TW201013979A - A method of manufacturing a light-emitting element array - Google Patents

Description

201013979 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種發光元件陣顺製造方法，尤其關於 具有絕緣層封閉溝槽之發光元件陣列。 【先前技術】 道舻發ΐ二ΐ?⑴幽Emitting Di〇de ; LED)係一種固態物理半 i 體陣列如初係具有複數個LED，依需求 ❹ 聯。在串聯或並聯前，需要先形成溝槽以區隔各個 LED，接者在_及LED之間形成絕緣層以電絕緣各個㈣，再 電連接線在絕緣層之上並電連接各個led 聯。然而銳賴的尺寸辟，例如職肚深， 出現斷線或電連接*良的現象。f知的解決 2法係採，加電槪_厚度轉滿賴或是完整地覆蓋在 產#成^達到良好的電連接；但是增加電連接、線的厚度也同時增^生 【發明内容】 -種製造-發光元轉狀方法，包含提供—基板；形 ^光疊層於基板之上，其帽光疊層包含―第—半導體層，位於 ^板之上’·-發光層，位於第—半導體層之上；及—第二半導體 曰’位於發光層之上。移除部份發光疊層以形成至少—溝样，盆 基板’並將發光疊㈣分成—第_發光元“二 第-毛先兀件。移除部分第—發光元件之第二半導體層師光 與第二發光元件之第二轉歸無光層， 第^ ί二半=第二發光元件之第-半導趙層。= :第-+導體層之上，與第-電極於暴露之第一半導體 5 201013979 層之上。形成—絕緣層於發光疊層與溝槽之上，絕緣層大致封閉 溝槽以於溝槽之中形成至少-空洞，並暴露第—電極與第二電 極。形成-電連接線電連接第—發光元件之第1極與第二發光 元件之第二電極。 :發光元件陣列，包含m—發光元件，位於基板 之上：-第二發光耕’位於基板之上；至少_溝槽分隔第一 發光凡件與第二發光元件；錢—絕緣層，大致_溝槽以 至少一空洞於溝槽之申。

【實施方式】

如第1圖所示，提供-發光二極體i之晶圓，包含一基板1〇; 一發光疊層12，形成於基板10之上，其中發光疊層12至少包含 -第-半導體層i22、-活性層124與一第二半導體層移除 部份發光疊層12以形成-賴14,其中溝槽14曝露部份基板1〇, 並將發光疊層12分隔成H光元件u與―第二發光元件 13，移除的方式包含但不限於餘刻。移除部分第一發光元件u與 第-發光元件13之第二半導體層126與發光層124以曝露部分第 -半導體層122,其巾移_方式包含但不限域隸合式電激餘 刻（Inductively Coupled Plasma ; ICP)。此時溝槽 14 兩侧的第—半 導體層122之上表面約略在同一水平面，即第一發光元件u之第 一半導體層122之上表面與基板1〇的距離與第二發光元件13之 第-半導體層122之上表©與基板1G的距離大_同，亦或是溝 槽Η兩側侧壁的高度約略相等。然後形成第一電極15在第一半 6 201013979 導體層122之上表面，與第二電極17在第二半導體層126之上表 面。接著形成一絕緣層16於溝槽14、第一發光元件u與第二發 光件13之上，但裸露出第一電極15與第二電極17，其中絕緣 層16的形成方式包含但不限於電子束蒸鍍法(E_Gun)、濺鍍法 (Sputtering)或電漿增強化學氣相沉積法(pECVD)。最後形成電連 接線18於絕緣層16之上，以電連接第一發光元件n之第一電極 15與第二發光元件13之第二電極17，其中電連接線18的形成方 ❿式包含蒸鍍、化鍍或電鍍，例如物理氣相沉積法(PVD)，化學氣相 沉積法(CVD) ’有機金屬化學氣相沉積法(M〇CVD)，電子束蒸鍍 法(E-Gun)或電漿增強化學氣相沉積法(pECVD)。如第2圖所示， 絕緣層16大致封閉溝槽以形成一空洞142於溝槽14之中，其 中溝槽14之寬度w不大於第一半導體層122上之絕緣層16之厚 度ί之兩倍。絕緣層在形成時具有側向成長的特性，換言之，電連 接線材料在水平方向的成長速率大於垂直方向的成長速率，使絕 ® 緣層16於形成時可大致封閉溝槽14，防止電連接線18形成於溝 槽14的側壁上，避免斷線或電連接不良。 基板10之材料包含但不限於銅(Cu)、鎢(^、氮化鋁(Α1Ν)、 金屬基複合材料（Metal Matrix Composite ; MMC)、陶瓷基複合材 料（Ceramic Matrix Composite ; CMC)、碳化矽(SiC)、鋁(A1)、石夕 (Si)、鑽石(Diamond)、砷化鎵鋁(AlGaAs)、磷化鎵(GaP)、氮化鋁 (A1N)、氧化鋰鋁(1^1〇2)、碳化矽(Sic)、氧化鋅(Zn〇)、磷化銦 (M)、氮化鋁(A1N)、藍寶石(Sapphire)、玻璃(Glass) ’其他透明材 料或此等材料之組合。基板1〇之材料較佳為電絕緣材料，若為導 7 201013979 • 電材料’一電絕緣層(未顯示)形成於基板10與發光疊層12之間以 電絕緣，一發光元件u與第二發光元件13。 發光疊層12之材料包含但不限於一種或一種以上之物質，如 鎵(Ga) ^(Al)、銦(ιη)、砷(As)、磷、氮⑼或矽絕緣層 16之材料為電絕緣材料，例如聚醯亞胺(pl)、過氟環丁烷(pFCB)、 旋璃、|Su8、笨并環丁烯（BCB)、環氧樹脂（Ep〇xy)、丙烯 酸樹脂（AcrylicResin)、環烯烴聚合物（c〇c)、聚曱基丙烯酸曱 酯（PMMA)、聚對苯二甲酸二乙酯（pET)、聚碳酸酯（pc)、聚 SM亞胺（Polyetherimide)、氟碳聚合物（FluorocarbonPolymer)、 φ ^夕膠（Slhcone)、玻螭、氧化鋁、氧化鈦、氮化矽(SiNx)、氧化矽 (SiCb)、氧化鈦(Τι〇2)、上述材料之組合或其他透明絕緣材料。電 連接線18之材料為導電材料，例如金(Au)、銅(Cu)、鎳⑼〖)或上 述材料之組合。 如第3 ^與第4圖所示，溝槽14可包含複數個次溝槽，被絕 緣層16覆蓋且大致封閉其開口以形成複數個空洞ι42、144和 146 ’其中每個次溝槽之寬度w不大於兩倍第一半導體層122上之 絕緣層16之厚度t。 第5圖係繪示出一光源產生裝置示意圖。光源產生裝置2可 ❹以是-照明裝置，例如路燈、車燈、或室内照明扬，也可以是 交通號諸、或-平賴示H中背光模組的—背絲源。光源產生 装置2包含一光源21，可為本發明任一實施例中之發光元件陣 列、電源供應系、统22以供應光源21 -電流、以及一控制元件23 , 用以控制電源供應系統22。 ，第6圖係繪示出-背光模组剖面示意圖。背光模組3包含前 述實％例中的光源產生裝置2，以及一光學元件31。光學元件 可將由光源產生裝置2發出的光加以處理，以應用於平面顯示器， 例如散射光源產生裝置2所發之光。 ° 8 201013979 惟上述實施例僅為例示性說明本發明之原理及其功效，而非 用於限制本發明。任何熟於此項技藝之人士均可在不違背本發明 之技術原理及精神的情況下，對上述實施例進行修改及變化。因 此本發明之權利保護範圍如後述之申請專利範圍所列。 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示依據本發明一實施例之發光元件陣列之製造流 程剖面圖。

第2圖係顯示依據本發明一實施例之溝槽之剖面圖。 之一 第3圖係顯示依據本發明另—實施例之溝槽之剖面圖。 第4圖係顯不依據本發明另―實施例之溝槽之剖面圖。 第5圖係為顯示本侧實關之發 光源產生裝置之示意I 成 元件陣列組成之一 第6圖係為顯示利用本發明實施例之發光 背光模組之示意圖。 【主要元件符號說明】 發光元件陣列：1 基板：10 發光疊層：12 第一半導體層：122 發光層：124 第二半導體層：126 溝槽：14 空洞：142、144、146 9 201013979 絕緣層：16 第一電極：15 第二電極：17 第一發光元件：11 第二發光元件：13 光源產生裝置：2 光源：21 電源供應系統：22 控制元件：23 背光模組：3 光學元件：31 電連接線：18 寬度：w 厚度：t

Claims (1)

1. 201013979 十、申請專利範圍： 1. 一種製造一發光元件陣列之方法，包含： 提供一基板； 形成一發光疊層於該基板之上，其中該發光疊層包含： 一第一半導體層，位於該基板之上； 一發光層，位於該第一半導體層之上；及 一第二半導體層’位於該發光層之上；

   移除部份該發光疊層以形成至少—溝槽，其中該溝槽曝露部分 該基板，並將該發光疊層分隔成至少一第一發光元件鱼刀 發光元件； 移除部分該第-發光元件之該第二半導體層與該發光層與該 第-發光7L件之該第二半導H層與該發光層_露部份該 一發光S件之該第—半導體層與該第二發光元件之該第二半 導體層， 於各該第二半導體層之上形成一第二電極； 於各該暴露之第-半導體層之上形成一第一電極； ==發ί疊層與該溝槽之上，該絕緣層大致封 成至少一空洞，並暴露該些第-電 與該些第二電極；以及 电 錢巍第-發光元叙第—電極與該第 發先兀件之第二電極。 V ζ 件，其中該發光‘ (―、：一氮= 3·如請求項1所述之製造該輸件_之方^其中麵: .201013979 4. 趙:上，該絕緣層厚度。 含複數個_。發^_之方法，_溝槽包 5. 製不造大:發光元件陣列之方法，其中任-該複 層厚度。 切兩麵該第—铸體層上之該絕緣 6. 如請求項1所述之製造該發光元件 緣層之方法係擇自電子束雜、W、u械該絕

   電漿声強化.虹=4 > ^M(SpUttering)與 電漿曰強化子乳相沉積法(PECVD)所構成之群組。 造該發光元件陣列之方法，其中形成該電 連接線之方法係擇自物理氣相沉積 有機金屬化學氣相沉積法_CVD)，；=^^ ==裝增強化學氣概鄉㈣)、化電錄子= 他蒸鍍方法所構成之群組。 〜、共 8. 一發光元件陣列，包含： 一基板； 一第一發光元件，位於該基板之上； 一第二發光元件，位於該基板之上； 至少-溝槽’分隔該第一發光元件與該第二發光元件；以 及 ， 、’、邑緣層’大致封閉該溝槽以形成至少一空洞於該溝槽之 中。 θ I 之發光元件陣列，其中該第—發光元件或該第 一發先7〇件包含一發光疊層，位於該基板之上。 10.如睛求項9所叙發光元件陣列，其巾該魏疊層包含： 12 201013979 * 一第一半導體層，位於該基板之上； 一發光層，位於該第一半導體層之上；以及 一第二半導體層，位於該發光層之上。 11. 如請求項10所述之發光元件陣列，其中該溝槽兩侧之該些 一半導體層之上表面約略位在同一水平面。 12. 如請求項9所述之發光元件陣列，其中該發光疊層之材料包含 一種或一種以上之物質選自鎵(Ga)、鋁(A1)、銦⑽、砷(As)、 磷(P)、氮(N)與矽(Si)所構成群組。 13. 如請求項8所述之發光元件_，其巾該龍紐不大於兩倍 的該第一半導體層上之該絕緣層厚度。 H.如請求項8所述之發光元件_，其巾姆槽包含複數個次溝 槽。 15. 如清求項14所述之發光元件陣列，其中任一該複數個次溝槽 之寬度不大於兩倍的該第一半導體層上之該絕緣層厚度。 16. 如請求項8所述之發光元件陣列，更包含一電連接線，位於該 絕緣層之上，電連接該第一發光元件之一第一電極與該第二發 光元件之一第二電極。 Λ ® 17. —種光源產生裝置，包含： 光源，包含至少一如請求項丨〜16所述之發光元件陣列其 中之一所述之發光元件； ^ 一電源供應系統，供應該光源一電流；以及 一控制元件，控制該電流。 18. —種背光模組，包含： 至少-光源產线置’絲源產生裝置包含至少-如請求項 1〜16項其中之一所述之發光元件；以及 13 201013979 •一光學元件，處理該光源產生裝置所發之光。

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