專利名稱：發(fā)光二極管元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光元件，且特別是涉及一種發(fā)光二極管(LED)元件及其制造方法。
背景技術(shù)：
請(qǐng)參照?qǐng)DIA與圖1B，其為分別繪示一種傳統(tǒng)垂直式發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的俯視示意圖、以及沿著圖IA的A-B剖面線所獲得的剖面示意圖。發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)100包括基板102、接合層104、P型接觸層106、P型半導(dǎo)體層108、有源層110、η型半導(dǎo)體層112、η型電極墊114、η型導(dǎo)電分支116與P型電極層118。在發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)100中，接合層104、ρ型接觸層106、ρ型半導(dǎo)體層108、有源層110與η型半導(dǎo)體層112依序堆疊在基板102的表面120上。如圖IA所示，η型導(dǎo)電分支 116與η型電極墊114相連，且自η型電極墊114向外延伸而出。此外，如圖IB所示，η型電極墊114與η型導(dǎo)電分支116均設(shè)置在η型半導(dǎo)體層112上。另外，ρ型電極層118則設(shè)置在相對(duì)于表面120的基板102的另一表面122上。其中，ρ型接觸層106通常采用高反射率材料來制作，因此又可稱為反射層。然而，此種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)100有其缺點(diǎn)。首先，由于η型電極墊114與η型導(dǎo)電分支116均設(shè)置在有源層110上方的η型半導(dǎo)體層112上，因此η型導(dǎo)電分支116會(huì)吸收有源層Iio所發(fā)出的光,而降低發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)100的光取出效率。其次，垂直式發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)100與傳統(tǒng)水平式發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)不同。請(qǐng)參照?qǐng)D2，其為繪示一種傳統(tǒng)水平式發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。傳統(tǒng)水平式發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)200包括基板202 ;設(shè)置在基板202上的未摻雜氮化鎵層204 ;設(shè)置在未摻雜氮化鎵層204上的η型氮化鎵層206 ;設(shè)置在部分的η型氮化鎵層206上的有源層208 ;設(shè)置在有源層208上的P型氮化鎵層210、設(shè)置在η型氮化鎵層206的暴露出的鎵表面(Ga_face)216上的η型電極墊212、設(shè)置在ρ型氮化鎵層210上的ρ型歐姆接觸層220與設(shè)置在部分的ρ型歐姆接觸層220上的ρ型電極墊214。其中，因?yàn)椴牧咸匦缘年P(guān)系，η型氮化鎵層206的遠(yuǎn)離生長基板的上表面為鎵表面216,而未摻雜氮化鎵層204的靠近生長基板的下表面為氮表面(N_face)218。因此，在水平式發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)200中，η型電極墊212設(shè)置在η型氮化鎵層206的鎵表面216上。在這樣的架構(gòu)下，η型電極墊212于合金化后，仍可保有良好的歐姆接觸。另一方面，在垂直式發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)100中，η型電極墊114與η型導(dǎo)電分支116設(shè)置在η型半導(dǎo)體層112的氮表面上。因而，當(dāng)η型電極墊114與η型導(dǎo)電分支116設(shè)置在氮表面上時(shí)，η型電極墊114與η型導(dǎo)電分支116的熱穩(wěn)定性會(huì)變差。如此一來，經(jīng)合金工藝后，η型電極墊114和η型導(dǎo)電分支116與η型半導(dǎo)體層112之間的歐姆接觸會(huì)變差，而導(dǎo)致η型電極墊114和η型導(dǎo)電分支116與η型半導(dǎo)體層112之間的電阻升高。再者，在垂直式發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)100的工藝中，P型接觸層106需經(jīng)兩次的合金工藝，亦即P型接觸層106形成后所進(jìn)行的第一次合金工藝、以及η型電極墊114和η型導(dǎo)電分支116形成后所進(jìn)行的第二次合金工藝。如此一來，兼具有反射層作用的P型接觸層106經(jīng)過兩次合金工藝后，其反射率不易控制。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的示例就是提供一種發(fā)光二極管元件及其制造方法，其導(dǎo)電分支設(shè)置在外延結(jié)構(gòu)內(nèi)，故可降低光被導(dǎo)電分支所吸收的比例。本發(fā)明的另一示例是提供一種發(fā)光二極管元件及其制造方法，其是將第一電性電極墊與第一電性導(dǎo)電分支設(shè)置在第一電性半導(dǎo)體層的鎵表面上，因此可提高第一電性電極墊與第一電性導(dǎo)電分支的熱穩(wěn)定性。本發(fā)明的又一示例是提供一種發(fā)光二極管元件及其制造方法，其兼具有反射功能的第二電性接觸層是在第一電性電極墊與第一電性導(dǎo)電分支的合金處理之后制作。因此，可有效控制第二電性接觸層的反射率。本發(fā)明的再一示例是提供一種發(fā)光二極管元件及其制造方法，其可將切割后的發(fā) 光二極管芯片直接固定在封裝基板或?qū)Ь€架上，再移除生長基板(growth substrate),即大致完成發(fā)光二極管元件的制作。因此，在生長基板移除后，可無需再進(jìn)行光刻工藝。本發(fā)明的再一示例是提供一種發(fā)光二極管元件及其制造方法，其將切割后的發(fā)光二極管芯片設(shè)置于封裝基板或支架上后，可無需額外制作排氣走道來供以激光移除生長基板時(shí)所產(chǎn)生的氣體流通。因此，可增加發(fā)光二極管芯片的發(fā)光面積利用率。本發(fā)明的再一示例是提供一種發(fā)光二極管元件及其制造方法，其可將不同發(fā)光波長的發(fā)光二極管芯片，通過堆疊方式順利結(jié)合在一起，而形成混光的發(fā)光二極管元件。因此，可提高發(fā)光二極管元件的多樣性與應(yīng)用性。根據(jù)本發(fā)明的上述目的，提出一種發(fā)光二極管元件。此發(fā)光二極管元件包括基板、第一接合層、第一外延結(jié)構(gòu)、第一電性導(dǎo)電分支、第一電性電極層、絕緣層以及第二電性電極層?；寰哂邢鄬?duì)的第一表面與第二表面。接合層設(shè)于前述第一表面上。第一外延結(jié)構(gòu)具有相對(duì)的第三表面與第四表面，且包括第一凹槽與第二凹槽。其中，此第一外延結(jié)構(gòu)包括依序堆疊在第一接合層上的第二電性半導(dǎo)體層、有源層與第一電性半導(dǎo)體層。前述的第一凹槽自第四表面經(jīng)由有源層而延伸至第一電性半導(dǎo)體層，第二凹槽自第四表面延伸至第三表面。其中，第一電性半導(dǎo)體層與第二電性半導(dǎo)體層的電性不同。第一電性導(dǎo)電分支設(shè)于第一凹槽中的第一電性半導(dǎo)體層上。第一電性電極層設(shè)于第二凹槽中，且與第三表面共平面，并與第一電性導(dǎo)電分支連接。絕緣層填充于第一凹槽與第二凹槽中。第二電性電極層與第二電性半導(dǎo)體層電性連接。依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，上述的第二電性電極層設(shè)于基板的第二表面上，且此基板為導(dǎo)電基板。依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，上述的第一外延結(jié)構(gòu)還包括第三凹槽自第四表面延伸至第三表面，且上述的絕緣層更填充于第三凹槽中。此外，上述的第二電性電極層設(shè)于第三凹槽中，且與第三表面共平面。而且，發(fā)光二極管元件還包括導(dǎo)電層電性連接第二電性電極層與第二電性半導(dǎo)體層。依據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，上述的發(fā)光二極管元件還包括第一導(dǎo)線電性連接第一電性電極層與外部電源的第一電極、以及第二導(dǎo)線電性連接第二電性電極層與前述的外部電源的第二電極。依據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施例，上述的發(fā)光二極管元件還包括第二接合層設(shè)于基板與第一接合層之間、第一導(dǎo)線電性連接第一電性電極層與外部電源的第一電極、以及第二導(dǎo)線電性連接前述第二接合層與外部電源的第二電極。依據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施例，上述的發(fā)光二極管元件，還包括第一透明導(dǎo)電層、第二外延結(jié)構(gòu)、多個(gè)第一接合墊、另一第一電性導(dǎo)電分支、另一第一電性電極層以及另一絕緣層。第一透明導(dǎo)電層設(shè)于第三表面上。第二外延結(jié)構(gòu)具有相對(duì)的第五表面與第六表面，且包括第三凹槽與第四凹槽。其中，第二外延結(jié)構(gòu)包括依序堆疊在第一透明導(dǎo)電層上的另一第二電性半導(dǎo)體層、另一有源層與另一第一電性半導(dǎo)體層。而且，第三凹槽自第六表面經(jīng)由前述另一有源層而延伸至另一第一電性半導(dǎo)體層，第四凹槽自第六表面延伸至第五表面。前述的第一接合墊接合在第一透明導(dǎo)電層與第一外延結(jié)構(gòu)之間。另一第一電性導(dǎo)電分支設(shè)于第三凹槽中的另一第一電性半導(dǎo)體層上。另一第一電性電極層設(shè)于第四凹槽中，且與第五表面共平面，并與另一第一電性導(dǎo)電分支連接。前述另一絕緣層填充于第三凹槽與第四凹 槽中。依據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施例，上述的發(fā)光二極管元件還包括第二透明導(dǎo)電層、第三外延結(jié)構(gòu)、多個(gè)第二接合墊、又一第一電性導(dǎo)電分支、又一第一電性電極層以及又一絕緣層。第二透明導(dǎo)電層設(shè)于第五表面上。第三外延結(jié)構(gòu)具有相對(duì)的第七表面與第八表面，且包括第五凹槽與第六凹槽。其中，第三外延結(jié)構(gòu)包括依序堆疊在第二透明導(dǎo)電層上的又一第二電性半導(dǎo)體層、又一有源層與又一第一電性半導(dǎo)體層。而且，第五凹槽自第八表面經(jīng)由又一有源層而延伸至又一第一電性半導(dǎo)體層，第六凹槽自第八表面延伸至第七表面。前述的第二接合墊接合在第二透明導(dǎo)電層與第二外延結(jié)構(gòu)之間。前述的又一第一電性導(dǎo)電分支設(shè)于第五凹槽中的又一第一電性半導(dǎo)體層上。前述的又一第一電性電極層設(shè)于第六凹槽中，且與第七表面共平面，且與前述的又一第一電性導(dǎo)電分支連接。前述的又一絕緣層填充于第五凹槽與第六凹槽中。根據(jù)本發(fā)明的上述目的，另提出一種發(fā)光二極管元件的制造方法，其包括下列步驟。于第一基板上形成第一外延結(jié)構(gòu)。其中，此第一外延結(jié)構(gòu)包括依序堆疊在第一基板上的第一電性半導(dǎo)體層、有源層與第二電性半導(dǎo)體層。第一外延結(jié)構(gòu)包括第一凹槽與第二凹槽，第一凹槽與第二凹槽自第二電性半導(dǎo)體層分別延伸至第一電性半導(dǎo)體層與第一基板。形成第一電性導(dǎo)電分支與第一電性電極層分別位于第一凹槽中的第一電性半導(dǎo)體層上、以及第二凹槽中的第一基板上。形成絕緣層填充于第一凹槽與第二凹槽中。形成第一接合層于第二電性半導(dǎo)體層與絕緣層上。接合第二基板于前述的第一接合層上。移除前述的第一基板。


為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，附圖的說明如下圖IA繪示一種傳統(tǒng)垂直式發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。圖IB繪示沿著圖IA圖的A-B剖面線所獲得的剖面示意圖。圖2繪示一種傳統(tǒng)水平式發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖3A繪示依照本發(fā)明的第一實(shí)施方式的一種發(fā)光二極管元件的俯視圖。圖3B繪示沿著第3A圖的A-B剖面線所獲得的剖面圖。圖3C繪示沿著第3A圖的C-D剖面線所獲得的剖面圖。圖4A至圖4E繪示依照本發(fā)明的第一實(shí)施方式的一種發(fā)光二極管元件的工藝剖面圖。圖5A繪示依照本發(fā)明的第二實(shí)施方式的一種發(fā)光二極管元件的俯視圖。圖5B繪示沿著圖5A的E-F剖面線所獲得的剖面圖。圖6A至圖6E繪示依照本發(fā)明的第二實(shí)施方式的一種發(fā)光二極管元件的工藝剖面圖。 圖7A與圖7B繪示依照本發(fā)明的第三實(shí)施方式的一種發(fā)光二極管元件的工藝剖面圖。圖8A與圖SB繪示依照本發(fā)明的第四實(shí)施方式的一種發(fā)光二極管元件的工藝剖面圖。圖9A至圖9E繪示依照本發(fā)明的第五實(shí)施方式的一種發(fā)光二極管元件的工藝剖面圖。附圖標(biāo)記說明100 :發(fā)光二極管結(jié)構(gòu) 102 :基板104 :接合層106 p型接觸層108 p型半導(dǎo)體層110 :有源層112 :n型半導(dǎo)體層114 :n型電極墊
116 n型導(dǎo)電分支 118 :p型電極層120 :表面122 :表面200 :發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)202 :基板204:未摻雜氮化鎵層206 :n型氮化鎵層208 :有源層210 p型氮化鎵層212 :n型電極墊214 :p型電極墊216 :鎵表面218 :氮表面220 p型歐姆接觸層300a :發(fā)光二極管元件300b :發(fā)光二極管元件300c :發(fā)光二極管元件300d :發(fā)光二極管元件300e :發(fā)光二極管元件300f :發(fā)光二極管元件302:基板304:接合層306:第二電性接觸層308:第二電性半導(dǎo)體層308a :第二電性半導(dǎo)體層308b :第二電性半導(dǎo)體層310 :有源層310a :有源層310b :有源層312:第一電性半導(dǎo)體層312a :第一電性半導(dǎo)體層312b :第一電性半導(dǎo)體層314:未摻雜半導(dǎo)體層314a :未摻雜半導(dǎo)體層314b :未摻雜半導(dǎo)體層316:凹槽316a:凹槽
316b:凹槽318 :凹槽318a:凹槽318b :凹槽320:第一電性導(dǎo)電分支320a :第一電性導(dǎo)電分支320b :第一電性導(dǎo)電分支322:第一電性電極層322a:第一電性電極層322b :第一電性電極層324 :反射層326 :絕緣層328 :外延結(jié)構(gòu)328a :外延結(jié)構(gòu)328b :外延結(jié)構(gòu)330 :表面
330a :表面330b :表面332 :表面332a :表面332b :表面334 :表面336 :表面338:第二電性電極層340 :基板342 :表面344:凹槽346:第二電性電極層348:開孔350:導(dǎo)電層352 :導(dǎo)電插塞354 :基板356 :接合層358 :導(dǎo)線360 :導(dǎo)線362 :導(dǎo)線364 :導(dǎo)線366 :增光層368 :基板370 :接合層372:透明導(dǎo)電層374:接合墊376 :接合墊
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參照?qǐng)D3A至圖3C，其為分別繪示依照本發(fā)明的第一實(shí)施方式的一種發(fā)光二極管元件的俯視圖、沿著圖3A的A-B剖面線所獲得的剖面圖、以及沿著圖3A的C-D剖面線所獲得的剖面圖。在本實(shí)施方式中，發(fā)光二極管元件300a主要包括基板302、接合層304、外延結(jié)構(gòu)328、第一電性導(dǎo)電分支320、第一電性電極層322、絕緣層326與第二電性電極層338，如圖3B所示。在發(fā)光二極管元件300a中，基板302具有表面334與336分別位于其相對(duì)二側(cè)。外延結(jié)構(gòu)328透過接合層304而接合在基板302的表面334上，亦即接合層304接合在外延結(jié)構(gòu)328與基板302的表面334之間。接合層304的材料為導(dǎo)電材料，例如為金、金錫合金或銦。外延結(jié)構(gòu)328的材料可例如為氮化鎵系列材料。外延結(jié)構(gòu)328具有表面330與332位于其相對(duì)二側(cè)。在實(shí)施例中，外延結(jié)構(gòu)328可包括依序堆疊在接合層304上方的第二電性半導(dǎo)體層308、有源層310與第一電性半導(dǎo)體層312。因此，此時(shí)外延結(jié)構(gòu)328的表面332為第一電性半導(dǎo)體層312的表面，外延結(jié)構(gòu)328的表面330為第二電性半導(dǎo)體層308的表面。在本發(fā)明中，第一電性與第二電性為不同的電性。例如，第一電性與第二電性的其中一者為η型，另一者則為P型。在本實(shí)施方式中，第一電性可為η型，第二電性為ρ型。
在另一些實(shí)施例中，如圖3B所示，外延結(jié)構(gòu)328可選擇性地包括未摻雜半導(dǎo)體層314,其中此未摻雜半導(dǎo)體層314設(shè)于第一電性半導(dǎo)體層312上。因此,不同于前述實(shí)施例，此時(shí)外延結(jié)構(gòu)328的表面332為未摻雜半導(dǎo)體層314的表面。此外，未摻雜半導(dǎo)體層314的表面，即外延結(jié)構(gòu)328的表面332，可設(shè)有規(guī)則排列結(jié)構(gòu)或不規(guī)則排列結(jié)構(gòu)，以提升發(fā)光二極管元件300a的光取出率。在此實(shí)施例中，根據(jù)產(chǎn)品需求，發(fā)光二極管元件300a包括有第二電性接觸層306。其中，第二電性接觸層306設(shè)置在第二電性半導(dǎo)體層308與接合層304之間，以提升第二電性半導(dǎo)體層308的電性接觸品質(zhì)。因此，第二電性接觸層306的材料為導(dǎo)電材料，例如鎳/銀(Ni/Ag)。在例子中，第二電性接觸層306可同時(shí)具有反射功能，因此第二電性接觸層306有時(shí)亦可稱為反射層。在本實(shí)施方式中，外延結(jié)構(gòu)328包括二凹槽316與318。凹槽316自第二電性半導(dǎo)體層308延伸至第一電性半導(dǎo)體層312，亦即凹槽316自外延結(jié)構(gòu)328的表面330經(jīng)由有源層310而延伸至第一電性半導(dǎo)體層312。而且,凹槽316的底部暴露出部分的第一電性半導(dǎo) 體層312。另一方面，凹槽318自第二電性半導(dǎo)體層308延伸至未摻雜半導(dǎo)體層314，且貫穿外延結(jié)構(gòu)328，亦即凹槽318自外延結(jié)構(gòu)328的表面330延伸至表面332。請(qǐng)?jiān)俅螀⒄請(qǐng)D3B，第一電性電極層322設(shè)于凹槽318中，且與外延結(jié)構(gòu)328的表面332共平面。另外,第一電性導(dǎo)電分支320設(shè)于外延結(jié)構(gòu)328的凹槽316所暴露出的第一電性半導(dǎo)體層312上。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D3A與圖3C，第一電性電極層322與第一電性導(dǎo)電分支320連接,且第一電性導(dǎo)電分支320可自第一電性電極層322向外延伸而出。第一電性導(dǎo)電分支320與第一電性電極層322為一體的結(jié)構(gòu)。如圖3C所不,第一電性電極層322與第一電性導(dǎo)電分支320彼此之間具有高低落差。第一電性導(dǎo)電分支320與第一電性電極層322的材料可為疊層結(jié)構(gòu)，例如鈦/鋁、鉻/鉬/金、或鈦/鋁/鈦/金。在實(shí)施例中，發(fā)光二極管元件300a可選擇性地包括反射層324。如圖3B與圖3C所不，反射層324設(shè)于第一電性電極層322與第一電性導(dǎo)電分支320的上表面上。在另一實(shí)施例中，反射層324可包覆在第一電性電極層322與第一電性導(dǎo)電分支320的上表面與側(cè)面上。反射層324可例如由鋁、銀、鉬或分散式布拉格反射(DBR)結(jié)構(gòu)所構(gòu)成。絕緣層326則填充于凹槽316與318中，并包覆住分別位于凹槽316與318中的第一電性導(dǎo)電分支320與第一電性電極層322。絕緣層326的材料可例如為旋涂玻璃(SOG)、二氧化硅或氮化硅。在本實(shí)施方式中，如圖3B與圖3C所示，第二電性電極層338設(shè)于基板302的表面336上。此時(shí)，基板302優(yōu)選為導(dǎo)電基板，以使第二電性電極層338可透過基板302、接合層304和第二電性接觸層306，而與第二電性半導(dǎo)體層308電性連接。在實(shí)施例中，基板302可為高導(dǎo)熱材料，例如硅、銅(Cu)、銅鎢合金(CuW)，以提升發(fā)光二極管元件300a的散熱能力。第二電性電極層338可例如由鈦/金結(jié)構(gòu)所組成。當(dāng)然，若基板302為導(dǎo)電基板，若該基板302與后續(xù)工藝可以有良好的電性特性，也可以視情況省略第二電性電極層338。在另一實(shí)施例中，發(fā)光二極管元件300a還可根據(jù)產(chǎn)品需求而選擇性地包括增光層366。此增光層366設(shè)于未摻雜半導(dǎo)體層314上。增光層366可為單層材料層所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，或者為多層材料層堆疊而成的結(jié)構(gòu)。在例子中，增光層366的相對(duì)于未摻雜半導(dǎo)體層314的一側(cè)的表面可設(shè)有規(guī)則排列結(jié)構(gòu)、或不規(guī)則排列結(jié)構(gòu)，以提升發(fā)光二極管元件300a的光取出率。增光層366的材料優(yōu)選為透明材料，例如氧化鋁(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)或二氧化鈦(TiO2)。而且，此增光層366的折射系數(shù)大于空氣的折射系數(shù)，但小于未摻雜半導(dǎo)體層314的折射系數(shù)。如此一來，折射系數(shù)可從外延結(jié)構(gòu)328、增光層366至空氣，呈現(xiàn)漸變的變化，即折射系數(shù)從外延結(jié)構(gòu)328、至增光層366、而至空氣漸次縮減。通過這樣的折射系數(shù)漸變?cè)O(shè)計(jì)，可避免外延結(jié)構(gòu)328經(jīng)由增光層366而發(fā)射至外界的光產(chǎn)生全反射，進(jìn)而可提高發(fā)光二極管元件300a的光取出效率。請(qǐng)參照?qǐng)D4A至圖4E，其為繪示依照本發(fā)明的第一實(shí)施方式的一種發(fā)光二極管元件的工藝剖面圖。在本實(shí)施方式中，制作發(fā)光二極管元件300a時(shí)，可提供基板340。其中，基板340為提供外延結(jié)構(gòu)328生長的外延基板。接著，利用例如有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積(Metal-organic Chemical Vapor Deposition ;M0CVD)法，在基板 340 的表面 342 上依序生長外延結(jié)構(gòu)328的未摻雜半導(dǎo)體層314、第一電性半導(dǎo)體層312、有源層310與第二電性半導(dǎo)體層308。 接著，如圖4A所示，利用例如光刻與蝕刻方式，移除部分的外延結(jié)構(gòu)328，以在外延結(jié)構(gòu)328中定義出凹槽316與318。凹槽316的底部暴露出第一電性半導(dǎo)體層312，而凹槽318則貫穿外延結(jié)構(gòu)328，且凹槽318的底部暴露出基板340的表面342。接下來，如圖4B所示，利用例如蒸鍍、光刻與蝕刻方式，分別在凹槽318與316中形成第一電性電極層322與第一電性導(dǎo)電分支320。第一電性電極層322位于凹槽318內(nèi)的基板340的表面342的暴露部分上，而第一電性導(dǎo)電分支320則位于凹槽316內(nèi)的第一電性半導(dǎo)體層312的暴露部分上。在實(shí)施例中，在第一電性導(dǎo)電分支320與第一電性電極層322形成后，可進(jìn)行合金處理，以提高第一電性導(dǎo)電分支320與所接觸的第一電性半導(dǎo)體層312之間的電性接觸品質(zhì)。隨后，利用例如沉積方式，形成反射層324覆蓋在第一電性電極層322與第一電性導(dǎo)電分支320的上表面上，如圖4B所示?；蛘?，反射層324可包覆住第一電性電極層322與第一電性導(dǎo)電分支320。接下來，利用例如沉積或旋轉(zhuǎn)涂布方式，形成一層絕緣材料覆蓋住外延結(jié)構(gòu)328的整個(gè)表面330，并填滿凹槽316與318。然后，利用例如蝕刻或研磨方式，移除外延結(jié)構(gòu)328的表面330上多余的絕緣材料，而形成絕緣層326填充于凹槽316與318中，如圖4C所示。在實(shí)施例中，可先形成停止層(未繪示)，例如蝕刻停止層或研磨停止層，覆蓋在外延結(jié)構(gòu)328的表面330上。舉例而言，利用干蝕刻方式來移除外延結(jié)構(gòu)328上多余的絕緣材料時(shí)，可先在外延結(jié)構(gòu)328的表面330上形成金或鎳等材料所組成的干蝕刻停止層。如此，可使得后續(xù)蝕刻絕緣材料的工藝可獲得良好的蝕刻深度控制，由此使得所形成的絕緣層326的表面與外延結(jié)構(gòu)328的表面330位于相同平面上。接著，可先選擇性地利用例如沉積方式，形成第二電性接觸層306覆蓋在外延結(jié)構(gòu)328的表面330與絕緣層326上。在實(shí)施例中，在第二電性接觸層306形成后，可進(jìn)行合金處理，以提升第二電性接觸層306與其所接觸的第二電性半導(dǎo)體層308之間的電性接觸品質(zhì)。再利用例如沉積方式形成接合層304覆蓋在第二電性半導(dǎo)體層308與絕緣層326上方的第二電性接觸層306上，而形成如圖4D所示的結(jié)構(gòu)。接下來，如圖4E所示，利用接合層304，來將外延結(jié)構(gòu)328與另一基板302接合。此時(shí)，基板302接合在接合層304上。
隨后，以基板302作為支撐結(jié)構(gòu)，利用例如激光剝除或研磨方式，移除外延用的生長基板340，而暴露出外延結(jié)構(gòu)328的表面332、第一電性電極層322與絕緣層326。在本實(shí)施方式中，接著可利用例如蒸鍍或?yàn)R鍍方式，形成第二電性電極層338覆蓋在基板302的表面336上，而大致完成發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)300a的制作，如圖3B與圖3C所示。在發(fā)光二極管元件300a中，第二電性電極層338與接合層304分別位于基板302的相對(duì)二側(cè)的表面336與334上。此外，基板302可為導(dǎo)電基板，由此使第二電性電極層338經(jīng)由基板302、接合層304與第二電性接觸層306，而與第二電性半導(dǎo)體層308電性連接。在實(shí)施例中，供外延生長的基板340移除后，還可利用例如沉積方式，而選擇性地形成增光層366覆蓋在外延結(jié)構(gòu)328的表面332上，亦即覆蓋在未摻雜半導(dǎo)體層314上。在本發(fā)明中，第一電性電極層與第二電性電極層可位于同一平面上。請(qǐng)參照?qǐng)D5A與圖5B，其為分別依照本發(fā)明的第二實(shí)施方式的一種發(fā)光二極管元件的俯視圖、以及沿著圖5A的E-F剖面線所獲得的剖面圖。在本實(shí)施方式中，發(fā)光二極管元件300b與上述實(shí)施方式的發(fā)光二極管元件300a的架構(gòu)大致相同，二者之間的差異在于發(fā)光二極管元件300b的 外延結(jié)構(gòu)328還包括另一貫穿外延結(jié)構(gòu)328的凹槽344，如圖5B所示。其次，發(fā)光二極管元件300b的第二電性電極層346位于此凹槽344中，且第二電性電極層346透過導(dǎo)電層350來與第二電性半導(dǎo)體層308電性連接。再者，第二電性電極層346與第一電性電極層322位于同一平面上，如圖5A所不。亦即，第二電性電極層346和第一電性電極層322均與外延結(jié)構(gòu)328的表面332共平面，如圖5B所示。值得注意的是，在本實(shí)施方式中，省略了發(fā)光二極管元件300a的增光層366的制作。當(dāng)然，亦可根據(jù)產(chǎn)品需求，而如同第一實(shí)施方式的發(fā)光二極管兀件300a般,在本實(shí)施方式的發(fā)光二極管元件300b中加入增光層。請(qǐng)?jiān)俅螀⒄請(qǐng)D5B，在發(fā)光二極管元件300b中，與凹槽318相同地，凹槽344自第二電性半導(dǎo)體層308延伸至未摻雜半導(dǎo)體層314，且貫穿外延結(jié)構(gòu)328，亦即凹槽344自外延結(jié)構(gòu)328的表面330延伸至表面332。同樣地，第一電性電極層322設(shè)于凹槽318中，且與外延結(jié)構(gòu)328的表面332共平面。第一電性導(dǎo)電分支320設(shè)于外延結(jié)構(gòu)328的凹槽316所暴露出的第一電性半導(dǎo)體層312上。另一方面，第二電性電極層346則設(shè)于凹槽344中。且第一電性電極層322和第二電性電極層346均與外延結(jié)構(gòu)328的表面332共平面。第二電性電極層346可例如由鈦/金結(jié)構(gòu)所組成。發(fā)光二極管元件300b同樣可選擇性地包括反射層324。其中，反射層324設(shè)于第一電性電極層322、第一電性導(dǎo)電分支320與第二電性電極層346的上表面上。在另一實(shí)施例中，反射層324可包覆在第一電性電極層322、第一電性導(dǎo)電分支320與第二電性電極層346的上表面與側(cè)面上。此外，絕緣層326填充于外延結(jié)構(gòu)328的凹槽316、318與344中，并包覆住這些凹槽316、318與344中的第一電性導(dǎo)電分支320、第一電性電極層322與第二電性電極層346。在本實(shí)施方式中，發(fā)光二極管元件300b還包括導(dǎo)電層350覆蓋在外延結(jié)構(gòu)328的表面330上。其中，此導(dǎo)電層350具有導(dǎo)電插塞352延伸穿設(shè)在凹槽344內(nèi)的絕緣層326中，且導(dǎo)電層350與第二電性半導(dǎo)體層308和第二電性電極層346上的反射層324連接，由此電性連接第二電性電極層346與第二電性半導(dǎo)體層308。請(qǐng)參照?qǐng)D6A至圖6E，其為繪示依照本發(fā)明的第二實(shí)施方式的一種發(fā)光二極管元件的工藝剖面圖。在本實(shí)施方式中，制作發(fā)光二極管元件300b時(shí)，可提供基板340，以供外延結(jié)構(gòu)328外延生長于其上。接著,利用例如有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積法,在基板340的表面342上依序生長外延結(jié)構(gòu)328的未摻雜半導(dǎo)體層314、第一電性半導(dǎo)體層312、有源層310與第二電性半導(dǎo)體層308。接著，如圖6A所示，利用例如光刻與蝕刻方式，移除部分的外延結(jié)構(gòu)328，以在外延結(jié)構(gòu)328中定義出凹槽316、318與344。凹槽316的底部暴露出第一電性半導(dǎo)體層312。凹槽318貫穿外延結(jié)構(gòu)328，且凹槽318的底部暴露出基板340的表面342。此外，凹槽344同樣貫穿外延結(jié)構(gòu)328，且凹槽344的底部亦暴露出基板340的表面342。接下來，如圖6B所示，利用例如蒸鍍方式，分別在凹槽318、316與344中形成第一電性電極層322、第一電性導(dǎo)電分支320與第二電性電極層346。第一電性電極層322與第二電性電極層346分別位于凹槽318與344內(nèi)的基板340的表面342的暴露部分上,而第一電性導(dǎo)電分支320則位于凹槽316內(nèi)的第一電性半導(dǎo)體層312的暴露部分上。在實(shí)施例中，在第一電性導(dǎo)電分支320、第一電性電極層322與第二電性電極層346形成后，可進(jìn)行合 金處理，以提高第一電性導(dǎo)電分支320與所接觸的第一電性半導(dǎo)體層312之間的電性接觸品質(zhì)。然后，如圖6B所示，利用例如沉積方式，形成反射層324覆蓋在第一電性電極層322、第一電性導(dǎo)電分支320與第二電性電極層346的上表面上?；蛘撸瓷鋵?24可包覆住第一電性電極層322、第一電性導(dǎo)電分支320與第二電性電極層346。接下來，利用例如沉積或旋轉(zhuǎn)涂布方式，形成一層絕緣材料覆蓋住外延結(jié)構(gòu)328的整個(gè)表面330，并填滿凹槽316與318。然后，利用例如蝕刻或研磨方式，移除外延結(jié)構(gòu)328的表面330上多余的絕緣材料，而形成絕緣層326填充于凹槽316、318與344中。接下來，可利用例如光刻與蝕刻技術(shù)，對(duì)凹槽344內(nèi)的絕緣層326進(jìn)行圖形的定義步驟，以移除凹槽344內(nèi)的部分絕緣層326，由此在凹槽344內(nèi)的絕緣層326中形成開孔348。其中，如圖6C所不,開孔348的底部暴露出第二電性電極層346上方的反射層324的一部分。在實(shí)施例中，同樣可先形成停止層(未繪示)，例如蝕刻停止層或研磨停止層，覆蓋在外延結(jié)構(gòu)328的表面330上，由此使后續(xù)蝕刻或研磨絕緣材料的工藝可獲得良好的移除深度控制，使得所形成的絕緣層326的表面與外延結(jié)構(gòu)328的表面330位于相同平面上。接著，可利用例如沉積方式，形成導(dǎo)電層350覆蓋在外延結(jié)構(gòu)328的表面330與絕緣層326上，且填滿凹槽344內(nèi)的絕緣層326中的開孔348，以電性連接第二電性半導(dǎo)體層308與反射層324下方的第二電性電極層346。導(dǎo)電層350在開孔348中的部分形成導(dǎo)電插塞352。在本實(shí)施方式中，導(dǎo)電層350優(yōu)選選擇可與第二電性半導(dǎo)體層308形成良好電性接觸的材料。在實(shí)施例中，在導(dǎo)電層350形成后，可進(jìn)行合金處理，以提升導(dǎo)電層350與其所接觸的第二電性半導(dǎo)體層308之間的電性接觸品質(zhì)。接下來，如圖6D所示，利用例如沉積方式，形成接合層304覆蓋在第二電性半導(dǎo)體層308與絕緣層326上方的導(dǎo)電層350上。隨后，如圖6E所示，利用接合層304，來接合外延結(jié)構(gòu)328與另一基板302，以將外延結(jié)構(gòu)328接合至基板302。接著，以基板302作為支撐結(jié)構(gòu)，利用例如激光剝除或研磨方式，移除外延用的生長基板340,而暴露出外延結(jié)構(gòu)328的表面332、第一電性電極層322、第二電性電極層346與絕緣層326，而大致完成發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)300b的制作，如圖5B所示。請(qǐng)參照?qǐng)D7A與圖7B，其為繪示依照本發(fā)明的第三實(shí)施方式的一種發(fā)光二極管元件的工藝剖面圖。在本實(shí)施方式中，制作如圖7B所示的發(fā)光二極管元件300c時(shí)，可如同上述實(shí)施方式中配合圖4A至圖4D所做的描述般，在晶片上形成多個(gè)如圖4D所示的外延芯片。接著，將晶片上所形成的這些外延芯片切割分離。隨后，提供基板354。其中，基板354可例如為封裝基板、聞導(dǎo)熱基板或封裝支架。接著，可利用例如沉積方式，形成接合層356覆蓋在基板354的表面上。接合層356的材料為導(dǎo)電材料，例如為金、金錫合金或銦。在實(shí)施例中，此接合層356可直接作為發(fā)光二極管元件300c的第二電性電極層。在另一實(shí)施例中，可在外延芯片的第二電性接觸層306與接合層304之間，額外設(shè)置第二電性電極層。如圖7A所示，再利用分割下來的外延芯片上的接合層304與基板354上的接合層356，將外延芯片固定至基板354上。在本實(shí)施方式中，基板354的尺寸通常大于外延芯片的尺寸。完成外延芯片與基板354的接合后，利用例如激光剝除或研磨方式，移除外延基 板340，而暴露出外延結(jié)構(gòu)328的未摻雜半導(dǎo)體層314與第一電性電極層322。接著，如圖7B所示，形成導(dǎo)線358與360，來分別連接第一電性電極層322與外部電路的電極、以及接合層356與此外部電路的另一電極,而完成發(fā)光二極管兀件300c的制作。其中，外部電路的此二電極具有不同電性，且此二電極的電性是與所接合的發(fā)光二極管元件300c的電極層的電性配合。舉例而言，當(dāng)?shù)谝浑娦噪姌O層322為η型，且第二電性電極層為ρ型時(shí)，則與第一電性電極層322連接的外部電路電極為η極，而與接合層356連接的外部電路電極為P極。請(qǐng)參照?qǐng)D8Α與圖SB，其為繪示依照本發(fā)明的第四實(shí)施方式的一種發(fā)光二極管元件的工藝剖面圖。在本實(shí)施方式中，制作如圖8Β所示的發(fā)光二極管元件300d時(shí)，可如同上述實(shí)施方式中配合圖6A至圖6D所做的描述般，在晶片上形成多個(gè)如圖6D所示的外延芯片。接著，將晶片上所形成的這些外延芯片切割分離。隨后，提供基板368?；?68可例如為封裝基板、聞導(dǎo)熱基板或封裝支架。接著，可利用例如沉積方式，形成接合層370覆蓋在基板368的表面上。接合層370的材料為導(dǎo)電材料，例如為金、金錫合金或銦。如圖8A所示，再利用分割下來的外延芯片上的接合層304與基板368上的接合層370，將外延芯片固定至基板368上。在本實(shí)施方式中，基板368的尺寸通常大于外延芯片的尺寸。隨后，利用例如激光剝除或研磨方式，移除外延基板340，而暴露出外延結(jié)構(gòu)328的未摻雜半導(dǎo)體層314、第一電性電極層322與第二電性電極層346。接下來，如圖8B所示，形成導(dǎo)線362與364，來分別連接第一電性電極層322與外部電路的電極、以及第二電性電極層346與此外部電路的另一電極，而完成發(fā)光二極管元件300d的制作。其中，外部電路的此二電極具有不同電性。在制作發(fā)光二極管元件300c與300d時(shí)，由于是將切割后的發(fā)光二極管芯片設(shè)置于封裝基板或支架上，因此在后續(xù)工藝中，無需另外制作排氣走道來供以激光移除生長基板時(shí)所產(chǎn)生的氣體流通。故，運(yùn)用此二實(shí)施方式，可增加發(fā)光二極管芯片的發(fā)光面積利用率。本發(fā)明可將不同發(fā)光波長的發(fā)光二極管芯片，通過堆疊方式結(jié)合在一起，而形成混光的發(fā)光二極管元件。請(qǐng)參照?qǐng)D9A至圖9E，其為繪示依照本發(fā)明的第五實(shí)施方式的一種發(fā)光二極管元件的工藝剖面圖。在本實(shí)施方式中，先制作如第一實(shí)施方式的發(fā)光二極管元件300a，如圖9A所示。在圖9A所示的發(fā)光二極管元件300a中，省略了增光層366的制作。此發(fā)光二極管兀件300a可具有第一發(fā)光波長。接著，如圖9B所示，制作發(fā)光二極管元件300e。發(fā)光二極管元件300e的結(jié)構(gòu)類似于圖4C所示的結(jié)構(gòu)。二個(gè)結(jié)構(gòu)的差異在于發(fā)光二極管元件300e另包括透明導(dǎo)電層372覆蓋在發(fā)光外延結(jié)構(gòu)328a的表面330a上；以及發(fā)光二極管元件300e還包括數(shù)個(gè)接合墊374與376分別位于第一電性電極層322a與第一電性導(dǎo)電分支320a上方的透明導(dǎo)電層372上。發(fā)光二極管元件300e可具有第二發(fā)光波長，其中此第二發(fā)光波長可不同于第一發(fā)光波長。在實(shí)施例中，透明導(dǎo)電層372的材料可例如為氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO)或鎳金合金(NiAu)。接合墊374與376的材料可例如包括銦、錫、金錫合金(AuSn)、或銀錫銅合金(AgSnCu) ο
在發(fā)光二極管元件300e中，外延結(jié)構(gòu)328a包括依序堆疊在基板340上的未摻雜 半導(dǎo)體層314a、第一電性半導(dǎo)體層312a、有源層310a與第二電性半導(dǎo)體層308a。外延結(jié)構(gòu)328a包括二表面330a與332a位于其相對(duì)二側(cè)。外延結(jié)構(gòu)328a還具有至少一凹槽316a與至少一凹槽318a。其中，凹槽316a自第二電性半導(dǎo)體層308a延伸至第一電性半導(dǎo)體層312a，亦即凹槽316a自外延結(jié)構(gòu)328a的表面330a經(jīng)由有源層310a而延伸至第一電性半導(dǎo)體層312a。而且，凹槽316a的底部暴露出部分的第一電性半導(dǎo)體層312a。凹槽318a自第二電性半導(dǎo)體層308a貫穿外延結(jié)構(gòu)328a，亦即凹槽318a自外延結(jié)構(gòu)328a的表面330a延伸至表面332a。此外，第一電性電極層322a設(shè)于凹槽318a中，且與外延結(jié)構(gòu)328a的表面332a共平面。第一電性導(dǎo)電分支320a設(shè)于外延結(jié)構(gòu)328a的凹槽316a所暴露出的第一電性半導(dǎo)體層312a上。類似于圖3C所不的結(jié)構(gòu),第一電性電極層322a與第一電性導(dǎo)電分支320a連接。在此同時(shí)，如圖9C所示，制作發(fā)光二極管元件300f。發(fā)光二極管元件300f的結(jié)構(gòu)與發(fā)光二極管元件300e的結(jié)構(gòu)相同。然而，發(fā)光二極管元件300f可具有第三發(fā)光波長，而此第三發(fā)光波長可不同于第一發(fā)光波長與第二發(fā)光波長。相同地，在發(fā)光二極管元件300f中，外延結(jié)構(gòu)328b包括依序堆疊在基板340上的未摻雜半導(dǎo)體層314b、第一電性半導(dǎo)體層312b、有源層310b與第二電性半導(dǎo)體層308b。外延結(jié)構(gòu)328b包括二表面330b與332b位于其相對(duì)二側(cè)。外延結(jié)構(gòu)328b還具有至少一凹槽316b與至少一凹槽318b。其中，凹槽316b自第二電性半導(dǎo)體層308b延伸至第一電性半導(dǎo)體層312b，亦即凹槽316b自外延結(jié)構(gòu)328b的表面330b經(jīng)由有源層310b而延伸至第一電性半導(dǎo)體層312b。而且，凹槽316b的底部暴露出部分的第一電性半導(dǎo)體層312b。凹槽318b自第二電性半導(dǎo)體層308b貫穿外延結(jié)構(gòu)328b，亦即凹槽318b自外延結(jié)構(gòu)328b的表面330b延伸至表面332b。此外，第一電性電極層322b設(shè)于凹槽318b中，且與外延結(jié)構(gòu)328b的表面332b共平面。第一電性導(dǎo)電分支320b設(shè)于外延結(jié)構(gòu)328b的凹槽316b所暴露出的第一電性半導(dǎo)體層312b上。類似于圖3C所不的結(jié)構(gòu),第一電性電極層322b與第一電性導(dǎo)電分支320b連接。
接著，可進(jìn)行發(fā)光二極管元件300e與300f的外延芯片的切割。然后，以發(fā)光二極管元件300e的接合墊374與376朝向外延結(jié)構(gòu)328的方式，將發(fā)光二極管元件300e粘設(shè)至發(fā)光二極管元件300a上。隨后，如圖9D所示，將發(fā)光二極管元件300e的基板340予以移除，而暴露出外延結(jié)構(gòu)328a的表面332a。發(fā)光二極管元件300e設(shè)置在發(fā)光二極管元件300a上之后，發(fā)光二極管元件300e的接合墊374與376介于發(fā)光二極管元件300e的透明導(dǎo)電層372與外延結(jié)構(gòu)328之間。亦SP，發(fā)光二極管兀件300e的透明導(dǎo)電層372位于外延結(jié)構(gòu)328的表面332上方。在實(shí)施例中，如圖9D所示，發(fā)光二極管元件300e的接合墊374通過第一電性電極層322a與發(fā)光二極管元件300a的第一電性導(dǎo)電分支320之間在空間上的連線；而且，發(fā)光二極管元件300e的接合墊376通過第一電性導(dǎo)電分支320a與發(fā)光二極管元件300a的第一電性電極層322之間在空間上的連線。接下來，同樣以發(fā)光二極管元件300f的接合墊374與376朝向外延結(jié)構(gòu)328a的方式，將發(fā)光二極管元件300f粘設(shè)至發(fā)光二極管元件300e上。隨后，如圖9E所示，將發(fā)光 二極管元件300f的基板340予以移除，而暴露出外延結(jié)構(gòu)328b的表面332b。如此，已大致完成由三種發(fā)光波長的發(fā)光二極管芯片，亦即發(fā)光二極管兀件300a、發(fā)光二極管兀件300e的外延結(jié)構(gòu)328a與發(fā)光二極管元件300f的外延結(jié)構(gòu)328b，所構(gòu)成的發(fā)光二極管元件。發(fā)光二極管元件300f設(shè)置在外延結(jié)構(gòu)328a上之后，發(fā)光二極管元件300f的接合墊374與376介于發(fā)光二極管元件300f的透明導(dǎo)電層372與外延結(jié)構(gòu)328a之間。亦即，發(fā)光二極管元件300f的透明導(dǎo)電層372位于外延結(jié)構(gòu)328a的表面332a上方。在實(shí)施例中，如圖9E所示，發(fā)光二極管元件300f的接合墊374通過第一電性電極層322b與第一電性導(dǎo)電分支320a之間在空間上的連線；而且，發(fā)光二極管元件300f的接合墊376通過第一電性導(dǎo)電分支320b與第一電性電極層322a之間在空間上的連線。在第五實(shí)施方式的優(yōu)選實(shí)施例中，位于下方的發(fā)光二極管元件300a的外延結(jié)構(gòu)328的發(fā)光波長較短，位于中間的外延結(jié)構(gòu)328a的發(fā)光波長較外延結(jié)構(gòu)328的發(fā)光波長長，而位于上方的外延結(jié)構(gòu)328b的發(fā)光波長又較外延結(jié)構(gòu)328a的發(fā)光波長長。通過這樣的安排，可利用下方外延結(jié)構(gòu)328及/或外延結(jié)構(gòu)328a所發(fā)出的較短波長的光，來激發(fā)上方的波長較長的外延結(jié)構(gòu)328a及/或外延結(jié)構(gòu)328b。由上述本發(fā)明的實(shí)施方式可知，本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)就是因?yàn)楸景l(fā)明的發(fā)光二極管元件的導(dǎo)電分支設(shè)置在外延結(jié)構(gòu)內(nèi)，因此可降低光被導(dǎo)電分支所吸收的比例。由上述本發(fā)明的實(shí)施方式可知，本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)就是因?yàn)楸景l(fā)明的發(fā)光二極管元件的制造方法是將第一電性電極墊與第一電性導(dǎo)電分支設(shè)置在第一電性半導(dǎo)體層的鎵表面上，因此可提高第一電性電極墊與第一電性導(dǎo)電分支的熱穩(wěn)定性。由上述本發(fā)明的實(shí)施方式可知，本發(fā)明的又一優(yōu)點(diǎn)就是因?yàn)楸景l(fā)明的發(fā)光二極管元件的兼具有反射功能的第二電性接觸層是在第一電性電極墊與第一電性導(dǎo)電分支的合金處理之后制作。因此，可有效控制第二電性接觸層的反射率。由上述本發(fā)明的實(shí)施方式可知，本發(fā)明的再一優(yōu)點(diǎn)就是因?yàn)楸景l(fā)明的發(fā)光二極管元件的制造方法可將切割后的發(fā)光二極管芯片直接固定在封裝基板或?qū)Ь€架上，再移除生長基板，即大致完成發(fā)光二極管元件的制作。因此，在生長基板移除后，可無需再進(jìn)行光刻工藝。
由上述本發(fā)明的實(shí)施方式可知，本發(fā)明的再一優(yōu)點(diǎn)就是因?yàn)樵诒景l(fā)明的發(fā)光二極管元件的制造方法中，其將切割后的發(fā)光二極管芯片設(shè)置于封裝基板或支架上后，可無需額外制作排氣走道來供以激光移除生長基板時(shí)所產(chǎn)生的氣體流通。因此，可增加發(fā)光二極管芯片的發(fā)光面積利用率。由上述本發(fā)明的實(shí)施方式可知，本發(fā)明的再一優(yōu)點(diǎn)就是因?yàn)楸景l(fā)明可將不同發(fā)光波長的發(fā)光二極管芯片，通過堆疊方式順利結(jié)合在一起，而形成混光的發(fā)光二極管元件。因此，可提高發(fā)光二極管元件的多樣性與應(yīng)用性。雖然本發(fā)明已以實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何在此技術(shù)領(lǐng)域 中普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管兀件，包括 基板，具有相對(duì)的第一表面與第二表面； 第一接合層，設(shè)于該第一表面上； 第一外延結(jié)構(gòu)，具有相對(duì)的第三表面與第四表面，且包括第一凹槽與第二凹槽，其中該第一外延結(jié)構(gòu)包括依序堆疊在該第一接合層上的第二電性半導(dǎo)體層、有源層與第一電性半導(dǎo)體層，且該第一凹槽自該第四表面經(jīng)由該有源層而延伸至該第一電性半導(dǎo)體層，該第二凹槽自該第四表面延伸至該第三表面，其中該第一電性半導(dǎo)體層與該第二電性半導(dǎo)體層的電性不同； 第一電性導(dǎo)電分支，設(shè)于該第一凹槽中的該第一電性半導(dǎo)體層上； 第一電性電極層，設(shè)于該第二凹槽中，且與該第三表面共平面，并與該第一電性導(dǎo)電分支連接； 絕緣層，填充于該第一凹槽與該第二凹槽中；以及 第二電性電極層，與該第二電性半導(dǎo)體層電性連接。
2.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管元件，其中該第二電性電極層設(shè)于該基板的該第二表面上，且該基板為導(dǎo)電基板。
3.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管元件，其中 該第一外延結(jié)構(gòu)還包括第三凹槽，該第三凹槽自該第四表面延伸至該第三表面，且該絕緣層還填充于該第三凹槽中； 該第二電性電極層設(shè)于該第三凹槽中，并與該第三表面共平面；以及該發(fā)光二極管元件還包括導(dǎo)電層，該導(dǎo)彈層電性連接該第二電性電極層與該第二電性半導(dǎo)體層。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管元件，還包括 第一導(dǎo)線，電性連接該第一電性電極層與外部電源的第一電極；以及 第二導(dǎo)線，電性連接該第二電性電極層與該外部電源的第二電極。
5.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管元件，還包括 第二接合層，設(shè)于該基板與該第一接合層之間； 第一導(dǎo)線，電性連接該第一電性電極層與外部電源的第一電極；以及 第二導(dǎo)線，電性連接該第二接合層與該外部電源的第二電極。
6.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管兀件，還包括反射層，設(shè)于該第一電性電極層與該第一電性導(dǎo)電分支上。
7.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管元件，還包括第二電性接觸層，設(shè)于該第一接合層與該第二電性半導(dǎo)體層之間。
8.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管元件，還包括未摻雜半導(dǎo)體層，設(shè)于該第一電性半導(dǎo)體層上，其中該第一外延結(jié)構(gòu)的該第三表面為該未摻雜半導(dǎo)體層的表面。
9.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管元件，還包括增光層，設(shè)于該未摻雜半導(dǎo)體層上，其中該增光層的折射系數(shù)大于空氣的折射系數(shù)，但小于該未摻雜半導(dǎo)體層的折射系數(shù)。
10.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管元件，還包括 第一透明導(dǎo)電層，設(shè)于該第三表面上； 第二外延結(jié)構(gòu)，具有相對(duì)的第五表面與第六表面，且包括第三凹槽與第四凹槽，其中該第二外延結(jié)構(gòu)包括依序堆疊在該第一透明導(dǎo)電層上的另一第二電性半導(dǎo)體層、另一有源層與另一第一電性半導(dǎo)體層，且該第三凹槽自該第六表面經(jīng)由該另一有源層而延伸至該另一第一電性半導(dǎo)體層，該第四凹槽自該第六表面延伸至該第五表面； 多個(gè)第一接合墊，接合在該第一透明導(dǎo)電層與該第一外延結(jié)構(gòu)之間； 另一第一電性導(dǎo)電分支，設(shè)于該第三凹槽中的該另一第一電性半導(dǎo)體層上； 另一第一電性電極層，設(shè)于該第四凹槽中，且與該第五表面共平面，并與該另一第一電性導(dǎo)電分支連接；以及 另一絕緣層，填充于該第三凹槽與該第四凹槽中。
11.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光二極管元件，其中該多個(gè)第一接合墊之一通過該另一第一電性電極層與該第一電性導(dǎo)電分支的空間上的連線，且該多個(gè)第一接合墊的另一個(gè)通過該另一第一電性導(dǎo)電分支與該第一電性半導(dǎo)體層的空間上的連線。
12.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光二極管元件，還包括 第二透明導(dǎo)電層，設(shè)于該第五表面上； 第三外延結(jié)構(gòu)，具有相對(duì)的第七表面與第八表面，且包括第五凹槽與第六凹槽，其中該第三外延結(jié)構(gòu)包括依序堆疊在該第二透明導(dǎo)電層上的又一第二電性半導(dǎo)體層、又一有源層與又一第一電性半導(dǎo)體層，且該第五凹槽自該第八表面經(jīng)由該又一有源層而延伸至該又一第一電性半導(dǎo)體層，該第六凹槽自該第八表面延伸至該第七表面； 多個(gè)第二接合墊，接合在該第二透明導(dǎo)電層與該第二外延結(jié)構(gòu)之間； 又一第一電性導(dǎo)電分支，設(shè)于該第五凹槽中的該又一第一電性半導(dǎo)體層上； 又一第一電性電極層，設(shè)于該第六凹槽中且與該第七表面共平面，并與該又一第一電性導(dǎo)電分支連接；以及 又一絕緣層，填充于該第五凹槽與該第六凹槽中。
13.如權(quán)利要求12所述的發(fā)光二極管元件，其中該多個(gè)第二接合墊之一通過該又一第一電性電極層與該另一第一電性導(dǎo)電分支的空間上的連線，且該多個(gè)第二接合墊的另一個(gè)通過該又一第一電性導(dǎo)電分支與該另一第一電性半導(dǎo)體層的空間上的連線。
14.一種發(fā)光二極管元件的制造方法，包括 于第一基板上形成第一外延結(jié)構(gòu)，其中該第一外延結(jié)構(gòu)包括依序堆疊在該第一基板上的第一電性半導(dǎo)體層、有源層與第二電性半導(dǎo)體層，且該第一外延結(jié)構(gòu)包括第一凹槽與第二凹槽，該第一凹槽與該第二凹槽自該第二電性半導(dǎo)體層分別延伸至該第一電性半導(dǎo)體層與該第一基板； 形成第一電性導(dǎo)電分支與第一電性電極層，分別位于該第一凹槽中的該第一電性半導(dǎo)體層上、以及該第二凹槽中的該第一基板上； 形成絕緣層填充于該第一凹槽與該第二凹槽中； 形成第一接合層于該第二電性半導(dǎo)體層與該絕緣層上； 接合第二基板于該第一接合層上；以及 移除該第一基板。
15.如權(quán)利要求14所述的發(fā)光二極管元件的制造方法，還包括形成第二電性電極層的步驟，其中形成該第二電性電極層的步驟是于移除該第一基板的步驟后進(jìn)行，且該第二電性電極層與該第一接合層分別位于該第二基板的相對(duì)二側(cè)，該第二基板為導(dǎo)電基板。
16.如權(quán)利要求14所述的發(fā)光二極管元件的制造方法，其中 該第一外延結(jié)構(gòu)還包括第三凹槽，該第三凹槽自該第二電性半導(dǎo)體層延伸至該第一基板； 該發(fā)光二極管元件的制造方法還包括形成第二電性電極層，形成該第二電性電極層的步驟包括在形成該絕緣層的步驟前，在該第三凹槽中的該第一基板上形成該第二電性電極層； 形成該絕緣層的步驟包括填充該絕緣層于該第三凹槽中、以及形成暴露出部分的該第二電性電極層的開孔于該第三凹槽的該絕緣層中；以及 該發(fā)光二極管元件的制造方法還包括于形成該絕緣層的步驟后，形成導(dǎo)電層覆蓋在該絕緣層上且填滿該開孔。
17.如權(quán)利要求16所述的發(fā)光二極管元件的制造方法，在移除該第一基板的步驟后，還包括 形成第一導(dǎo)線電性連接該第一電性電極層與外部電源的第一電極；以及 形成第二導(dǎo)線電性連接該第二電性電極層與該外部電源的第二電極。
18.如權(quán)利要求14所述的發(fā)光二極管元件的制造方法，其中接合該第二基板于該第一接合層上的步驟包括 形成第二接合層于該第二基板上；以及 利用該第一接合層與該第二接合層，以將該第一外延結(jié)構(gòu)接合于該第二基板上。
19.如權(quán)利要求18所述的發(fā)光二極管元件的制造方法，在移除該第一基板的步驟后，還包括 形成第一導(dǎo)線電性連接該第一電性電極層與外部電源的第一電極；以及 形成第二導(dǎo)線電性連接該第二接合層與該外部電源的第二電極。
20.如權(quán)利要求14所述的發(fā)光二極管元件的制造方法，還包括 形成第二外延結(jié)構(gòu)，其中該第二外延結(jié)構(gòu)具有相對(duì)的第一表面與第二表面，該第二外延結(jié)構(gòu)包括依序堆疊的另一第二電性半導(dǎo)體層、另一有源層與另一第一電性半導(dǎo)體層，且該第二外延結(jié)構(gòu)包括第三凹槽與第四凹槽，其中該第三凹槽與該第四凹槽自該第二表面經(jīng)由該另一有源層而分別延伸至該另一第一電性半導(dǎo)體層與該第一表面； 形成另一第一電性導(dǎo)電分支于該第三凹槽中的該另一第一電性半導(dǎo)體層上； 形成另一第一電性電極層于該第四凹槽中，且該另一第一電性電極層與該第一表面共平面，并與該另一第一電性導(dǎo)電分支連接； 填充另一絕緣層于該第三凹槽與該第四凹槽中； 形成第一透明導(dǎo)電層于該第二表面上； 形成多個(gè)第一接合墊于該第一透明導(dǎo)電層上；以及 利用該多個(gè)第一接合墊，接合該第一透明導(dǎo)電層與該第一外延結(jié)構(gòu)。
21.如權(quán)利要求20所述的發(fā)光二極管元件的制造方法，還包括 形成第三外延結(jié)構(gòu)，其中該第三外延結(jié)構(gòu)具有相對(duì)的第三表面與第四表面，該第三外延結(jié)構(gòu)包括依序堆疊的又一第二電性半導(dǎo)體層、又一有源層與又一第一電性半導(dǎo)體層，且該第三外延結(jié)構(gòu)包括第五凹槽與第六凹槽，其中該第五凹槽與該第六凹槽自該第四表面經(jīng)由該又一有源層而分別延伸至該又一第一電性半導(dǎo)體層與該第三表面；形成又一第一電性導(dǎo)電分支于該第五凹槽中的該又一第一電性半導(dǎo)體層上； 形成又一第一電性電極層于該第六凹槽中，且該又一第一電性電極層與該第三表面共平面，并與該又一第一電性導(dǎo)電分支連接； 填充又一 絕緣層于該第五凹槽與該第六凹槽中； 形成第二透明導(dǎo)電層于該第四表面上； 形成多個(gè)第二接合墊于該第二透明導(dǎo)電層上；以及 利用該多個(gè)第二接合墊，接合該第二透明導(dǎo)電層與該第二外延結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種發(fā)光二極管元件及其制造方法。發(fā)光二極管元件包括基板、第一接合層、外延結(jié)構(gòu)、第一電性導(dǎo)電分支、第一電性電極層、絕緣層與第二電性電極層。第一接合層設(shè)于基板的第一表面上。外延結(jié)構(gòu)包括第一凹槽與第二凹槽。第一凹槽自外延結(jié)構(gòu)的第四表面延伸至第一電性半導(dǎo)體層，第二凹槽自外延結(jié)構(gòu)的第四表面延伸至相對(duì)的第三表面。第一電性導(dǎo)電分支設(shè)于第一凹槽中的第一電性半導(dǎo)體層上。第一電性電極層設(shè)于第二凹槽中且與第三表面共平面。絕緣層填充于第一凹槽與第二凹槽。第二電性電極層與外延結(jié)構(gòu)的第二電性半導(dǎo)體層電性連接。
文檔編號(hào)H01L33/38GK102810614SQ201110190330
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者余國輝, 朱長信, 吳奇隆, 邱信嘉, 林忠欣, 張瑞君 申請(qǐng)人:奇力光電科技股份有限公司, 佛山市奇明光電有限公司