发光元件的制作方法
【专利说明】发光元件
[0001]本申请是申请日为2010年10月14日且发明名称为“发光元件及其制法”的中国专利申请201010511905.7的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种发光元件，尤其是涉及一种阵列式的发光元件。
【背景技术】
[0003]发光二极管(LED)的发光原理和结构与传统光源并不相同，具有耗电量低、元件寿命长、无需暖灯时间、反应速度快等优点，再加上其体积小、耐震动、适合量产，容易配合应用需求制成极小或阵列式的元件，在市场上的应用颇为广泛。例如，光学显示装置、激光二极管、交通号志、数据存储装置、通讯装置、照明装置、以及医疗装置等。
[0004]传统的阵列式发光二极管，如图1所示，包含一蓝宝石绝缘基板10、多个发光叠层12形成于蓝宝石绝缘基板10上，包含一 P型半导体层121、一发光层122、以及一 η型半导体层123。由于蓝宝石基板10不导电，因此在多个发光叠层12之间由蚀刻形成沟槽14后可使各发光叠层12彼此绝缘，另外再通过部分蚀刻多个发光叠层12至η型半导体层123，分别在η型半导体层123暴露区域以及P型半导体层121上形成一第一电极18以及一第二电极16。再通过金属导线19选择性连接多个发光叠层12的第一电极18及第二电极16，使得多个发光叠层12之间形成串联或并联的电路，其中金属导线19与P型半导体层121间具有一介电层17。此外，发光叠层12可通过金属气相沉积法(MOCVD)成长于蓝宝石绝缘基板10上。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种发光元件的制法，以解决上述问题。
[0006]为达上述目的，本发明提供一种发光元件的制法，其步骤包括:提供一第一基板，其上形成有以沟槽为间隔的多个发光叠层；以一液态的介电材料填入沟槽中及多个发光叠层上；以及进行一固化程序，以形成一介电结构，介电结构包括填充于沟槽中的一隔离部、及形成于多个发光叠层上的一介电层。
[0007]本发明提供一种发光元件，包括:一第二基板；多个发光叠层位于第二基板上；以及一介电结构，包括一介电层位于第二基板与多个发光叠层间，及一隔离部延伸自介电层且位于各发光叠层之间，其中隔离部的深度与宽度的比值大于等于0.8且小于等于3。
【附图说明】
[0008]图1是为现有技术的阵列式发光二极管示意图；
[0009]图2Α至图2Η是显示本发明发光元件第一实施例的制造流程图；
[0010]图3是显示本发明发光元件第二实施例的结构图；以及
[0011]图4是显示本发明发光元件第三实施例的结构图。
[0012]主要元件符号说明
[0013]蓝宝石绝缘基板10
[0014]发光叠层12
[0015]P型半导体层121
[0016]发光层122
[0017]η型半导体层123
[0018]沟槽14
[0019]金属导线19
[0020]发光元件200，300，400
[0021]第一基板202
[0022]蚀刻停止层201
[0023]第一半导体层204,304,404
[0024]发光层206
[0025]第二半导体层208
[0026]半导体叠层210
[0027]沟槽212
[0028]发光叠层214,314,414
[0029]第一电极205
[0030]第二电极207
[0031]第二基板218,318,418
[0032]金属导线220
[0033]介电结构216,316,416
[0034]隔离部216a, 316a, 416a
[0035]介电层216b, 316b, 416b
[0036]粘着层422
[0037]反射层322
[0038]透明导电层324
【具体实施方式】
[0039]请参阅图2A至图2F，其是显示本发明发光元件的制法的第一实施例。
[0040]步骤a:如图2A所示，首先提供一第一基板202，并在第一基板202上进行磊晶成长以形成一半导体叠层210，包括:形成一第一半导体层204于第一基板202上；形成一发光层206于第一半导体层204上；以及形成一第二半导体层208于发光层206上。其中第一半导体层204可掺杂为η型，而第二半导体层可掺杂为P型；或第一半导体层204可掺杂为P型，而第二半导体层可掺杂为η型。此外，在形成第一半导体层204前可选择性地先形成一蚀刻停止层201于第一基板202上。例如当后续欲进行湿式蚀刻制作工艺且磊晶种类为磷化铝镓铟(AlGaInP)系列时，蚀刻停止层201的材料可为磷化铟镓(InGaP)，然而当后续是进行干式蚀刻制作工艺时，可不形成蚀刻停止层201。
[0041]步骤b:如图2B所示，将第二半导体层208表面进行粗化。
[0042]步骤c:如图2C所示，在前述半导体叠层210上进行蚀刻以形成沟槽212。可利用蚀刻液进行湿式蚀刻，令沟槽212的深度穿透第一半导体层204、发光层206、第二半导体层208，但不穿透蚀刻停止层201 ;沟槽212也可以感应親合等离子体蚀刻(InductivelyCoupled Plasma, ICP)的方式形成。沟槽212可呈棋盘状分布，以形成多个阵列状排列的发光置层214。
[0043]步骤d:如图2D所示，利用旋涂玻璃(SOG)方式将一介电材料涂布在第二半导体层208上并填充于沟槽212中。旋涂玻璃的介电材料在涂布过程中为液态，因此可避免与第二半导体层208间出现气泡。当涂布介电材料的程序完成后再进行一固化程序使液态的介电材料形成一介电结构216。介电结构216包括填充于沟槽212中的隔离部216a、及第二半导体层208上的一介电层216b。介电材料可例如为二氧化硅(S12)或二氧化钛(T12),以二氧化硅为例，当完成旋涂玻璃涂布后，将介电材料在温度约为200?500度之间进行固化。此外，介电结构216也可通过涂布娃树脂、苯并环丁稀(BCB)、环氧树脂(Epoxy)、聚亚醯胺(Polyimide)或过氟环丁烷(PFCB)所形成。
[0044]步骤e:如图2E所示，在介电层216b表面进行平坦化制作工艺，可例如采用化学机械研磨(Chemical mechanical polishing, CMP)方式使介电层216b表面平坦化。接着可提供一第二基板218以直接接合方式，例如键结，与介电层216b结合。第二基板218可为具有氧分子的一承载基板，例如蓝宝石、玻璃或石英材料的基板，通过加压及加热使其具有的氧分子与介电层216b的氧分子键结。
[0045]步骤f:如图2F所示，移除蚀刻停止层201及第一基板202，曝露出隔离部216a与各发光叠层214的顶面214a，此时隔离部216a与发光叠层214的顶面214a呈大致齐平的状态。其中发光叠层214的顶面裸露出第一半导体层204。
[0046]步骤g:如图2G所示，在各发光叠层214上进行曝光、显影等制作工艺以移除部分的第一半导体层204及发光层206，进而使第二半导体层208的部分表面裸露，接着可在第一半导体层204及第