TW201535676A - 發光二極體及其製造方法 - Google Patents

Abstract

提供一種發光二極體及其製造方法。發光二極體含：基底；第一和第二發光單元，安置在基底上且彼此分隔開；互連件，將第一發光單元電連接到第二發光單元，第一和第二發光單元中的每一者含第一導電型半導體層，安置在第一導電型半導體層上的第二導電型半導體層，及安置在第一與第二導電型半導體層之間的活性層；第一和第二發光單元中的至少一者包含相對於基底傾斜的第一側表面；第一側表面安置成平行於基底的一個邊緣，且包含與基底定義銳角的第一傾斜部分，與基底定義鈍角的第二傾斜部分，和安置在第一與第二傾斜部分之間的傾斜不連續區段。

Description

發光二極體及其製造方法 【優先權要求及相關申請的交叉引用】

本專利文獻要求2014年2月27日提交的韓國專利申請No.10-2014-0023487的優先權及益處，該專利申請的內容以引用的方式結合在此。

示例性實施例涉及一種發光裝置及其製造方法，包含具有穩定互連結構的發光裝置，其中多個發光單元在單個基底上彼此電連接，還包含所述發光裝置的製造方法。

發光裝置指的是發射通過電子和電洞的重組合而產生的光的半導體裝置，並且用於多種領域，例如顯示器、車燈、通用照明裝及類似裝置。具體來說，因為包含氮化物半導體(例如(Al,Ga,In)N)的發光裝置使用壽命長、功耗低、並且回應速度快，所以期望用包含此類發光裝置的照明設備取代所屬領域的現有光源。

在此類發光裝置當中，發光二極體具有p型半導體與n型半導體之間的接面，並且是基於這樣一個原理：當n型半導體的電子與p型半導體的電洞重組合時，會在電子躍遷過程中發光。發光二極體受到驅動而通過正向電流發光，並且必需供應直流(DC)電力。因此，當發光二極體直接連接到交流(AC)電源時，發光二極體根據電流方向而重複開/關操作，並且無法連續發光，而且可能容易因為反向電流而遭到損壞。

為了解決現有技術中的發光二極體的此類問題，在名稱為“具有發光元件的發光裝置(LIGHT-EMITTING DEVICE HAVING LIGHT-EMITTING ELEMENTS)”的酒井(SAKAI)等人的WO 2004/023568 A1中公開了可以通過直接連接到高電壓AC電源而使用的一種發光二極體。WO 2004/023568(A1)的AC發光二極體包含多個發光元件，這些發光元件經由空橋互連而彼此連接，有待通過AC源驅動。但是，這樣的空橋互連可能容易被外力打破，而且可能會因外力導致變形而引起短路。

為了解決空橋互連的這樣一個缺點，韓國專利No.10-1186684及類似專利中公開了AC發光二極體。韓國專利No.10-1186684公開了一種結構，其中發光單元經由一個通過所謂的階梯覆蓋製程形成的互連件而彼此電連接。

另一方面，發光二極體的發光效率可以分成內部量子效率和外部量子效率。具體來說，光提取效率表達為通過發光二極體內的全反射在未發生消光的情況下，所產生的光子與發射到外 部的光子的比率。

為了改進此光提取效率，在發光二極體的側表面上形成一個斜表面。舉例來說，韓國專利公開No.10-2012-0134982(A)公開了一種在側表面上形成傾斜使得側表面在向下方向上寬度逐漸減小的技術。即，在發光二極體中，在半導體層的至少一個側表面與基底的上表面之間定義銳角，以在所述側表面上形成反向傾斜。

韓國專利公開No.10-2012-0134982中公開的發光二極體包含單個發光單元。因此，當在多個發光單元中的每一者中的側表面上形成反向傾斜時，難以形成用於發光單元之間的電連接的互連。具體來說，在發光單元中的每一者的側表面上形成的反向傾斜使得難以形成對應於發光單元的表面的階梯覆蓋互連。

在相關技術中，為了解決此問題，在多個發光單元中的每一者上形成一個傾斜的側表面，以便在基底的上表面與發光單元中的每一者的側表面之間定義鈍角。但是，在這種情況下，包含多個發光單元的典型發光二極體的有效發光區域減小，因而導致正向電壓增加而發光效率降低。

本背景技術部分中公開的以上資訊只是用於促進理解本發明概念的背景技術，因此這個部分可能含有不形成現有技術的任何部分的資訊，現有技術在這個國家對所屬領域的一般技術人員而言是已知的。

所公開的技術的實施方案的實例提供一種包含多個發光單元的發光二極體，所述發光單元通過穩定的互連結構彼此連接，並且具有增加的有效發光區域。

所公開的技術的實施方案的實例提供一種製造具有多個發光單元的發光二極體的方法，其中所述多個發光單元通過穩定的互連結構彼此連接，同時增加有效發光區域。

根據一個示例性實施例，一種發光二極體包含：基底；第一發光單元和第二發光單元，所述第一發光單元和第二發光單元安置在所述基底上並且彼此分隔開；以及互連件，所述互連件將所述第一發光單元電連接到所述第二發光單元，其中所述第一發光單元和第二發光單元中的每一者包含第一導電型半導體層，安置在所述第一導電型半導體層上的第二導電型半導體層，以及安置在所述第一導電型半導體層與所述第二導電型半導體層之間的活性層；所述第一發光單元和第二發光單元中的至少一者包含相對於所述基底傾斜的第一側表面；並且所述第一側表面安置成平行於所述基底的一個邊緣，並且包含與所述基底定義銳角的第一傾斜部分，與所述基底定義鈍角的第二傾斜部分，和安置在所述第一傾斜部分與所述第二傾斜部分之間的傾斜不連續區段。

所述互連件可以安置在所述第一側表面上，並且可以形成在所述第二傾斜部分上。

所述第一發光單元和第二發光單元中的每一者可包含面 朝另一個發光單元的側表面的側表面。所述第一發光單元或第二發光單元的面朝另一個發光單元的側表面的側表面可以是第一側表面，並且所述第一發光單元的第二傾斜部分可以形成在對應於所述第二發光單元的第二傾斜部分的位置處。

此外，所述第一發光單元和第二發光單元中的每一者的不包括所述第一側表面的其它側表面可以具有第一傾斜部分。

所述第一導電型半導體層可以具有比所述第二導電型半導體層大的厚度。

所述第一發光單元和第二發光單元中的每一者還可以包含安置在其上側的至少一部分上的透明電極層，並且所述互連件可以安置在所述透明電極層上。

此外，所述發光二極體還可以包含安置在所述第二發光單元的至少一部分上的電流阻擋層，其中所述電流阻擋層可以安置在所述透明電極層下面，並且所述電流阻擋層可以安置在對應於所述互連件的位置處。

所述電流阻擋層可以進一步延伸到所述第二發光單元的第一側表面和所述第一發光單元與所述第二發光單元之間的區。所述延伸的電流阻擋層安置在所述第二發光單元的第二傾斜部分上。

此外，透明電極層可以進一步延伸到所述第二發光單元的第一側表面和所述第一發光單元與所述第二發光單元之間的區，以安置在所述電流阻擋層上。

所述電流阻擋層可包含分散式布拉格反射器。

所述發光二極體還可以包含保護層，所述保護層覆蓋所述第一發光單元和第二發光單元，並且所述保護層可以覆蓋其不包括安置所述互連件的區的多個區。

所述發光二極體還可以包含至少一個額外發光單元，所述額外發光單元電連接到所述第一發光單元和第二發光單元，並且所述額外發光單元可以經由所述互連件電連接到所述第一和第二發光單元。

根據另一示例性實施例，一種發光二極體包含：基底；以及第一發光單元，所述第一發光單元安置在所述基底上，其中所述第一發光單元包含相對於所述基底傾斜的第一側表面，並且其中所述第一側表面可以安置成平行於所述基底的一個邊緣，並且可以包含與所述基底定義銳角的第一傾斜部分，與所述基底定義鈍角的第二傾斜部分，和安置在所述第一傾斜部分與所述第二傾斜部分之間的傾斜不連續區段。

所述發光二極體還可以包含至少一個額外發光單元，所述額外發光單元電連接到所述第一發光單元，其中所述額外發光單元可以經由所述互連件電連接到所述第一發光單元，並且在所述額外發光單元的側表面當中，所述額外發光單元的面朝所述第一發光單元的所述第一側表面的側表面可以包含第一傾斜部分和第二傾斜部分，所述第一傾斜部分與所述基底定義銳角，並且所述第二傾斜部分與所述基底定義鈍角。

根據另一示例性實施例，一種製造發光二極體的方法包含：在基底上形成彼此分隔開的第一發光單元和第二發光單元，其中所述第一發光單元和第二發光單元中的至少一者包含相對於所述基底傾斜的第一側表面，並且所述第一側表面安置成平行於所述基底的一個邊緣，並且包含與所述基底定義銳角的第一傾斜部分，與所述基底定義鈍角的第二傾斜部分，和安置在所述第一傾斜部分與所述第二傾斜部分之間的傾斜不連續區段；以及形成將所述第一發光單元電連接到所述第二發光單元的互連件，其中所述第一發光單元和第二發光單元中的每一者包含第一導電型半導體層，安置在所述第一導電型半導體層上的第二導電型半導體層，以及安置在所述第一導電型半導體層與所述第二導電型半導體層之間的活性層。

所述互連件可以安置在所述第二傾斜部分上，並且沿所述第二傾斜部分形成。

所述第一發光單元和第二發光單元中的每一者可包含面朝另一個發光單元的側表面的側表面。所述第一發光單元或第二發光單元的面朝另一個發光單元的側表面的側表面可以是第一側表面，並且所述第一發光單元的第二傾斜部分可以形成在對應於所述第二發光單元的第二傾斜部分的位置處。

在包含所述第一側表面的第一發光單元和第二發光單元中的每一者中形成所述第一傾斜部分可包含：在所述基底上形成彼此分隔開的所述第一發光單元和所述第二發光單元，使得所述 第一發光單元和第二發光單元的側表面垂直於所述基底的上表面；以及對所述第一發光單元和第二發光單元的不包括其一些側表面的其它側表面進行濕式蝕刻以形成所述第一傾斜部分。

在包含所述第一側表面的第一發光單元和第二發光單元中的每一者中形成所述第二傾斜部分可包含：在通過濕式蝕刻形成所述第一傾斜部分的過程中使用遮罩覆蓋所述第一發光單元和第二發光單元的一些側表面，以維持不形成所述第一傾斜部分的部分；以及通過對不形成所述第一傾斜部分的所述部分部分地進行乾式蝕刻而形成所述第二傾斜部分。

所述方法還可以包含：在形成所述互連件之前在所述第一發光單元和第二發光單元上形成透明電極層。

所述方法還可以包含：在形成所述透明電極層之前在所述第二發光單元上形成電流阻擋層，其中所述電流阻擋層可以形成在對應於所述互連件的位置處。

根據本發明的實施例，多個發光單元的側表面的一部分形成為具有規律的傾斜，而所述多個發光單元的其它側表面形成為具有反向傾斜，由此增加有效發光區域，同時形成穩定的互連結構。因此，包含所述多個發光單元的發光二極體可以具有反向傾斜的側表面。

110‧‧‧基底

120‧‧‧半導體層

121‧‧‧第一導電型半導體層

123‧‧‧活性層

125‧‧‧第二導電型半導體層

130‧‧‧電流阻擋層

140‧‧‧透明電極層

141‧‧‧透明電極層

143‧‧‧透明電極層

145‧‧‧透明電極層

150‧‧‧保護層

161‧‧‧第一襯墊部分

163‧‧‧第一延伸區段

165‧‧‧第二延伸區段

167‧‧‧連接區段

211‧‧‧遮罩

221‧‧‧暴露區

231‧‧‧開口

C1‧‧‧第一發光單元

C2‧‧‧第二發光單元

D1‧‧‧分隔區

S1‧‧‧第一傾斜部分

S2‧‧‧第二傾斜部分

X‧‧‧區

圖1至圖3示出了根據所公開的技術的一些實施方案的示例性發光二極體的平面圖和橫截面圖。

圖4是根據所公開的技術的一些實施方案的示例性發光二極體的平面圖。

圖5至圖13是說明根據所公開的技術的一些實施方案的製造發光二極體的示例性方法的橫截面圖。

下文將參考附圖來詳細描述所公開的技術的示例性實施方案。應理解，提供下面的實施方案是為了便於理解所公開的技術的實例。因此，應理解，所公開的技術不限於下面的實施方案，並且可以用不同方式提供所公開的技術。此外，應注意，附圖的比例並不是精確的，而且為了便於描述，有些尺寸，例如寬度、長度、厚度及類似尺寸，可能經過放大。將理解，當例如層、膜、區或基底等元件被稱作形成、放置或安置在另一元件“上方”或“上”時，該元件可以直接形成、放置或安置在該另一元件上，或者也可以存在中間元件。在本說明書通篇中，將用相似的參考標號表示相似的元件。

圖1至圖3示出了根據所公開的技術的一些實施方案的發光二極體的平面圖和橫截面圖。具體來說，圖1是根據所公開的技術的一些實施方案的示例性發光二極體的平面圖，而圖2和圖3是沿圖1的線A-A和線B-B獲得的截面圖。此外，圖1的(b) 是圖1的(a)的區X的放大視圖。

參看圖1至圖3，根據這個示例性實施例的發光二極體包含基底110、發光單元C1、C2和互連件160。所述發光二極體還可包含電流阻擋層130、透明電極層140和保護層150。

基底110可以是絕緣或導電基底，並且可包含上面能夠生長半導體層120的基底。基底110可包含例如藍寶石基底、矽基底、碳化矽基底、氮化鋁基底或氮化鎵基底。在這個示例性實施例中，基底110可以是圖案化的藍寶石基底(patterned sapphire substrate，PSS)，其上表面上包含凹凸圖案(未圖示)。

發光單元C1、C2安置在基底110上，並且可包含第一發光單元C1和第二發光單元C2。第一發光單元C1和第二發光單元C2可以彼此分隔開，並且安置在相同基底110上。發光單元C1、C2可以具有多種尺寸和形狀。舉例來說，發光單元C1、C2可以具有平行四邊形水準橫截面，但是，也可以對發光單元C1、C2應用其它橫截面形狀。

第一發光單元C1和第二發光單元C2中的每一者可包含第一導電型半導體層121、安置在第一導電型半導體層121上的活性層123、和安置在活性層123上的第二導電型半導體層125。

第一導電型半導體層121和第二導電型半導體層125可包含基於氮化物的半導體，例如(Al,Ga,In)N。第一導電型半導體層121可以摻雜有包含Si的n型雜質從而變成n型半導體層，而第二導電型半導體層125可以摻雜有包含Mg的p型雜質從而變 成p型半導體層。顯然，本發明並不限於此，並且第一導電型半導體層121和第二導電型半導體層125可以形成為與前述導電類型的半導體層不同的導電型半導體層。舉例來說，第一導電型半導體層121可包含n型GaN，並且第二導電型半導體層125可包含p型GaN。

活性層123可包含基於氮化物的半導體，例如(Al,Ga,In)N。此外，活性層123可包含多量子阱(multi-quantum well，MQW)結構，並且半導體層的元件和組合物可以經過調整，從而允許構成多量子阱(MQW)結構的半導體層發射具有期望的峰值波長的光。

下文中，對包含基於氮化物的半導體的半導體層120的眾所周知的特徵將不再贅述。

第一發光單元C1和第二發光單元C2中的每一者可包含相對於基底110傾斜的側表面，並且其傾斜的側表面可包含第一傾斜部分S1和第二傾斜部分S2。此外，第一發光單元C1和/或第二發光單元C2可包含第一側表面，第一側表面包含第一傾斜部分S1和第二傾斜部分S2，並且平行於基底110的一個邊緣。因此，第一側表面可包含靠近第一傾斜部分S1與第二傾斜部分S2之間的邊界形成的傾斜不連續部分。

如圖3中所示，第一傾斜部分S1可以具有在其側表面與基底110的上表面之間定義的銳角。舉例來說，第一傾斜部分S1可以相對於基底110的上表面具有大約20°到大約50°的角。這裡， 當發光單元的側表面與基底110的上表面之間定義的角是銳角時，對應側表面被定義為反向傾斜的側表面。因此，第一傾斜部分S1可以是反向傾斜的側表面部分。

如圖2中所示，第二傾斜部分S2可以具有在其側表面與基底110的上表面之間定義的鈍角。舉例來說，第二傾斜部分S2相對於基底110的上表面可以具有大約110°到大約170°(優選地大約150°到大約160°)的角。這裡，當發光單元的側表面與基底110的上表面之間定義的角是鈍角時，對應側表面被定義為規律地傾斜的側表面。因此，第二傾斜部分S2可以是規律地傾斜的側表面部分。

第一發光單元C1和第二發光單元C2中的每一者的側表面可以面朝另一個發光單元的側表面。第一發光單元和第二發光單元中的每一者的面朝另一個發光單元的側表面的側表面可以具有規律地傾斜的第二傾斜部分S2，並且所述側表面的其它區的至少一部分(不包括第二傾斜部分S2的區)可以具有反向傾斜的第一傾斜部分S1。因此，第一發光單元C1和/或第二發光單元C2可包含第一側表面，所述第一側表面包含第一傾斜部分S1和第二傾斜部分S2兩者。因此，第一側表面還可以包含傾斜不連續部分，在這個部分，傾斜在第一傾斜部分S1與第二傾斜部分S2之間的邊界處斷開。

具體來說，如圖1所示，第二傾斜部分S2可以形成在第一發光單元C1與第二發光單元C2之間的一個區下面，這個區中 形成有互連件160，而第一傾斜部分S1可以形成在不包括這個區的其它區上。形成有第二傾斜部分S2的這個區的寬度可以大於互連件160，借此互連件160可以穩定地形成在發光單元C1、C2和基底110上。下文將更詳細地描述這個特徵。

根據這個示例性實施例，發光單元C1、C2中的每一者的側表面的不包括某個區的其它區形成為具有反向傾斜的第一傾斜部分S1，由此改進發光二極體的光提取效率。此外，當第一導電型半導體層121摻雜有n型雜質並且第二導電型半導體層125摻雜有p型雜質時，第一導電型半導體層121的厚度比第二導電型半導體層125大許多。在這個結構中，活性層123安置在整體半導體層120的相對上部部分處。因此，在發光單元C1、C2具有反向傾斜的側表面而非具有規律地傾斜的側表面的結構中，活性層123可以具有更大的有效區域。因此，發光單元中的每一者具有增加的有效發光區域，借此發光二極體可以具有低正向電壓和改進的發光效率。

再次參看圖1至圖3，第一發光單元C1可以具有第一導電型半導體層121的暴露區，所述暴露區是通過移除第二導電型半導體層125和活性層123的一部分而形成的。互連件160形成在第一導電型半導體層121的暴露區上，借此第一發光單元C1可以通過互連件160電連接到第二發光單元C2。

但是，應理解本發明並不限於此。舉例來說，如圖4中所示，當發光二極體包含三個或更多個發光單元時，所述發光單 元中的每一者在對應於形成有互連件160的區的位置處可包含第一導電型半導體層121的暴露區。

可以形成電流阻擋層130以部分地覆蓋第二發光單元C2。如圖1和圖2所示，電流阻擋層130可以部分地覆蓋第二發光單元C2的上表面和側表面，並且可以延伸到第一發光單元C1與第二發光單元C2之間的區。

此外，電流阻擋層130可以防止第二導電型半導體層125直接安置在互連件160下面，由此防止電流擁擠。因此，電流阻擋層130可以安置在對應於形成有互連件160的區的位置處，並且優選地形成在比形成有互連件160的區大的區域中，以防止第二導電型半導體層125直接連接到互連件160的下部區。

電流阻擋層130可以具有絕緣特性，並且可包含例如氧化矽層、氮化矽層或電介質層。此外，電流阻擋層130可包含分散式布拉格反射器，其中具有不同折射率的層一個堆在另一個上。因為電流阻擋層130包含分散式布拉格反射器，所以電流阻擋層130允許向上行進的光通過電流阻擋層130，同時反射向下行進的光，由此改進發光二極體的光提取效率。

透明電極層140可以安置在發光單元C1、C2上。透明電極層140可以安置在第一發光單元和第二發光單元C1、C2中的每一者的第二導電型半導體層125上(即透明電極層141)。安置在第一發光單元C1和第二發光單元C2中的每一者的第二導電型半導體層125上的透明電極層141的面積可以比第二導電型半導體 層125小，以便可以暴露第二導電型半導體層125的週邊周圍的上表面。

此外，透明電極層140可以安置在電流阻擋層130上，並且可以進一步形成在電流阻擋層130上，電流阻擋層130形成在第二發光單元C2的側表面上和第一發光單元C1與第二發光單元C2之間的區上(即透明電極層143、145)。這裡，如圖1所示，形成在第二發光單元C2的側表面上的透明電極層143的寬度和形成在第一發光單元C1與第二發光單元C2之間的區上的透明電極層145的寬度可以小於電流阻擋層130的寬度。從第二發光單元C2的上表面延伸並且覆蓋第一發光單元C1與第二發光單元C2之間的暴露區的透明電極層145可以延伸得比電流阻擋層130更遠。使用這個結構，延伸的透明電極層145可以部分地覆蓋第一發光單元C1的第一導電型半導體層121的側表面。但是，應理解本發明並不限於此。

透明電極層140可包含例如氧化銦錫(ITO)及類似材料等透光導電材料。透明電極層140安置在互連件160與第二導電型半導體層125之間，由此能實現更高效的電流擴散。

互連件160將第一發光單元C1電連接到第二發光單元C2。此外，沿第一發光單元C1的表面和第二發光單元C2的表面形成互連件160，以便與其對應。此外，互連件160可包含延伸區段163、165，以便改進電流擴散效應。

具體來說，互連件160可包含第一襯墊區段161、第一延 伸區段163、第二延伸區段165和連接區段167。

第一襯墊區段161可以安置在第一發光單元C1的第一導電型半導體層121的暴露區上，並且第一延伸區段163可以從第一襯墊區段161延伸以安置在所述暴露區上。第二延伸區段165可以安置在第二發光單元C2的第二導電型半導體層125和透明電極層141上，並且可以延伸，如圖1所示。第二延伸區段165可以具有任何形狀和任何長度。連接區段167將第一襯墊區段161連接到第二延伸區段165，並且安置在第一發光單元C1和第二發光單元C2的側表面上及其之間的區上。電流阻擋層130可以安置在第二延伸部部分165和連接區段167下面，並且第二延伸區段165和連接區段167的面積可以比電流阻擋層130小。因此，通過電流阻擋層130可以改進電流擴散效應。

具體來說，連接區段167可以安置在第一發光單元C1和第二發光單元C2中的每一者的側表面上，第一發光單元C1和第二發光單元C2各自例如在其第一側表面上具有第二傾斜部分S2。因此，互連件160可以用階梯覆蓋形狀形成。

根據這個示例性實施例，規律地傾斜的第二傾斜部分S2形成在第一發光單元C1和第二發光單元C2中的每一者的面朝另一個發光單元的側表面的側表面上，借此可以用階梯覆蓋形狀形成互連件160。以此方式，第一發光單元C1和第二發光單元C2中的每一者包含具有反向傾斜的第一傾斜部分S1的側表面，並且上面形成有互連件160的側表面具有第二傾斜部分S2。因此，根 據這個示例性實施例的發光二極體，因為側表面具有第一傾斜部分S1，所以具有增加有效發光區域和光提取效率的效應，同時因為在側表面的一部分上形成第二傾斜部分S2，所以允許穩定地形成互連件160。

此外，如上所述，當第二傾斜部分S2的寬度大於互連件160時，可以確保加工容限以便形成互連件160。舉例來說，在形成互連件160時，可以有大約1μm到2μm的對準誤差。但是，當第二傾斜部分S2的寬度大於互連件160的寬度時，可以防止此對準誤差所致的故障。

另一方面，互連件160的相應部分161、163、165、167可以彼此一體地形成，並且可包含相同材料。但是，應理解，本發明並不限於此，並且互連件的相應部分可以分別形成而且可以包含不同材料。此外，互連件160可包含多層結構。

保護層150可以覆蓋不包括形成有互連件160的區的其它區。即，保護層150可包含開口，通過這個開口，形成有互連件160的區(也就是說，第一發光單元C1的一部分、第二發光單元C2的一部分、和基底110的上表面的一部分)得以暴露，並且互連件160可以安置在所述開口中。保護層150可以對應於發光二極體的表面而形成，並且可以具有基本上不變的厚度。

保護層150可包含氧化矽層或氮化矽層，並且可以通過保護發光二極體免受外部環境影響而改進可靠度。

根據這個示例性實施例，第一發光單元C1和第二發光單 元C2中的每一者的側表面形成為具有第二傾斜部分S2。因此，在包含多個發光單元的發光二極體中，發光單元可以形成為具有反向傾斜的第一傾斜部分S1。因此，發光單元可以形成為具有包含第一傾斜部分S1的側表面以便改進光提取效率同時增加有效發光區域，並且發光單元可以形成為具有包含第二傾斜部分S2的側表面，由此使得能夠穩定地形成互連件。

根據這個示例性實施例，發光二極體包含第一發光單元C1和第二發光單元C2。但是，應理解，本發明並不限於此，並且在其它示例性實施例中，發光二極體可包含三個或更多個發光單元。

舉例來說，如圖4中所示，除了第一發光單元C1和第二發光單元C2之外，發光二極體還可包含額外發光單元。在這個示例性實施例中，第一發光單元C1和第二發光單元C2可以電連接到額外發光單元。在這個實施例中，發光單元可以經由互連件160彼此連接，並且在所述發光單元中的每一者中，形成有互連件160的區下面的部分可以具有規律地傾斜的第二傾斜部分S2。

也就是說，參看圖1至圖3所描述的第一發光單元C1與第二發光單元C2之間的電連接關係還可以應用於包含三個或更多個發光單元的發光二極體。因此，如這些圖中所示，發光單元中的每一者可以在其相對側表面處形成有所述規律地傾斜的第二傾斜部分S2，使得第一發光單元C1和第二發光單元C2可以電連接到額外的發光單元。

因此，本發明還可以應用於包含三個或更多個發光單元的發光二極體，並且可以進行各種修改，而並不背離本發明的範圍。

圖5至圖13是說明根據本發明的另一示例性實施例的製造發光二極體的方法的截面圖。

根據這個實施例，提供製造如圖1至圖3所示的發光二極體的方法。因此，對與圖1至圖3中說明的實施例的元件相同的元件不再予以贅述。

參看圖5，在基底110上形成半導體層120，半導體層120包含第一導電型半導體層121、活性層123和第二導電型半導體層125。

基底110可以是任何能夠在上面生長半導體層120的基底，並且可包含(例如)藍寶石基底、矽基底、碳化矽基底、氮化鋁基底或氮化鎵基底。具體來說，在這個示例性實施例中，基底110可以是具有凹凸圖案(未圖示)的圖案化的藍寶石基底(PSS)。

第一導電型半導體層121、活性層123和第二導電型半導體層125可包含基於氮化物的半導體，例如(Al,Ga,In)N，並且可以通過MOCVD、MBE、HVPE及類似製程在基底上生長。

在一些示例性實施例中，在基底110上生長第一導電型半導體層121之前，可以進一步在基底110上形成緩衝層(未圖示)。緩衝層可以減輕半導體層120與基底110之間的晶格失配。 當基底110由與半導體層120的材料不同的材料形成時，緩衝層可以充當用於生長半導體層120的核心層。

參看圖6，去除半導體層120中的一些(也就是說，第二導電型半導體層125和活性層123的一些)以形成第一導電型半導體層121的暴露區221，第一導電型半導體層121的上表面通過暴露區221部分地暴露。如附圖中所示，可以進一步部分地去除第一導電型半導體層121。通過使第一導電型半導體層121的上表面得以部分地暴露的第一導電型半導體層121的暴露區221，在後續的製程中可以在第一發光單元C1上形成檯面結構。

接下來，參看圖7，部分地去除半導體層120以形成分隔區D1，使得基底110的上表面通過分隔區D1得以暴露。因此，可以將半導體層120劃分成第一發光單元C1和第二發光單元C2，這兩者彼此分隔開。第一發光單元C1可以與第二發光單元C2分隔開3μm到7μm的距離，例如大約5μm的距離。

可以通過光刻和蝕刻部分地去除半導體層120。具體來說，可以通過使用乾式蝕刻部分地去除半導體層120而形成分隔區D1，並且可以通過調整光致抗蝕劑的特性基本上垂直於基底110形成第一發光單元C1和第二發光單元C2的側表面。

在這個製程中，可以基本上垂直於基底110的上表面形成第一發光單元C1和第二發光單元C2的側表面，借此可以形成發光單元的側表面，以便通過後續的製程而具有多個傾斜，包含反向傾斜和規律的傾斜。

另一方面，第一發光單元C1可包含第一導電型半導體層的暴露區221，通過部分地去除第二導電型半導體層125和活性層123而形成所述暴露區221，以便可以通過暴露區221部分地暴露第一導電型半導體層121。

參看圖8，在發光單元C1、C2中的每一者的側表面的一部分上形成第一傾斜部分S1。圖8的(a)是沿圖1的線A-A獲得的側視截面圖，而圖8的(b)是沿圖1的線B-B獲得的側視截面圖。

在發光單元C1、C2中的每一者的側表面的一部分上形成第一傾斜部分S1可包含通過濕式蝕刻在發光單元C1、C2中的每一者的側表面上形成反向傾斜的第一傾斜部分S1。舉例來說，當使用包含硫酸和/或磷酸的蝕刻劑對發光單元C1、C2的側表面執行蝕刻時，可以如圖7中所示形成反向傾斜的第一傾斜部分S1。

另一方面，如圖8的(a)中所示，在發光單元C1、C2中的每一者的側表面的其它部分上形成遮罩211，以防在這些部分上形成第一傾斜部分S1。因此，發光單元C1、C2中的每一者的側表面的一些部分維持在基本上垂直於基底的上表面的傾斜位置。可以在側表面的一部分上形成第二傾斜部分S2，通過後續製程，所述部分具有垂直的傾斜。

在這個示例性實施例中，通過遮罩211保護第一發光單元C1和第二發光單元C2中的每一者的側表面的一部分，而通過蝕刻劑部分地蝕刻其側表面的其它部分以在其側表面上形成第一 傾斜部分S1。

接下來，參看圖9，通過光刻和蝕刻在側表面的一部分上形成規律地傾斜的第二傾斜部分S2，在圖8的(a)中未在所述部分中形成第一傾斜部分S1。因此，在第一發光單元C1和第二發光單元C2中的每一者的面朝另一個發光單元的側表面的側表面上形成第二傾斜部分S2。

可以使用乾式蝕刻執行在第一發光單元C1和第二發光單元C2中的每一者的側表面上形成第二傾斜部分S2，並且可以通過調整光致抗蝕劑的特性而形成第一發光單元C1和第二發光單元C2的規律地傾斜的側表面。

接下來，圖10的(a)是沿圖1的線A-A獲得的側視截面圖，而圖10的(b)是沿圖1的線B-B獲得的側視截面圖。參看圖10，形成電流阻擋層130以部分地覆蓋第二發光單元C2的上表面和側表面。此外，還可以形成電流阻擋層130以覆蓋在第一發光單元C1與第二發光單元C2之間的基底110的暴露的上表面。具體來說，可以在第二發光單元C2的側表面當中具有第二傾斜部分S2的側表面上形成電流阻擋層130。因此，如圖10的(b)中所示，不能在第一傾斜部分S1上形成電流阻擋層130。

電流阻擋層130可以形成在對應於其中將通過後續製程形成互連件160的區的一個區中。此外，電流阻擋層130的所述區可以具有比其中將形成互連件160的區大的面積。因此，可以根據將形成互連件160的位置以各種方式調整電流阻擋層130的 形狀和區。

電流阻擋層130可包含絕緣材料，並且可以通過借助光刻和蝕刻對絕緣材料進行圖案化而形成。替代地，可以通過剝離製程來形成電流阻擋層130。此外，可以將電流阻擋層130形成為分散式布拉格反射器，所述分散式布拉格反射器是通過交替地堆疊具有不同折射率的層(舉例來說，SiO₂層和TiO₂層)而形成。

圖11的(a)是沿圖1的線A-A獲得的側視截面圖，而圖11的(b)是沿圖1的線B-B獲得的側視截面圖。參看圖11，可以在第一發光單元C1和第二發光單元C2上形成透明電極層140。

透明電極層140可包含例如ITO和ZnO的導電氧化物或例如Ni/Au的透光金屬層，並且可以通過沉積和剝離製程形成。透明電極層140可以形成在發光單元C1、C2中的每一者的第二導電型半導體層125上，並且可以具有比第二導電型半導體層125小的面積。此外，透明電極層140可以形成為部分地覆蓋第二發光單元C2的具有第二傾斜部分S2的側表面和第一發光單元C1與第二發光單元C2之間的區。因此，透明電極層140可以至少部分地覆蓋電流阻擋層130。

另一方面，不能在第一發光單元C1的第一導電型半導體層121的暴露區221上形成透明電極層140。

接下來，圖12的(a)是沿圖1的線A-A獲得的側視截面圖，而圖12的(b)是沿圖1的線B-B獲得的側視截面圖。參 看圖12，可以形成保護層130以覆蓋發光單元C1、C2和基底110的暴露的上表面。

保護層130可包含氧化矽或氮化矽，並且可以通過例如化學氣相沉積的沉積製程或電子束蒸鍍形成。保護層130是通過沉積製程形成的，並且因而可以對應於發光單元C1、C2和基底110的暴露上表面的表面圓度而形成。

圖13的(a)是沿圖1的線A-A獲得的側視截面圖，而圖13的(b)是沿圖1的線B-B獲得的側視截面圖。參看圖13，通過部分地去除保護層130而形成開口231。

可以通過光刻和蝕刻來形成開口231。此外，開口231可以形成在對應於其中將形成互連件160的區的位置處。因此，開口231可以形成在第一發光單元C1的第一導電型半導體層121的暴露區221的一部分、第一發光單元C1與第二發光單元C2之間的區的一部分、具有第二傾斜部分S2的側表面的一部分、和第二發光單元C2的上表面的一部分上。

接著，在開口231上形成導電材料以形成互連件160。結果，提供如圖1至圖3所示的發光二極體。互連件160可包含(舉例來說)金屬，並且可以通過鍍敷、電子束蒸鍍或濺鍍而形成。具體來說，因為互連件160形成在第二傾斜部分S2上，所述互連件160可以用階梯覆蓋形狀將第一發光單元C1電連接到第二發光單元C2。

以此方式，第一發光單元C1和第二發光單元C2中的每 一者的側表面的某一部分形成為具有規律地傾斜的第二傾斜部分S2，由此使得能夠用階梯覆蓋形狀穩定地形成互連件160。因此，在包含多個發光單元的發光二極體中，所述發光單元中的每一者可以形成為在其側表面上具有反向傾斜的第一傾斜部分S1，同時用階梯覆蓋形狀形成互連件160。

另一方面，根據這個示例性實施例，應用所述方法以製造包含第一發光單元C1和第二發光單元C2的發光二極體。但是，應理解，本發明並不限於此，並且根據本發明的方法還可以應用於包含三個或更多個發光單元的發光二極體。

舉例來說，如圖4中所示，當發光二極體除了第一發光單元C1和第二發光單元C2之外還包含額外的發光單元時，第一發光單元C1和第二發光單元C2可以電連接到所述額外的發光單元。在這個示例性實施例中，所述方法可以應用於形成用於將所述多個發光單元彼此電連接的結構。即，參看圖1至圖3所描述的第一發光單元C1與第二發光單元C2之間的電連接關係還可以應用於包含三個或更多個發光單元的發光二極體。

因此，如圖4中所示，所述製造方法還可以應用於發光單元中的每一者的相對側表面，使得第一發光單元C1和第二發光單元C2可以電連接到額外的發光單元。

此外，雖然將上述示例性實施例描述為將第一發光單元C1串聯連接到第二發光單元C2，但是應理解，本發明並不限於此，並且發光單元可以彼此並聯地或反向並聯地或串聯、並聯和 反向並聯組合地電連接。

雖然本文中已經描述了某些示例性實施例和實施方案，但是通過此描述將明白其它實施例和修改。因此，本發明的概念不限於這些實施例，而是限於所提呈的申請專利範圍的更廣泛的範圍以及多種顯而易見的修改和等效佈置。

110‧‧‧基底

121‧‧‧第一導電型半導體層

125‧‧‧第二導電型半導體層

130‧‧‧電流阻擋層

140‧‧‧透明電極層

141‧‧‧透明電極層

143‧‧‧透明電極層

145‧‧‧透明電極層

161‧‧‧第一襯墊部分

163‧‧‧第一延伸區段

165‧‧‧第二延伸區段

167‧‧‧連接區段

C1‧‧‧第一發光單元

C2‧‧‧第二發光單元

S2‧‧‧第二傾斜部分

X‧‧‧區

Claims (21)

1. 一種發光二極體，包括：基底；第一發光單元和第二發光單元，所述第一發光單元和所述第二發光單元安置在所述基底上並且彼此分隔開；以及互連件，所述互連件將所述第一發光單元電連接到所述第二發光單元，其中所述第一發光單元和所述第二發光單元中的每一者包含第一導電型半導體層，安置在所述第一導電型半導體層上的第二導電型半導體層，以及安置在所述第一導電型半導體層與所述第二導電型半導體層之間的活性層，其中所述第一發光單元和所述第二發光單元中的至少一者包含相對於所述基底傾斜的第一側表面，並且其中所述第一側表面安置成平行於所述基底的一個邊緣，並且包含與所述基底定義銳角的第一傾斜部分、與所述基底定義鈍角的第二傾斜部分，和安置在所述第一傾斜部分與所述第二傾斜部分之間的傾斜不連續區段。
2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體，其中所述互連件安置在所述第二傾斜部分上。
3. 如申請專利範圍第2項所述的發光二極體，其中所述第一發光單元和所述第二發光單元中的每一者包含面朝另一個發光單元的側表面的側表面，所述第一發光單元或所述第二發光單元 的面朝另一個發光單元的側表面的側表面是所述第一側表面，並且所述第一發光單元的所述第二傾斜部分安置在對應於所述第二發光單元的所述第二傾斜部分的位置處。
4. 如申請專利範圍第3項所述的發光二極體，其中所述第一發光單元和所述第二發光單元中的每一者的不包括其所述第一側表面的其它側表面包含所述第一傾斜部分。
5. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體，其中所述第一導電型半導體層具有比所述第二導電型半導體層大的厚度。
6. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體，其中所述第一發光單元和所述第二發光單元中的每一者還包含安置在其上表面的至少一部分上的透明電極層，並且所述互連件安置在所述透明電極層上。
7. 如申請專利範圍第6項所述的發光二極體，還包含：電流阻擋層，所述電流阻擋層安置在所述第二發光單元的至少一部分上，其中所述電流阻擋層安置在所述透明電極層下麵並且安置在對應於所述互連件的位置處。
8. 如申請專利範圍第7項所述的發光二極體，其中所述電流阻擋層進一步延伸到所述第二發光單元的所述第一側表面和所述第一發光單元與所述第二發光單元之間的區，所述延伸的電流阻擋層安置在所述第二發光單元的所述第二傾斜部分上。
9. 如申請專利範圍第8項所述的發光二極體，其中所述透明電極層進一步延伸到所述第二發光單元的所述第一側表面和所 述第一發光單元與所述第二發光單元之間的所述區，以安置在所述電流阻擋層上。
10. 如申請專利範圍第7項所述的發光二極體，其中所述電流阻擋層包含分散式布拉格反射器。
11. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體，還包含：保護層，所述保護層覆蓋所述第一發光單元和所述第二發光單元，其中所述保護層覆蓋所述第一發光單元和所述第二發光單元的不包括安置著所述互連件的區的多個區。
12. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體，還包含：至少一個額外發光單元，所述額外發光單元電連接到所述第一發光單元和所述第二發光單元，其中所述額外發光單元經由所述互連件電連接到所述第一發光單元和所述第二發光單元。
13. 一種發光二極體，包括：基底；以及第一發光單元，所述第一發光單元安置在所述基底上，其中所述第一發光單元包含相對於所述基底傾斜的第一側表面，並且其中所述第一側表面安置成平行於所述基底的一個邊緣，並且包含與所述基底定義銳角的第一傾斜部分，與所述基底定義鈍角的第二傾斜部分，和安置在所述第一傾斜部分與所述第二傾斜部分之間的傾斜不連續區段。
14. 如申請專利範圍第13項所述的發光二極體，還包含： 至少一個額外發光單元，所述至少一個額外發光單元電連接到所述第一發光單元，其中所述額外發光單元經由所述互連件電連接到所述第一發光單元，並且其中在所述額外發光單元的側表面當中，所述額外發光單元的面朝所述第一發光單元的所述第一側表面的側表面包含第一傾斜部分和第二傾斜部分，所述第一傾斜部分與所述基底定義銳角，並且所述第二傾斜部分與所述基底定義鈍角。
15. 一種製造發光二極體的方法，包括：在基底上形成彼此分隔開的第一發光單元和第二發光單元，所述第一發光單元和所述第二發光單元中的至少一者包含相對於所述基底傾斜的第一側表面，所述第一側表面安置成平行於所述基底的一個邊緣，並且包含與所述基底定義銳角的第一傾斜部分、與所述基底定義鈍角的第二傾斜部分和安置在所述第一傾斜部分與所述第二傾斜部分之間的傾斜不連續區段；以及形成將所述第一發光單元電連接到所述第二發光單元的互連件，其中所述第一發光單元和所述第二發光單元中的每一者包含第一導電型半導體層、安置在所述第一導電型半導體層上的第二導電型半導體層，以及安置在所述第一導電型半導體層與所述第二導電型半導體層之間的活性層。
16. 如申請專利範圍第15項所述的製造發光二極體的方法，其中所述互連件安置在所述第二傾斜部分上並且沿所述第二傾斜 部分形成。
17. 如申請專利範圍第16項所述的製造發光二極體的方法，其中所述第一發光單元和所述第二發光單元中的每一者包含面朝另一個發光單元的側表面的側表面，所述第一發光單元或所述第二發光單元的面朝另一個發光單元的側表面的側表面是所述第一側表面，並且所述第一發光單元的所述第二傾斜部分形成在對應於所述第二發光單元的所述第二傾斜部分的位置處。
18. 如申請專利範圍第16項所述的製造發光二極體的方法，其中在包含所述第一側表面的所述第一發光單元和所述第二發光單元中的每一者中形成所述第一傾斜部分包含：在所述基底上形成彼此分隔開的所述第一發光單元和所述第二發光單元，使得所述第一發光單元和所述第二發光單元的側表面垂直於所述基底的上表面；以及對所述第一發光單元和所述第二發光單元的不包括其側表面的一部分的其它側表面進行濕式蝕刻以形成所述第一傾斜部分。
19. 如申請專利範圍第18項所述的製造發光二極體的方法，其中在包含所述第一側表面的所述第一發光單元和所述第二發光單元中的每一者中形成所述第二傾斜部分包含：在通過濕式蝕刻形成所述第一傾斜部分的過程中使用遮罩覆蓋所述第一發光單元和所述第二發光單元的側表面的所述部分，以維持不形成所述第一傾斜部分的部分；以及通過對不形成所述第一傾斜部分的所述部分部分地進行乾式 蝕刻而形成所述第二傾斜部分。
20. 如申請專利範圍第15項所述的製造發光二極體的方法，還包含：在形成所述互連件之前在所述第一發光單元和所述第二發光單元上形成透明電極層。
21. 如申請專利範圍第20項所述的製造發光二極體的方法，還包含：在形成所述透明電極層之前在所述第二發光單元上形成電流阻擋層，所述電流阻擋層形成在對應於所述互連件的位置處。