[發明專利]發光二極管及其制造方法

在審

• 申請號: 201610078328.4
• 申請日: 2010-01-28
• 公開（公告）號: CN105720009A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 徐宸科;陳俊昌;余學志;蘇文正;歐震
• 申請（專利權）人: 晶元光電股份有限公司
• 主分類號: H01L21/78
• 分類號: H01L21/78;H01L27/15;H01L33/00;B23K26/38
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 趙國榮

本申請是申請日為2010年1月28日且發明名稱為“發光二極管及其制 造方法”的中國專利申請201010105779.5的分案申請。

技術領域

一種發光元件，特別是一種關于進行兩次基板切割的發光元件及其制造 方法。

背景技術

發光二極管(light-emittingdiode,LED)的發光原理是利用電子在n型半 導體與p型半導體間移動的能量差，以光的形式將能量釋放，這樣的發光原 理有別于白熾燈發熱的發光原理，因此發光二極管被稱為冷光源。此外，發 光二極管具有高耐久性、壽命長、輕巧、耗電量低等優點，因此現今的照明 市場對于發光二極管寄予厚望，將其視為新一代的照明工具，已逐漸取代傳 統光源，并且應用于各種領域，如交通信號、背光模塊、路燈照明、醫療設 備等。

圖1為傳統的發光元件結構示意圖，如圖1所示，傳統的發光元件100， 包括有一透明基板10、一位于透明基板10上的半導體疊層12，以及至少一 電極14位于上述半導體疊層12上，其中上述的半導體疊層12由上而下至 少包括一第一導電型半導體層120、一活性層122，以及一第二導電型半導 體層124。

此外，上述的發光元件100更可以進一步地與其他元件組合連接以形成 一發光裝置(light-emittingapparatus)。圖2為傳統的發光裝置結構示意圖，如 圖2所示，一發光裝置200包括一具有至少一電路202的次載體 (sub-mount)20；至少一焊料(solder)22位于上述次載體20上，借由此焊料22 將上述發光元件100粘結固定在次載體20上并使發光元件100的基板10與 次載體20上的電路202形成電連接；以及，一電性連接結構24，以電性連 接發光元件100的電極14與次載體20上的電路202；其中，上述的次載體 20可以是導線架(leadframe)或大尺寸鑲嵌基底(mountingsubstrate)，以方便 發光裝置200的電路規劃并提高其散熱效果。

然而，如圖1所示，在傳統的發光元件100中，由于透明基板10的表 面為一平整表面，且透明基板10的折射率與外部環境的折射率不同，因此 活性層122所發出的光線A由基板進入外部環境時，容易形成全反射(Total InternalReflection,TIR)，降低發光元件100的光輸出效率。

此外，在氮化物發光元件的結構中，藍寶石(sapphire)及碳化硅(SiC) 為其基板的主要材料。在氮化物發光元件的制程中，包括以晶圓作為基板并 在其上形成發光疊層，再將晶圓切割成晶片的制程。傳統的切割方法是利用 一鉆石刀作為切割工具；另一種晶圓切割成晶片的方法是利用激光光束的高 能量密度，將基板中原子與原子的鍵結裂解，來達到切割并分離晶圓的目的。 然而在激光切割的制程中，因激光光束的高能量密度所產生的局部高溫，使 基板晶體鍵結裂解后在切割道上堆積許多副產物，此副產物會吸收發光元件 所發出的光線，進而降低晶片的出光效率。因此于激光切割后如何有效去除 副產物，以提升晶片的出光效率，為改善發光元件性能的一重要課題。

另外，若是基板在形成發光疊層的另一側具有金屬層，更使激光無法從 金屬層這一側被基板吸收，而增加激光切割基板的困難度。

發明內容

一種發光元件制造方法，其步驟至少包括：提供一基板，包括第一表面 與第二表面，其中第一表面與第二表面相對；形成至少一發光疊層在基板的 第一表面上；形成一金屬層在基板的第二表面上；提供一第一激光在金屬層 開出多條走道區并裸露出部分第二表面；以及提供一第二激光照射在金屬層 走道區裸露出的部分第二表面以在基板內形成多個聚光區。

附圖說明

圖1為傳統的發光元件結構示意圖。

圖2為傳統的發光裝置結構示意圖。

圖3A至圖3K為本發明制造流程結構示意圖。

圖4為激光系統結構與制程示意圖

圖5A-圖5C為激光系統結構與制程示意圖

主要元件符號說明

100發光元件10透明基板

12半導體疊層14電極

120第一導電型半導體層122活性層

124第二導電型半導體層200發光裝置

20次載體202電路

22焊料24電性連接結構