TW201228015A - Light emitting diode chip and method for manufacturing the same - Google Patents

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201228015 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明侧於-種發光二極體晶片，更具體地，本發明關於 一種具有折射率緩衝層的發光二極體晶片及其製造方法。 【先前技術】 發光二極體（LightEmittingDi〇de，LED)器件係為向p_N接 面之兩端施加正向電流以促使發光的光電轉換器件。 一般而言，發光二極體器件經過製造磊晶片之工序、生產晶 片之工序、封裝工序以及模組工序而作為商用產品上市。最近， 發光二極體器件正應用於類似於照明設備一樣要求高功率的裝置 中。由此，發光二極體器件之研究在關於内部量子效率、光提取 效率等發光效率的領域進行得如火如荼。 在發光二極體中增加發光效率的技術在各工序中以各種方式 進行研究。例如，在製造蟲晶片的工序中研究的技術具有，減少 作為不發光JU素的結晶結合之技術，在活性層之内促進電子與電 洞的有效複合之技術等。纽，在生產晶片的4巾研究的技術 包含，設計用於增加光提取效率的晶片形狀之技術、實現倒震晶 片工序的最佳化之技術、製造垂直型晶片之技術等。並且，在封 裝工序及模組工序中研究的技術包含，改善影響光電轉換效率的 熱發射之技術等。 另方面，在發光二極體器件中，所謂光提取效率係指在發 201228015 光一極體器件的活性層區域產生的光子向外部發射之比率。與此 相關在’舌性層產生的光子在朝向外部發射的路途中因在基板與 外延>§之間的介面存在晴射率差而具有駭量進行反射。此 時’如果光子反射較多，則因光子的衰減率增加而致使光提取效 率降低。 為人們所熟知的是，以發光二極體晶片為基準，在活性層產 生的光子一般具有8%左右朝向晶片的上部表面發射，具有2〇%左 右朝向晶片下部的基板發射，剩餘的大約72%左右在晶片内部衰 減。 這樣’為了減少在晶片内部衰減的光子量以提高光提取效 率’ f提出增加發光二極體H件之表面姆度猶止全反射之技 術等。 ί發明内容】 因此，繁於上關題，本發明之目的在於提供—種發光二極 體晶片及其製造方法，此種發光二極體晶片具有能夠增加自發光 二極體器件發射而到達下部的結晶f基板之光朝向外部發射之效 率的結構。 為了實現上述目的’本發明之實施例提供一種發光二極體晶 片之製造方法，包含如下步驟：步驟⑴，在結晶質晶片上形成 複數個發光二極體ϋ件，步驟⑻，向形成有這些發光二極體器 件的結晶質晶片的_面的内部照射雷射，用以形成—折射率緩 201228015 _，以及步驟⑷，切割此結晶質晶片以使得這些發光二極體 器件相互分離；所形成的折射率緩衝層料在相互分離的發光二 極體器件中產生的光向此結晶質晶片的外部發射。 為了實現上述目的，本發明的另一實施例提供一種發光二極 體晶片的製造方法’包含如下步驟：步驟（a)，在結晶f基板上 形成出配置發光二極體ϋ件的—發光結構物；以及步驟⑻，在 結晶質基板_面及底面中的—個以上_上形成具有透光性的 一折射率緩衝層。 為了實現上述目的，本發明的再一實施例提供一種發光二極 體晶片的製造方法’包含如下步驟··步驟（a)，在一結晶質晶片 上形成複數個魏二鍾器件；步驟㈦，在結晶質晶片的底面 形成具有透紐的-折射輪衝層；以及步驟⑷，切割此結晶 質晶片，用以使得這些發光二極體器件相互分離。 為了實現上述目的’本發明之實施例提供一種發光二極體晶 片’其透過由配置有複數個發光二極體器件的結晶質晶片相互分 離而形成’此種發光二極體晶収包含形雜上述相互分離的結 晶質晶片的切割面的折射率緩衝層。 為了實現上述目的，本發明的又一實施例提供一種發光二極 體明片’包含.一結晶質基板，一發光二極體器件，其配置於結 晶質基板上’以及-具有透光性的折射率緩衝層，其形成於此結 晶質基板的側面及底面中的—個以上的面上；此折醉緩衝層弓Ί 5 201228015 導在發光二極體器件中產生的光線朝向此結晶質基板的外部發 射。 本發明的發光二極體晶片的製造方法能夠在發光二極體晶片 的側面或底面等形成膜或圖案形態的折射率緩衝層。隨著形成這 種折射率緩衝層’本發明的發光二極體晶片能夠減少在結晶質晶 片與空氣間的介面產生的反射，用以提高光提取效率。 並且，本發明的發光二極體晶片的製造方法在用雷射切割形 成有複數個發光二極體器件的結晶質晶片，用以使得複數個發光 二極體器件相互分離時，能夠由結晶質晶片形成非晶質的物質 層。此夠容易地形成能夠透過應用上述的新型方法以提高發光效 率的折射率緩衝層。 【實施方式】 以下將參閱附圖詳細描述本發明之實施例，將更加明確本發 明的優點及特徵以及實現這些優點和特徵之方法。但是，本發明 不局限於以下要公開之實施例，而是能夠以相互不同的各種方式 實現，本實施例僅僅用以使得本發明之公開内容更加完整，並告 知本發明所屬技術領域的普通技術人貝本發明的完整範圍，本發 明僅由專利申請範圍進行限定。在說明書全文中，相同的標號表 示相同的結構元件。 以下，將請參閱附圖對本發明的發光二極體晶片及其製造方 法進行詳細說明。 201228015 曰曰 程 -般而言，發光二極體（LED)^之製造工序包含—蟲（⑽ 片之製造過程、—晶片的生產過程、—職過程以及一模組過 〇 〜在蟲晶⑽製造過程t，在用作基板之結晶㈣片上形成使 付化。物半導體成長絲（epi)以提供電子的料導體層、

，層乂及提供電洞的P型半導體層。活性層透過使得由N 型半導體層提供的電子與由P型轉體層提供的制相結合以發 射光線。 接著，在晶片的生產難中，形成與N型半導體層及P型半 導體層電連接的-N型電極及—p型電極。纽，在晶片的生產 過程中，將形成於蟲晶片上的複數個發光二極龍件切割成為個 別晶片® 在封裝過私中’將製造出的個別發光二極體晶片與引線(M) 相連接起來’並且對_發光二極體晶片進行封裝，以使得光最 大限度地向外部發射。 在模、.且過&巾將①朗裝的發光二極體晶片附著於印刷電 路基板等預定之框架。 本申明的實；jfe例主要公開了在上述晶片的生產過程中增加發 光二極體^的發光鱗之技術，但並轉除本實施例的技術應 用於發光二極體晶片的製造卫序的其他過程。 在本發明中’折射率緩衝層作為位於具有相互不同的折射率 201228015 们物質層之間的層，表示-具有此兩物質層的折射率之間的 折射^的物質層。在光按照折射定律自高折射率層向低折射率層 移動％ ’折射率緩衝騎賴少在層之_介面全反射之 比率的作用。 「第1圖」係為簡 片之形態之示意圖。 要表示能夠應用於本發明的發光二極體晶 、體而°帛1 ®」（a)係'為簡要表示形成有複數個發光二 極f(LED)器件的結晶質晶片之俯視圖，「第1圖」⑻係為自 弟1圖」（a)騎晶#晶片分離出的發光二極體晶片的詳細部 分之示意圖。 的一P側電極 請參閱「第1圖」的⑷，通過上述的蟲晶片的製造過程， 在結晶質晶片卿上形成複數個發光二極體器件m。罝體而今， 在結晶質晶請上形成一活性層、一向活性層提供電子㈣型 +導體層以及—向活性層提供電_P型半導體層，並且形成與 此N型半導體層電連接的—N側電極以及與p型半導體層電連接 發光二極翻件110所^_财導體層、難層以及p 型+導體層根據結晶質晶片之材f形成為各種樣式。 例如，在結晶質晶片為藍f石類單晶晶片之情況下，N型半 導體層、活性層以及p型半導體層係由摻雜水準相互各異的氣化 鎵（GaN)類化合物半導體形成。 201228015 作為其他實例，在結晶質晶片為鱗化鎵（GaP)單晶晶片之情 況下，N型半導體層、活性層以及p型半導體層由摻雜水準相互 各異的碌化铭鎵銦（AlGalnP)化合物半導體形成。 另一方面，形成於結晶質晶片1〇〇上的複數個發光二極體器 件110透過切割（dicing)作業’分別分離為如「第1圖」所 示的貫例的發光二極體晶片120。切割（dicing)可透過利用金剛 石筆、金剛石錯（saw)、雷射等的方法實施。 在「第1圖」（b)中，複數個發光二極體晶片12〇分別具有 在分離的基板122上形成發光二極體器件11〇之形態。在本說明 書中，基板122係指代與個別發光二極體晶片12〇對應地分離的 結晶質晶片100之一部份。 「第2圖」係為簡要表示本發明實施例之一發光二極體晶片 之示意圖。 具體而言，「第2圖」（a)及「第2圖」⑻係為簡要表示本 發明實施例的一發光二極體晶片之示意圖，「第2圖」（c)係為沿 著A-A，方向切割「第2圖」（a)後之剖視圖，「第2圖」⑷係為 沿著B-B’方向切割「第2圖」（b)後之剖視圖。 請參閱「第2圖」（a)及「第2圖」（c)，所示的發光二極體 晶片220包含-結晶質基板222、-形成於結晶質基板上的發光二 極體器件210以及一折射率緩衝層224 ◊ 發光二極體器件21G包含-P型半導體層、—活性層以及一 201228015 N型半導體層。 折射率緩衝層224形成於結晶質基板222之側面與底面中的 一個以上之面上，具有透光性。 如「第2圖」（c)所示之實例，折射率緩衝層故為對結晶 質基板222的侧面及底面中的—個以上的面進行覆蓋之膜(一)。 此時’折射率緩衝層224具有小於結晶質基板從的折射率 且大於空氣的折射率之折射率。作為一實例，折射率緩衝層224 係由銦錫氧化物（IndiumTin〇xide，IT〇)、鱗化鋼氧化物㈣聰 Phosphorus 〇xide，χηροχ)、砷化鋼氧化物（祕咖化^ 〇別〇、玻璃（giass)、氣化鈉（s〇diumChi〇ride,Na⑴、鈦氧化 物（丁—。娜，施）、石英（(3她）或它們德合形成。 玻璃具有大約為L46崎群，祕妓約為丨5的折射率， 鈦氧化物具有大約為L5的折射率，石英具妓約為Μ的折射 率。 月參閱第2圖」⑻及「第2圖」⑷’發光二極體晶片23〇 除了折射率緩衝層234配置為連續性或不連續性圖案這一點之 外’基本上與發光二極體（LED)晶片22〇相同。 第2圖」⑷所示之實例，在本發明的發光二極體晶片 申折射率緩衝層234在結晶質基板222的側面及底面中的一個 以上的面上__成。圖案可以為連續性圖案，也可以為不連 續性圖案。 201228015 在「第2圖」（b)及「第2圖」（d)中表示出折射率緩衝層 234在結晶質基板222的侧面及底面上以不連續性圖案形成在巧 部區域之實例。 就「第2圖」（b)及「第2圖」⑷所示的發光二極體晶片 而言，折射率緩衝層234也具有小於結晶質基板222的折射率且 大於空氣的折射率之折射率。 另一方面，在「第2圖」中，折射率緩衝層224、234為由與 結晶質基板222相同的成分構成的非晶質物質層圖案。作為一個

實例’基板122為單晶藍寶石材質的情況下，折射率緩衝層以 由非晶質藍寶石形成。 S 折射率緩衝層224、234起到引導在發光二極體器件2ι〇、2i2 中產生的光向結晶質基板222的外部發射以提高發光效率之功能。 「第3圖」係關要絲朗於本發明的折射率緩衝層之功 請參閱「第3 @」，利用作為與折射率相_諸多理論之一的 全反射理論對折射率緩衝層的功能進行說明如下娜 _ 目7^，目發光 -極體器件212產生的光線中之—部份朝向下部的結 =動。_加發光二_片现之發歧率，_高在 〜阳貝基板222内的光線11中所占 外部發射的細之_。 概—喻㈣的 一般而言，光線在到達折射率相互不_介質喊界面之情

II 201228015 況下，在邊界面產生反射或折射的同時，透過如「第3圖」所示， 光線η自作為相賊密介質的結晶質基板222向外部空氣中移動 時，在結晶質基板222與上述空氣的邊界面，一部份光線i3以大 於入射角i的浙射角r折射，一部份光線12則反射。 如果入射角i的大小大於由結晶質基板Μ2的折射率d與空 氣的折射率n2所決定的規定臨界角ic，則會發生光線在兩介質的 邊界面均反射之現象，將此種現象稱作全反射。如果在發光二極 體晶片内部發生多次全反射，發光二極體晶片内部的光線就會因 鎖於内部而衰減，不能夠朝向外部發射。 在不存在折射率緩衝層234之情況下，在結晶質基板222内 移動的光_賴介科，會發生如下的縣。根據折 射定律，sinicl=空氣之折射率n2/結晶質基板之折射率Μ，由於 空氣的折射率為1 ’因而sinicl=1/nl。就發生全反射的臨界角Μ 而言’上述結晶質基板的折射率以越大，則臨界角越小，由此， 請參閱「第3圖」’在結晶質基板222内移動的光在與空氣間的介 面發生反射而返回結晶質基板222的内部的概率相對增加。 因此’本發明的發明人想出了在結晶質基板222與外部空氣 的介面配置折射率緩衝層234之技術。作為一實例，折射率緩衝 層234配置於結晶質基板222的局部區域。 折射率緩衝層234的折射率n3小於結晶質基板222的折射率 nl且大於空氣的折射率n2。當折射率緩衝層w介於基板奶與 12 201228015 外。卩二氣之間時，在基板222與折射率緩衝層234之間的介面中 的臨界角ic2為sinic2=折射率緩衝層的折射率必基板的折射率 nl。並且，在折射率緩衝層234與外部空氣之間的介面中的臨界 角ic3為sinic3=空氣的折射率n2/折射率緩衝層的折射率α。 由於空氣的折射率為1，因而sinic3=l/n3。由於折射率緩衝 層234的折射率n3小於基板222的折射率nl且大於空氣的折射 率n2，因而在各個介面中的臨界角ic2及臨界角化3大於臨界角 icl。 像這樣，當結晶質基板222内部之光線朝向外部移動時，折 射率緩衝層234使得上述介面中的臨界角增加，從而能夠增加在 結晶質基板222内移動的光朝向外部空氣中發射的概率。根據本 發明之一實施例，結晶質基板222為單晶藍寶石的情況下，結晶 質基板222的折射率為L77，空氣的折射率為卜此時，折射率緩 衝層234由非晶質藍寶石形成。自結晶學上非晶質藍寶石相比單 晶藍寶石排列得不規律，因而非晶質藍寶石為光疏介質。由此， 折射率相對較低。 與折射率相關的另一理論為例進行說明如下，RichardH bube 的 Electrons in solids, third edition, academic press，inc· pp. 133〜138 中公開了如下内谷。在預定的材質的物質與真空相互形成介面且 在介面中的光的吸收不重要的情況下，在上述物質内移動的光線 在與上述真空間的介面中的反射率R預計如下。 3 13 201228015 R=(r-1)2/Cr+1)2公式⑴ (在公式（1)中’ Γ為上述物質的折射率，真空的折射率為工） 由如公式⑴所示可知，假設光在折射率大於1的物質内移 動時’該㈣的折射率越大，則與真空間的介面中的反射率越增 加0 同樣，可確認得出，與結晶質基板222和空氣形成介面的情 況相比，使得折射率緩衝層234與空氣形成介面的情況下的與該 空氣間的介面中的反射率更低。由此，使得折射率緩衝層234與 空氣形成介面之情況下，自該介面朝向空氣的透過率增加。’、 如上所述’本發明之—實施觸發光二極體晶片位於結晶質 基板的側面及底面中的—個以上的面上，並題含具有透光性的 折射率緩衝層。由此’能夠增加在發光二極體器件產生而在結晶 質基板内部移動的光線通過結晶質基板的側面或底面朝向外部的 空氣中發射之效率。 「第4圖」係為本發明實施例之一發光二極體晶片的製造方 法之順序圖。 請參閱「第4 ®」，所示之發光二極體晶片的製造方法包含形 成發光二極體器件之步驟S410、形成折射率緩衝層之步驟S42〇 以及分離發光二極體器件之步驟S430。 在形成發光二極體器件的步驟S410中，在結晶質晶片上形成 複數個發光二極體（LED)器件。 201228015 • 接著’在形成折射率缓衝層的步驟S420中，朝向複數個發光 一極體器件相互分離的該結晶質晶片的預切面的内部照射雷射以 形成折射率緩衝層。 當朝向該結晶質晶片照射雷射時，結晶質晶片的預定的區域 透過上述雷射熔融及冷卻，從而形成折射率緩衝層。並且，所形 成的折射率緩衝層包含一非晶質物質層圖案。 雷射者複數個發光一極體器件相互分離的預切面照射結晶 質晶片的内部。當照射雷射時，雷射光束選擇為具有能夠透過結 質曰曰片的内邛之波長，雷射光束控制為在結晶質晶片的内部聚 焦。雷射光束所照射的晶片内部區域熔融，同時控制為所熔融的 區域在冷卻後形成非晶質狀態之非晶質物質層。 形成非晶質物質層的控制透過調節透過雷射熔融的區域的面 積、脈衝雷射之照射間隔、雷射功率、照射時間、雷射的移動速 度、照射深度、照射次數等工序條件而實現。 本發明之發明人得知，雷射賴射的面積越增加，溶融後冷 卻的速度越降低’由此戶斤炼融的區域在冷卻後具有結晶質狀態的 概率增加，相反，雷射所照射的面積越減少，溶融後冷卻的速度 越增加’由此，所絲的區域在冷卻後具有非晶f狀態之概率增 加。 由此’只要折射率緩衝層献在上述冷卻後維持非晶質狀態 之條件’就能夠根據雷射的照射區域的大小及頻率、脈衝雷射的 15 201228015 …、射間隔、雷射功率、雷射之移動速度、照射深度、照射時間、 照射次數等J1序條件’ _按照連雜或不連雜的各種形狀的 圖案沿著作為上述多個發光二極體器件的分離面_面部形成多 個上述折射率緩衝層。 如上所述’所形成的折射率緩衝層起到引導在相互分離的發 光極體器件產生的光向該結晶質晶片的外部發射來提高發光效 率的功此。騎射率緩衝層赌群小於·#asaf晶>{的折射率 且大於空氣之折射率。 接著，在分離發光二極體器件的步驟S430中，對形成有複數 么光一極體器件的結晶質晶片進行切割，使得複數個發光二極 體器件相互分離。 /吏得結晶質晶片相互分離的工序可採關用金剛石 鑛或金剛 石筆等以機械性地切割的方法，並且可_照射雷射以切割的方 法等。除此之外’也可_公知的各種方法。 力一 )攻折射率緩衝層的步驟S420及分離發光二極體 牛的4S43〇可啊或連續進行。在此情況下，_雷射來切 割上述結晶質晶片’並照射上述雷射以使上述結晶質晶片的上述 切割面的内娜融。錢，控制紐過上述雷祕_區域在冷 处，成非㈣物質層。與此同時，通過照射上述雷射來對上述 曰貝B曰片的上述熔融及冷卻後的區域施加外力，由此，上述結 晶質晶片被切割。 。 201228015 :第5圖」係為簡要表示在「第4圖」所示的發光二極體晶 片的製造方法中形成折射率緩衝層之實例之示意圖。 H’帛5圖」（a)表示應用於本發明的利用雷射以形 成折射率緩衝層及分離發光：極脇之方法，「第5圖」⑻作 為比較例表7F彻雷射來分離發光二極體⑼之方法。 請參閱「第5圖」（a)，朝向結晶質晶片51〇之内部的預定的 區域517照射使得第一發光二極體器件52〇及第二發光二極體器 = 530相互分離的雷射训。該預定的區域$口局部地位於結晶質 曰曰片510之内部。朝向該預定的區域爪照射雷射519，以使得上 述預定的區域517沿著結晶質晶片51〇的預切面515具有連續性 或不連續性圖案。形成於結晶質晶片5U)内部的預定的區域517 經過炫融及冷卻過程而形成為非晶層，此種非晶質物質層 成為折射率緩衝層。 並且’雷射519的照射對結晶質晶片的内部施加外力，由此， °質曰曰片著預切面515被切割，並且第一發光二極體器件52〇 與第二發光二極體器件530相互分離。 另方面，在「第5圖」（b)所示的作為比較例的利用雷射 以刀離發光二極體晶片的方法中，當照射雷射519以使得第三發 光-極體器件54〇與第四發光二極體器件55〇相互分離時，使得 自、、’°曰曰質晶片510的表面到底面的相對寬廣的區域發生熔融。此 時’炫融成相對寬廣的區域518的冷卻速度相對緩慢，並且冷卻 17 201228015 之後械夠具有由結晶質及非晶質混合的結晶結構。 ，第6圖」係為表示本發明的另—實施例的發光二極體晶片 製k方法之順序圖。「第7圖」及「第8圖」係為表示「第6圖」 斤示的發光—極體晶片的製造方法之實例之剖視圖。 人叫參閱第6圖」’所表示出的發光二極體晶片之製造方法包 3 $成發極體碰的轉S6丨㈣及形鋪群緩衝層的步驟 S620。 在形成發光二極體的步驟s⑽中，在結晶質基板上形成一發 光二極體器件。 ,此時’形成發光二極體器件的步驟S61〇包含在結晶質晶片上 $成複數個發光二極體器件的倾s6i2以及透過糊結晶質晶片 、刀離複數個發光二極體器件的步驟 口第7圖」（a)及「第8圖」⑴所示，透過形成發光二 極體益件的步驟S61G ’在結晶質基板722上形成—發光二極體哭 件 710 〇 口。 接著’在形成折射率緩衝層的步驟S620中，在結晶質基板的 1面及底面中的-細上的面上，形成具有透光性的折射率緩衝 層此時’折射率緩衝；|具有小於結晶質基板的折射率且大於空 氣的折射率之折射率。 …在帛6圖」所示的發光二極體的製造方法中，作為形成折 射率緩衝層的方法，公開了在結晶質基板賴面及底面中的一個 201228015 -以上的面上’形成具有小於結晶質基板的折射率且大於空氣的折 射率的折射率的薄膜之方法。 賊制錄法、蒸發法、化學氣相_法（㈤⑹丨_ Deposition，CVD)、賴法切法。並且，_由姻錫氧 化物、鱗化銦氧化物、碎化銦氧化物、玻璃、氣化納、欽氧化物、 石英或它們的組合形成。 在「第7圖」⑻中簡要表示出在結晶f基板π2之側面及 底面以膜（layer)的形態形成的折射率緩衝層724。圖中示出的為 在結晶質基板722的該側面及該底面均形成折射率緩衝層724，但 也可以在該側面或該底面中的任意一個面上形成一折射率緩衝層 724。 並且’如「第7圖」（c)所示之實例，在形成薄膜之後，利 用平版印刷（lithography)工序及蝕刻工序以對所形成的薄膜進行 圖案化，透過這種方法以开>成折射率緩衝層。透過這種圖案化， 在結晶質基板的側面及底面中一個以上的面上由連續性或不連續 性的圖案形成折射率緩衝層。 並且，還可如「第8圖」的（b)所示’使得形成有發光二極 體器件710的結晶質基板722之側面及底面中的一個以上的表面 區域熔融之後，適當冷卻熔融後的表面區域，用以形成非晶質物 質層824，透過這種方法以形成折射率緩衝層。 如上所述熔融後的區域的冷卻速度越加快，形成非晶質物

S 19 201228015 ^層的概率越高。由於冷卻速度快，_致用於使 重組的擴散狀合_不絲，祕紐频具有辦計量的規 貝开^之結合結構。由於非晶質物質層的結合結構概較結晶質 不規則，邮成為光疏介質。由此，所形成_晶質物質層之折 射率相對低於結晶質基板的折射率。利用雷射或快速熱處理 UaPKlThennalP_ss)崎得表面區域溶融。 並且，如「第8圖」（c)所示之實例，使得結晶質基板瓜 的側面及底面中的一個以上的表面區域局雜溶融，使得非晶質 物質層724作為連續性或不連續性的圖案形成折射率緩衝層。 「第9圖」係為表示本發明再—實施例的發光二極體晶片之 製造方法之順序圖。 請參閱「第9圖」’所表示出的發光二極體晶片的製造方法包 含形成複數錄光二減||件之步驟測、在晶#底面形成折射 率緩衝層之步驟S92G以及分離發光二極體器件之步驟S93〇。 在形成複數個發光二極體器件的步驟S910中，在結晶質晶片 上形成複數個發光二極體器件。 接著，在晶片底面形成折射率緩衝層之步驟S92〇中，在結晶 質晶片的底面形成具有透光性的折射率緩衝層。與如「第6圖」 所示的方法不相同，在本發明之本實施例中，在結晶質晶片上形 成有複數個發光二極體器件的狀態下，在結晶質晶片的底面形成 折射率緩衝層。 201228015 如上所述’透過在結晶質^的底面形成具有折射率小於結 晶質基板職鲜且大於錢的折射麵_，㈣在晶片底面 形成折醉緩觸。並且，使得結㈣晶料底祕融之後，適 當地冷卻卿_區域·成非晶質物歸，從而在晶片底面形 成折射率緩衝層。 底面的折射率緩_可_ (¥)的賴職，並且還可 由連續性或不連續性騎卿態形成。 接者在分離發光二極體器件的步驟獅巾，在上部形成有 :的!?=體器件’並且透過切割在底面形成有折射率緩衝 日日貝日日片以分離這些發光二極體器件。 表〃 1係為採用以往的方式使用金剛石鑛自結晶質晶片 分離而 與r用太含折射轉騎的發光"極體晶片（序號1〜7) 興才木用本發明的「 圖」所不的方法製成而在基板的側面形成 Γ緩衝層崎光二極體晶片（賴8〜ιυ的光功率的比較 後測試光功1的騎》別製造出序號1〜17的發光二極體晶片之 波長。：。發光二極體晶片的發光波長為450mn上下的藍色 [表1] ----— ^-——-- 折射率緩衝層 ---- 序號 發光波長 光功率 是否存在 —---- (ηιη) (mW) 201228015

明參閱表l，比較採用以往的方式製成的序號卜7的發光二 極體晶片與根據本發明的實施例製成的序號η?的發光二極體 晶片的光神可知，包含折射率緩衝層的本㈣的發光二極體晶 片表現出提咼大約4%至6%之光功率。 22 201228015 以上’為了對本發明進行示概制而記載了各種實施例， 同時可以理解，在不脫離本公_料及放的細内，還存在 各種㈣實例。並且，所公開的上述各種實施例並相以限定本 公開的思想’真正要求保翻思想及麟的剩要 義。 曰 【圖式簡單說明】 第1圖係為簡要表示能夠應胁本發明的發光二極體晶片之 形態之示意圖； 第2圖係為簡要表示本發明實施例之一發光二極體晶片之示 意圖； ’ 第3圖係補要絲翻於本發明麟射率_層之功能之 不意圖； 第4圖係為表示本發明實施例之一發光二極體晶片的製造 法之順序圖； 第圖係為間要表示在第4圖所示的發光二極體晶片之製送 方法中形成折射率緩衝層之實例之示意圖； 第6圖係為表示本發明另一實施例的發光二極體晶 方法之順序圖； 坆 第7圖及第8圖係為表示第6圖所示的發光二極體晶 造方法之實例之剖視圖；以及 第9圖係為表示本發明之再一實施例的發光二極體晶片之製 23 201228015 造方法之順序圖。 【主要器件符號說明】 100 結晶質晶片 110 發光二極體器件 120 發光二極體晶片 122 基板 210 發光二極體器件 212 發光二極體器件 220 發光二極體晶片 222 結晶質基板 224 折射率缓衝層 230 發光二極體晶片 234 折射率緩衝層 330 發光二極體晶片 510 結晶質晶片 515 預切面 517 區域 518 區域 519 雷射 520 第一發光二極體器件 530 第二發光二極體器件 24 201228015 540 第三發光二極體器件 550 第四發光二極體器件 710 發光二極體器件 722 結晶質基板 724 折射率緩衝層 824 非晶質物質層 ηι 折射率 n2 折射率 n3 折射率 Ii 光線 h 光線 Is 光線 i 入射角 r 折射角 s 25

Claims (1)

1. 201228015 七、申請專利範圍·· 1. -種發光二極體“的製造方法係包含以下步驟·· 二驟U)，在結晶質晶片上形成複數個發光二極體器件， ,()向域有轉發光二極體器 的預切面之内部照射雷射，用以形成—折射率緩衝層， 相互2⑴’切割該結晶質晶片以使得該等發光二極體器件 所形成的騎鱗緩制5|導顧等相 極體器件中產生的光向該結晶質晶片之外部發射。 +驟〔h項第1項所述之發光二極體晶片的製造方法，其中在該 Γ自^中沿著該預切面向該結晶質晶片之内部照射雷射， 率緩3射所照射的區域形成非晶質物質層，用以形成該折射 3 項第1項所述之發光二極體晶片的製造方法，其中該折 祕二衝層之折射率小於該結晶質晶片的折射率且大於空氣 的折射率。 4 ==項第1項所述之發光二極體晶片的製造方法，其中在該 =，（b) + ’利用該雷射使得該結晶質晶片局部地炼融及冷 二而形成連續性或不連續性的非晶質物質層圖案用以形成該 折射率緩衝層。 5·如叫求項第4項所述之發光二極體晶片的製造方法，其中該非 26 201228015 ，質物質層_卿晶麵生根據該#射賴射賴結晶質 晶片的面積、雷射功率、雷射照射時間、雷射照射間隔、雷曰射 的移動速度、照射深度以及照射次數中—_上而進行_。 6.如請求項第！項所述之發光二極體晶片的製造方法，其切= 晶質晶片係由單晶藍寳石形成，該折射率緩衝層係由非晶質： 寳石形成。 、 一種發光二極體晶片的製造方法，係包含如下步驟： 步驟（a)，在結晶質基板上形成出配置發光二極體器件的 一發光結構物；以及 ° 、 步驟（b)，在該結晶質基板的側面及底面中的一個以上的 面上形成具有透光性的一折射率緩衝層。 8. 如清求項第7項所述之發光二極體^的製造方法，其中該折 射率緩衝層之折射率小於該結晶質基板的折射率且大於空氣 的折射率。 9. 如清求項第7項所述之發光二滅晶片的製造方法，其中在該 步驟（b)中，在該結晶質基板的側面及底面中的一個以上的 …、錢具有小於5亥.結晶質基板的折射率且大於空氣的折射 率的折射率之薄膜，用以形成該折射率緩衝層。 Ο.如叫求項第7項所述之發光二極體晶片的製造方法，其中在該 ,(b)中’在該結晶質基板的側面及底面中的一個以上的 A成具有小於該結晶質基板的折射率且大於空氣的折射 S 27 201228015 率的折射率的薄膜之後，利用平版印刷工序及蝕刻工序對蒸錢 後的薄膜進行圖案化，用以形成該折射率緩衝層。 11，如請求項第9項或第10項所述之發光二極體晶片的製造方 法’其中該薄膜包含一錮錫氧化物、一磷化銦氧化物、一石申化 銦氧化物、一玻璃、一氣化鈉、一鈦氧化物以及一石英中的一 種以上。 12. 如請求項第9項或第1〇項所述之發光二極體晶片的製造方 法’其中該薄膜透過一塗敷法、一蒸發法、一化學氣相沉積法、 一喷濺法中的一種以上方法形成❶ 13. 如請求項第7項所述之發光二極體晶片的製造方法’其中在該 步驟（b)中’使得該結晶質基板的側面及底面中的一個以上 的表面區域溶融’用以自熔融後的該表面區域形成一非晶質物 質層，以形成該折射率緩衝層。 14. 如請求項第13項所述之發光二極體晶片的製造方法，其中在 該步驟（b)中，使得該結晶質基板的側面及底面中的一個以 上的表面區域整體熔融’用以形成對該結晶質基板的側面及底 面中的一個以上的面進行覆蓋的膜（layer)形態的一非晶質物 質層。 15. 如請求項第13項所述之發光二極體晶片的製造方法，其中在 該步驟（b)中’使得該結晶質基板的側面及底面中的一個以 上的表面區域局部地溶融，用以形成連續性或不連續性圖案形 28 201228015 恶的非晶質物質層。 16·如請求項第13項至第15射任意-項所述之發光二極體晶片 的製造方法，射贿融_雷射綠錄雜處理 法》 Π.如請求項第13項至第15項巾任意—彻述之發光二極體晶片 的lie方法’其中该結晶質基板係為—單晶藍寶石材質， 該非晶質物質層係由一非晶質藍寶石形成。 18. -種發光二極體晶片的製造方法，係包含如下步驟： 步驟（a)’在-結晶質晶片上形成複數個發光二極體器件； 步驟⑻’在該結晶質晶片的底面形成具有透光性的一折 射率緩衝層；以及 步驟（c) ’切割該結晶質晶片，用以使得該等發光二極體 器伴相互分離。 19. 如請求項第I8項所述之發光二極體晶片的製造方法，巧在 該步驟㈦巾，在該結晶質晶片的底面形成折射率小於該社 晶質晶片的折射率且大於空氣的折射率的薄膜，用以形成該折 射率緩衝層。 20. 如請求項第18項所述之發光二極體晶片的製造方法，其中在 該步驟（b)卜在該結晶質晶片的底面形成折 晶質晶片的折射率且大於空氣的折射率的_之後，利用倾 印刷工序及侧4對所形成__進行酿化，用以形成 29 S 201228015 該折射率緩衝層。 21. 如請求項第18項所述之發光二極體晶片的製造方法，其中在 該^驟（b)巾，使得該結晶質晶片的底面炫融，自炫融後的 區域形成非晶質物質層，用以形成折射率緩衝層。 22. -種發光二極體晶片，係透過由配置有複數個發光二極體器件 的結晶質晶片相互分離而形成，該發光二極體晶片包含形成於 相互刀離的5亥結晶質晶片的切割面之折射率緩衝層。 23. 如請求項第22 _述之钱二極體晶片，其中崎射率緩衝 層具有小於該結晶質晶片的折轉且大於空氣的折射率之折 射率。 24. 如明求項帛22項所述之發光二極體晶片，其中該折射率緩衝 層沿著该結晶質晶片的切割面由連續性或不連續性的圖案形 成。 25·如請求項第22項所述之發光二極體晶片，其中該折射率緩衝 層係由一種以上的非晶質物質形成。 26. 如請求項第22項所述之發光二極體晶片，其中 該結晶質晶片係為一單晶藍寶石材質， 該折射率緩衝層係由一非晶質藍寶石形成。 27. —種發光二極體晶片，係包含： 一結晶質基板， 一發光二極體器件，係配置於該結晶質基板上，以及 201228015 一具有透光性的折射率緩衝層，係形成於該結晶質基板的 側面及底面中的一個以上的面上；以及 該折射率緩_引導職光工極―件巾產生的光線朝 向該結晶質基板之外部發射。 28. 如請求鄕27項所述之發光二極體⑼，其巾騎射率緩衝 層具有小於該結晶質基㈣折神且大於空氣的折射率之折 射率。 29. 如請求鄕27餐叙發光二減^ ’其巾騎射率緩衝 層包含一銦錫氧化物、一磷化銦氧化物、一砷化銦氧化物、一 玻璃、一氣化鈉、一鈦氧化物以及一石英中的一種以上。 30. 如請求項第π項所述之發光二極體晶片，其中該折射率緩衝 層由對該結晶質基板的侧面及底面中的一個以上的面進行覆 蓋的膜形成。 31. 如請求項第27項所述之發光三極體晶片，其+該折射率緩衝 層在該結晶質基板的側面及底面中的一個以上的面上由連浐 性或不連續性的圖案形成。 焉 32. 如請求項第27項所述之發光二極體晶片，其中 該結晶質基板係為一單晶藍寶石材質， 該折射率緩衝層係由非晶質藍寶石形成。 S