[發明專利]發光二極管及其制造方法

無效

• 申請號: 201210018799.8
• 申請日: 2012-01-20
• 公開（公告）號: CN103219433A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 李家銘;葉念慈;張翔思;呂坤圃;陳晉毅
• 申請（專利權）人: 泰谷光電科技股份有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/38;H01L33/32
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 于輝

技術領域

本發明涉及一種發光二極管裝置及其制造方法，更涉及一種包括自氧化蝕刻技術粗糙化處理的發光二極管裝置的制造方法。

背景技術

發光二極管(light?emitting?diode，簡稱LED)目前已廣泛應用于照明裝置及顯示裝置，公知制造方法包括：在基板上磊晶、蝕刻磊晶層、設置導電層、及設置電極等步驟。

近年來，提升發光二極管裝置的發光效率為本技術領域持續研究及發展的目標之一。由于發光二極管內部會有復雜的載子復合與全內反射(total?internal?reflection，TIR)機制，降低外部光輸出效率影響發光二極管亮度。因此，針對光輸出亮度的問題，降低光在發光二極管內部全反射率，主要以透明導電層的表面粗糙化處理(surface?roughness)、改變幾何形狀(shaping)等技術進行改善，或以大面積組件(large?area?chip)、覆晶式組件(flip-chip)、光子晶體(photonic?crystal)、共振腔(resonant?cavity)發光二極管等特殊結構來提升發光效率。

針對透明導電層制程的技術，公知制程多針對設置透明導電層的方法，皆無涉于氧化銦錫(Sn:In₂O₃，ITO)表面處理方法，例如，以等離子體或是離子束預先處理基板后，再以晶種(seed)或是塊材(bulk)的濺鍍方式形成氧化銦錫層于基板上，使氧化銦錫層具有不同晶格面向。另外，針對氧化銦錫表面處理，現有技術所教導的是形成具有較低粗糙度的氧化銦錫層的方法。在公知制程中均未提及表面粗糙化，則光易被氧化銦錫的平滑表面反射，造成組件發光效率降低的缺點。

另外，針對導電層的表面粗糙化處理步驟，在公知制程中，系于導電層表面覆蓋光阻層作為光罩(mask)進行蝕刻，以在導電層表面產生所需圖案或所需結構，例如，在透明導電層形成具有特定形狀的多孔穴結構、或形成預定圖案等，均必須通過特定圖案的屏蔽方可達成。公知屏蔽材料為例如偶氮化合物(azide?compounds)、酚樹脂(phenol?resin)、酚醛樹脂(novolak?resin)、聚甲基丙酰酸甲酯(PMMA)、聚甲基丁基酮(PMIBK)等。

就公知發光二極管的制程而言，使用特定圖案化的光罩進行蝕刻處理，必須進行光罩覆蓋步驟及圖案定義步驟，且在蝕刻完成后必須移除光罩，就制程步驟而言仍屬繁瑣，且增加制程控管的困難度。因此，對于發光二極管制程的改良仍有其需求。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種發光二極管的制造方法，包括：在基板上形成多個磊晶材料層，該多個磊晶材料層依序包括緩沖層、n型半導體層、發光層、和p型半導體層；在該p型半導體層的上表面形成透明導電層；對于該透明導電層表面以自氧化蝕刻技術進行粗糙化處理，使該透明導電層具有粗糙表面；及形成多個電極。

另外，本發明亦提供一種發光二極管，包括：多個磊晶材料層，該多個磊晶材料層依序包括緩沖層、n型半導體層、發光層、和p型半導體層；與該p型半導體層接觸的透明導電層，其中該透明導電層具有粗糙化表面；及多個電極。

附圖說明

圖1繪示依據本發明制成方法的一實施例在基板上形成多個磊晶層結構的示意圖。

圖2繪示依據本發明制成方法的一實施例于多個磊晶層上形成透明導電層的示意圖。

圖3繪示依據本發明制成方法的一實施例對透明導電層“直接”進行表面粗化處理的示意圖。

圖4繪示依據本發明制成方法的一實施例完成對透明導電層的表面粗化處理的示意圖。

圖5繪示依據本發明一實施例所提供的發光二極管的示意圖。

圖6說明表面粗化處理時間與發光二極管的發光效率的關系。

圖7繪示未經粗糙化處理的透明導電層的剖面示意圖。

圖8繪示經自氧化蝕刻技術處理的透明導電層的剖面示意圖。

【主要組件符號說明】

1??????發光二極管

11?????基板

12?????緩沖層

13?????n型半導體層

14?????發光層

15?????p型半導體層

16?????透明導電層

I??????上表面

II?????粗糙表面

17、18?電極

具體實施方式

以下以實施例詳細描述本發明，該等實施例為例示性說明，而非用以限制本發明。