光電元件及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種發(fā)光元件及其制造方法，其步驟至少包含：提供一基板，其中基板具有一第一表面與一第二表面，其中第一表面與第二表面相對，形成多個(gè)發(fā)光疊層于基板的第二表面上，形成一支持層包覆多個(gè)發(fā)光疊層，自基板的第一表面施加一能量至基板內(nèi)以形成多個(gè)不連續(xù)的第一變質(zhì)區(qū)，形成一氧化層于基板的第一表面，以及沿著些多個(gè)不連續(xù)的第一變質(zhì)區(qū)分離基板。
【專利說明】光電元件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)光元件，特別是涉及一種關(guān)于發(fā)光元件的切割方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(light-emitting diode, LED)的發(fā)光原理是利用電子在η型半導(dǎo)體與P型半導(dǎo)體間移動(dòng)的能量差，以光的形式將能量釋放，這樣的發(fā)光原理有別于白熾燈發(fā)熱的發(fā)光原理，因此發(fā)光二極管被稱為冷光源。此外，發(fā)光二極管具有高耐久性、壽命長、輕巧、耗電量低等優(yōu)點(diǎn)，因此現(xiàn)今的照明市場對于發(fā)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(tǒng)光源，并且應(yīng)用于各種領(lǐng)域，如交通號(hào)志、背光模塊、路燈照明、醫(yī)療設(shè)備等。
[0003]圖1為現(xiàn)有的發(fā)光元件結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，現(xiàn)有的發(fā)光元件100，包含有一透明基板10、一位于透明基板10上的半導(dǎo)體疊層12，以及至少一電極14位于上述半導(dǎo)體疊層12上，其中上述的半導(dǎo)體疊層12由上而下至少包含一第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120、一活性層122，以及一第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層124。
[0004]此外，上述的發(fā)光元件100還可以進(jìn)一步地與其他元件組合連接以形成一發(fā)光裝置(light-emitting apparatus)。圖2為現(xiàn)有的發(fā)光裝置結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示,一發(fā)光裝置200包含一具有至少一電路202的次載體(sub-mount) 20 ;至少一焊料(solder) 22位于上述次載體20上，通過此焊料22將上述發(fā)光元件100粘結(jié)固定于次載體20上并使發(fā)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，一電連接結(jié)構(gòu)24，以電連接發(fā)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(dǎo)線架(lead frame)或大尺寸鑲嵌基底(mounting substrate),以方便發(fā)光裝置200的電路規(guī)劃并提高其散熱效果。
[0005]然而，如圖1所示，于現(xiàn)有的發(fā)光元件100中，由于透明基板10的表面是一平整表面，且透明基板10的折射率與外部環(huán)境的折射率不同，因此活性層122所發(fā)出的光線A由基板進(jìn)入外部環(huán)境時(shí)，容易形成全反射(Total Internal Reflection, TIR),降低發(fā)光元件100的光摘出效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種發(fā)光元件制造方法，其步驟至少包含:提供一基板，其中基板具有一第一表面與一第二表面，其中第一表面與第二表面相對，形成多個(gè)發(fā)光疊層于基板的第二表面上，形成一支持層包覆多個(gè)發(fā)光疊層，自基板的第一表面施加一能量至基板內(nèi)以形成多個(gè)不連續(xù)的第一變質(zhì)區(qū)，形成一氧化層于基板的第一表面，以及沿著些多個(gè)不連續(xù)的第一變質(zhì)區(qū)分離基板。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為現(xiàn)有的發(fā)光元件結(jié)構(gòu)示意圖；[0008]圖2為現(xiàn)有的發(fā)光裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖3A至圖31為本發(fā)明第一實(shí)施例制造流程結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3J為圖31的劈裂面的基板剖面的掃描式電子顯微鏡微結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖4A至圖4H為本發(fā)明第二實(shí)施例制造流程結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖5A-圖5C為一發(fā)光模塊不意圖；
[0013]圖6A-圖6B為一光源產(chǎn)生裝置不意圖。
[0014]主要元件符號(hào)說明
[0015]100、300、400 發(fā)光元件
[0016]10透明基板
[0017]12、32、42半導(dǎo)體疊層
[0018]14 電極
[0019]120、310、410第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層
[0020]122、312、412 活性層
[0021]124、312、412第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層
[0022]200發(fā)光裝置
[0023]20次載體
[0024]202 電路
[0025]22 焊料
[0026]24電連接結(jié)構(gòu)
[0027]30、40 基板
[0028]302、402 第一表面
[0029]304、404 第二表面
[0030]36、46 支持層
[0031]306、406 第一變質(zhì)區(qū)
[0032]306’、406’ 第二變質(zhì)區(qū)
[0033]3061 >4061 第一延伸部
[0034]3062、4062 第二延伸部
[0035]342、442 第一電極
[0036]341、441 第二電極
[0037]381、481 氧化層
[0038]382,482 金屬層
[0039]500發(fā)光模塊
[0040]501下載體
[0041]502 載體
[0042]503上載體
[0043]504、506、508、510 透鏡
[0044]512,514電源供應(yīng)終端
[0045]515 通孔
[0046]519反射層[0047]521 膠材
[0048]540 外殼
[0049]600光源產(chǎn)生裝置
【具體實(shí)施方式】
[0050]本發(fā)明揭示一種發(fā)光元件及其制造方法，為了使本發(fā)明的敘述更加詳盡與完備，請參照下列描述并配合圖3A至圖6B的圖示。
[0051]圖3A至圖31為本發(fā)明第一實(shí)施例制造流程結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3A所示，提供一基板30,其中基板30包含一第一表面302與一第二表面304,第一表面302與第二表面304相對；接著，如圖3B所示，形成多個(gè)半導(dǎo)體外延層31于此基板30的第二表面304上，其中半導(dǎo)體外延層31由下而上至少包含一第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層310、一活性層312，以及一第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層314。
[0052]隨后，如圖3C所示，利用光刻蝕刻技術(shù)蝕刻上述半導(dǎo)體外延層31，以裸露部分第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層310，并且使半導(dǎo)體外延層31形成多個(gè)臺(tái)狀結(jié)構(gòu)的發(fā)光疊層32。
[0053]再如同圖3D所不，于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層310之上形成一第一電極342,并在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層314之上形成一第二電極341。在一實(shí)施例中第一電極342與第二電極341的材料包含但不限于銅(Cu)、鋁(Al)、銦(In)、錫(Sn)、金(Au)、鉬(Pt)、鋅(Zn)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈀(Pd)、鍺(Ge)、鉻(Cr)、鎘(Cd)、鈷(Co)、錳(Mn)、銻(Sb)、鉍(Bi)、鎵(Ga)、鉈(Tl)、針(Po)、銥(Ir)、錸(Re)、銠(Rh)、鋨(Os)、鎢(W)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鋯(Zr)、鑰(Mo)、鈉(La)、銀-鈦(Ag-Ti)、銅-錫(Cu-Sn)、銅-鋅(Cu-Zn)、銅-鎘(Cu-Cd)、錫-鉛-銻(Sn-Pb-Sb)、錫-鉛-鋒(Sn-Pb-Zn)、鎮(zhèn)-錫(N1-Sn)、鎮(zhèn)-鉆(N1-Co)、金合金(Au alloy)、或錯(cuò)-金-鎮(zhèn)(Ge-Au-Ni)等金屬材料。
[0054]之后,如圖3E所不,在發(fā)光疊層32、第一電極342及第二電極341上形成一支持層36，在其他實(shí)施例中，此支持層36也可以同時(shí)覆蓋于發(fā)光疊層32與基板30上，此支持層36可避免發(fā)光疊層32因后續(xù)制作工藝而散落，上述的支持層36的材質(zhì)可以是高分子、氧化物或金屬等材料。
[0055]隨后，如圖3F 所示，以激光能量約 0.05-0.1、0.05-0.3、0.05-0.5、0.05-0.7 或0.05-1W,速度約 20-100、20-300、20-500、20-700 或 20-1000mm/sec,波長約 350-500、350-800,350-1200,500-1000,700-1200 或 350_1500nm 的激光光束從基板 30 的第一表面
302方向照射基板30，且于基板30內(nèi)形成多個(gè)不連續(xù)第一變質(zhì)區(qū)306。在一實(shí)施例中，此激光光束可為一紅外線激光，例如可為Nd-YAG laser、Nd-YVO4 laser、Nd-YLF laser或鈦藍(lán)寶石激光(titanium laser)。
[0056]在一實(shí)施例中，第一變質(zhì)區(qū)306可為一多光子吸收區(qū)域(multiple photonabsorption region)、一裂紋區(qū)(crack region)、一溶融區(qū)(molten processed region)或?yàn)橐环瓷渎矢淖儏^(qū)域(refractive index change region)。
[0057]如圖3F-1所示，多個(gè)不連續(xù)第一變質(zhì)區(qū)306的寬度W可約為1_5、1_10、1_15或1-20 μ m，高度H1可約為1-10、1-30、1-50、1-70或1-100 μ m。在一較佳實(shí)施例中，第一變質(zhì)區(qū)306的下緣與基板30的第一表面302的距離Dl可約為1_50、1-100、1-150或I?200 μ m。[0058]在一實(shí)施例中，如圖3F-2所示，第一變質(zhì)區(qū)306的上緣會(huì)形成至少一與第一變質(zhì)區(qū)306連接的第一延伸部3061，第一變質(zhì)區(qū)306的下緣會(huì)形成至少一與第一變質(zhì)區(qū)306連接的第二延伸部3062。其中第一延伸部3061的高度H2可約為0.1-10,0.1-50,0.1-100、0.1-150,0.1-200 μ m0第一延伸部3061的頂端與基板30的第二表面304的距離D2可約為0-50、0-100、0-150 或 0-200μπι。其中第二延伸部 3062 的高度 H3 可約為 0.1-10,0.1-50,0.1-100,0.1-150,0.1-200 μ m。第二延伸部3062的頂端與基板30的第一表面302的距離D3可約為0-50、0-100、0-150或0-200 μ m。在一實(shí)施例中，第一延伸部3061的高度大于第二延伸部3062。
[0059]如圖3F-3所示，在另一實(shí)施例中，可以激光能量約0.05-0.1,0.05-0.3、0.05-0.5,0.05-0.7 或 0.05-1W，速度約 20-100、20-300、20-500、20-700 或 20-1000mm/sec，波長約 350-500、350-800、350-1200、500-1000、700-1200 或 350_1500nm 的激光光束從基板30的第一表面302方向照射基板30，且于基板30內(nèi)形成多個(gè)不連續(xù)第二變質(zhì)區(qū)306’，其中
第二變質(zhì)區(qū)306’與第一變質(zhì)區(qū)306在垂直基板第一表面302方向可互相重疊或可不互相重疊。在一實(shí)施例中，此激光光束可為一紅外線激光，例如可為Nd-YAG laser、Nd-YV04laser、Nd-YLF laser 或鈦藍(lán)寶石激光(titanium laser)。
[0060]在一實(shí)施例中，第二變質(zhì)區(qū)306’可為一多光子吸收區(qū)域(multiple photonabsorption region)、一裂紋區(qū)(crack region)、一溶融區(qū)(molten processed region)或?yàn)橐环瓷渎矢淖儏^(qū)域(refractive index change region)。
[0061]與第一變質(zhì)區(qū)306相同，第二變質(zhì)區(qū)306’的上緣會(huì)形成至少一與第二變質(zhì)區(qū)306’連接的第三延伸部(未顯示)，第二變質(zhì)區(qū)306’的下緣會(huì)形成至少一與第二變質(zhì)區(qū)306’連接的第四延伸部( 未顯示)。其中第三延伸部的高度可約為0.1-10,0.1-50,0.1-100、0.1-150,0.1-200 μ m。第三延伸部的頂端與基板30的第二表面304的距離D2可約為0-50、0-100、0-150或0-200 μ m。其中第四延伸部的高度可約為0.1-10,0.1-50,0.1-100、0.1-150,0.1-200 μ m。第四延伸部的頂端與基板30的第一表面302的距離D3可約為0-50、0-100、0-150或0-200μπι。在一實(shí)施例中，第三延伸部的高度大于第四延伸部。
[0062]接著，延續(xù)圖3F，如圖3G-1所示，一氧化層381可形成于基板30的第一表面302之上，且氧化層381完全覆蓋基板30的第一表面302。
[0063]在另一實(shí)施例中，如圖3G-2所不,可形成一氧化層381及一金屬反射層382于基板30的第一表面302之上。在一較佳實(shí)施例中，氧化層381的材料可選自Ti0x、Si0x、Zn0、TaOx;金屬反射層382的材料可選自銅(Cu)、鋁(Al)、銦(In)、錫(Sn)、金(Au)、鉬(Pt)、鋅(Zn)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈀(Pd)、鍺(Ge)、鉻(Cr)、鎘(Cd)、鈷(Co)、錳(Mn)、銻(Sb)、鉍(Bi)、鎵(Ga)、鉈(Tl)、針(Po)、銥(Ir)、錸(Re)、銠(Rh)、鋨(Os)、鎢(W)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鋯(Zr)、鑰(Mo)、鈉(La)、銀-鈦(Ag-Ti)、銅-錫(Cu-Sn)、銅-鋅(Cu-Zn)、銅-鎘(Cu-Cd)、錫-鉛-銻(Sn-Pb-Sb)、錫-鉛-鋅(Sn-Pb-Zn)、鎳-錫(N1-Sn)、鎳-鈷(N1-Co)、金合金(Aualloy)、或鍺-金-鎳(Ge-Au-Ni)等金屬材料。
[0064]最后，再如圖3H所不,移除支持層36。隨后，如圖31所不,沿著弟一變質(zhì)區(qū)306劈裂基板30,以形成多個(gè)發(fā)光兀件300。在一實(shí)施例中，上述多個(gè)發(fā)光兀件300的氧化層381完全覆蓋基板30的第一表面302。在一實(shí)施例中，上述多個(gè)發(fā)光元件300的氧化層381覆蓋基板30第一表面302的90%以上面積。
[0065]圖3J顯示圖31的劈裂面的基板剖面的掃描式電子顯微鏡微結(jié)構(gòu)圖。其中包含形成在基板30的第一表面的氧化層381及形成在基板中的第一變質(zhì)區(qū)306。其中第一變質(zhì)區(qū)306的上緣會(huì)形成一與第一變質(zhì)區(qū)306連接的第一延伸部3061，第一變質(zhì)區(qū)306的下緣會(huì)形成一與第一變質(zhì)區(qū)306連接的第二延伸部3062，且第一延伸部3061的高度大于第二延伸部 3062。
[0066]圖4A至圖4H為本發(fā)明第二實(shí)施例制造流程結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4A所示，提供一基板40,其中基板40包含一第一表面402與一第二表面404,第一表面402與第二表面404相對；接著，如圖4B所示，形成多個(gè)半導(dǎo)體外延層41于此基板40的第二表面404上，其中半導(dǎo)體外延層41由下而上至少包含一第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層410、一活性層412，以及一第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層414。
[0067]隨后，如圖4C所示，利用光刻蝕刻技術(shù)蝕刻上述半導(dǎo)體外延層41，以裸露部分第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層410，并且使半導(dǎo)體外延層41形成多個(gè)臺(tái)狀結(jié)構(gòu)的發(fā)光疊層42。
[0068]如圖4D所示，在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層410之上形成一第一電極442，并在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層414之上形成一第二電極441。且在基板40的第一表面402之上形成一氧化層481。在一實(shí)施例中，上述氧化層481完全覆蓋基板40的第一表面402。在一較佳實(shí)施例中，氧化層481的材料可選自Ti0x、Si0x、Zn0、Ta0x。
[0069]在一實(shí)施例中第一電極442與第二電極441的材料包含但不限于銅(Cu)、鋁(Al)、銦(In)、錫(Sn)、金(Au)、鉬(Pt)、鋅(Zn)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈀(Pd)、鍺(Ge)、鉻(Cr)、鎘(Cd)、鈷(Co)、錳(Mn)、銻(Sb)、鉍(Bi)、鎵(Ga)、鉈(Tl)、釙(Po)、銥(Ir)、錸(Re)、錯(cuò)(Rh)、鋨(Os)、鶴(W)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀⑷、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鋯(Zr)、鑰(Mo)、鈉(La)、銀-鈦(Ag-Ti)、銅-錫(Cu-Sn)、銅-鋅(Cu-Zn)、銅-鎘(Cu-Cd)、錫-鉛-銻(Sn-Pb-Sb)、錫-鉛-鋅(Sn-Pb-Zn)、鎳-錫(N1-Sn)、鎳-鈷(N1-Co)、金合金(Au alloy)、或鍺-金-鎳(Ge-Au-Ni)等金屬材料。
[0070]之后，如圖4E所不,在發(fā)光疊層42、第一電極442及第二電極441上形成一支持層46,在其他實(shí)施例中，此支持層46也可以同時(shí)覆蓋于發(fā)光疊層42與基板40上,此支持層46可避免發(fā)光疊層42因后續(xù)制作工藝而散落，上述的支持層46的材質(zhì)可以是高分子、氧化物或金屬等材料。
[0071]隨后，如圖4F 所示，以激光能量約 0.05-0.1、0.05-0.3、0.05-0.5、0.05-0.7 或
0.05-1W,速度約 20-100、20-300、20-500、20-700 或 20-1000mm/sec,波長約 350-500、350-800,350-1200,500-1000,700-1200 或 350_1500nm 的激光光束從基板 40 的第一表面
402方向，穿過氧化層481，照射基板40，且于基板40內(nèi)形成多個(gè)不連續(xù)第一變質(zhì)區(qū)406。在一實(shí)施例中，此激光光束可為一紅外線激光，例如可為Nd-YAG laser、Nd-YVO4 laser、Nd-YLF laser 或鈦藍(lán)寶石激光(titanium laser)。
[0072]在一實(shí)施例中，第一變質(zhì)區(qū)406可為一多光子吸收區(qū)域(multiple photonabsorption region)、一裂紋區(qū)(crack region)、一溶融區(qū)(molten processed region)或?yàn)橐环瓷渎矢淖儏^(qū)域(refractive index change region)。
[0073]如圖4F-1所示，多個(gè)不連續(xù)第一變質(zhì)區(qū)406的寬度W可約為1_5、1_10、1_15或1-20 μ m，高度H1可約為1-10、1-30、1-50、1-70或1-100 μ m。在一較佳實(shí)施例中，第一變質(zhì)區(qū)406的下緣與基板40的第一表面402的距離Dl可約為1_50、1-100、1-150或I-200 μ m。
[0074]在一實(shí)施例中，如圖4F-2所示，第一變質(zhì)區(qū)406的上緣會(huì)形成至少一與第一變質(zhì)區(qū)406連接的第一延伸部4061,第一變質(zhì)區(qū)406的下緣會(huì)形成至少一與第一變質(zhì)區(qū)406連接的第二延伸部4062。其中第一延伸部4061的高度H2可約為0.1-10,0.1-50,0.1-100、0.1-150,0.1-200 μ m。第一延伸部4061的頂端與基板40的第二表面404的距離D2可約為0-50、0-100、0-150 或 0-200μπι。其中第二延伸部 4062 的高度 H3 可約為 0.1-10,0.1-50,0.1-100,0.1-150,0.1-200 μ m。第二延伸部4062的頂端與基板40的第一表面402的距離D3可約為0-50、0-100、0-150或0-200 μ m。在一實(shí)施例中，第一延伸部4061的高度大于第二延伸部4062。
[0075]如圖4F-3所示，在另一實(shí)施例中，可以激光能量約0.05-0.1,0.05-0.3、0.05-0.5,0.05-0.7 或 0.05-1W，速度約 20-100、20-300、20-500、20-700 或 20-1000mm/sec，波長約 350-500、350-800、350-1200、500-1000、700-1200 或 350_1500nm 的激光光束從基板
40的第一表面402方向照射基板40，且于基板40內(nèi)形成多個(gè)不連續(xù)第二變質(zhì)區(qū)406’，其中第二變質(zhì)區(qū)406’與第一變質(zhì)區(qū)406在垂直基板第一表面402方向可互相重疊或可不互相重疊。在一實(shí)施例中，此激光光束可為一紅外線激光，例如可為Nd-YAG laser、Nd-YV04laser、Nd-YLF laser 或鈦藍(lán)寶石激光(titanium laser)。
[0076]在一實(shí)施例中，第二變質(zhì)區(qū)406可為一多光子吸收區(qū)域(multiple photonabsorption region)、一裂紋區(qū)(crack region)、一溶融區(qū)(molten processed region)或?yàn)橐环瓷渎矢淖儏^(qū)域(refractive index change region)。
[0077]與第一變質(zhì)區(qū)406相同，第二變質(zhì)區(qū)406’的上緣會(huì)形成至少一與第二變質(zhì)區(qū)406’連接的第三延伸部(未顯示)，第二變質(zhì)區(qū)406’的下緣會(huì)形成至少一與第二變質(zhì)區(qū)406’連接的第四延伸部(未顯示)。其中第三延伸部的高度可約為0.1-10,0.1-50,0.1-100、0.1-150,0.1-200 μ m。第三延伸部的頂端與基板40的第二表面404的距離D2可約為0-50、0-100、0-150或0-200 μ m。其中第四延伸部的高度可約為0.1-10,0.1-50,0.1-100、0.1-150,0.1_200μπι。第四延伸部的頂端與基板40的第一表面402的距離D3可約為0-50、0-100,0-150或0-200 μ m。在一實(shí)施例中，第三延伸部的高度大于第四延伸部。
[0078]接著，延續(xù)圖4F，如圖4G所示，一金屬反射層482可形成于氧化層481之上，且移除支持層46。金屬反射層482的材料可選自銅(Cu)、鋁(Al)、銦(In)、錫(Sn)、金(Au)、鉬(Pt)、鋅(Zn)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈀(Pd)、鍺(Ge)、鉻(Cr)、鎘(Cd)、鈷(Co)、錳(Mn)、銻(Sb)、鉍(Bi)、鎵(Ga)、鉈(Tl)、釙(Po)、銥(Ir)、錸(Re)、銠(Rh)、鋨(Os)、鎢(W)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鋯(Zr)、鑰(Mo)、鈉(La)、銀-鈦(Ag-Ti)、銅-錫(Cu-Sn)、銅-鋅(Cu-Zn)、銅-鎘(Cu-Cd)、錫-鉛-銻(Sn-Pb-Sb)、錫-鉛-鋅(Sn-Pb-Zn)、鎳-錫(N1-Sn)、鎳-鈷(N1-Co)、金合金(Aualloy)、或鍺-金-鎳(Ge-Au-Ni)等金屬材料。
[0079]最后，再如圖4H所示，沿著第一變質(zhì)區(qū)406劈裂基板40，以形成多個(gè)發(fā)光元件400。在一實(shí)施例中，上述多個(gè)發(fā)光元件400的氧化層481與金屬反射層482完全覆蓋基板40的第一表面402。在一實(shí)施例中，上述多個(gè)發(fā)光元件400的氧化層481與金屬反射層482覆蓋基板40第一表面402的90%以上面積。
[0080]圖5A-圖5C繪示出一發(fā)光模塊示意圖，圖5A顯示一發(fā)光模塊外部透視圖，一發(fā)光模塊500可包含一載體502,產(chǎn)生自本發(fā)明任一實(shí)施例的發(fā)光兀件(未顯不),多個(gè)透鏡504,506,508及510，及兩電源供應(yīng)終端512及514。
[0081]圖5B-圖5C顯示一發(fā)光模塊剖視，且圖5C是圖5B的E區(qū)的放大圖。其中載體502可包含一上載體503及下載體501，其中下載體501的一表面可與上載體503接觸，且包含透鏡504及508形成在上載體503之上。上載體503可形成至少一通孔515，且依本發(fā)明第一實(shí)施例形成的發(fā)光元件300可形成在上述通孔515中并與下載體501接觸，且被膠材521包圍，并在膠材521之上形成一透鏡508。
[0082]在一實(shí)施例中，通孔515的兩側(cè)壁之上可形成一反射層519增加發(fā)光元件300的發(fā)光效率；下載體501的下表面可形成一金屬層517以增進(jìn)散熱效率。
[0083]圖6A-圖6B繪示出一光源產(chǎn)生裝置示意圖600，一光源產(chǎn)生裝置600可包含一發(fā)光模塊500、一外殼540、一電源供應(yīng)系統(tǒng)(未顯不)以供應(yīng)發(fā)光模塊500 —電流、以及一控制元件(未顯示)，用以控制電源供應(yīng)系統(tǒng)(未顯示)。光源產(chǎn)生裝置600可以是一照明裝置，例如路燈、車燈或室內(nèi)照明光源，也可以是交通號(hào)志或一平面顯示器中背光模塊的一背光光源。
[0084]具體而言，光電兀件包含發(fā)光二極管(LED)、光電二極管(photodiode)、光敏電阻(photoresister)、激光(laser)、紅外線發(fā)射體(infrared emitter)、有機(jī)發(fā)光二極管(organic light-emitting diode)及太陽能電池(solar cell)中至少其一。基板 30、40 為一成長及/或承載基礎(chǔ)。候選材料可包含導(dǎo)電材料或不導(dǎo)電材料、透光材料或不透光材料。其中導(dǎo)電材料其一可為金屬，例如，鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)、銦化磷(InP)、碳化硅(SiC)、硅(Si)、鋁酸鋰(LiA102)、氧化鋅(ZnO)、氮化鎵(GaN)及氮化鋁(A1N)。透光材料其一可為藍(lán)寶石(Sapphire)、鋁酸鋰(LiA102)、氧化鋅(ZnO)、氮化鎵(GaN)、氮化鋁(A1N)、玻璃、鉆石、CVD 鉆石、與類鉆碳(Diamond-Like Carbon ;DLC)、尖晶石(spinel, MgAl2O4)、氧化娃(SiOx)及鎵酸鋰(LiGaO2)。
[0085]上述第一半導(dǎo)體層310、410及第二半導(dǎo)體層314、414彼此中至少二個(gè)部分的電性、極性或摻雜物相異、或者分別用以提供電子與空穴的半導(dǎo)體材料單層或多層(「多層」是指兩層或兩層以上，以下同。)，其電性選擇可以為P型、η型、及i型中至少任意二者的組合。有源層312、412位于第一半導(dǎo)體層310、410及第二半導(dǎo)體層314、414之間，為電能與光能可能發(fā)生轉(zhuǎn)換或被誘發(fā)轉(zhuǎn)換的區(qū)域。電能轉(zhuǎn)變或誘發(fā)光能者如發(fā)光二極管、液晶顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管；光能轉(zhuǎn)變或誘發(fā)電能者如太陽能電池、光電二極管。上述第一半導(dǎo)體層310、410，有源層312、412及第二半導(dǎo)體層314、414其材料包含一種或一種以上的元素選自鎵(Ga)、鋁(Al)、銦(In)、砷(As)、磷(P)、氮(N)以及硅(Si)所構(gòu)成群組。
[0086]依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的光電元件是一發(fā)光二極管，其發(fā)光頻譜可以通過改變半導(dǎo)體單層或多層的物理或化學(xué)要素進(jìn)行調(diào)整。常用的材料如磷化鋁鎵銦(AlGaInP)系列、氮化鋁鎵銦(AlGaInN)系列、氧化鋅(ZnO)系列等。有源層312、412的結(jié)構(gòu)如:單異質(zhì)結(jié)構(gòu)(single heterostructure ;SH)、雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)(double heterostructure ;DH)、雙側(cè)雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)(double-side double heterostructure ;DDH)、或多層量子講(mult1-quant μ mwell ;MQW)。再者，調(diào)整量子阱的對數(shù)也可以改變發(fā)光波長。
[0087]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，第一半導(dǎo)體層310、410與基板30、40間尚可選擇性地包含一緩沖層(buffer layer,未顯示)。此緩沖層介于兩種材料系統(tǒng)之間，使基板的材料系統(tǒng)”過渡”至半導(dǎo)體系統(tǒng)的材料系統(tǒng)。對發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)而言，一方面，緩沖層用以降低兩種材料間晶格不匹配的材料層。另一方面，緩沖層也可以是用以結(jié)合兩種材料或兩個(gè)分離結(jié)構(gòu)的單層、多層或結(jié)構(gòu)，其可選用的材料如:有機(jī)材料、無機(jī)材料、金屬、及半導(dǎo)體等；其可選用的結(jié)構(gòu)如:反射層、導(dǎo)熱層、導(dǎo)電層、歐姆接觸(ohmic contact)層、抗形變層、應(yīng)力釋放(stress release)層、應(yīng)力調(diào)整(stress adjustment)層、接合(bonding)層、波長轉(zhuǎn)換層、及機(jī)械固定構(gòu)造等。在一實(shí)施例中，此緩沖層的材料可為AIN、GaN，且形成方法可為濺鍛(Sputter)或原子層沉積(Atomic Layer Deposition, ALD)。
[0088]第二半導(dǎo)體層314、414上還可選擇性地形成一接觸層(未顯示)。接觸層設(shè)置于第二半導(dǎo)體層314、414遠(yuǎn)離有源層(未顯示)的一側(cè)。具體而言，接觸層可以為光學(xué)層、電學(xué)層、或其二者的組合。光學(xué)層可以改變來自于或進(jìn)入有源層312、412的電磁輻射或光線。在此所稱之「改變」是指改變電磁輻射或光的至少一種光學(xué)特性，前述特性包含但不限于頻率、波長、強(qiáng)度、通量、效率、色溫、演色性(rendering index)、光場(light field)、及可視角(angle of view)。電學(xué)層可以使得接觸層的任一組相對側(cè)間的電壓、電阻、電流、電容中至少其一的數(shù)值、密度、分布發(fā)生變化或有發(fā)生變化的趨勢。接觸層的構(gòu)成材料包含氧化物、導(dǎo)電氧化物、透明氧化物、具有50%或以上穿透率的氧化物、金屬、相對透光金屬、具有50%或以上穿透率的金屬、有機(jī)質(zhì)、無機(jī)質(zhì)、突光物、磷光物、陶瓷、半導(dǎo)體、摻雜的半導(dǎo)體、及無摻雜的半導(dǎo)體中至少其一。在某些應(yīng)用中，接觸層的材料為氧化銦錫(ITO)、氧化銦(InO)、氧化錫(SnO)、氧化鎘錫(CTO)、氧化鋪錫(ΑΤ0)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅鋁(AZO)、與氧化鋅錫(ZTO)中至少其一。若為相對透光金屬，其厚度約為
0.005 μ m-0.6 μ m。
[0089]以上各附圖與說明雖僅分別對應(yīng)特定實(shí)施例，然而，各個(gè)實(shí)施例中所說明或揭露的元件、實(shí)施方式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、及技術(shù)原理除在彼此顯相沖突、矛盾、或難以共同實(shí)施之外，當(dāng)可依其所需任意參照、交換、搭配、協(xié)調(diào)、或合并。
[0090]雖然本發(fā)明已說明如上，然其并非用以限制本發(fā)明的范圍、實(shí)施順序、或使用的材料與制作工藝方法。對于本發(fā)明所作的各種修飾與變更，皆不脫本發(fā)明的精神與范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光元件制造方法，其步驟至少包含: 提供一基板，其中該基板具有第一表面與第二表面，其中該第一表面與該第二表面相對； 形成多個(gè)發(fā)光疊層于該基板的第二表面上； 形成一支持層包覆該多個(gè)發(fā)光疊層；自該基板的第一表面施加一能量至該基板內(nèi)以形成多個(gè)不連續(xù)的第一變質(zhì)區(qū)； 形成一氧化層于該基板的第一表面；以及 沿著該些多個(gè)不連續(xù)的第一變質(zhì)區(qū)分離該基板。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件制造方法，其中該能量為施加一激光照射，且該激光波長可為350-1500nm，能量可為0.05-1W，速度可為20-1000mm/sec。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件制造方法，還包含一移除該支持層的步驟。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件制造方法，其中形成該發(fā)光疊層的步驟，至少包含: 形成一第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層于該基板的第二表面上； 形成一活性層于該第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層上； 形成一第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層于該活性層上。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件制造方法，還包含第一延伸部，形成于該第一變質(zhì)區(qū)之上，其中該第一延伸部形成在該第一變質(zhì)區(qū)與該基板的第二表面之間。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光兀件制造方法，自該基板的第一表面施加一能量至該基板內(nèi)以形成多個(gè)不連續(xù)的第二變質(zhì)區(qū)，其中該第二變質(zhì)區(qū)與該第一變質(zhì)區(qū)在垂直該基板第一表面方向可互相重疊或可不互相重疊。
7.一種發(fā)光元件，至少包含: 基板，包含第一表面、第二表面，且該第一表面與該第二表面相對； 發(fā)光疊層，位于該基板的第二表面上； 氧化層形成于該基板的第一表面上，其中該氧化層完全覆蓋該基板的第一表面；以及 多個(gè)不連續(xù)的第一變質(zhì)區(qū)形成于該基板的內(nèi)部。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件，其中該發(fā)光疊層至少包含: 第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層，位于該基板的第二表面上； 活性層，位于部分該第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層上；以及 第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層，位于該活性層上。
9.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件，其中還包含一金屬層形成于該氧化層之上。
10.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件，其中該第一變質(zhì)區(qū)的寬度W可約為0.1-20 μ m，高度H1可約為f 100 μ m，或該第一變質(zhì)區(qū)的下緣與該基板的第一表面的距離可約為.1~200 μ m。
11.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件，其中還包含第一延伸部形成于該第一變質(zhì)區(qū)之上，其中該第一延伸部形成在該第一變質(zhì)區(qū)與該基板的第二表面之間，且該第一延伸部的高度可約為 0.1-200μm。
12.如權(quán)利要求11所述的發(fā)光元件，其中還包含第二延伸部，形成于該第一變質(zhì)區(qū)之上，其中該第二延伸部形成在該第一變質(zhì)區(qū)與該基板的第一表面之間，且該第二延伸部的高度小于該第一延伸部。
13.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件，還包含第二變質(zhì)區(qū)，形成于該基板之內(nèi)且與該第一變質(zhì)區(qū)與該第二變 質(zhì)區(qū)在垂直該基板第一表面方向可互相重疊或可不互相重疊。
【文檔編號(hào)】B23K26/00GK103456847SQ201210179344
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月1日
【發(fā)明者】何呈祥, 陳標(biāo)達(dá), 紀(jì)喨勝, 陳俊昌, 房蓓珊 申請人:晶元光電股份有限公司