專利名稱：覆晶式的發(fā)光二極管及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種覆晶式的發(fā)光二極管及其制作方法，且特別涉及一種可提高光輸出強度的覆晶式的發(fā)光二極管及其制作方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(Light Emitting Diode；LED)因具有生產(chǎn)成本低、結(jié)構(gòu)簡單、低耗電、體積小以及安裝容易的優(yōu)勢，而大量運用于照明光源以及顯示器技術(shù)中。
一般傳統(tǒng)的發(fā)光二極管，是直接將發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)制作于基材上，并且將陰極電極與陽極電極分別制作于發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)側(cè)與基材側(cè)，這樣的結(jié)構(gòu)，雖具有較佳的電流分布效果，但卻會導(dǎo)致發(fā)光二極管封裝面積增加。因此，近幾年逐漸發(fā)展覆晶式(flip chip)的發(fā)光二極管。
覆晶式的發(fā)光二極管，使發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)中的p型半導(dǎo)體層與n型半導(dǎo)體層，暴露在發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的同一側(cè)，使陰、陽極電極能制作于發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的同一側(cè)上，因而，可采用覆晶方式封裝，以直接將設(shè)置有陰、陽極電極的發(fā)光二極管覆置于一封裝焊料(solder)上。如此，能免除采用傳統(tǒng)金屬拉線(wire bonding)的需求，進(jìn)而有效縮小封裝面積，并同時提升發(fā)光二極管的可靠性。
然而，由于覆晶式的發(fā)光二極管的發(fā)光，向上輸出時，會被上方的基材吸收，而無法穿透基材，進(jìn)而輸出至發(fā)光二極管外部。故覆晶式的發(fā)光二極管，雖然具有封裝上的優(yōu)勢，卻反而導(dǎo)致覆晶式的發(fā)光二極管的光輸出強度降低。
另外，因為發(fā)光二極管的亮度提升，始終是目前發(fā)光二極管技術(shù)的主要發(fā)展趨勢，但是一般除了發(fā)光二極管發(fā)光直接向上射出的部分之外，其它方向的發(fā)光，則會部分被發(fā)光二極管下方材質(zhì)所吸收，而無法有效地被利用成為光輸出的來源，尤其是覆晶式的發(fā)光二極管的發(fā)光，向發(fā)光二極管下方射出的部分，極容易被電極阻擋或產(chǎn)生散射。因此，發(fā)光二極管的光輸出強度主要取決于發(fā)光二極管本身的發(fā)光特性，而使得發(fā)光二極管光輸出強度的提升受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所提供的一種覆晶式的發(fā)光二極管，不但可以維持覆晶式結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，更能有效增加發(fā)光二極管的光輸出強度，以大幅提高發(fā)光二極管的品質(zhì)與亮度呈現(xiàn)。
本發(fā)明所提供的一種覆晶式的發(fā)光二極管，具有高反射率的金屬反射層，可使發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)向電極發(fā)射的光，反射回發(fā)光二極管內(nèi)部，增加發(fā)光二極管的亮度。
本發(fā)明所提供的一種覆晶式的發(fā)光二極管中，發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)與透明基板的接口為一粗化的表面，通過其凹凸不平的特性，改善光全反射的現(xiàn)象，進(jìn)而提高發(fā)光二極管的光取出效率。甚至，透明基材的表面也具有粗化的表面，以同樣達(dá)到改善光全反射的效果，進(jìn)而更有助于發(fā)光二極管光輸出強度的提升。
本發(fā)明所提供的覆晶式的發(fā)光二極管的制作方法，可將承載基材轉(zhuǎn)換為可透光的透明基材，以使發(fā)光二極管的內(nèi)部發(fā)光，大量穿透透明基材，而順利輸出至發(fā)光二極管外部。如此，不僅保有了覆晶式結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，并且也有效的提升了覆晶式的發(fā)光二極管的光輸出強度。
本發(fā)明所提供的覆晶式的發(fā)光二極管的制作方法，經(jīng)由二次翻轉(zhuǎn)，使得第二半導(dǎo)體層(p型半導(dǎo)體層)位于下層，第一半導(dǎo)體層位于上層(n型半導(dǎo)體層)，發(fā)光活性層與透明基材的距離增加，改善光全反射的現(xiàn)象，使得發(fā)光二極管內(nèi)的發(fā)光能被有效地利用，以大幅增加發(fā)光二極管的光輸出強度。
本發(fā)明的覆晶式的發(fā)光二極管，包含透明基材、發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)、金屬反射層、第一電極及第二電極，其中發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)位于透明基材上，且發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)具有第一上表面以及第二上表面，而第一上表面與第二上表面為不同摻雜型。金屬反射層位于發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的第一上表面以及第二上表面上。第一電極位于金屬反射層上，且第一電極的下方為第一上表面，而第二電極，位于金屬反射層上，且第二電極的下方為第二上表面。
本發(fā)明的覆晶式的發(fā)光二極管的一種制作方法包含先形成一發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)于一基材上；之后利用一軟質(zhì)透明粘接層，將一透明基材貼合在發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)上；之后移除基材，以暴露出發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)；蝕刻發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)，以移除部分發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)至一深度，使發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)具有第一上表面，以及第二上表面，其中第一上表面與第二上表面為不同摻雜型；形成金屬反射層，位于發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的第一上表面上，以及第二上表面上；最后分別制作第一電極以及第二電極，位于金屬反射層上，其中第一電極的下方為發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的第一上表面，而第二電極的下方，則為發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的第二上表面。
本發(fā)明的覆晶式的發(fā)光二極管的另一種制作方法包含形成一發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)于一基材上；之后，貼合一暫時基材于發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)上；移除基材，以暴露出發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的下表面；將一透明基材貼合在此下表面；移除暫時基材；蝕刻發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)，以移除部分發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)至一深度，使發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)具有第一上表面，以及第二上表面，其中第一上表面與第二上表面為不同摻雜型；形成金屬反射層，位于發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的第一上表面上，以及第二上表面上；最后分別制作第一電極以及第二電極，位于金屬反射層上，其中第一電極的下方為發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的第一上表面，而第二電極的下方，則為發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的第二上表面。
本發(fā)明的覆晶式的發(fā)光二極管的另一種制作方法包含形成一發(fā)光二極管晶粒于基材上；之后將一暫時基材貼合于發(fā)光二極管晶粒上；移除基材，以暴露出發(fā)光二極管晶粒的下表面；貼合透明基材在此下表面；最后移除暫時基材。


圖1A～1D為依照本發(fā)明較佳實施例的一種覆晶式的發(fā)光二極管制作方法的流程示意圖；圖2為依照本發(fā)明較佳實施例的另一種覆晶式的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖3A～3D為依照本發(fā)明較佳實施例的一種覆晶式的發(fā)光二極管制作方法的流程示意圖；以及圖4A～4D為依照本發(fā)明較佳實施例的一種覆晶式的發(fā)光二極管制作方法的流程示意圖。
具體實施例方式
為讓本發(fā)明的上述特征、方法、目的及優(yōu)點能更明顯易懂，配合所附圖式，加以說明如下本發(fā)明提供一種覆晶式的發(fā)光二極管及其制作方法，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可通過以下實施例，伴隨

，能輕易了解本發(fā)明，并加以實施。
實施例1本發(fā)明揭露的一種覆晶式的發(fā)光二極管，圖1A至圖1D為依照本發(fā)明實施例的一種覆晶式的發(fā)光二極管制作方法的流程剖面示意圖。
在圖1A中，首先在基材100上制作發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)101，在此所述及的發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)101包含磷化鋁鎵銦發(fā)光二極管(AlGaInP)及氮化鋁鎵銦發(fā)光二極管(AlGaInN)，其中，為獲得結(jié)晶品質(zhì)良好的磊晶結(jié)構(gòu)，在制作磷化鋁鎵銦(AlGaInP)發(fā)光二極管時，基材100選用如鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)或銦化磷(InP)，而在制作氮化鋁鎵銦(AlGaInN)發(fā)光二極管時，基材100選用如藍(lán)寶石(Sapphire)、硅化碳(SiC)、硅、鋁酸鋰(LiAlO2)、氧化鋅(ZnO)、氮化鎵(GaN)。發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)101的制作，為分別依序形成n型半導(dǎo)體層102，發(fā)光活性層104，以及p型半導(dǎo)體層106于基材100之上。并且，接著對p型半導(dǎo)體層106進(jìn)行表面粗化處理，使形成凹凸不平的粗糙面特性，例如較佳可使用微影以及蝕刻的方式，對p型半導(dǎo)體層106的表面進(jìn)行微量蝕刻，而產(chǎn)生凹凸不平的表面特性。
發(fā)光活性層104的結(jié)構(gòu)可以是同質(zhì)結(jié)構(gòu)(homo-structure)、單異質(zhì)結(jié)構(gòu)(single hetero-structure)、雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)(double hetero-structure)或是多重量子井結(jié)構(gòu)(Multi-quantum Well；MQW)。而p型半導(dǎo)體層106的凹凸不平的表面，例如可為長條突狀、三角突狀或是圓形突狀等圖案所構(gòu)成。
然后，將一表面涂布有軟質(zhì)透明粘接層108的透明基材110貼合至發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)101上，利用軟質(zhì)透明粘接層108的黏合特性，而使透明基材110貼附至p型半導(dǎo)體層106上。且在透明基材110與發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)101貼合之后，即將基材100移除，形成如圖1B所示的結(jié)構(gòu)，至此，發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)101完全由基材100移轉(zhuǎn)至透明基材110上。
透明基材110選用可透光的透明材質(zhì)，最好為不吸收發(fā)光二極管內(nèi)部的發(fā)光，即其能完全穿透透明基材110，或透明基材對光的吸收度小于50％，例如可為藍(lán)寶石(sapphire)、玻璃、磷化鎵(GaP)或是碳化硅(SiC)。而軟質(zhì)透明粘接層108則可為如熱固性樹脂苯并環(huán)丁烯(bisbenzocyclobutene；BCB)樹脂，使透明基材110能與具有凹凸表面的p型半導(dǎo)體層106，形成良好的緊密接合。
接著，進(jìn)行晶粒制作步驟，參照圖1B及圖1C，先對n型半導(dǎo)體層102、發(fā)光活性層104以及部分p型半導(dǎo)體層106進(jìn)行平臺蝕刻(mesa etching)制作，由n型半導(dǎo)體層102表面開始，往下進(jìn)行蝕刻，而移除部分發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)101，此時，形成n型半導(dǎo)體層102的第一上表面1022，并暴露出p型半導(dǎo)體層106的第二上表面1062。然后，在n型半導(dǎo)體層102以及暴露的p型半導(dǎo)體層106上，再依序形成一金屬反射層112以及一阻障層114。最后，即分別制作陰極電極(第一電極)116以及陽極電極(第二電極)118于阻障層114上，則形成本發(fā)明的覆晶式的發(fā)光二極管10，其中，陰極電極116和陽極電極118的材質(zhì)為導(dǎo)電性佳的金屬，例如金(Au)或鎳(Ni)。
其中，金屬反射層112選用具有高反射率的金屬材質(zhì)，例如可為金、鋁、銀或銀合金，以對覆晶式的發(fā)光二極管10內(nèi)部的發(fā)光具有反射能力。另外，阻障層114則是為了防止陰極電極116以及陽極電極118發(fā)生內(nèi)部擴散，而影響金屬反射層112的反射率，阻障層114的較佳材質(zhì)例如可為鎳(Ni)、鎢(W)、氮化鈦(TiN)、氮化鎢(WN)、鉑(Pt)、氧化鋅(ZnO)或氧化銦錫(ITO)。
之后，在下方的阻障層114上，形成一封裝焊料120，以直接覆置于貼附基材(sumount)122上，如圖1D所示，以供進(jìn)行后續(xù)的封裝流程，其中124為絕緣區(qū)域。
在圖1D中，通過金屬反射層112的設(shè)置，而使發(fā)光二極管內(nèi)部的發(fā)光，原本向下射出的部分，由于金屬反射層112的反射作用，而反射回發(fā)光二極管內(nèi)部，進(jìn)而轉(zhuǎn)變成為向上輸出的光源，使發(fā)光二極管內(nèi)部的發(fā)光能被有效地利用，以更好地增加發(fā)光二極管可達(dá)成的光輸出強度。
另外，因為發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)中的半導(dǎo)體材料的折射系數(shù)(如氮化鎵(GaN)的折射系數(shù)約為2.4)，與發(fā)光二極管外部的折射系數(shù)(如空氣的折射系數(shù)約為1.5)，存有相當(dāng)大的差異，而無法形成良好的匹配，所以發(fā)光二極管內(nèi)部的發(fā)光向上輸出時，容易在發(fā)光二極管的內(nèi)部與外部的接口處，產(chǎn)生光學(xué)全反射的現(xiàn)象，發(fā)光二極管對外的發(fā)光，部分被反射回發(fā)光二極管內(nèi)部，而無法順利輸出至發(fā)光二極管外部，以致降低了光輸出效率。本發(fā)明的透明基材110具有透光特性，且折射率介于發(fā)光二極管的外部(如空氣)與發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)101的半導(dǎo)體層(如氮化鎵)之間，故發(fā)光二極管內(nèi)部的發(fā)光，向上射出的部分，可大量穿透透明基材110，以輸出到發(fā)光二極管外部，不會被透明基材110所吸收或阻擋，且可有效提升發(fā)光二極管的光輸出強度。同時，形成p型半導(dǎo)體層106的凹凸不平的表面特性，而使軟質(zhì)透明粘接層108與發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)101的接口具有粗糙不平整的特性，如此，當(dāng)發(fā)光二極管內(nèi)的發(fā)光進(jìn)入p型半導(dǎo)體層106與軟質(zhì)透明粘接層108的接口時，會產(chǎn)生偏折或散射，而改善發(fā)光二極管內(nèi)部的光學(xué)全反射現(xiàn)象，有效提升發(fā)光二極管的光輸出強度。
實施例2參照圖2所示，為依照本發(fā)明較佳實施例的另一種覆晶式的發(fā)光二極管20的示意圖。在此實施例中，除了實施例1中述及的步驟以外，進(jìn)一步可對透明基材210的上表面進(jìn)行粗化處理，以同樣形成凹凸不平的表面特性，使發(fā)光二極管發(fā)光向外輸出的機率增加，進(jìn)而更有助于提升發(fā)光二極管的光取出效率以及發(fā)光二極管整體的光輸出強度。
再者，在透明基材210與軟質(zhì)透明粘接層208的接口，及透明基材210的下表面，形成凹凸不平的接合面，使其具有凹凸不平的粗糙面特性。
透明基材210上下表面的粗化處理，例如可在透明基材210尚未涂布上軟質(zhì)透明粘接層208之前，先予以形成，又或者可在透明基材210貼合至發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)之后，再對透明基材210的上表面進(jìn)行微量蝕刻，以產(chǎn)生凹凸不平的透明基材210的上表面。
實施例3本發(fā)明進(jìn)一步揭露一種覆晶式的發(fā)光二極管，如圖3D所示，圖3A-3D為依照本發(fā)明較佳實施例的覆晶式的發(fā)光二極管制作方法的流程剖面示意圖。
依實施例1所述的步驟，分別依序形成一n型半導(dǎo)體層302，一發(fā)光活性層304，以及一p型半導(dǎo)體層306于基材300上，以制作一發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)301，如圖3A所示。同樣地，發(fā)光活性層304可以是同質(zhì)結(jié)構(gòu)、單異質(zhì)結(jié)構(gòu)、雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)或是多重量子井結(jié)構(gòu)。
然后，將一表面涂布有軟質(zhì)透明粘接層308的暫時基材310貼合到發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)301上，利用軟質(zhì)透明粘接層308的粘合特性，使暫時基材310貼附至p型半導(dǎo)體層306上。之后，即接著將基材300移除。接著對n型半導(dǎo)體層302進(jìn)行表面粗化處理，使形成一凹凸不平的下表面3022，可使用微影以及蝕刻的方式，對n型半導(dǎo)體層302的表面進(jìn)行微量蝕刻，而產(chǎn)生凹凸不平的表面特性，形成如圖3B所示的結(jié)構(gòu)。其中暫時基材僅作為”暫時”承接發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)301之用，因此，暫時基材310的材質(zhì)可與半導(dǎo)體層粘貼但易于除去的基材，如玻璃、硅、陶瓷(ceramic)、氧化鋁(Al2O3)，軟質(zhì)透明粘接層308的材質(zhì)也是以易于去除為原則，如聚亞醯胺(Polyimide)、玻璃、熱固性樹脂苯并環(huán)丁烯(bisbenzocyclobutene；BCB)樹脂。
之后，利用一具有粘合特性的軟質(zhì)透明粘著層312，使一透明基材314貼合至n型半導(dǎo)體層302的下表面3022，以形成圖3C所示的結(jié)構(gòu)。軟質(zhì)透明粘接層312的材質(zhì)可與前述的軟質(zhì)透明粘接層308的材質(zhì)相同或不相同，如可為熱固性樹脂苯并環(huán)丁烯(bisbenzocyclobutene；BCB)樹脂、聚亞醯胺(Polyimide)、玻璃或環(huán)氧樹脂(epoxy)，以使透明基材314能與具有凹凸表面的n型半導(dǎo)體層302形成良好的緊密接合，而透明基材314選用可透光的透明材質(zhì)，例如可為藍(lán)寶石(sapphire)、玻璃、磷化鎵(GaP)或是碳化硅(SiC)。之后，將暫時基材310及軟質(zhì)透明粘接層308移除。此時，可形成如圖3C所示的結(jié)構(gòu)。
接著，進(jìn)行如實施例1中所述關(guān)于進(jìn)行晶粒制作的步驟，先對p型半導(dǎo)體層306、發(fā)光活性層304以及部分n型半導(dǎo)體層302進(jìn)行平臺蝕刻制作，以移除部分發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)301，以暴露n型半導(dǎo)體層302的第一上表面3022，并形成p型半導(dǎo)體層306的第二上表面3062。然后，再依序形成一金屬反射層316以及一阻障層318。最后，即分別制作陰極電極(第一電極)320以及陽極電極(第二電極)322于阻障層318上，形成本發(fā)明的覆晶式的發(fā)光二極管，如圖3D所示。其中，金屬反射層316、阻障層318、陰極電極320及陽極電極322的材質(zhì)已在實施例1中詳述，在此不在贅述。在此需注意的是與實施例1相比，靠近透明基材110為p型半導(dǎo)體層106，而在實施例3中，通過二次與不同基材貼合(暫時基材310與透明基材314)，經(jīng)過”二次翻轉(zhuǎn)”，靠近透明基材314為n型半導(dǎo)體層302，發(fā)光活性層304與透明基材314的距離增加，則光從發(fā)光活性層304至發(fā)光二極管外部的距離增加，光全反射的現(xiàn)象改善，使得發(fā)光二極管內(nèi)的發(fā)光能被有效地利用，以大幅增加發(fā)光二極管的光輸出強度。
實施例4在此實施例中，覆晶式的發(fā)光二極管與實施例3(如圖3D所示)相同，僅為制作方法不同。
首先以已知技術(shù)制作一發(fā)光二極管晶粒，包含依序形成n型半導(dǎo)體層402、發(fā)光活性層404及p型半導(dǎo)體層406于一基材400之上，形成一發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)401，之后進(jìn)行微影、蝕刻制作，以暴露n型半導(dǎo)體層，以形成n型半導(dǎo)體層的第一上表面4022，并形成p型半導(dǎo)體層的第二上表面4062。之后再依實施例1所示的步驟形成金屬層408、阻障層410、及陰極電極414和陽極電極412，完成發(fā)光二極管晶粒，如圖4A所示。
再將暫時基材420貼附至陽極電極412及封裝焊料416上。此時移除基材400，則形成圖4B所示的結(jié)構(gòu)。
如圖4C所示，將移除基材400后而暴露的n型半導(dǎo)體的下表面進(jìn)行粗化，可使用微影以及蝕刻的方式，對n型半導(dǎo)體層402的下表面進(jìn)行微量蝕刻，而產(chǎn)生凹凸不平的下表面4022。之后，貼合一表面涂布有軟質(zhì)透明粘接層422的透明基材424，利用軟質(zhì)透明粘接層422的粘合特性，而使暫時基材424貼附至n型半導(dǎo)體層402上。再將暫時基材420移除，則可完成本發(fā)明的覆晶式的發(fā)光二極管。參見圖4D，是將本發(fā)明的覆晶式的發(fā)光二極管直接覆置在貼附基材426上的示意圖，以供進(jìn)行后續(xù)的封裝流程，其中428為絕緣區(qū)域。其中，經(jīng)過“二次翻轉(zhuǎn)”，靠近透明基材424，且位于上層的為n型半導(dǎo)體層402，位于下層的為p型半導(dǎo)體層406，發(fā)光活性層404與透明基材424的距離增加，則光從發(fā)光活性層404至發(fā)光二極管外部的距離增加，光全反射的現(xiàn)象改善，使得發(fā)光二極管內(nèi)的發(fā)光能被有效地利用，以大幅增加發(fā)光二極管的光輸出強度。也可對透明基材424的表面進(jìn)行微量蝕刻的粗化處理，以同樣形成凹凸不平的表面特性，使發(fā)光二極管發(fā)光向外輸出的機率增加，進(jìn)而更有助于提升發(fā)光二極管的光取出效率，以及光輸出強度(未顯示)。
本發(fā)明通過參考不同的實施例描述如上，然而其并非用來限定本發(fā)明，相反地，在不脫離本發(fā)明的精神及范疇，在權(quán)利要求的定義下，本發(fā)明還包含本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的修飾、變化、重新排列、取代、替換、設(shè)計選擇及實施例。因此，本發(fā)明的保護范圍當(dāng)以權(quán)利要求的范圍所界定的為準(zhǔn)。
附圖標(biāo)號說明10、20、30覆晶式的發(fā)光二極管100、200、300、400基材102、202、302、402n型半導(dǎo)體層104、204、304、404發(fā)光活性層106、206、306、406p型半導(dǎo)體層108、208、308、408、312、422 軟質(zhì)透明粘接層110、210、314、424透明基材
101、301、401 發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)112、212、316、408金屬反射層114、214、318、410阻障層116、216、320、414陰極電極118、218、316、412陽極電極120、416 封裝錫料122、426 貼附基材124、428 絕緣區(qū)域
權(quán)利要求
1.一種覆晶式的發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于，包含形成發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)于基材上；利用軟質(zhì)透明粘接層，將透明基材貼合于所述發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)上，其中所述軟質(zhì)透明粘接層，位于所述透明基材與所述發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)之間；移除所述基材，以暴露出所述發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)；蝕刻所述發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)，以移除部分發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)至一深度，使所述發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)具有第一上表面，以及第二上表面，其中所述第一上表面與所述第二上表面為不同摻雜型；形成金屬反射層，位于所述發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的所述第一上表面上，以及所述第二上表面上；以及分別制作第一電極以及第二電極，位于所述金屬反射層上，其中所述第一電極的下方為所述發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的第一上表面，而所述第二電極的下方，則為所述發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的第二上表面。
2.如權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述金屬反射層的材質(zhì)為金、鋁、銀或銀合金。
3.如權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，將所述透明基材貼合到所述發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)之前，還包含粗化所述發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的下表面。
4.如權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，形成所述金屬反射層之后，以及制作所述第一電極與所述第二電極之前，還包含形成一阻障層于所述金屬反射層上。
5.一種覆晶式的發(fā)光二極管，其特征在于，包含透明基材；發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)，位于所述透明基材上，其中所述發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)具有第一上表面，以及第二上表面，且所述第一上表面與所述第二上表面為不同摻雜型；金屬反射層，位于所述發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的第一上表面上，以及第二上表面上；第一電極，位于所述金屬反射層上，且所述第一電極的下方為所述第一上表面；以及第二電極，位于所述金屬反射層上，且所述第二電極的下方為所述第二上表面。
6.如權(quán)利要求5所述的覆晶式的發(fā)光二極管，其特征在于，還包含軟質(zhì)透明粘接層，位于所述基材與所述發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)之間。
7.如權(quán)利要求6所述的覆晶式的發(fā)光二極管，其特征在于，所述軟質(zhì)透明粘接層的材質(zhì)包含熱固性樹脂苯并環(huán)丁烯樹脂。
8.如權(quán)利要求5所述的覆晶式的發(fā)光二極管，其特征在于，還包含阻障層，位于所述金屬反射層與所述第一及第二電極之間。
9.如權(quán)利要求8所述的覆晶式的發(fā)光二極管，其特征在于，所述阻障層的材質(zhì)包含鎳、鎢、氮化鎢、氮化鈦、鉑。
10.如權(quán)利要求5所述的覆晶式的發(fā)光二極管，其特征在于，所述金屬反射層的材質(zhì)包含銠、金、鋁、銀或銀合金。
11.如權(quán)利要求5所述的覆晶式的發(fā)光二極管，其特征在于，所述發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包含凹凸不平的下表面，與所述透明基材接合。
12.一種覆晶式的發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于，包含形成發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)于基材上；貼合暫時基材于所述發(fā)光二極管磊晶上；移除所述基材，以暴露出所述發(fā)光二極管磊晶的下表面；貼合透明基材于所述下表面；移除所述暫時基材；蝕刻所述發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)，以移除部分所述發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)至一深度，使所述發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)具有第一上表面，以及第二上表面，其中所述第一上表面與所述第二上表面為不同摻雜型；形成金屬反射層，位于所述發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的第一上表面上，以及第二上表面上；以及分別制作第一電極以及第二電極，位于所述金屬反射層上，其中所述第一電極的下方為所述發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的第一上表面，而所述第二電極的下方，則為所述發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的第二上表面。
13.如權(quán)利要求12所述的制作方法，其特征在于，通過所述軟質(zhì)透明粘接層，貼合所述暫時基材于所述發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)上，或貼合所述透明基材于所述下表面，所述軟質(zhì)透明粘接層的材質(zhì)為熱固性樹脂苯并環(huán)丁烯樹脂。
14.如權(quán)利要求12所述的制作方法，其特征在于，所述金屬反射層的材質(zhì)包含銠、金、鋁、銀或銀合金。
15.如權(quán)利要求12所述制作方法，其特征在于，還包含形成阻障層于所述金屬反射層上。
16.如權(quán)利要求12所述制作方法，其特征在于，所述暫時基板的材質(zhì)為玻璃、硅、陶瓷、氧化鋁。
17.一種覆晶式的發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于，包含形成發(fā)光二極管晶粒于基材上；貼合暫時基材于所述發(fā)光二極管晶粒上；移除所述基材，以暴露出所述發(fā)光二極管晶粒的下表面；貼合透明基材于所述下表面；以及移除所述暫時基材。
18.如權(quán)利要求17所述的制作方法，其特征在于，所述金屬反射層的材質(zhì)包含銠、金、鋁、銀或銀合金。
19.如權(quán)利要求17所述的制作方法，其特征在于，還包含形成阻障層于所述金屬反射層上。
20.如權(quán)利要求17所述的制作方法，其特征在于，所述暫時基板的材質(zhì)為玻璃、硅、陶瓷、氧化鋁。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種覆晶式的發(fā)光二極管及其制作方法。本發(fā)明方法利用軟質(zhì)透明粘接層，將一透明基材與制作在基材上的發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)貼合，并接著移除基材，以將發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)移轉(zhuǎn)至透明基材上。然后，對發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)進(jìn)行平臺蝕刻步驟，使發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)形成第一上表面與第二上表面，而同時暴露出n型半導(dǎo)體層與p型半導(dǎo)體層。接著，依序在發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)上形成金屬反射層以及阻障層，最后再將電極制作在阻障層上。
文檔編號H01L33/00GK1773736SQ200510052959
公開日2006年5月17日 申請日期2005年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月11日
發(fā)明者蔡宗良, 張智松, 陳澤澎 申請人:國聯(lián)光電科技股份有限公司