TWI431798B - 具有導電性金屬基板之發光二極體 - Google Patents

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Description

具有導電性金屬基板之發光二極體
本發明一般關於發光二極體以及發光二極體之製造方法。
發光二極體(LEDs)在我們日常生活中正扮演著日趨重要之角色，LEDs在許多應用中極為普遍，如通訊與其他領域，如手機、家電、及其他電子裝置。最近，舉例來說，就例如影像顯示、光學儲存、照明、醫學儀器等應用而言，對於光電子學用之氮化物基底半導體材料之需求(如氮化鎵或GaN)已戲劇性地增加了。習知藍光發光二極體(LEDs)係使用氮化物之半導體材料來形成，如GaN、AlGaN、InGaN及AlInGaN。大多數如上所述發光裝置之半導體層係以磊晶方式形成於非導電性藍寶石基板上。既然藍寶石基板為電絕緣體，便不能直接在藍寶石基板上形成電極以驅動電流通過LEDs。而且，電極係分別直接接觸p型半導體層與n型半導體層，以便完成LEDs裝置之製造。然而，此種電極結構與非導電性藍寶石基板之本質卻表示相當重大之裝置運作限制，例如，必須在p層上形成一半透明接點(面)，以將電流自p電極散佈至n電極。此半透明接點(面)因內部反射與吸收而減少了自裝置發射之光強度；而且，p與n電極阻礙了光波並減少了來自裝置之發光面積；此外，藍寶石基板係熱量絕緣體(或熱絕緣體)，且在裝置運作期間所產生之熱能並不能有效地散去，因此限制了裝置可靠度。
圖1係顯示此一習知LED。如其中所示，基板以1註明，基板1通常可為藍寶石。於基板1上係形成緩衝層2，以減少基板1與GaN間之晶格失配。緩衝層2可在基板1上以磊晶方式成長，且可為AlN、GaN、AlGaN、或AlInGaN，隨後依序形成一n－GaN基底層3、一多重量子井(MQW)層4、與一p－GaN層5；利用蝕刻法在n－GaN基底層3上形成一暴露區域6；將一導電性半透明塗層設置於p－GaN層5上；最後，將n－電極9與p－電極8形成於選定之電極區域上。N－電極9必須與p－電極位於裝置之同一側，以分別將電子與電洞注入MQW活性層。層4中之電洞與電子之放射性重組將放射出光波。然而，此習知LED結構之限制包含：(1)於p－層5上之半透明接點(面)並非100%透明，且會阻礙由層4所發出之光波；(2)因電極位置之故，自n－電極散佈至p－電極之電流並不均勻；以及(3)由於藍寶石係熱與電絕緣體，熱能會在裝置運作期間累積。
為增加可用之照光面積，已發展出垂直式LEDs。如圖2所示，一典型垂直式LED具有基板10(一般為矽、GaAs、或Ge)；接著於基板10上形成一過渡金屬多重層12、一p－GaN層14、一MQW層16、一n－GaN層18；接著在選定作為電極之區域上形成n－電極20與p－電極22。
美國專利申請案第20040135158號係顯示一種藉由下列步驟來完成垂直式LED結構的方法；(a)於藍寶石基板上形成一緩衝層；(b)於該緩衝層上形成複數遮罩，其中該基板、該緩衝層、與該複數遮罩共同形成一基板單元；(c)於該複數遮罩上形成一多層磊晶結構，其中該多層磊晶結構包含一活性層；取出該多層磊晶結構；(d)在取出之後，移除與該多層磊晶結構底側黏合之該剩餘遮罩；(e)於該多層磊晶結構之該底側上塗佈一金屬反射膜；(f)將一導電性基板黏合至該金屬反射膜；以及(g)將p－電極設置於該多層結構之上表面上，且將n－電極設置於該導電性基板之底側上。
於一態樣中，一種發光二極體之製造方法，包含：於承載基板(carrier substrate)上形成一多層磊晶結構；於該多層磊晶構上沉積至少一金屬層；移除該承載基板。
上述態樣之施行可包含以下之一或更多：該承載基板可為藍寶石，金屬層之沉積不包含在基板上將金屬層黏合或膠粘至基板上之結構。金屬層之沉積可應用電化學沉積、無電化學沉積、CVD化學氣相沉積、MOCVD金屬有機CVD、PECVD電漿強化CVD、ALD原子層沉積、PVD物理氣相沉積、蒸鍍、或電漿噴塗、或這些技術之組合。金屬層可為單層或多層狀，假使金屬層為多重層，可形成具有不同組成之複數金屬層，且可使用不同技術以沉積該金屬層。在實施例中，最厚層係使用電或無電化學沉積加以沉積。
在另一態樣中，一種發光二極體之製造方法，包含：設置一承載基板；沉積一多層磊晶結構；於該多層磊晶結構上沉積一或多層金屬層；利用蝕刻定義一或更多台面(mesa)；形成一或多層非導電層；移除該非導電層之一部分；沉積至少一或多層金屬層；移除該承載基板。
上述態樣之施行可包含以下之一或更多：金屬層可具有相同或不同組成，且可使用各種沉積技術來沉積。承載基板之移除可使用雷射、蝕刻、研磨/拋蝕、或化學機械研磨、或濕式蝕刻等。該承載基板可為藍寶石、碳化矽、矽、鍺、氧化鋅、或砷化鎵。該多層磊晶結構可為n－型GaN層、一或更多具有INGaN/GaN層之量子井、及一p型AlGaN/GaN層。於該多層磊晶結構上之一或多層金屬層可為氧化銦錫(ITO)、Ag、Al、Cr、Au、Pt、Pd、Ti、Ta、TiN、TaN、Mo、W、耐火金屬、或金屬合金、或這些材料之複合材料。介於該多層磊晶結構與該金屬層之間可形成一非必須(optional)摻雜半導體層。可使用聚合物(如光阻)或硬式遮罩(SiO2 ,Si3 N4 ,鋁)定義台面(mesa)。非導電層可為SiO2 、Si3 N4 、鑽石成分、非導電性金屬氧化物成分、或陶瓷成分、或這些材料之複合材料。非導電層可為單一層或具有複數非導電層(如SiO2 在Si3 N4 之上)。在一實施例中，該非導電層係側壁鈍化層或鈍化層。部份非導電層可藉由剝除或利用或不使用遮罩層之乾式蝕刻加以移除，以暴露出導電層，導電層可為一或更多金屬層。該一或多層金屬層可使用物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)、電漿強化CVD(PECVD)、蒸鍍、離子束沉積、電化學沉積、無電化學沉積、電漿噴塗、或噴墨沉積來沉積。該金屬層可包含鉻(Cr)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、銅、在一阻障金屬材料(如氮化鈦、鎢、氮化鎢、氮化鉭)上之銅、鉬(MO)、鎢(W)、或金屬合金。一或多層附加金屬層可藉由電化學電鍍、或無電化學鍍而形成，該附加金屬層可包含銅(Cu)、鎳(Ni)、金(Au)、鋁(Al)、或其合金。可沉積一導電性鈍化層(保護金屬層)，且該導電性鈍化層可為金屬、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鋅(Zn)、金、Pt、Pd。該鈍化層包含非導電性金屬氧化物(氧化鉿、氧化鈦、氧化鉭)，二氧化矽、氮化矽、或聚合物材料。
在一實施例中，Ag/Pt或Ag/Pd或Ag/Cr係作為鏡面層，鎳係作為阻障層，金係作為種晶層，如此以用於電鍍。沉積該鏡面層(如Ag、Al、Pt、Ti、Cr)，然後在電或無電化學沉積金屬(如Ni、Cu、W)之前，於該鏡面層上方形成例如充滿氧之TiN、TaN、TiWN、TiW之阻障層。就銅之電化學沉積而言，係以CVD、MOCVD、PVD、ALD、或蒸鍍製程來沉積一種晶層；某些銅之種晶材料層係W、Au、Cu、或Ni等。
在發光二極體之另一製造方法中，包含：設置承載基板；沉積一多層磊晶結構；在該多層磊晶結構上沉積一或多層金屬層；蝕刻一或更多台面；形成一或多層非導電層；移除該非導電層之一部份；沉積一或多層金屬層；移除該承載基板。
上述方法之施行可包含以下之一或更多：金屬層可具有相同或不同組成，且可利用各種沉積技術加以沉積。可利用雷射、蝕刻、研磨/拋蝕、或化學機械研磨、或濕式蝕刻等完成承載基板之移除，該承載基板可為藍寶石。該金屬層之沉積方式可為電化學沉積(ECD)、或無電化學沉積(ElessCD)；利用電化學沉積、或無電化學沉積之技術沉積該金屬層前，將實施一種晶導電層之非必須(optional)步驟(例如，在銅、鎳之ECD前，先藉由蒸鍍、濺鍍或CVD、MOCVD來沉積銅、鎳、鎢之種晶層)。金屬層之沉積可包含CVD、PECVD、PVD、蒸鍍、或電漿噴塗。可將電極設置於多層結構上。可形成一或多層附加金屬層於原始金屬層上。
在發光二極體之另一製造方法中，該製程包含：設置一承載基板；沉積一多層磊晶結構；在多層磊晶結構上沉積一或多層金屬層；蝕刻一或更多台面；形成一或多層非導電層；移除該非導電層之一部分；沉積一或多層金屬層；移除該承載基板。
上述方法之施行可包含以下之一或更多：金屬層可具有相同或不同組成，且可利用各種沉積技術加以沉積。可利用雷射、蝕刻、研磨/拋蝕、或化學機械研磨、或濕式蝕刻等完成承載基板之移除。該承載基板可為藍寶石。該金屬層之沉積方式可為電化學沉積(ECD)、或無電化學沉積(ElessCD)；利用電化學沉積、或無電化學沉積之技術沉積該金屬層前，將實施一種晶導電層之非必須步驟(例如，在銅、鎳之ECD前，先藉由蒸鍍、濺鍍或CVD、MOCVD來沉積銅、鎳、鎢之種晶層)。金屬層之沉積可包含CVD、PECVD、PVD、蒸鍍、或電漿噴塗。可將電極設置於多層結構上。可形成一或多層附加金屬層於原始金屬層上，以保護下方金屬。
在另一態樣中，一種發光二極體之製造方法，包含：在基板(如藍寶石基板)上形成一多層磊晶結構；在該磊晶層上方沉積一金屬層(利用在種晶金屬層頂部上之電或無電化學電鍍，將銅或鎳電鍍在利用蒸鍍、CVD、PVD濺鍍法所沉積之銅、鎳、或鎢、或Pd之種晶層頂端上，該種晶層係沉積在TaN、TiN、TiWN、TiWOx或氮化鎢之阻障層上)；及移除該基板(例如，使用雷射剝除技術、濕式蝕刻或CMP)。
在一實施例中，該多層磊晶結構包含：一反射金屬層，耦合於金屬電鍍層；一非導電性鈍化層，耦合於該反射金屬層；一p－GaN層，耦合於該鈍化層；一多重量子井(MQW)層，耦合於該p－GaN層；一n－GaN層，耦合於該多重量子井(MQW)層；及一n電極，耦合於該n－GaN層。
金屬層可為單層或多層狀，假使金屬層為多層，可形成具有不同組成之複數金屬層，且可使用不同技術以沉積該金屬層。在實施例中，最厚層係使用電或無電化學沉積加以沉積。
在一實施例中，Ag/Pt或Ag/Pd或Ag/Cr係作為鏡面層，鎳係作為阻障層，金係作為種晶層，以上整個作為銅電鍍用之主體基板(bulk subStrate)。沉積該鏡面層(如Ag、Al、Ti、Cr、Pt)，然後在如金屬Ni或Cu之電或無電化學沉積前，在該鏡面層上形成如充滿氧之TiN、TaN、TiWN、TiW之阻障層。就銅之電化學沉積而言，一種晶層係以CVD、MOCVD、PVD、ALD、或利用Au、Cu、或Ni等之蒸鍍製程來沉積。
在又另一態樣中，一種發光二極體之製造方法包含：在一藍寶石基板上形成一多層磊晶結構，其中該多層磊晶結構包含一多重量子井層(MQW)；在多層磊晶結構上塗佈一金屬電鍍層；移除該藍寶石基板；以及在多層結構表面上設置一n－電極。p－電極係耦合於該金屬電鍍層或該金屬電鍍層本身係作為p－電極。
如上述態樣之施行可包含以下之一或更多：該金屬電鍍層可利用電或無電化學電鍍而形成。該金屬電鍍層亦可利用無電化學電鍍加以形成，且以聚醯亞胺層保護藍寶石基板。可利用雷射剝除技術(LLO)移除基板。該多層磊晶結構可具有一反射金屬層，耦合於金屬電鍍層；一鈍化層，耦合於該反射金屬層；一p－GaN層，耦合於該鈍化層；一n－GaN層，耦合於多重量子井(MQW)層；一n電極，耦合於該n－GaN層；且該金屬電鍍層為一p－電極或具有一耦合於該金屬電鍍層之p－電極。
在另一態樣中，一種製造發光二極體(LED)之垂直裝置結構可藉由在一藍寶石基板上形成一多層磊晶結構而加以製造，其中該多層磊晶結構包含一多重量子井活性層(MQW)；在多層磊晶結構上塗佈一金屬層；移除該藍寶石基板；以及在多層結構表面上設置n－電極，且該金屬層為一p－電極或具有一耦合於該金屬層之p－電極。
金屬層可為單層或多層狀，假使金屬層為多層，可形成不同組成之複數金屬層，且可使用不同技術以沉積該金屬層。在實施例中，最厚層係使用電或無電化學沉積加以沉積。
在一實施例中，Ag/Pt或Ag/Pd或Ag/Cr係作為鏡面層，鎳係作為阻障層，金係作為種晶層，以上整個作為銅電鍍用之主體基板。沉積該鏡面層(如Ag、Al、Ti、Cr、Pt)，然後在如金屬Ni或Cu之電或無電化學沉積前，在該鏡面層上形成如充滿氧之TiN、TaN、TiWN、TiW之阻障層。就銅之電化學沉積而言，種晶層係以CVD、MOCVD、PVD、ALD、或利用Au、Cu、或Ni等蒸鍍製程來沉積。
在又另一態樣中，一垂直式LED包含在一臨時基板上所形成之多層磊晶層；在多層磊晶層上形成一金屬電鍍層，利用電化學或無電化學沉積技術沉積該金屬層前，將實施一種晶導電層之非必須步驟(例如，在銅、鎳之ECD前，先藉由蒸鍍、濺鍍或CVD、MOCVD來沉積銅、鎳、鎢之種晶層)，其中在形成金屬電鍍層後，該臨時基板係利用雷射剝除加以移除。
在一實施例中，Ag/Pt或Ag/Pd或Ag/Cr係作為鏡面層，鎳係作為阻障層，金係作為種晶層，以上整個作為銅電鍍用之主體基板。沉積該鏡面層(如Ag、Al、Ti、Cr、Pt)，然後在如金屬Ni或Cu之電或無電化學沉積前，在該鏡面層上形成例如充滿氧之TiN、TaN、TiWN、TiW之阻障層。就銅之電化學沉積而言，一種晶層係以CVD、MOCVD、PVD、ALD、或利用Au、Cu、或Ni等蒸鍍製程來沉積。
在另一態樣中，一垂直式發光二極體包含一金屬電鍍層；一反射金屬層，耦合於該金屬電鍍層；一鈍化層，耦合於該反射金屬層；一p－GaN層，耦合於該鈍化層；一多重量子井(MQW)層，耦合於該p－GaN層；一n－GaN層，耦合於該多重量子井(MQW)層；一n－電極，耦合於該n－GaN層；以及一p－電極，耦合於該金屬電鍍層。
在一實施例中，Ag/Pt或Ag/Pd或Ag/Cr係作為鏡面層，鎳係作為阻障層，金係作為種晶層，以上整個作為銅電鍍用之整體基板。沉積該鏡面層(如Ag、Al、Ti、Cr、Pt)，然後在如金屬Ni或Cu之電或無電化學沉積前，在該鏡面層上形成例如充滿氧之TiN、TaN、TiWN、TiW之阻障層。就銅之電化學沉積而言，一種晶層係以CVD、MOCVD、PVD、ALD、或利用Au、Cu、或Ni等蒸鍍製程來沉積。
本發明之優點可包含以下之一或更多：不使用晶圓黏合或膠黏，且以一較不複雜之沉積製程(例如物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)、電漿強化CVD(PECVD)、蒸鍍、離子束沉積、電化學沉積、無電化學沉積、電漿噴塗、或噴墨沉積)來取代複雜、冗長、一次一晶圓黏合/膠粘製程。因n－GaN導電性良好，故不需要n－電極之半透明接點(面)，且因此可自LED裝置放射更多光輸出。而且，由於在裝置之每一邊只需要一電極，故該LED裝置阻擋較少光波。此外，電流可均勻地自n－電極散佈至p－電極，因此增加了LED效能。再者，該金屬基板可比藍寶石基板散去更多熱量，所以更多電流將用於驅動LED。所得之LED可以更小尺寸取代習知LED。對相同LED尺寸而言，以相同驅動電流可自垂直式LED輸出遠高於習知LED之光波。
在閱讀本詳細說明時，可同時參照附圖並將其視為詳細說明之一部分。
參考圖3至圖8，垂直式LED之製造方法將於此介紹。在說明中，本發明裝置結構所給之參考符號亦將使用於發明製造方法之步驟中。
於下所述之製程係關於起初成長於藍寶石上之InGaN LEDs之一實施例。接著利用電或無電化學電鍍來沉積厚接點(面)，以用於所得之LED裝置之導電或導熱；使用電或無電化學電鍍以代替晶圓黏合。該製程可應用於任何利用黏合將磊晶層貼附至新主要基板以提升光、電、熱性質之光電裝置中。
回到圖示，圖3係顯示在一載體40上之示範性InGaN LED之多層磊晶結構，在一實施例中該載體40可為藍寶石基板。形成於該藍寶石基板40上之該多層磊晶結構包含一n－GaN基底層42、一MQW活性層44及一p－GaN層46。例如，該n－GaN基底層42具有例如約4 μm之厚度。
該MQW活性層44可為InGaN/GaN(或AlGaN/GaN)MQW活性層。一旦電流通過該n－GaN基底層42與p－GaN層46之間時，便可激發該MQW活性層44並因此產生光。所產生之光可具有介於250nm與600nm間之波長。該p－層可為p＋ －GaN基底層，如p＋ －GaN、p＋ －InGaN、或p＋ －AlInGaN層且其厚度可介於0.01與0.5 μ m之間。
接下來，如圖4所顯示，實行一台面定義製程以及在該p－GaN層46上方形成p型接點(面)48。在多層磊晶結構上之接點(面)48可為氧化銦錫(ITO)、Ag、Al、Cr、Pt、Pd,Ti,Ta,TiN,TaN,Ni、Au、Mo、W、耐火金屬、或金屬合金、或這些材料之複合材料(如Ni/Au)。此外，亦可形成直接反射Ag沉積，以作為金屬接點(面)。在圖4中，個別LED裝置係形成於台面定義之後，以離子耦合電漿蝕刻將GaN蝕刻成分離之裝置；亦可使用其他台面定義製程，如雷射、鋸刀(saw)、或噴射水刀(water jet)。
接下來，如圖5所示，沉積一鈍化層50並實行反射金屬沉積，以在蝕刻進入該鈍化層50之視窗中形成反射金屬52，如Al、Ag、Ni、Pt、及Cr等，以允許該反射金屬52接觸層46。該鈍化層50為非導電性，該反射金屬52形成一鏡面。
圖6係顯示在該結構上沉積一薄金屬層或一多重金屬層53(Cr、Pt、Pt/Au、Cr/Au、Ni/Au、Ti/Au、TaN/Au、among others)，以作為電/無電化學電鍍製程之阻障/種晶層。然而，若使用無電製程、濺鍍、或磁濺鍍製程代替電鍍，則不需要該沉積操作。將一金屬基板層60沉積於其上。
現在回到圖7，該多層磊晶結構係以如電與無電化學電鍍之技術塗佈金屬基板層60。由於無電化學電鍍，藍寶石基板40係利用可輕易去除而不致損傷藍寶石之聚醯亞胺層或塗層、或特厚層之無電電鍍金屬(如Ni或Cu等)加以保護。
接下來，移除該藍寶石基板40。在圖8所示之一實施例中，係將一雷射剝除(LLO)操作施加於該藍寶石基板40。以雷射剝除移除藍寶石基板係為已知，參照Cheung等人於2000年6月6日公告之美國專利案號第6071795號，發明名稱為〝藉由選擇性光學製程自透明基板分離薄膜〞，以及參照Kelly等人於期刊Physica Status Solidi(a)vol.159,1997,pp.R3－R4中之〝第三族氮化物薄膜剝除用之光學製程〞。再者，於藍寶石(或其他絕緣及/或硬式)基板上製造GaN半導體層之極有利方法係教示於由Myung Cheol Yoo於2002年4月9日提出申請之美國專利申請案第10/118317號，發明名稱為〝以金屬支座5薄膜製造垂直式裝置之方法〞，以及由Lee等人於2002年4月9日提出申請之美國專利申請案第10/118316號，發明名稱為〝垂直式結構之製造方法〞。此外，GaN與藍寶石(及其他材料)之蝕刻方法係教示於由Yeom等人於2002年4月9日提出申請之美國專利申請案第10/118318號，發明名稱為〝改良GaN－基底發光二極體之光輸出的方法〞，在此以提及方式將其併入，宛如完全地揭露於此。在其他實施例中，該藍寶石基板係以濕式或乾式蝕刻、或化學機械研磨光來移除。
如圖8所示，在n－GaN層42頂端上圖案化一n型電極/焊墊70以完成垂直式LED。在一實施例中，可利用CVD、PVP、或電子束蒸鍍來沉積如Ni/Cr(Ni與n－GaN接觸)之焊墊70，該焊墊70係以具有遮罩層之濕式或乾式蝕刻、或以具有負片遮罩層之剝除技術(負片遮罩層表示其中吾人不欲有該材料)來形成。
該薄金屬層或薄膜53係設置作為該金屬基板層60之種晶材料。該薄金屬膜53可與該金屬基板層60相同或不同材料，只要可利用電化學沉積或無電化學沉積將該金屬基板層60電鍍於該薄膜53之頂端上即可。
雖然本發明已藉由舉例及參照較佳實施例加以敘述，惟應了解本發明並非限制於此。反之，應包含各種修改例與類似排列及方法，且因此所附申請專利範圍之範疇應賦予最廣義之解釋，以包含所有各種修改例與類似排列及方法。
1．．．基板
2．．．緩衝層
3．．．n－GaN層
4．．．MQW層
5．．．p－GaN層
6．．．暴露區域
7．．．半透明塗層
8．．．p－電極
9．．．n－電極
10．．．基板
12．．．過渡金屬多重層
14．．．p－GaN層
16．．．MQW層
18．．．n－GaN層
20．．．n－電極
22．．．p－電極
40．．．承載基板
42．．．n－GaN基底層
44．．．MQW活性層
46．．．p－GaN
48．．．p型接點(面)
50．．．鈍化層
52．．．反射金屬層
53．．．多重金屬層
60．．．金屬基板層
70．．．焊墊
為更加了解本發明之其他特徵、技術概念、以及目的，可仔細地閱讀以下較佳實施例之說明及附圖，以下為圖式說明：
圖1係顯示一先前技術習知LED。
圖2係顯示一先前技術習知垂直式LED。
圖3至圖8係顯示製造垂直式LED之示範製程之操作。
42．．．n－GaN基底層
44．．．MQW活性層
46．．．p－GaN層
50．．．鈍化層
52．．．反射金屬
53．．．多重金屬層
60．．．金屬基板層
70．．．電極

Claims (49)

  1. 一種發光二極體之製造方法，包含：於承載基板上形成一多層磊晶結構；於該多層磊晶結構上沉積至少一金屬層，以形成一金屬基板層；移除該承載基板。
  2. 如申請專利範圍第1項之發光二極體之製造方法，其中該承載基板包含藍寶石。
  3. 如申請專利範圍第1項之發光二極體之製造方法，其中該金屬層之沉積包含電化學沉積。
  4. 如申請專利範圍第1項之發光二極體之製造方法，其中該金屬層之沉積包含在沉積至少一金屬層後；進行一或更多無電化學沉積。
  5. 如申請專利範圍第1項之發光二極體之製造方法，其中該金屬層之沉積包含利用CVD、PECVD、PVD、ALD、MOCVD、蒸鍍、及電漿噴塗其中之一來施加。
  6. 如申請專利範圍第1項之發光二極體之製造方法，包含在該金屬層上沉積一或多層附加金屬層。
  7. 一種發光二極體之製造方法，包含：設置一承載基板；於該承載基板上沉積一多層磊晶結構；於該多層磊晶結構上沉積一或多層金屬層；使用蝕刻定義一或更多台面(mesa)； 形成一或多層非導電層以覆蓋該多層磊晶結構；移除該非導電層之一部分；沉積至少一或多層金屬層；以及移除該承載基板。
  8. 如申請專利範圍第7項之發光二極體之製造方法，其中該承載基板包含藍寶石、碳化矽、氧化鋅、矽及砷化鎵其中之一。
  9. 如申請專利範圍第7項之發光二極體之製造方法，其中該多層磊晶結構包含：一n型GaN或AlGaN層；一或更多具有InGaN/GaN層之量子井；以及一p型GaN或AlGaN層。
  10. 如申請專利範圍第7項之發光二極體之製造方法，其中在該多層磊晶結構上之該一或多層金屬層包含氧化銦錫(ITO)、銀、Al、Cr、Pt、Ni、Au、Mo、W、耐火金屬、或金屬合金或金屬層其中之一。
  11. 如申請專利範圍第7項之發光二極體之製造方法，包含一介於該多層磊晶結構與該金屬層間之非必須(optional)摻雜半導體層。
  12. 如申請專利範圍第7項之發光二極體之製造方法，其中該台面(mesa)係藉由一聚合物及/或一蝕刻用之硬式遮罩加以定義。
  13. 如申請專利範圍第7項之發光二極體之製造方法，其 中該非導電層包含SiO2 、Si3 N4 、類鑽石薄膜、非導電性金屬氧化物成分、及陶瓷成分其中之一。
  14. 如申請專利範圍第7項之發光二極體之製造方法，包含移除該非導電層之一部分。
  15. 如申請專利範圍第7項之發光二極體之製造方法，其中移除該部分包含剝除、濕式或乾式蝕刻，以暴露出一導體層。
  16. 如申請專利範圍第15項之發光二極體之製造方法，其中該導體層包含一或多層金屬層。
  17. 如申請專利範圍第15項之發光二極體之製造方法，該導體層係沉積於一鈍化層上，其中該鈍化層包含一或多層非導電層。
  18. 如申請專利範圍第7項之發光二極體之製造方法，其中沉積一或多層金屬層包含物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)、電漿強化CVD(PECVD)、蒸鍍、離子束沉積、電化學沉積、無電化學沉積、電漿噴塗、或噴墨沉積。
  19. 如申請專利範圍第7項之發光二極體之製造方法，包含使用PVD、蒸鍍、離子束沉積、CVD、或電子束沉積其中之一來沉積一或多層金屬層。
  20. 如申請專利範圍第19項之發光二極體之製造方法，其中該一金屬層包含下列其中之一：鉻(Cr)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、在氮化鉭上之銅、鉬(Mo)、鎢(W)、及金屬合金。
  21. 如申請專利範圍第7項之發光二極體之製造方法，包含藉由電化學電鍍或無電化學電鍍來形成一或多層附加金屬層。
  22. 如申請專利範圍第7項之發光二極體之製造方法，包含藉由電化學電鍍或無電化學電鍍在一種晶層之頂部上形成一或多層附加金屬層，該種晶層包含銅、鎢、金、鎳、鉻、鈀、鉑或其合金。
  23. 如申請專利範圍第22項之發光二極體之製造方法，其中該附加金屬層其中之一包含銅(Cu)、鎳(Ni)、金(Au)、鋁(Al)、及其合金。
  24. 如申請專利範圍第7項之發光二極體之製造方法，包含沉積一非導電性鈍化層。
  25. 如申請專利範圍第24項之發光二極體之製造方法，其中該鈍化層包含非導電性金屬氧化物(氧化鉿、氧化鈦、氧化鉭)、二氧化矽、氮化矽、及聚合物材料其中之一。
  26. 如申請專利範圍第7項之發光二極體之製造方法，包含以濕式蝕刻、化學機械研磨或乾式蝕刻來移除該鈍化層之一部份。
  27. 如申請專利範圍第第7項之發光二極體之製造方法，包含沉積一最終金屬，該最終金屬包含銅(Cu)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鉑(Pt)、鋅(Zn)、及其合金其中之一。
  28. 如申請專利範圍第7項之發光二極體之製造方法，包 含以雷射、CMP、濕式蝕刻、佈植其中之一來移除一藍寶石基板。
  29. 一種發光二極體之製造方法，包含：設置一承載基板；於該承載基板上沉積一多層磊晶結構；使用蝕刻定義一或更多台面(mesa)；形成一或多層非導電層以覆蓋該多層磊晶結構；移除該非導電層之一部分；沉積一或多層金屬層；移除該承載基板。
  30. 如申請專利範圍第29項之發光二極體之製造方法，其中該承載基板包含藍寶石。
  31. 如申請專利範圍第29項之發光二極體之製造方法，其中一台面(mesa)係以蝕刻用之聚合物及/或硬式遮罩加以定義。
  32. 如申請專利範圍第29項之發光二極體之製造方法，包含沉積一非導電性鈍化層。
  33. 如申請專利範圍第32項之發光二極體之製造方法，其中該鈍化層包含非導電性金屬氧化物、二氧化矽、氮化矽、聚合物材料其中之一。
  34. 如申請專利範圍第29項之發光二極體之製造方法，包含以濕式蝕刻、化學機械研磨及乾式蝕刻其中之一來移除該鈍化層之一部分。
  35. 如申請專利範圍第29項之發光二極體之製造方法，包含藉由電化學電鍍或無電化學電鍍在一種晶層之頂部上形成一或多層附加金屬層，該種晶層包含銅、鎢、金、鎳、鉻、鈀、鉑及其合金其中之一。
  36. 如申請專利範圍第35項之發光二極體之製造方法，包含在一鏡面層之頂端上形成一種晶層，該鏡面層包含利用物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)、電漿強化CVD(PECVD)、蒸鍍、離子束沉積其中之一所沉積之Ag、Al、Ti、Cr、Pt、Pd、Ag/Pt、Ag/Pd或Ag/Cr。
  37. 如申請專利範圍第29項之發光二極體之製造方法，包含在該金屬層上沉積一或多層附加金屬層。
  38. 如申請專利範圍第29項之發光二極體之製造方法，其中該承載基板之移除包含利用雷射剝除(LLO)技術。
  39. 如申請專利範圍第29項之發光二極體之製造方法，其中移除該承載基板包含利用乾式蝕刻、化學移除技術、或化學機械移除技術。
  40. 一種發光二極體之製造方法，包含：設置一承載基板；於該承載基板上沉積一多層磊晶結構，其具有一p-節點、一多重量子井(MQW)、及一n-節點；在該多層磊晶結構上沉積一或多層第一金屬層，該第一金屬層係電耦合於該p-節點；以蝕刻定義一或更多台面；形成一或多層非導電層以覆蓋該多層磊晶結構； 移除該非導電層之一部份；沉積一或多層第二金屬層，其係電耦合於該第一金屬層其中之一，其中該第二金屬層其中之一係與該n-節點及MQW電絕緣；移除該承載基板。
  41. 一種n-GaN在上LED晶圓之製造方法，包含：設置一承載基板；在該承載基板上沉積一n-GaN部分；在該n-GaN部分上沉積活性層；在該活性層上沉積一p-GaN部分；沉積一或多層金屬層；施加一遮罩層；蝕刻該金屬、該p-GaN層、該活性層、及該n-GaN層；移除該遮罩層；沉積一鈍化層；移除在該p-GaN頂端上之該鈍化層之部份，以暴露該金屬；沉積一或多層金屬層；沉積一金屬基板；移除該承載基板以暴露該n-GaN表面。
  42. 如申請專利範圍第41項之n-GaN在上LED晶圓之製造方法，其中該n-GaN在上LED晶圓係實質上平滑且平坦。
  43. 如申請專利範圍第42項之n-GaN在上LED晶圓之製造方法，其中該n-GaN在上LED晶圓具有小於10000Å之表面粗糙度。
  44. 如申請專利範圍第41項之n-GaN在上LED晶圓之製造方法，其中該承載基板係藍寶石。
  45. 如申請專利範圍第41項之n-GaN在上LED晶圓之製造方法，其中該金屬基板係以下列方式其中之一來沉積：電化學電鍍、無電化學電鍍、濺鍍、化學氣相沉積、電子束蒸鍍、熱噴塗。
  46. 如申請專利範圍第41項之n-GaN在上LED晶圓之製造方法，其中該金屬基板係包含下列其中之一的金屬或金屬合金：銅、鎳、鋁、Ti、Ta、Mo、W。
  47. 如申請專利範圍第41項之n-GaN在上LED晶圓之製造方法，其中該承載基板係以雷射剝除(LLO)、濕式蝕刻、化學機械研磨其中之一來移除。
  48. 一種發光二極體之製造方法，包含：設置一承載基板；於該承載基板上沉積一多層磊晶結構；在該多層磊晶結構上沉積一或多層金屬層；定義一或更多台面；形成一或多層非導電層以覆蓋該多層磊晶結構；移除該非導電層之一部份；沉積至少一或多層金屬層；移除該承載基板。
  49. 如申請專利範圍第48項之發光二極體之製造方法，其中該承載基板包含藍寶石、碳化矽、氧化鋅、及砷化鎵其中之一。
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