw. die Vertiefungen (nicht dargestellt) Halbkugeln oder Pyramiden. Um die Leuchteffizienz der Leuchtvorrichtung zu erhöhen, umfasst der Vorsprung 11 des Substrats 10 eine erste Schicht und eine zweite Schicht (nicht gezeigt). Die erste Schicht enthält das gleiche Material wie das Substrat 10, beispielsweise Galliumarsenid (GaAs), Saphir (Al2O3), Galliumnitrid (GaN), Siliciumcarbid (SiC) oder Aluminiumnitrid (A1N). Die zweite Schicht enthält ein anderes Material als das Substrat 10 und die erste Schicht. Das Material der zweiten Schicht umfasst isolierende Materialien wie beispielsweise Siliciumoxid, Siliciumnitrid oder Siliciumoxinitrid. In einer Ausführungsform liegt der Brechungsindex des Materials der zweiten Schicht zwischen den Brechungsindizes des Substrats 10 und des Halbleiterstapels 20. In einer Ausführungsform weist ein Teil der Zerteilungsstraße10d weder den Vorsprung 11 noch die Aussparung auf. In einer Ausführungsform kann dann, wenn die Zerteilungsstraße 10d ausgebildet wird, der Vorsprung 11 oder die Vertiefung auf der Oberfläche des Substrats 10 durch Ätzen entfernt werden, und die Schutzschicht 50, die reflektierende Schicht 51 und die die reflektierende Schicht 51 bedeckende Deckschicht 52, die nachfolgend auf der Zerteilungsstraße10d ausgebildet sind, können besser beschichtet werden. Wenn das Material des Vorsprungs 11 und des Substrats 10 gleich sind und beide Materialien des epitaktischen Wachstumssubstrats sind, kann der Vorsprung 11 durch Trockenätzen oder Nassätzen entfernt werden. Wenn das Material des Vorsprungs 11 ein Isoliermaterial ist, kann der Vorsprung 11 durch Trockenätzen oder Nassätzen entfernt werden. Trockenätzen umfasst Plasmaätzen, Ätzen mit Ionen im angeregten Zustand, Atzen mit induktiv gekoppeltem Plasma oder verstärktes Atzen mit kapazitiv gekoppeltem Plasma.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung wird der Halbleiterstapel 20 mit photoelektrischen Eigenschaften, wie etwa ein leuchtender Stapel, auf dem Substrat 10 durch metallorganische chemische Gasphasenabscheidung (MOCVD), Molekularstrahlepitaxie (MBE), Hydrid-Gasphasenepitaxie (HVPE), physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) oder Ionenplattieren ausgebildet, wobei die physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) Sputtern oder Verdampfen umfasst.
  • Der Halbleiterstapel 20 umfasst die erste Halbleiterschicht 211, die zweite Halbleiterschicht 213 und die aktive Schicht 212, die zwischen der ersten Halbleiterschicht 211 und der zweiten Halbleiterschicht 213 ausgebildet ist. Die Wellenlänge des von der Leuchtvorrichtung 1a oder 1b emittierten Lichts wird durch Ändern der physikalischen und chemischen Zusammensetzung einer oder mehrerer Schichten in dem Halbleiterstapel 20 angepasst. Das Material des Halbleiterstapels 20 umfasst ein Gruppe III-V-Halbleitermaterial wie beispielsweise AlxInyGa(1-x-y)N oder AlxInyGa(1-x-y)P, wobei 0≤x, y≤1; (x+y)≤1. Wenn das Material des Halbleiterstapels 20 Material der AlInGaP-Reihe umfasst, kann rotes Licht mit einer Wellenlänge zwischen 610 nm und 650 nm emittiert werden. Wenn das Material des Halbleiterstapels 20 Material der InGaN-Reihe umfasst, kann blaues Licht mit einer Wellenlänge zwischen 400 nm und 490 nm emittiert werden oder grünes Licht mit einer Wellenlänge zwischen 500 nm und 570 nm emittiert werden. Wenn das Material des Halbleiterstapels 20 ein Material der AlGaN- oder AlInGaN-Reihe umfasst, kann UV-Licht mit einer Wellenlänge zwischen 250 nm und 400 nm emittiert werden.
  • Die erste Halbleiterschicht 211 und die zweite Halbleiterschicht 213 können Eindämmungsschichten mit unterschiedlichen Leitfähigkeitstypen, elektrischen Eigenschaften, Polaritäten oder Dotierelementen zum Bereitstellen von Elektronen oder Löchern sein. Beispielsweise ist die erste Halbleiterschicht 211 ein n-Typ-Halbleiter und die zweite Halbleiterschicht 213 ein p-Typ-Halbleiter. Die aktive Schicht 212 ist zwischen der ersten Halbleiterschicht 211 und der zweiten Halbleiterschicht 213 ausgebildet. Die Elektronen und die Löcher werden in der aktiven Schicht 212 unter einer Stromansteuerung kombiniert, um die elektrische Energie in Lichtenergie umzuwandeln, und dann wird das Licht aus der aktiven Schicht 212 emittiert. Die aktive Schicht 212 kann eine Einzel-Heterostruktur (SH), eine Doppel-Heterostruktur (DH), eine doppelseitige Doppel-Heterostruktur (DDH) oder eine Mehrfachquantentopfstruktur (MQW) sein. Das Material der aktiven Schicht 212 kann ein i-Typ-, p-Typ- oder n-Typ-Halbleiter sein. Die erste Halbleiterschicht 211, die zweite Halbleiterschicht 213 oder die aktive Schicht 212 können eine einzelne Schicht oder eine Struktur mit mehreren Unterschichten sein.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung umfasst der Halbleiterstapel 20 ferner eine Pufferschicht (nicht gezeigt), die zwischen der ersten Halbleiterschicht 211 und dem Substrat 10 ausgebildet ist und die die durch Gitterfehlanpassung zwischen den Materialien des Substrats 10 und des Halbleiterstapels 20 verursachte Spannung abbauen kann, so dass die Gitterversetzung und der Gitterdefekt reduziert werden und die Epitaxiequalität des Halbleiterstapels 20 verbessert wird. Die Pufferschicht umfasst eine einzelne Schicht oder eine Struktur mit mehreren Unterschichten. In einer Ausführungsform kann eine durch PVD-Verfahren ausgebildete Aluminiumnitrid-Schicht (AIN-Schicht) die Pufferschicht sein, die sich zwischen dem Halbleiterstapel 20 und dem Substrat 10 befindet, um die Epitaxiequalität des Halbleiterstapels 20 zu verbessern. In einer Form kann dann, wenn das Verfahren zum Bilden von Aluminiumnitrid (A1N) PVD ist, das Target aus Aluminiumnitrid bestehen. In einer weiteren Ausführungsform reagiert ein aus Aluminium bestehendes Target mit einer Stickstoffquelle, um das Aluminiumnitrid zu bilden.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung weist die Leuchtvorrichtung 1 eine erste Kontaktelektrode 41 und eine zweite Kontaktelektrode 42 auf, die auf derselben Seite des Halbleiterstapels 20 ausgebildet sind. Die Leuchtvorrichtung 1 kann ein Flip-Chip-Struktur oder eine laterale Chipstruktur sein.
  • In der Ausführungsform wird durch Entfernen eines Teils der zweiten Halbleiterschicht 213 und der aktiven Schicht 212 ein Teil der ersten Halbleiterschicht 211 freigelegt und eine Mesa 211a und ein oder mehrere erste elektrische Kontaktbereiche 211b können ausgebildet werden. Die durch Ätzen freigelegte Seitenfläche der zweiten Halbleiterschicht 213 und der aktiven Schicht 212 ist eine geneigte Oberfläche in Bezug auf die freigelegte Oberfläche der ersten Halbleiterschicht 211. Die erste Kontaktelektrode 41 ist auf dem ersten elektrischen Kontaktbereich 211b zum Kontaktieren der ersten Halbleiterschicht 211 ausgebildet und bildet eine elektrische Verbindung mit der ersten Halbleiterschicht 211. Die zweite Kontaktelektrode 42 ist auf der zweiten Halbleiterschicht 213 ausgebildet und ist mit der zweiten Halbleiterschicht 213 elektrisch verbunden.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung umfasst die Leuchtvorrichtung 1 eine leitfähige Schicht 30, die zwischen der zweiten Halbleiterschicht 213 und der zweiten Kontaktelektrode 42 ausgebildet ist, um den Kontaktwiderstand zu verringern und die Stromausbreitungseffizienz zu verbessern. Das Material der leitfähigen Schicht 30 umfasst ein Material, das für das von der aktiven Schicht 212 emittierte Licht transparent ist, wie beispielsweise ein Metallmaterial mit einer Dicke von weniger als 500 Ä oder ein transparentes leitfähiges Oxid. Das transparente leitfähige Oxid umfasst Indium-Zinn-Oxid (ITO) oder Indium-Zink-Oxid (IZO).
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung umfasst die Leuchtvorrichtung 1 eine oder mehrere Stromsperrschichten (nicht gezeigt), die zwischen der zweiten Halbleiterschicht 213 und der leitfähigen Schicht 30 und unter der zweiten Kontaktelektrode 42 ausgebildet sind Die Stromsperrschicht ist aus einem nichtleitfähigen Material gebildet, das Aluminiumoxid (Al2O3), Siliciumnitrid (SiNx), Siliciumoxid (SiOx), Titanoxid (TiOx) oder Magnesiumfluorid (MgFx) umfasst. In einer Ausführungsform umfasst die Stromsperrschicht einen verteilten Bragg-Reflektor (DBR), wobei der verteilte Bragg-Reflektor isolierende Materialien mit unterschiedlichen Brechungsindizes aufweist, die aufeinander gestapelt sind. Um die Lichtextraktionseffizienz der Leuchtvorrichtung zu erhöhen, weist die Stromsperrschicht ein Lichtreflexionsvermögen von mehr als 80 % für das von der aktiven Schicht 212 emittierte Licht auf.
  • Eine isolierende reflektierende Struktur 500 bedeckt den Halbleiterstapel 20, die erste Kontaktelektrode 41 und die zweite Kontaktelektrode 42, um das Licht aus der aktiven Schicht 212 zu einer Seite des Substrats 10 wie etwa der unteren Oberfläche 105 des Substrats 10 zu reflektieren. In der Ausführungsform enthält die isolierende reflektierende Struktur 500 ein isolierendes Material, um das von dem reflektierenden Metallfilm absorbierte Licht zu reduzieren. Die isolierende reflektierende Struktur 500 kann als Einzelschicht oder als Mehrfachschicht ausgebildet sein, ist jedoch vorzugsweise eine mehrschichtige Struktur. Insbesondere wird die Struktur der isolierenden reflektierenden Struktur 500 durch sequentielles Stapeln der Schutzschicht 50, der reflektierenden Schicht 51 und der Deckschicht 52 ausgebildet, wobei die reflektierende Schicht 51 eine verteilte Bragg-Reflektor-Struktur (DBR-Struktur) aufweist.
  • In einer Ausführungsform der Anmeldung kann mehr als eine der Schutzschicht 50, der reflektierenden Schicht 51 und der Deckschicht 52 weggelassen werden. Mit anderen Worten umfasst die Struktur der isolierenden reflektierenden Struktur 500 eine oder zwei Schichten aus der Schutzschicht 50, der reflektierenden Schicht 51 und der Deckschicht 52.
  • In einer Ausführungsform der Anmeldung umfasst die Schutzschicht 50 und/oder die Deckschicht 52 Mehrfachschichten. Vorzugsweise umfasst die Deckschicht 52 einen Siliciumoxidfilm in Kontakt mit der reflektierenden Schicht 51 und einen Siliciumnitridfilm, der auf dem Siliciumoxidfilm ausgebildet ist.
  • Die isolierende reflektierende Struktur 500 weist eine erste Öffnung der isolierenden reflektierenden Struktur 501 zum Freilegen der ersten Kontaktelektrode 41 und eine zweite Öffnung der isolierenden reflektierenden Struktur 502 zum Freilegen der zweiten Kontaktelektrode 42. Eine erste Elektrodenkontaktstelle 61 bedeckt die erste Öffnung der isolierenden reflektierenden Struktur 501 zum Kontaktieren der ersten Kontaktelektrode 41 und bildet eine elektrische Verbindung mit der ersten Halbleiterschicht 211. Eine zweite Elektrodenkontaktstelle 62 bedeckt die zweite Öffnung der isolierenden reflektierenden Struktur 502 zum Kontaktieren der zweiten Kontaktelektrode 42 und bildet eine elektrische Verbindung mit der zweiten Halbleiterschicht 213.
  • In einer Ausführungsform der Anmeldung können die erste Kontaktelektrode 41 und/oder die zweite Kontaktelektrode 42 entfallen. Die erste Öffnung der isolierenden reflektierenden Struktur 501 legt die erste Halbleiterschicht 211 frei und/oder die zweite Öffnung der isolierenden reflektierenden Struktur 502 legt die leitfähige Schicht 30 frei. Die erste Elektrodenkontaktstelle und/oder die zweite Elektrodenkontaktstelle 62 bedeckt die zweite Öffnung der isolierenden reflektierenden Struktur 502, um die leitfähige Schicht 30 zu kontaktieren.
  • Die erste Kontaktelektrode 41, die zweite Kontaktelektrode 42, die erste Elektrodenkontaktstelle 61 und/oder die zweite Elektrodenkontaktstelle 62 enthalten ein Metallmaterial, das Chrom (Cr), Titan (Ti), Wolfram (W), Gold (Au), Aluminium (Al), Indium (In), Zinn (Sn), Nickel (Ni), Platin (Pt), Silber (Ag) oder eine Legierung der obigen Materialien umfasst. Die erste Elektrodenkontaktstelle 61 und die zweite Elektrodenkontaktstelle 62 umfassen eine einzelne Schicht oder Mehrfachschichten. Zum Beispiel umfasst die erste Elektrodenkontaktstelle 61 oder die zweite Elektrodenkontaktstelle 62 einen Al/Pt-Stapel, Ti/Au-Stapel, Ti/Pt/Au-Stapel, Cr/Au-Stapel, Cr/Pt/Au-Stapel, Ni/Au-Stapel, Ni/Pt/Au-Stapel, Cr/Al/Ti/Pt-Stapel, Ti/Al/Ti/Pt/Ni/Pt-Stapel, Cr/Al/Ti/Al/Ni/Pt/Au-Stapel Cr/Al/Cr/Ni/Au-Stapel oder Ag/NiTi/TiW/Pt-Stapel. Die erste Elektrodenkontaktstelle 61 und die zweite Elektrodenkontaktstelle 62 können als elektrischer Pfad für eine externe Leistungsquelle verwendet werden, um der ersten Halbleiterschicht 211 und der zweiten Halbleiterschicht 213 Strom zuzuführen. In der Ausführungsform, in der die erste Elektrodenkontaktstelle 61 und die zweite Elektrodenkontaktstelle 62 mehrere Schichten umfassen, kann die Metallstruktur der ersten Elektrodenkontaktstelle 61 und der zweiten Elektrodenkontaktstelle 62, die mit der externen Leistungsquelle verbunden sind, durch abwechselndes Stapeln von Gold (Au) und Zinn (Sn) oder Zinn (Sn) und Silber (Ag) ausgebildet sein. Das Dicken- oder Zusammensetzungsverhältnis von Gold (Au) oder Silber (Ag) zu Zinn (Sn) beträgt 0,25 % bis 2,25 %. Wenn in einer weiteren Ausführungsform die erste Elektrodenkontaktstelle 61 und die zweite Elektrodenkontaktstelle 62 Gold (Au) und Zinn (Sn) enthalten, wird Gold (Au) als die äußerste Metallschicht der ersten Elektrodenkontaktstelle 61 und der zweiten Elektrodenkontaktstelle 62 verwendet. Die erste Kontaktelektrode 41, die zweite Kontaktelektrode 42, die erste Elektrodenkontaktstelle 61 und/oder die zweite Elektrodenkontaktstelle 62 weisen eine Dicke zwischen 1 (µm und 100 µm, vorzugsweise zwischen 1,2 (µm und 60 µm und besonders bevorzugt zwischen 1,5 µm und 6 (µm auf. In einer Ausführungsform weist die Zinn-Metallschicht (Sn-Metallschicht) der ersten Elektrodenkontaktstelle 61 und/oder die Zinn-Metallschicht (Sn-Metallschicht) der zweiten Elektrodenkontaktstelle 62 jeweils eine Dicke zwischen 3,5 µm und 8,5 (µm auf. In einer weiteren Ausführungsform weist die Zinn-Silber-Metallschicht (SnAg-Metallschicht) der ersten Elektrodenkontaktstelle 61 und/oder die Zinn-Silber-Metallschicht (SnAg-Metallschicht) der zweiten Elektrodenkontaktstelle 62 jeweils eine Dicke zwischen 8 (µm und 10 (µm auf.
  • Da, wie es oben beschrieben ist, die isolierende reflektierende Struktur 500 die unebene Struktur des Halbleiterstapels 20, der ersten Kontaktelektrode 41 und der zweiten Kontaktelektrode 42 bedeckt, beeinflusst der Höhenunterschied zwischen dem Halbleiterstapel 20, der ersten Kontaktelektrode 41 und der zweiten Kontaktelektrode 42 die Filmqualität der isolierenden reflektierenden Struktur 500 . Wenn beispielsweise die isolierende reflektierende Struktur 500 den Halbleiterstapel 20 bedeckt, bildet sich an der Grenzfläche zwischen der Seitenfläche des Halbleiterstapels 20 und der oberen Oberfläche 100 des Substrat 10 leicht eine Bruchfläche (nicht gezeigt) in der isolierenden reflektierenden Struktur 500 und äußere Feuchtigkeit dringt tendenziell entlang der Bruchfläche in den Halbleiterstapel 20 ein, um die Zuverlässigkeit der Vorrichtung zu verringern.
  • Um das oben erwähnte Problem der Bruchfläche zu vermeiden, werden in der Ausführungsform durch die besseren Filmbeschichtungseigenschaften der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) die Schutzschicht 50 und die Deckschicht 52 vorzugsweise durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD) und bevorzugter durch plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD) ausgebildet.
  • In einer Ausführungsform der Anmeldung können die Schutzschicht 50 und/oder die Deckschicht 52 durch Atomlagenabscheidung ausgebildet werden.
  • Das Material der Schutzschicht 50 besteht aus Siliciumoxid und hat vorzugsweise eine Dicke zwischen 0,2 µm und 2 µm. Wenn die Dicke der Schutzschicht 50 weniger als 0,2 µm beträgt, kann die Schutzschicht 50 die erste Kontaktelektrode 41 und die zweite Kontaktelektrode 42 nicht vollständig bedecken. Wenn die Dicke der Schutzschicht 50 größer als 2 µm ist, steigen die Prozesszeit und die Kosten beim Ausbilden der ersten Öffnung der isolierenden reflektierenden Struktur 501 und der zweiten Elektrodenkontaktstelle 502.
  • Das Material der Deckschicht 52 enthält Metalloxid wie beispielsweise Al2O3; Nitrid, Oxid oder Oxynitrid, wie SiN, SiOx oder SiOxNy. In einer Ausführungsform der Anmeldung kann die Deckschicht 52 aus einer Einzelschichtstruktur aus den obigen Materialien oder einer Mehrschichtstruktur aus einer Kombination der obigen Materialien gebildet sein. Die Deckschicht 52 weist vorzugsweise eine Dicke zwischen 0,5 (µm und 2,5 µm auf.
  • Die reflektierende Schicht 51 ist zwischen der Schutzschicht 50 und der Deckschicht 52 ausgebildet. Die reflektierende Schicht 51 enthält zwei oder mehr Materialien mit unterschiedlichen Brechungsindizes, die abwechselnd gestapelt sind, um eine verteilte Bragg-Reflektor-Struktur (DBR-Struktur) zu bilden, die selektiv Licht einer bestimmten Wellenlänge reflektiert. Beispielsweise können Schichten aus SiO2/TiO2 oder SiO2/Nb2O5 laminiert werden, um eine isolierende reflektierende Struktur mit hohem Reflexionsvermögen zu bilden. Wenn SiO2/TiO2 oder SiO2/Nb2O5 bereitgestellt wird, um eine verteilte Bragg-Reflektor-Struktur (DBR-Struktur) zu bilden, ist jede Schicht der verteilten Bragg-Reflektor-Struktur (DBR-Struktur) so ausgelegt, dass sie eine optische Dicke eines Viertels der Wellenlänge des von der aktiven Schicht 212 emittierten Lichts oder ein ganzzahliges Vielfaches dieser optischen Dicke aufweist. Die Dicke des verteilten Bragg-Reflektors (DBR) kann eine Abweichung von ±30 % in Bezug auf λ/4 oder ein ganzzahliges Vielfaches davon aufweisen. Da die Dicke jeder Schicht der Struktur des verteilten Bragg-Reflektors (DBR) das Reflexionsvermögen beeinflusst, ist es vorzuziehen, Elektronenstrahlverdampfung zu verwenden, um die reflektierende Schicht 51 zu bilden, um die Dicke jeder Schicht der verteilten Bragg-Reflektor-Struktur (DBR-Struktur) stabil zu steuern.
  • 1 ist ein schematisches Diagramm eines Wafers, auf dem mehrere Leuchtvorrichtungen 1a, 1b, 1c, 1d, 1e oder 1f ausgebildet sind. In der Ausführungsform unterteilen in der Draufsicht, wie sie in 1 gezeigt ist, die Zerteilungsbereiche 1001 den Halbleiterstapel 20 in mehrere Leuchtbereiche. Die Mesa 211a umgibt fortlaufend der Umfange des Halbleiterstapels 20 jedes der mehreren Leuchtbereiche und weist ungefähr eine vierseitige Form auf. Um die mehreren Leuchtbereiche zu trennen, um eine einzelne Leuchtvorrichtung zu bilden, benötigt der Zerteilungsbereich 1001 eine bestimmte Breite, um sicherzustellen, dass die Leuchtvorrichtung nicht beschädigt wird und zugleich genügend Leuchtbereiche reserviert werden, und zwar vorzugsweise zwischen 1 µm und 150 µm, besonders bevorzugt zwischen 5 µm und50 µm. Wenn der Zerteilungsbereich 1001 durch einen Laser und/oder ein Messer geschnitten wird, werden die mehreren1 Leuchtvorrichtungen 1a, 1b, 1c, 1d, 1e oder 1f, die auf dem Wafer ausgebildet sind, in einzelne Leuchtvorrichtungen 1 getrennt, wobei die physikalische Stoßkraft des Laser- und/oder Messerritzens wahrscheinlich Risse in der isolierenden reflektierenden Struktur 500 an dem Rand der Leuchtvorrichtung 1a, 1b, 1c, 1d, 1e oder 1f, insbesondere der reflektierenden Schicht 51, erzeugt. Sobald sich der Riss in den Halbleiterstapel 20 ausgebreitet hat, dringt darüber hinaus äußere Feuchtigkeit leicht entlang des Risses in den Halbleiterstapel 20 ein, wodurch die Zuverlässigkeit der Vorrichtung verringert wird.
  • Um die oben erwähnten Probleme zu lösen, weist die Leuchtvorrichtung 1a, 1b, 1c, 1d, 1e oder 1f eine Zerteilungsstraße 10d auf, die ein Teil des Zerteilungsbereichs 1001 beim Waferschneiden ist. Die Zerteilungsstraße 10d ist ein konservierter Bereich auf der Leuchtvorrichtung 1a, 1b, 1c, 1d, 1e oder 1f, nachdem der Zerteilungsbereich 1001 beim Waferschneiden bearbeitet wurde. Die Zerteilungsstraße 10d ist zwischen der Seitenwand 10S des Substrats 10 und einer Seitenwand 20S des Halbleiterstapels 20 ausgebildet und die Zerteilungsstraße 10d weist eine Breite zwischen 0,1 µm und 50 µm, vorzugsweise weniger als 30 µm, stärker bevorzugt weniger als 15 µm auf. Die Zerteilungsstraße 10d legt die obere Oberfläche 100 des Substrats 10 frei und ist um die Leuchtvorrichtung 1a, 1b, 1c, 1d, 1e oder 1f herum angeordnet, um den Halbleiterstapel 20 zu umgeben. In einer Draufsicht auf die Leuchtvorrichtung 1a, 1b, 1c, 1d, 1e oder 1f umfasst die Zerteilungsstraße 10d einen ersten Oberflächenbereich, der Halbleiterstapel 20 umfasst einen zweiten Oberflächenbereich und ein Verhältnis des ersten Oberflächenbereichs zu dem zweiten Oberflächenbereich liegt zwischen 10 und 50 %.
  • Um in einer Ausführungsform mehr Fläche für die Mesa 211a zum Anordnen der ersten Elektrodenkontaktstelle 61 und der zweiten Elektrodenkontaktstelle 62 zu reservieren, liegt ein Winkel zwischen der Seitenwand 20S des Halbleiterstapels 20 und der oberen Oberfläche 100 des Substrats 10 zwischen 70 Grad und 110 Grad, vorzugsweise zwischen 80 Grad und 100 Grad und noch bevorzugter zwischen 85 Grad und 95 Grad.
  • Um die Filmqualität der reflektierenden Schicht 51, die die Seitenwand 20S des Halbleiterstapels 20 bedeckt, zu verbessern und Rissdefekte der reflektierenden Schicht 51 zu vermeiden, liegt in einer Ausführungsform ein Winkel zwischen der Seitenwand 20S des Halbleiterstapels 20 und der oberen Oberfläche 100 des Substrats 10 zwischen 10 Grad und 50 Grad, vorzugsweise zwischen 20 Grad und 40 Grad und noch bevorzugter zwischen 25 Grad und 35 Grad. In einer weiteren Ausführungsform weist die Seitenwand 20S geneigte Oberflächen mit unterschiedlichen Neigungen auf. Die geneigte Oberfläche näher an der oberen Oberfläche 100 des Substrats 10 ist steiler als die geneigte Oberfläche entfernt von der oberen Oberfläche 100 des Substrats 10. Zum Beispiel liegt ein Winkel zwischen der geneigten Oberfläche, die die obere Oberfläche 100 des Substrats 10 direkt kontaktiert, und der oberen Oberfläche 100 des Substrats 10 zwischen 50 Grad und 70 Grad. Ein Winkel zwischen der geneigten Fläche entfernt von der oberen Oberfläche 100 des Substrats 10 und einer horizontalen Ebene parallel zu der oberen Oberfläche 100 beträgt zwischen 30 Grad und 50 Grad.
  • In einer Ausführungsform der Anmeldung wird vor dem Bilden der Schutzschicht 50 eine Kompaktschicht 54 auf der oberen Oberfläche 100 des Substrats 10 und einer Oberfläche 20ts des Halbleiterstapels 20 durch Atomlagenabscheidung ausgebildet, um die obere Oberfläche 100 des Substrats 10 und die Seitenwände 211s und 20S des Halbleiterstapels 20 direkt zu bedecken. Das Material der Kompaktschicht 54 umfasst Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Hafniumoxid, Zirkoniumoxid, Yttriumoxid, Lanthanoxid, Tantaloxid, Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid oder Siliziumoxynitrid. In der Ausführungsform enthält die Grenzfläche zwischen der kompakten Schicht 54 und dem Halbleiterstapel 20 das Metallelement und den Sauerstoff und das Metallelement umfasst Aluminium, Hafnium, Zirkonium, Yttrium, Lanthan oder Tantal. Die Kompaktschicht 54 weist eine Dicke zwischen 400 Ä und 200 Ä, vorzugsweise zwischen 800 Ä und 1600 Ä und noch bevorzugter zwischen 1000 Ä und 1400 Ä auf.
  • Der durch Atomlagenabscheidung ausgebildete Film weist eine gute Stufenabdeckung, Dickengleichmäßigkeit und höhere Dichte auf, so dass die Kompaktschicht 54 ohne Stiftlöcher konform auf dem Substrat 10 und dem Halbleiterstapel 20 ausgebildet werden kann. Die durch Atomlagenabscheidung ausgebildete Kompaktschicht 54 verhindert, dass Feuchtigkeit entlang der Lücke zwischen dem Substrat 10 und dem Halbleiterstapel 20 oder des Hohlraums auf der Oberfläche 20ts des Halbleiterstapels 20 in den Halbleiterstapel 20 eindringt.
  • In einer Ausführungsform der Anmeldung kann mehr als eine Schicht aus der Kompaktschicht 54, der Schutzschicht 50, der reflektierenden Schicht 51 und der Deckschicht 52 weggelassen werden.
  • 2B offenbart ein Herstellungsverfahren der Leuchtvorrichtung 1a, die in 2A dargestellt ist. 3B offenbart ein Herstellungsverfahren der Leuchtvorrichtung 1b, die in 3A dargestellt ist. In der Ausführungsform verursacht dann, wenn entlang der Linie L-L' der Laser und/oder das Messer bereitgestellt ist, um die mehreren auf dem Wafer ausgebildeten Leuchtvorrichtungen in die einzelnen Leuchtvorrichtungen zu trennen, die physikalische Kraft des Lasers und/der des Ritzens mit dem Messer wahrscheinlich Risse in der isolierenden reflektierenden Struktur 500 an dem Rand der Leuchtvorrichtung 1a oder 1b, insbesondere in der reflektierenden Schicht 51. Um die obigen Probleme zu lösen, schafft die vorliegende Anmeldung das Herstellungsverfahren der Leuchtvorrichtung 1a oder 1b, das umfasst: Bereitstellen des Substrats 10, wobei das Substrat 10 die obere Oberfläche 100 aufweist und die obere Oberfläche 100 die erste obere Oberfläche D1 und die zweite obere Oberfläche D2 umfasst; Bilden des Halbleiterstapels 20 mit der ersten Halbleiterschicht 211, der aktiven Schicht 212 und der zweiten Halbleiterschicht 213 auf dem Substrat 10; Entfernen eines Teils des Halbleiterstapels 20, um einen Zerteilungsbereich 1001 auf dem Halbleiterstapel 20 und mehrere Leuchtvorrichtungen 1a oder 1b zu bilden, wobei der Zerteilungsbereich 1001 die erste obere Oberfläche D1 und die zweite obere Oberfläche D2 des Substrats 10, das vor dem Trennschritt bereitgestellt ist, freilegt und die zweite obere Oberfläche D2 weiter von der Seitenwand 20S des Halbleiterstapels 20 entfernt ist als die erste obere Oberfläche D1 von der Seitenwand 20S des Halbleiterstapels 20; Ausbilden der Schutzschicht 50, so dass sie jeden Halbleiterstapel 20 der mehreren Leuchtvorrichtungen 1a oder 1b bedeckt; Ausbilden einer reflektierenden Schicht 51, die eine verteilte Bragg-Reflektor-Struktur aufweist, so dass sie die Schutzschicht 50 bedeckt; Ausbilden einer Deckschicht 52, so dass sie die reflektierende Schicht 51 bedeckt, wobei die Schutzschicht 50, die reflektierende Schicht 51 und die Deckschicht 52 die zweite obere Oberfläche D2 des Substrats 10 nicht bedecken; und Trennen des Substrats 10 an einer Position auf der zweiten oberen Oberfläche D2 des Substrats 10, um die mehreren Leuchtvorrichtungen 1a oder 1b zu bilden. Die erste obere Oberfläche D1 und die zweite obere Oberfläche D2 des Substrats 10 befinden sich nach dem Trennen auf dem Zerteilungsbereich 1001 (Zerteilungsstraße 10d).
  • Wie es in 2B und 3B gezeigt ist, bedecken die Schutzschicht 50, die reflektierende Schicht 51 und die Deckschicht 52 die erste obere Oberfläche D1 des Substrats 10, bedecken jedoch nicht die zweite obere Oberfläche D2 des Substrats 10. In der Ausführungsform, wie sie in 2B gezeigt ist, ist die Außenkante 52S der Deckschicht 52 auf die Außenkante 51S der reflektierenden Schicht 51 ausgerichtet, aber die Deckschicht 52 kontaktiert das Substrat 10 nicht direkt. In einer Ausführungsform, wie sie in 3B gezeigt ist, bedeckt die Deckschicht 52 die Außenkante 51S der reflektierenden Schicht 51 und kontaktiert direkt die obere Oberfläche 100 des Substrats 10.
  • In einer Ausführungsform der Anmeldung kann mehr als eine Schicht aus der Kompaktschicht 54, der Schutzschicht 50, der reflektierenden Schicht 51 und der Deckschicht 52 weggelassen werden.
  • In einer Ausführungsform der Anmeldung ist das Substrat 10 ein Saphirsubstrat, wobei der Laser mit einer Wellenlänge im UV-Bereich, beispielsweise 266 nm, 343 nm oder 355 nm, verwendet wird, um das Substrat 10 auf dem Zerteilungsbereich 1001 aufzuschmelzen, um den konkaven Abschnitt (nicht gezeigt) zu bilden. Dann wird der unsichtbare Laser bereitgestellt, um den Fokuspunkt des Lasers zwischen der oberen Oberfläche 100 und der unteren Oberfläche 105 des Substrats 10 entlang der Einfallsrichtung von der unteren Oberfläche 105 des Substrats 10 zu fokussieren, die mehreren beschädigten Bereiche werden entlang der Trennlinie L-L' in dem Substrat 10 ausgebildet und dann wird eine externe Kraft aufgebracht, um die mehreren Leuchtvorrichtungen 1, die auf dem Wafer ausgebildet sind, in einzelne Leuchtvorrichtungen 1a, 1b, 1c, 1d, 1e oder 1f entlang der mehreren beschädigten Bereiche und der in dem Substrat 10 erzeugten Spaltfläche, die sich in Richtung der oberen Oberfläche 100 und der unteren Oberfläche 105 des Substrats 10 erstreckt, zu trennen. Im Vergleich zum Einzellaserritzen reduziert Ritzen mit UV-Laser in Kombination mit unsichtbarem Laser die Beschädigung von Leuchtvorrichtungen, die durch schräge Risse verursacht wird. In einer Ausführungsform der Anwendung kann der unsichtbare Laser bereitgestellt sein, um mehrere Male auf unterschiedliche Tiefen innerhalb des Substrats 10 zu fokussieren, um die Ritzausbeute zu verbessern.
  • 4A, 5A und 6A zeigen Teilquerschnittsansichten der Leuchtvorrichtungen 1c, 1d und 1e gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung. 4B zeigt ein Herstellungsverfahren der Leuchtvorrichtung 1c von 4A. 5B zeigt ein Herstellungsverfahren der Leuchtvorrichtung 1d von 5A. 6B zeigt ein Herstellungsverfahren der Leuchtvorrichtung 1e von 6A. Die Leuchtvorrichtungen 1c, 1d und 1e haben im Wesentlichen die gleiche Struktur wie die Leuchtvorrichtungen 1a oder 1b, so dass die Strukturen der Leuchtvorrichtung 1c in 4A-4B, der Leuchtvorrichtung 1d in 5A-5B, der Leuchtvorrichtung 1e in 6A-6B und der Leuchtvorrichtung 1a in 2A-2B, der Leuchtvorrichtung 1b in 3A-3B mit dem gleichen Namen und der gleichen Bezeichnung die gleiche Struktur, das gleiche Material oder die gleiche Funktion aufweisen und die Beschreibungen hier weggelassen oder nicht wiederholt werden.
  • Die Leuchtvorrichtung 1c, 1d oder 1e umfasst ein Substrat 10, das eine obere Oberfläche 100 und eine Seitenwand 10S aufweist, wobei die obere Oberfläche 100 eine erste obere Oberfläche D1 und eine zweite obere Oberfläche D2 umfasst und die zweite obere Oberfläche D2 näher an einer Seitenwand 10S des Substrats 10 liegt als die erste obere Oberfläche D1 an der Seitenwand 10S des Substrats 10; einen auf dem Substrat 10 gebildeten Halbleiterstapel 20, wobei der Halbleiterstapel 20 eine erste Halbleiterschicht 211, eine aktive Schicht 212 und eine zweite Halbleiterschicht 213 umfasst; eine Zerteilungsstraße 10d, die den Halbleiterstapel 20 umgibt und die erste obere Oberfläche D1 und die zweite obere Oberfläche D2 des Substrats 10 umfasst; eine Schutzschicht 50, die den Halbleiterstapel 20 bedeckt; eine reflektierende Schicht 51, die eine verteilte Bragg-Reflektor-Struktur aufweist und auf der Schutzschicht 50 ausgebildet ist; und eine Deckschicht 52, die die reflektierende Schicht 51 bedeckt, wobei die zweite obere Oberfläche D2 des Substrats 10 nicht von der Schutzschicht 51, der reflektierenden Schicht 51 und der Deckschicht 52 bedeckt ist.
  • Wie in den 4A und 5A gezeigt ist, bedecken die Schutzschicht 50 und die reflektierende Schicht 51 nicht die erste obere Oberfläche D1 des Substrats 10, aber die Deckschicht 52 bedeckt die erste obere Oberfläche D1 des Substrats 10. In der Ausführungsform, wie sie in 4A gezeigt ist, sind eine Außenkante 51S der reflektierenden Schicht 51 und eine Seitenwand 20S der ersten Halbleiterschicht 211 durch einen Abstand getrennt. In einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung, wie sie in 5A gezeigt ist, ist die Außenkante 51S der reflektierenden Schicht 51 auf die Seitenwand 20S der ersten Halbleiterschicht 211 ausgerichtet.
  • In einer Ausführungsform der Anmeldung wird vor dem Ausbilden der Deckschicht 52 eine Kompaktschicht 54 auf der oberen Oberfläche 100 des Substrats 10 und des Halbleiterstapels 20 durch Atomlagenabscheidung ausgebildet, so dass sie die obere Oberfläche 100 des Substrats 10, die Seitenwand 20S des Halbleiterstapels 20 und die Außenkante 51S der reflektierenden Schicht 51 direkt bedeckt. Das Material der Kompaktschicht 54 umfasst Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Hafniumoxid, Zirkoniumoxid, Yttriumoxid, Lanthanoxid, Tantaloxid, Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid oder Siliziumoxynitrid. In der Ausführungsform enthalten die Grenzfläche der Kompaktschicht 54, die die reflektierende Schicht 51 kontaktiert, die Deckschicht 52 und die Grenzfläche der Kompaktschicht 54, die die Seitenwand 20S des Halbleiterstapels 20 kontaktiert, das Metallelement und den Sauerstoff. Das Metallelement umfasst Aluminium, Hafnium, Zirkonium, Yttrium, Lanthan oder Tantal. Die Kompaktschicht 54 weist eine Dicke zwischen 400 Ä und 2000 Ä, vorzugsweise zwischen 800 Ä und 1600 Å und noch bevorzugter zwischen 1000 Å und 1400 Ä auf.
  • Der durch Atomlagenabscheidung gebildete Film weist eine gute Stufenabdeckung, Dickengleichmäßigkeit und höhere Dichte auf, so dass die Kompaktschicht 54 ohne Stiftlöcher konform auf dem Substrat 10 und dem Halbleiterstapel 20 ausgebildet werden kann. Die durch Atomlagenabscheidung gebildete Kompaktschicht 54 verhindert, dass Feuchtigkeit entlang der Lücke zwischen dem Substrat 10 und dem Halbleiterstapel 20 oder des Hohlraums auf der Oberfläche des Halbleiterstapels 20 in den Halbleiterstapel 20 eindringt.
  • In einer Ausführungsform der Anmeldung kann mehr als eine Schicht aus der Kompaktschicht 54, der Schutzschicht 50, der reflektierenden Schicht 51 und der Deckschicht 52 weggelassen werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform, wie sie in 6A gezeigt ist, umfasst die erste Halbleiterschicht 211 eine erste Mesa 2111 und eine zweite Mesa 2112, wobei die zweite Mesa 2112 näher an der Seitenwand 10S des Substrats 10 liegt als die erste Mesa 2111 an der Seitenwand 10S des Substrats 10. Eine Außenkante 51S der reflektierenden Schicht 51 ist auf eine Außenkante 2112S der zweiten Mesa 2112 (nicht gezeigt) ausgerichtet oder von dieser getrennt.
  • In der Ausführungsform wird vor dem Bilden der Deckschicht 52 eine Kompaktschicht 54 auf der oberen Oberfläche 100 des Substrats 10 und des Halbleiterstapels 20 durch Atomlagenabscheidung gebildet, so dass sie die obere Oberfläche 100 des Substrats 10, die Außenkante 2112S der zweiten Mesa 2112 und die Außenkante 51S der reflektierenden Schicht 51 direkt bedeckt. Das Material der Kompaktschicht 54 umfasst Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Hafniumoxid, Zirkoniumoxid, Yttriumoxid, Lanthanoxid, Tantaloxid, Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid oder Siliziumoxynitrid. In der Ausführungsform enthalten die Grenzfläche der Kompaktschicht 54, die die reflektierende Schicht 51 kontaktiert, die Deckschicht 52 und die Grenzfläche der Kompaktschicht 54, die die Außenkante 2112S der zweiten Mesa 2112 kontaktiert, das Metallelement und den Sauerstoff, wobei das Metallelement Aluminium, Hafnium, Zirkonium, Yttrium, Lanthan oder Tantal umfasst. Die Kompaktschicht 54 weist eine Dicke zwischen 400 Ä und 2000 Å, vorzugsweise zwischen 800 Å und 1600 Å und noch bevorzugter zwischen 1000 Ä und 1400 Ä auf.
  • In einer Ausführungsform der Anmeldung kann mehr als eine Schicht aus der Kompaktschicht 54, der Schutzschicht 50, der reflektierenden Schicht 51 und der Deckschicht 52 weggelassen werden.
  • 4B offenbart ein Herstellungsverfahren der Leuchtvorrichtung 1c, die in 4A dargestellt ist. 5B offenbart ein Herstellungsverfahren der Leuchtvorrichtung 1d, die in 5A dargestellt ist. 6B offenbart ein Herstellungsverfahren der Leuchtvorrichtung le, die in 6A dargestellt ist. Wenn in der Ausführungsform entlang der Linie L-L' ein Laser und/oder ein Messer bereitgestellt ist, um mehrere auf einem Wafer ausgebildete Leuchtvorrichtungen in die einzelnen Leuchtvorrichtungen zu trennen, verursacht die physikalische Kraft des Lasers und/oder des Ritzens mit dem Messer wahrscheinlich Risse in der isolierenden reflektierenden Struktur 500 an dem Rand der Leuchtvorrichtung 1c, 1d oder le, insbesondere in der reflektierenden Schicht 51. Um die obigen Probleme zu lösen, schafft die vorliegende Anmeldung ein Herstellungsverfahren einer Leuchtvorrichtung 1c, 1d oder le, das umfasst: Bereitstellen eines Substrats 10, wobei das Substrat 10 eine obere Oberfläche 100 aufweist und die obere Oberfläche 100 eine erste obere Oberfläche D1 und eine zweite obere Oberfläche D2 umfasst; Bilden eines Halbleiterstapels 20 mit einer ersten Halbleiterschicht 211, einer aktiven Schicht 212 und einer zweiten Halbleiterschicht 213 auf dem Substrat 10; Ausbilden einer Zerteilungsstraße 10d, so dass sie den Halbleiterstapel 20 an einem Umfang des Halbleiterstapels 20 umgibt, um die erste obere Oberfläche D1 und die zweite obere Oberfläche D2 des Substrats 10 freizulegen, wobei die zweite obere Oberfläche D2 weiter von der Seitenwand 20S des Halbleiterstapels 20 entfernt ist als die erste obere Oberfläche D1 von der Seitenwand 20S des Halbleiterstapels 20; Ausbilden einer Schutzschicht 50, so dass sie den Halbleiterstapel 20 bedeckt; Ausbilden einer reflektierenden Schicht 51, die eine verteilte Bragg-Reflektor-Struktur aufweist, so dass sie die Schutzschicht 50 bedeckt; Ausbilden einer Deckschicht 52, so dass sie die reflektierende Schicht 51 bedeckt, wobei die Schutzschicht 50, die reflektierende Schicht 51 und die Deckschicht 52 die zweite obere Oberfläche D2 des Substrats 10 nicht bedecken; und Trennen des Substrats 10 an einer Position auf der zweiten oberen Oberfläche D2 des Substrats 10, um eine mehreren Leuchtvorrichtungen 1c, 1d oder 1e zu bilden.
  • In einer Ausführungsform der Anmeldung wird vor dem Ausbilden der Deckschicht 52 eine Kompaktschicht 54 auf der oberen Oberfläche 100 des Substrats 10 und des Halbleiterstapels 20 durch Atomlagenabscheidung gebildet, um die obere Oberfläche 100 des Substrats 10, die Außenkante 2112S der zweiten Mesa 2112 und die Außenkante 51S der reflektierenden Schicht 51 direkt zu bedecken. Das Material der Kompaktschicht 54 umfasst Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Hafniumoxid, Zirkoniumoxid, Yttriumoxid, Lanthanoxid, Tantaloxid, Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid oder Siliziumoxynitrid. In der Ausführungsform enthalten die Grenzfläche der Kompaktschicht 54, die die reflektierende Schicht 51 kontaktiert, die Deckschicht 52 und die Grenzfläche der Kompaktschicht 54, die die Außenkante 2112S der zweiten Mesa 2112 kontaktiert, das Metallelement und den Sauerstoff, und das Metallelement umfasst Aluminium, Hafnium, Zirkonium, Yttrium, Lanthan oder Tantal. Die Kompaktschicht 54 weist eine Dicke zwischen 400 Å und 2000 Å, vorzugsweise zwischen 800 Å und 1600 Å und noch bevorzugter zwischen 1000 Å und 1400 Ä auf.
  • In einer Ausführungsform der Anmeldung kann mehr als eine Schicht aus der Kompaktschicht 54, der Schutzschicht 50, der reflektierenden Schicht 51 und der Deckschicht 52 weggelassen werden.
  • Die Schutzschicht 50 und die reflektierende Schicht 51 bedecken die erste obere Oberfläche D1 des Substrats 10 nicht, aber die Deckschicht 52 bedeckt die erste obere Oberfläche D1 des Substrats 10. In einer Ausführungsform, in der die Kompaktschicht 54 nicht bereitgestellt ist, kontaktiert die Deckschicht 52 direkt die erste obere Oberfläche D1 des Substrats 10. In einer Ausführungsform, in der die Kompaktschicht 54 bereitgestellt ist, kontaktiert die Deckschicht 52 die erste obere Oberfläche D1 des Substrats 10 nicht.
  • In der Ausführungsform, wie sie in 4B gezeigt ist, ist eine Außenkante 51S der reflektierenden Schicht 51 durch einen Abstand von einer Seitenwand 20S der ersten Halbleiterschicht 211 getrennt. In einer weiteren Ausführungsform, wie sie in 5B gezeigt ist, ist eine Außenkante 51S der reflektierenden Schicht 51 auf eine Seitenwand 20S der ersten Halbleiterschicht 211 ausgerichtet.
  • In einer Ausführungsform, wie sie in 6B gezeigt ist, umfasst die erste Halbleiterschicht 211 eine erste Mesa 2111 und eine zweite Mesa 2112, wobei die zweite Mesa 2112 näher an der Seitenwand 20S des Halbleiterstapels 20 liegt als die erste Mesa 2111 an der Seitenwand 20S des Halbleiterstapels 20. Eine Außenkante 51S der reflektierenden Schicht 51 und eine Außenkante 2112S der zweiten Mesa 2112 sind aufeinander ausgerichtet oder durch einen Abstand (nicht gezeigt) oder getrennt.
  • 7A zeigt eine Teilquerschnittsansicht einer Leuchtvorrichtung 1f gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung. 7B zeigt ein Herstellungsverfahren Leuchtvorrichtung 1f von 7A. Im Folgenden wird zur Vereinfachung der Beschreibung 7A durch die Struktur entlang der Linie A-A' von 1 dargestellt, 7B durch die Struktur der Position D auf der Linie B-B' von 1 dargestellt und einige Figuren werden in geeigneter Weise weggelassen. Die Leuchtvorrichtung 1f und die Leuchtvorrichtung 1a oder 1b haben im Wesentlichen die gleiche Struktur. Daher weisen die Leuchtvorrichtung 1f in 7A-7B und die Leuchtvorrichtung 1a in 2A-2B, die Leuchtvorrichtung 1b in 3A-3B die gleiche Struktur mit dem gleichen Namen und dem gleichen Bezugszeichen auf. Die gleiche Struktur, das gleiche Material oder die gleiche Funktion werden hier weggelassen oder hier nicht wiederholt.
  • In der Ausführungsform umfasst eine Leuchtvorrichtung 1f ein Substrat 10, das eine obere Oberfläche 100 und eine Seitenwand 10S aufweist, wobei die obere Oberfläche 100 eine erste obere Oberfläche D1 und eine zweite obere Oberfläche D2 umfasst und die zweite obere Oberfläche D2 näher an der Seitenwand 10S des Substrats 10 liegt als die erste obere Oberfläche D1 an der Seitenwand 10S des Substrats 10 liegt; einen auf dem Substrat 10 ausgebildeten Halbleiterstapel 20 mit einer ersten Halbleiterschicht 211, einer aktiven Schicht 212 und einer zweiten Halbleiterschicht 213; eine Zerteilungsstraße 10d, die den Halbleiterstapel 20 umgibt und die erste obere Oberfläche D1 und die zweite obere Oberfläche D2 des Substrats 10 umfasst; eine Schutzschicht 50 und eine reflektierende Schicht 51, die den Halbleiterstapel 20, die erste obere Oberfläche D1 und die zweite obere Oberfläche D2 des Substrats 10 bedecken; eine Deckschicht 52, die die Schutzschicht 50, die reflektierende Schicht 51 und die erste obere Oberfläche D1 des Substrats 10 bedeckt, wobei die zweite obere Oberfläche D2 des Substrats 10 nicht von der Deckschicht 52 bedeckt ist und das Substrat 10 an einer Position auf der zweiten oberen Oberfläche D2 des Substrats 10 getrennt ist, um mehrere Leuchtvorrichtungen 1f zu bilden.
  • In der Ausführungsform weist die reflektierende Schicht 51 eine verteilte Bragg-Reflektor-Struktur auf.
  • Die reflektierende Schicht 51 auf der ersten oberen Oberfläche D1 weist eine erste Dicke auf, die reflektierende Schicht 51 auf der zweiten Oberfläche D2 weist eine zweite Dicke auf und die erste Dicke ist größer als die zweite Dicke.
  • In der Ausführungsform kann die reflektierende Schicht 51 weggelassen werden und/oder die Schutzschicht 50 und die Deckschicht 52 enthalten unterschiedliche Materialien. Beispielsweise enthält die Schutzschicht 50 SiOx und die Deckschicht 52 enthält SiNx.
  • In einer Ausführungsform der Anmeldung wird vor dem Bilden der Schutzschicht 50 eine Kompaktschicht 54 auf der oberen Oberfläche 100 des Substrats 10 und einer Oberfläche des Halbleiterstapels 20 durch Atomlagenabscheidung gebildet, so dass sie die obere Oberfläche 100 des Substrats 10 und die Oberfläche des Halbleiterstapels 20 direkt bedeckt. Das Material der Kompaktschicht 54 umfasst Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Hafniumoxid, Zirkoniumoxid, Yttriumoxid, Lanthanoxid, Tantaloxid, Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid, oder Siliziumoxynitrid. In der Ausführungsform enthält die Grenzfläche zwischen der kompakten Schicht 54 und dem Halbleiterstapel 20 das Metallelement und den Sauerstoff, und das Metallelement umfasst Aluminium, Hafnium, Zirkonium, Yttrium, Lanthan oder Tantal. Die Kompaktschicht 54 weist eine Dicke zwischen 400 Å und 2000 Å, vorzugsweise zwischen 800 Å und 1600 Å und noch bevorzugter zwischen 1000 Å und 1400 Å auf.
  • Der durch Atomlagenabscheidung ausgebildete Film weist eine gute Stufenabdeckung, Dickengleichmäßigkeit und höhere Dichte auf, so dass die Kompaktschicht 54 ohne Stiftlöcher konform auf dem Substrat 10 und dem Halbleiterstapel 20 ausgebildet werden kann. Die durch Atomlagenabscheidung ausgebildete Kompaktschicht 54 verhindert, dass Feuchtigkeit entlang der Lücke zwischen dem Substrat 10 und dem Halbleiterstapel 20 oder des Hohlraums auf der Oberfläche des Halbleiterstapels 20 in den Halbleiterstapel 20 eindringt.
  • In einer Ausführungsform der Anmeldung kann mehr als eine Schicht aus der Kompaktschicht 54, der Schutzschicht 50, der reflektierenden Schicht 51 und der Deckschicht 52 weggelassen werden. Wenn die reflektierende Schicht 51 aus der Leuchtvorrichtung 1f weggelassen wird, bedeckt die Schutzschicht 50 die erste obere Oberfläche D1 des Substrats 10 und die zweite obere Oberfläche D2 des Substrats 10. Die Deckschicht 52 bedeckt die erste obere Oberfläche D1 des Substrats 10, bedeckt aber nicht die zweite obere Oberfläche D2 des Substrats 10. Bei dem Prozess des Entfernens der Deckschicht 52 wird ein Teil der Schutzschicht 50 entfernt. Die Schutzschicht 50 auf der ersten oberen Oberfläche D1 weist eine erste Dicke auf, die Schutzschicht 50 auf der zweiten Oberfläche D2 weist eine zweite Dicke auf und die erste Dicke ist größer als die zweite Dicke.
  • 7B zeigt ein Herstellungsverfahren der Leuchtvorrichtung 1f von 7A. Wenn in der Ausführungsform entlang der Linie L-L' ein Laser und/oder ein Messer verwendet wird, um mehrere auf einem Wafer ausgebildete Leuchtvorrichtungen in einzelne Leuchtvorrichtungen zu trennen, verursacht die physikalische Kraft des Lasers und/oder oder des Ritzens mit dem Messer wahrscheinlich Risse in der isolierenden reflektierenden Struktur 500 an dem Rand der Leuchtvorrichtung. Um die obigen Probleme zu lösen, schafft die vorliegende Anmeldung ein Herstellungsverfahren für eine Leuchtvorrichtung 1f, das umfasst: Bereitstellen eines Substrats 10, wobei das Substrat 10 eine obere Oberfläche 100 aufweist und die obere Oberfläche 100 eine erste obere Oberfläche D1 und eine zweite obere Oberfläche D2 umfasst; Ausbilden eines Halbleiterstapels 20 mit einer ersten Halbleiterschicht 211, einer aktiven Schicht 212 und einer zweiten Halbleiterschicht 213 auf dem Substrat 10; Ausbilden einer Zerteilungsstraße 10d an einem Umfang des Halbleiterstapels 20, um mehrere Leuchtvorrichtungen 1f auszubilden und die erste obere Oberfläche D1 und die zweite obere Oberfläche D2 des Substrats 10 freizulegen, wobei die zweite obere Oberfläche D2 weiter von die Seitenwand 20S des Halbleiterstapels 20 entfernt ist als die erste obere Oberfläche D1 von der Seitenwand 20S des Halbleiterstapels 20; und Ausbilden einer Schutzschicht 50, einer reflektierenden Schicht 51 und einer Deckschicht 52, um den Halbleiterstapel 20 der mehreren Leuchtvorrichtungen 1f, die erste obere Oberfläche D1 des Substrats 10 zu bedecken, wobei die Schutzschicht 50 und die reflektierenden Schicht 51 ferner die zweite obere Oberfläche D2 des Substrats 10 bedecken.
  • In einer Ausführungsform der Anmeldung umfasst das Herstellungsverfahren der Leuchtvorrichtung 1f: Ausbilden einer Schutzschicht 50, einer reflektierenden Schicht 51 und einer Deckschicht 52 auf der zweiten oberen Oberfläche D2 des Substrats 10, dann Entfernen der Deckschicht 52 durch Ätzen an einer Position auf der zweiten oberen Oberfläche D2 des Substrats 10 und Erhalten der Schutzschicht 50 und der reflektierenden Schicht 51.
  • In dem Schritt des Ätzens und Entfernens der Deckschicht 52 wird auch ein Teil der reflektierenden Schicht 51 geätzt und entfernt, so dass die reflektierende Schicht 51 die erste Dicke auf der ersten oberen Oberfläche D1 aufweist und eine zweite Dicke, die kleiner als die erste Dicke ist, auf der zweiten Oberfläche D2 aufweist.
  • In einer Ausführungsform der Anmeldung kann mehr als eine Schicht aus der Kompaktschicht 54, der Schutzschicht 50, der reflektierenden Schicht 51 und der Deckschicht 52 weggelassen werden. Wenn die reflektierende Schicht 51 aus der Leuchtvorrichtung 1f weggelassen wird, werden die erste obere Oberfläche D1 und die zweite obere Oberfläche D2 des Substrats 10 beide von der Schutzschicht 50 bedeckt. Die Schutzschicht 50 weist eine erste Dicke auf der ersten oberen Oberfläche D1 und eine zweite Dicke, die kleiner als die erste Dicke ist, auf den zweiten oberen Oberflächen D2 auf.
  • In der Ausführungsform kann die reflektierende Schicht 51 weggelassen werden und/oder die Schutzschicht 50 und die Deckschicht 52 enthalten unterschiedliche Materialien, zum Beispiel die Schutzschicht 50 SiOx und die Deckschicht 52 SiNx.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Anmeldung umfasst das Herstellungsverfahren der Leuchtvorrichtung 1f direktes Ritzen der reflektierenden Schicht 51, der Schutzschicht 50 und des Substrats 10 an einer Position auf der zweiten oberen Oberfläche D2 des Substrats 10 durch einen Laser im UV-Wellenlängenbereich, beispielsweise 266 nm, 343 nm oder 355 nm. Das Nebenprodukt des Ritzens mit dem UV-Laser umfasst die Materialelemente aus der reflektierenden Schicht 51, der Schutzschicht 50 und dem Substrat 10. Das Nebenprodukt des Ritzens mit Laser wird durch das Nassätzen entfernt. Die beim Nassätzen verwendete Ätzlösung umfasst Salzsäure (HCl), Salpetersäure (HNO3), Kaliumhydroxid (KOH), Schwefelsäure (H2SO4), Phosphorsäure (H3PO4) oder eine Kombination der obigen Lösungen. In einer Ausführungsform, in der die Größe der Leuchtvorrichtung 1f zu klein ist, beispielsweise in der Größenordnung von Mikrometern, kann der anschließende Ätzprozess schwierig durchzuführen sein, und das Nebenprodukt des Ritzens mit Laser kann optional nicht entfernt werden. In einer weiteren Ausführungsform wird nach dem Ritzen der reflektierenden Schicht 51, der Schutzschicht 50 und des Substrats 10 mit einem Laser im UV-Wellenlängenbereich dann ein unsichtbarer Laser verwendet. Entlang einer Einfallsrichtung der unteren Oberfläche 105 des Substrats 10 wird der Fokuspunkt des unsichtbaren Lasers zwischen der oberen Oberfläche 100 und der unteren Oberfläche 105 des Substrats 10 fokussiert. Entlang der Linie L-L' werden mehrere beschädigte Bereiche in dem Substrat 10 ausgebildet und dann wird eine externe Kraft auf die Spaltebenen, die entlang der mehreren beschädigten Bereiche erzeugt werden, in einer Erstreckungsrichtung der oberen Oberfläche 100 und der unteren Oberfläche 105 des Substrats 10 aufgebracht, um die einzelnen Leuchtvorrichtungen 1f zu bilden . Das Nebenprodukt des Ritzens mit dem UV-Laser umfasst Materialelemente aus der reflektierenden Schicht 51, der Schutzschicht 50 und dem Substrat 10. Das Nebenprodukt kann selektiv belassen werden oder das Nebenprodukt des Laserritzens kann durch die Nassätzung entfernt werden.
  • 8 ist eine schematische Ansicht einer Leuchteinrichtung 2 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung. Eine der Leuchtvorrichtungen 1a-1f in der vorhergehenden Ausführungsform ist auf dem ersten Abstandshalter 511 und dem zweiten Abstandshalter 512 des Baugruppensubstrats 513 in Form eines Flip-Chips montiert. Der erste Abstandshalter 511 und der zweite Abstandshalter 512 sind elektrisch voneinander durch einen Isolierabschnitt 53 isoliert, der ein Isoliermaterial enthält. Die Hauptlichtextraktionsfläche des Flip-Chips ist eine Seite des Wachstumssubstrats, die der Elektrodenbildungsfläche, auf der die Elektroden gebildet werden, gegenüberliegt. Eine reflektierende Struktur 58 kann um die Leuchtvorrichtungen 1a bis 1f herum bereitgestellt sein, um die Lichtextraktionseffizienz der Leuchteinrichtung 2 zu erhöhen.
  • 9 zeigt ein Strukturdiagramm einer Leuchteinrichtung 3 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung. Eine Glühbirne umfasst eine Umhüllung 602, eine Linse 604, ein Leuchtmodul 610, einen Sockel 612, eine Wärmesenke 614, ein Verbindungselement 616 und eine elektrische Anschlussvorrichtung 618. Das Leuchtmodul 610 umfasst einen Unterbau 606 und mehrere Leuchtvorrichtungen 608 auf dem Unterbau 606, wobei die mehreren Leuchtvorrichtungen 608 die Leuchtvorrichtungen 1a-1f oder die Leuchteinrichtung 2 sein können, die in den obigen Ausführungsformen beschrieben wurden.
  • Das Prinzip und die Effizienz der vorliegenden Anmeldung, die durch die obigen Ausführungsformen veranschaulicht wird, sind keine Beschränkung der Anmeldung. Fachleute können die oben genannten Ausführungsformen abwandeln oder ändern. Daher wird der Schutzbereich der Rechte in der Anmeldung als die folgenden Ansprüche aufgeführt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 63/019948 [0002]

Claims (12)

  1. Leuchtvorrichtung, die umfasst: ein Substrat, das eine Seitenwand, eine erste obere Oberfläche und eine zweite obere Oberfläche aufweist, wobei die zweite obere Oberfläche näher an der Seitenwand des Substrats liegt als die erste obere Oberfläche an der Seitenwand des Substrats liegt; einen Halbleiterstapel, der auf dem Substrat ausgebildet ist, wobei der Halbleiterstapel eine erste Halbleiterschicht, eine aktive Schicht und eine zweite Halbleiterschicht umfasst; eine Zerteilungsstraße, die den Halbleiterstapel umgibt und die erste obere Oberfläche und die zweite obere Oberfläche des Substrats freilegt; eine Schutzschicht, die den Halbleiterstapel bedeckt; eine reflektierende Schicht, die eine verteilte Bragg-Reflektor-Struktur aufweist und die Schutzschicht bedeckt; und eine Deckschicht, die die reflektierende Schicht bedeckt, wobei die zweite obere Oberfläche des Substrats nicht von der Schutzschicht, der reflektierenden Schicht und der Deckschicht bedeckt ist.
  2. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Schutzschicht oder die reflektierende Schicht die erste obere Oberfläche des Substrats nicht bedeckt; und/oder die Schutzschicht und die reflektierende Schicht die erste obere Oberfläche des Substrats nicht bedecken; und/oder die reflektierende Schicht und die Deckschicht die erste obere Oberfläche des Substrats bedecken.
  3. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Außenkante der Deckschicht auf eine Außenkante der reflektierenden Schicht ausgerichtet ist.
  4. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei die Deckschicht eine Außenkante der reflektierenden Schicht bedeckt.
  5. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die reflektierende Schicht die erste obere Oberfläche des Substrats nicht bedeckt und/oder die Deckschicht die erste obere Oberfläche des Substrats bedeckt.
  6. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 5, wobei eine Außenkante der reflektierenden Schicht von einer Außenkante der ersten Halbleiterschicht durch einen Abstand getrennt ist oder eine Außenkante der reflektierenden Schicht auf eine Außenkante der ersten Halbleiterschicht ausgerichtet ist.
  7. Leuchtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Halbleiterschicht eine erste Mesa und eine zweite Mesa aufweist, wobei die zweite Mesa vorzugsweise näher an der Seitenwand des Substrats liegt als die erste Mesa an der Seitenwand des Substrats.
  8. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Deckschicht die erste obere Oberfläche des Substrats bedeckt.
  9. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei eine Außenkante der reflektierenden Schicht auf eine Außenkante der zweiten Mesa ausgerichtet ist oder eine Außenkante der reflektierenden Schicht von einer Außenkante der zweiten Mesa getrennt ist.
  10. Leuchtvorrichtung, die umfasst: ein Substrat, das eine Seitenwand, eine erste obere Oberfläche und eine zweite obere Oberfläche aufweist, wobei die zweite obere Oberfläche näher an der Seitenwand des Substrats liegt als die erste obere Oberfläche an der Seitenwand des Substrats; einen Halbleiterstapel, der auf dem Substrat ausgebildet ist, wobei der Halbleiterstapel eine erste Halbleiterschicht, eine aktive Schicht und eine zweite Halbleiterschicht umfasst; eine Zerteilungsstraße, die den Halbleiterstapel umgibt und die erste obere Oberfläche und die zweite obere Oberfläche des Substrats freilegt; eine Schutzschicht, die den Halbleiterstapel, die erste obere Oberfläche des Substrats und die zweite obere Oberfläche des Substrats bedeckt; eine Deckschicht, die die Schutzschicht und die erste obere Oberfläche des Substrats bedeckt, wobei die zweite obere Oberfläche des Substrats nicht von der Deckschicht bedeckt ist.
  11. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Schutzschicht eine erste Dicke auf der ersten oberen Oberfläche und eine zweite Dicke auf der zweiten oberen Oberfläche aufweist und die erste Dicke größer als die zweite Dicke ist und/oder die Schutzschicht SiOx enthält und die Deckschicht SiNx enthält.
  12. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, die ferner umfasst: eine reflektierende Schicht, die eine verteilte Bragg-Reflektor-Struktur aufweist und die Schutzschicht bedeckt, wobei die reflektierende Schicht vorzugsweise eine erste Dicke auf der ersten oberen Oberfläche und eine zweite Dicke auf der zweiten oberen Oberfläche aufweist, wobei die erste Dicke ferner vorzugsweise größer als die zweite Dicke ist; und/oder eine Kompaktschicht, die zwischen dem Substrat und der Schutzschicht ausgebildet ist; und/oder eine Grenzfläche der Kompaktschicht, die eine Seitenwand des Halbleiterstapels kontaktiert und das Metallelement und den Sauerstoff enthält.
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