TWI446578B - 發光元件及其製法 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種發光元件，尤指一種陣列式之發光元件。
發光二極體(LED)之發光原理和結構與傳統光源並不相同，具有耗電量低、元件壽命長、無須暖燈時間、反應速度快等優點，再加上其體積小、耐震動、適合量產，容易配合應用需求製成極小或陣列式的元件，在市場上的應用頗為廣泛。例如，光學顯示裝置、雷射二極體、交通號誌、資料儲存裝置、通訊裝置、照明裝置、以及醫療裝置等。
傳統的陣列式發光二極體，如第1圖所示，包含一藍寶石絕緣基板10、複數個發光疊層12形成於藍寶石絕緣基板10上，包含一p型半導體層121、一發光層122、以及一n型半導體層123。由於藍寶石基板10不導電，因此於複數個發光疊層12之間由蝕刻形成溝渠14後可使各發光疊層12彼此絕緣，另外再藉由部分蝕刻複數個發光疊層12至n型半導體層123，分別於n型半導體層123暴露區域以及p型半導體層121上形成一第一電極18以及一第二電極16。再藉由金屬導線19選擇性連接複數個發光疊層12之第一電極18及第二電極16，使得複數個發光疊層12之間形成串聯或並聯之電路，其中金屬導線19與p型半導體層121間具有一介電層17。此外，發光疊層12可藉由金屬氣相沉積法(MOCVD)成長於藍寶石絕緣基板10上。
本發明提供一種發光元件之製法，其步驟包括：提供一第一基板，其上形成有以溝渠為間隔之複數發光疊層；以一液態之介電材料填入溝渠中及複數發光疊層上；以及進行一固化程序，以形成一介電結構，介電結構包括填充於溝渠中之一隔離部、及形成於複數發光疊層上之一介電層。
本發明提供一種發光元件，係包括：一第二基板；複數發光疊層位於第二基板上；以及一介電結構，包括一介電層位於第二基板與複數發光疊層間，及一隔離部延伸自介電層且位於各發光疊層之間，其中隔離部之深度與寬度之比值係大於等於0.8且小於等於3。
請參閱圖2A至圖2F，係顯示本發明發光元件之製法之第一實施例。
步驟a：如圖2A所示，首先提供一第一基板202，並在第一基板202上進行磊晶成長以形成一半導體疊層210，包括：形成一第一半導體層204於第一基板202上；形成一發光層206於第一半導體層204上；以及形成一第二半導體層208於發光層206上。其中第一半導體層204可摻雜為n型，而第二半導體層可摻雜為p型；或第一半導體層204可摻雜為p型，而第二半導體層可摻雜為n型。此外，於形成第一半導體層204前可選擇性地先形成一蝕刻停止層201於第一基板202上。例如當後續欲進行濕式蝕刻製程且磊晶種類為磷化鋁鎵銦(AlGaInP)系列時，蝕刻停止層201的材料可為磷化銦鎵(InGaP)，然而當後續是進行乾式蝕刻製程時，可不形成蝕刻停止層201。
步驟b：如圖2B所示，將第二半導體層208表面進行粗化。
步驟c：如圖2C所示，於前述半導體疊層210上進行蝕刻以形成溝渠212。可利用蝕刻液進行濕式蝕刻，令溝渠212之深度穿透第一半導體層204、發光層206、第二半導體層208，但不穿透蝕刻停止層201；溝渠212亦可以感應耦合電漿離子蝕刻(Inductively Coupled Plasma,ICP)之方式形成。溝渠212可呈棋盤狀分布，以形成複數陣列狀排列之發光疊層214。
步驟d：如圖2D所示，利用旋塗玻璃(SOG)方式將一介電材料塗佈於第二半導體層208上並填充於溝渠212中。旋塗玻璃之介電材料於塗佈過程中為液態，因此可避免與第二半導體層208間出現氣泡。當塗佈介電材料之程序完成後再進行一固化程序使液態之介電材料形成一介電結構216。介電結構216包括填充於溝渠212中的隔離部216a、及第二半導體層208上之一介電層216b。介電材料可例如為二氧化矽(SiO2
)或二氧化鈦(TiO2
)，以二氧化矽為例，當完成旋塗玻璃塗佈後，將介電材料在溫度約為200~500度之間進行固化。此外，介電結構216亦可藉由塗佈矽樹脂、苯并環丁烯(BCB)、環氧樹脂(Epoxy)、聚亞醯胺(Polyimide)或過氟環丁烷(PFCB)所形成。
步驟e：如圖2E所示，於介電層216b表面進行平坦化製程，可例如採用化學機械研磨(Chemical mechanical polishing,CMP)方式使介電層216b表面平坦化。接著可提供一第二基板218以直接接合方式，例如鍵結，與介電層216b結合。第二基板218可為具有氧分子之一承載基板，例如藍寶石、玻璃或石英材料之基板，藉由加壓及加熱使其具有之氧分子與介電層216b之氧分子鍵結。
步驟f：如圖2F所示，移除蝕刻停止層201及第一基板202，曝露出隔離部216a與各發光疊層214之頂面214a，此時隔離部216a與發光疊層214之頂面214a呈大致齊平的狀態。其中發光疊層214之頂面裸露出第一半導體層204。
步驟g：如圖2G所示，於各發光疊層214上進行曝光、顯影等製程以移除部份之第一半導體層204及發光層206，進而使第二半導體層208之部分表面裸露，接著可於第一半導體層204及第二半導體層208上分別形成一第一電極205及一第二電極207。
步驟h：如圖2H所示，於各發光疊層214間形成金屬導線220。金屬導線220兩端可視電路規劃之需要連接分屬兩不同發光疊層214之電極，例如一第一電極205及一第二電極207、兩第一電極205或兩第二電極207，使得各發光疊層214透過金屬導線220連接成一串聯電路、並聯電路、反向並聯電路、惠斯頓電橋電路或其他具有上述電路之組合電路。以圖2H中之金屬導線220為例，其係由一發光疊層214之第一電極205沿著第一半導體層204之頂面延伸至隔離部216a上，再連接至相鄰發光疊層214上之第二電極207。經由上述之製程，本發明第一實施例之發光元件200包括：第二基板218；複數發光疊層214形成於第二基板218上；一介電結構216包括形成於複數發光疊層214間之一隔離部216a、及形成於發光疊層214與第二基板218問之一介電層216b，其中隔離部216a係延伸自介電層216b且大致齊平於發光疊層214之頂面；以及至少一金屬導線220，連接於不同發光疊層214間且跨越隔離部216a。由於隔離部216a與發光疊層214之頂面大致齊平，因此可減少金屬導線220之彎折次數，以本實施例而言，金屬導線220係由一發光疊層214之第一電極205沿著第一半導體層204之頂面水平延伸至隔離部216a上，再經一次彎折而連接至相鄰發光疊層214上之第二電極207。此外，由於介電結構216係由液態之介電材料固化形成而充分地填充於各發光疊層214間之溝渠212中，因此溝渠212之寬度只要具有可使各發光疊層214間絕緣之最小寬度即可，無須因沉積製程考量而加大溝渠開口寬度，而減少發光面積。因此，溝渠212(隔離部216a)之寬度由上至下大致上可維持同一寬度。具體而言，溝渠212(隔離部216a)之深度h與寬度w的比值h/w可大於等於0.8且小於等於3。
發光疊層214之第一半導體層204上復可形成一增進電流分布之透明導電層(圖未示)，所述透明導電層係可於步驟a時以磊晶成長之方式形成於蝕刻停止層上，或於步驟g時以蒸鍍或濺鍍方式形成於第一半導體層204上。
發光疊層214其材料係包含至少一種元素選自於由鋁(Al)、鎵(Ga)、銦(In)、氮(N)、磷(P)及砷(As)所構成之群組，例如為AlGaInP、AlN、GaN、AlGaN、InGaN或AlInGaN等之半導體化合物。而所述發光疊層的結構可為單異質結構(single heterostructure；SH)、雙異質結構(double heterostructure；DH)、雙側雙異質結構(double-side double heterostructure；DDH)、或多層量子井(multi-quantum well；MQW)。
如圖3所示，本發明第二實施例之發光元件300包括：第二基板318，其係一承載基板；複數發光疊層314形成於第二基板318上；一介電結構316，包括形成於複數發光疊層314間之一隔離部316a，及形成於發光疊層314與第二基板318間之一介電層316b，其中隔離部316a係延伸自介電層316b且大致齊平於發光疊層314之頂面；以及金屬導線320，藉著跨越隔離部316a而連接於不同發光疊層314間。本實施例與第一實施例主要不同之處在於第二基板318係一金屬基板，第二基板318上可形成有一反射層322，而反射層322上又可形成有一透明導電層324以與介電層316b結合。透明導電層324之材質係包含金屬氧化物諸如氧化銦錫(ITO)、氧化銦(InO)、氧化錫(SnO)、氧化鎘錫(CTO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋅鋁(AZO)、氧化鋅錫(ZTO)、氧化鋅(ZnO)。
如圖4所示，本發明第三實施例之發光元件400包括：第二基板418，其係一承載基板；複數發光疊層414形成於第二基板418上；一介電結構416包括形成於複數發光疊層414間之一隔離部416a、及形成於發光疊層414與第二基板418間之一介電層416b，其中隔離部416a係延伸自介電層416b且大致齊平於發光疊層414之頂面；以及金屬導線420，藉著跨越隔離部416a而連接於不同發光疊層414間。本實施例與前述實施例之不同之處在於介電層416b與第二基板418間係藉由一絕緣之黏著層422進行結合，其中絕緣之黏著層422包含聚醯亞胺(PI)、苯并環丁烯(BCB)、或過氟環丁烷(PFCB)。於本實施例中，第二基板418可為一絕緣基板、金屬基板或一半導體基板。第二基板418為絕緣基板時可為藍寶石、玻璃、氮化鋁或石英材料之基板。第二基板418為金屬基板時可為銅或鋁基板。第二基板418為半導體基板時可為矽基板。第二基板418可進一步為一散熱基板當其材質為上述之氮化鋁、銅、鋁、矽或陶瓷。
本發明所列舉之各實施例僅用以說明本發明，並非用以限制本發明之範圍。任何人對本發明所作之任何顯而易知之修飾或變更皆不脫離本發明之精神與範圍。
10．．．藍寶石絕緣基板
12．．．發光疊層
121．．．p型半導體層
122．．．發光層
123．．．n型半導體層
14．．．溝渠
19．．．金屬導線
200,300,400．．．發光元件
202．．．第一基板
201．．．蝕刻停止層
204,304,404．．．第一半導體層
206．．．發光層
208．．．第二半導體層
210．．．半導體疊層
212．．．溝渠
214,314,414．．．發光疊層
205．．．第一電極
207．．．第二電極
218,318,418．．．第二基板
220‧‧‧金屬導線
216,316,416‧‧‧介電結構
216a,316a,416a‧‧‧隔離部
216b,316b,416b‧‧‧介電層
422‧‧‧黏著層
322‧‧‧反射層
324‧‧‧透明導電層
h‧‧‧深度
w‧‧‧寬度
圖1係顯示習知技術之陣列式發光二極體示意圖；
圖2A至圖2H係顯示本發明發光元件第一實施例之製造流程；
圖3係顯示本發明發光元件第二實施例之結構圖；以及
圖4係顯示本發明發光元件第三實施例之結構圖。
200‧‧‧發光元件
204‧‧‧第一半導體層
206‧‧‧發光層
208‧‧‧第二半導體層
214‧‧‧發光疊層
205‧‧‧第一電極
207‧‧‧第二電極
218‧‧‧第二基板
220‧‧‧金屬導線
216‧‧‧介電結構
216a‧‧‧隔離部
206b‧‧‧介電層
212‧‧‧溝渠
h‧‧‧深度
w‧‧‧寬度
Claims (16)
- 一種發光元件之製法，其步驟包括：提供一第一基板；形成複數發光疊層於該第一基板上，其步驟包括：形成一半導體疊層於該第一基板上，該半導體疊層包括形成於該第一基板上之一第一半導體層、形成於該第一半導體層上之一發光層、以及形成於該發光層上之一第二半導體層；以及形成至少一溝渠於該半導體疊層中，以形成該些發光疊層；以一液態介電材料填入該溝渠中及該些發光疊層上；進行一固化程序，以形成一介電結構，該介電結構包括填充於該溝渠中之一隔離部、及形成於該些發光疊層上之一介電層 ； 以及提供一第二基板於該介電層上，其中該第二基板與該介電層具有氧分子，該第二基板係以氧分子鍵結方式結合於該介電層。
- 如申請專利範圍第1項之發光元件之製法，更包括於形成該些發光疊層前，於該第一基板上形成一蝕刻停止層，其中該溝渠係不穿透該蝕刻停止層。
- 如申請專利範圍第1項之發光元件之製法，其中該液態介電 材料係以旋塗玻璃方式進行塗佈，該介電材料包括二氧化矽(SiO2 )或二氧化鈦(TiO2 )。
- 如申請專利範圍第1項之發光元件之製法，其中該介電材料包括矽樹脂、苯并環丁烯(BCB)、環氧樹脂(Epoxy)、聚亞醯胺(Polyimide)或過氟環丁烷(PFCB)。
- 如申請專利範圍第1項之發光元件之製法，其中該表面處理為化學機械研磨(CMP)。
- 如申請專利範圍第1項之發光元件之製法，其中該第二基板與該介電層結合時係輔以加熱及加壓。
- 如申請專利範圍第1項之發光元件之製法，更包括於該第二基板與該介電層結合後，移除該第一基板，使各該發光疊層分別裸露出該第一半導體層及該第二半導體層。
- 如申請專利範圍第7項之發光元件之製法，更包括形成至少一金屬導線其兩端分別連接於不同之該些發光疊層。
- 一種發光元件，係包括：一基板； 複數發光疊層位於該基板上；以及一介電結構，包括位於該些發光疊層間之一隔離部及形成於該些發光疊層及該基板間之一介電層，其中該隔離部之深度與寬度之比例為大於等於0.8且小於等於3；其中該隔離部及該介電層具有相同材料。
- 如申請專利範圍第9項之發光元件，其中各該些發光疊層包括一第一半導體層、一第二半導體層及位於該第一及第二半導體層間的一發光層。
- 如申請專利範圍第10項之發光元件，其中該第二半導體層與該介電層間之表面係一粗化表面。
- 如申請專利範圍第9項之發光元件，其中該隔離部與該發光疊層之頂面齊平。
- 如申請專利範圍第9項之發光元件，更包括複數金屬導線形成於該些複數發光疊層間，各該金屬導線之兩端係分別電性連接於兩不同之該發光疊層，且該些複數發光疊層係透過該些金屬導線形成為一串聯電路、並聯電路、反向並聯電路、一惠斯頓電橋電路或具有上述電路之一組合電路。
- 如申請專利範圍第9項之發光元件，其中該基板包括絕緣基板其材料包括藍寶石、玻璃、氮化鋁及石英材料，或金屬基板其材料包括銅或鋁，或半導體基板其材料包括矽或陶瓷，其中該氮化鋁、銅、鋁、矽或陶瓷之基板係一散熱基板。
- 如申請專利範圍第13項之發光元件，各該些金屬導線其彎折次數少於四次。
- 如申請專利範圍第9項之發光元件，其中該介電結構與該基板具有氧分子，該介電層與該基板間具有氧分子鍵結結構。
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|---|---|---|---|---|
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| DE10108079A1 (de) * | 2000-05-30 | 2002-09-12 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optisch gepumpte oberflächenemittierende Halbleiterlaservorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung |
| US6936856B2 (en) * | 2002-01-15 | 2005-08-30 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Multi substrate organic light emitting devices |
| KR100459898B1 (ko) * | 2002-03-07 | 2004-12-04 | 삼성전자주식회사 | 실리콘 발광소자 및 이를 채용한 디스플레이 장치 |
| US8405107B2 (en) * | 2002-07-15 | 2013-03-26 | Epistar Corporation | Light-emitting element |
| EP3166152B1 (en) * | 2003-08-19 | 2020-04-15 | Nichia Corporation | Semiconductor light emitting diode and method of manufacturing its substrate |
| WO2005091392A1 (en) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Phoseon Technology, Inc. | Micro-reflectors on a substrate for high-density led array |
| TWI240437B (en) * | 2004-08-11 | 2005-09-21 | Epitech Corp Ltd | Fabrication method of transparent electrode on visible light-emitting diode |
| EP2280430B1 (en) * | 2005-03-11 | 2020-01-01 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | LED package having an array of light emitting cells coupled in series |
| KR100634307B1 (ko) * | 2005-08-10 | 2006-10-16 | 서울옵토디바이스주식회사 | 발광 소자 및 이의 제조 방법 |
| TWI314789B (en) | 2006-08-16 | 2009-09-11 | Ind Tech Res Inst | Alternating current light-emitting device |
| KR101241528B1 (ko) * | 2006-09-25 | 2013-03-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 장치 |
| KR100803162B1 (ko) * | 2006-11-20 | 2008-02-14 | 서울옵토디바이스주식회사 | 교류용 발광소자 |
| JP4765916B2 (ja) * | 2006-12-04 | 2011-09-07 | サンケン電気株式会社 | 半導体発光素子 |
| WO2008075797A1 (en) * | 2006-12-18 | 2008-06-26 | Seoul Opto Device Co., Ltd. | Light emitting device having isolating insulative layer for isolating light emitting cells from each other and method of fabricating the same |
| DE102007009351A1 (de) * | 2007-02-23 | 2008-08-28 | Noctron Holding S.A. | Leuchtmittel |
| KR20090002284A (ko) * | 2007-06-26 | 2009-01-09 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 장치 |
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| DE102007041896A1 (de) * | 2007-09-04 | 2009-03-05 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements |
| TWI492412B (zh) | 2007-09-07 | 2015-07-11 | Cree Inc | 晶圓級磷光體塗佈方法及使用該方法製造之裝置 |
| TWI378573B (en) * | 2007-10-31 | 2012-12-01 | Young Lighting Technology Corp | Light emitting diode package |
| US8026527B2 (en) | 2007-12-06 | 2011-09-27 | Bridgelux, Inc. | LED structure |
| US7682944B2 (en) * | 2007-12-14 | 2010-03-23 | Cree, Inc. | Pendeo epitaxial structures and devices |
| US8067777B2 (en) * | 2008-05-12 | 2011-11-29 | Occam Portfolio Llc | Light emitting diode package assembly |
| US8134169B2 (en) * | 2008-07-01 | 2012-03-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Patterned substrate for hetero-epitaxial growth of group-III nitride film |
| JP5123269B2 (ja) * | 2008-09-30 | 2013-01-23 | ソウル オプト デバイス カンパニー リミテッド | 発光素子及びその製造方法 |
| JP5196160B2 (ja) * | 2008-10-17 | 2013-05-15 | 日亜化学工業株式会社 | 半導体発光素子 |
| CN101582476B (zh) * | 2009-06-04 | 2012-02-01 | 旭丽电子(广州)有限公司 | 发光二极管及其支架模块 |
| US8405068B2 (en) * | 2009-07-22 | 2013-03-26 | Rfmd (Uk) Limited | Reflecting light emitting structure and method of manufacture thereof |
| TWI508612B (zh) * | 2010-07-28 | 2015-11-11 | Epistar Corp | 具溫度補償功能之發光元件 |
| US8198109B2 (en) * | 2010-08-27 | 2012-06-12 | Quarkstar Llc | Manufacturing methods for solid state light sheet or strip with LEDs connected in series for general illumination |
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| KR20120045919A (ko) * | 2010-11-01 | 2012-05-09 | 삼성엘이디 주식회사 | 반도체 발광소자 |
| US8574936B2 (en) * | 2010-12-29 | 2013-11-05 | Phostek, Inc. | Semiconductor light emitting device and method for manufacturing the same |
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