TWI606614B - 垂直發光二極體晶粒及其製造方法 - Google Patents
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Description
概括而言，本揭露內容係關於光電元件，尤其係關於一種垂直發光二極體(VLED)晶粒及其製造方法。
例如發光二極體(LED)之光電系統可包含一或多個安裝於基底的發光二極體(LED)晶粒。一種發光二極體(LED)晶粒，稱為垂直發光二極體(VLED)晶粒，其包含由例如GaN之化合物半導體材料所製造的多層半導體基底。此半導體基底可包含：p-型限制層，具有p-型摻雜物；n-型限制層，具有n-型摻雜物；以及多重量子井(MQW)層，位於這些限制層之間並用以發光。
本揭露內容係針對垂直發光二極體(VLED)晶粒以及此垂直發光二極體(VLED)晶粒的製造方法。此垂直發光二極體(VLED)晶粒可用以構成具有改善之熱與電特性的發光二極體(LED)。
一種垂直發光二極體(VLED)晶粒，包含：第一金屬，具有第一表面以及相對的第二表面；第二金屬，位於第一金屬的第二表面上；以及磊晶堆疊體，位於第一金屬上。第一金屬與第二金屬可形成用以保護磊晶堆疊體的階狀結構。此磊晶堆疊體包含：第一型半導體層，位於第一金屬的第一表面上；多重量子井(MQW)層，位於第一型半導體層上並用以發光；以及第二型半導體層，位於多重量子井(MQW)層上。在一例示實施例中，第一型半導體層包含例如p-GaN的p-型層，而第二型半導體層包含例如n-GaN的n-型層。
一種垂直發光二極體(VLED)晶粒的製造方法，包含下列步驟：設置載體基底；將磊晶堆疊體形成在載體基底上；以交叉圖案且穿過磊晶堆疊體以及載體基底而形成複數個第一溝渠，以在載體基底上界定複數個晶粒；將反射體層形成在磊晶堆疊體上；將晶種層形成在反射體層上以及第一溝渠中；將第一金屬形成在晶種層上，第一金屬具有第一面積；將第二金屬形成在第一金屬上，第二金屬具有小於第一面積的第二面積；移除載體基底；形成穿過磊晶堆疊體而到達晶種層之複數個第二溝渠；以及將晶粒分成複數個分離的垂直發光二極體(VLED)晶粒。
參考圖1A-1C，垂直發光二極體(VLED)晶粒10(圖1A)包含：第一金屬12；第二金屬14；p-型半導體層16，位於第一金屬12上；多重量子井(MQW)層18，位於p-型半導體層16上；以及n-型半導體層20，位於多重量子井(MQW)層18上。垂直發光二極體(VLED)晶粒10亦包含：晶種層22(圖1A)，位於第一金屬12上；以及反射體層24(圖1A)，位於晶種層22上。
用於p-型半導體層16的較佳材料包含p-GaN。用於此p-型層的其他合適材料包含AlGaN、InGaN以及AlInGaN。用於n-型半導體層20的較佳材料包含n-GaN。用於此n-型層的其他合適材料包含AlGaN、InGaN以及AlInGaN。多重量子井(MQW)層18可包含夾設在具有較寬能隙的兩層半導體材料(例如AlAs)間的半導體材料，例如GaAs。
第一金屬12(圖1A)包含第一表面26(圖1A)以及相對的第二表面28(圖1A)。反射體層24(圖1A)係形成在第一表面26(圖1A)上，而第二金屬14(圖1A)係形成在第二表面28(圖1A)上。如圖1B所示，第一金屬12(圖1A)具有約略呈正方形的周邊輪廓，其具有四個等邊。或者，第一金屬12(圖1A)可具有任何合適的多邊形周邊輪廓(例如矩形、三角形)，或圓形輪廓。此外，第一金屬12(圖1A)具有厚度(d1)(圖1A)，並且在其每一邊具有寬度(W1)(圖1B)。第一金屬12之厚度(d1)的代表範圍可從1 μm到500 μm。第一金屬12之寬度(W1)的代表範圍可從1 μm到10000 μm。在具有圓形輪廓的情況下，寬度(W1)可等同於此圓的直徑(D)。第一金屬12(圖1A)之面積的代表值可從1 μm2到108 μm2。
第一金屬12(圖1A)可包含單一金屬層或兩層以上金屬層的堆疊體，其係使用合適的沉積製程所形成。此外，吾人可選擇用於第一金屬12的材料，以提供高導電性與高導熱性。用於第一金屬12的合適材料包含Cu、Ni、Ag、Au、Co、Cu-Co、Ni-Co、Cu-Mo、Ni/Cu、Ni/Cu-Mo以及這些金屬的合金。用於形成第一金屬12的合適沉積製程包含電沉積、無電沉積、化學氣相沉積(CVD，chemical vapor deposition)、電漿增強化學氣相沉積(PECVD，plasma enhanced chemical vapor deposition)、物理氣相沉積(PVD，physical vapor deposition)、蒸鍍(evaporation)、以及電漿噴塗(plasma spray)。
第二金屬14(圖1A)具有約略呈正方形的周邊輪廓，其具有對稱地對準第一金屬12之中心的四個等邊。或者，第二金屬14(圖1A)可具有任何合適的周邊輪廓(例如矩形、三角形)，並且可偏移第一金屬。例如另一替代方式，第二金屬14(圖1A)以及第一金屬12(圖1A)可具有圓形周邊輪廓，並且可同心對正。此外，第二金屬14(圖1A)具有厚度(d2)(圖1A)，並且在其每一邊具有寬度(W2)(圖1C)。厚度(d2)的代表範圍可從1 μm到500 μm；寬度(W2)的代表範圍可從0.5 μm到9999 μm。第二金屬14(圖1A)的最大寬度(W2)與面積係取決於幾何形狀，但其係小於第一金屬12(圖1A)的最大寬度(W1)與面積。換言之，第一金屬12(圖1A)的最大寬度(W1)與面積係大於第二金屬14(圖1A)的最大寬度(W2)與面積。就其本身而言，第一金屬12(圖1A)與第二金屬14(圖1A)可形成階狀的保護結構。在以下請求項中，將第一金屬12的面積稱為「第一面積」，並且將第二金屬14的面積稱為「第二面積」。
第二金屬14(圖1A)可包含單一金屬層或兩層以上金屬層的堆疊體，其係使用合適的沉積製程所形成。此外，吾人可選擇用於第二金屬14的材料，以提供高導電性與高導熱性。用於第二金屬14的合適材料包含Cu、Ni、Ag、Au、Co、Cu-Co、Ni-Co、Cu-Mo、Ni/Cu、Ni/Cu-Mo以及這些金屬的合金。用於第二金屬14的合適沉積製程包含電沉積、無電沉積、化學氣相沉積(CVD)、電漿增強化學氣相沉積(PECVD)、物理氣相沉積(PVD)、蒸鍍、以及電漿噴塗。
晶種層22(圖1A)可包含披覆(blanket)沉積金屬層，其係使用合適的沉積製程所形成，例如電沉積或無電沉積。如同更進一步解釋者，晶種層22可用以促進使用合適沉積製程(例如電鍍或無電電鍍)之第一金屬12與第二金屬14的形成。此外，晶種層22可包含單一金屬層或金屬堆疊體。用於晶種層22的合適材料包含Ta/Cu、Ta/TaN/Cu/TaN/Cu、Ti/TaN/Cu/Ta/TiN/Cu、Ti/Cu、Ti/Tn/Cu/TiN/Cu、Cr/Au、Cr/Au/Ni/Au、Cr/Au/Ti/Ni/Au、Ti/Au以及Ti/Ni/Au。反射體層24亦可包含單一金屬層或金屬堆疊體。用於反射體層24的合適材料包含Ag/Ti/Au、Ag/TiN/Cu、Ag/Ta/Au、Ag/W/Au、Ag/TaN/Cu、Ag/Ni/Au、Al/Ta/Au、Al/TaN/Cu、Ni/Ag、Ni/Al以及Ni/Ag/Ni/Au。
p-型半導體層16(圖1A)、多重量子井(MQW)層18(圖1A)以及n-型半導體層20(圖1A)可在晶種層22上形成具有厚度(d)的磊晶堆疊體30(圖1A)。在磊晶堆疊體30中，p-型半導體層16(圖1A)以及n-型半導體層20(圖1A)作為限制層，而多重量子井(MQW)層18(圖1A)作為發光層。
吾人可使用合適的沉積製程，例如氣相磊晶(VPE，vapor phase epitaxy)、分子束磊晶(MBE，molecular beam epitaxy)或液相磊晶(LPE，liquid phase epitaxy)，將磊晶堆疊體30(圖1A)形成在反射體層24上。磊晶堆疊體30之厚度(d)的代表範圍可從1 μm到50 μm。此外，磊晶堆疊體30(圖1A)具有四個傾斜側壁32(圖1A)，此傾斜側壁與晶種層22(圖1A)的表面呈一角度(A)，其中晶種層22(圖1A)的表面係平行於第一金屬12(圖1A)的第一表面26(圖1A)。角度(A)係大於90度，而角度(A)的代表範圍係從100度到145度。此外，磊晶堆疊體30(圖1A)在形狀上係約略呈錐形，並具有平坦頂部(而非如真實角錐體般尖銳)。又，反射體層24的面積與最大寬度可小於p-型半導體層16的面積與最大寬度。
磊晶堆疊體30(圖1A)具有：四邊形基座部分，由具有寬度(W3)的p-型半導體層16所形成；以及四邊形頂端部分，由具有寬度(W4)的n-型半導體層20所形成。n-型半導體層20的最大寬度(W4)係小於p-型半導體層16的最大寬度(W3)。此外，由n-型層之上表面所形成之磊晶堆疊體30(圖1A)之頂端部分的面積，係小於由p-型半導體層16(圖1A)之下表面所形成之磊晶堆疊體30(圖1A)之基座部分的面積。換言之，磊晶堆疊體30(圖1A)的橫剖面積會從基座部分到頂端部分逐漸減少。磊晶堆疊體30(圖1A)在形狀上可約略呈圓錐形而非呈錐形，並具有圓形基座以及平坦、圓形的頂端部分。例如另一替代方式，磊晶堆疊體30(圖1A)可具有呈細長矩形的基座部分、以及細長的錐形形狀。
參考圖2，發光二極體(LED)34包含：基底36；垂直發光二極體(VLED)晶粒10，安裝於基底36；以及電絕緣、透光鈍化層40，包覆垂直發光二極體(VLED)晶粒10。為例示之目的，在圖2中，顯示發光二極體(LED)34僅具有一個安裝於基底36的垂直發光二極體(VLED)晶粒10。然而，在實際實施時，發光二極體(LED)34可包含複數個安裝於基底36並排列成期望陣列的垂直發光二極體(VLED)晶粒10，以形成例如LED顯示器之光電裝置。基底36可包含半導體材料，例如矽(Si)，或者包含另一材料，例如GaAs、SiC、AlN、Al2O3、或藍寶石。基底36包含凹穴46以及背側48，其中係將垂直發光二極體(VLED)晶粒10安裝於此凹穴中。導電性晶粒附接層(未圖示)可用以將垂直發光二極體(VLED)晶粒10附接於基底36。
如圖2所示，配線接合線38使n-型半導體層20電性連接至位在基底36上的n-電極42。此外，第一金屬12與第二金屬14使p-型半導體層16電性連接至位在基底36上的p-電極44，第一金屬12與第二金屬14亦提供從垂直發光二極體(VLED)晶粒10到基底36的熱傳遞路徑。吾人係藉由第一金屬12與第二金屬14所提供的階狀結構來增強此熱傳遞路徑。此外，較大的第一金屬12可提供一保護結構或「懸伸部」，其可防止例如Ag漿或焊料的晶粒附接材料溢流並接觸磊晶堆疊體30。
參考圖3A-3K，說明垂直發光二極體(VLED)晶粒10之製造方法的步驟。最初，如圖3A所示，設置一載體基底50。載體基底50可為呈現由合適的材料所構成之晶圓的形式，合適的材料係例如藍寶石、碳化矽(SiC)、矽、鍺、氧化鋅(ZnO)、或砷化鎵(GaAs)。在以下範例中，載體基底50包含藍寶石。
又如圖3A所示，使用合適的沉積製程，例如氣相磊晶(VPE)、分子束磊晶(MBE)或液相磊晶(LPE)，將多層磊晶結構52A形成在載體基底50上。多層磊晶結構52A包含n-型層54、一或多層量子井層56、以及p-型層58。在此例示實施例中，n-型層54包含n-GaN，而p-型層58包含p-GaN。n-型層54與p-型層58可包含非GaN之各種其他化合物半導體材料，例如AlGaN、InGaN、以及AlInGaN。量子井層56可由夾設在具有較寬能隙之兩層材料(例如AlAs)間的合適材料所形成，例如GaAs層。
接著如圖3B所示，吾人可使用合適的製程來形成穿過磊晶結構52A(圖3A)的溝渠62，此溝渠可如圖所示以基底50為終點，或者可延伸一短距離到基底50內。在習知半導體製造程序中，溝渠62可以類似於晶粒間之街道的交叉圖案加以形成，如此可形成複數個已界定的晶粒60以及分離的磊晶堆疊體52。用於形成溝渠62的合適製程包含透過硬遮罩的乾式蝕刻。其他合適的製程包含雷射切割、鋸切割(saw cutting)、鑽石切割、溼式蝕刻、以及沖水法(water jetting)。在進行溝渠形成製程之後，吾人可在液體或溶劑中清洗晶粒60，以移除蝕刻遮罩或其他保護塗層。溝渠62的寬度(w)可具有從約0.1 μm到約300 μm的範圍。
又如圖3B所示，吾人可使用合適的製程，將反射體層66形成在p-型層58上，此反射體層可在垂直發光二極體(VLED)晶粒10中作為用於光子(photons)的反射體或鏡面體。舉例而言，反射體層66可包含多重層，例如Ni/Ag/Ni/Au、Ag/Ni/Au、Ti/Ag/Ni/Au、Ag/Pt或Ag/Pd或Ag/Cr，其係藉由沉積含有Ag、Au、Cr、Pt、Pd、Ti、Ni、或Al的合金而形成。反射體層66(鏡面體)的厚度可小於約1.0 μm。反射體層66的高溫回火或合金化可用以改善反射體層66對p-型層58的接觸電阻以及附著性。舉例來說，吾人可在惰性環境(例如含有微量氧(或不含氧)、氫的大氣，或不含氧與氫兩者的大氣)下，以至少150℃的溫度來執行此回火或合金化製程。
接著，如圖3C所示，使用電鍍或無電電鍍製程，將晶種層72形成在反射體層66上以及溝渠62的側壁上。晶種層72可包含單一層或堆疊體，例如Ta/Cu、Ta/TaN/Cu、TaN/Cu、Ti/TaN/Cu、Ta/TiN/Cu、Ti/Cu、Ti/Tn/Cu、TiN/Cu、Cr/Au、Cr/Au/Ni/Au、Cr/Au/Ti/Ni/Au、Ti/Au、Ti/Ni/Au、Ni/Au或Ni/Cu。反射體層66亦可形成如披覆層，其亦可作為晶種層。在此種情況下，反射體層66可包含單一層或堆疊層，例如Ag/Ti/Au、Ag/TiN/Cu、Ag/Ta/Au、Ag/W/Au、Ag/TaN/Cu、Al/Ta/Au、Al/TaN/Cu、Ni/Ag、Ni/Al或Ni/Ag/Ni/Au。
接著，如圖3D與3E所示，將第一金屬層74沉積在晶種層72上而使其達到厚度d1，以及將第二金屬層76沉積在第一金屬層74上而使其達到厚度d2。對垂直發光二極體(VLED)晶粒10(圖1A)而言，第一金屬層74可形成第一金屬12(圖1A)，而第二金屬層76可形成第二金屬14(圖1A)。吾人可使用合適的沉積製程，例如電沉積製程或無電沉積製程，將第一金屬層74形成達到期望的厚度d1。第一金屬層74之厚度d1的代表範圍可從1 μm到500 μm。同樣地，吾人可使用合適的沉積製程，例如電沉積製程或無電沉積製程，將第二金屬層76形成達到期望的厚度d2。第二金屬層76之厚度d2的代表範圍可從1 μm到500 μm。第一金屬層74與第二金屬層76可包含單一層金屬，例如Cu、Ni、Ag、Au或Co；金屬合金，例如Cu-Co或Cu-Mo；或金屬堆疊體，例如Ni/Cu或Ni/Cu-Mo。用於第一金屬層74與第二金屬層76的其他合適沉積製程包含：化學氣相沉積(CVD)、電漿增強化學氣相沉積(PECVD)、物理氣相沉積(PVD)、蒸鍍、以及電漿噴塗。
又如圖3E所示，吾人可使用合適的製程，例如蝕刻最初沉積層(例如消去製程)或透過遮罩的圖案化沉積(例如添加製程)，將第二金屬層76圖案化，以界定第二金屬14的形狀。將第二金屬層76圖案化，以使第二金屬14(圖1A)的面積與寬度W2(圖1C)小於第一金屬12(圖1A)的面積與寬度W1(圖1C)。此外，為了氧化與腐蝕防護，吾人可將例如Cr/Au、Ni或Ni/Au的一或多層額外金屬層(未圖示)形成在第二金屬層76上以及第一金屬層74的曝露表面上。
接著，如圖3F所示，吾人可使用合適的製程，例如脈衝雷射照射製程、蝕刻、或化學機械平坦化(CMP，chemical mechanical planarization)，從n-型層54移除載體基底50。
接著，如圖3G所示，吾人可將硬遮罩78形成在已移除載體基底50之n-型層54的表面上。硬遮罩78可包含成長或沉積的材料，例如SiO2或Si3N4。或者，硬遮罩78可包含有機高分子材料，例如環氧樹脂、聚醯亞胺、熱塑性塑料或溶-凝膠。吾人亦可使用感光有機材料，例如SU-8、NR-7、AZ5214E。例如另一替代方式，硬遮罩78可包含無機材料，例如SiO2、ZnO、Ta2O5、TiO2、HfO、或MgO。
接著，如圖3H所示，吾人可使用硬遮罩78，蝕刻出穿過磊晶堆疊體52而到達晶種層72之溝渠80。蝕刻可包含乾式蝕刻(ICP RIE)、溼式化學蝕刻或光增強化學蝕刻。又如圖3H所示，靠近n-型層54之表面的區域中之溝渠80的尺寸可大於靠近p-型層58之表面的區域中者。換言之，溝渠80的尺寸會隨著深度的增加而減少。溝渠80的斜度加上90度即可形成已完成之垂直發光二極體(VLED)晶粒10(圖1A)中之磊晶堆疊體30(圖1A)的角度A。
接著，如圖3I所示，吾人可使用合適的溶劑或使用合適的溼式或乾式蝕刻製程來移除硬遮罩78。
接著，如圖3J所示，吾人可執行分離(或切割)製程，以將晶粒60分成分離的垂直發光二極體(VLED)晶粒10(圖1A)。吾人可使用合適的製程來執行此分離製程，例如雷射切割、切鋸、斷開(breaking)、空氣切割或沖水法。此外，吾人可使用合適的製程，例如使用沖水法溶液的電鍍，將一或多層抗氧化層(未圖示)塗佈至所選擇的表面，例如邊緣。
如圖3K所示，每一垂直發光二極體(VLED)晶粒10包含：第一金屬12，由一部分的第一金屬層74(圖3J)所形成；第二金屬14，由一部分的第二金屬層76(圖3J)所形成；p-型半導體層16，由一部分的p-型層58(圖3J)所形成；多重量子井(MQW)層18，由一部分的多重量子井(MQW)層56(圖3J)所形成；以及n-型半導體層20，由一部分的n-型層54(圖3J)所形成。每一垂直發光二極體(VLED)晶粒10亦包含：晶種層22，由一部分的晶種層72(圖3J)所形成；以及反射體層24，由一部分的反射體層66(圖3J)所形成。
於是，本揭露內容係描述一種改善垂直發光二極體(VLED)晶粒及其製造方法。雖然以上已說明若干示範實施樣態與實施例，但熟習本項技藝者可認知其某些修改、置換、添加以及次組合。因此，此意指將以下所隨附之請求項以及之後所引用之請求項解釋為包含所有此種落入其真實精神與範圍內的修改、置換、添加以及次組合。
10．．．垂直發光二極體晶粒
12．．．第一金屬
14．．．第二金屬
16．．．p-型半導體層
18．．．多重量子井層
20．．．n-型半導體層
22．．．晶種層
24．．．反射體層
26．．．第一表面
28．．．第二表面
30．．．磊晶堆疊體
32．．．傾斜側壁
34．．．發光二極體
36．．．基底
38．．．配線接合線
40．．．鈍化層
42．．．n-電極
44．．．p-電極
46．．．凹穴
48．．．背側
50．．．載體基底
52．．．磊晶堆疊體
52A．．．磊晶結構
54．．．n-型層
56．．．量子井層
58．．．p-型層
60．．．晶粒
62．．．溝渠
66．．．反射體層
72．．．晶種層
74．．．第一金屬層
76．．．第二金屬層
78．．．硬遮罩
80．．．溝渠
示範實施例係顯示於圖式的參考圖中。此意指將在此所揭露的實施例與圖視為示例而非限制。
圖1A係垂直發光二極體(VLED)晶粒的概略橫剖面圖；
圖1B係垂直發光二極體(VLED)晶粒的概略平面圖；
圖1C係垂直發光二極體(VLED)晶粒的概略底視圖；
圖2係結合垂直發光二極體(VLED)晶粒之發光二極體系統的概略橫剖面圖；及
圖3A-3K係說明垂直發光二極體(VLED)晶粒之製造方法之步驟的概略橫剖面圖。
10．．．垂直發光二極體晶粒
12．．．第一金屬
14．．．第二金屬
16．．．p-型半導體層
18．．．多重量子井層
20．．．n-型半導體層
22．．．晶種層
24．．．反射體層
26．．．第一表面
28．．．第二表面
30．．．磊晶堆疊體
32．．．傾斜側壁
Claims (20)
- 一種垂直發光二極體(VLED，vertical light emitting diode)晶粒，包含：一第一金屬，具有一第一表面、一相對的第二表面以及一第一面積；一第二金屬，位於該第一金屬的第二表面上，並具有一第二面積，其中該第一金屬的第一面積係大於該第二金屬的第二面積而形成一階狀結構；一磊晶堆疊體，位於該第一金屬上，該磊晶堆疊體包含：一第一型半導體層，位於該第一金屬的第一表面上；一多重量子井(MQW，multiple quantum well)層，位於該第一型半導體層上並用以發光；一第二型半導體層，位於該多重量子井(MQW)層上；一晶種層，位於該第一金屬上；及一反射體層，位於該晶種層上。
- 如申請專利範圍第1項所述之垂直發光二極體晶粒，其中該第一型半導體層包含一p-型半導體層，而該第二型半導體層包含一n-型半導體層。
- 如申請專利範圍第1項所述之垂直發光二極體晶粒，更包含一反射體層，該反射體層係位於該第一金屬的第一表面上。
- 如申請專利範圍第1項所述之垂直發光二極體晶粒，其中該磊晶堆疊體在形狀上約略呈錐形，其中該第一型半導體層形成一基座部分，而該第二型半導體層形成一頂端部分。
- 如申請專利範圍第1項所述之垂直發光二極體晶粒，其中該第一金屬包含一選自於由Cu、Ni、Ag、Au、Co、Cu-Co、Ni-Co、Cu-Mo、Ni/Cu、Ni/Cu-Mo以及該等金屬之合金所組成之群組的材料。
- 如申請專利範圍第1項所述之垂直發光二極體晶粒，其中該第二金屬包含一選自於由Cu、Ni、Ag、Au、Co、Cu-Co、Ni-Co、Cu-Mo、Ni/Cu、Ni/Cu-Mo以及該等金屬之合金所組成之群組的材料。
- 如申請專利範圍第1項所述之垂直發光二極體晶粒，其中該第一型半導體層包含一p-型半導體層，該p-型半導體層包含一選自於由GaN、AlGaN、InGaN以及AlInGaN所組成之群組的材料。
- 如申請專利範圍第1項所述之垂直發光二極體晶粒，其中該第二型半導體層包含一n-型半導體層，該n-型半導體層包含一選自於由GaN、AlGaN、InGaN以及AlInGaN所組成之群組的材料。
- 如申請專利範圍第1項所述之垂直發光二極體晶粒，其中該第一型半導體層包含p-GaN，而該第二型半導體層包含n-GaN。
- 一種垂直發光二極體(VLED，vertical light emitting diode)晶粒，包含：一第一金屬，具有一第一表面、一相對的第二表面以及一第一面積；一第二金屬，位於該第一金屬的第二表面上，並具有一第二面積，其中該第一金屬的第一面積係大於該第二金屬的第二面積；一磊晶堆疊體，位於該第一金屬的第一表面上，該磊晶堆疊體包含：一p-型半導體層，位於該第一金屬的第一表面上；一多重量子井(MQW，multiple quantum well)層，位於該p-型半導體層上並用以發光；一n-型半導體層，位於該多重量子井(MQW)層上；一晶種層，位於該第一金屬上；及一反射體層，位於該晶種層上； 其中，該第一金屬與該第二金屬形成用以保護該磊晶堆疊體的一階狀保護結構，該磊晶堆疊體具有傾斜側壁，其中該側壁與該第一金屬之間的角度係大於90°。
- 如申請專利範圍第10項所述之垂直發光二極體晶粒，更包含一反射體層，該反射體層係位於該第一金屬的第一表面上。
- 如申請專利範圍第10項所述之垂直發光二極體晶粒，其中該磊晶堆疊體在形狀上約略呈錐形，其中該p-型半導體層形成一基座部分，而該n-型半導體層形成一頂端部分。
- 如申請專利範圍第10項所述之垂直發光二極體晶粒，其中該第一金屬與該第二金屬包含一選自於由Cu、Ni、Ag、Au、Co、Cu-Co、Ni-Co、Cu-Mo、Ni/Cu、Ni/Cu-Mo以及該等金屬之合金所組成之群組的材料。
- 如申請專利範圍第10項所述之垂直發光二極體晶粒，其中該p-型半導體層與該n-型半導體層包含一選自於由GaN、AlGaN、InGaN以及AlInGaN所組成之群組的材料。
- 如申請專利範圍第10項所述之垂直發光二極體晶粒，其中該n-型半導體層的面積與最大寬度小於該p-型半導體層的面積與最大寬度。
- 一種垂直發光二極體(VLED，vertical light emitting diode)晶粒的製造方法，包含下列步驟：設置一載體基底；將一磊晶堆疊體形成在該載體基底上；以交叉圖案且穿過該磊晶堆疊體以及該載體基底而形成複數個第一溝渠，以在該載體基底上界定複數個晶粒； 將一反射體層形成在該磊晶堆疊體上；將一晶種層形成在該反射體層上以及該第一溝渠中；將一第一金屬形成在該晶種層上，該第一金屬具有一第一面積；將一第二金屬形成在該第一金屬上，該第二金屬具有小於該第一面積的一第二面積；移除該載體基底；形成穿過該磊晶堆疊體而到達該晶種層之複數個第二溝渠；及將該晶粒分成複數個分離的垂直發光二極體(VLED)晶粒。
- 如申請專利範圍第16項所述之垂直發光二極體晶粒的製造方法，其中每一磊晶堆疊體包含：一p-型半導體層，位於該第一金屬的第一表面上；一多重量子井(MQW，multiple quantum well)層，位於該p-型半導體層上並用以發光；以及一n-型半導體層，位於該多重量子井(MQW)層上。
- 如申請專利範圍第16項所述之垂直發光二極體晶粒的製造方法，其中該磊晶堆疊體之側壁與該第一金屬之間的角度大於90°。
- 如申請專利範圍第16項所述之垂直發光二極體晶粒的製造方法，其中該第一金屬與該第二金屬包含一選自於由Cu、Ni、Ag、Au、Co、Cu-Co、Ni-Co、Cu-Mo、Ni/Cu、Ni/Cu-Mo以及該等金屬之合金所組成之群組的材料。
- 如申請專利範圍第16項所述之垂直發光二極體晶粒的製造方法，其中形成該第二溝渠的該步驟包含透過一遮罩進行蝕刻。
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