TW201622177A - 發光器件及其製造方法 - Google Patents

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朴柱勇
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Abstract

本發明提供了一種發光器件及其製造方法。發光器件包括:發光結構,其包括第一導電型半導體層、第二導電型半導體層和主動層,且包括第一表面和第二表面;第一接觸電極和第二接觸電極,其分別與第一導電型半導體層和第二導電型半導體層歐姆接觸;以及第一電極和第二電極,其設置在發光結構的第一表面上,其中第一電極和第二電極分別包括燒結的金屬粒子,且第一電極和第二電極各自包括傾斜側面,其中傾斜側面相對於其垂直橫截面的側面的切向梯度是變化的。

Description

發光裝置及其製造方法
本發明涉及一種發光器件及其製造方法,具體而言,涉及一種具有優異的機械性能和更高的可靠性並包括具有優良熱特性和電特性的電極的發光器件及其製造方法。
近來,隨著對小尺寸、高輸出發光器件的需求增加,對具有優異散熱效率的大面積倒裝晶片型發光器件的需求增加。倒裝晶片型發光器件的電極直接黏合到第二基板,並且不使用用於將外部電源供給倒裝晶片型發光器件的導線,使得所述倒裝晶片型發光器件的散熱效率明顯高於水平型的發光器件的散熱效率。因此,即使施加高密度電流時,也可以將熱有效地傳導到所述第二基板,使得所述倒裝晶片型發光器件適用於高輸出光源。
此外,對晶片級封裝的需求增加,其中在晶片級封裝中,將發光器件封裝於單獨殼體內的過程或類似的過程被省略,並且將發光器件本身用作封裝件,以使所述發光器件小型化。具體地說,倒裝晶片型發光器件的電極可實現類似於封裝的接脚的功能,使得倒裝晶片型發光器件也可以有效地應用於晶片級封裝。
技術問題
本公開技術的示例性實施例提供了一種發光器件,其藉由包括具有新結構的電極而具有更高的可靠性。
本公開技術的示例性實施例提供了一種製造發光器件的方法,所述發光器件藉由採用燒結法形成電極而具有更高的可靠性。
本公開技術的示例性實施例提供一種發光器件及其製造方法,所述發光器件具有更高的可靠性和優良的電特性。技術方案
根據本公開技術的示例性實施例,發光器件包括:發光結構,其包括第一導電型半導體層、第二導電型半導體層和設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主動層,並且包括第一表面和與所述第一表面相對設置的第二表面;第一電極,其設置在所述發光結構的第一表面上,並且電連接到所述第一導電型半導體層;和第二電極,其設置在所述發光結構的第一表面上,並且電連接到第二導電型半導體層,其中第一電極和第二電極各自包括燒結金屬粒子,並且第一電極和第二電極各自包括傾斜側面,其中傾斜側面相對於其垂直橫截面的側面的切向梯度是變化的。
根據本公開技術的一個實施例,有可能提供這樣的發光器件,其包括具有改進的機械穩定性的電極。
傾斜側面可包括其中切向梯度增大的區域和其中切向梯度減小的區域。
第一電極和第二電極的每一個的水平橫截面面積可朝向遠離發光結構的第一表面的方向逐漸減少。
發光器件可進一步包括絕緣部分,絕緣部分覆蓋第一電極和第二電極的側面及發光結構的第一表面,其中第一電極和第二電極可以暴露在絕緣部分的一個表面上。
發光器件還可進一步包括第一電極墊和第二電極墊,第一電極墊和第二電極墊設置在絕緣部分的一個表面上且各自設置在第一電極和第二電極上。
第一電極墊和第二電極墊的每一者的面積可以大於暴露在絕緣部分的一個表面上的第一電極的面積和暴露在絕緣部分的一個表面上的第二電極的面積。
發光器件還可包括設置在發光結構的第二表面上的波長轉換單元。
燒結金屬粒子可包括數個金屬粒子和介置於金屬粒子之間的非金屬材料。
所述金屬粒子可包括Ag。
燒結金屬粒子可包括範圍爲80wt%至98wt%的金屬粒子。
發光器件還可以包括:一個區域,其中通過部分地移除主動層以及第二導電型半導體層來使第一導電型半導體層部分地暴露;第一接觸電極,其經由第一導電型半導體層暴露的區域與第一導電型半導體層歐姆接觸,並部分地覆蓋發光結構的第一表面;第二接觸電極,其設置在第二導電型半導體層上以與第二導電型半導體層歐姆接觸;第一絕緣層,其使第一接觸電極和第二接觸電極彼此絕緣;以及第二絕緣層,其部分地覆蓋第一接觸電極和第二接觸電極並包括第一開口部分和第二開口部分,其中通過第一開口部分和第二開口部分使第一接觸電極和第二接觸電極各自暴露,其中第一電極和第二電極各自通過第一開口部分和第二開口部分能夠直接與第一接觸電極和第二接觸電極接觸。
第一導電型半導體層暴露的區域可以包括多個孔。
發光結構可以包括至少一個檯面,所述至少一個檯面包括第二導電型半導體層以及主動層,並且第一導電型半導體層暴露的區域可以設置在所述檯面的周圍。
發光器件還可以包括第一接觸電極和第二接觸電極,且第一接觸電極和第二接觸電極各自與第一導電型半導體層和第二導電型半導體層歐姆接觸,其中第一電極和第二電極能夠各自直接地與第一接觸電極和第二接觸電極接觸。
發光器件還可以包括在發光結構的第二表面上設置的波長轉換單元。
波長轉換單元可以接觸第一絕緣層。
波長轉換單元還可以至少部分地覆蓋第一導電型半導體層的一側。
根據所公開技術的另一個示例性實施例,提供了一種發光器件,其包括:發光結構,發光結構包括第一導電型半導體層、第二導電型半導體層以及設置在第一導電型半導體層和第二導電型半導體層之間的主動層,並且包括第一表面和與第一表面相對設置的第二表面;第一電極,其設置在發光結構的第一表面上並與第一導電型半導體層電連接;以及第二電極,其設置在發光結構的第一表面上並與第二導電型半導體層電連接,其中第一電極和第二電極各自包括燒結金屬粒子,而且所述燒結金屬粒子可以包括範圍爲80wt%至98wt%的金屬粒子以及介置於所述金屬粒子之間的非金屬材料。
根據所公開技術的又一示例性實施例,提供了一種製造發光器件的方法,包括:在生長基板上形成發光結構,其中發光結構包括第一導電型半導體層、設置在第一導電型半導體層上的主動層以及設置在主動層上的第二導電型半導體層;在發光結構上形成預成型第一電極和預成型第二電極,其中預成型第一電極和預成型第二電極包括金屬粒子,並且分別電連接到第一和第二導電型半導體層;以及通過燒結預成型第一電極和預成型第二電極來分別形成第一電極和第二電極,其中第一電極和第二電極各自包括傾斜側面,其中傾斜側面相對於其垂直橫截面的側面的切向梯度可以是變化的。
第一電極和第二電極各自的體積可以比預成型第一電極和預成型第二電極的體積小。
傾斜側面可以包括切向梯度增大的區域以及切向梯度減小的區域。
預成型第一電極和預成型第二電極的形成可以包括採用滴塗或塗覆方法在發光結構上形成黏稠性材料,其中黏稠性材料包括金屬粒子和介置於金屬粒子之間的非金屬材料。
滴塗或塗覆方法可以包括打點法或網版印刷法。
所述方法還可以包括在發光結構上形成覆蓋第一電極和第二電極的絕緣部分。
所述製造發光器件的方法可以包括通過部分地移除第一電極和第二電極以及絕緣部分來在絕緣部分的一個表面上暴露第一電極和第二電極。
所述製造發光器件的方法還可以包括在絕緣部分的一個表面上形成與第一電極和第二電極各自接觸的第一電極墊和第二電極墊。
所述製造發光器件的方法還可以包括:在第一電極和第二電極形成之後,將生長基板與發光結構分離;以及在藉由將生長基板與發光結構分離所暴露的發光結構的一個表面上形成波長轉換單元。
發光結構的形成可以包括形成與第一導電型半導體層和第二導電型半導體層各自歐姆接觸的第一接觸電極和第二接觸電極,其中預成型第一電極和預成型第二電極可以各自與第一接觸電極和第二接觸電極接觸。
根據所公開技術的又一示例性實施例,提供了一種發光器件,包括:發光結構,其包括第一導電型半導體層、第二導電型半導體層以及設置在第一導電型半導體層和第二導電型半導體層之間的主動層,並且包括第一表面和與第一表面相對的第二表面;第一接觸電極和第二接觸電極,其設置在發光結構的第一表面上並分別與第一和第二導電型半導體層歐姆接觸;第一電極和第二電極,其設置在發光結構的第一表面上並分別電連接到第一接觸電極和第二接觸電極;以及絕緣部分,其覆蓋第一電極和第二電極的側面以及發光結構的第一表面,其中第一電極和第二電極各自可以包括金屬粒子,並且第一電極和第二電極之間的間隔的最短距離的半值可以小於第一電極和第二電極之一的一個側面到絕緣部分外側的最短距離。
第一電極和第二電極之間的最短距離的範圍可以爲從10㎛至80㎛。
第一電極和第二電極各自可以包括傾斜側面,其中傾斜側面相對於其垂直橫截面的側面的切向梯度是變化的。
第一電極和第二電極的側面與發光結構的上表面形成的角度的範圍可以從大於或等於30度至小於90度。
第一電極和第二電極中的每一個的側面可以與發光結構的第一側面垂直。
發光器件還可以包括第一電極墊和第二電極墊,其設置在絕緣部分的一個表面上並且各自設置在第一電極和第二電極上。
第一電極和第二電極各自可以包括金屬粒子和介置於金屬粒子之間的非金屬材料。
第一電極和第二電極各自可以包括80wt%至98wt%的金屬粒子。
金屬粒子可以包括Cu、Au、Ag和Pt中的至少一種。
發光器件還可以包括:一個區域,其中通過部分地移除主動層和第二導電型半導體層使第一導電型半導體層部分地暴露;第一絕緣層,其使第一接觸電極和第二接觸電極彼此絕緣;以及第二絕緣層,其部分地覆蓋第一接觸電極和第二接觸電極並包括第一開口部分和第二開口部分,其中通過第一開口部分和第二開口部分使第一接觸電極和第二接觸電極各自暴露,其中第一接觸電極可以通過第一導電型半導體層暴露的區域與第一導電型半導體層歐姆接觸,並且第一電極和第二電極各自可以通過第一開口部分和第二開口部分與第一接觸電極和第二接觸電極直接接觸。
第一電極和第二電極可以各自直接接觸第一接觸電極和第二接觸電極。有益效果
根據所公開技術的示例性實施例,可以提供一種具有電極的發光器件,其中所述電極包括用於改善電極的機械穩定性和半導體層可靠性的燒結金屬粒子,從而改善了發光器件的可靠性。此外,可以提供一種用於製造發光器件的方法,其能夠通過使用燒結形成電極的方法來穩定並簡化製程。
此外,可以在製造發光器件的製程中,通過將罩幕或絕緣部分用作一種框架來形成電極以減小電極之間的最短距離,從而改善了發光器件的電學和熱學特性。
圖1繪示了常規形式的倒裝晶片型發光器件。參照圖1,所述倒裝晶片型發光器件可以包括n型半導體層11、主動層13、p型半導體層15、各自設置在n型和p型半導體層上的n型墊21和p型墊23以及各自設置在n型墊21和p型墊23上並彼此電連接的n型電極41和p型電極43。爲了使倒裝晶片型發光器件適用於晶圓尺寸封裝,n型電極21和p型電極23需要具有範圍從幾十微米到幾百微米的厚度。對於採用諸如電子束蒸發的蒸發方法的情形,金屬的生長速度會很慢,使得發光器件的生產率可大為減小。相應地,爲了實現具有上述厚度的電極,n型電極和p型電極23可以通過電鍍法來形成。
然而,對於採用電鍍法形成電極的情形,在電鍍期間,半導體層被施加了由金屬而產生的應力,因而半導體層可能經受諸如弓狀變形的變形以及可能斷裂或損壞。此外,爲了採用電鍍法,獨立的晶種層30需要介於墊和電極之間,如圖1所示,因此採用電鍍法形成電極的方法可能具有複雜的製程,可能減小發光器件的生產率。
此外,爲了使倒裝晶片型發光器件適用於晶圓尺寸封裝,絕緣體被形成來覆蓋n型電極21和p型電極23的側面。由於電極和絕緣體之間的界面角度,可能存在一個問題,即在採用電鍍法形成的電極和絕緣體之間形成了縫隙。發光器件可能由於所述縫隙而具有缺陷,使得發光器件的可靠性減小。
在下文中,示例性實施例所公開的技術將參考附圖來詳細描述。下文提供的示例性實施例能夠通過實例的方式來提供,使得可以向本發明所屬領域的技術人員充分地傳遞本公開技術的精神。因此,所公開的技術並不侷限於這裡所闡述的示例性實施例,而是可以許多不同的形式進行修改。在附圖中,爲方便起見,部件的寬度、長度、厚度等可能是被放大的。另外,應所述理解的是,當一個部件被稱爲是在另一個部件“之上”時,一個部件可以直接位於另一個部件上方或者是另外一個部件放置於它們兩者之間。通篇說明書中相似的附圖標記表示相似的部件。
圖2的(a)和圖2的(b)是依照本公開技術示例性實施例的發光器件的平面圖和截面圖。
圖2的(a)是發光器件100的平面圖,且圖2的(b)是沿著圖2的(a)的線S-S截取的截面圖。
參考圖2的(a)和(b),發光器件100可包括發光單元100L和電極160,並且可以進一步包括絕緣部分170、第一電極墊181和第二電極墊183以及波長轉換單元190。
發光單元100L可以包括發光結構,所述發光結構包括第一導電型半導體層和第二導電型半導體層以及設置在第一導電型半導體層和第二導電型半導體層之間的主動層。發光單元100L可連接到外部電源供應器以發射具有期望波長的光。
所述發光結構可以包括第一表面以及與第一表面相對的第二表面。這裡,第一電極161和第二電極163可以設置在第一表面上。例如,根據本公開技術的示例性實施例,在附圖中,發光單元100L的下表面可以定義爲發光結構的第一表面,而發光單元100L的上表面可被定義爲發光結構的第二表面。然而,所公開的技術並不限於此。
發光單元100L和發光結構可具有各種形式,例如第一電極161與第二電極163可爲向下延伸的一種結構。例如,發光單元100L和發光結構可爲倒裝晶片型,其具有如圖1所示的一般結構和如圖4所示的類型。這將在下面詳細描述。
電極160可以設置在發光結構的第一表面上並且可以包括第一電極161和第二電極163。在這種情況下,第一電極161與第二電極163可以各自電連接到發光結構的第一導電型半導體層和第二導電型半導體層,並且第一電極161和第二電極163可以直接接觸發光結構。
第一電極161與第二電極163都可包括傾斜側面。特別地,如圖所示,第一電極161和第二電極163可各自包括傾斜側面,其中傾斜側面相對於其垂直橫截面的側面的切向TL梯度是變化的。詳細地說,如圖2的(a)和圖2的(b)所示,相對於第一電極161與第二電極163中的每一個的垂直橫截面的側面的切向TL梯度可以從底部向上進行增加,然後在超過某一反曲點的時候重新降低。因此,第一電極161和第二電極163中的每一個的傾斜側面可以包括切向TL梯度增大的區域以及切向TL梯度減小的區域。
第一電極161與第二電極163可以各自包括傾斜側面,其中傾斜側面相對於其垂直橫截面的側面的切向TL梯度是變化的,這樣第一電極161與第二電極163的水平橫截面面積可以在垂直方向上改變。例如,如圖所示,第一電極161與第二電極163中的每一個的水平橫截面面積可以朝著遠離發光單元100L的一個表面的方向進行縮減,所述一個表面是指發光結構的第一表面。
因此,第一電極161和第二電極163的形狀可以分別被確定成具有上述形狀的側面。例如,第一電極161與第二電極163的形狀可以類似於截斷的拱形。第一電極161與第二電極163可以各自包括傾斜側面,其中傾斜側面相對於其垂直橫截面的側面的切向TL梯度是變化的,這樣使得絕緣部分170與第一電極161和第二電極163的界面處的機械穩定性可以得到改進。
第一電極161與第二電極163可以包括多個金屬粒子160m。進一步來說,第一電極161和第二電極163各自可以包括燒結的金屬粒子,其中燒結的金屬粒子可包括金屬粒子160m和介置於金屬粒子160m之間的非金屬粒子160n。在圖2的(b)的放大視圖中,金屬粒子160m被燒結並且因此可以形成其中配置有多個晶粒的形式,而非金屬材料160n可介置於金屬粒子160m之間的至少一些區域。非金屬材料160n可以充當用來減輕施加於第一電極161與第二電極163的應力的緩衝器。因此,第一電極161和第二電極163的機械穩定性可以得到提高,並且因此從電極160施加給發光單元100L的應力可以降低。
相對於第一電極161與第二電極163各自的總質量而言,第一電極161與第二電極163各自可包括80 wt%至98 wt%的比例的金屬粒子160m。
進一步來說,當第一電極161與第二電極163各自包括燒結金屬粒子的時候,可包括相對於金屬粒子燒結體的總質量的80wt%至98wt%的比例的金屬粒子160m。燒結金屬粒子可包括前述比率的金屬粒子160m以具備優異的導熱性和導電性,並且可以有效地緩解施加到電極160的應力,以改善電極160的機械穩定性。
金屬粒子160m可以包括具有導熱性和導電性的材料而沒有任何限制。例如,金屬粒子160m可包括Cu、Au、Ag、Pt等。可通過對用於形成電極160的待燒結材料進行衍生(induce)來獲得非金屬材料160n。例如,非金屬材料160n可以是包括碳的聚合物材料。
根據上述示例性實施例,所描述的第一電極161和第二電極163中包含的金屬粒子160m為燒結金屬粒子的形式,但是所公開的技術並不侷限於此。
此外,第一電極161和第二電極163的厚度範圍可以爲約50㎛至約80㎛。根據所公開的技術的示例性實施例的發光器件包括具有厚度在上述範圍內的電極160,並且因此發光器件本身可以用作晶圓級封裝。進一步來說,電極160包括燒結金屬粒子,使得電極160即使在上述厚度範圍內成形,施加的應力也能夠充分得到減輕。因此,施加到發光單元100L的應力得到減輕,使得發光器件的機械穩定性和可靠性能夠提高。然而,電極160的厚度並不限於上述範圍。
進一步來說,發光器件可進一步包括第一接觸電極和第二接觸電極(未繪示),第一接觸電極和第二接觸電極設置在第一電極161和第二電極163與發光單元100L的發光結構之間。第一接觸電極和第二接觸電極可以分別與第一電導式半導體層和第二電導式半導體層形成歐姆接觸。這樣,第一電極161和第二電極163可以各自與第一接觸電極和第二接觸電極直接接觸。也就是說,第一電極161和第二電極163可以各自成形與第一接觸電極和第二接觸電極直接接觸。因此,可以省略額外的部件,諸如電鍍法所需的晶種層及焊料所需的濕潤層。
絕緣部分170可以形成為覆蓋發光單元100L的下表面,即發光結構的第一表面上的電極160的側面。第一電極161和第二電極163可以在絕緣部分170的下表面上暴露出來。
絕緣部分170可以具有電絕緣性質並且覆蓋第一電極161和第二電極163的側面以使第一電極161和第二電極163彼此有效地絕緣。另外,絕緣部分170可以用來支撑第一電極161和第二電極163。絕緣部分170的下表面可形成爲與第一電極161和第二電極163的下表面實質上齊平。
絕緣部分170可以包括絕緣聚合物和/或絕緣陶瓷,例如,諸如環氧模塑化合物和/或矽樹脂的材料。另外,絕緣部分170還可以包括諸如TiO2 粒子的光反射和光散射粒子。絕緣部分170具有將從發光單元100L發出的光向上反射的反射性,從而改善了發光器件的光效率。
此外,與所繪示的不同,絕緣部分170還可以覆蓋發光單元100L的側面,而且一些絕緣部分170還可以與波長轉換單元190接觸。在這種情況下,可以改變從發光單元100L發出的光的發光角度。此外,當絕緣部分170進一步覆蓋發光單元100L的側面時,一些向發光單元100L側面發出的光可以被向上反射。如上所述,調整絕緣部分170被設置的區域,使得發光器件100的發光角度可以被調整。
第一電極墊181和第二電極墊183可以設置在絕緣部分170的一個表面上。特別地,如圖所示,在絕緣部分170的一個表面當中,可以將第一電極墊181和第二電極墊183設置在第一電極161和第二電極163暴露的絕緣部分170的下表面上。
第一電極墊181和第二電極墊183可以各自與第一電極161和第二電極163電接觸或者可以彼此隔開。當發光器件應用於模組等時,第一電極161和第二電極163可以使發光器件更穩固地安裝在模組的基板上。例如,當第一電極161和第二電極163包括Cu或Ag粒子燒結體時,第一電極161和第二電極163的下表面可以具有差的焊料可濕性。因此,第一電極墊181和第二電極墊183還可以設置在絕緣部分170的下表面上,使得發光器件可以被穩固地安裝。
同時,如圖2的(a)所示,第一電極墊181和第二電極墊183中各自的水平面積可以大於第一電極161和第二電極163暴露在絕緣部分170的下表面上的水平面積。因此,第一電極161和第二電極163被暴露的區域可以各自被設置在第一電極墊181和第二電極墊183形成的區域內。
第一電極墊181和第二電極墊183中各自的面積形成爲大於第一電極161和第二電極163暴露在絕緣部分170的下表面上的區域的面積,使得發光器件可以更穩固地安裝在獨立的附加基板上。
第一電極墊181和第二電極墊183可以包括諸如金屬的導電材料,例如Ni、Pt、Pd、Rh、W、Ti、Al、Ag、Sn、Cu、Ag、Bi、In、Zn、Sb、Mg、Pb等。此外,第一電極墊181和第二電極墊183中各自可以由單層結構或多層結構形成。
波長轉換單元190可以設置在發光單元100L的上表面上,即發光結構的第二表面。
波長轉換單元190可以將從發光單元100L發出的光的波長進行轉換以使發光器件發出具有所期望波段的光。波長轉換單元190可以包括磷光體和攜帶磷光體的載體。磷光體可以包括本領域技術人員公知的各種磷光體,並且可以包括例如石榴石磷光體、鋁酸鹽磷光體、硫化物磷光體、氧氮化物磷光體、氮化物磷光體、氟化物類的磷光體以及矽酸鹽磷光體中的至少一種。載體可以採用本領域技術人員公知的材料。例如,載體可以包括諸如環氧樹脂或丙烯酸樹脂或矽氧樹脂的聚合物樹脂。另外,波長轉換單元190可以由單層結構或多層結構形成。
如圖2的(a)和圖2的(b)所示,波長轉換單元190可以形成為覆蓋發光單元100L的上表面,而且本公開的技術並不限制於此。波長轉換單元190還可以覆蓋發光單元100L的側面並且還可以覆蓋絕緣部分170的側面。當波長轉換單元190覆蓋絕緣部分170的側面時,發光器件的上表面和其至少一些的側面被波長轉換單元190覆蓋。
圖3的(a)、圖3的(b)和圖4是用來描述根據本公開技術的另一示例性實施例的發光器件的平面圖和截面圖。將參照圖3的(a)、圖3的(b)和圖4來示例性地詳細描述發光單元的結構。然而,所公開的技術不限於以下的結構和配置。
圖3的(a)是發光器件的平面圖,圖3的(b)是用於描述孔120h的位置以及第三和第四開口部分153a和153b的位置的平面圖,以及圖4是繪示對應圖3的(a)和圖3的(b)的線A-A區域的剖面的截面圖。
參照圖3的(a)、圖3的(b)和圖4,發光器件100a可以包括發光結構120、第一接觸電極130、第二接觸電極140、第一絕緣層151、第二絕緣層153、第一電極161以及第二電極163,所述發光結構120包括第一導電型半導體層121、主動層123和第二導電型半導體層125。此外,發光器件100a還可以包括絕緣部分170、第一電極墊181和第二電極墊183、生長基板(未繪示)以及波長轉換單元190。
發光結構120可以包括第一導電型半導體層121、設置在第一導電型半導體層121上的主動層123以及設置在主動層123上的第二導電型半導體層125。第一導電型半導體層121、主動層123和第二導電型半導體層125可以包括基於III-V族化合物的半導體,例如,諸如(Al,Ga,In)N的基於氮化物的半導體。第一導電型半導體層121可以包括n型雜質(例如,Si),並且第二導電型半導體層125可以包括p型雜質(例如,Mg)。此外,它們可以是相反的。主動層123可以包括多量子井結構(MQW)。
此外,發光結構120可以包括通過部分移除第二導電型半導體層125和主動層123來使第一導電型半導體層121部分暴露的區域。例如,如圖所示,發光結構120可以包括至少一個孔220h,所述孔穿透第二導電型半導體層125和主動層123,以使第一導電型半導體層121暴露。然而,所公開的技術並不限制於此。即孔220h的配置形式和孔220h的數目可以進行各種修改。
另外,使第一導電型半導體層121暴露的形式不限於諸如孔120h的形式。例如,使第一導電型半導體層121暴露的區域可以形成爲線形、孔形和線形的組合等。當使第一導電型半導體層121暴露的區域形成爲多個線形時,發光結構120可以沿線形成並且還可以包括至少一個檯面,所述檯面包括主動層123和第二導電型半導體層125。
第二接觸電極140設置在第二導電型半導體層125上。第二接觸電極140可以至少部分地覆蓋第二導電型半導體層125的上表面,並與第二導電型半導體層125歐姆接觸。此外,第二接觸電極140通常可以覆蓋第二導電型半導體層125的上表面,並且可以形成爲單一體。因此,可以將電流均勻地供應給整個發光結構120,使得電流分散效率可以得到改善。
然而,所公開的技術並不限制於此。因此,第二接觸電極140不會被整體地形成並且多個單元反射電極層也可以設置在第二導電型半導體層125的上表面上。
第二接觸電極140可以包括能與第二導電型半導體層125歐姆接觸的材料,並且可以包括例如金屬材料和/或導電氧化物。
當第二接觸電極140包括金屬材料時,第二接觸電極140可包括反射層和覆蓋所述反射層的覆蓋層。如上所述,第二接觸電極140可用來反射光並同時與第二導電型半導體層125歐姆接觸。因此,反射層可以包括可以與第二導電型半導體層125歐姆接觸且同時具有高反射率的金屬。例如,反射層可包括Ni、Pt、Pd、Rh、W、Ti、Al、Mg、Ag和Au中的至少一種。另外,反射層可以包括單層或多層。
覆蓋層可以防止反射層與其它材料之間的相互擴散並且防止反射層因爲其他外部材料擴散至所述反射層而受損。因此,覆蓋層可以形成來覆蓋反射層的下表面和側面。覆蓋層能夠與反射層一起電連接到第二導電型半導體層125,以與反射層一起用作一種電極。覆蓋層可包括例如Au、Ni、Ti、Cr等,並且包括單層或多層。
同時,當第二接觸電極140包括導電氧化物時,導電氧化物可以是ITO、ZnO、AZO、IZO、GZO等。
第一絕緣層151可以部分地覆蓋發光結構120的上表面和第二接觸電極140。進一步,第一絕緣層151可以覆蓋多個孔120h的側面,但却露出了孔120h的上表面,從而部分地露出第一導電型半導體層121。進一步,第一絕緣層151還可以覆蓋發光結構120的至少一些側面。
同時,發光結構120的側面有多少被第一絕緣層151所覆蓋可以根據發光器件的製作過程中的晶圓單元的分割來加以改變,這將在下面進行詳細描述。
第一絕緣層151可以包括設置在與多個孔120h相對應的部分處的第一開口部分以及露出一些第二接觸電極140的第二開口部分。第一導電型半導體層121可以通過第一開口部分和孔120h部分地露出,並且第二接觸電極140可以通過第二開口部分部分地露出。
第一絕緣層151可以包括絕緣材料,例如,SiO2 、SiNx 、MgF2 等。進一步,第一絕緣層151可以包括多層結構,並且還可以包括其中具有不同折射率的材料交替堆疊的分布式布拉格反射器。特別地,當第二接觸電極140包括導電氧化物時,第一絕緣層151可以包括分布式布拉格反射器,從而提高了發光效率。
第一接觸電極130可以部分地覆蓋發光結構120並且可以通過多個孔120h和第一開口部分與第一導電型半導體層121歐姆接觸。在這種情況下,孔120h中可以填有第一接觸電極130。第一接觸電極130可形成以大致上覆蓋除了第一絕緣層151的下表面的某個區域之外的其他部分。另外,第一接觸電極130可以形成來覆蓋發光結構120的側表面。當第一接觸電極130也形成在發光結構120的側面上時,第一接觸電極130可以將從主動層123發射的光向上反射至側表面,從而增加發射至發光器件100a的上表面的光的比率。同時,第一接觸電極130不能在與第一絕緣層151的第二開口部分相對應的區域中形成,但是能夠與第二接觸電極絕緣,同時還與第二接觸電極140間隔開來。
第一接觸電極130可以形成來大致覆蓋除了發光結構的某個區域之外的發光結構120的上表面,從而進一步提高電流分散效率。另外,第一接觸電極130可以覆蓋第二接觸電極140所沒有覆蓋的部分,以更有效地反射光,進而改善發光器件100a的發光效率。
第一接觸電極130可用來反射光並同時與第一導電型半導體層121歐姆接觸。因此,第一接觸電極130可以由單層結構或多層結構形成,並且可以包括高反射金屬層,例如Al層。高反射金屬層可以形成在由Ti、Cr、Ni或類似物製成的黏附層上。然而,所公開的技術並不限於此。
第一接觸電極130通過孔120a與第一導電型半導體層121歐姆接觸,使得其中移除了主動層123的區域與對應於多個孔120h的區域相同,從而形成連接至第一導電型半導體層121的電極等。因此,可以使得其中第一導電型半導體層121與金屬層歐姆接觸的區域最小化,並且可以提供其中發光區域的面積與發光結構的整個水平面積的比值相對較大的發光二極體。
發光器件100a還可以包括第二絕緣層153,其可以覆蓋第一接觸電極130。第二絕緣層153可以包括第三開口部分153a和第四開口部分153b,第一接觸電極130通過第三開口部分153a部分地露出,而第二接觸電極140通過第四開口部分153b部分地露出。在這種情況下,第四開口部分153b可以形成在與第二開口部分151b相對應的位置處。
第三開口部分153a和第四開口部分153b的每一個的數量可以是一個或多個。進一步地,如圖3的(b)所示,當第三開口部分153a設置成鄰近發光器件100a的一個側面的角落時,第四開口部分153b可以設置成鄰近發光器件的其它角落。
第二絕緣層153可以包括絕緣材料,例如,SiO2 、SiNx 、MgF2 等。進一步地,第二絕緣層153可以包括多層結構,並且還可以包括其中具有不同折射率的材料交替堆疊的分布式布拉格反射器。
第一電極161和第二電極163可以設置於第二絕緣層153上。進一步地,第一電極161可以設置在第三開口部分153a上以接觸第一接觸電極130,並且第二電極163可以設置在第四開口部分153b上以接觸第二接觸電極140。
照此,第一電極161和第二電極163分別可以直接接觸第一接觸電極130和第二接觸電極140。因此,可以在形成第一電極161和第二電極163之前省略額外的晶種層或潤濕層,從而簡化了發光器件的製造製程。
第一電極161和第二電極163的描述類似於參考圖2所進行的描述,因此將省略其詳細描述。
絕緣部分170可以覆蓋第二絕緣層153以及第一電極161和第二電極163的側面。特別地,如圖所示,絕緣部分170還可以覆蓋發光結構120的側面。
同時,發光結構120的側面有多少被絕緣部分170所覆蓋可以根據發光器件的製作過程中的晶圓單元的分割來加以改變,這將在下面進行詳細描述。
絕緣部分170、第一電極墊181和第二電極墊183的描述大體上類似於參考圖2所進行的描述,並且因此將省略其詳細描述。
波長轉換單元190可以設置在發光結構120的下表面上。波長轉換單元190中的一部分也能接觸第一絕緣層151。進一步地,與圖示所不同的是,波長轉換單元190還可以形成來覆蓋發光結構120的側面,並且可以形成來進一步覆蓋絕緣部分170的側面。
波長轉換單元190的描述大體上類似於參考圖2所進行的描述,並且因此將省略其詳細描述。
同時,發光器件100a還可以包括生長基板(未繪示),其設置在發光結構120的下表面上。當發光器件100a包括波長轉換單元190時,生長基板可以設置在發光結構120與波長轉換單元190之間。
對於生長基板沒有限制,只要它是發光結構120可以在上面生長的基板。例如,生長基板可以是藍寶石基板、碳化矽基板、矽基板、氮化鎵基板、氮化鋁基板或類似物。也可以將生長基板省略。在生長了發光結構120之後,可以通過諸如雷射光剝離、化學剝離、應力剝離、熱剝離和纏繞的方法來將生長基板從發光結構120分離並移除。
根據本公開技術的示例性實施例,發光器件可以採用包括燒結金屬粒子的第一電極和第二電極,其中所述發光器件具有電流在驅動時可以在水平方向均勻地分散的結構。因此,即使由於當驅動發光器件時產生的熱,應力會施加到第一電極和第二電極,但由於包括在燒結金屬粒子中的非金屬材料,應力可以被削弱。因此,可以改善發光器件的可靠性。
圖5是用來描述根據本公開技術的另一示例性實施例的發光裝置的截面圖。
參照圖5,發光裝置可以包括根據本公開技術的示例性實施例的發光器件100和基板300。可以將發光器件100安裝在基板300上。
例如,基板300可為PCB、散熱基板或類似物,其中PCB包括第一導電圖案311、第二導電圖案313以及將它們彼此絕緣的絕緣層320。特別地,PCB可以是金屬PCB,其中第一與第二導電圖案311和313由金屬製成。然而,本公開的技術並不限制於此,因此基板300可以是具有本領域技術人員公知的各種結構的基板。
這樣,根據本公開技術的示例性實施例的發光器件100可以用作無需單獨封裝製程而可以直接使用的晶圓級封裝。
圖6是用來描述根據本公開技術的另一示例性實施例的發光裝置的截面圖。
參照圖6,發光裝置可以包括根據本公開技術的示例性實施例的多個發光器件100和基板400。可以將發光器件100安裝在基板400上。
圖6是發光器件模組,其中多個發光器件100安裝在一個基板400上。因此,基板400可以是提供包括導電圖案的電性導線的形式。
這樣,根據本公開技術的示例性實施例的發光器件100可以作爲無需單獨封裝製程的晶圓級封裝而直接被應用於發光器件模組。因此,可以簡化製造發光器件模組的製程。
圖7至圖19是用來描述根據本公開技術的其他示例性實施例的製造發光器件的方法的平面圖和截面圖。
根據本公開技術的示例性實施例,可以提供圖3的(a)、圖3的(b)和圖4所示的發光器件100a。因此,下面將省略與在圖3的(a)、圖3的(b)和圖4的示例性實施例中描述的那些部件相同的部件的詳細描述,而且本公開的技術並不侷限於根據本公開技術的示例性實施例的描述。此外,在圖7至圖20中,截面圖(B)示出了沿平面圖(A)的B-B所截取的剖面。
首先,參照圖7,在生長基板110上形成發光結構120,其中發光結構120包括第一導電型半導體層121、主動層123以及第二導電型半導體層125。
生長基板110可以是可以在上面生長發光結構120的生長基板,並且可以包括例如藍寶石基板、碳化矽基板、矽基板、氮化鎵基板、氮化鋁基板或類似物。根據本公開技術的示例性實施例,基板100可爲有圖案的藍寶石基板(PSS)。
第一導電型半導體層121、主動層123以及第二導電型半導體層125可以藉由順序生長而形成。發光結構120可以包括氮化物半導體,並且可以藉由諸如本領域技術人員公知的MOCVD、HVPE以及MBE的生長氮化物半導體層的方法來形成。此外,在生長第一導電型半導體層121之前,可以進一步在生長基板110上形成緩衝層(未繪示)。
發光結構120可以生長在生長基板110上來以晶圓的形式提供。因此,還可以通過根據所公開技術的示例性實施例的製造發光器件的方法來提供多個發光器件。然而,本實施例僅繪示和描述了單個發光器件。
接著,參考圖8的(a)和圖8的(b),藉由部分地移除第二導電型半導體層125和主動層123來形成至少一個孔120h。隨著孔120h的形成,可以使第一導電型半導體層121部分地暴露。此外,隔離區域120i可以進一步在生長基板110上形成,其中在所述隔離區域中,發光結構120分割成多個隔離的器件單元。因此,可以在生長基板110上形成在分割的器件單元中的發光結構120。
可以藉由光刻製程形成至少一個孔120h。在這種情況下,可以藉由光阻熱回流製程使孔120h形成傾斜的側面。孔120h的數量和孔120h的設置形式沒有限制,但如圖所示,可以將孔120h均勻地設置。
同時,如圖9所示,形成了至少一個孔120h,但隔離區域120i的形成也可以省略。在這種情況下,生長基板110的上表面沒有暴露,並且在後續的製程中,晶圓分割成器件單元的同時可以將發光結構120隔離。然而,下面將基於先形成隔離區域120i的情況來描述一種製造發光器件的方法,如圖8的(a)和圖8的(b)所示。
接下來,參考圖10的(a)和圖10的(b),第二接觸電極140在第二導電型半導體層125上形成。第二接觸電極140可以形成爲大致覆蓋第二導電型半導體層125的表面,並且可以包括開口區域,在所述開口區域中孔120h被暴露。
當第二接觸電極140包括金屬時,第二接觸電極140可以藉由電鍍和/或沉積方法等來形成,並且可以藉由剝離製程圖案化。此外,當第二電極140包括導電氧化物時,所述導電氧化物可以藉由沉積方法形成,然後可以藉由諸如蝕刻的製程圖案化。這樣,如圖所示,第二接觸電極140可以整體形成並設置在第二導電型半導體層125的上表面上。
參考圖11的(a)和圖11的(b),形成了部分地覆蓋發光結構120和第二接觸電極140的第一絕緣層151。
第一絕緣層151可以藉由沉積諸如SiO2 和SiNx 的絕緣材料來形成,並且可以藉由剝離製程或者蝕刻製程來圖案化第一絕緣層,使得第一絕緣層包括第一開口部分151a和第二開口部分151b。第一開口部分151a可以形成爲與多個孔120h的位置相對應。特別地,第一絕緣層151可以覆蓋多個孔120h的側面。第二開口部分151b可以使第二接觸電極140部分地暴露,並且第二開口部分151b的位置可以依照第二電極163在後續製程中形成的區域來確定。例如,如圖所示,第二開口部分151b可以設置成偏向發光結構120的一側,並且第二開口也可以形成爲多個。
同時,第一絕緣層151還可以覆蓋生長基板110暴露在隔離區域120i下的表面。然而,當隔離區域120i未形成時,第一絕緣層151可以形成為僅覆蓋發光結構120。
接下來,參考圖12的(a)和圖12的(b),形成了第一接觸電極130,其覆蓋第一絕緣層151且通過孔120h與第一導電型半導體層121歐姆接觸。
第一接觸電極130可以藉由電鍍和沉積方法等形成,並且可以藉由剝離製程等來圖案化。第一接觸電極130通過孔120h來與第一導電型半導體層121接觸,因此可以形成為覆蓋第一開口部分151a的側面和下表面。另外,第一接觸電極130可以藉由借助第一絕緣層151與第二接觸電極140隔開來以與第二接觸電極140絕緣。因此,第一接觸電極130可以形成為大致覆蓋發光結構120,除了對應於第二開口部分151a的區域。
參考圖13的(a)和圖13的(b),可以形成部分地覆蓋第一接觸電極130、第一絕緣層151以及第二接觸電極140的第二絕緣層153。
第二絕緣層153可以藉由沉積絕緣材料例如SiO2 和SiNx 來形成,並且可以藉由剝離製程或者蝕刻製程來圖案化第二絕緣層153,使得第二絕緣層153包括第三開口部分153a和第四開口部分153b。第三開口部分153a可以使第一接觸電極130部分地暴露並且可以定義第一電極161電連接到第一接觸電極130的部分。同樣的,第四開口部分153a可以使第二接觸電極140部分地暴露並且可以定義第二電極163電連接到第二接觸電極140的部分。如圖所示,第三開口部分153a和第四開口部分153b可以形成爲彼此偏向到相對側。
接下來,參考圖14a至圖16,第一電極161、第二電極163以及絕緣部分170可以在發光結構120和第二絕緣層153上形成。以下將詳細描述。
首先參考圖14a,預成型第一電極1611和預成型第二電極1631可以分別在第三開口部分153a和第四開口部分153b上形成。
預成型第一電極1611和預成型第二電極1631可包括黏稠性材料,黏稠性材料包括金屬粒子和介置於金屬粒子之間的非金屬材料。在這種情況下,所述黏稠性材料可以通過滴塗的方式在發光結構上形成,從而形成預成型第一電極1611和預成型第二電極1631,所述滴塗的方式例如爲打點法。預成型第一電極1611和預成型第二電極1631可以分別通過第三開口部分153a和第四開口部分153b接觸第一接觸電極130和第二接觸電極140。
預成型第一電極1611和預成型第二電極1631具有黏度,並且如圖所示,可以在發光結構120上形成爲拱形。此外,預成型第一電極1611和預成型第二電極1631可具有黏度,因此可以很容易地通過第三開口部分153a和第四開口部分153b接觸第一接觸電極130和第二接觸電極140。
預成型第一電極1611和預成型第二電極1631可以通過滴塗的方法形成,使得電極160形成的區域可以相對精確地進行控制,並且使得第一電極161和第二電極163之間的間隔可以減少到大約300㎛。
同時,與此不同,如圖14b所示,預成型第一電極1612及預成型第二電極1632也可以通過其它的方法形成。
參考圖14b,預成型第一電極1612及預成型第二電極1632也可以通過塗覆的方式在發光結構120上形成,所述塗覆例如爲網版印刷法。在這種情況下,預成型第一電極1612及預成型第二電極1632形成的區域藉由罩幕410來定義,然後在罩幕的上表面塗覆黏稠性材料,使得預成型電極1612和預成型電極1632可形成如圖13(b)所示。
預成型第一電極1612及預成型第二電極1632可以藉由塗覆方法形成,例如網版印刷法,來縮短預成型電極1612和預成型電極1632的形成時間,從而縮短製程時間。
然而,在下面描述的製程中,將描述藉由如圖14a所示的滴塗方法形成預成型電極1611和預成型電極1631的情況。
接下來,參考圖15,預成型電極1611和預成型電極1631可被加熱和燒結。因此,可以提供第一電極161’和第二電極163’。
預成型電極1611和預成型電極1631可在300℃或以下的低溫下燒結,並且金屬粒子在燒結製程期間可被改質爲燒結金屬粒子的形式。在這種情況下,一些非金屬材料介置於金屬粒子之間,且因而被包括在燒結金屬粒子中。
當預成型電極1611和預成型電極1631被燒結成電極160時,預成型電極1611和預成型電極1631的體積可以減小。因此,第一電極161’和第二電極163’可以以如圖15中所示的形狀形成。詳細地,在燒結製程期間,在預成型電極1611和預成型電極1631接觸發光結構120和第二絕緣層153的部分處,預成型電極1611和預成型電極1631的體積可能會些微的減少。另一方面,在預成型電極1611和預成型電極1631接觸外部空氣的部分處,預成型電極1611和預成型電極1631的體積可能會減小。因此,如圖15所示,第一電極161’和第二電極163’的側面可以彎曲。因此,第一電極161’和第二電極163’中的每一者均可以包括傾斜側面,其中傾斜側面的切向TL梯度相對於其垂直橫截面的側面是變化的。特別地,根據燒結過程的特性,相對於第一電極161’和第二電極163’中各自的垂直橫截面的側面的切向TL梯度可以從底部向頂部增加,然後可以通過某一反曲點而再次降低。
與此同時,可以在300℃或更低的低溫下燒結預成型電極1611和預成型電極1631,因此在燒結製程期間,發光結構120、絕緣層151和絕緣層153以及接觸電極130和接觸電極140不會因爲熱而受到損壞。特別地,當接觸電極130和接觸電極140包括Ag時,燒結製程可以在低溫下進行,因此Ag的反射率不會因爲熱而惡化,從而防止了發光器件的發光效率的降低。
接著,參照圖16,形成了覆蓋第一電極161’、第二電極163’和第二絕緣層153的絕緣部分170。此外,第一電極161和第二電極163可以形成爲使得第一電極161和第二電極163的上表面可以藉由移除絕緣部分170中的一些部分以及第一電極161’與第二電極163’的上部分而暴露出。
絕緣部分170可以藉由塗覆並固化諸如EMC的絕緣材料來形成。此外,在形成絕緣部分170之後,第一電極161和第二電極163可以通過使用諸如磨削(grinding)的物理方法沿預定的線L-L部分地移除絕緣部分170以及第一電極161’與第二電極163’的上部分中的一些部分來形成。然而,所公開的技術並不限於此,因此絕緣部分170、第一電極161和第二電極163’可以通過使用本領域技術人員已知的各種方法(例如,蝕刻、物理化學方法等)被部分地移除。
這樣,根據所公開的技術的示例性實施方案,第一電極161和第二電極163通過使用燒結方法形成。通過燒結方法製造的第一電極161和第二電極163可以具有拱形以提高與絕緣部分170的界面處的機械穩定性,從而提高發光器件的可靠性。此外,相較於以電鍍方法或沉積方法所形成的電極的情況,在通過燒結方法製造第一電極161和第二電極163的情況下,電極施加於發光結構120的應力較低,從而防止發光結構120裂開或損壞。此外,燒結法製程可以具有比電鍍方法或使用焊料的方法更簡單的製程,並且可以在不形成諸如晶種層和濕潤層的附加部件的情況下形成與接觸電極接觸的電極,從而簡化了製造發光器件的製程。
接下來,參照圖17,可以在絕緣部分170上形成第一電極墊181和第二電極墊183,其中在絕緣部分170上(第一電極161和第二電極163所暴露出的部分)。
第一電極墊181和第二電極墊183可以分別形成爲接觸第一電極161和第二電極163,並且可以使用諸如電鍍和沉積的方法來形成。
參照圖18,生長基板110與發光結構120分離。
生長基板110可以通過諸如雷射光剝離、化學剝離、應力剝離、熱剝離、研光(lapping)等的方法從發光結構120上分離和/或移除。因此,發光結構120的一個表面,即第一導電型半導體層121可以被暴露出來。此外,生長基板100被移除可以暴露出第一絕緣層151下表面的一些部分。
在生長基板100與發光結構分離之後,可以進一步執行增加第一導電型半導體層121所露出表面的表面粗糙度的製程。因此,第一導電型半導體層121的表面可以具有包括在㎛至nm級別上的突起和/或凹陷的粗糙度。所述粗糙度可以通過在第一導電型半導體層121的表面上進行乾蝕刻、濕蝕刻和/或電化學蝕刻而形成。例如,粗糙度可以通過使用包括KOH和NaOH中的至少一種的溶液在發光結構120的一個表面上進行濕蝕刻而形成,或者可以通過PEC蝕刻而形成。進一步地,粗糙度R也可以通過乾蝕刻和濕蝕刻的組合而形成。形成上述粗糙度的方法僅是示例,因此,所述粗糙度可以通過使用本領域技術人員已知的各種方法而形成在發光結構120的表面上。通過在發光結構120的表面上形成粗糙度,可以提高發光器件的提取效率。
接下來參考圖19,波長轉換單元190可以形成在藉由將生長基板110與發光結構120分離而露出的發光結構120上。因此,可以提供如圖19所示的發光器件。
波長轉換單元190可以通過將包括磷光體的載體塗覆於發光結構120上並對所塗覆的載體進行固化來提供。與此不同的是,單獨製作的波長轉換單元190(如磷光體片)也可藉由附接在發光結構120上而提供。進一步地,波長轉換單元190中的一部分可以接觸第一絕緣層151。
進一步地,與圖示所不同的是,波長轉換單元190還可以形成為進一步覆蓋發光結構120的側面,並且可以形成為進一步覆蓋絕緣部分170的側面。
在各個實施例中,當在形成第一絕緣層151之前沒有形成隔離區域120i時,可以提供具有如圖20的(a)和圖20的(b)所示的結構的發光器件。
參考圖20的(a),如果在第一絕緣層151形成之前沒有形成隔離區域120i,那麽即使分離了生長基板110,第一絕緣層151的下表面仍然不會露出。因此,波長轉換單元190可以形成爲僅覆蓋第一導電型半導體層121的下表面。
進一步地,如圖20的(b)所示,即使在第一絕緣層151形成之前沒有形成隔離區域120i,波長轉換單元190仍然還可以形成為進一步覆蓋第一導電型半導體層121的側面。在這種情況下,第一絕緣層151的一部分可以接觸波長轉換單元190。
圖21至圖28是描述根據所公開技術的另一示例性實施例的一種用於製造發光器件的方法的剖面圖。在本示例性實施例的附圖中,圖24的發光器件能夠根據圖21和圖22的製造方法來提供,並且圖25的發光器件可以根據圖21和圖23的製造方法來提供。根據本示例性實施例,將描述一種用於製造在晶圓100上形成的多個第一電極161和第二電極163的方法。
首先,參考圖21的(a)至圖21的(c),至少一個絕緣部分170可以形成在晶圓100上。
詳細地,參考圖21的(a),包括至少一個開口部分211的罩幕210可以形成在晶圓100上。
晶圓100可以包括生長基板和通過在生長基板上生長而形成的半導體層。特別地,晶圓100可以包括發光結構,其中發光結構包括第一導電型半導體層、主動層和第二導電型半導體層,並且發光結構可以設置在生長基板上。即,晶圓100可以包括其中在大面積生長基板上形成發光結構以製造發光器件的結構。因此,只要生長基板是其上可以生長發光結構的基板,那麽就不對其加以限制。例如,生長基板可以是藍寶石基板、碳化矽基板、矽基板、氮化鎵基板、氮化鋁基板等。
晶圓100可以包括至少一個器件區域DR,並且每個器件區域DR可以包括第一接觸電極和第二接觸電極。在這種情況下,第一接觸電極和第二接觸電極各自可以與第一導電型半導體層和第二導電型半導體層電連接。因此,可以從晶圓100提供至少一個發光器件,並且當晶圓100包括多個器件區域DR時,可以通過將多個器件區域分割成單獨器件的製程來提供多個發光器件。以下將對此詳細描述。
罩幕210可以在生長基板上生長,並且可以具有至少一個開口部分211。可以通過開口部分211使晶圓100的上表面部分地暴露。
罩幕210可以包括可以將開口部分211定義成使晶圓100部分地暴露的任何材料。例如,罩幕210可以包括光阻。當罩幕210包括光阻時,光阻可以塗覆到晶圓100上,然後被圖案化以形成開口部分211,從而形成罩幕210。
同時,罩幕210的開口部分211可以對應於在下文要描述的製程中形成絕緣部分170的區域。因此,開口部分211的寬度D1與D2可以對應於絕緣部分170的寬度,並且可以依照待形成的絕緣部分170的寬度來確定。
開口部分211可以形成爲具有至少兩種不同的寬度。一些開口部分211可以設置在一個器件區域DR上,其餘的開口部分211可以形成為越過鄰近的器件區域DR。在這種情況下,設置在一個器件區域DR上的開口部分211的寬度和越過鄰近的器件區域DR形成的開口部分211的寬度可以彼此不同。
例如,設置在一個器件區域DR上的開口部分211的寬度可以定義爲D1,以及設置成越過鄰近的器件區域DR的開口部分211的寬度可以定義爲D2。在這種情況下,D1和D2可以彼此不同,D2可以大於D1,進一步地,D2的半值可以大於D1的半值。在下文要描述的將單獨器件分割的製程中,在與具有寬度D2的開口部分211對應的區域中形成的絕緣部分170沿著器件分離線L被分離。在這種情況下,對於每個單獨器件,具有與D2的半值對應的寬度的絕緣部分170可以沿發光器件的外側形成。
此外,根據本公開技術的示例性實施例,設置在一個器件區域DR上的開口部分211的寬度D1可以等於或小於100㎛,特別地其範圍爲約10㎛至80㎛。
接著,參考圖21的(b),可以形成填充於罩幕210的至少一些開口部分211的絕緣部分170。
絕緣部分170可以包括具有電絕緣性質的材料。例如,諸如環氧模塑化合物(EMC)和矽樹脂的材料可塗覆在晶圓100上以覆蓋罩幕210,然後可以被固化,從而形成絕緣部分170。當固化的絕緣部分170形成爲高於罩幕210的高度而完全覆蓋罩幕210時,固化的絕緣部分170的上部可被部分地移除以形成如圖所示的絕緣部分170。然而,本公開的技術並不限制於此,因此也可以通過沉積和圖案化製程來形成絕緣部分170。另外,絕緣部分170還可以包括諸如TiO2 粒子的光反射和/或光散射粒子。
形成為填充於至少一些開口部分211的絕緣部分170可以具有與開口部分211的寬度對應的寬度。因此,絕緣部分170可以具有大約10㎛至80㎛的寬度。此外,絕緣部分170可以具有與罩幕210的高度對應的高度,並且可以具有例如大約50㎛至80㎛或更多的厚度。
同時,在形成絕緣部分170之前,執行將晶圓100的各器件區域DR的發光結構分割成器件單元的分割製程。儘管未繪示,但在這種情況下,生長基板上的發光結構被分割成器件單元,從而在各器件區域DR之間的發光結構上形成槽。絕緣部分170可形成以進一步填充所述槽,且絕緣部分170可形成為覆蓋發光結構至少一部分的側面。因此,在所製作的發光器件中,絕緣部分170還可以形成為進一步覆蓋發光結構的側面。
下面參考圖21的(c),可以通過移除罩幕210在晶圓100上形成彼此隔開的絕緣部分170。因此,晶圓100的上表面暴露於絕緣部分170之間。
可以通過各種已知的方法(例如蝕刻製程)將罩幕210移除。當罩幕210包括光阻時,可以通過與光阻發生反應的化學溶液或類似物來移除罩幕210。
因此,所提供的晶圓100上面有彼此隔開的絕緣部分170。
下面參考圖22和圖23,電極160或電極260可以形成於晶圓100上,且晶圓100可以分割成獨立的器件單元。圖22的(a)到圖22的(e)以及圖23的(a)至圖23的(e)是根據所公開技術的不同示例性實施例的發光器件的製作方法的截面圖,圖24的發光器件可以根據圖22的(a)到圖22的(e)的方法進行設置,圖25的發光器件可以根據圖23的(a)至圖23的(e)的方法進行設置。
首先,將參考圖22的(a)到圖22的(e)以及圖24來描述根據所公開技術的示例性實施例的發光器件的製作方法。
參考圖22的(a),預成型電極160a可以形成於晶圓100上。
預成型電極160a可以包括黏稠性材料,所述黏稠性材料包括金屬粒子以及介置於金屬粒子之間的非金屬材料。在這種情況下,黏稠性材料可以形成於晶圓100上,以覆蓋絕緣部分170之間所暴露的晶圓100的上表面。因此,可以形成至少兩個預成型電極160a,所述至少兩個預成型電極160a彼此隔開且之間具有絕緣部分170。
黏稠性材料中包括的金屬粒子160m可以包括沒有任何限制的具有導熱性和導電性的材料。例如,金屬粒子160m可以包括銅、金、銀和鉑中的至少一種。特別地,根據本示例性實施例,金屬粒子可以包括銀粒子。非金屬材料可以是例如包括碳的聚合物材料。
可以用例如分注器220將黏稠性材料塗覆到晶圓100上。然而,所公開技術並不限於此,預成型電極160a可以通過諸如網版印刷的方法形成於晶圓100上。預成型電極160a的上表面可形成為實質上與絕緣部分170的上表面齊平,使得絕緣部分170可以至少部分地暴露於預成型電極160a之間。
下面參考圖22的(b),從預成型電極160a形成電極160。
可以通過燒結預成型電極160a來形成電極160。例如,可以通過在大約300℃或以下的溫度對預成型電極160a進行加熱來形成電極160。在燒結過程中,預成型電極160a的金屬粒子可以改質爲經燒結形式。在這種情況下,至少一部分非金屬材料介置於金屬粒子之間,從而可以包括在電極160中。在電極160中,金屬粒子被燒結並且因此可以形成爲其中設置有多個晶粒的形式,而且非金屬材料可以介置於金屬粒子之間的至少某些區域中。非金屬材料可以用作緩衝器,以釋放可能施加在電極160上的應力。因此,可以提高電極160的機械穩定性,並且因此可以減少從電極160施加到晶圓的應力。
與電極160的總質量相比,電極160所包括的金屬粒子比例可以爲80wt%至98wt%。電極160可以包括具有前述含量的金屬粒子,以具有優良的導熱性和導電性,並有效地緩解可能施加到電極160上的應力,從而提高電極160的機械穩定性。
同時,電極160可以具有比預成型電極160a小的體積。預成型電極160a的體積會因爲燒結過程中,預成型電極160a中所包含的非金屬材料的固化和/或蒸發(或類似方式)而減小,因此電極160的體積會小於預成型電極160a的體積。進一步,在燒結過程中,預成型電極160a和晶圓100在其相互接觸的部分處彼此結合在一起,使得所述部分的預成型電極160a即使在燒結過程中也可以保持大體上的初始結合狀態。因此,位於晶圓100與預成型電極160a接合面上方的預成型電極160a的部分處的體積會減小。如圖所示,電極160的側面160s可以傾斜。特別地,電極160的側面160s與晶圓100所形成的角度可以小於90度,例如可以具有從大於或等於30度至小於90度的角度。在這種情況下,電極160可以包括側面160s,其中側面160s的切向梯度相對於電極垂直截面的側面是變化的。考慮到燒結製程的特點,電極160可以設置成以下形狀:相對於每個電極的垂直橫截面的側面,切向TL梯度可以從底部向頂部增加,然後可以通過某一反曲點而再次下降。
當利用燒結製程形成電極160時,電極160的體積小於預成型電極160a的體積,使得電極160和絕緣部分170之間可以形成間隙區域。
根據本示例性實施例,具有預定寬度的絕緣部分170之間的間隙區域填充有預成型電極160a,且電極160由預成型電極160a形成,使得電極160之間的間隔可以根據絕緣部分170的寬度而自由地決定。因此,對於單個發光器件而言,電極160之間的間隔可以輕易地形成爲100㎛或更小,特別地爲10㎛至80㎛。因此,根據本示例性實施例而製成的發光器件200a的第一電極161和第二電極163之間的間隔可以設置爲10㎛至80㎛。因此,可以防止由於電極之間的間隔增加而導致發光器件200a的正向電壓(Vf )增加。進一步,可以增加與電極之間的間隔減小量差不多的電極水平橫截面面積,從而提高發光器件200a的散熱效率。
下面參考圖22的(c),可以進一步形成絕緣部分170,所述絕緣部分170填充於電極160和絕緣部分170之間的間隙區域之間。
因此,絕緣部分170可以包括初始形成的一次絕緣部分171以及其次形成的二次絕緣部分173。一次絕緣部分171和二次絕緣部分173可以由相同的材料製成,但可以包括不同的材料。二次絕緣部分173可以包括環氧模塑化合物(EMC)、矽樹脂等。二次絕緣部分173可以形成為採用塗覆法等來覆蓋電極160和一次絕緣部分171,然後可以藉由使電極160的上表面暴露(藉由移除其上部的一部分)的方法而形成。然而,所公開技術並不限於此。
可以形成二次絕緣部分173,因而晶圓100的上表面以及覆蓋電極160的側面的絕緣部分170可以形成。
電極160可以包括傾斜側面,其中相對於電極的垂直橫截面的側面,所述傾斜側面的切向梯度是變化的,使得覆蓋電極160的側面的絕緣部分170與電極160的接合面處的機械穩定性可以提高。
下面參考圖22的(d),可以形成設置在電極160上的電極墊180。
電極墊180可以設置在每個電極160上,而且可以彼此間隔地形成。電極墊180可以由沉積或電鍍材料形成,所述材料包括金屬例如鎳、鉑、鈀、銠、鎢、鈦、鋁、銀、錫、銅、銀、鉍、銦、鋅、銻、鎂、鉛等。進一步,每個電極墊180可以由單層結構或多層結構形成。
電極墊180可以形成爲具有比電極160中每一者的上表面的面積更大的面積。因此,電極墊180的一部分可以接觸絕緣部分170。另外,電極墊180可以電連接到電極160。
形成電極墊180使得根據本示例性實施方案製造的發光器件在應用於模組等時可以更穩固地安裝在單獨的附加基板等上。例如,在電極160包括Cu或Ag粒子燒結體時,電極160具有差的焊料潤濕性等。電極墊180可以形成在絕緣部分170上,使得發光器件可以穩固地安裝。
接下來,參照圖22的(e),晶圓100沿著器件隔離線L被分割,且因此可以形成如圖24所示的至少一個發光器件200a。
器件隔離線L可以對應於介於晶圓100的多個器件區域DR之間的一部分。將晶圓100分割成多個單獨的器件可以包括使用諸如蝕刻、劃片和分斷的物理方法。一些絕緣部分170設置在器件隔離線L上,並且可以在晶圓100被分割時連同晶圓100一起被切割。
根據本示例性實施方案,可以自由地決定越過相鄰器件區域DR形成的絕緣部分170的寬度。因此,越過相鄰器件區域DR形成的絕緣部分170的寬度可以足夠大,從而防止電極160在單獨的器件分割期間由於雷射光或者切割工具而損壞。
也就是說,可以自由地決定形成在電極160之間的絕緣部分170的寬度,從而使得在設置在一個器件區域DR上的電極之間的寬度D1可以相對較小,而在越過相鄰器件區域DR設置的電極之間的寬度D2可以相對較大。因此,能夠改善製造的發光器件的散熱效率,防止正向電壓增加,並且有效地防止發光器件在單獨的器件分割期間被損壞。
同時,根據本示例性實施方案,製造發光器件的方法可以進一步包括在將晶圓100分割成單獨的器件單元之前,將晶圓100的生長基板與發光結構分離。可以通過諸如雷射光剝離、化學剝離、應力剝離、熱剝離、研光(lapping)的方法來將生長基板110從發光結構120分離並移除。另外,可以進一步在其中生長基板被分離且暴露出的發光結構的一個表面上執行額外的表面處理製程。通過所述表面處理製程,可以增加上述發光結構的一個表面的粗糙度,並且可以改善通過發光結構具有增加的粗糙度的一個表面發出的光的光提取效率。
另外,根據本示例性實施方案,在晶圓100分割成單獨的器件單元之前和/或之後,可以進一步在晶圓100的下表面上形成包括磷光體的波長轉換單元。
參照圖24,將詳細描述根據本示例性實施方案的發光器件200a。發光器件200a包括發光單元100L和電極160,並且可以進一步包括絕緣部分170和第一電極墊181以及第二電極墊183。圖24中的發光器件200a可以實質上類似於圖2中的發光器件100,並且下面將基於差異描述根據本示例性實施方案的發光器件200a。
發光單元100L可以包括發光結構,所述發光結構包括第一導電型半導體層、第二導電型半導體層和設置在第一導電型半導體層與第二導電型半導體層之間的主動層,並且發光單元100L可以包括分別與第一導電型半導體層和第二導電型半導體層歐姆接觸的第一接觸電極和第二接觸電極。根據上述製造方法,當從晶圓100分離時,可以提供發光單元100L。
發光單元100L和發光結構可以具有具備有如下結構的各種形式:第一電極161和第二電極163可以設置在發光單元100L的一個表面(圖式中的發光單元的上表面)上。
電極160可以設置在發光單元100L上並且還可以包括第一電極161和第二電極163。在這種情況下,第一電極161和第二電極163分別可以電連接到第一接觸電極和第二接觸電極,並且第一電極161和第二電極163可以直接接觸發光結構。
第一電極161和第二電極163分別可以包括傾斜側面。由電極160的側面和發光單元100L的上表面所形成的角度θ可以小於90°。例如,角度θ可以爲30°≤θ<90°。
進一步地,如圖所示,第一電極161和第二電極163分別可以包括傾斜側面,這些傾斜側面相對於第一電極和第二電極的垂直橫截面的側面的切向梯度是變化的。進一步地,相對於第一電極161和第二電極163中的每一個的垂直橫截面的側面的切向梯度可以從底部向頂部增加,並且在通過某一反曲點時可再次降低。
第一電極161和第二電極163分別可以包括傾斜側面,這些傾斜側面相對於第一電極和第二電極的垂直橫截面的側面的切向梯度是變化的,使得絕緣部分170與第一電極161和第二電極163的交界處的機械穩定性可以得到改進。第一電極161和第二電極163可以包括金屬粒子,並且還可以包括介置於金屬粒子之間的非金屬材料。進一步地,金屬粒子和非金屬材料能夠以燒結形式形成。
第一電極161與第二電極163之間的間隔160D1的最短距離的半值可以小於自第一電極161和第二電極163中的一個電極的一側到絕緣部分170外側的最短距離160D2。進一步地,第一電極161與第二電極163之間的間隔160D1的最短距離可以小於自第一電極161和第二電極163中的一個電極的一側到絕緣部分170的外側的最短距離160D2。即,電極160可以形成爲相對偏向發光器件200a的中心部分。在發光單元100L中,絕緣層、接觸電極等可以設置在發光單元100L的側面上,使得發光區域(主動層)可以設置成主要偏向發光單元100L的中心部分。發光器件200a發射光時所產生的大部分熱會由發光區域產生。根據本示例性實施例,電極可以相對偏向發光器件200a的中心部分,使得驅動發光器件200a時所產生的熱可以更高效地經電極160散發出。
進一步地,第一電極161與第二電極163之間的間隔160D1的最短距離可以等於或小於100㎛,特別是可以在10至80㎛的範圍內。根據所公開技術的示例性實施例,間隔160D1的最短距離可以在前述範圍內。因此,可以防止由於電極160之間的間距160D1增加而導致的發光器件200a的正向電壓(Vf )的增加。進一步地,可以增加與電極之間的間隔160D1減小量差不多的電極水平橫截面面積,從而提高了發光器件200a的散熱效率。
此外,第一電極161和第二電極163的厚度範圍可以爲約50㎛至80㎛。根據所公開技術的示例性實施例的發光器件包括厚度在前述範圍內的電極160,因此上述發光器件本身可以用作晶片級封裝。第一電極161和第二電極163分別可以形成為與第一接觸電極和第二接觸電極直接接觸。通過這種配置,可以省略電鍍法所需的單獨的額外部件(如晶種層)以及焊料所需的濕潤層。
同時,發光器件220a還可以包括設置在發光單元100L的下表面上的波長轉換單元(未繪示)。波長轉換單元能夠對發光單元100L發出的光進行波長轉換,使得可以實現發出具有不同波段的光的發光器件200a。
接下來,將參照圖23的(a)至圖23的(e)和圖25描述一種根據所公開的技術的另一示例性實施方案的製造發光器件的方法。根據本示例性實施方案的製造發光器件的方法實質上類似於參照圖22的(a)至圖22的(e)和圖24所描述的示例性實施方案,但是會在預成型電極260a和電極260上有差異。下面將基於差異描述本示例性實施方案,並且參照圖22的(a)至圖22的(e)和圖24所描述的所有技術特徵、配置和限制均可以應用於本示例性實施方案。此外,將省略相同配置的詳細描述。
參照圖23的(a),預成型電極260a可以形成在晶圓100上。
預成型電極260a可以形成爲覆蓋在晶圓100上的多個絕緣部分170之間暴露出的晶圓100的上表面,特別地,預成型電極260a可以形成爲完全覆蓋絕緣部分170。預成型電極260a可以通過將包括金屬粒子與非金屬材料的黏稠性材料塗覆在晶圓100上來形成。在這種情況下,預成型電極260a可以塗覆在晶圓100上,且預成型電極260a的厚度可以比絕緣部分170的高度更大,以便完全覆蓋絕緣部分170。
接下來,參照圖23的(b),由預成型電極260a形成電極260。
電極260可以通過燒結預成型電極260a來形成。例如,電極260可以通過在約300℃或更低的溫度下加熱預成型電極260a來形成。預成型電極260a的金屬粒子在燒結製程期間可以被改質成燒結形式。在電極260通過燒結形成的情況下,預成型電極260a的體積可以減小並且因此預成型電極260a可以形成爲電極。因此,如圖所示,電極260可以具有比預成型電極260a更小的體積。此外,根據本示例性實施方案,預成型電極260a可以被燒結,因此即使在預成型電極260a的體積減小之後,電極260也可以形成爲處於覆蓋絕緣部分170的狀態。因此,電極260的側面260s可以形成為實質上垂直於晶圓100的上表面。
雖然預成型電極260a和電極260與圖22的(a)至圖22的(e)的預成型電極160a和電極160可能在製造方法上有差異,但是它們可以實質上由相同的材料製成。
接下來,參照圖23的(c),絕緣部分170可以通過部分地移除電極260來暴露出。
電極260的上部中的一些部分可以被移除。例如,如圖所示,可以通過部分地移除設置在預定假想線F-F的上部分處的電極260來暴露出絕緣部分170的上表面。可以通過例如研光(lapping)製程移除電極260的一部分。
因此,可以形成設置在絕緣部分170之間的區域中的多個電極260。此外,所形成的電極260中的每個電極可以形成爲接觸絕緣部分170的側面,並且電極260的側面可以形成為實質上垂直於晶圓100的上表面。
參照圖23的(d),可以形成設置在電極260上的電極墊180。接下來,參照圖23的(e),晶圓100可以沿器件隔離線L被分割以形成如圖25所示的至少一個發光器件200b。
根據根據本示例性實施方案的製造方法,如圖25所示,可以提供發光器件200b,其中在發光器件200b中,電極261和電極263的側面260s形成為實質上垂直於發光單元100L的上表面。圖25中的發光器件200b實質上類似於圖24中的發光器件200a,但是可以在如下方面有差異:電極261和電極263的側面形成為實質上垂直的。
第一電極261和第二電極263之間的間距260D1的最短距離的半值可以小於自第一電極261和第二電極263中的一個電極的一側至絕緣部分170外側的最短距離260D2。進一步地,第一電極261和第二電極263之間的間距260D1的最短距離可以小於自第一電極261和第二電極263中的一個電極的一側至絕緣部分170外側的最短距離260D2。即,電極260可成形爲相對偏向於發光器件200b的中心部位。在發光單元100L中,絕緣層、接觸電極等可以設置在發光單元100L的側面上,從而發光區域(主動層)可設置爲主要偏向於發光單元100L的中心部位。發光器件200b發光時產生的大部分熱會由大部分的發光區域產生。根據本示例性實施例,電極160可以相對偏向於發光器件200b的中心部位,從而驅動發光器件200b時所產生的熱可以更高效地經電極160散發出。此外,第一電極261與第二電極263之間的間距260D1可以等於或小於100㎛,尤其可以在10㎛至80㎛的範圍內。
根據本示例性實施例,電極260的側面260s可以形成爲實質上垂直於發光單元100L,從而可以進一步提高電極260的散熱效率。
圖26至圖30爲截面圖,其用於描述根據公開技術的另一示例性實施例的發光器件的製造方法。在本示例性實施例的附圖中,根據圖26以及圖27的(a)至圖27的(f)的製造方法可提供圖29的發光器件,根據圖26以及圖28的(a)至圖28的(h)的製造方法可提供圖30的發光器件。此外,根據本示例性實施例,將省略與圖21至圖25的示例性實施例描述的部件基本相同的部件的詳細描述。相同的參考數字應用於相同的部件。
首先,參考圖26,可以在晶圓100上形成包括至少兩個開口部分211的罩幕210。
光阻可以被塗覆到晶圓上且隨後被圖案化以形成開口213,從而提供罩幕210。在這種情況下,至少相鄰的兩個開口部分213可以設置在一個器件區域DR上。
罩幕210的掩蓋區域可形成爲具有至少兩個不同的寬度。一些掩蓋區域可以設置在一個器件區域DR上,其餘的掩蓋區域可在相鄰器件區域DR上形成。在這種情況下,設置在一個器件區域DR上的掩蓋區域的寬度D1’可以不同於形成在相鄰器件區域DR上的掩蓋區域的寬度D2’。
例如,設置在一個器件區域DR上的掩蓋區域的寬度可以定義爲D1’,設置在相鄰器件區域DR上的掩蓋區域的寬度可以定義爲D2’。在這種情況下,D1’和D2’可互不相同,D2’可以大於D1’,且D2’的半值可以大於D1’的半值。在以下要描述的將單獨器件分割的製程中,在與具有寬度D2’的掩蓋區域相對應的區域中形成的絕緣部分170沿器件分隔線L被分隔開。在這種情況下,對於每個單獨器件,可以沿發光器件的外側形成絕緣部分170,其中絕緣部分170具有與D2’的半值對應的寬度。
此外,設置在一個器件區域DR上的罩幕210的掩蓋區域的寬度D1’可以等於或小於100㎛,尤其是在大約10㎛至80㎛的範圍內。
後續製程期間,電極160之間的間距可以根據罩幕210的掩蓋區域的寬度來決定。
接著參考圖27的(a)至圖27的(f)以及圖28的(a)至圖28的(h),電極160或電極260及絕緣部分170可以形成於晶圓100上,且晶圓100可以分割成單獨的器件單元。圖27的(a)到圖27的(f)及圖28的(a)到圖28的(h)是用來描述根據所公開技術的不同示例性實施例的發光器件的製作方法的斷面圖,圖29的發光器件可以根據圖27的(a)到圖27的(f)的方法來提供,圖30的發光器件可以根據圖28的(a)到圖28的(h)的方法來提供。
首先,將參考圖27的(a)到圖27的(f)以及圖29來描述根據所公開技術的另一個示例性實施例的發光器件的製作方法。
參考圖27的(a),預成型電極160a可以形成於晶圓100上。
可以通過用黏稠性材料覆蓋暴露於晶圓100上的絕緣部分170之間的晶圓100的上表面來形成預成型電極160a,所述黏稠性材料包括金屬粒子以及介置於金屬粒子之間的非金屬材料。因此,可以形成至少兩個彼此間隔開且其間具有絕緣部分170的預成型電極160a。預成型電極160a的上表面可以形成爲實質上與絕緣部分170的上表面齊平,使得絕緣部分170可以至少部分地暴露於預成型電極160a之間。
下面參考圖27的(b),由預成型電極160a形成電極160。
可以通過燒結預成型電極160a來形成電極160。例如,可以通過在大約300℃或更低的溫度下對預成型電極160a進行加熱來形成電極160。因此,可以形成填充罩幕210的開口部分213的多個電極160。
在燒結製程中,預成型電極160a的金屬粒子可以被改質爲燒結形式,且非金屬材料可介置於金屬粒子之間。因此,電極160可以包括金屬粒子和介置於金屬粒子之間的非金屬材料。與電極160的總質量相比,可以80wt%至98wt%的比例來包括電極160的金屬粒子。
進一步地,可以通過在燒結過程中固化和/或蒸發(或類似方式)包括在預成型電極160a中的非金屬材料來減小預成型電極160a的體積,使得電極160的體積可小於預成型電極160a的體積。然而,預成型電極160a和晶圓100是在其相互接觸的部分處相互黏接,使得所述部分的預成型電極160a甚至可以在燒結過程中實質上保持原始黏接狀態。因此,在位於晶圓100與預成型電極160a界面上方的預成型電極160a的那部分處的體積會減小。如圖所示,電極160的側面160s可以是傾斜的。具體地,由電極160的側面160s和晶圓100形成的角度可以是90度或更小的角度。在這種情況下,電極160可以包括側面160s,其中相對於電極垂直橫截面的側面的切向梯度是變化的。考慮到燒結製程的特性,所述切向TL梯度可以以如下形式來提供,其中相對於每一個電極的垂直橫截面的側面的切向TL梯度可以是從底部朝向頂部增加,然後在通過某個反曲點後可再次下降。
下面參考圖27的(c),通過移除罩幕210可以將彼此隔開的電極160形成於晶圓100上。因此,晶圓100的上表面暴露於電極160之間。
通過各種已知的方法(例如蝕刻製程)可以將罩幕210移除。當罩幕210包括光阻時,可以通過與光阻發生反應的化學溶液或類似物來移除罩幕210。
儘管本發明的示例性實施例描述了形成電極160及移除罩幕210,然而本公開的技術並不限於此,而是可以改變其順序的。
接下來參考圖27的(d),電極160之間的間隔區域可以設有絕緣部分170。
諸如具有電絕緣性能的環氧模塑化合物(EMC)和Si樹脂的材料可以被塗覆於晶圓100上以覆蓋在晶圓100上的電極160,並且然後可以被固化,從而形成絕緣部分170。絕緣部分170可以形成爲填充電極之間的區域,並且電極的側面可以接觸絕緣部分170。因此,電極160可以彼此絕緣。另外,絕緣部分170還可以包括諸如TiO2 粒子的光反射和/或光散射粒子。
參照圖27的(e),可以形成設置在電極160上的電極墊180。接下來,參照圖27的(f),晶圓100可以沿器件隔離線L被分割以形成如圖29所示的至少一個發光器件200a。
發光器件200a與圖24中的發光器件實質上相同,因此將省略其詳細描述。
根據本示例性實施方案,與圖21的(a)至圖21的(c)和圖22的(a)至圖22的(e)的示例性實施方案不同,電極160可以在絕緣部分170之前形成。根據本示例性實施方案,絕緣部分170可以在電極160形成之後形成,因此,當形成電極160的同時預成型電極160a的體積減小,使得無需單獨形成用於填充電極160與絕緣部分170之間空隙區域的二次絕緣部173。因此,製造發光器件的製程可以得到簡化。
首先,將參照圖28的(a)至圖28的(h)和圖30描述一種根據所公開的技術的另一示例性實施方案的製造發光器件的方法。根據本示例性實施方案的製造發光器件的方法實質上類似於參照圖27的(a)至圖27的(f)和圖29所描述的示例性實施方案,但是可以在預成型電極260a和電極260上有差異。下面將基於這種差異來描述本示例性實施方案,並且參照圖27的(a)至圖27的(f)和圖29所描述的所有技術特徵、配置和限制均可以應用於本示例性實施方案。此外,將省略對相同配置的詳細描述。
參照圖28的(a),預成型電極260a可以形成在晶圓100上。
預成型電極260a可以形成在晶圓100上以覆蓋通過開口部213暴露出的晶圓100的上表面,特別地,預成型電極260a可以形成爲完全覆蓋罩幕210。預成型電極260a可以通過將包括金屬粒子和非金屬材料的黏稠性材料塗覆在晶圓100上來形成。在這種情況下,預成型電極260a可以塗覆在晶圓100上,且預成型電極260a的厚度可以比罩幕210的高度更大,以便完全覆蓋罩幕210。
接下來,參照圖28的(b),由預成型電極260a來形成電極260。
電極260可以通過燒結預成型電極260a來形成。例如,電極260可以通過在約300℃或更低的溫度下加熱預成型電極260a來形成。預成型電極260a的金屬粒子在燒結製程期間可以被改質成燒結形式。在電極260通過燒結形成時,預成型電極260a的體積可以減小,並且因此預成型電極260a可以形成爲電極。因此,如圖所示,電極260可以具有比預成型電極260a的體積更小的體積。此外,根據本示例性實施方案,預成型電極260a可以被燒結,因此即使預成型電極260a的體積減小之後,電極260也可以形成爲處於覆蓋罩幕210的狀態。因此,電極260的側面260s可以形成為實質上垂直於晶圓100的上表面。
雖然預成型電極260a和電極260與圖27的(a)至圖27的(f)的預成型電極160a和電極160可能在製造方法上有差異,但是它們可以實質上由相同的材料製成。
接下來,參照圖28的(c)和圖28的(d),罩幕210可以通過部分地移除電極260來暴露出。
電極260的上部中的一些部分可以被移除。例如,如圖所示,可以通過部分地移除設置在預定假想線F-F的上部分處的電極260來暴露出罩幕210的上表面。可以通過例如研光(lapping)製程移除電極260的一部分。
因此,可以形成設置在絕緣部分170之間的區域中的多個電極260。進一步地,每個形成的電極260可以形成爲接觸絕緣部分170的側面,並且電極260的側面260s可以形成為實質上垂直於晶圓100的上表面。
參照圖28的(e),通過移除在電極260之間的罩幕210可以使晶圓100的上表面部分地暴露出來。因此,可以形成彼此隔開的多個電極260。
可以通過各種已知的方法比如蝕刻製程來移除罩幕210。當罩幕210包括光阻時,可以通過與光阻反應的化學溶液或類似物來移除罩幕210。
接下來,參照圖28的(f),在電極260之間的間隔區域可以設有絕緣部分170。
比如具有電絕緣性能的環氧模塑化合物(EMC)和Si樹脂這樣的材料可以塗覆在晶圓100上以覆蓋在晶圓100上的電極260,並且然後可以被固化,從而形成絕緣部分170。絕緣部分170可以形成爲填充在電極之間的區域,並且電極260的側面260s可以接觸絕緣部分170。因此,電極160可以彼此絕緣。另外,絕緣部分170還可以包括光反射和光散射粒子,比如TiO2 粒子。
參照圖28的(g),可以形成設置在電極260上的電極墊180。接下來,參照圖27的(h),晶圓100可以沿著器件隔離線L被分割以形成如圖30所示的至少一個發光器件200b。
發光器件200b與圖25的發光器件實質上相似,並且因此將省略對其詳細描述。
根據圖26至圖30的示例性實施例,電極160或者260在形成絕緣部分170之前形成。因此,可以根據罩幕210的掩蓋區域的寬度來調節在電極160或者260之間的間隔。
詳細地,根據本示例性實施例,可以根據罩幕210的掩蓋區域的寬度來自由地決定形成越過相鄰器件區域DR的絕緣部分170的寬度。因此,越過相鄰器件區域DR形成的絕緣部分170的寬度可以足夠大,從而防止電極160在單獨器件分割期間由於雷射光或者切割工具的作用被破壞。
即,在形成罩幕210的同時可以自由地決定形成在電極160之間的絕緣部分170的寬度,從而使得設置在一個器件區域DR上的電極160之間的寬度D1’可以相對較小,而設置在相鄰器件區域DR之上的電極160之間的寬度D2’可以相對較大。因此,可以改進所製備的發光器件的散熱效率,防止正向電壓增加,並且有效地防止發光器件在單獨器件分割期間被破壞。
圖31和圖32是用於描述根據所公開技術的另一個示例性實施例的發光器件的截面。
圖31和圖32涉及一種具有常用倒裝晶片類型結構的發光器件,下面將對其進行詳細描述。然而,用相同的附圖標記來表示與參照圖21至圖30描述的這些部件相同的部件,並且因此將省略對其詳細描述。進一步地,根據圖21至圖30的示例性實施例,另外描述的技術特徵、配置和限制可以應用於本示例性實施例。
首先參照圖31,發光器件200c可以包括發光結構120、電極160、接觸電極130和接觸電極140以及絕緣部分170,並且可以進一步包括第一電極墊181和第二電極墊183、絕緣層150和波長轉換單元190。
發光結構120可以包括第一導電型半導體層121、設置在第一導電型半導體層123上的主動層121和設置在主動層123上的第二導電型半導體層125。另外,發光結構120可以包括通過部分地移除第二導電型半導體層125和主動層123而使第一導電型半導體層121部分地暴露出來的區域。
接觸電極130和接觸電極140可以包括第一接觸電極130和第二接觸電極140。第一接觸電極130與第二接觸電極140可以通過設置在第一導電型半導體層121和第二導電型半導體層125上來分別接觸第一導電型半導體層121和第二導電型半導體層125,並且可以分別與它們形成歐姆接觸。
第一接觸電極130與第二接觸電極140可包括氮化物類的半導體和形成歐姆接觸的任何材料。例如,第一接觸電極130和第二接觸電極140可包括金屬、導電氧化物、導電氮化物等。
絕緣層150可部分地覆蓋發光結構120和接觸電極130和140。絕緣層150可覆蓋發光結構120的上表面、包括第二導電型半導體層125和主動層123的檯面的側面及接觸電極130和接觸電極140的一部分。絕緣層150可用於使第一接觸電極與第二電極140更有效地絕緣,並且也可用於保護發光結構免受外部環境影響。
電極160可設置在發光結構120上並且也可包括第一電極161和第二電極163。在這種情況下,第一電極161和第二電極163各自可以通過設置在第一接觸電極130和第二接觸電極140上而電連接到第一接觸電極130和第二接觸電極140。因此,第一電極161和第二電極163各自可電連接到第一和第二導電型半導體層121和125。
此外,第一電極161和第二電極163可與接觸電極130和140直接接觸。
第一電極161和第二電極163各自可包括傾斜側面。第一電極161和第二電極163各自可包括傾斜側面,其中傾斜側面相對於第一電極和第二電極的垂直橫截面的側面的切向梯度是變化的。此外,第一電極161和第二電極163中的每一個的傾斜側面可包括切向梯度增大的區域及切向梯度減小的區域。
第一電極161和第二電極163各自可包括傾斜側面,其中傾斜側面相對於其垂直橫截面的側面的切向梯度是變化的,使得絕緣部分170與第一電極161和第二電極163的界面處的機械穩定性可得到改善。
與此不同,第一電極161和第二電極163中的每一個的側面可形成爲實質上垂直於發光結構120的上表面。在這種情況下,通過第一電極161和第二電極163的散熱效率可以得到改善。
同時,第一電極161與第二電極163之間的最短距離的間隔可等於或小於100㎛,尤其可在約10㎛至80㎛的範圍內。詳細地,根據本示例性實施例,從第一電極161接觸絕緣部分150的部分到第二電極163接觸絕緣部分150的部分的最短距離可在約10㎛至80㎛的範圍內。第一電極161與第二電極163之間的間隔的最短距離可設置在上述範圍內以防止正向電壓Vf 增大。此外,電極161和163可以具有大的水平橫截面面積,以使發光器件200c的散熱效率得到改善。此外,第一電極161和第二電極163可包括金屬粒子以及介置於金屬粒子之間的非金屬材料。此外,第一電極161和第二電極163各自可包括金屬粒子。相比於第一電極161和第二電極163中的每一者的質量,可包括80wt%至98wt%的比例的金屬粒子。
此外,第一電極161和第二電極163可具有約50㎛至80㎛的範圍內的厚度。根據所公開技術的示例性實施例的發光器件包括具有在前述範圍內的厚度的電極160,並且由此發光器件本身可用作晶片級封裝。
絕緣部分170可形成在發光結構上以覆蓋電極160的側面。第一電極161和第二電極163可暴露在絕緣部分170的上表面上。
絕緣部分170可具有電絕緣性質並覆蓋第一電極161和第二電極163的側面以使第一電極161和第二電極163彼此有效地絕緣。同時,絕緣部分170可用來支撑第一電極161和第二電極163。絕緣部分170的下表面可形成爲與實質上在相同高度上的第一電極161和第二電極163的下表面平行。
第一電極墊181和第二電極墊183可設置在絕緣部分170的一個表面上。特別地,如圖所示,在絕緣部分170的一個表面當中,第一電極墊181和第二電極墊183可設置在第一電極161和第二電極163暴露的絕緣部分170的下表面上。
波長轉換單元190可設置在發光結構120的下表面上。所述波長轉換單元190可以轉換發光結構120發出的光的波長,讓所述發光器件發出具有期望波段的光。
所述發光器件200c還可以包括生長基板(未繪示)。在這種情況下,所述生長基板可以設置在發光結構120和波長轉換單元190之間。進一步地,絕緣部分170也可形成來進一步覆蓋所述發光結構120的側面。在這種情況下,波長轉換單元190也可以接觸絕緣部分170。
同時,發光結構120的下表面,即,第一導電型半導體層121的下表面與所述生長基板分離,然後其粗糙度可以增大,從而第一導電型半導體層121的下表面可具有所述粗糙度。由此可提供如圖32所示的發光器件200d。圖32沒有繪示出波長轉換單元190,但發光器件200d可進一步包括波長轉換單元190。
所述粗糙度可以通過在第一導電型半導體層121的表面上進行乾蝕刻、濕蝕刻和/或電化學蝕刻形成。例如,粗糙度可以通過使用包括KOH和NaOH中的至少一種的溶液在發光結構120的一個表面上進行濕蝕刻而形成,或者可以通過PEC蝕刻而形成。進一步地,粗糙度也可以通過結合乾蝕刻和濕蝕刻而形成。因此,第一導電型半導體層121的表面可以具有包括在㎛至nm級別上的突起和/或凹陷的粗糙度。形成上述粗糙度的方法僅是示例,因此所述粗糙度可以使用本領域技術人員已知的各種方法在發光結構120的表面上形成。通過在發光結構120的表面上形成粗糙度,可以提高發光器件的提取效率。
圖33的(a)和圖33的(b)以及圖34是用來描述根據所公開技術的又一示例性實施例的發光器件的平面圖及截面圖。圖33的(a)和圖33的(b)以及圖34的發光器件200e可實質上類似於圖3的(a)、圖3的(b)以及圖4的發光器件100a。然而,發光器件200e在孔120h的數目和孔120h的布置上有所不同,因此將會更詳細地來描述電極161和電極163的間隔距離。然而,上述示例性實施例中描述過的部件,同樣的部件由同樣的附圖標記來表示,因此將省略其詳細的描述。進一步地,在上述示例性實施例中額外描述的技術特徵、配置及限制也可以適用於本示例性實施例。
圖33的(a)是發光器件的平面圖,圖33的(b)是用於描述孔120h的位置以及第三開口部分153a和第四開口部分153b的位置的平面圖,以及圖34是繪示出與圖33的(a)和圖33的(b)的線A-A對應區域的剖面的剖面圖。
參考圖33的(a)和圖33的(b)以及圖34,發光器件200e可以包括發光結構120,發光結構120包括第一導電型半導體層121、主動層123以及第二導電型半導體層125、第一接觸電極130、第二接觸電極140、第一絕緣層151、第二絕緣層153、第一電極161以及第二電極163。進一步地,發光器件200e還可以包括絕緣部分170、第一電極墊181和第二電極墊183、生長基板(未繪示)以及波長轉換單元(未繪示)。
發光結構120可包括第一導電型半導體層121,設置在第一導電型半導體層123上的主動層121,和設置在主動層上的第二導電型半導體層123。此外,發光結構120可包括其中通過部分移除第二導電型半導體層125和主動層121而使第一導電型半導體層123部分地暴露的區域。例如,如圖所示,發光結構120可以包括至少一個孔120h,上述孔120h穿透第二導電型半導體層125和主動層123以暴露第一導電型半導體層121。發光結構120還可以包括在其下表面上形成的粗糙度120R。粗糙度120R可以包括形成於第一導電型半導體層121的表面上且在㎛至nm級別上的突起和/或凹陷。通過在發光結構120的表面上形成上述粗糙度,可以提高發光器件的提取效率。
第一電極161與第二電極163之間的間隔160D1的最短距離的半值可以小於從第一電極161和第二電極163中的一個電極的一側到絕緣部分170外側的最短距離160D2。進一步地,第一電極161與第二電極163之間的間隔160D1的最短距離可以小於從第一電極161和第二電極163中的一個電極的一側到絕緣部分170的外側的最短距離160D2。即,電極160可以形成爲相對偏向發光器件200e的中心部分。在根據本公開技術的示例實施例的發光器件200e中,絕緣層151和153、接觸電​​極130和140等可設置在發光結構120的側面,使得主動層123可以主要設置成偏向發光結構120的中心部分。電極160可以相對偏向發光器件200b的中心部分,使得驅動發光器件200e時由主動層123產生的熱可更有效地通過電極160散發出。
第一電極161和第二電極163的描述基本相似於參照圖21至圖32所描述的,因此其詳細描述將被省略。特別地,第一電極161和第二電極163最短距離的間隔160D1可爲10㎛至80㎛。
波長轉換單元(未繪示)可以設置在發光結構120的下表面上。一些波長轉換單元也可以接觸第一絕緣層151。進一步地,波長轉換單元還可以形成爲覆蓋發光結構120的側面,並且可以形成爲進一步覆蓋絕緣部分170的側面。
波長轉換單元190的描述大體上相似於參考圖31所描述的,並且因此將省略其詳細描述。
同時,發光器件200e還可以包括生長基板(未繪示),其設置在發光結構120的下表面上。當發光器件200e包括波長轉換單元時,上述生長基板可以設置在發光結構120與波長轉換單元之間。
根據本公開技術的示例實施例,發光器件可以採用包括燒結金屬粒子的第一電極和第二電極,其中發光器件具有在驅動時電流可以在水平方向均勻地分散的結構。因此,儘管由於當發光器件驅動時產生的熱而引起應力施加在第一電極和第二電極上,但是由於包括在電極中的非金屬材料,上述應力可被緩解。因此,發光器件的可靠性得以改善。此外,第一電極161和第二電極163最短距離的間隔160D1的範圍可以爲10㎛至80㎛,從而實現低正向電壓和有效散發驅動時產生的熱量。
圖35和圖36是用於描述根據公開技術的另一示例實施例的發光裝置的截面圖。
參考圖35,發光裝置可以包括根據本公開技術的示例實施例的發光器件和基板300。作爲發光器件,參照圖21至圖34描述的發光器件可以被應用和安裝在基板300上。
發光器件200a可以包括第一電極墊181和第二電極墊183,並且第一電極墊181和第二電極墊183可以分別黏合到第一導電圖案311和第二導電圖案313上,從而使得發光器件200a可以安裝在基板300上。第一電極墊181和第二電極墊183可以通過焊料或導電黏合劑分別形成在第一導電圖案311和第二導電圖案313上。由此,根據所公開技術的示例性實施例的發光器件可以用作晶片級封裝,上述晶片級封裝無需單獨的封裝製程而可以直接使用。
同時,根據所公開技術的示例性實施例的發光器件可以在不包括第一電極墊181和第二電極墊183的情況下安裝在基板300上。參照圖36,發光器件200a不包括第一電極墊181和第二電極墊183,並且可以通過黏合層231和黏合層233來黏合在基板300上。
黏合層231和黏合層233可以包括金屬材料,比如金屬。例如,發光器件200a可以通過共晶黏合被黏合在基板300上。例如,當第一導電圖案311和第二導電圖案313包括Au時,發光器件200a通過包括具有共晶結構的Au/Sn合金的黏合層231和233可以有效地黏合在基板300上。然而,所公開技術並不限於此。
雖然本文上面已經對所公開技術的各種示例性實施例進行了描述,但是所公開的技術不限於相應示例性實施例和上面所描述的特徵。通過組合和替換在示例性實施例中所描述的技術特徵的修改都包括在所公開技術的範圍中,並且在不背離如在申請專利範圍中所定義的所公開技術的精神的情況下可以做出各種修改和改變。
11‧‧‧n型半導體層
13、123‧‧‧主動層
15‧‧‧p型半導體層
21‧‧‧n型墊
23‧‧‧p型墊
30‧‧‧晶種層
41‧‧‧n型電極
43‧‧‧p型電極
100‧‧‧發光器件/晶圓
100a、200a、200b、200c、200d、200e、220a‧‧‧發光器件
100L‧‧‧發光單元
110‧‧‧生長基板
120‧‧‧發光結構
120h、220h‧‧‧孔
120i‧‧‧隔離區域
120R‧‧‧粗糙度
121‧‧‧第一導電型半導體層
125‧‧‧第二導電型半導體層
130‧‧‧第一接觸電極
140‧‧‧第二接觸電極
150、320‧‧‧絕緣層
151‧‧‧第一絕緣層
151a‧‧‧第一開口部分
151b‧‧‧第二開口部分
153‧‧‧第二絕緣層
153a‧‧‧第三開口部分
153b‧‧‧第四開口部分
160、260‧‧‧電極
160a、260a‧‧‧預成型電極
160D1、260D1‧‧‧間隔
160D2、260D2‧‧‧最短距離
160m‧‧‧金屬粒子
160n‧‧‧非金屬粒子
160s、260s‧‧‧側面
161、161’、261‧‧‧第一電極
163、163’、263‧‧‧第二電極
170‧‧‧絕緣部分
171‧‧‧一次絕緣部分
173‧‧‧二次絕緣部分
180‧‧‧電極墊
181‧‧‧第一電極墊
183‧‧‧第二電極墊
190‧‧‧波長轉換單元
210、410‧‧‧罩幕
211、213‧‧‧開口部分
220‧‧‧分注器
231、233‧‧‧黏合層
300、400‧‧‧基板
311‧‧‧第一導電圖案
313‧‧‧第二導電圖案
1611、1612‧‧‧預成型第一電極
1631、1632‧‧‧預成型第二電極
DR‧‧‧器件區域
D1、D2、D1’、D2’‧‧‧寬度
θ‧‧‧角度
圖1是用來描述一種常規倒裝晶片型發光器件的截面圖。 圖2的(a)和圖2的(b)是用來描述根據所公開技術的示例性實施例的發光器件的平面圖和截面圖。 圖3的(a)和圖3的(b)和圖4是用來描述根據所公開技術的另一示例性實施例的發光器件的平面圖和截面圖。 圖5是用來描述根據所公開技術的另一示例性實施例的發光裝置的截面圖。 圖6是用來描述根據所公開技術的另一示例性實施例的發光裝置的截面圖。 圖7至圖20是用來描述根據所公開技術的其他示例性實施例的製造發光器件的方法的平面圖和截面圖。 圖21至圖25是用來描述根據所公開技術的另一示例性實施例的製造發光器件的方法的截面圖。 圖26至圖30是用來描述根據所公開技術的另一示例性實施例的製造發光器件的方法的截面圖。 圖31是用來描述根據所公開技術的另一示例性實施例的發光器件的截面圖。 圖32是用來描述根據所公開技術的另一示例性實施例的發光器件的截面圖。 圖33和圖34是用來描述根據所公開技術的又一示例性實施例的發光器件的平面圖和截面圖。 圖35是用來描述根據所公開技術的另一示例性實施例的發光裝置的截面圖。 圖36是用來描述根據所公開技術的另一示例性實施例的發光裝置的截面圖。
100a‧‧‧發光器件
120‧‧‧發光結構
120h‧‧‧孔
121‧‧‧第一導電型半導體層
123‧‧‧主動層
125‧‧‧第二導電型半導體層
130‧‧‧第一接觸電極
140‧‧‧第二接觸電極
151‧‧‧第一絕緣層
153‧‧‧第二絕緣層
153a‧‧‧第三開口部分
153b‧‧‧第四開口部分
161‧‧‧第一電極
163‧‧‧第二電極
170‧‧‧絕緣部分
181‧‧‧第一電極墊
183‧‧‧第二電極墊
190‧‧‧波長轉換單元

Claims (38)

  1. 一種發光器件,其包括: 發光結構,其包括第一導電型半導體層、第二導電型半導體層和設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主動層,並且所述發光結構包括第一表面和與所述第一表面相對的第二表面; 第一接觸電極和第二接觸電極,其設置在所述發光結構的所述第一表面上,並且所述第一接觸電極和所述第二接觸電極的每一者分別與所述第一導電型半導體層和所述第二導電型半導體層歐姆接觸; 第一電極,其設置在所述發光結構的所述第一表面上並且電連接到所述第一接觸電極; 第二電極,其設置在所述發光結構的所述第一表面上並且電連接到所述第二接觸電極;以及 絕緣部分,其覆蓋所述第一電極和所述第二電極的側面和所述發光結構的所述第一表面, 其中所述第一電極和所述第二電極各自包括金屬粒子,以及 所述第一電極和所述第二電極各自包括傾斜側面,其中相對於所述第一電極和所述第二電極的垂直橫截面的側面,所述傾斜側面的切向梯度是變化的。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光器件,其中所述傾斜側面包括所述切向梯度增加的區域和所述切向梯度減少的區域。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的發光器件,其中所述第一電極和所述第二電極中的每一者的水平橫截面面積朝著遠離所述發光結構的所述第一表面的方向逐漸減少。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的發光器件,其中所述第一電極和所述第二電極在所述絕緣部分的一個表面上暴露出。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的發光器件,其進一步包括:第一電極墊和第二電極墊,設置在所述絕緣部分的一個表面上且各自分別設置在所述第一電極和所述第二電極上。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的發光器件,其中所述第一電極墊和所述第二電極墊的每一者的面積大於所述第一電極暴露在所述絕緣部分的所述一個表面上的面積和所述第二電極暴露在所述絕緣部分的所述一個表面上的面積。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的發光器件,其進一步包括:波長轉換單元,其設置在所述發光結構的所述第二表面上。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的發光器件,其中所述第一電極和所述第二電極中的每一者包括燒結的金屬粒子,並且 所述燒結的金屬粒子包括所述金屬粒子和介置於所述金屬粒子之間的非金屬材料。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的發光器件,其中所述金屬粒子包括銀。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的發光器件,其中所述燒結的金屬粒子包括範圍從80wt%至98wt%的所述金屬粒子。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的發光器件,其進一步包括: 區域,在所述區域中藉由部分地移除所述主動層和所述第二導電型半導體層而使所述第一導電型半導體層部分地暴露出; 第一絕緣層,其使所述第一接觸電極和所述第二接觸電極彼此絕緣;以及 第二絕緣層,其部分地覆蓋所述第一接觸電極和所述第二接觸電極並且包括第一開口部分和第二開口部分,其中通過所述第一開口部分和所述第二開口部分使所述第一接觸電極和所述第二接觸電極各自暴露出, 其中所述第一接觸電極經由所述第一導電型半導體層暴露的區域與所述第一導電型半導體層歐姆接觸,以及 所述第一電極和所述第二電極各自經由所述第一開口部分和所述第二開口部分與所述第一接觸電極和所述第二接觸電極直接接觸。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的發光器件,其中所述第一導電型半導體層暴露的所述區域包括多個孔。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的發光器件,其中所述發光結構包括至少一個檯面,所述檯面包括所述第二導電型半導體層和所述主動層,以及 所述第一導電型半導體層暴露的所述區域設置在所述檯面的周圍。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的發光器件,其中所述第一電極和所述第二電極各自分別與所述第一接觸電極和所述第二接觸電極直接接觸。
  15. 如申請專利範圍第11項所述的發光器件,其還包括: 波長轉換單元,設置在所述發光結構的所述第二表面上。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的發光器件,其中所述波長轉換單元接觸所述第一絕緣層。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的發光器件,其中所述波長轉換單元還至少部分地覆蓋所述第一導電型半導體層的側面。
  18. 一種發光器件,其包括: 發光結構,其包括第一導電型半導體層、第二導電型半導體層以及設置在所述第一導電型半導體層和所述第二導電型半導體層之間的主動層,並且所述發光結構包括第一表面和與所述第一表面相對的第二表面; 第一接觸電極和第二接觸電極,其設置在所述發光結構的所述第一表面上並且各自與所述第一導電型半導體層和所述第二導電型半導體層歐姆接觸; 第一電極,其設置在所述發光結構的所述第一表面上並且電連接到所述第一接觸電極; 第二電極,其設置在所述發光結構的所述第一表面上並且電連接到所述第二接觸電極;以及 絕緣部分,其覆蓋所述第一電極和所述第二電極的側面以及所述發光結構的所述第一表面, 其中所述第一電極和所述第二電極各自包括範圍爲80wt%至98wt%的金屬粒子和介置於所述金屬粒子之間的非金屬材料。
  19. 一種製造發光器件的方法,其包括: 在生長基板上形成發光結構,其中所述發光結構包括第一導電型半導體層、設置在所述第一導電型半導體層上的主動層以及設置在所述主動層上的第二導電型半導體層; 在所述發光結構上形成第一接觸電極和第二接觸電極,其中所述第一接觸電極和所述第二接觸電極分別與所述第一導電型半導體層和所述第二導電型半導體層歐姆接觸; 在所述發光結構上形成預成型第一電極和預成型第二電極,其中所述預成型第一電極和所述預成型第二電極包括金屬粒子,並且所述預成型第一電極和所述預成型第二電極電連接到所述第一接觸電極和所述第二接觸電極; 藉由燒結所述預成型第一電極和所述預成型第二電極來分別形成第一電極和第二電極;以及 在所述發光結構上形成覆蓋所述第一電極和所述第二電極的側面的絕緣部分, 其中所述第一電極和所述第二電極各自包括傾斜側面,其中相對於所述第一電極和所述第二電極的垂直橫截面的側面,所述傾斜側面的切向梯度是變化的。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的製造發光器件的方法,其中所述第一電極和所述第二電極的體積分別小於所述預成型第一電極和所述預成型第二電極的體積。
  21. 如申請專利範圍第20項所述的製造發光器件的方法,其中所述傾斜側面包括所述切向梯度增加的區域以及所述切向梯度減小的區域。
  22. 如申請專利範圍第19項所述的製造發光器件的方法,其中形成所述預成型第一電極和所述預成型第二電極的方法包括使用滴塗或塗覆的方法在所述發光結構上形成黏稠性材料,其中所述黏稠性材料包括所述金屬粒子和介置於所述金屬粒子之間的非金屬材料。
  23. 如申請專利範圍第22項所述的製造發光器件的方法,其中所述滴塗或所述塗覆的方法包括打點或網版印刷方法。
  24. 如申請專利範圍第19項所述的製造發光器件的方法,還包括:藉由部分地移除所述第一電極和所述第二電極以及所述絕緣部分以在所述絕緣部分的一個表面上暴露所述第一電極和所述第二電極。
  25. 如申請專利範圍第24項所述的製造發光器件的方法,還包括:在所述絕緣部分的一個表面上形成各自與所述第一電極和所述第二電極接觸的第一電極墊和第二電極墊。
  26. 如申請專利範圍第19項所述的製造發光器件的方法,還包括: 在形成所述第一電極和所述第二電極之後,將所述生長基板與所述發光結構分離;以及 在藉由將所述生長基板與所述發光結構分離而暴露的所述發光結構的一個表面上形成波長轉換單元。
  27. 如申請專利範圍第19項所述的製造發光器件的方法,其中所述預成型第一電極和所述預成型第二電極分別與所述第一接觸電極和所述第二接觸電極接觸。
  28. 一種發光器件,其包括: 發光結構,其包括第一導電型半導體層、第二導電型半導體層和設置在所述第一導電型半導體層和所述第二導電型半導體層之間的主動層,且所述發光結構包括第一表面及與所述第一表面相對的第二表面; 第一接觸電極和第二接觸電極,其設置在所述發光結構的所述第一表面上且分別與所述第一導電型半導體層和所述第二導電型半導體層歐姆接觸; 第一電極和第二電極,其設置在所述發光結構的所述第一表面上且分別電連接到所述第一接觸電極和所述第二接觸電極;以及 絕緣部分,其覆蓋所述第一電極和所述第二電極的側面和所述發光結構的所述第一表面, 其中所述第一電極和所述第二電極各自包括金屬粒子,並且 所述第一電極和所述第二電極之間的間隔的最短距離的半值小於從所述第一電極和所述第二電極中的一者的一個側面至所述絕緣部分的外側的最短距離。
  29. 如申請專利範圍第28項所述的發光器件,其中所述第一電極和所述第二電極之間的所述最短距離的範圍爲從10㎛至80㎛。
  30. 如申請專利範圍第28項所述的發光器件,其中所述第一電極和所述第二電極各自包括傾斜的側面,且相對於所述第一電極和所述第二電極的垂直橫截面的側面,所述傾斜的側面的切向梯度是變化的。
  31. 如申請專利範圍第30項所述的發光器件,其中所述第一電極和所述第二電極的所述側面與所述發光結構的上表面形成的角度範圍爲大於或等於30度至小於90度。
  32. 如申請專利範圍第28項所述的發光器件,其中所述第一電極和所述第二電極中的每一者的所述側面垂直於所述發光結構的第一側面。
  33. 如申請專利範圍第28項所述的發光器件,進一步包括:第一電極墊和第二電極墊,其設置在所述絕緣部分的一個表面上並且分別設置在所述第一電極和所述第二電極上。
  34. 如申請專利範圍第28項所述的發光器件,其中所述第一電極和所述第二電極分別包括所述金屬粒子和介置於所述金屬粒子之間的非金屬材料。
  35. 如申請專利範圍第34項所述的發光器件,其中所述第一電極和所述第二電極各自包括80wt%至98wt%的所述金屬粒子。
  36. 如申請專利範圍第28項所述的發光器件,其中所述金屬粒子包括Cu、Au、Ag和Pt中的至少一種。
  37. 如申請專利範圍第28項所述的發光器件,進一步包括: 區域,在所述區域中藉由部分地移除所述主動層和所述第二導電型半導體層使所述第一導電型半導體層部分地暴露; 第一絕緣層,其使所述第一接觸電極和所述第二接觸電極相互絕緣;以及 第二絕緣層,其部分地覆蓋所述第一接觸電極和所述第二接觸電極,且包括第一開口部分和第二開口部分,通過所述第一開口部分和所述第二開口部分使所述第一接觸電極和所述第二接觸電極各自暴露出, 其中所述第一接觸電極經由其中所述第一導電型半導體層暴露的所述區域與所述第一導電型半導體層歐姆接觸,並且 所述第一電極和所述第二電極各自通過所述第一開口部分和所述第二開口部分與所述第一接觸電極和所述第二接觸電極直接接觸。
  38. 如申請專利範圍第28項所述的發光器件,其中所述第一電極和所述第二電極各自直接接觸所述第一接觸電極和所述第二接觸電極。
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