[發明專利]發光二極管裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201110221787.0
• 申請日: 2011-07-28
• 公開（公告）號: CN102610722A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 謝鴻生
• 申請（專利權）人: 奇美電子股份有限公司;群康科技(深圳)有限公司
• 主分類號: H01L33/14
• 分類號: H01L33/14;H01L33/40;H01L33/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 駱希聰

技術領域

本發明是關于一種發光二極管裝置及其制造方法，特別關于一種具有垂直電極結構的發光二極管裝置及其制造方法。

背景技術

發光二極管(Light?Emitting?Diode，簡稱LED)因其具有高亮度、體積小、重量輕、不易破損、低耗電量和壽命長等優點，所以被廣泛地應用各式顯示產品中，其發光原理如下：施加一電壓于二極管上，驅使二極管里的電子與空穴結合，此結合所產生的能量是以光的形式釋放出來。

圖1為一已知具有藍寶石(sapphire)基底的發光二極管10的剖面結構示意圖。該發光二極管10包括一藍寶石基底12、一緩沖層13、一半導體元件層15、一第一電極20以及第二電極22。半導體元件層15包括一N型半導體層14、一發光層16以及一P型半導體層18。該發光二極管10的形成方式是在藍寶石基底12上依序形成該緩沖層13、N型半導體層14、發光層16、以及P型半導體層18，然后再其一側蝕刻一凹槽露出部分的N型半導體層14，最后鍍上金屬層后以光罩光刻蝕刻，以分別在N型半導體層14及P型半導體層18形成第一電極20及第二電極22。該第一電極20及第二電極22皆在同一側(基底的反側)，如此安排的原因為藍寶石基底不導電，無法在芯片的反面制造電極。如此一來，除了必需犧牲部分發光面積來形成N型半導體層14的接觸電極使得該發光二極管10的有效發光面積減少外，如此結構亦會造成電流集中于兩電極20、22之間的最短路徑25而無法均勻分布至整個發光二極管10，使得發光二極管10的整體發光效率不佳而且發光不均勻。

為解決上述問題，一種已知技術為達到垂直電極的設計，是先在藍寶石基底上形成所需的磊晶層，然后在借由使用激光剝離(laser?lift-off)制程進一步將發光二極管芯片的藍寶石基底移除，并改以散熱較佳基板如硅基底取代。然而，上述作法的制造良率并不高，且使得制造成本大幅提高。

基于上述，業界亟需一種創新的發光二極管裝置來解決上述問題。

發明內容

本發明提供一種發光二極管裝置，包含一絕緣基底，具有一上表面及一下表面；一圖形化導電層，配置于該絕緣基底的部分上表面；一緩沖層，配置于該絕緣基底未被該圖形化導電層所覆蓋的上表面；一第一半導體層，配置于該緩沖層之上；一發光層，配置于該第一半導體層之上；一第二半導體層，配置于該發光層之上；以及，一電極，配置于該第二半導體層之上。

此外，本發明亦提供一種發光二極管裝置制造方法，包含：提供一絕緣基底，該絕緣基底具有一上表面及一下表面；形成一圖形化導電層于該絕緣基底的部分上表面；形成一緩沖層于該絕緣基底未被該圖形化導電層所覆蓋的上表面；形成一第一半導體層于該緩沖層之上；形成一發光層于該第一半導體層之上；形成一第二半導體層于該發光層之上；以及，形成一電極，配置于該第二半導體層之上。

附圖說明

為讓本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，以下結合附圖對本發明的具體實施方式作詳細說明，其中：

圖1是一剖面結構圖，繪示已知技術所述的發光二極管結構。

圖2A、3A、7A、10A、11A、12A、13A、及圖14A為一系列的上視圖，用以說明本發明實施例的發光二極管裝置的制造流程。

圖2B、3B、7B、10B、11B、12B、13B、及圖14B為圖2A、3A、7A、10A、11A、12A、13A、及圖14A沿的A-A’切線的剖面結構圖。

圖4、5、及圖6為一系列的上視圖，用以說明本發明其他實施例所述的發光二極管裝置其圖形化導電層的設計。

圖8為一上視圖，用以說明本發明另一實施例所述的配置于絕緣基底側面的圖形化導電層的形成方式。

圖9為一剖面結構圖，用以說明本發明另一實施例所述的發光二極管裝置其圖形化導電層的設計。

圖15及圖16為一系列剖面結構圖，用以說明本發明另一實施例所述的發光二極管裝置的制造流程。

圖17為一剖面結構圖，繪示本發明另一實施例所述的發光二極管裝置。

圖18為一剖面結構圖，繪示本發明又一實施例所述的發光二極管裝置。

主要元件符號說明：

10～發光二極管；

12～藍寶石基底；

13～緩沖層；

14～N型半導體層；

15～半導體元件層；

16～發光層；

18～P型半導體層；

20～第一電極；

22～第二電極；

25～最短路徑；