TWI384650B - 發光二極體晶片的製造方法 - Google Patents
發光二極體晶片的製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI384650B TWI384650B TW097127462A TW97127462A TWI384650B TW I384650 B TWI384650 B TW I384650B TW 097127462 A TW097127462 A TW 097127462A TW 97127462 A TW97127462 A TW 97127462A TW I384650 B TWI384650 B TW I384650B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- layer
- patterned
- photoresist
- forming
- semiconductor
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 547
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 1393
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 459
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 416
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 307
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 138
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 134
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 130
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 121
- 230000007480 spreading Effects 0.000 claims description 65
- 238000003892 spreading Methods 0.000 claims description 65
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims description 59
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 49
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 15
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 claims 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 133
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 34
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 31
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 30
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 20
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 17
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 16
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 15
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 14
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 10
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 7
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 5
- BCZWPKDRLPGFFZ-UHFFFAOYSA-N azanylidynecerium Chemical compound [Ce]#N BCZWPKDRLPGFFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 4
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 4
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 4
- -1 aluminum tin oxide Chemical compound 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N benzocyclobutene Chemical compound C1=CC=C2CCC2=C1 UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WXANAQMHYPHTGY-UHFFFAOYSA-N cerium;ethyne Chemical compound [Ce].[C-]#[C] WXANAQMHYPHTGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001925 cycloalkenes Chemical class 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920001470 polyketone Polymers 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BEQNOZDXPONEMR-UHFFFAOYSA-N cadmium;oxotin Chemical compound [Cd].[Sn]=O BEQNOZDXPONEMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dizinc;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].[Zn+2].[Zn+2] JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000004508 polar body Anatomy 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TYHJXGDMRRJCRY-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) tin(4+) Chemical compound [O-2].[Zn+2].[Sn+4].[In+3] TYHJXGDMRRJCRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
- UMJICYDOGPFMOB-UHFFFAOYSA-N zinc;cadmium(2+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zn+2].[Cd+2] UMJICYDOGPFMOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
- H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
- H01L33/387—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape with a plurality of electrode regions in direct contact with the semiconductor body and being electrically interconnected by another electrode layer
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
- Y10S438/942—Masking
- Y10S438/948—Radiation resist
- Y10S438/951—Lift-off
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
本發明是有關於一種晶片的製造方法,且特別是有關於一種發光二極體晶片的製造方法。
圖1A~圖1F為習知之發光二極體晶片的製作流程圖。首先,依序形成一第一型半導體材料層122、一發光材料層124以及一第二型半導體材料層126於一基板110上,以形成一半導體層128,如圖1A所繪示。形成半導體層128的方法例如是採用化學氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition,CVD),依序地形成第一型半導體材料層122、發光材料層124以及第二型半導體材料層126於基板110上。
接著,圖案化半導體層128以形成一半導體元件層120,如圖1B所示。形成半導體元件層120的方式例如是使用一道傳統的微影蝕刻製程(Photolithography and Etching Process,PEP)。
然後,於半導體元件層120的上表面120a上形成一電流分隔層130,如圖1C所示。形成電流分散層130的方式例如是採用傳統的微影蝕刻製程。舉例來說,於基板110上全面地形成一介電材料層(未繪示)後,圖案化介電材料層以形成如圖1C所示之電流分隔層130。
而後,於半導體元件層120的上表面120a上形成一電流分散層140以覆蓋電流分隔層130,如圖1D所示。形
成電流分散層140的方式例如是採用傳統的微影蝕刻製程。舉例來說,先於基板110上全面地形成一導電層(未繪示)覆蓋半導體元件層120以及電流分隔層130,接著,圖案化導電層以形成電流分散層140,如圖1D所示。
於完成上述之步驟後,接著,於電流分散層140與半導體元件層120上形成多個電極150,如圖1E所示。形成電極150的方式例如是採用傳統的微影蝕刻製程。舉例來說,全面地形成一電極材料層(未繪示)於電流分散層140與半導體元件層120上,接著,圖案化電極材料層以形成多個電極150於電流分散層140與半導體元件層120上,如圖1E所示。
而後,於未被電極150所覆蓋的電流分散層140與半導體元件層120上形成一保護層160,如圖1F所示。形成保護層160的方式例如是採用傳統的微影蝕刻製程。舉例來說,全面地形成一介電層材料層(未繪示)以覆蓋電流分散層140、電極150以及半導體元件層120,接著,圖案化介電材料層以形成保護層160於未被電極150所覆蓋的電流分散層140與半導體元件層120上,如圖1F所示。至此,大致完成習知之發光二極體晶片100的製作步驟。
承上述,習知之發光二極體晶片100的製作方法至少需藉由五道光罩製程以分別形成多個構件,如:半導體元件層120、電流分隔層130、電流分散層140、電極150以及保護層160。如此一來,上述需要至少五道光罩製程來進行製作的發光二極體晶片100需採用多個具有不同圖案
的光罩(mask),由於光罩的造價十分昂貴,因此發光二極體晶片100的製作成本與製作時間將無法縮減。
有鑑於此,本發明提供一種發光二極體晶片的製造方法,其使用半調式、灰調式或多調式光罩製程、掀離製程或透過同一道光罩製程以同步形成多個構件,以縮減發光二極體晶片的製作步驟,進而可節省製作成本與製作時間。
本發明提出一種發光二極體晶片的製造方法。首先,於一基板上形成一半導體元件層以及一位於半導體元件層上之電流分散層。然後,於基板上形成一介電層以覆蓋半導體元件層以及電流分散層。接著,於介電層上形成一圖案化光阻層,其中圖案化光阻層包括一第一光阻區塊以及一第二光阻區塊,且第一光阻區塊的厚度小於第二光阻區塊的厚度。而後,以圖案化光阻層為罩幕移除部分之介電層以形成一圖案化介電層,其中圖案化介電層將部分半導體元件層以及部分電流分散層暴露。接著,減少圖案化光阻層的厚度,直到第一光阻區塊被完全移除。然後,全面性形成一電極材料層。接著,移除圖案化光阻層以使圖案化光阻層上之電極材料層一併被移除而形成多個電極,其中這些電極與半導體元件層以及電流分散層電性連接。
在本發明之一實施例中,半導體元件層與電流分散層的形成方法包括下列步驟。首先,於基板上形成一半導體層。接著,圖案化半導體層以形成半導體元件層。然後,於半導體元件層上形成電流分散層。
在本發明之一實施例中,半導體層的形成方法包括下列步驟。首先,於基板上依序形成一第一型半導體材料層、一發光材料層以及一第二型半導體材料層。然後,圖案化第二型半導體材料層、發光材料層以及第一型半導體材料層,以形成一第一型半導體層、一發光層以及一第二型半導體,其中發光層位於第一型半導體層的部分區域上,而第二型半導體層則位於發光層上。
在本發明之一實施例中,電流分散層的形成方法包括下列步驟。首先,於半導體元件層上形成一導電層。接著,圖案化導電層以形成電流分散層。
在本發明之一實施例中,半導體元件層與電流分散層的形成方法包括下列步驟。首先,於基板上形成一半導體層。接著,於半導體層上形成一導電層。然後,圖案化半導體層與導電層,以同時形成半導體元件層以及電流分散層。
在本發明之一實施例中,半導體元件層與電流分散層的形成方法包括下列步驟。首先,於基板上依序形成一第一型半導體材料層、一發光材料層、一第二型半導體材料層以及一導電層。接著,圖案化導電層、第二型半導體材料層、發光材料層以及第一型半導體材料層,以同時形成一第一型半導體層、一發光層、一第二型半導體以及電流分散層。發光層位於第一型半導體層的部分區域上,而第二型半導體層則位於發光層上,且電流分散層位於第二型半導體層上。
在本發明之一實施例中,圖案化光阻層的形成方法包括一半調式(half-tone)光罩製程或一灰調式(gray-tone)光罩製程或一多調式(multi-tone)光罩製程。
本發明另提出一種發光二極體晶片的製造方法。首先,於一基板上依序形成一半導體層以及一導電層。接著,於導電層上形成一第一圖案化光阻層,其中第一圖案化光阻層包括一第一光阻區塊以及一第二光阻區塊,且第一光阻區塊的厚度小於第二光阻區塊的厚度。然後,以第一圖案化光阻層為罩幕,移除部分之導電層以及部分半導體層以形成一半導體元件層。而後,減少第一圖案化光阻層的厚度,直到第一光阻區塊被完全移除,並以剩餘之第二光阻區塊為罩幕移除部分之導電層以形成一電流分散層,其中電流分散層將部分半導體元件層暴露。接著,移除剩餘之第二光阻區塊。然後,於電流分散層以及半導體元件層上形成一圖案化介電層以及多個電極。
在本發明之一實施例中,電流分散層具有一開口以將半導體元件層的一上表面暴露。介電層透過開口與半導體元件層的上表面接觸。
在本發明之一實施例中,電極與圖案化介電層分別藉由不同光罩製程進行製作。
在本發明之一實施例中,圖案化介電層與電極的形成方法包括下列步驟。首先,於基板上形成一介電層以覆蓋半導體元件層以及電流分散層。接著,於介電層上形成一第二圖案化光阻層。然後,以第二圖案化光阻層為罩幕,
移除部分之介電層以形成一圖案化介電層,其中圖案化介電層將部分半導體元件層以及部分電流分散層暴露。而後,全面性形成一電極材料層。接著,移除第二圖案化光阻層,以使第二圖案化光阻層上之電極材料層一併被移除而形成多個電極,其中電極與半導體元件層以及電流分散層電性連接。
在本發明之一實施例中,圖案化介電層與電極的形成方法更包括下列步驟。首先,於基板上形成一介電層,以覆蓋半導體元件層以及電流分散層。接著,於介電層上形成一第三圖案化光阻層,其中第三圖案化光阻層包括一第三光阻區塊以及一第四光阻區塊,且第三光阻區塊的厚度小於第四光阻區塊的厚度。然後,以第三圖案化光阻層為罩幕,移除部分之介電層以形成一圖案化介電層,其中圖案化介電層將部分半導體元件層以及部分電流分散層暴露。而後,減少第三圖案化光阻層的厚度,直到第三光阻區塊被完全移除。接著,全面性形成一電極材料層。然後,移除第三圖案化光阻層,以使第三圖案化光阻層上之電極材料層一併被移除而形成多個電極,其中電極與半導體元件層以及電流分散層電性連接。
在本發明之一實施例中,第三圖案化光阻層的形成方法包括一半調式光罩製程或一灰調式光罩製程或一多調式光罩製程。
本發明更提出一種發光二極體晶片的製造方法。首先,於一基板上依序形成一半導體層以及一介電層。接著,
於介電層上形成一第一圖案化光阻層,其中第一圖案化光阻層包括一第一光阻區塊以及一第二光阻區塊,且第一光阻區塊的厚度小於第二光阻區塊的厚度。然後,以第一圖案化光阻層為罩幕,移除部分之介電層以及部分半導體層以形成一半導體元件層。而後,減少第一圖案化光阻層的厚度,直到第一光阻區塊被完全移除,並以剩餘之第二光阻區塊為罩幕,移除部分之介電層以形成一圖案化介電層,其中圖案化介電層將部分半導體元件層暴露。接著,移除剩餘之第二光阻區塊。然後,於圖案化介電層以及半導體元件層上形成一電流分散層以及多個電極。
在本發明之一實施例中,電流分散層以及電極分別藉由不同光罩製程進行製作。
在本發明之一實施例中,發光二極體晶片的製造方法更包括於未被極覆蓋之該電流分散層以及半導體元件層上形成一保護層。
在本發明之一實施例中,電流分散層以及電極的形成方法包括下列步驟。首先,於圖案化介電層以及半導體元件層上形成電流分散層。接著,於電流分散層以及半導體元件層上形成一保護層。然後,於保護層上形成一第二圖案化光阻層。而後,以第二圖案化光阻層為罩幕,移除部分之保護層以形成一圖案化保護層,其中圖案化保護層將部分半導體元件層以及部分電流分散層暴露。接著,全面性形成一電極材料層。然後,移除第二圖案化光阻層,以使第二圖案化光阻層上之電極材料層一併被移除而形成多
個電極,其中電極與半導體元件層以及電流分散層電性連接。
本發明再提出一種發光二極體晶片的製造方法。首先,於一基板上依序形成一半導體層以及一導電層。接著,於導電層上形成一第一圖案化光阻層,其中第一圖案化光阻層包括一第一光阻區塊以及一第二光阻區塊,且第一光阻區塊的厚度小於第二光阻區塊的厚度。然後,以第一圖案化光阻層為罩幕,移除部分之導電層以及部分半導體層以同時形成一半導體元件層以及一電流分散層。而後,減少第一圖案化光阻層的厚度,直到第一光阻區塊被完全移除,其中剩餘之第二光阻區塊將部分半導體元件層以及部分電流分散層暴露。接著,全面性形成一電極材料層。然後,移除剩餘之第二光阻區塊,以使剩餘之第二光阻區塊上的電極材料層一併被移除而形成多個電極,其中這些電極與半導體元件層以及電流分散層電性連接。
在本發明之一實施例中,第一圖案化光阻層的形成方法包括一半調式光罩製程或一灰調式光罩製程或一多調式光罩製程。
本發明還提出一種發光二極體晶片的製造方法。首先,於一基板上依序形成一半導體層、一導電層以及一介電層。接著,於介電層上形成一第一圖案化光阻層,其中第一圖案化光阻層包括一第一光阻區塊以及一第二光阻區塊,且第一光阻區塊的厚度小於第二光阻區塊的厚度。然後,以第一圖案化光阻層為罩幕,移除部分介電層、部分
導電層以及部分半導體層以同時形成一圖案化介電層、一電流分散層以及一半導體元件層。接著,減少第一圖案化光阻層的厚度,直到第一光阻區塊被完全移除,其中剩餘之第二光阻區塊將部分半導體元件層以及部分圖案化介電層暴露。而後,以剩餘之第二光阻區塊為罩幕,移除部分之圖案化介電層,以使部分電流分散層暴露。接著,全面性形成一電極材料層。然後,移除剩餘之第二光阻區塊,以使剩餘之第二光阻區塊上的電極材料層一併被移除而形成多個電極,其中這些電極與半導體元件層以及電流分散層電性連接。
在本發明之一實施例中,第一圖案化光阻層的形成方法包括一半調式光罩製程或一灰調式光罩製程或一多調式光罩製程。
本發明亦提出一種發光二極體晶片的製造方法。首先,於一基板上形成一半導體元件層、一位於半導體元件層上之圖案化介電層以及一位於半導體元件層上並覆蓋圖案化介電層之電流分散層。然後,於半導體元件層以及電流分散層上形成一介電層。接著,於介電層上形成一圖案化光阻層。而後,以圖案化光阻層為罩幕,移除部分之介電層以形成一圖案化介電層,其中圖案化介電層將部分半導體元件層以及部分電流分散層暴露。接著,全面性形成一電極材料層。然後,移除圖案化光阻層,以使圖案化光阻層上之電極材料層一併被移除而形成多個電極,其中這些電極與半導體元件層以及電流分散層電性連接。
在本發明之一實施例中,半導體元件層、圖案化介電層以及電流分散層的形成方法包括下列步驟。首先,於基板上形成一半導體層。接著,圖案化半導體層以形成半導體元件層。然後,於半導體元件層上形成圖案化介電層。而後,於半導體元件層上形成電流分散層以覆蓋住圖案化介電層。
在本發明之一實施例中,半導體元件層、圖案化介電層以及電流分散層分別藉由不同光罩製程進行製作。
在本發明之一實施例中,半導體元件層、圖案化介電層以及電流分散層的形成方法包括下列步驟。首先,於基板上形成一半導體層。接著,於半導體層上形成圖案化介電層。然後,於半導體元件層上形成一導電層以覆蓋住圖案化介電層。而後,圖案化導電層以及半導體層以同時形成電流分散層以及半導體元件層。
本發明再提出一種發光二極體晶片的製造方法。首先,於基板上依序形成一半導體層以及一導電層。接著,圖案化半導體層與導電層,以同時形成半導體元件層以及電流分散層。然後,於電流分散層以及半導體元件層上形成一圖案化介電層以及多個電極。
在本發明之一實施例中,半導體層的形成方法包括下列步驟。於基板上依序形成一第一型半導體材料層、一發光材料層以及一第二型半導體材料層。
在本發明之一實施例中,電極與圖案化介電層分別藉由不同光罩製程進行製作。
本發明再提出一種發光二極體晶片的製造方法。首先,於基板上形成一第一圖案化光阻層,其中第一圖案化光阻層包括一第一光阻區塊以及一第二光阻區塊,且第一光阻區塊的厚度小於第二光阻區塊的厚度。然後,以第一圖案化光阻層為罩幕,移除基板之部分表面以形成一第一圖案化基板。接著,減少第一圖案化光阻層的厚度,直到第一光阻區塊被完全移除,其中剩餘之第二光阻區塊將部分第一圖案化基板暴露。而後,以剩餘之第二光阻區塊為罩幕,移除部分之第一圖案化基板,以形成一第二圖案化基板。接著,於第二圖案化基板上依序形成一半導體元件層、一電流分散層以及多個電極,其中這些電極與半導體元件層以及電流分散層電性連接。
本發明再一種發光二極體晶片的製造方法。首先,形成一圖案化光阻層,其中第一圖案化光阻層包括一第一光阻區塊以及一第二光阻區塊,且第一光阻區塊的厚度小於第二光阻區塊的厚度;其中圖案化光阻層的形成方法包括一半調式光罩製程或一灰調式光罩製程或一多調式光罩製程。
在本發明一實施例中,藉由半調式、灰調式或多調式光罩製程的使用,可縮減發光二極體晶片的製程步驟,並結合掀離製程可進一步縮減發光二極體晶片的製程。另外,本發明亦可透過同一道製程以同步形成多個構件,亦可縮減部分製程的步驟。換言之,採用本發明之發光二極體晶片的製造方法可節省製作成本以及製作時間。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉多個實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。
圖2A~圖2I為本發明第一實施例之一種發光二極體晶片的製作流程示意圖。首先,依序形成一第一型半導體材料層222、一發光材料層224以及一第二型半導體材料層226於一基板210上以形成一半導體層228,如圖2A所繪示。形成半導體層228的方法例如使用金屬有機化學氣相沉積(metal organic chemical vapor deposition,MOCVD)法,分子束磊晶(molecular beam epitaxial,MBE)法,或是其他適當的磊晶成長法,依序地將上述之材料層222、224、226形成於基板210上。本實施例以金屬有機化學氣相沉積法為實施範例,但不限於此。在本實施例中,基板210的材質例如是透光度佳的一氧化鋁。此外,第一型半導體材料層222所選用的材料例如是N型半導體材料,發光材料層224所選用的材料例如是多重量子井發光材料,而第二型半導體材料層226所選用的材料例如是P型半導體材料。然而,上述之第一型半導體材料層222與第二型半導體材料層226的材料也可以分別是P型半導體材料與N型半導體材料。
接著,圖案化半導體層228以形成一半導體元件層220,如圖2B所繪示。在本實施例中,形成半導體元件層220的方法例如是使用傳統的微影蝕刻製程。舉例來說,
於形成上述之半導體層228於基板210後,接著,圖案化第二型半導體材料層222、發光材料層224以及第一型半導體材料層226,以形成一第一型半導體層222a、一發光層224a以及一第二型半導體層226a,其中發光層224a位於第一型半導體層222a的部分區域上,而第二型半導體層226a則位於發光層224a上,如圖2B所繪示。在本實施例中,第一型半導體層222a、發光層224a以及第二型半導體層226a構成上述之半導體元件層220。
然後,於半導體元件層220上形成一電流分散層230,如圖2C所繪示。在本實施例中,形成電流分散層230的方法例如是使用傳統的微影蝕刻製程。舉例來說,完成上述之半導體元件層220於基板210後,於半導體元件層220上全面地形成一導電層(未繪示),然後,圖案化導電層以形成電流分散層230,其中電流分散層230具有一開口232以將半導體元件層220的一上表面220a暴露,如圖2C所示。在本實施例中,開口232的形狀可以為圓形開口、環型開口或其他形狀之開口。另外,電流分散層230的材質例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、銦錫鋅氧化物、氧化鉿、氧化鋅、氧化鋁、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、鎘錫氧化物、鎘鋅氧化物、或其它適當之材料。本實施例以銦錫氧化物為實施範例,但不限於此。
接著,於基板210上形成一介電層240以覆蓋半導體元件層220以及電流分散層230,其中介電層240透過上述之開口232與半導體元件層的上表面220a接觸,如圖2D所示。在本實施例中,形成介電層240的方法例如是使
用化學氣相沈積法(chemical vapor deposition,CVD),但不限於此,也可使用其它適合的製程的方式,如:網版印刷、塗佈、噴墨、能量源處理等。介電層240可為單層或多層結構,且其材質可以區分為有機材質與無機材質。有機材質例如是使用氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、碳化矽、氧化鉿或氧化鋁,或其它適當之材質。而無機材質例如是使用光阻、苯並環丁烯、環烯類、聚醯亞胺類、聚醯胺類、聚酯類、聚醇類、聚環氧乙烷類、聚苯類、樹脂類、聚醚類、聚酮類,或其它適當之材質。本實施例以二氧化矽或是氮化矽為例,但不限於此。
然後,於介電層240上形成一圖案化光阻層250,如圖2E所示。形成圖案化光阻層250的方法例如是使用一半調式光罩製程、一灰調式光罩製程、或一多調式光罩製程。本實施例以半調式光罩製程為實施範例,但不限於此。舉例來說,可先於介電層240上全面形成一光阻材料層(未繪示),接著,使用半調式光罩製程圖案化光阻材料層以形成上述之圖案化光阻層250,其中,圖案化光阻層250包括一第一光阻區塊252以及一第二光阻區塊254,且第一光阻區塊252的厚度h1小於第二光阻區塊254的厚度h2,如圖2E所示。
接著,以圖案化光阻層250為罩幕移除部份之上述介電層240以形成一圖案化介電層260,如圖2F所示。形成圖案化介電層260的方式例如是使用乾式蝕刻法或濕式蝕刻法移除部分介電層240以將部份半導體元件層220以及部分電流分散層230暴露,如圖2F所示。上述移除部分
介電層240的方式僅為舉例說明,亦可是採用其他適當的蝕刻製程。
而後,對圖案化光阻層250採用例如是電漿灰化(Plasma Ashing)方式以減少圖案化光阻層250的厚度,直到第一光阻區塊252被完全移除,而形成如圖2G所示之結構。
於完成上述之步驟後,接著,全面性地形成一電極材料層270於基板210上,如圖2H所示。形成此電極材料層270的方式例如是上述提及的化學氣相沉積法、濺鍍法(sputtering)、蒸鍍法(evaporation)或其他適當的製程。
接著,移除圖案化光阻層250,以使圖案化光阻層250上之電極材料層270一併被移除而形成多個電極272,其中這些電極272與半導體元件層220以及電流分散層230電性連接,如圖2I所示。舉例來說,移除圖案化光阻層250而形成多個電極272的方式例如是採用掀離製程(lift-off process)以完成如圖2I所示之結構。詳細來說,移除圖案化光阻層250時,覆蓋於圖案化光阻層250之上的電極材料層270也會同時地被移除,因而使電極材料層270可形成如圖2I所示之多個電極272。至此,大致完成一種發光二極體晶片200的製作流程。
在發光二極體晶片200中,被電極272所覆蓋之圖案化介電層26o定義為電流阻隔層,未被電極272所覆蓋之圖案化介電層260則定義為保護層。詳細來說,當發光二極體晶片200被驅動時,電流阻隔層適於使發光層激發出
較為均勻的光線,因而使發光二極體晶片200具有較佳的發光均勻度。另外,保護層適於保護半導體元件層避免受到外在環境的影響而損壞或氧化,從而影響發光二極體晶片200被驅動時的電性特性。
在本實施例中,上述形成發光二極體晶片200的製作步驟藉由使用半調式光罩製程與掀離製程,使形成保護層、電流阻隔層與電極的步驟僅須使用一道光罩圖案即可完成製作。換言之,採用上述製作發光二極體晶片200的方法,將可有效地降低製作成本與製作時間。
在一實施形態中,調整上述之製程步驟可形成其他實施形態之發光二極體晶片,詳細說明如下。
圖3A~圖3E為另一實施形態之發光二極體晶片的製作流程圖。首先,形成發光二極體晶片200a的方法先採用如圖2A至2D之製程步驟,相關敘述不再贅述。
完成上述之步驟後,接著,於介電層240上形成一圖案化光阻層250a,如圖3A所示。形成圖案化光阻層250a的方法例如是使用半調式光罩製程、灰調式光罩製程、或多調式光罩製程。本實施例以半調式光罩製程為實施範例,但不限於此。舉例來說,可先於介電層240上全面形成一光阻材料層(未繪示),接著,使用半調式光罩製程以圖案化光阻材料層以形成圖案化光阻層250a,其中,圖案化光阻層250a包括一第一光阻區塊252以及一第二光阻區塊254,且第一光阻區塊252的厚度h1小於第二光阻區塊254的厚度h2,如圖3A所示。需要說明的是,圖案化光
阻層250a與圖案化光阻層250結構相似,惟二者不同之處在於,第一光阻區塊252a之間具有一開口256以將部分之介電層240暴露,如圖3A所示。在本實施例中,形成上述之圖案化光阻層250a僅需調整光罩圖案,而無須額外之曝光顯影製程。
然後,請依序參考圖3B至圖3E,由於圖3B至圖3E之製程步驟與圖2F至2I所述之製程步驟雷同,因此,相關製程說明不再贅述。在本實施例中,圖案化光阻層250a的結構異於圖案化光阻層250,如此一來,完成圖3B至圖3E之製作步驟後所形成的發光二極體晶片200a之結構也不同前述之發光二極體晶片200之結構,如圖2I與圖3E所示。
詳細來說,由於第一光阻區塊252a之間具有開口256,因此,圖案化介電層260適於暴露出部份半導體元件層220的第二型半導體層226a之上表面220a,如圖3B所示。如此一來,形成多個電極272於基板210上時,部分電極272適於穿過圖案化介電層260(例如是上述所定義之電流阻隔層)直接地電性連接半導體元件層220的第二型半導體層226a,如圖3E所示。
在本實施例中,形成發光二極體晶片200a之製作步驟與上述形成發光二極體晶片200的製程步驟相同,惟形成圖案化光阻層之光罩圖案有些微不同。因此,採用上述形成發光二極體晶片200a之製作步驟同樣地可縮減發光二極體晶片的製程步驟、製程成本以及製程時間。
另外,圖4A~圖4G為再一實施形態之發光二極體晶片的製作流程圖。首先,形成發光二極體200b的方法可先進行如圖2A至圖2B的製程步驟,相關製程說明如上所述。
接著,於半導體元件層220上形成一電流分散層230a,如圖4A所繪示。在本實施例中,形成電流分散層230a的方法例如是使用傳統的微影蝕刻製程,相關製程如前實施例所述,在此不再贅述。在本實施例中,電流分散層230a具有多個開口232a,以將半導體元件層220的一上表面220a暴露,如圖4A所示。換言之,請參考圖4A與圖2C,比較電流分散層230a與電流分散層230之結構,形成電流分散層230a的結構僅需調整形成電流分散層230之光罩圖案即可完成其製作,而無須額外之曝光顯影製程。
接著,於基板210上形成一介電層240以覆蓋半導體元件層220以及電流分散層230a,其中介電層240透過上述之開口232a與半導體元件層的上表面220a接觸,如圖4B所示。在本實施例中,形成介電層240的方式如同前實施例之說明,在此不再贅述。
然後,請依序參考圖4C至圖4G,圖4C至圖4G之製程步驟與圖3A至3E繪示之製程步驟雷同,相關製程說明不再贅述。在本實施例中,電流分散層230a的結構不同於電流分散層230,如此一來,完成圖4A至圖4G之製作步驟後所形成的發光二極體晶片200b之結構亦不同於前述之發光二極體晶片200、200a之結構,如圖2I、圖3E與圖4G所示。
詳細來說,電流分散層230a具有多個開口232a,且圖案化介電層260適於暴露出部份之電流分散層230a,如圖4D所示。如此一來,形成多個電極272於基板210上時,部分電極272便適於直接地電性連接電流分散層230a,如圖4G所示。
在本實施例中,形成發光二極體晶片200b之製作步驟與上述形成發光二極體晶片200或200a的製程步驟相同,惟形成電流分散層之光罩圖案有些微不同。換言之,採用上述形成發光二極體晶片200b之製作步驟同樣地可縮減發光二極體晶片的製程步驟、製程成本以及製程時間。
另外,圖5A~5G為更一實施形態之發光二極體的製作流程圖。首先,形成發光二極體200c的方法可先進行如圖2A至圖2B的製程步驟,相關製程說明如上所述。
接著,於半導體元件層220上形成一電流分散層230b,如圖5A所繪示。在本實施例中,形成電流分散層230b的方法例如是使用傳統的微影蝕刻製程,相關製程如前實施例所述,在此不再贅述。在本實施例中,電流分散層230b覆蓋住半導體元件層220的一上表面220a,如圖5A所示。換言之,形成上述之電流分散層230b僅需調整光罩圖案便可形成,無須額外之曝光顯影製程。
接著,於基板210上形成一介電層240以覆蓋半導體元件層220以及電流分散層230b,如圖5B所示。在本實施例中,形成介電層240的方式如同前實施例之說明,在此不再贅述。
然後,請依序參考圖5C至圖5G,由於圖5C至圖5G之製作方式與圖2E至2I繪示之製程雷同,相關製程說明不再贅述。在本實施例中,電流分散層230b的形狀不同於前述之電流分散層230、230a,因此,完成圖5B至圖5G之製作步驟後所形成的發光二極體晶片200c之結構亦不同於前述之發光二極體晶片200、200a、200b,如圖2I、圖3E、圖4G與圖5G所示。
在發光二極體晶片200c中,電流分散層230b覆蓋半導體元件層220之第二型半導體層226a的上表面220a,且圖案化介電層260適於暴露出部份之電流分散層230a,如圖5E所示。如此一來,形成如上述之多個電極272於基板210時,部分電極272適於直接地電性連接電流分散層230b,如圖5G所示。
同樣地,被電極272所覆蓋之圖案化介電層260定義為電流阻隔層,未被電極272所覆蓋之圖案化介電層260則定義為保護層。在本實施例中,由於僅將形成電流分散層的光罩圖案稍作改變,因此,並不會改變原先的製程步驟。換言之,形成發光二極體晶片200c的製作方式同樣地具有上述之形成發光二極體晶片200、200a、200b所述之優點。
綜上所述,形成發光二極體晶片200、200a、200b、200c的製程步驟使用半調式光罩製程、灰調式光罩製程、或多調式光罩製程,並搭配掀離製程以縮減形成電流阻隔層、保護層或電極的製程步驟,進而可節省發光二極體晶
片的製程時間以及製作成本。
圖6A~圖6H為本發明第二實施例之發光二極體晶片的製作流程示意圖。首先,依序形成一第一型半導體材料層322、一發光材料層324、一第二型半導體材料層326以及一導電層332於一基板310上,進而分別形成一半導體層328與位於半導體層328上之導電層332,如圖6A所繪示。形成半導體層328與位於半導體層328上之導電層332的方法例如使用上述之金屬有機化學氣相沉積法,分子束磊晶法,蒸鍍法、濺鍍法,或其他適當的磊晶成長法,依序地將上述之材料層322、324、326以及導電層332形成於基板310上。本實施例以金屬有機化學氣相沉積法為實施範例,但不限於此。在本實施例中,基板310與基板210材質相同,材料層322、324、326與前實施例之材料層222、224、226相同,相關說明不再贅述。
接著,圖案化半導體層328與導電層332以同時形成一半導體元件層320與一電流分散層330,如圖6B所繪示。在本實施例中,形成半導體元件層320與電流分散層330的方法例如是使用傳統的微影蝕刻製程。舉例來說,於形成半導體層328與導電層332於基板310後,接著,圖案化第二型半導體材料層322、發光材料層324第一型半導體材料層326以及導電層332,以同時形成一第一型半導體層322a、一發光層324a一第二型半導體層326a以及電流分散層330,其中發光層324a位於第一型半導體層
322a的部分區域上,而第二型半導體層326a則位於發光層324a上,且電流分散層330位於第二型半導體層326a上,如圖6B所繪示。在本實施例中,第一型半導體層322a、發光層324a以及第二型半導體層326a構成上述之半導體元件層320。
接著,於基板310上形成一介電層340以覆蓋半導體元件層320以及電流分散層330,如圖6C所示。在本實施例中,形成介電層340的方法例如是使用化學氣相沈積法,但不限於此,也可使用其它適合的製程的方式,如:網版印刷、塗佈、噴墨、能量源處理等。介電層340可為單層或多層結構,且其材質可以區分為有機材質與無機材質。有機材質例如是使用氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、碳化矽、氧化鉿或氧化鋁,或其它適當之材質。而無機材質例如是使用光阻、苯並環丁烯、環烯類、聚醯亞胺類、聚醯胺類、聚酯類、聚醇類、聚環氧乙烷類、聚苯類、樹脂類、聚醚類、聚酮類,或其它適當之材質。本實施例以二氧化矽或是氮化矽為例,但不限於此。
然後,於介電層340上形成一圖案化光阻層350,如圖6D所示。形成圖案化光阻層350的方法例如是使用一半調式光罩製程、一灰調式光罩製程、或一多調式光罩製程。本實施例以半調式光罩製程為實施範例,但不限於此。舉例來說,可先於介電層340上全面形成一光阻材料層(未繪示),接著,使用半調式光罩製程以圖案化光阻材料層以形成上述之圖案化光阻層350,其中,圖案化光阻層350包括一第一光阻區塊352以及一第二光阻區塊354,且第
一光阻區塊352的厚度h1小於第二光阻區塊354的厚度h2,如圖6D所示。
接著,以圖案化光阻層350為罩幕移除部份之上述介電層340以形成一圖案化介電層360,如圖6E所示。形成圖案化介電層360的方式例如是使用乾式蝕刻法或濕式蝕刻法移除部分介電層340以將部份半導體元件層320以及部分電流分散層330暴露,如圖6E所示。上述移除部分介電層340的方式僅為舉例說明,其亦可是採用其他適當的蝕刻製程。
而後,對圖案化光阻層350採用例如是電漿灰化(Plasma Ashing)方式以減少圖案化光阻層350的厚度,直到第一光阻區塊352被完全移除,而形成如圖6F所示之結構。
於完成上述之步驟後,接著,全面性地形成一電極材料層370於基板310上,如圖6G所示。形成此電極材料層370的方式例如是上述提及的化學氣相沉積法、濺鍍法、蒸鍍法或其他適當的製程。
接著,移除圖案化光阻層350,以使圖案化光阻層350上之電極材料層370一併被移除而形成多個電極372,其中這些電極372與半導體元件層320以及電流分散層330電性連接,如圖6H所示。舉例來說,移除圖案化光阻層350而形成多個電極372的方式例如是採用掀離製程以完成如圖6H所示之結構。詳細來說,移除圖案化光阻層350時,覆蓋於圖案化光阻層350之上的電極材料層370也會
同時地被移除,因而使電極材料層370可形成如圖6H所示之多個電極372。至此,大致完成一種發光二極體晶片300的製作流程。
同樣地,在發光二極體晶片300中,被電極372所覆蓋之圖案化介電層360定義為電流阻隔層,未被電極372所覆蓋之圖案化介電層360則定義為保護層。詳細來說,當發光二極體晶片300被驅動時,電流阻隔層適於使發光層激發出較為均勻的光線,因而使發光二極體晶片300具有較佳的發光均勻度。另外,保護層適於保護半導體元件層避免受到外在環境的影響而損壞或氧化,從而影響發光二極體晶片300被驅動時的電性特性。
需要說明的是,發光二極體晶片300與發光二極體晶片200c結構相同,惟二者不同處在於,發光二極體晶片300使用一道光罩圖案製程將半導體元件層320與電流分散層330同時製作於基板310上;而發光二極體晶片200為使用二道光罩圖案製程分別將半導體元件層320與電流分散層330製作於基板310上。
同樣地,若圖案化光阻層之光罩圖案為其他不同的圖案,則發光二極體晶片300更可以形成另一形態之發光二極體晶片,詳細說明如下。
圖7A~圖7E為第二實施例之另一實施形態的發光二極體晶片的製作流程圖。首先,形成發光二極體晶片300a的方法先採用上述之圖6A至6C之製程步驟,相關敘述不再贅述。
完成上述之步驟後,接著,於介電層340上形成一圖案化光阻層350a,如圖7A所示。形成圖案化光阻層350a的方法例如是使用半調式光罩製程、灰調式光罩製程、或多調式光罩製程。本實施例以半調式光罩製程為實施範例,但不限於此。舉例來說,可先於介電層340上全面形成一光阻材料層(未繪示),接著,使用半調式光罩製程以圖案化光阻材料層以形成圖案化光阻層350a,其中,圖案化光阻層350a包括第一光阻區塊352以及第二光阻區塊354,且第一光阻區塊352的厚度h1小於第二光阻區塊354的厚度h2,如圖7A所示。需要說明的是,形成圖案化光阻層350a的製作方法與形成圖案化光阻層350的製作方法相似,惟二者不同之處在於,圖案化光阻層350a之第一光阻區塊352之間具有多個開口356以將部分之介電層340暴露,如圖7A所示。形成上述之圖案化光阻層350a僅需調整光罩圖案,而無須額外之曝光顯影製程。
然後,請依序參考圖7B至圖7E,由於圖7B至圖7E所採用的製程方式與圖6E至6H所述之製程方法相同,因此,相關製程說明不再贅述。在本實施例中,圖案化光阻層350a異於圖案化光阻層350,因此,完成圖7B至圖7E之製作步驟後所形成的發光二極體晶片300a之結構不同於前述之發光二極體晶片300,如圖6H與圖7E所示。
相同地,在發光二極體晶片200a中,圖案化光阻層350a之間具有多個開口356,且圖案化介電層360適於暴露出部份電流分散層330,如圖7B所示。如此一來,形成
如上述之多個電極372於基板310上時,部分電極372適於直接地電性連接電流分散層330a,如圖7E所示。
另外,被電極372所覆蓋之圖案化介電層360定義為電流阻隔層,未被電極372所覆蓋之圖案化介電層360則定義為保護層。因此,發光二極體晶片300a被驅動時,電流阻隔層適於使發光層激發出較為均勻的光線,而使發光二極體晶片300a具有較佳的發光均勻度。此外,發光二極體晶片300a同樣地僅使用一道光罩圖案製程將半導體元件層320與電流分散層330同時製作於基板310上。
承上述可知,形成發光二極體晶片300、300a的製程步驟除了使用半調式光罩製程、灰調式光罩製程、或多調式光罩製程,並選擇性地使用掀離製程,藉以合併電流阻隔層、保護層或電極的製程步驟。另外,形成發光二極體晶片300、300a的製程步驟更將形成半導體元件層320與電流分散層330的步驟整合為一道光罩圖案製程藉以更為簡化製作發光二極體晶片的步驟。因此,發光二極體晶片300、300a僅需兩道光罩圖案製程便可完成其製作,從而大大地節省發光二極體晶片的製程時間以及製作成本。
圖8A~圖8F為本發明第三實施例之發光二極體晶片的製作流程示意圖。首先,依序形成一第一型半導體材料層422、一發光材料層424、一第二型半導體材料層426以及一導電層432於一基板410上,以分別形成一半導體層428與位於半導體層428上之導電層432,如圖8A所繪
示。在本實施例中,形成半導體層428與位於半導體層428上之導電層432的方法例如使用上述之金屬有機化學氣相沉積法,分子束磊晶法,蒸鍍法、濺鍍法,或其他適當的磊晶成長法,依序地將上述之材料層422、424、426以及導電層432形成於基板410上。本實施例以金屬有機化學氣相沉積法為實施範例,但不限於此。在本實施例中,基板410與基板210材質相同,材料層422、424、426與前實施例之材料層222、224、226相同,相關說明不再贅述。
接著,於導電層432上形成一第一圖案化光阻層450,如圖8B所示。形成第一圖案化光阻層450的方法例如是使用一半調式光罩製程、一灰調式光罩製程、或一多調式光罩製程。本實施例以半調式光罩製程為實施範例,但不限於此。舉例來說,可先於導電層432上全面形成一光阻材料層(未繪示),接著,使用半調式光罩製程以圖案化光阻材料層以形成上述之第一圖案化光阻層450,其中,第一圖案化光阻層450包括一第一光阻區塊452以及一第二光阻區塊454,且第一光阻區塊452的厚度h1小於第二光阻區塊454的厚度h2,如圖8B所示。
然後,以第一圖案化光阻層450為罩幕,移除部分之導電層432以及部份之半導體層428以形成一半導體元件層420,如圖8C所示。在本實施例中,移除部分之導電層432以及部份之半導體層428的方式例如是使用乾式蝕刻法、濕式蝕刻法或其它適當的蝕刻方式,相關製程說明如前實施例所述。
而後,對第一圖案化光阻層450採用例如是電漿灰化方式以減少第一圖案化光阻層450的厚度,直到第一光阻區塊452被完全移除,並以剩餘之第二光阻區塊454為罩幕,移除部分之導電層432以形成一電流分散層430,其中電流分散層430將部分半導體元件層420暴露而形成如圖8D所示之結構。移除部分之導電層432以形成電流分散層430的方式例如是使用乾式蝕刻法、濕式蝕刻法或其它適當的蝕刻方式,相關說明如前實施例所述。。
接著,移除剩餘之第二光阻區塊454後,並於電流分散層430以及半導體元件層420上形成一圖案化介電層460以及多個電極472,如圖8E與圖8F所示。在本實施例中,形成圖案化介電層460以及多個電極472的方式則可以採用傳統的微影蝕刻製程來製作。舉例來說,本實施例先以一道微影蝕刻製程形成圖案化介電層460,如圖8E所示。接著,在使用另一道微影蝕刻製程形成多個電極472,如圖8F所示。至此,大致完成形成發光二極體晶片400的製作流程。
在發光二極體晶片400中,被電極472所覆蓋之圖案化介電層460定義為電流阻隔層,未被電極472所覆蓋之圖案化介電層460則定義為保護層。當發光二極體晶片400被驅動時,電流阻隔層適於使發光層激發出較為均勻的光線,因而使發光二極體晶片400具有較佳的發光均勻度。另外,保護層適於保護半導體元件層避免受到外在環境的影響而損壞或氧化,從而影響發光二極體晶片400被驅動
時的電性特性。
在本實施例中,上述形成發光二極體晶片400的製作步驟將半導體層與導電層依序形成基板上,並使用半調式光罩製程以一道光罩圖案來形成半導體元件層電流分散層。而後,使用一道微影蝕刻製程以分別形成保護層與電流阻隔層。接著,再使用另一道微影蝕刻製程以形成電極。換言之,採用上述製作發光二極體晶片400的方法僅須使用三道光罩圖案製程,如此一來,將可有效地降低製作成本與製作時間。
在一實施例中,形成第一圖案化光阻層450之光罩圖案若具有不同實施形態,則可形成另一發光二極體晶片400a,詳細說明如下。
圖9A~9E為第三實施例之另一發光二極體晶片的製作流程圖。首先,形成發光二極體晶片400a的方法可先進行如圖8A所示之製程步驟,相關敘述不再贅述。
接著,於導電層432上形成一第一圖案化光阻層450a,如圖9A所示。在本實施例中,形成第一圖案化光阻層450a的方法例如是使用半調式光罩製程、灰調式光罩製程、或多調式光罩製程。本實施例以半調式光罩製程為實施範例,但不限於此。舉例來說,可先於導電層432上全面形成一光阻材料層(未繪示),接著,使用半調式光罩製程以圖案化光阻材料層以形成上述之第一圖案化光阻層450a,其中,第一圖案化光阻層450a包括第一光阻區塊452以及第二光阻區塊454,且第一光阻區塊452的厚度
h1小於第二光阻區塊454的厚度h2,如圖9A所示。需要說明的是,第一圖案化光阻層450a與第一圖案化光阻層450結構相似,惟二者不同之處在於,第一圖案化光阻層450a具有多個第一光阻區塊452,如圖9A所示。在本實施例中,形成上述之第一圖案化光阻層450a僅需調整光罩圖案,而無須額外之曝光顯影製程。
然後,請依序參考圖9B至圖9E,由於圖9B至圖9E之製程步驟與圖8C至圖8F所述之製程步驟雷同,相關製程說明不再贅述。在本實施例中,第一圖案化光阻層450a的結構不同於第一圖案化光阻層450,因此,完成圖9A至圖9E之製作步驟後所形成的發光二極體晶片400a之結構不同於發光二極體晶片400,如圖8F與圖9E所示。
同樣地,發光二極體晶片400a與發光二極體晶片400僅部份構件之形狀改變,因此,形成發光二極體晶片400a的製作方法同樣地具有上述之形成發光二極體晶片400的製作方法所描述之優點,在此便不再贅述。
另外,不同的光罩圖案製程形成的圖案化介電層與電極,亦可使發光二極體晶片400a形成另一發光二極體晶片,相關說明如下。
圖10A~圖10B為第三實施例之再一實施形態的發光二極體晶片的製作流程圖。首先,形成發光二極體晶片400b的方法可依序進行如圖8A及圖9A至圖9C之製程步驟,相關敘述不再贅述。
於完成上述之步驟後,接著,移除剩餘之第二光阻區
塊454,並於電流分散層430以及半導體元件層420上形成一圖案化介電層460a以及多個電極472a,如圖10A與圖10B所示。在本實施例中,形成圖案化介電層460a以及多個電極472a的製程方式如前述,相關製程技術不再贅述。
在本實施例中,請同時參考圖9D、圖9E、圖10A與圖10B,圖案化介電層460a與電極472a的結構類似於上述之圖案化介電層460與電極472,惟彼此不同處在於,形成圖案化介電層460a與電極472a的光罩圖案不同於形成圖案化介電層460與電極472的光罩圖案。
因此,發光二極體晶片400b與發光二極體晶片400相較,僅為形成圖案化介電層460a與電極472a之形狀與位置不同,因此,形成發光二極體晶片400b的製作方法同樣地具有上述之發光二極體晶片400a的製作方法所具有的優點,在此便不再贅述。
在另一實施例中,藉由再一次使用半調式光罩製程,並搭配使用一道製程以同步形成多個構件,則可再縮減製程步驟,以下舉三種不同實施形態之製程步驟以說明之。
圖11A~11D為第三實施例之一實施形態的發光二極體晶片的製作流程圖。首先,形成發光二極體晶片400c的方法可依序採用上述之圖8A、圖9A至圖9C之製程步驟,相關敘述不再贅述。
於完成上述之步驟後,接著,移除剩餘之第二光阻區塊454,並於基板410上形成一介電層440以覆蓋半導體
元件層420以及電流分散層430,而後,再於介電層440上形成一第二圖案化光阻層480,如圖11A所示。移除第二光阻區塊454、形成介電層440以及形成第二圖案化光阻層480的方式如同前實施例所提及之製程方式,在此不再贅述。
接著,以第二圖案化光阻層480為罩幕,移除部分之介電層440以形成一圖案化介電層460b,其中圖案化介電層460b將部分半導體元件層420以及部分電流分散層430暴露,如圖11B所示。
然後,全面性形成一電極材料層470於基板410上,如圖11C所示。形成電極材料層470的方法如前實施例所述之製程方式,在此不再贅述。
接著,移除第二圖案化光阻層480以使第二圖案化光阻層480上之電極材料層470一併被移除而形成多個電極472,其中電極472與半導體元件層420以及電流分散層430電性連接,如圖11D所示。移除第二圖案化光阻層480而形成多個電極472的方式例如是採用掀離製程以完成如圖11D所示之結構,其中相關製程說明請參考前實施例之說明。至此,大致完成發光二極體晶片400c的製作流程。
在本實施例中,發光二極體晶片400c與發光二極體晶片400b結構相同,惟二者不同處在於,形成發光二極體晶片400c的製作方式為使用半調式光罩製程與掀離製程以合併形成圖案化介電層460b與電極472的製程步驟,亦即是,形成發光二極體晶片400c的製程僅需使用兩道光罩
圖案製程即可完成其製作步驟。而形成發光二極體晶片400b的製作方法則是將圖案化介電層與電極472分別使用一道微影蝕刻製程,因此,形成發光二極體晶片400b則需使用三道光罩圖案製程,以上請同時參考形成發光二極體晶片400b與發光二極體晶片400c的製程步驟。
圖12A~圖12F為第三實施例之另一實施形態的發光二極體晶片的製作流程圖。首先,形成發光二極體晶片400d的方法可依序進行上述之圖8A至圖8D之製程步驟,相關敘述不再贅述。
於完成上述之步驟後,接著,移除剩餘之第二光阻區塊454,並於基板410上形成一介電層440以覆蓋半導體元件層420以及電流分散層430,如圖12A所示。在本實施例中,移除第二光阻區塊454以及形成介電層440的方法如同前實施例所述之說明,在此不再贅述。
而後,於介電層440上形成一第三圖案化光阻層490,其中第三圖案化光阻層490包括一第三光阻區塊492以及一第四光阻區塊494,且第三光阻區塊492的厚度h3小於第四光阻區塊494的厚度h4,如圖12B所示。在本實施例中,形成第三圖案化光阻層490的方法例如是使用半調式光罩製程、灰調式光罩製程、或多調式光罩製程。本實施例以半調式光罩製程為實施範例,但不限於此。舉例來說,可先於介電層440上全面形成光阻材料層(未繪示),接著,使用半調式光罩製程以圖案化光阻材料層以形成如圖12B所示之第三圖案化光阻層490。
接著,以第三圖案化光阻層490為罩幕,移除部分之介電層440以形成一圖案化介電層460b,其中圖案化介電層460b將部分半導體元件層420以及部分電流分散層430暴露,如圖12C所示。在本實施例中,移除介電層440以形成圖案化介電層460b的方式例如是上述之乾式蝕刻法或濕式蝕刻法或其他適當的蝕刻方式,相關說明請參考前實施例所述。
而後,可使用電漿灰化製程以減少第三圖案化光阻層490的厚度,直到第三光阻區塊492被完全移除,如圖12D所示。在本實施例中,關於電漿灰化製程的說明,如前實施例之說明,在此不再贅述。
接著,全面性形成一電極材料層470於基板410上後,移除第三圖案化光阻層490(即剩餘之第四光阻區塊494)以使第三圖案化光阻層490上之電極材料層470一併被移除而形成多個電極472,其中電極472與半導體元件層420以及電流分散層430電性連接,如圖12E與圖12F所示。在本實施例中,形成電極材料層470的方式例如是化學氣相沉積法,詳細說明如前實施例所述。另外,移除第三圖案化光阻層以形成電極472的方式則可使用前述之掀離製程,同樣地,詳細說明請參考前實施例,在此不再贅述。至此,大致完成發光二極體晶片400d的製作流程。
詳細來說,發光二極體晶片400的製作方式與發光二極體晶片400d的製作方式相似,惟其不同處在於,發光二極體晶片400d係使用半調式光罩製程與掀離製程以合併
形成圖案化介電層460b(或稱為電流阻隔層與保護層)與電極472的製程步驟,其中被電極472所覆蓋之圖案化介電層460b定義為電流阻隔層,未被電極272所覆蓋之圖案化介電層460b則定義為保護層。
如此一來,形成發光二極體晶片400d的製程步驟僅需使用兩道光罩圖案製程。而形成發光二極體晶片400的製程步驟則是分別各使用一道微影蝕刻製程以形成圖案化介電層460(或稱為電流阻隔層與保護層)與電極472,因此,形成發光二極體晶片400的製程步驟需使用三道微影蝕刻製程,以上請同時參考形成發光二極體晶片400與發光二極體晶片400d的製程步驟。
另外,在發光二極體晶片400d的製程步驟中,若形成第三圖案化光阻層之光罩圖案為其他實施形態,例如是,相對地,完成上述之製程步驟後,亦會產生另一實施形態之發光二極體晶片,相關說明如下。
圖13A~圖13E為第三實施例之再一實施形態之發光二極體的製程流程圖。形成發光二極體晶片400e的方法可依序採用上述之圖8A至圖8D以及圖12A之製程步驟及說明,相關製程不再贅述。
於完成上述之步驟後,接著,於介電層440上形成一第三圖案化光阻層490a,其中第三圖案化光阻層490a包括第三光阻區塊492以及第四光阻區塊494,且第三光阻區塊492的厚度h3小於第四光阻區塊494的厚度h4,如圖13A所示。在本實施例中,形成第三圖案化光阻層490a
的方法與上述形成第三圖案化光阻層490的方法相同,相關製程技術不再贅述。需要說明的是,第三光阻區塊492a具有一開口496以將介電層440暴露。
然後,請依序參考圖13B至圖13E,由於圖13B至圖13E之製作方式與圖12B至12E繪示之製作方式雷同,相關製程說明不再贅述。在本實施例中,第三圖案化光阻層490a的結構不同於前述之第三圖案化光阻層490,因此,完成圖13B至圖13E之製作步驟後所形成的發光二極體晶片400e之結構便不同於前述之發光二極體晶片400d,如圖12E與圖13E所示。
同樣地,發光二極體晶片400e與發光二極體晶片400d的製作方法相似,惟不同處在於,形成發光二極體晶片400e之製作步驟僅為變換第三圖案化光阻層490a之光罩設計,因此,並不影響其製程步驟。因此,發光二極體晶片400e僅須使用二道光罩圖案製程即可完成其製作步驟。
綜上所述,上述之製作發光二極體晶片的方法,藉由多次使用半調式光罩製程、灰調式光罩製程或多調式光罩製程,並選擇性地搭配使用掀離製程,以簡化發光二極體晶片的製程步驟,進而可有效地減少製作成本與時間。
圖14A~圖14I為本發明第四實施例之發光二極體晶片的製作流程示意圖。首先,依序形成一第一型半導體材料層522、一發光材料層524、一第二型半導體材料層526以及介電層540於一基板510上,以分別形成一半導體層
528與位於半導體層528上之介電層540,如圖14A所繪示。形成半導體層528與位於半導體層528上之介電層540的方法例如使用上述之金屬有機化學氣相沉積法,分子束磊晶法,蒸鍍法、濺鍍法,或其他適當的磊晶成長法,依序地將上述之材料層522、524、526以及介電層540形成於基板510上。本實施例以金屬有機化學氣相沉積法為實施範例,但不限於此。在本實施例中,基板510與基板210材質相同,材料層522、524、526與前實施例之材料層222、224、226相同,相關說明不再贅述。
接著,於介電層540上形成一第一圖案化光阻層550,其中第一圖案化光阻層550包括一第一光阻區塊552以及一第二光阻區塊554,且第一光阻區塊552的厚度h1小於第二光阻區塊554的厚度h2,如圖14B所示。形成第一圖案化光阻層550的方法例如是使用一半調式光罩製程、一灰調式光罩製程、或一多調式光罩製程。本實施例以半調式光罩製程為實施範例,但不限於此。舉例來說,可先於介電層540上全面形成一光阻材料層(未繪示),接著,使用半調式光罩製程以圖案化光阻材料層以形成如圖14B所示之第一圖案化光阻層550。
然後,以第一圖案化光阻層550為罩幕,移除部分之介電層540以及部分半導體層528以形成一半導體元件層520,如圖14C所示。在本實施例中,移除部分之介電層540以及部份之半導體層528的方式例如是使用乾式蝕刻法、濕式蝕刻法或其它適當的蝕刻方式,相關說明如前實
施例所述。
接著,減少第一圖案化光阻層550的厚度,直到第一光阻區塊552被完全移除,並以剩餘之第二光阻區塊554為罩幕,移除部分之介電層540以形成一圖案化介電層560,其中圖案化介電層560將部分半導體元件層520暴露,如圖14D與圖14E所示。在本實施例中,移除第一光阻區塊552的方式例如是採用上述之電漿灰化的方式,相關敘述如前實施例之說明,在此不再贅述。而移除部分之介電層540以形成圖案化介電層560的方式可使用乾式蝕刻、濕式蝕刻,或其他適當之蝕刻方法,相關製程參考前實施例之說明,在此不再贅述。
接著,移除基板510上剩餘之第二光阻區塊554後,並於圖案化介電層560以及半導體元件層520上分別形成一電流分散層530以及多個電極572,如圖14F至圖14H所示。舉例來說,移除第二光阻區塊554後,可使用傳統的微影蝕刻製程以先形成電流分散層530,如圖14G所示。接著,再使用一道微影蝕刻製程以形成多個電極572,如圖14H所示,微影蝕刻製程技術如前實施例之說明,在此不再贅述。
然後,於未被上述之電極272覆蓋之電流分散層530以及半導體元件層520上形成一保護層590,如圖14I所示。在本實施例中,形成保護層590的方式例如是使用上述之微影蝕刻製程,相關製程技術如上所述,在此不再贅述。至此,大致完成發光二極體晶片500的製作流程。
在本實施例中,發光二極體晶片500使用半調式光罩製程將電流阻隔層(如上述之圖案化介電層560)與半導體元件層520合併為一道光罩圖案製程。接著,再使用三道光罩圖案製程分別形成電流分散層530、電極572以及保護層590。因此,採用上述製作發光二極體晶片500的方法,將可降低製作成本與製作時間。
在另一實施例中,藉由再一次使用半調式光罩製程,以及使用一道製程以同步形成多個構件,則可再縮減製程步驟,以下舉另一實施形態之製程步驟以說明之。
圖15A~15F為第四實施例之另一實施形態之發光二極體晶片的流程示意圖。首先,形成發光二極體晶片500a的方法可先進行如圖14A~14F之製程步驟,相關敘述不再贅述。
於完成上述之步驟後,接著,於圖案化介電層560以及半導體元件層520上形成電流分散層530,如圖15A所示。在本實施例中,形成電流分散層530的方法例如是採用上述之微影蝕刻製程,相關製程描述如前述,在此不再贅述。
然後,於電流分散層530以及半導體元件層520上形成一保護層590,而後,並於保護層590之上形成一第二圖案化光阻層580,如圖15B與圖15C所示。在本實施例中,形成保護層590的方法例如是使用化學氣相沉積法、蒸鍍法、濺鍍法或其他適當的製程。另外,形成第二圖案化光阻層580的方法例如是使用上述之半調式光罩製程、
灰調式光罩製程、或多調式光罩製程,其中相關製程如上述之說明,在此不再贅述。本實施例以半調式光罩製程為實施範例,但不限於此。
接著,以第二圖案化光阻層580為罩幕,移除部分之保護層590,以形成一圖案化保護層592,其中圖案化保護層592將部分半導體元件層520以及部分電流分散層530暴露,如圖15D。在本實施例中,移除保護層590以形成圖案化保護層592的方法例如是採用乾式蝕刻法、濕式蝕刻法、或其他適當之蝕刻方式。
接著,全面性形成一電極材料層570後,並移除第二圖案化光阻層580,以使第二圖案化光阻層580上之電極材料層570一併被移除而形成多個電極572,其中電極572與半導體元件層520以及電流分散層530電性連接,如圖15E與圖15F所示。在本實施例中,形成電極材料層570的方式例如是採用化學氣相沉積法、蒸鍍法、濺鍍法、或其他適當之製程,相關製程技術如前述之說明,在此不再贅述。另外,移除第二圖案化光阻層以形成多個電極572的方法例如是採用掀離製程,相關技術如前實施例之說明,在此不再贅述。至此,大致完成另一實施形態之發光二極體晶片500a的製作流程。
在本實施例中,發光二極體晶片500a的製作方式與發光二極體晶片500的製作方式相似,惟二者不同之處在於,發光二極體晶片500a採用可調式光罩製程以及掀離製程,並將電極572與保護層590的製程步驟整合為一道微
影蝕刻製程,因此,完成發光二極體晶片500a的製作僅須三道光罩圖案製程,如此一來,將可有效地降低製作成本及製作時間。
圖16A~圖16F為本發明第五實施例之發光二極體晶片的製作流程示意圖。首先,依序形成一第一型半導體材料層622、一發光材料層624、一第二型半導體材料層626、一導電層632以及一介電層640於一基板610上,以分別形成一半導體層628、一位於半導體層628上之導電層632以及一位於導電層632之上的介電層640,如圖16A所繪示。形成半導體層628、導電層632以及介電層640的方法例如使用上述之金屬有機化學氣相沉積法,分子束磊晶法,蒸鍍法、濺鍍法,或其他適當的磊晶成長法,依序地將上述之材料層422、424、426、導電層432以及介電層640形成於基板610上。本實施例以金屬有機化學氣相沉積法為實施範例,但不限於此。在本實施例中,基板610與基板210材質相同,材料層622、624、626與前實施例之材料層222、224、226相同,相關說明不再贅述。
接著,於介電層640上形成一第一圖案化光阻層650,其中第一圖案化光阻層650包括一第一光阻區塊652以及一第二光阻區塊654,且第一光阻區塊652的厚度h1小於第二光阻區塊654的厚度h2,如圖16B所繪示。在本實施例中,形成第一圖案化光阻層650的方法例如是使用半調式光罩製程、灰調式光罩製程、或多調式光罩製程。本實
施例以半調式光罩製程為實施範例,但不限於此。舉例來說,可先於介電層640上全面形成一光阻材料層(未繪示),接著,使用半調式光罩製程以圖案化光阻材料層以形成上述之圖案化光阻層650,如圖16B所示。
接著,以第一圖案化光阻層650為罩幕,移除部分介電層640、部分導電層632以及部分半導體層628以同時形成一圖案化介電層660、一電流分散層630以及一半導體元件層620,如圖16C所示。在本實施例中,移除介電層640、導電層632以及半導體層628的方法例如是使用乾式蝕刻法、濕式蝕刻法、或其他適當之蝕刻方法,以上僅為舉例說明,非限於此。
然後,對第一圖案化光阻層650採用例如是電漿灰化的方式以減少第一圖案化光阻層650的厚度,直到第一光阻區塊652被完全移除,其中剩餘之第二光阻區塊654將部分半導體元件層630以及部分圖案化介電層660暴露,如圖16D所示。
接著,以剩餘之第二光阻區塊654為罩幕,移除部分之圖案化介電層660,以使部分電流分散層630暴露,如圖16E所示。在本實施例中,移除圖案化介電層660例如是使用上述之乾式蝕刻、濕式蝕刻或其他適當之蝕刻技術,相關製程如前實施例之說明。
而後,全面性形成一電極材料層(未繪示),並移除剩餘之第二光阻區塊654,以使剩餘之第二光阻區塊654上的電極材料層670一併被移除而形成多個電極672,其中
電極672與半導體元件層620以及電流分散層630電性連接,如圖16F所示。在本實施例中,形成電極材料層670的方式例如是採用化學氣相沉積法、蒸鍍法、濺鍍法、或其他適當之製程,相關製程技術如前述之說明,在此不再贅述。另外,移除第二光阻區塊654以形成多個電極672的方法例如是採用掀離製程,相關技術如前實施例之說明,在此不再贅述。至此,大致完成發光二極體晶片600的製作流程。
在本實施例中,形成發光二極體晶片600的製程步驟藉由進行一道製程並搭配使用半調式光罩製程,以及掀離製程以同時形成多個構件,如:半導體元件層、電流分散層、保護層、電流阻隔層以及電極。因此,使形成發光二極體晶片600的製作步驟僅須使用一道光罩圖案製程即可完成製作,進而可大大減少製程時間與成本。
圖17A~圖17F為本發明第六實施例之發光二極體晶片的製作流程示意圖。首先,依序形成一第一型半導體材料層722、一發光材料層724、一第二型半導體材料層726以及一導電層732於一基板710上,以分別形成一半導體層728以及一位於半導體層728上之導電層632,如圖17A所繪示。形成半導體層728以及導電層732的方法例如使用上述之金屬有機化學氣相沉積法,分子束磊晶法,蒸鍍法、濺鍍法,或其他適當的磊晶成長法,依序地將上述之材料層722、724、726以及導電層732形成於基板710上。
本實施例以金屬有機化學氣相沉積法為實施範例,但不限於此。在本實施例中,基板710與基板210材質相同,材料層722、724、726與前實施例之材料層222、224、226相同,相關說明不再贅述。
接著,於導電層732上形成一第一圖案化光阻層750,其中第一圖案化光阻層750包括一第一光阻區塊752以及一第二光阻區塊754,且第一光阻區塊752的厚度h1小於第二光阻區塊754的厚度h2,如圖17B所繪示。在本實施例中,形成第一圖案化光阻層750的方法例如是使用半調式光罩製程、灰調式光罩製程、或多調式光罩製程。本實施例以半調式光罩製程為實施範例,但不限於此。舉例來說,可先於導電層732上全面形成一光阻材料層(未繪示),接著,使用半調式光罩製程以圖案化光阻材料層以形成上述之圖案化光阻層750,如圖17B所示。
接著,以第一圖案化光阻層750為罩幕,移除部分導電層732以及部分半導體層728以同時形成一電流分散層730以及一半導體元件層720,如圖17C所示。在本實施例中,移除導電層732以及半導體層728的方法例如是使用乾式蝕刻法、濕式蝕刻法、或其他適當之蝕刻方法,以上僅為舉例說明,非限於此。
然後,對第一圖案化光阻層750採用例如是電漿灰化的方式以減少第一圖案化光阻層750的厚度,直到第一光阻區塊752被完全移除,其中剩餘之第二光阻區塊754將部分半導體元件層720以及部分電流分散層730暴露,如
圖17D所示。
接著,全面性形成一電極材料層770,並移除剩餘之第二光阻區塊754,以使剩餘之第二光阻區塊754上的電極材料層770一併被移除而形成多個電極772,其中電極772與半導體元件層720以及電流分散層730電性連接,如圖17E與圖17F所示。在本實施例中,形成電極材料層770的方式例如是採用化學氣相沉積法、蒸鍍法、濺鍍法、或其他適當之製程,相關製程技術如前述之說明,在此不再贅述。另外,移除第二光阻區塊754以形成多個電極772的方法例如是採用掀離製程,相關技術如前實施例之說明,在此不再贅述。至此,大致完成發光二極體晶片700的製作流程。
同樣地,在本實施例中,形成發光二極體晶片700的製程步驟藉由進行一道製程並搭配使用半調式光罩製程,以及掀離製程以同時形成多個構件,如:半導體元件層、電流分散層、保護層、電流阻隔層以及電極。因此,使形成發光二極體晶片700的製作步驟僅須使用一道光罩圖案製程即可完成製作,進而可大大減少製程時間與成本。
圖18A~圖18H為本發明第七實施例之發光二極體晶片的製作流程圖。首先,依序形成一第一型半導體材料層822、一發光材料層824、一第二型半導體材料層826以及一介電層840於一基板810上,以形成一半導體層828,如圖18A所繪示。形成半導體層828的方法例如使用上述
之金屬有機化學氣相沉積法,分子束磊晶法,蒸鍍法、濺鍍法,或其他適當的磊晶成長法,依序地將上述之材料層822、824、826形成於基板810上。本實施例以金屬有機化學氣相沉積法為實施範例,但不限於此。在本實施例中,基板810與基板210材質相同,材料層822、824、826與前實施例之材料層222、224、226相同,相關說明不再贅述。
接著,圖案化半導體層828以形成一半導體元件層820,如圖18B所示。在本實施例中,形成半導體元件層820的方法例如是採用傳統的微影蝕刻製程,相關製程技術如前實施例之說明,在此不再贅述。
然後,於基板810上形成一圖案化介電層860,其中,圖案化介電層860位於半導體元件層820之上,如圖18C所示。在本實施例中,形成圖案化介電層860的方法例如是採用傳統的微影蝕刻製程,相關製程技術如前實施例之說明,在此不再贅述。
接著,於基板810上形成一電流分散層830,其中電流分散層830位於半導體元件層820上,並覆蓋圖案化介電層860,如圖18D所示,形成電流分散層830的方法例如是採用傳統的微影蝕刻製程,相關製程技術如前實施例之說明,在此不再贅述。
然後,於半導體元件層820以及電流分散層830上形成一介電層840,並於介電層840上形成一圖案化光阻層850,如圖18E所示。在本實施例中,形成介電層840的
方法例如是使用化學氣相沈積法,但不限於此,也可使用其它適合的製程的方式,如:網版印刷、塗佈、噴墨、能量源處理等。而形成圖案化光阻層850的方法例如是使用半調式光罩製程、灰調式光罩製程、或多調式光罩製程。本實施例以一般光罩製程為實施範例,但不限於此。
接著,以圖案化光阻層850為罩幕,移除部分之介電層840以形成一圖案化介電層860a,其中圖案化介電層860a將部分半導體元件層820以及部分電流分散層830暴露,如圖18F所示。在本實施例中,移除介電層840的方式,如前實施例之說明,在此不再贅述。
然後,全面性形成一電極材料層870,並移除圖案化光阻層850以使圖案化光阻層850上之電極材料層870一併被移除而形成多個電極872,其中電極872與半導體元件層820以及電流分散層830電性連接,如圖18G與圖18H所示。在本實施例中,形成電極材料層870的方式例如是採用化學氣相沉積法、蒸鍍法、濺鍍法、或其他適當之製程,相關製程技術如前述之說明,在此不再贅述。另外,移除移除圖案化光阻層850以形成電極872的方法例如是採用掀離製程,相關技術如前實施例之說明,在此不再贅述。至此,大致完成發光二極體晶片800的製作流程。
在本實施例中,發光二極體晶片800先採用三道微影蝕刻製程以分別製作半導體元件層820、圖案化介電層860(或稱電流分隔層)以及電流分散層830。接著,使用半調式光罩製程以及掀離製程結合介電層840(或稱保護層)
與電極872的製作,進而使發光二極體晶片800的製作步驟僅須四道微影蝕刻製程。
另外,若將調整部分膜層的結合,亦可再使上述之發光二極體晶片800的製程步驟更節省一道微影蝕刻製程,相關實施形態如下。
圖19A~圖19F為第七實施例另一實施形態之發光二極體晶片的製作流程圖。首先,形成發光二極體晶片800a的方法先採用上述之圖18A製程步驟,相關敘述不再贅述。
接著,於半導體層828上形成圖案化介電層860,如圖19A所示。在本實施例中,形成圖案化介電層860的方法例如是採用傳統的微影蝕刻製程,相關製程技術如前實施例之說明,在此不再贅述。
然後,於半導體層828上形成一導電層(未繪示),以覆蓋住圖案化介電層860,而後,並同時圖案化導電層以及半導體層832以同時形成電流分散層830以及半導體元件層820,如圖19B所示。在本實施例中,形成導電層860的方法例如是化學氣相沉積法、蒸鍍法、濺鍍法、或其他適當的製程方式。另外,圖案化導電層以及半導體層832的方式例如是使用傳統的微影蝕刻製程,相關製程技術如前實施例之說明,在此不再贅述。
接著,請依序參考圖19B至圖19F,由於圖19B至圖19F之製程方式與圖18D至圖18H繪示之製作方式雷同,同樣地,相關製程說明不再贅述。
在本實施例中,由於搭配傳統光罩製程及掀離製程
而僅使用一道光罩圖案製程以形成電流分散層830以及半導體元件層820,因此,發光二極體晶片800a可僅須三道微影蝕刻製程,進而可降低其製作成本,以及製程時間。
圖20A~圖20D為本發明第八實施例之發光二極體晶片的製作流程圖。首先,依序形成一第一型半導體材料層922、一發光材料層924、一第二型半導體材料層926以及一導電層932於一基板910上,以分別形成一半導體層928以及一位於半導體層928上之導電層932,如圖20A所繪示。形成半導體層928以及導電層932的方法例如使用上述之金屬有機化學氣相沉積法,分子束磊晶法,蒸鍍法、濺鍍法,或其他適當的磊晶成長法,依序地將上述之材料層922、924、926以及導電層932形成於基板910上。本實施例以金屬有機化學氣相沉積法為實施範例,但不限於此。在本實施例中,基板910與基板210材質相同,材料層922、924、926與前實施例之材料層222、224、226相同,相關說明不再贅述。
接著,圖案化半導體層928與導電層932以同時形成半導體元件層920與電流分散層930,如圖20B所示。在本實施例中,圖案化半導體層928與導電層932的方法例如是採用傳統的微影蝕刻製程,相關製程技術如前實施例之說明,在此不再贅述。
然後,於電流分散層930以及半導體元件層920上形成一圖案化介電層960,如圖20C所示。在本實施例中,
形成圖案化介電層960的方式例如是採用傳統的微影蝕刻製程,相關製程技術如前實施例之說明,在此不再贅述。
而後,再於電流分散層930以及半導體元件層920上形成多個電極972,如圖20D所示。在本實施例中,形成電極972的方式例如是採用傳統的微影蝕刻製程,相關製程技術如前實施例之說明,在此不再贅述。至此,大致完成發光二極體晶片900的製作流程。
在本實施例中,形成發光二極體晶片900的製程步驟使用一道微影蝕刻製程同時形成半導體元件層920與電流分散層930,接著,再分別使用兩道微影蝕刻製程以分別製作圖案化介電層960以及電極972,其中被電極972所覆蓋之圖案化介電層960定義為電流阻隔層,未被電極972所覆蓋之圖案化介電層960則定義為保護層。因此,發光二極體晶片900的製作步驟僅須三道微影蝕刻製程便可完成製作,進而可縮減製程時間以及成本。
在另一實施例中,圖案化介電層960為其他光罩圖案設計,如圖21A所示,則經過如圖20C與圖20D之製程步驟後,發光二極體晶片900則可形成如圖21B所示之發光二極體晶片900a,其中相關製程技術如上述,在此便不再贅述。
圖22A~圖22E為一種半導體元件層的製作流程圖。首先,於一基板1100上形成一半導體層1200,其中半導體層1200包括一第一型半導體材料層1220、發光材料層
1230以及一第二型半導體材料層1240,如圖22A所示。半導體層1200例如是採用第一實施例至第八實施例所述之材料層,相關材質與製程如前實施例所述。
接著,於半導體層1200上形成一圖案化光阻層1300,如圖22B所示。在本實施例中,形成圖案化光阻層1300的方式例如是採用灰調光罩製程使其表面1300a產生不規則形狀,如圖22B所示。
然後,連續進行多道的蝕刻製程,直至圖案化光阻層之厚度消失為止,以形成半導體元件層1400,如圖22C至22E所示。在本實施例中,蝕刻製程例如是乾式蝕刻、濕式蝕刻或其他適當之蝕刻製程,此為舉例說明,但不限於此。
需要說明的是,由於圖案化光阻層1300之表面具有不規則之形狀,因此,經過多次蝕刻製程後,半導體元件層之第二型半導體層1240的表面形狀便共形於圖案化光阻層1400之表面形狀,如圖22E所示。
當然,隨著於圖案化光阻層1300之結構不同,如圖22F所示,則形成之半導體元件層1000的第一型半導體層1240之表面亦可形成類似上述之不規則形狀,如圖22G所示。值得注意的是,形成上述之半導體元件層1400的製作步驟亦可使用於第一實施例至第八實施例中。
圖23A~圖23C繪示一種光罩製程的流程示意圖。首先,於一基板2100上形成一第一圖案化光阻層2200,其
中第一圖案化光阻層2200包括一第一光阻區塊2210以及一第二光阻區塊2220,且第一光阻區塊2210的厚度h1小於第二光阻區塊2220的厚度h2,如圖23A所示。在本實施例中,形成一第一圖案化光阻層2200的方式例如是採用一半調式光罩製程或一灰調式光罩製程或一多調式光罩製程。本實施例以半調式光罩製程為實施範例,但不限於此。另外,位於基板2100與第一圖案化光阻層2200之間更可包括一膜層2300,其中膜層2300可以是導電層或介電層。
接著,以第一圖案化光阻層2200為罩幕,移除基板2100之部分表面以形成一第一圖案化基板2102,如圖23B所示。形成一第一圖案化基板2100a的方法例如是使用乾式蝕刻、濕式蝕刻、或其他適當之蝕刻方式,此為舉例說明,但不限於此。
然後,對第一圖案化光阻層2200使用如電漿灰化的製程以減少第一圖案化光阻層2200的厚度,直到第一光阻區塊2210被完全移除,其中剩餘之第二光阻區塊2220將部分第一圖案化基板2102暴露,如圖23C所示。
接著,以剩餘之第二光阻區塊2220為罩幕移除部分之第一圖案化基板2102以形成一第二圖案化基板2104,如圖23D所示。在本實施例中,形成一第二圖案化基板2104的方式例如是使用乾式蝕刻、濕式蝕刻、或其他適當之蝕刻方式。至此完成基板2104的製作步驟。
值得注意的是,第一圖案化光阻層的結構不同或光罩製程種類的不同,則可以形成之基板可以是凸起結構之基
板2104a或凹凸結構之基板2104b,或表面不規則結構之基板2104c或及其組合2104d,如圖24A至圖24D所示。需要說明的是,上述之基板的製作方法亦可應用於第一實施例至第九實施例所提及之基板。
綜上所述,本發明之發光二極體晶片的製作方法至少具有下列優點。首先,使用半調式光罩製程、灰調式光罩製程或多調式光罩製程以縮減部分製程的步驟,並結合掀離製程以進一步縮減發光二極體晶片的製程,如:同時製作保護層與電流阻隔層、或半導體元件層與電流分散層、或及其組合。另外,本發明亦透過同一道製程以同步形成多個構件,以縮減部分製程的步驟。換言之,採用本發明之發光二極體晶片的製造方法將可節省製作成本以及製作時間。
雖然本發明已以多個實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、200、200a、200b、200c、300、300a、400、400a、400b、400c、400d、500、500a、600、700、800、800a‧‧‧發光二極體晶片
110、210、310、410、510、610、710、810、910、1100、2100、2104a、2104b、2104c、2104d‧‧‧基板
120、220、320、420、520、620、720、820、920、1400‧‧‧半導體元件層
120a、220a、1300a‧‧‧表面
122、222、322、422、522、622、722、822、922、1220‧‧‧第一型半導體材料層
124、224、324、424、524、624、724、824、924、1230‧‧‧發光材料層
126、226、326、426、526、626、726、826、926、1240‧‧‧第二型半導體材料層
128、228、328、428、528、628、728、828、928、1200‧‧‧半導體層
130‧‧‧電流分隔層
140、230、230a、230b、330、430、530、630、730、830‧‧‧電流分散層
150、272、372、472、472a、572、672、772、872、972‧‧‧電極
160、590‧‧‧保護層
222a、322a‧‧‧第一型半導體層
224a、324a‧‧‧發光層
226a、326a‧‧‧第二型半導體層
232、256、232a、356、496‧‧‧開口
240、340、440、540、640、840‧‧‧介電層
250、250a、350、350a、850、1300‧‧‧圖案化光阻層
252、352、452、552、652、752、2210‧‧‧第一光阻區塊
254、354、454、554、654、754、2220‧‧‧第二光阻區
塊
260、360、460、460a、460b、660、860、860a、960‧‧‧圖案化介電層
270、370、470、570、670、770、870、970‧‧‧電極材料層
332、432、632、732、932‧‧‧導電層
450、450a、550、650、750、2200‧‧‧第一圖案化光阻層
480‧‧‧第二圖案化光阻層
490、490a‧‧‧第三圖案化光阻層
492‧‧‧第三光阻區塊
494‧‧‧第四光阻區塊
592‧‧‧圖案化保護層
2300‧‧‧膜層
2102‧‧‧第一圖案化基板
2104‧‧‧第二圖案化基板
h1、h2、h3、h4‧‧‧厚度
圖1A~圖1F為習知之發光二極體晶片的製作流程圖。
圖2A~圖2I為本發明第一實施例之一種發光二極體晶片的製作流程示意圖。
圖3A~圖3E為另一實施形態之發光二極體晶片的製作流程圖。
圖4A~圖4G為再一實施形態之發光二極體晶片的製作流程圖。
圖5A~5G為更一實施形態之發光二極體晶片的製作流程圖。
圖6A~圖6H為本發明第二實施例之發光二極體晶片的製作流程示意圖。
圖7A~圖7E為第二實施例之另一實施形態的發光二極體晶片的製作流程圖。
圖8A~圖8F為本發明第三實施例之發光二極體晶片的製作流程示意圖。
圖9A~9E為第三實施例之另一實施形態的發光二極體晶片的製作流程圖。
圖10A~圖10B為第三實施例之再一實施形態的發光二極體晶片的製作流程圖。
圖11A~11D為第三實施例之一實施形態的發光二極體晶片的製作流程圖。
圖12A~圖12F為第三實施例之另一實施形態的發光二極體晶片的製作流程圖。
圖13A~圖13E為第三實施例之再一實施形態之發光二極體晶片的製程流程圖。
圖14A~圖14I為本發明第四實施例之發光二極體晶片的製作流程示意圖。
圖15A~15F為第四實施例之另一實施形態之發光二極體晶片的流程示意圖。
圖16A~圖16F為本發明第五實施例之發光二極體晶片的製作流程示意圖。
圖17A~圖17F為本發明第六實施例之發光二極體晶片的製作流程示意圖。
圖18A~圖18H為本發明第七實施例之發光二極體晶片的製作流程圖。
圖19A~圖19F為第七實施例另一實施形態之發光二極體晶片的製作流程圖。
圖20A~圖20D為本發明第八實施例之發光二極體晶片的製作流程圖。
圖21A~圖21B為第八實施例之不同實施形態之發光二極體晶片的示意圖。
圖22A~圖22G為一種半導體元件層的製作流程圖。
圖23A~圖23D繪示一種光罩製程的流程示意圖。
圖24A~圖24D為其它實施形態之光罩製程所產生的基板示意圖。
200‧‧‧發光二極體晶片
210‧‧‧基板
220‧‧‧半導體元件層
230‧‧‧電流分散層
222a‧‧‧第一型半導體層
224a‧‧‧發光層
226a‧‧‧第二型半導體層
260‧‧‧圖案化介電層
272‧‧‧電極
Claims (29)
- 一種發光二極體晶片的製造方法,包括:於一基板上形成一半導體元件層以及一位於該半導體元件層上之電流分散層,其中該半導體元件層與該電流分散層的形成方法包括:於該基板上形成一半導體層;圖案化該半導體層,以形成該半導體元件層,其中該半導體元件層的形成方法包括:於該基板上依序形成一第一型半導體材料層、一發光材料層以及一第二型半導體材料層;以及圖案化該第二型半導體材料層、該發光材料層以及該第一型半導體材料層,以形成一第一型半導體層、一發光層以及一第二型半導體層,其中該發光層位於該第一型半導體層的部分區域上,而該第二型半導體層則位於該發光層上;以及於該半導體元件層上形成該電流分散層;於該基板上形成一介電層,以覆蓋該半導體元件層以及該電流分散層;於該介電層上形成一圖案化光阻層,其中該圖案化光阻層包括一第一光阻區塊以及一第二光阻區塊,且該第一光阻區塊的厚度小於該第二光阻區塊的厚度;以該圖案化光阻層為罩幕,移除部分之該介電層以形成一圖案化介電層,其中該圖案化介電層將部分該半導體元件層以及部分該電流分散層暴露; 減少該圖案化光阻層的厚度,直到該第一光阻區塊被完全移除;全面性形成一電極材料層;以及移除該圖案化光阻層,以使該圖案化光阻層上之該電極材料層一併被移除而形成多個電極,其中該些電極與該半導體元件層以及該電流分散層電性連接。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體晶片的製造方法,其中該電流分散層的形成方法包括:於該半導體元件層上形成一導電層;以及圖案化該導電層,以形成該電流分散層。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體晶片的製造方法,其中該電流分散層具有一開口,以將該半導體元件層的一上表面暴露,而該介電層透過該開口與該半導體元件層的該上表面接觸。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體晶片的製造方法,其中該圖案化光阻層的形成方法包括一半調式(half-tone)光罩製程或一灰調式(gray-tone)光罩製程或一多調式(multi-tone)光罩製程。
- 一種發光二極體晶片的製造方法,包括:於一基板上形成一半導體元件層以及一位於該半導體元件層上之電流分散層,其中該半導體元件層與該電流分散層的形成方法包括: 於該基板上形成一半導體層;於該半導體層上形成一導電層;以及圖案化該半導體層與該導電層,以同時形成該半導體元件層以及該電流分散層,其中該半導體元件層與該電流分散層的形成方法包括:於該基板上依序形成一第一型半導體材料層、一發光材料層、一第二型半導體材料層以及一導電層;以及圖案化該導電層、該第二型半導體材料層、該發光材料層以及該第一型半導體材料層,以同時形成一第一型半導體層、一發光層、一第二型半導體以及該電流分散層,其中該發光層位於該第一型半導體層的部分區域上,而該第二型半導體層則位於該發光層上,且該電流分散層位於該第二型半導體層上;於該基板上形成一介電層,以覆蓋該半導體元件層以及該電流分散層;於該介電層上形成一圖案化光阻層,其中該圖案化光阻層包括一第一光阻區塊以及一第二光阻區塊,且該第一光阻區塊的厚度小於該第二光阻區塊的厚度;以該圖案化光阻層為罩幕,移除部分之該介電層以形成一圖案化介電層,其中該圖案化介電層將部分該半導體元件層以及部分該電流分散層暴露;減少該圖案化光阻層的厚度,直到該第一光阻區塊被完全移除; 全面性形成一電極材料層;以及移除該圖案化光阻層,以使該圖案化光阻層上之該電極材料層一併被移除而形成多個電極,其中該些電極與該半導體元件層以及該電流分散層電性連接。
- 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體晶片的製造方法,其中該電流分散層具有一開口,以將該半導體元件層的一上表面暴露,而該介電層透過該開口與該半導體元件層的該上表面接觸。
- 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體晶片的製造方法,其中該圖案化光阻層的形成方法包括一半調式(half-tone)光罩製程或一灰調式(gray-tone)光罩製程或一多調式(multi-tone)光罩製程。
- 一種發光二極體晶片的製造方法,包括:於一基板上依序形成一半導體層以及一導電層,其中該半導體層的形成方法包括:於該基板上依序形成一第一型半導體材料層、一發光材料層以及一第二型半導體材料層;於該導電層上形成一第一圖案化光阻層,其中該第一圖案化光阻層包括一第一光阻區塊以及一第二光阻區塊,且該第一光阻區塊的厚度小於該第二光阻區塊的厚度;以該第一圖案化光阻層為罩幕,移除部分之該導電層以及部分該半導體層以形成一半導體元件層;減少該第一圖案化光阻層的厚度,直到該第一光阻區塊被完全移除,並以剩餘之該第二光阻區塊為罩幕,移除 部分之該導電層以形成一電流分散層,其中該電流分散層將部分該半導體元件層暴露;移除剩餘之該第二光阻區塊;以及於該電流分散層以及該半導體元件層上形成一圖案化介電層以及多個電極。
- 如申請專利範圍第8項所述之發光二極體晶片的製造方法,其中該電流分散層具有一開口,以將該半導體元件層的一上表面暴露,而該圖案化介電層透過該開口與該半導體元件層的該上表面接觸。
- 如申請專利範圍第8項所述之發光二極體晶片的製造方法,其中該些電極與該圖案化介電層分別藉由不同光罩製程進行製作。
- 如申請專利範圍第8項所述之發光二極體晶片的製造方法,其中該圖案化介電層與該些電極的形成方法包括:該基板上形成一介電層,以覆蓋該半導體元件層以及該電流分散層;於該介電層上形成一第二圖案化光阻層;以該第二圖案化光阻層為罩幕,移除部分之該介電層以形成一圖案化介電層,其中該圖案化介電層將部分該半導體元件層以及部分該電流分散層暴露;全面性形成一電極材料層;以及移除該第二圖案化光阻層,以使該第二圖案化光阻層 上之該電極材料層一併被移除而形成多個電極,其中該些電極與該半導體元件層以及該電流分散層電性連接。
- 如申請專利範圍第8項所述之發光二極體晶片的製造方法,其中該圖案化介電層與該些電極的形成方法包括:於該基板上形成一介電層,以覆蓋該半導體元件層以及該電流分散層;於該介電層上形成一第三圖案化光阻層,其中該第三圖案化光阻層包括一第三光阻區塊以及一第四光阻區塊,且該第三光阻區塊的厚度小於該第四光阻區塊的厚度;以該第三圖案化光阻層為罩幕,移除部分之該介電層以形成一圖案化介電層,其中該圖案化介電層將部分該半導體元件層以及部分該電流分散層暴露;減少該第三圖案化光阻層的厚度,直到該第三光阻區塊被完全移除;全面性形成一電極材料層;以及移除該第三圖案化光阻層,以使該第三圖案化光阻層上之該電極材料層一併被移除而形成多個電極,其中該些電極與該半導體元件層以及該電流分散層電性連接。
- 如申請專利範圍第12項所述之發光二極體晶片的製造方法,其中該第三圖案化光阻層的形成方法包括一半調式(half-tone)光罩製程或一灰調式(gray-tone)光罩製程或一多調式(multi-tone)光罩製程。
- 如申請專利範圍第8項所述之發光二極體晶片的 製造方法,其中該第一圖案化光阻層的形成方法包括一半調式(half-tone)光罩製程或一灰調式(gray-tone)光罩製程或一多調式(multi-tone)光罩製程。
- 一種發光二極體晶片的製造方法,包括:於一基板上依序形成一半導體層以及一介電層;於該介電層上形成一第一圖案化光阻層,其中該第一圖案化光阻層包括一第一光阻區塊以及一第二光阻區塊,且該第一光阻區塊的厚度小於該第二光阻區塊的厚度;以該第一圖案化光阻層為罩幕,移除部分之該介電層以及部分該半導體層以形成一半導體元件層;減少該第一圖案化光阻層的厚度,直到該第一光阻區塊被完全移除,並以剩餘之該第二光阻區塊為罩幕,移除部分之該介電層以形成一圖案化介電層,其中該圖案化介電層將部分該半導體元件層暴露;移除剩餘之該第二光阻區塊;以及於該圖案化介電層以及該半導體元件層上形成一電流分散層以及多個電極,其中該電流分散層以及該些電極分別藉由不同光罩製程進行製作,且該電流分散層以及該些電極的形成方法包括:於該圖案化介電層以及該半導體元件層上形成該電流分散層;於該電流分散層以及該半導體元件層上形成一保護層; 於該保護層上形成一第二圖案化光阻層;以該第二圖案化光阻層為罩幕,移除部分之該保護層,以形成一圖案化保護層,其中該圖案化保護層將部分該半導體元件層以及部分該電流分散層暴露;全面性形成一電極材料層;以及移除該第二圖案化光阻層,以使該第二圖案化光阻層上之該電極材料層一併被移除而形成多個電極,其中該些電極與該半導體元件層以及該電流分散層電性連接。
- 如申請專利範圍第15項所述之發光二極體晶片的製造方法,更包括於未被該些電極覆蓋之該電流分散層以及該半導體元件層上形成一保護層。
- 如申請專利範圍第15項所述之發光二極體晶片的製造方法,其中該第一圖案化光阻層的形成方法包括一半調式(half-tone)光罩製程或一灰調式(gray-tone)光罩製程或一多調式(multi-tone)光罩製程。。
- 一種發光二極體晶片的製造方法,包括:於一基板上依序形成一半導體層以及一導電層,其中該半導體層的形成方法包括:於該基板上依序形成一第一型半導體材料層、一發光材料層以及一第二型半導體材料層;於該導電層上形成一第一圖案化光阻層,其中該第一圖案化光阻層包括一第一光阻區塊以及一第二光阻區塊,且該第一光阻區塊的厚度小於該第二光阻區塊的厚度; 以該第一圖案化光阻層為罩幕,移除部分之該導電層以及部分該半導體層以同時形成一半導體元件層以及一電流分散層;減少該第一圖案化光阻層的厚度,直到該第一光阻區塊被完全移除,其中剩餘之該第二光阻區塊將部分該半導體元件層以及部分該電流分散層暴露;全面性形成一電極材料層;以及移除剩餘之該第二光阻區塊,以使剩餘之該第二光阻區塊上的該電極材料層一併被移除而形成多個電極,其中該些電極與該半導體元件層以及該電流分散層電性連接。
- 如申請專利範圍第18項所述之發光二極體晶片的製造方法,其中該第一圖案化光阻層的形成方法包括一半調式(half-tone)光罩製程或一灰調式(gray-tone)光罩製程或一多調式(multi-tone)光罩製程。。
- 一種發光二極體晶片的製造方法,包括:於一基板上依序形成一半導體層、一導電層以及一介電層;於該介電層上形成一第一圖案化光阻層,其中該第一圖案化光阻層包括一第一光阻區塊以及一第二光阻區塊,且該第一光阻區塊的厚度小於該第二光阻區塊的厚度;以該第一圖案化光阻層為罩幕,移除部分該介電層、部分該導電層以及部分該半導體層以同時形成一圖案化介電層、一電流分散層以及一半導體元件層;減少該第一圖案化光阻層的厚度,直到該第一光阻區 塊被完全移除,其中剩餘之該第二光阻區塊將部分該半導體元件層以及部分該圖案化介電層暴露;以剩餘之該第二光阻區塊為罩幕,移除部分之該圖案化介電層,以使部分該電流分散層暴露;全面性形成一電極材料層;以及移除剩餘之該第二光阻區塊,以使剩餘之該第二光阻區塊上的該電極材料層一併被移除而形成多個電極,其中該些電極與該半導體元件層以及該電流分散層電性連接。
- 如申請專利範圍第20項所述之發光二極體晶片的製造方法,其中該第一圖案化光阻層的形成方法包括一半調式(half-tone)光罩製程或一灰調式(gray-tone)光罩製程或一多調式(multi-tone)光罩製程。。
- 一種發光二極體晶片的製造方法,包括:於一基板上形成一半導體元件層、一位於該半導體元件層上之圖案化介電層以及一位於該半導體元件層上並覆蓋該圖案化介電層之電流分散層;於該半導體元件層以及該電流分散層上形成一介電層;於該介電層上形成一圖案化光阻層;以該圖案化光阻層為罩幕,移除部分之該介電層以形成一圖案化介電層,其中該圖案化介電層將部分該半導體元件層以及部分該電流分散層暴露;全面性形成一電極材料層;以及移除該圖案化光阻層,以使該圖案化光阻層上之該電 極材料層一併被移除而形成多個電極,其中該些電極與該半導體元件層以及該電流分散層電性連接。
- 如申請專利範圍第22項所述之發光二極體晶片的製造方法,其中該半導體元件層、該圖案化介電層以及該電流分散層的形成方法包括:於該基板上形成一半導體層;圖案化該半導體層,以形成該半導體元件層;於該半導體元件層上形成該圖案化介電層;以及於該半導體元件層上形成該電流分散層,以覆蓋住該圖案化介電層。
- 如申請專利範圍第23項所述之發光二極體晶片的製造方法,其中該半導體元件層、該圖案化介電層以及該電流分散層分別藉由不同光罩製程進行製作。
- 如申請專利範圍第22項所述之發光二極體晶片的製造方法,其中該半導體元件層、該圖案化介電層以及該電流分散層的形成方法包括:於該基板上形成一半導體層;於該半導體層上形成該圖案化介電層;於該半導體元件層上形成一導電層,以覆蓋住該圖案化介電層;以及圖案化該導電層以及該半導體層,以同時形成該電流分散層以及該半導體元件層。
- 一種發光二極體晶片的製造方法,包括:於該基板上依序形成一半導體層以及一導電層,其中 該半導體層的形成方法包括:於該基板上依序形成一第一型半導體材料層、一發光材料層以及一第二型半導體材料層;圖案化該半導體層與該導電層,以同時形成該半導體元件層以及該電流分散層;以及於該電流分散層以及該半導體元件層上形成一圖案化介電層以及多個電極。
- 如申請專利範圍第26項所述之發光二極體晶片的製造方法,其中該些電極與該圖案化介電層分別藉由不同光罩製程進行製作。
- 一種發光二極體晶片的製造方法,包括:於該基板上形成一第一圖案化光阻層,其中該第一圖案化光阻層包括一第一光阻區塊以及一第二光阻區塊,且該第一光阻區塊的厚度小於該第二光阻區塊的厚度;以該第一圖案化光阻層為罩幕,移除該基板之部分表面以形成一第一圖案化基板;減少該第一圖案化光阻層的厚度,直到該第一光阻區塊被完全移除,其中剩餘之該第二光阻區塊將部分該第一圖案化基板暴露;以剩餘之該第二光阻區塊為罩幕,移除部分之該第一圖案化基板,以形成一第二圖案化基板;以及於該第二圖案化基板上依序形成一半導體元件層、一電流分散層以及多個電極,其中該些電極與該半導體元件 層以及該電流分散層電性連接。
- 如申請專利範圍第28項所述之發光二極體晶片的製造方法,其中該圖案化光阻層的形成方法包括一半調式(half-tone)光罩製程或一灰調式(gray-tone)光罩製程或一多調式(multi-tone)光罩製程。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW097127462A TWI384650B (zh) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | 發光二極體晶片的製造方法 |
US12/252,370 US7927901B2 (en) | 2008-07-18 | 2008-10-16 | Method for fabricating LED chip comprising reduced mask count and lift-off processing |
US13/046,576 US8173465B2 (en) | 2008-07-18 | 2011-03-11 | Method for fabricating LED chip comprising reduced mask count and lift-off processing |
US13/046,632 US8178377B2 (en) | 2008-07-18 | 2011-03-11 | Method for fabricating lED chip comprising reduced mask count |
US13/046,619 US8178376B2 (en) | 2008-07-18 | 2011-03-11 | Method for fabricating LED chip comprising reduced mask count and lift-off processing |
US13/046,584 US8173466B2 (en) | 2008-07-18 | 2011-03-11 | Method for fabricating LED chip comprising reduced mask count and lift-off processing |
US13/046,606 US8173468B2 (en) | 2008-07-18 | 2011-03-11 | Method for fabricating LED chip comprising reduced mask count and lift-off processing |
US13/046,594 US8173467B2 (en) | 2008-07-18 | 2011-03-11 | Method for fabricating LED chip comprising reduced mask count and lift-off processing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW097127462A TWI384650B (zh) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | 發光二極體晶片的製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201005989A TW201005989A (en) | 2010-02-01 |
TWI384650B true TWI384650B (zh) | 2013-02-01 |
Family
ID=41530641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW097127462A TWI384650B (zh) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | 發光二極體晶片的製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (7) | US7927901B2 (zh) |
TW (1) | TWI384650B (zh) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI418060B (zh) * | 2008-12-26 | 2013-12-01 | Lextar Electronics Corp | 發光二極體晶片的製造方法 |
US10267506B2 (en) | 2010-11-22 | 2019-04-23 | Cree, Inc. | Solid state lighting apparatuses with non-uniformly spaced emitters for improved heat distribution, system having the same, and methods having the same |
WO2012109225A1 (en) | 2011-02-07 | 2012-08-16 | Cree, Inc. | Components and methods for light emitting diode (led) lighting |
US8912028B2 (en) * | 2011-08-17 | 2014-12-16 | Lg Display Co., Ltd. | Semiconductor light emitting device and method for manufacturing the same |
US20130214418A1 (en) * | 2012-01-12 | 2013-08-22 | King Dragon International Inc. | Semiconductor Device Package with Slanting Structures |
US9786825B2 (en) * | 2012-02-07 | 2017-10-10 | Cree, Inc. | Ceramic-based light emitting diode (LED) devices, components, and methods |
US9806246B2 (en) | 2012-02-07 | 2017-10-31 | Cree, Inc. | Ceramic-based light emitting diode (LED) devices, components, and methods |
CN103872206B (zh) * | 2012-12-14 | 2019-10-25 | 晶元光电股份有限公司 | 形成发光装置的制造方法及其所制成的发光装置 |
TW201517298A (zh) * | 2013-10-17 | 2015-05-01 | Lextar Electronics Corp | 發光結構的製造方法 |
TWI604633B (zh) * | 2013-11-05 | 2017-11-01 | 晶元光電股份有限公司 | 發光元件 |
CN104638084B (zh) * | 2013-11-11 | 2019-07-02 | 晶元光电股份有限公司 | 发光元件 |
JP6252123B2 (ja) * | 2013-11-14 | 2017-12-27 | 日亜化学工業株式会社 | 発光素子の製造方法 |
US9826581B2 (en) | 2014-12-05 | 2017-11-21 | Cree, Inc. | Voltage configurable solid state lighting apparatuses, systems, and related methods |
DE102015102857A1 (de) | 2015-02-27 | 2016-09-01 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches Halbleiterbauelement, Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kontakts und Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements |
CN107681032B (zh) * | 2017-10-16 | 2024-05-10 | 泉州三安半导体科技有限公司 | 发光二极管及其制作方法 |
WO2019140625A1 (zh) * | 2018-01-19 | 2019-07-25 | 厦门市三安光电科技有限公司 | 发光二极管及其制作方法 |
KR102323587B1 (ko) * | 2019-10-17 | 2021-11-09 | (주)라이타이저 | 디스플레이 장치의 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조되는 디스플레이 장치 |
KR102323586B1 (ko) * | 2019-10-17 | 2021-11-09 | (주)라이타이저 | 확장 패드를 갖는 led 서브 픽셀 csp |
KR20210152721A (ko) | 2020-06-09 | 2021-12-16 | 삼성전자주식회사 | 반도체 패키지 |
CN114023854B (zh) * | 2021-09-09 | 2023-08-25 | 重庆康佳光电科技有限公司 | 发光二极管芯片及其制备方法、显示装置 |
CN116169215B (zh) * | 2023-04-24 | 2023-07-18 | 江西兆驰半导体有限公司 | 一种电流阻挡层及其制备方法、led芯片 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060121634A1 (en) * | 2004-12-04 | 2006-06-08 | Ahn Byung C | Liquid crystal display device and fabricating method thereof |
US20080003726A1 (en) * | 2006-06-29 | 2008-01-03 | Lg Philips Lcd Co., Ltd | Method for fabricating a thin film transistor for use with a flat panel display device |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02174272A (ja) | 1988-12-17 | 1990-07-05 | Samsung Electron Co Ltd | 発光ダイオードアレイの製造方法 |
JPH0366181A (ja) | 1989-08-04 | 1991-03-20 | Mitsubishi Electric Corp | 発光ダイオード |
KR100382955B1 (ko) * | 2000-10-10 | 2003-05-09 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법 |
TW493287B (en) | 2001-05-30 | 2002-07-01 | Epistar Corp | Light emitting diode structure with non-conductive substrate |
TW513820B (en) * | 2001-12-26 | 2002-12-11 | United Epitaxy Co Ltd | Light emitting diode and its manufacturing method |
KR100593886B1 (ko) * | 2003-06-24 | 2006-07-03 | 삼성전기주식회사 | 질화갈륨계 반도체 발광소자의 제조방법 |
TWI250671B (en) | 2005-03-01 | 2006-03-01 | Epitech Technology Corp | Method for manufacturing light-emitting diode |
JP2007103433A (ja) | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Dowa Holdings Co Ltd | 発光ダイオード及びその製造方法 |
US7843982B2 (en) * | 2005-12-15 | 2010-11-30 | Palo Alto Research Center Incorporated | High power semiconductor device to output light with low-absorbtive facet window |
KR100833313B1 (ko) | 2006-01-02 | 2008-05-28 | 삼성전기주식회사 | 질화갈륨계 발광다이오드 소자 및 그의 제조방법 |
-
2008
- 2008-07-18 TW TW097127462A patent/TWI384650B/zh active
- 2008-10-16 US US12/252,370 patent/US7927901B2/en active Active
-
2011
- 2011-03-11 US US13/046,632 patent/US8178377B2/en active Active
- 2011-03-11 US US13/046,594 patent/US8173467B2/en active Active
- 2011-03-11 US US13/046,619 patent/US8178376B2/en active Active
- 2011-03-11 US US13/046,576 patent/US8173465B2/en active Active
- 2011-03-11 US US13/046,584 patent/US8173466B2/en active Active
- 2011-03-11 US US13/046,606 patent/US8173468B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060121634A1 (en) * | 2004-12-04 | 2006-06-08 | Ahn Byung C | Liquid crystal display device and fabricating method thereof |
US20080003726A1 (en) * | 2006-06-29 | 2008-01-03 | Lg Philips Lcd Co., Ltd | Method for fabricating a thin film transistor for use with a flat panel display device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20110165706A1 (en) | 2011-07-07 |
TW201005989A (en) | 2010-02-01 |
US8178377B2 (en) | 2012-05-15 |
US20110165705A1 (en) | 2011-07-07 |
US20110159612A1 (en) | 2011-06-30 |
US8173467B2 (en) | 2012-05-08 |
US7927901B2 (en) | 2011-04-19 |
US8173466B2 (en) | 2012-05-08 |
US8173465B2 (en) | 2012-05-08 |
US20100015742A1 (en) | 2010-01-21 |
US20110159623A1 (en) | 2011-06-30 |
US20110159613A1 (en) | 2011-06-30 |
US8173468B2 (en) | 2012-05-08 |
US20110159614A1 (en) | 2011-06-30 |
US8178376B2 (en) | 2012-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI384650B (zh) | 發光二極體晶片的製造方法 | |
TWI418060B (zh) | 發光二極體晶片的製造方法 | |
US8138518B2 (en) | Light emitting diode, package structure and manufacturing method thereof | |
US7015512B2 (en) | High power flip chip LED | |
US9397264B2 (en) | Light emitting diode chip having electrode pad | |
JP2010034608A (ja) | 発光素子 | |
TW201639187A (zh) | 發光元件及其製造方法 | |
US20120146044A1 (en) | Optoelectronic Semiconductor Chip and Method for Producing an Optoelectronic Semiconductor Chip | |
KR100576849B1 (ko) | 발광소자 및 그 제조방법 | |
JP5360822B2 (ja) | 窒化物系化合物半導体発光素子およびその製造方法 | |
US7981705B2 (en) | Method of manufacturing a vertical type light-emitting diode | |
CN115832142A (zh) | Micro-LED芯片结构及Micro-LED芯片结构的制备方法 | |
KR100873187B1 (ko) | 발광 다이오드의 제조 방법 | |
TW202013766A (zh) | 半導體元件以及其相關之製造方法 | |
CN109920887B (zh) | 一种发光二极管芯片及其制造方法 | |
CN113066915B (zh) | 一种led芯片及一种半导体发光器件 | |
US20230378395A1 (en) | Optoelectronic device with a contact layer and a roughened layer arranged thereon, and production method | |
KR20220034972A (ko) | 반도체 발광 소자 | |
KR20240033880A (ko) | 발광소자 및 그 제조방법 | |
KR101197260B1 (ko) | 발광 다이오드 및 그의 제조방법 | |
TW202412338A (zh) | 發光元件 | |
WO2007105868A1 (en) | Light emitting diode having columns for light extraction and method of fabricating the same | |
CN115954419A (zh) | 一种led银镜芯片的制造方法 | |
KR20140036405A (ko) | 발광다이오드 및 그 제조방법 |