半导体发光元件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体发光元件的结构。
【背景技术】
[0002]发光二极管(Light-emitting D1de ;LED)目前已经广泛地使用在光学显示装置、交通号志、数据存储装置、通讯装置、照明装置与医疗器材上。如图6所示，现有的LED具有一 η型半导体层1104、一主动层1106与一 ρ型半导体层1108依序形成于一基板1102之上，部分P型半导体层1108与主动层1106被移除以曝露部分η型半导体层1104，一 P型电极al与一 η型电极a2分别形成于ρ型半导体层1108与η型半导体层1104之上。因为η型电极a2需要足够的面积以利后续制作工艺进行，例如打线，所以大部分的主动层1106被移除，导致发光效率降低。
[0003]此外，上述的LED还可以进一步地与其他元件组合连接以形成一发光装置(light-emitting apparatus)。图7为现有的发光装置结构示意图，如图7所示，一发光装置1200包含一具有至少一电路1204的次载体(sub-mount) 1202 ;至少一焊料1206 (solder)位于上述次载体1202上，通过此焊料1206将上述LED1210粘结固定于次载体1202上并使LED1210的基板1212与次载体1202上的电路1204形成电连接；以及，一电连接结构1208，以电连接LED1210的电极1214与次载体1202上的电路1204 ;其中，上述的次载体1202可以是导线架(lead frame)或大尺寸镶嵌基底(mounting substrate),以便发光装置的电路规划并提高其散热效果。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明提供一种半导体发光元件，包含:一半导体迭层包含一第一半导体层，一第二半导体层以及一主动层位于第一半导体层与第二半导体层之间，其中半导体迭层具有一第一表面；多个凹部自第一表面穿透第一半导体层与主动层，露出第二半导体层；一第一接触结构位于第一表面上，且与第一表面欧姆接触；一第二接触结构位于些凹部中与第二半导体层欧姆接触；一第一焊接部位于第一表面上，通过第一接触结构与第一半导体层电连结；以及一第二焊接部位于第一表面上，通过第二接触结构与第二半导体层电连接；其中，第一接触结构包含多个延伸电极，至少部分的第二接触结构位于些多个延伸电极之间。
【附图说明】
[0005]图1为依本发明第一实施例的半导体发光元件I的结构示意图；
[0006]图2为依本发明第一实施例的半导体发光兀件I上视图；
[0007]图3为依本发明第二实施例的半导体发光元件II示意图；
[0008]图4为依本发明第一实施例的半导体发光兀件II上视图；
[0009]图5为依本发明另一实施例的结构示意图；
[0010]图6为现有的LED的剖视图；
[0011]图7为现有的发光装置结构示意图。
[0012]符号说明
[0013]I半导体迭层7缝隙
[0014]10主动层8基板
[0015]11第一半导体层9粘结层
[0016]12第二半导体层600球泡灯
[0017]13第一表面602灯罩
[0018]14第二表面604透镜
[0019]15凹部606承载部
[0020]15A走道608半导体发光元件
[0021]15B走道610发光模块
[0022]15C走道612灯座
[0023]151侦_614散热片
[0024]16侧边616连接部
[0025]2第二接触结构1102基板
[0026]3第一接触结构1104η型半导体层
[0027]31大正方形1106主动层
[0028]32小正方形1108P型半导体层
[0029]43第一焊接部alP型电极
[0030]53第二焊接部a2η型电极
[0031]531连接部1200发光装置
[0032]55透明导电层1202次载体
[0033]6绝缘层1204电路
[0034]61表面1206焊料
[0035]62绝缘层1208电连接结构
[0036]63绝缘层1210LED
[0037]631孔洞
【具体实施方式】
[0038]第一实施例
[0039]图1为依本发明第一实施例的半导体发光元件I的结构示意图。根据本发明所公开的半导体发光元件I为一半导体迭层内具有凹部的倒装式发光二极管元件。半导体发光元件I包含一半导体迭层I具有一第一表面13及一第二表面14相对于第一表面13。半导体迭层I包含一第一半导体层11，一第二半导体层12及一主动层10位于第一半导体层11及第二半导体层12之间，其中第一表面13为第一半导体层11的表面，第二表面14为第二半导体层12的表面。第一半导体层11和第二半导体层12具有不同的导电型态、电性、极性或依掺杂的元素以提供电子或空穴；主动层10形成在第一半导体层11和第二半导体层12之间，主动层10是将电能转换成光能。通过改变半导体迭层I其中一层或多层的物理及化学组成，调整发出的光波长。常用的材料为磷化铝镓铟(aluminum gallium indium phosphide, AlGaInP)系列、氮化招嫁铟(aluminum galliumindium nitride, AlGaInN)系列、氧化锌系列(zinc oxide, ZnO)。主动层10可为单异质结构(single heterostructure, SH),双异质结构(double heterostructure, DH),双侧双异质结构(double-side double heterostructure, DDH),多层量子井结构(mult1-quantumwell, MWQ) ο具体来说，主动层10可为中性、ρ型或η型电性的半导体。施以电流通过半导体迭层I时，主动层10会发光。当主动层10以磷化铝铟镓(AlGaInP)系列的材料为基础时，会发出红、橙、黄光的琥珀色系的光；当以氮化铝镓铟(AlGaInN)系列的材料为基础时，会发出蓝或绿光。本实施例中，半导体迭层I为磷化招镓铟(aluminum gallium indiumphosphide, AlGaInP)系列的材料为基础。
[0040]在第一表面13上具有一第一接触结构3与第一半导体层11欧姆接触，一第一焊接部43形成在部分的第一接触结构3上，当电流从第一焊接部43注入时,可经由第一接触结构3传导至第一半导体层11的其他未被第一焊接部43所覆盖的区域，增进电流散布的效果。图2为半导体发光元件I的上视图，第一焊接部43位于半导体发光元件I的一侧，第一接触结构3的形状包含多条指状电极，从第一焊接部43的下方延伸至相对于第一焊接部43的另一侧，用以将电流散布至半导体迭层I全部的区域。第一焊接部43的材料包含钛(Ti)、钼(Pt)、镍(Ni)、锡(Sn)、金(Au)或其合金；第一接触结构3的材料包含金(Au)、锗(Ge)、铍(Be)或其合金。
[0041]多个凹部15形成在半导体迭层I中，每一个凹部15从第一半导体层11的第一表面13上，穿透过第一半导体层11以及主动层10延伸到第二半导体层12中，露出位于第二半导体层12内的多个表面121，多个第二接触结构2形成在多个凹部15中与多个表面121欧姆接触，第二接触结构2与第一接触结构3之间最近的距离介于10 μ m?100 μ m之间。第二接触结构2的长度较凹部15的深度来的长，因此第二接触结构2突出于第一表面13，且第二接触结构2与凹部15的侧壁151之间具有一绝缘层6，绝缘层6将第二接触结构2与侧壁151隔离开，避免第二接触结构2直接接触主动层10及第一半导体层11。在本实施例中，多个凹部15为多个独立的通孔(Via Hole)的形式，如图2第一实施例的上视图所示，多个凹部15位于第一接触结构3所包含的多个延伸电极33之间，沿着延伸电极33延伸的方向排列，第二接触结构2包含多个导电柱22，每一个凹部15中皆设置一导电柱22，导电柱22与延伸电极33之间的最接近的距离介于10 μ m?100 μ m之间。绝缘层6除了填满第二接触结构2与侧壁151之间的缝隙外，也覆盖部分形成在第一表面13上的第一接触结构3，包覆第二接触结构2突出于第一表面13的部分，露出第二接触结构2的接触面21，绝缘层6与第二接触结构2的接触面21形成一平坦