發(fā)光二極管及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種發(fā)光二極管及其制作方法。發(fā)光二極管包括一基板、一外延結(jié)構(gòu)、一絕緣層以及一導電層?；寰哂幸坏谝浑姌O。外延結(jié)構(gòu)設置于基板上，并具有一第一半導體層及一第二半導體層，第二半導體層與第一電極電連接。絕緣層設置于基板上，并至少覆蓋外延結(jié)構(gòu)的部分側(cè)壁，且露出第一半導體層。導電層設置于基板，并與第一半導體層電連接。
【專利說明】發(fā)光二極管及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管及其制作方法，特別是涉及一種可提高發(fā)光效率的發(fā) 光二極管及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)光二極管是一種由半導體材料制作而成的發(fā)光元件，具有耗電量低、元件壽命 長、反應速度快等優(yōu)點，再加上體積小容易制成極小或陣列式元件的特性，因此近年來隨著 技術(shù)不斷地進步，其應用范圍也由指示燈、背光源甚至擴大到了照明領(lǐng)域。
[0003] 請參照圖1A所示，其為現(xiàn)有一種垂直結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管la的示意圖。于此，是以 向上發(fā)光為例。
[0004] 發(fā)光二極管la包括一基板11、一外延結(jié)構(gòu)12、一第一電極13及一第二電極14。 于此，基板11為一導電基板，且第一電極13及第二電極14分別設置于外延結(jié)構(gòu)12的相對 兩側(cè)。另外，外延結(jié)構(gòu)12設置于基板11之上。外延結(jié)構(gòu)12由上而下依序具有一 n-GaN層 121、一多重量子阱層122及一 p-GaN層123,并通過一反射接合層15將p-GaN層123接合 于基板11，以透過具有反射性的反射接合層15將發(fā)光二極管la所發(fā)出的光線反射出。然 而，由于第二電極14位于光線的路徑上，且其材料一般為不透光的金屬，因此，會將射出的 光線擋住，造成發(fā)光二極管la發(fā)光效率的降低。
[0005] 另外，請參照圖1B所示，其為現(xiàn)有一種倒裝結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管lb的示意圖。
[0006] 發(fā)光二極管lb包括一基板11、一外延結(jié)構(gòu)12、一第一電極13、一第二電極14及一 外延基板16。于此，基板11為一絕緣基板，其上并具有一第一電極13及第二電極14。另 夕卜，外延結(jié)構(gòu)12設置于外延基板16上，并位于外延基板16與基板11之間。其中，夕卜延結(jié)構(gòu) 12由上而下依序具有一 n-GaN層121、一多重量子阱層122及一 p-GaN層123,于此，n-GaN 層121接觸外延基板16,而p-GaN層123通過一反射接合層15a接合于基板11上的一第一 電極13。此外，n-GaN層121透過一接合層15b與基板11上的第二電極14電連接。在此 實施例中，基本上是將發(fā)光二極管lb所發(fā)出的光線由外延基板16側(cè)取出，所以，反射接合 層15a不僅可將p-GaN層123接合于第一電極13之外，也可反射光線，以將發(fā)光二極管lb 所發(fā)出往基板11方向的光線反射，并由外延基板16側(cè)取出。
[0007] 然而，由于發(fā)光二極管lb于n-GaN層121的電極設置之處（即接合層15b設置之 處）需要移除多重量子阱層122及p-GaN層123,造成發(fā)光二極管lb無法完全利用整個外 延結(jié)構(gòu)12的面積來發(fā)光，由于管芯的發(fā)光面積縮小，造成可發(fā)光的面積也變小而降低其發(fā) 光效率。
[0008] 因此，如何提供一種具有較高的發(fā)光效率的發(fā)光二極管及其制作方法，是業(yè)者一 直努力的目標。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 本有鑒于上述課題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有較高的發(fā)光效率的發(fā)光二極 管及其制作方法。
[0010] 為達上述的目的，本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管包括一基板、一外延結(jié)構(gòu)、一絕緣層 以及一導電層?；寰哂幸坏谝浑姌O。外延結(jié)構(gòu)設置于基板上，并具有一第一半導體層及 一第二半導體層，第二半導體層與第一電極電連接。絕緣層設置于基板上，并至少覆蓋外延 結(jié)構(gòu)的部分側(cè)壁，且露出第一半導體層。導電層設置于基板，并與第一半導體層電連接。
[0011] 為達上述的目的，本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管包括一基板、一外延結(jié)構(gòu)、一絕緣層 以及一導電層。基板包含一導電基板或一具有電路層的絕緣基板，并具有一第一電極。外 延結(jié)構(gòu)設置于基板上，并具有一第一半導體層及一第二半導體層，第二半導體層與第一電 極電連接。絕緣層設置于基板上，并至少覆蓋外延結(jié)構(gòu)的部分側(cè)壁，且露出第一半導體層。 導電層設置于基板，并與第一半導體層電連接。
[0012] 為達上述的目的，本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管的制作方法包括提供一外延基板， 其中外延基板具有一第一表面及一第二表面，第一表面與第二表面分別位于外延基板的相 反側(cè)；形成一外延結(jié)構(gòu)于第一表面上，其中外延結(jié)構(gòu)具有一第一半導體層、一主動層及一第 二半導體層依序形成于該外延基板上；形成一反射接合層于第二半導體層遠離外延基板的 表面上；提供一基板，并透過反射接合層將外延結(jié)構(gòu)接合于基板上，以通過反射接合層使第 二半導體層與基板上的一第一電極電連接；以及形成一絕緣層于基板上，并使絕緣層至少 覆蓋外延結(jié)構(gòu)的部分側(cè)壁，且露出第一半導體層。
[0013] 在本發(fā)明的一較佳實施例中，發(fā)光二極管的制作方法還包括移除外延基板。
[0014] 在本發(fā)明的一較佳實施例中，發(fā)光二極管的制作方法還包括形成一透明導電層于 絕緣層及外延結(jié)構(gòu)之上，并使透明導電層與第一半導體層電連接；圖案化透明導電層；形 成一導電層于圖案化的透明導電層上；及圖案化導電層，使導電層位于絕緣層之上。
[0015] 在本發(fā)明的一較佳實施例中，發(fā)光二極管的制作方法還包括形成一導電層于絕緣 層及外延基板上；及圖案化導電層，使導電層與第一半導體層電連接。
[0016] 在本發(fā)明的一較佳實施例中，發(fā)光二極管的制作方法，還包括：形成一透明導電層 于基板、絕緣層及外延結(jié)構(gòu)之上；及圖案化透明導電層，以通過透明導電層使第一半導體層 及基板上的一第二電極電連接。
[0017] 在本發(fā)明的一較佳實施例中，透明導電層接觸第二電極、絕緣層、第一半導體層的 側(cè)壁及其上表面，或接觸第二電極、絕緣層、第一半導體層的側(cè)壁及外延基板的側(cè)壁及第二 表面。
[0018] 在本發(fā)明的一較佳實施例中，基板包含一導電基板或一具有電路層的絕緣基板。
[0019] 在本發(fā)明的一較佳實施例中，其中于形成絕緣層于基板上的步驟中，絕緣層至少 覆蓋外延結(jié)構(gòu)的部分側(cè)壁，或覆蓋外延結(jié)構(gòu)的全部側(cè)壁。
[0020] 在本發(fā)明的一較佳實施例中，導電層位于絕緣層之上。
[0021] 承上所述，依據(jù)本發(fā)明的一種發(fā)光二極管及其制造作方法中，絕緣層設置于基板 上，并至少覆蓋外延結(jié)構(gòu)的部分側(cè)壁，且露出第一半導體層。另外，導電層設置于基板，并與 第一半導體層電連接。本發(fā)明的電極設置發(fā)光區(qū)域之外，使發(fā)光二極管的電極不會將射出 的光線擋住而造成發(fā)光二極管發(fā)光效率的降低。另外，電極設置之處也不需移除外延結(jié)構(gòu)， 因此也不會使管芯的發(fā)光面積縮小而降低其發(fā)光效率。因此，本發(fā)明的發(fā)光二極管及其制 造作方法可使發(fā)光二極管可具有較高的發(fā)光效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022] 圖1A為現(xiàn)有一種垂直結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的示意圖；
[0023] 圖1B為現(xiàn)有一種倒裝結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的示意圖；
[0024] 圖2A為本發(fā)明較佳實施例的一種發(fā)光二極管的示意圖；
[0025] 圖2B?圖2F分別為本發(fā)明較佳實施例不同態(tài)樣的發(fā)光二極管的示意圖；
[0026] 圖3為本發(fā)明較佳實施例的一種發(fā)光二極管的制作方法流程圖；
[0027] 圖4A至圖4F分別為本發(fā)明的發(fā)光二極管的制作過程示意圖；
[0028] 圖5至圖7分別為本發(fā)明較佳實施例的一種發(fā)光二極管的另一制作方法流程圖。
[0029] 符號說明
[0030] la、lb、2a ?2f :發(fā)光二極管
[0031] 11、21 :基板
[0032] 12、22 :外延結(jié)構(gòu)
[0033] 121 :n_GaN 層
[0034] 122 :多重量子阱層
[0035] 123 :p_GaN 層
[0036] 13、P1:第一電極
[0037] 14、P2:第二電極
[0038] 15、15a、B1 :反射接合層
[0039] 15b :接合層
[0040] I6、26 :外延基板
[0041] 211、F:表面
[0042] 221 :第一半導體層
[0043] 222 :主動層
[0044] 223 :第二半導體層
[0045] 224、W:側(cè)壁
[0046] 23 :絕緣層
[0047] 24:導電層
[0048] 25:透明導電層
[0049] 261 :第一表面
[0050] 262 :第二表面
[0051] S01 ?S14:步驟
【具體實施方式】
[0052] 以下將參照相關(guān)附圖，說明依本發(fā)明較佳實施例的發(fā)光二極管的制作方法，其中 相同的元件將以相同的參照符號加以說明。本發(fā)明的所有圖示只是示意，不代表真實的尺 寸與比例。
[0053] 請參照圖2A所示，其為本發(fā)明較佳實施例的一種發(fā)光二極管2a的示意圖。于此， 為一垂直結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管，并以向上發(fā)光為例。
[0054] 發(fā)光二極管2a包括一基板21、一外延結(jié)構(gòu)22、一絕緣層23以及一導電層24。另 夕卜，發(fā)光二極管2a還包括一透明導電層25。
[0055] 基板21可以依實際應用狀況而選擇性的具有一第一電極P1。于此，基板21為 一導電基板，例如但不限于為金屬基板或合金基板，而第一電極P1位于導電基板的一表面 211 (下表面）上。透過基板21，可將發(fā)光二極管2a所產(chǎn)生的熱量導引而發(fā)散出。另外，由 于基板21本身即為一導電基板，故在其它的實施態(tài)樣中，也可不設置第一電極P1而將基板 21當成第一電極來使用。
[0056] 外延結(jié)構(gòu)22設置于基板21上。外延結(jié)構(gòu)22以材料能隙來看，常用的III族-V族 元素組成大至可分成四類，分別為：GaP/GaAsP系列、AlGaAs系列、AlGalnP系列、以及GaN 系列。在此，外延結(jié)構(gòu)22具有一第一半導體層221、一主動層222及一第二半導體層223。 靠近基板21至遠離基板21依序為第二半導體層223、主動層222及第一半導體層221。其 中，第一半導體層221與第二半導體層223具有不同電性，且當?shù)谝话雽w層221為P型 時，第二半導體層223為N型；而當?shù)谝话雽w221層為N型時，第二半導體層223則為 P型。在此，第一半導體層221為N型氮化鎵（GaN)，主動層222為多重量子阱（Multiple quantum-well, MQW)結(jié)構(gòu)，而第二半導體層223以P型氮化鎵為例。另外，第二半導體層223 透過一反射接合層B1接合于基板21，并與第一電極P1電連接。在此，第二半導體層223透 過反射接合層B1及基板21與第一電極P1電連接。其中，反射接合層B1可為單層或多層 的結(jié)構(gòu)，而其材質(zhì)可包含高反射率的金屬或合金(例如銀、鋁、鉻、鉬、金或鈦，或其組合)，以 提供金屬接合及光線反射之用。
[0057] 絕緣層23設置于基板21上，并至少覆蓋外延結(jié)構(gòu)22的部分側(cè)壁224,且露出第一 半導體層221。在此，絕緣層23的材料例如但不限于為二氧化硅（Si02)或氮化硅（SiNx)， 并由基板21往上，且至少需覆蓋反射接合層B1的側(cè)壁、第二半導體層223的側(cè)壁、主動層 222的側(cè)壁。如此，在后續(xù)的制作工藝中，可避免第二半導體層223與第一半導體層221之 間產(chǎn)生短路的現(xiàn)象而造成良率的降低。另外，透過第一半導體層221的部分側(cè)壁W，可作為 后續(xù)電連接之用。不過，在其它的實施態(tài)樣中，絕緣層23也可覆蓋外延結(jié)構(gòu)22的全部側(cè)壁 224,只露出第一半導體層221的上表面F，來作為后續(xù)電連接之用。
[0058] 透明導電層25設置于基板21之上，并位于第一半導體層221上。其中，透明導電 層25的材質(zhì)例如可包含銦錫氧化物（indium-tin oxide, ΙΤ0)、銦鋅氧化物（indium-zinc oxide, ΙΖ0)、錯鋅氧化物（aluminum-zinc oxide, ΑΖ0)、鎵鋅氧化物（GZ0)或鋅氧化物（zinc oxide，ZnO)，并不限定。在此，透明導電層25接觸并覆蓋絕緣層23的頂面、第一半導體層 221的側(cè)壁W及其表面F (上表面)。
[0059] 導電層24設置于基板21之上，并與第一半導體層221電連接。其中，導電層24 可為單層的金屬層或多層的復合金屬層，復合金屬層的材質(zhì)可為鈦/鉬/金或鉻/鉬/金， 并不加以限定。在此，導電層24可做為發(fā)光二極管2a的一第二電極P2。另外，在本實施 例中，導電層24位于絕緣層23之上，并透過透明導電層25與第一半導體層221電連接，由 此，使發(fā)光二極管2a成為一垂直結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管。此外，導電層24設置的位置對應于絕 緣層23所在的區(qū)域，透過將導電層24設置于絕緣層23之上，可避免先前技術(shù)中（圖1A)，導 電層24 (第二電極P2)設置于發(fā)光區(qū)域內(nèi)而造成遮光的缺點。另外，在其它的實施態(tài)樣中， 絕緣層23也可覆蓋外延結(jié)構(gòu)22的全部側(cè)壁224,只露出第一半導體層221的上表面，而導 電層24 -樣可透過透明導電層25與第一半導體層221 (的表面F)電連接。
[0060] 另外，請參照圖2B所示，其為本發(fā)明較佳實施例另一態(tài)樣的發(fā)光二極管2b的示意 圖。在此，仍為一垂直結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管。
[0061] 與圖2A的發(fā)光二極管2a主要的不同在于，發(fā)光二極管2b不具有透明導電層25， 而導電層24直接設置于絕緣層23的頂面上，并與第一半導體層221的側(cè)壁W直接接觸而 電連接，以成為發(fā)光二極管2b的第二電極P2。另外，發(fā)光二極管2b還包括一外延基板26， 外延基板26設置于第一半導體層221上。在此，外延基板26與第一半導體層221的表面F 接觸。由于此實施例的外延基板26未去除，故絕緣層23必須確實地暴露出第一半導體層 221的側(cè)壁W，使第二電極P2可與第一半導體層221形成側(cè)壁電連接（side contact)。
[0062] 此外，發(fā)光二極管2b的其它元件的技術(shù)特征可參照發(fā)光二極管2a的相同元件，不 再贅述。
[0063] 另外，請參照圖2C所示，其為本發(fā)明較佳實施例又一態(tài)樣的發(fā)光二極管2c的示意 圖。在此，仍為一垂直結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管。
[0064] 與圖2B的發(fā)光二極管2b主要的不同在于，發(fā)光二極管2c還具有一透明導電層 25,透明導電層25位于絕緣層23及外延基板26上，并接觸絕緣層23的頂面、第一半導體 層221的側(cè)壁W及外延基板26的一第二表面262 (上表面)，而導電層24設置于絕緣層23 之上，并位于透明導電層25上，以透過透明導電層25與第一半導體層221的側(cè)壁W電連 接，由此，使導電層24成為發(fā)光二極管2c的第二電極P2。由于此實施例的外延基板26也 未去除，故絕緣層23也必須確實地暴露出第一半導體層221的側(cè)壁W，使第二電極P2可以 透過透明導電層25與第一半導體層221形成側(cè)壁電連接。
[0065] 此外，發(fā)光二極管2c的其它元件的技術(shù)特征可參照發(fā)光二極管2b的相同元件，不 再贅述。
[0066] 另外，請參照圖2D所示，其為本發(fā)明較佳實施例又一態(tài)樣的發(fā)光二極管2d的示意 圖。在此，為一倒裝結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管。
[0067] 與圖2A的發(fā)光二極管2a主要的不同在于，發(fā)光二極管2d的基板21為一具有電 路層的絕緣基板，并例如但不限于為陶瓷基板或印刷電路板。在此，基板21上包含第一電 極P1及第二電極P2。其中，第一電極P1透過反射接合層B1與第二半導體層223電連接， 而第二電極P2即為導電層24,并透過透明導電層25與第一半導體層221電連接。此外，在 本實施例中，透明導電層25位于基板21上，并與第二電極P2接觸而電連接，且由基板21 往上覆蓋絕緣層23、第一半導體層221的側(cè)壁W及其表面F。
[0068] 此外，發(fā)光二極管2d的其它元件的技術(shù)特征可參照發(fā)光二極管2a的相同元件，不 再贅述。
[0069] 另外，請參照圖2E所示，其為本發(fā)明較佳實施例又一態(tài)樣的發(fā)光二極管2e的示意 圖。在此，仍為一倒裝結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管。
[0070] 與圖2D的發(fā)光二極管2d主要的不同在于，圖2E的發(fā)光二極管2e不具有透明導 電層25,而導電層24除了連結(jié)基板21上的第二電極P2外，并由基板21往上延伸而覆蓋絕 緣層23,且與第一半導體層221的側(cè)壁W直接接觸而電連接。另外，發(fā)光二極管2d還包括 一外延基板26,外延基板26設置于第一半導體層221上。在此，外延基板26與第一半導體 層221的表面F接觸。由于此實施例的外延基板26也未去除，故絕緣層23也必須確實地 暴露出第一半導體層221的側(cè)壁W，使第二電極P2可以透過導電層24與第一半導體層221 形成側(cè)壁電連接。
[0071] 此外，發(fā)光二極管2e的其它元件的技術(shù)特征可參照發(fā)光二極管2d的相同元件，不 再贅述。
[0072] 另外，請參照圖2F所示，其為本發(fā)明較佳實施例另一態(tài)樣的發(fā)光二極管2f的示意 圖。在此，仍為一倒裝結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管。
[0073] 與圖2E的發(fā)光二極管2e主要的不同在于，發(fā)光二極管2f還具有一透明導電層 25,透明導電層25與基板21上的第二電極P2接觸而電連接，并由基板21往上延伸而覆蓋 絕緣層23、第一半導體層221的側(cè)壁W及外延基板26的第二表面262。另外，導電層24即 為基板21上的第二電極P2,并透過透明導電層25與第一半導體層221電連接，由此，使導 電層24成為發(fā)光二極管2f的第二電極P2。由于此實施例的外延基板26也未去除，故絕緣 層23也必須確實地暴露出第一半導體層221的側(cè)壁W，使第二電極P2可以透過透明導電層 25與第一半導體層221形成側(cè)壁電連接。
[0074] 此外，發(fā)光二極管2f的其它元件的技術(shù)特征可參照發(fā)光二極管2e的相同元件，不 再贅述。
[0075] 請分別參照圖3、圖4A至圖4F所示，其中，圖3為本發(fā)明較佳實施例的一種發(fā)光二 極管2a的制作方法流程圖，而圖4A至圖4F分別為本發(fā)明的發(fā)光二極管2a的制作過程示 意圖。
[0076] 發(fā)光二極管2a的制作方法包括步驟S01至步驟S05。
[0077] 在步驟S01中，提供一外延基板26,其中外延基板26具有一第一表面261及一第 二表面262,第一表面261與第二表面262分別位于外延基板26的相反側(cè)。本實施例的外 延基板26以藍寶石基板（Sapphire)為例。當然，外延基板26還可以是碳化硅、氧化鋁、氮 化鎵、玻璃、石英、磷化鎵或砷化鎵基板等等，并不限定。
[0078] 在步驟S02中，如圖4A所示，形成一外延結(jié)構(gòu)22于第一表面261上，其中外 延結(jié)構(gòu)22具有一第一半導體層221、一主動層222及一第二半導體層223依序形成于 外延基板26上。在此，第一半導體層221為N型氮化鎵（GaN)，主動層222為多重量子 講（Multiple quantum-well, MQW)結(jié)構(gòu)，而第二半導體層223以P型氮化鎵為例。形成 外延結(jié)構(gòu)22的主要外延方法有液相外延法（Liquid Phase Epitaxy, LPE)、氣相外延法 (Vapor Phase Epitaxy, VPE)及有機金屬氣相外延法（Metal-organic Chemical Vapor Deposition, M0CVD)，并不加以限制。在其他的實施例中，依據(jù)制作工藝上的需求，還可以在 外延基板26與第一半導體層221之間形成緩沖層與未摻雜層，來提高外延品質(zhì)。
[0079] 接著，執(zhí)行步驟S03 :形成一反射接合層B1于第二半導體層223遠離外延基板26 的表面上。在此，先于第二半導體層223的下表面鍍上一層具有反射性質(zhì)的反射接合層B1， 以提供金屬接合及光線反射之用。本實施例的反射接合層B1可為復合金屬層，并可先于第 二半導體層223上鍍上反射層(例如銀)，再于反射層上鍍上接合層，例如鉻/鉬/金，或鈦 /鉬/金，以提供金屬接合之用。其中，鉻或鈦是作為與反射層26歐姆接觸與接著之用，而 鉬則作為阻擋層用以阻止鉻與金原子互相擴散，金則是用以后續(xù)制作工藝的接合。其中，可 經(jīng)由電子槍（E-Gun)蒸鍍或溉鍍（sputter)制作工藝將反射接合層B1設置于外延結(jié)構(gòu)22 的第二半導體層223的表面上，并于325?550°C的溫度中進行合金（annealing)步驟，透 過合金步驟以熱量來減少外延結(jié)構(gòu)22與反射接合層B1間的接觸電阻，并能提高反射接合 層B1對光線的反射率。
[0080] 另外，如圖4B所示，步驟S04為，提供一基板21，并透過反射接合層B1將外延結(jié)構(gòu) 22接合于基板21上，以通過反射接合層B1使第二半導體層223與基板21上的一第一電極 P1 (圖4B未顯示）電連接。其中，基板21可包含一導電基板或一具有電路層的絕緣基板。 在本實施例中，基板21為導電基板(例如金屬基板)。另外，在透過反射接合層B1將外延結(jié) 構(gòu)22接合于基板21之前，需先在基板21上蒸鍍例如鈦/金，并通過金-金合熱加壓方式， 使基板21與反射接合層B1接合。其中，可使多個外延結(jié)構(gòu)22同時透過反射接合層B1接 合于一個導電基板上。
[0081] 接著，如圖4C所示，步驟S05為，形成一絕緣層23于基板21上，并使絕緣層23至 少覆蓋外延結(jié)構(gòu)22的部分側(cè)壁224,且露出第一半導體層221。在此，可依據(jù)后續(xù)制作工藝 的需求而選擇性的露出部分的第一半導體層221的側(cè)壁W，或不露出第一半導體層221的 側(cè)壁W。其中，可于基板21上沉積或涂布（coating)絕緣層23,并對絕緣層23進行圖案化 制作工藝，使絕緣層23全部覆蓋外延結(jié)構(gòu)22的側(cè)壁224,或部分覆蓋外延結(jié)構(gòu)22的側(cè)壁 224。其中，絕緣層23需覆蓋住反射接合層B1、第二半導體層223及主動層222,而露出外 延基板26。在本實施例中，如圖4C所示，絕緣層23部分覆蓋外延結(jié)構(gòu)22的側(cè)壁224,并露 出部分的第一半導體層221的側(cè)壁W。
[0082] 請參照圖5所示，其為發(fā)光二極管2a的制作方法的另一流程示意圖。發(fā)光二極管 2a的制作方法還可包括步驟S06至步驟S10。
[0083] 如圖4D所示，步驟S06為，移除外延基板26。在此，可以激光聚焦于外延結(jié)構(gòu)22 靠近外延基板26的連接處，使外延基板26與外延結(jié)構(gòu)22剝離（lift-off)。
[0084] 接著，如圖4E所示，進行步驟S07,形成一透明導電層25于絕緣層23及外延結(jié)構(gòu) 22之上，并使透明導電層25與第一半導體層221電連接。于此，在基板21、絕緣層23與外 延結(jié)構(gòu)22上沉積透明導電層25,使透明導電層25接觸基板21、絕緣層23、第一半導體層 221的側(cè)壁W及其表面F。
[0085] 之后，步驟S08為：圖案化透明導電層25。在此，使透明導電層25圖案化，以利下 一步驟的進行。
[0086] 接著，進行步驟S09,形成一導電層24于圖案化的透明導電層25上。其中，導電 層24可為單層的金屬層，或為多層的復合金屬層，并可以沉積方式形成于圖案化的透明導 電層25上。
[0087] 最后，如圖4F所示，進行步驟S10 :圖案化導電層24,使導電層24位于絕緣層23 之上。在圖案化后，導電層24只位于絕緣層23之上，而外延結(jié)構(gòu)22的第一半導體層221 的表面F之上不具有導電層24,使導電層24成為發(fā)光二極管的一第二電極P2。此外，可于 基板21的下表面211上形成另一層導電層，以成為發(fā)光二極管的第一電極P1。如此，完成 上述的發(fā)光二極管2a的制作。不過，由于基板21為一導電基板，因此，也可將基板21當成 發(fā)光二極管的第一電極P1而不另設置第一電極。
[0088] 此外，發(fā)光二極管2a的制作過程的其它技術(shù)特征可參照上述，不再贅述。
[0089] 另外，請再參照圖2C所示，發(fā)光二極管2c的制作方法與發(fā)光二極管2a大致相同， 兩者主要的不同為，發(fā)光二極管2c的制作方法中不進行步驟S06 (不移除外延基板26)，因 此，如圖2C所示，于圖5的步驟S07中形成透明導電層25時，透明導電層25接觸并覆蓋絕 緣層23、第一半導體層221的側(cè)壁W、外延基板26的側(cè)壁及其第二表面262。另外，發(fā)光二 極管2c的制作方法可參照上述，不再贅述。此外，由于本實施例不移除外延基板26,故于形 成絕緣層23的步驟中，必須確實地暴露出第一半導體層221的側(cè)壁W，使得透明導電層25 與第一半導體層221的側(cè)壁W形成側(cè)壁電連接。
[0090] 另外，請分別參照圖2B、圖2E、及圖6所示，以說明上述的發(fā)光二極管2b、2e的制 作方法。其中，圖6為本發(fā)明的發(fā)光二極管2b、2e的制作方法流程示意圖。
[0091] 發(fā)光二極管2b、2e的制作方法包括步驟S01至步驟S05,以及步驟S11及S12。其 中，步驟S01至步驟S05與上述相同，不再贅述。此外，由于發(fā)光二極管2b、2e不移除外延 基板26,故于形成絕緣層23的步驟中，必須確實地暴露出第一半導體層221的側(cè)壁W，使得 透明導電層25與第一半導體層221的側(cè)壁W形成側(cè)壁電連接。
[0092] 接著，步驟S11為，形成一導電層24于絕緣層23及外延基板26上。在此，可沉積 導電層24于基板21、絕緣層23及外延基板26上。
[0093] 最后，如圖2B所示，進行步驟S12 :圖案化導電層24,使導電層24與第一半導體層 221的側(cè)壁W接觸而電連接，以完成發(fā)光二極管2b的制作。
[0094] 另外，發(fā)光二極管2e的制作方法與發(fā)光二極管2b大致相同，不同的是，在圖6的 步驟S04中，發(fā)光二極管2e的基板21為具有電路層的絕緣基板，并具有第一電極P1及第 二電極P2。其中，第一電極P1及第二電極P2分別為金屬層，而第一電極P1透過反射接合 層B1與第二半導體層223電連接。另外，在執(zhí)行圖6的步驟S11及步驟S12時，如圖2E所 示，形成的導電層24連接第二電極P2,且往上覆蓋于絕緣層23的側(cè)壁及其頂面，并延伸至 與第一半導體層221的側(cè)壁W接觸而電連接。
[0095] 另外，請分別參照圖2D及圖7所示，以說明上述的發(fā)光二極管2d的制作方法。其 中，圖7為本發(fā)明的發(fā)光二極管2d的制作方法流程示意圖。
[0096] 發(fā)光二極管2d的制作方法包括步驟S01至步驟S06,以及步驟S13及步驟S14。其 中，步驟S01至步驟S06與上述大致相同。發(fā)光二極管2d的制作方法與發(fā)光二極管2a的 制作方法不同的在于，在步驟S04中，發(fā)光二極管2d的基板21為具有電路層的絕緣基板， 并具有第一電極P1及第二電極P2,第一電極P1透過反射接合層B1與第二半導體層223電 連接。
[0097] 另外，在發(fā)光二極管2d的制作方法中，步驟S13為，形成一透明導電層25于基板 21、絕緣層23及外延結(jié)構(gòu)22之上。在此，于基板21、絕緣層23及外延結(jié)構(gòu)22之上沉積透 明導電層25。
[0098] 最后，如圖2D所示，執(zhí)行步驟S014 :圖案化透明導電層25,以通過透明導電層25 使第一半導體層221及基板21上的一第二電極P2電連接。由此，完成發(fā)光二極管2d的制 作。
[0099] 此外，發(fā)光二極管2f的制作方法與發(fā)光二極管2d大致相同，主要不同的是，發(fā)光 二極管2f的制作方法中不進行圖7的步驟S06 (即不移除外延基板26)，因此，如圖2F所 示，在步驟S13中形成透明導電層25時，透明導電層25接觸并覆蓋基板21、絕緣層23、第 一半導體層221的側(cè)壁W、外延基板26的側(cè)壁及其第二表面262。此外，由于發(fā)光二極管2f 不移除外延基板26,故于形成絕緣層23的步驟中，必須確實地暴露出第一半導體層221的 側(cè)壁W，使得透明導電層25與第一半導體層221的側(cè)壁W形成側(cè)壁電連接。
[0100] 綜上所述，依據(jù)本發(fā)明的一種發(fā)光二極管及其制造作方法中，絕緣層設置于基板 上，并至少覆蓋外延結(jié)構(gòu)的部分側(cè)壁，且露出第一半導體層。另外，導電層設置于基板，并與 第一半導體層電連接。本發(fā)明的電極設置發(fā)光區(qū)域之外，使發(fā)光二極管的電極不會將射出 的光線擋住而造成發(fā)光二極管發(fā)光效率的降低。另外，電極設置之處也不需移除外延結(jié)構(gòu)， 因此也不會使管芯的發(fā)光面積縮小而降低其發(fā)光效率。因此，本發(fā)明的發(fā)光二極管及其制 造作方法可使發(fā)光二極管可具有較高的發(fā)光效率。
[0101] 以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對其 進行的等效修改或變更，均應包含于所附的權(quán)利要求中。
【權(quán)利要求】
1. 一種發(fā)光二極管，包括： 基板，具有第一電極； 外延結(jié)構(gòu)，設置于該基板上，并具有第一半導體層及第二半導體層，該第二半導體層與 該第一電極電連接； 絕緣層，設置于該基板上，并至少覆蓋該外延結(jié)構(gòu)的部分側(cè)壁，且露出該第一半導體 層；以及 導電層，設置于該基板，并與該第一半導體層電連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其中該基板包含導電基板或具有電路層的絕緣基 板。
3. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其中該導電層為該基板的一第二電極。
4. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其中該導電層與該第一半導體層的側(cè)壁直接接觸 而電連接。
5. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，還包括： 透明導電層，設置于該基板之上，該導電層是透過該透明導電層與該第一半導體層電 連接。
6. 如權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管，其中該透明導電層接觸該絕緣層、該第一半導體 層的側(cè)壁及其上表面，或接觸該絕緣層、該第一半導體層的側(cè)壁、該外延基板的側(cè)壁及該第 二表面。
7. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，還包括： 外延基板，設置于該第一半導體層上。
8. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其中該絕緣層覆蓋該外延結(jié)構(gòu)的部分側(cè)壁，或覆 蓋該外延結(jié)構(gòu)的全部側(cè)壁。
9. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其中該導電層位于該絕緣層之上。
10. -種發(fā)光二極管的制作方法，包括： 提供一外延基板，其中該外延基板具有第一表面及第二表面，該第一表面與該第二表 面分別位于該外延基板的相反側(cè)； 形成一外延結(jié)構(gòu)于該第一表面上，其中該外延結(jié)構(gòu)具有第一半導體層、主動層及第二 半導體層，它們依序形成于該外延基板上； 形成一反射接合層于該第二半導體層遠離該外延基板的表面上； 提供一基板，并透過該反射接合層將該外延結(jié)構(gòu)接合于該基板上，以通過該反射接合 層使該第二半導體層與該基板上的一第一電極電連接；以及 形成一絕緣層于該基板上，并使該絕緣層至少覆蓋該外延結(jié)構(gòu)的部分側(cè)壁，且露出該 第一半導體層。
11. 如權(quán)利要求10所述的發(fā)光二極管的制作方法，還包括： 移除該外延基板。
12. 如權(quán)利要求10或11所述的發(fā)光二極管的制作方法，還包括： 形成一透明導電層于該絕緣層及該外延結(jié)構(gòu)之上，并使該透明導電層與該第一半導體 層電連接； 圖案化該透明導電層； 形成一導電層于圖案化的該透明導電層上；及 圖案化導電層，使該導電層位于該絕緣層之上。
13. 如權(quán)利要求10所述的發(fā)光二極管的制作方法，還包括： 形成一導電層于該絕緣層及該外延基板上；及 圖案化該導電層，使該導電層與該第一半導體層電連接。
14. 如權(quán)利要求10或11所述的發(fā)光二極管的制作方法，還包括： 形成一透明導電層于該基板、該絕緣層及該外延結(jié)構(gòu)之上；及 圖案化該透明導電層，以通過該透明導電層使該第一半導體層及該基板上的一第二電 極電連接。
【文檔編號】H01L33/38GK104103729SQ201310305769
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月2日
【發(fā)明者】張世揚 申請人:奇力光電科技股份有限公司, 佛山市奇明光電有限公司