發(fā)光元件及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種發(fā)光元件及其制造方法，其中發(fā)光元件，包括基板以及第一發(fā)光單元。第一發(fā)光單元配置于基板上，且包括第一半導(dǎo)體層、第一發(fā)光層、及第二半導(dǎo)體層。第一半導(dǎo)體層配置于基板之上。第一發(fā)光層配置于第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層之間。其中，第一發(fā)光單元具有第一側(cè)壁與第二側(cè)壁，第一側(cè)壁與基板之間具有第一夾角，第二側(cè)壁與基板之間具有第二夾角，第一夾角小于第二夾角。一種發(fā)光元件的制造方法亦被提出。本發(fā)明以保留較多的有效發(fā)光面積，增加發(fā)光強(qiáng)度并改善芯片效率。
【專利說(shuō)明】
發(fā)光元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)光元件及其制造方法，尤其涉及一種增加發(fā)光面積的發(fā)光元件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在發(fā)光元件(例如是高壓發(fā)光二極管)中，通常需要將鏈接兩個(gè)發(fā)光單元的橋接電路形成于斜面結(jié)構(gòu)上，以改善金屬于蒸鍍制程期間的附著力，防止金屬斷線或在掀離(lift-off)光阻時(shí)造成金屬脫落(peeling)。傳統(tǒng)的發(fā)光元件中，斜面結(jié)構(gòu)的制造方式一般為在半導(dǎo)體上以黃光微影制程制作光阻圖案，再使用感應(yīng)式耦合等離子體法(InductivelyCoupled Plasma, ICP)及反應(yīng)性離子蝕刻法(Reactive-1on Etching,RIE)，以蝕刻半導(dǎo)體及光阻。然而，在利用光阻進(jìn)行蝕刻的過(guò)程中，容易移除過(guò)多的半導(dǎo)體材料及發(fā)光材料，導(dǎo)致發(fā)光面積縮小，增加生產(chǎn)成本。此外，傳統(tǒng)的發(fā)光元件容易因?yàn)闃蚪与娐放c絕緣層之間的附著能力不佳的問(wèn)題，使得橋接電路于制程中容易產(chǎn)生孔洞甚至是缺陷，進(jìn)而影響電性的傳導(dǎo)。
[0003]因此，目前仍需要提出一增加發(fā)光面積及可增加導(dǎo)電層的附著能力的解決方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出一種增加發(fā)光面積的發(fā)光元件及其制造方法，以保留較多的有效發(fā)光面積，增加發(fā)光強(qiáng)度并改善芯片效率。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種發(fā)光元件，包括一基板及一第一發(fā)光單元。第一發(fā)光單元配置于基板上，且包括一第一半導(dǎo)體層、一第一發(fā)光層、及一第二半導(dǎo)體層。第一半導(dǎo)體層配置于基板之上。第一發(fā)光層配置于第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層之間。其中，第一發(fā)光單元具有一第一側(cè)壁與一第二側(cè)壁，第一側(cè)壁與基板之間具有一第一夾角，第二側(cè)壁與基板之間具有一第二夾角，第一夾角小于該第二夾角。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種發(fā)光元件，包括一基板及一第一發(fā)光單元。第一發(fā)光單元配置于基板上，且包括一第一半導(dǎo)體層、一第一發(fā)光層、及一第二半導(dǎo)體層。第一半導(dǎo)體層配置于基板之上。第一發(fā)光層配置于第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層之間。其中，第一發(fā)光單元具有一第一側(cè)壁及一第二側(cè)壁，其中第一側(cè)壁投影于基板的一第一長(zhǎng)度大于第二側(cè)壁投影于基板的一第二長(zhǎng)度。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種發(fā)光元件的制造方法。方法包括:依序形成一第一型半導(dǎo)體層、一發(fā)光層與一第二型半導(dǎo)體層于一基板上；形成一第一圖案化光阻層于該第二型半導(dǎo)體層上；以該第一圖案化光阻層為屏蔽，蝕刻該第二型半導(dǎo)體層、該發(fā)光層以及部分該第一型半導(dǎo)體層，以形成一開(kāi)口，該開(kāi)口所暴露的該第一型半導(dǎo)體層具有一第一寬度；移除該第一圖案化光阻層后，形成一犧牲層覆蓋該第一型半導(dǎo)體層與該第二型半導(dǎo)體層；形成一第二圖案化光阻層覆蓋該犧牲層;藉由該第二圖案化光阻層圖案化該犧牲層，其中，該犧牲層于該開(kāi)口內(nèi)所露出的該第一型半導(dǎo)體層具有一第二寬度，該第二寬度小于該第一寬度;形成一第三圖案化光阻層覆蓋該犧牲層及部分該第一型半導(dǎo)體層，其中該第三圖案化光阻層于該開(kāi)口內(nèi)所露出的該第一型半導(dǎo)體層具有一第三寬度，該第三寬度小于該第二寬度；以該第三圖案化光阻層及該犧牲層為屏蔽，蝕刻該第一型半導(dǎo)體層;移除該犧牲層及該第三圖案化光阻層；于該開(kāi)口內(nèi)形成一絕緣層覆蓋部分該第一型半導(dǎo)體層；以及于該開(kāi)口內(nèi)形成一導(dǎo)電層覆蓋該絕緣層。
[0008]為了對(duì)本發(fā)明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1顯示依照本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光元件的上視圖；
[0010]圖2A顯示沿著圖1的2A-2A’剖面線的本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光元件的剖面圖；
[0011]圖2B顯示沿著圖1的2B-2B’剖面線的本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光元件的剖面圖；
[0012]圖2C顯示沿著圖1的2A-2A’剖面線的本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光元件的局部放大剖面圖；
[0013]圖3至圖14顯示依照本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造過(guò)程圖；
[0014]圖15顯示依照本發(fā)明另一實(shí)施例的發(fā)光元件的上視圖。
[0015]附圖標(biāo)記:
[0016]10、20:發(fā)光元件
[0017]19:第一光阻層
[0018]100:基板
[0019]110、210:第一發(fā)光單元
[0020]I 1a:第一側(cè)壁
[0021]I 1b:第二側(cè)壁
[0022]110s、llls、113s、115s:側(cè)面
[0023]111:第一型半導(dǎo)體層
[0024]112:第一半導(dǎo)體層
[0025]113:發(fā)光層
[0026]114:第一發(fā)光層
[0027]114a、1421a、164a、100a:上表面
[0028]115:第二型半導(dǎo)體層
[0029]116:第二半導(dǎo)體層
[0030]117:犧牲層
[0031]119:第二光阻層
[0032]120、220:第一凹部
[0033]121:第三光阻層
[0034]122、222:第二凹部
[0035]124:第一開(kāi)口
[0036]126:第二開(kāi)口
[0037]130:絕緣層
[0038]140:導(dǎo)電層
[0039]160、260:第二發(fā)光單元
[0040]160a:第三側(cè)壁
[0041]160b:第四側(cè)壁
[0042]162:第三半導(dǎo)體層
[0043]164:第二發(fā)光單元
[0044]166:第四半導(dǎo)體層
[0045]270:第三發(fā)光單元
[0046]280:第四發(fā)光單元
[0047]290:第五發(fā)光單元
[0048]1421:第一連接部
[0049]1422:第二連接部
[0050]1441:第一本體部[0051 ]1442:第二本體部
[0052]1422a、1441a、1442a:外表面
[0053]2A、2A’、2B、2B’:剖面線端點(diǎn)
[0054]D1、D2、D3、D4:距離
[0055]E1、E2:電極
[0056]U、L2、L3、L4:長(zhǎng)度
[0057]數(shù)、恥、胃3、財(cái)、冊(cè)、1、抑:寬度
[0058]α1、α2、α3、α4:夾角
【具體實(shí)施方式】
[0059]圖1顯示依照本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光元件10的上視圖。圖2Α顯示沿著圖1的2Α-2Α’剖面線的本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光元件10的剖面圖。圖2Β顯示沿著圖1的2Β-2Β’剖面線的本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光元件10的剖面圖。圖2C顯示沿著圖1的2Α-2Α’剖面線的本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光元件10的局部放大剖面圖。
[0060]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1、圖2Α、圖2Β，發(fā)光元件10包括一基板100、一第一發(fā)光單元110、一第一凹部120、一絕緣層130及一導(dǎo)電層140。
[0061]基板100可以是一絕緣基板，例如是一藍(lán)寶石基板。
[0062]第一發(fā)光單元110配置于基板100上。第一發(fā)光單元110包括一第一半導(dǎo)體層112、一第一發(fā)光層114及一第二半導(dǎo)體層116。第一半導(dǎo)體層112配置于基板100之上。第一發(fā)光層114配置于第一半導(dǎo)體層112與第二半導(dǎo)體層116之間。
[0063]第一半導(dǎo)體層112例如是N型半導(dǎo)體層，而第二半導(dǎo)體層116則為P型半導(dǎo)體層;或是，第一半導(dǎo)體層112是P型半導(dǎo)體層，而第二半導(dǎo)體層116則為N型半導(dǎo)體層。材料方面，P型半導(dǎo)體層的例如是摻雜鎂(Mg)的氮化鎵基半導(dǎo)體層，而N型半導(dǎo)體層例如是摻雜硅(Si)的氮化鎵基半導(dǎo)體層。
[0064]第一發(fā)光層114可以是InxAlyGal-x_yN(0 < x、0 < y、x+y < I)結(jié)構(gòu)，可為單一層或多層構(gòu)造。
[0065]第一凹部120貫穿第一半導(dǎo)體層112，且具有一第一側(cè)壁110a。第一側(cè)壁IlOa由第一半導(dǎo)體層112所定義。即，第一半導(dǎo)體層112具有第一側(cè)壁110a。
[0066]絕緣層130覆蓋第一凹部120的第一側(cè)壁110a、第一半導(dǎo)體層112上、第一半導(dǎo)體層112的側(cè)壁、第二半導(dǎo)體層116的側(cè)壁、第一發(fā)光層114的側(cè)壁、第二半導(dǎo)體層116以及基板100上，第一側(cè)壁IlOa由第一半導(dǎo)體層112的側(cè)壁所定義。絕緣層130的材料例如是二氧化硅(S12)、二氧化鈦(T12)或氧化物等絕緣材料。
[0067]導(dǎo)電層140連接第一發(fā)光單元110與一第二發(fā)光單元160。導(dǎo)電層140的材料可以是金屬。導(dǎo)電層140例如是由金(Au)、鋁(Al)、鉻(Cr)、鉑(Pt)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、或銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)等導(dǎo)電材料所形成。導(dǎo)電層140可以是單層或多層結(jié)構(gòu)。例如，導(dǎo)電層140可以是0、六1、11^411的多層結(jié)構(gòu)、可以是0^1、11、？111^411的多層結(jié)構(gòu)、或部分周期性金屬結(jié)構(gòu)?；蛘?，多層結(jié)構(gòu)中的最外層為非金(Au)元素所構(gòu)成，例如是由鉻(Cr)、鉑(Pt)、鈦(Ti)、鎳(Ni)或鋁(Al)所構(gòu)成。此外，多層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電層140的形成方法可以由一種或二種以上的鍍膜方式形成，例如是先藉由濺鍍法形成Cr、Al、Ti層之后，再藉由電子槍蒸鍍法(e-beam gun)形成T1、Pt、Au。
[0068]第二發(fā)光單元160可配置于基板100，且包括一第三半導(dǎo)體層162、一第二發(fā)光層164及一第四半導(dǎo)體層166。第三半導(dǎo)體層162配置于基板100之上。第二發(fā)光層164配置于第三半導(dǎo)體層162與第四半導(dǎo)體層166之間。第三半導(dǎo)體層162、第四半導(dǎo)體層166及第二發(fā)光層164的材料分別類似于上述第一半導(dǎo)體層112、第二半導(dǎo)體層116及第一發(fā)光層114，于此不再贅述。
[0069]第一發(fā)光單元110具有一第二側(cè)壁110b，第二側(cè)壁IlOb由第一半導(dǎo)體層112所定義。即，第一半導(dǎo)體層112具有第二側(cè)壁110b。請(qǐng)參照?qǐng)D1，第一側(cè)壁I 1a與第二側(cè)壁I 1b彼此連接，第二側(cè)壁IlOb可以是第一半導(dǎo)體層112于第一凹部120之外的側(cè)壁。
[0070]第一凹部120更貫穿第三半導(dǎo)體層162且具有一第三側(cè)壁160a，第三側(cè)壁160a由第三半導(dǎo)體層162所定義。即，第三半導(dǎo)體層162具有第三側(cè)壁160a。導(dǎo)電層140經(jīng)由第一凹部120連接第一發(fā)光單元110及第二發(fā)光單元160。第一側(cè)壁IlOa及第三側(cè)壁160a為第一凹部120中相對(duì)二側(cè)壁，位于第一凹部120內(nèi)的導(dǎo)電層140經(jīng)由第一側(cè)壁IlOa及第三側(cè)壁160a電性連接第二半導(dǎo)體層116及第三半導(dǎo)體層162。
[0071]第二發(fā)光單元160具有一第四側(cè)壁160b，第四側(cè)壁160b由第三半導(dǎo)體層162所定義。即，第三半導(dǎo)體層162具有第四側(cè)壁160b。請(qǐng)參照?qǐng)D1，第三側(cè)壁160a與第四側(cè)壁160b彼此連接，第四側(cè)壁160b可以是第三半導(dǎo)體層162于第一凹部120之外的側(cè)壁。
[0072]請(qǐng)參照?qǐng)D2A，在第一半導(dǎo)體層112中，第一側(cè)壁IlOa與基板100之間具有一第一夾角αι，第二側(cè)壁I 1b與基板100之間具有一第二夾角α2，第一夾角(^小于第二夾角α2。例如，第一夾角αι小于70度，而第二夾角α2大于70度?；蛘撸谝粖A角CJ1小于50度，而第二夾角α2大于50度。
[0073]在第三半導(dǎo)體層162中，第三側(cè)壁160a與基板100之間具有一第三夾角α3，第四側(cè)壁160b與基板100之間具有一第四夾角α4，第三夾角α3小于第四夾角α4。例如，第三夾角α3小于70度，而第四夾角α4大于70度。或者，第三夾角α3小于50度，而第四夾角α4大于50度。
[0074]在一實(shí)施例中，第一夾角Ci1、第二夾角α2、第三夾角α3、及第四夾角Ci4可以為銳角。其中，第一夾角αι及第三夾角α3可以是介于20度到70度之間的夾角，較佳的是第一夾角(^及第三夾角α3介于30度到50度。
[0075]在本實(shí)施例中，由于第一夾角(^或第三夾角α3小于70度，相較于第一半導(dǎo)體層中第二側(cè)壁與基板之間的夾角或第三半導(dǎo)體層中第四側(cè)壁與基板之間的夾角大于70度的比較例而言，本發(fā)明的導(dǎo)電層140較不易受到重力的影響而產(chǎn)生脫落的現(xiàn)象，故能具有較佳的附著力。
[0076]在一實(shí)施例中，第一側(cè)壁I1a投影于基板100的一第一長(zhǎng)度L1大于第二側(cè)壁I1b投影于基板100的一第二長(zhǎng)度L2。第三側(cè)壁160a投影于基板100的一第三長(zhǎng)度L3大于第四側(cè)壁160b投影于基板100的一第四長(zhǎng)度L4。
[0077]在本實(shí)施例中，由于第一夾角^小于第二夾角α2，且第一長(zhǎng)度L1大于第二長(zhǎng)度L2,故相較于第一夾角與第二夾角相似且第一長(zhǎng)度與第二長(zhǎng)度相似的比較例而言，本實(shí)施例的第一發(fā)光單元110保留較多的第一發(fā)光層114的上表面114a的面積，故而具有較大的發(fā)光面積。
[0078]請(qǐng)參照?qǐng)D2B，第一發(fā)光單元110及第二發(fā)光單元160之間具有第二凹部122。由于第二側(cè)壁IlOb及第四側(cè)壁160b上不需形成導(dǎo)電層，故在第一半導(dǎo)體層112中，第二側(cè)壁I1b與基板100所形成的第二夾角α2可大于50度，或者大于70度，且在第三半導(dǎo)體層162中，第四側(cè)壁160b與基板100所形成的第四夾角α4可大于50度，或者大于70度。因此，相較于第二夾角或第四夾角小于70度的比較例而言，本實(shí)施例的第一發(fā)光單元110保留較多的第一發(fā)光層114的上表面114a及第二發(fā)光層164的上表面164a的面積，故具有較大的發(fā)光面積。
[0079]請(qǐng)參照?qǐng)D2C，發(fā)光元件10中，導(dǎo)電層140包括一第一連接部1421、一第二連接部1422、一第一本體部1441及一第二本體部1442。第一連接部1421直接形成于基板100的上表面10a上方，而第一本體部1441形成于基板100的上表面10a上的絕緣層130上。第二連接部1422形成于第三側(cè)壁160a上，而第二本體部1442形成于第一側(cè)壁IlOa上的絕緣層130上。
[0080]第一連接部1421的上表面1421a與基板100的上表面10a之間的第一距離Dl可介于0.Ιμπι與ΙΟμπι之間，其中較佳的第一距離Dl介于0.5μηι與5μηι之間。第一本體部1441的外表面1441a與基板100的上表面10a之間具有一第二距離D2，第一距離Dl小于第二距離D2。第二距離D2可介于0.Ιμπι與ΙΟμπι之間，其中較佳的第二距離D2介于0.5μηι與5μηι之間。
[0081 ] 第二連接部1422的外表面1422a與第三側(cè)壁160a之間的第三距離D3介于0.Ιμπι與ΙΟμπι之間，其中較佳的第三距離D3介于0.3μπι與3μπι之間，第三距離D3小于或等于第一距離Dl。第二本體部1442的外表面1442a與第一側(cè)壁I1a之間的第四距離D4介于0.Ιμπι與ΙΟμπι之間，其中較佳的第四距離D4介于0.3μπι與3μπι之間，第四距離D4小于或等于第二距離D2。第三距離D3小于第四距離D4。
[0082]在本實(shí)施例中，由于第一距離Dl小于第二距離D2，且第三距離D3小于第四距離D4，表示導(dǎo)電層140直接接觸于基板100的上表面10a及第三側(cè)壁160a。由于導(dǎo)電層140與基板100之間的附著力或者是導(dǎo)電層140與第三側(cè)壁160a之間的附著力皆優(yōu)于導(dǎo)電層140與絕緣層130之間的附著力。因此，相較于傳統(tǒng)的發(fā)光元件而言，本發(fā)明的導(dǎo)電層140可具有較佳的附著力，在制程期間，導(dǎo)電層140較不易產(chǎn)生剝離的現(xiàn)象且亦不易產(chǎn)生孔洞，進(jìn)而改善電性的傳導(dǎo)。
[0083]圖3至圖14顯示圖1的發(fā)光元件10的制造過(guò)程圖。
[0084]如圖3所示，形成一基板100?；?00例如是一藍(lán)寶石基板。
[0085]如第4圖所示，形成一第一型半導(dǎo)體層111于基板100上。第一型半導(dǎo)體層111例如是N型半導(dǎo)體層或者是P型半導(dǎo)體層。材料方面，P型半導(dǎo)體層例如是摻雜鈹(Be)、鋅(Zn)、錳(Mn)、鉻(Cr)、鎂(Mg)、鈣(Ca)等的氮化鎵基半導(dǎo)體層，而N型半導(dǎo)體層例如是摻雜硅(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、硫(S)、氧(O)、鈦(Ti)及或鋯(Zr)等的氮化鎵基半導(dǎo)體層
[0086]如第5圖所示，形成一發(fā)光層113于第一型半導(dǎo)體層111上。發(fā)光層113例如是InxAlyGal-x-yN(0 < x、0 < y、x+y < I)結(jié)構(gòu)，亦可混雜硼(B)或磷(P)或砷(As)，可為單一層或多層構(gòu)造
[0087]如第6圖所示，形成一第二型半導(dǎo)體層115于發(fā)光層113上。第二型半導(dǎo)體層115與第一型半導(dǎo)體層111具有相反的導(dǎo)電型。例如，當(dāng)?shù)谝恍桶雽?dǎo)體層113是N型半導(dǎo)體層時(shí)，第二型半導(dǎo)體層115則是P形半導(dǎo)體層;或者當(dāng)?shù)谝恍桶雽?dǎo)體層113是P型半導(dǎo)體層時(shí)，第二型半導(dǎo)體層115則是N形半導(dǎo)體層。
[0088]圖7A、圖8A、圖9A、圖10A、圖11A、圖12A、圖13A顯示欲形成導(dǎo)電層的區(qū)域的剖面圖。形成導(dǎo)電層的區(qū)域的剖面圖例如是對(duì)應(yīng)圖1的2A-2A ’剖面線的剖面圖。圖7B、圖8B、圖9B、圖10B、圖11B、圖12B、圖13B圖顯示沒(méi)有形成導(dǎo)電層的區(qū)域的剖面圖。沒(méi)有形成導(dǎo)電層的區(qū)域的剖面圖例如是對(duì)應(yīng)圖1的2B-2B’剖面線的剖面圖。
[0089]如圖7A及圖7B所示，形成一第一光阻層19于第二型半導(dǎo)體層115上。接著，圖案化第一光阻層19，以形成第一圖案化光阻層19于第二型半導(dǎo)體層115上且露出部分第二型半導(dǎo)體層115，其中圖案化之后的第一光阻層19具有一寬度1及一寬度Wb。寬度1小于寬度Wb。寬度Wa對(duì)應(yīng)于欲形成導(dǎo)電層的區(qū)域(如圖7A所示)，寬度Wb對(duì)應(yīng)于沒(méi)有形成導(dǎo)電層的區(qū)域(如圖7B所示)?？山逵尚D(zhuǎn)涂布法(spin coating)形成第一光阻層19，第一光阻層19例如是聚合物。
[0090]如圖8A及圖8B所示，以第一光阻層19為屏蔽，蝕刻第二型半導(dǎo)體層115、發(fā)光層113及部分第一型半導(dǎo)體層111，以在第二型半導(dǎo)體層115與發(fā)光層113上形成一第一開(kāi)口 124及一第二開(kāi)口 126，第一開(kāi)口 124及第二開(kāi)口 126暴露第一型半導(dǎo)體層111及一側(cè)面I 1s，其中側(cè)面I 1s由第一型半導(dǎo)體層111的側(cè)面111s、第二型半導(dǎo)體層115的側(cè)面115s與發(fā)光層113的側(cè)面113s共同定義。第一開(kāi)口 124投影于基板100的一寬度1大于第二開(kāi)口 126投影于基板100的一寬度胃2。第一開(kāi)口 124對(duì)應(yīng)于欲形成導(dǎo)電層的區(qū)域(如圖8A所示)，第二開(kāi)口 126對(duì)應(yīng)于沒(méi)有形成導(dǎo)電層的區(qū)域(如圖SB所示)。可藉由干式蝕刻形成第一開(kāi)口 124及第二開(kāi)口126，干式蝕刻例如是感應(yīng)式耦合等離子體法。
[0091]如圖9A及圖9B所示，移除第一圖案化光阻層19后，形成一犧牲層117覆蓋第二型半導(dǎo)體層115、側(cè)面IlOs及第一型半導(dǎo)體層111。犧牲層117可包括一氧化物膜或一氮化物膜。
[0092]如圖1OA及圖1OB所示，形成一第二光阻層119于犧牲層117上，圖案化第二光阻層119以形成第二圖案化光阻層119覆蓋犧牲層117且露出部分犧牲層117。藉由第二圖案化光阻層119圖案化犧牲層117，于第一開(kāi)口 124內(nèi)形成犧牲層117且露出第一型半導(dǎo)體層111，并于第二開(kāi)口內(nèi)126形成犧牲層117且露出第一半導(dǎo)體層111。其中，第一開(kāi)口 124內(nèi)所暴露出的第一型半導(dǎo)體層111投影于基板100具有一寬度W3，寬度W3即是犧牲層117于第一開(kāi)口 124內(nèi)所露出的第一型半導(dǎo)體層111投影于基板100的寬度。第二開(kāi)口 126內(nèi)所暴露出的第一型半導(dǎo)體層111投影于基板100具有一寬度W4，寬度W4即是犧牲層117于第二開(kāi)口 126內(nèi)所露出的第一型半導(dǎo)體層111投影于基板100的寬度。寬度W3大于寬度W4。第二光阻層119的材料可類似于第一光阻層19，容此不再贅述。
[0093]如圖1lA及圖1lB所示，形成第三光阻層121于第二光阻層119之上。或者，第三光阻層121可在移除如圖1OA及圖1OB所示的第二光阻層119之后再形成于犧牲層117之上。圖案化第三光阻層121之后，形成第三圖案化光阻層121覆蓋第一開(kāi)口 124內(nèi)的犧牲層117及部分第一型半導(dǎo)體層111，覆蓋第二開(kāi)口 126內(nèi)的犧牲層117且露出第一型半導(dǎo)體層111，其中在圖案化第三光阻層121之后，第三光阻層121于第一開(kāi)口 124內(nèi)所露出的第一型半導(dǎo)體層111投影于基板100上具有一寬度W5，寬度胃5小于寬度W3。其中，第三光阻層121與犧牲層117具有不同的蝕刻速率。在本實(shí)施例中，犧牲層117的蝕刻速率小于第三光阻層121的蝕刻速率。犧牲層117的材料可以是二氧化硅(S12)。第二光阻層119及第三光阻層121的材料可類似于第一光阻層19，于此不再贅述?？山逵傻入x子體輔助化學(xué)氣相沉積(Plasma-EnhancedChemical Vapor Deposit1n，PECVD)、電子槍蒸鍍法形成犧牲層117?？山逵尚D(zhuǎn)涂布法形成第二光阻層119及第三光阻層121。
[0094]如圖12A及圖12B所示，以第三光阻層121及犧牲層117為屏蔽，蝕刻第一型半導(dǎo)體層111，以于第一開(kāi)口 124內(nèi)形成一第一凹部120貫穿第一型半導(dǎo)體層111且于第二開(kāi)口 126內(nèi)形成一第二凹部122貫穿第一型半導(dǎo)體層111。第一凹部120具有一第一側(cè)壁110a，而第二凹部122具有一第二側(cè)壁110b，其中第一側(cè)壁IlOa對(duì)應(yīng)于如圖12A所示的第一型半導(dǎo)體層111的第一側(cè)壁I 1a，且對(duì)應(yīng)于如圖13A所示的第一半導(dǎo)體層112的第一側(cè)壁I 1a;第二側(cè)壁IlOb對(duì)應(yīng)于如圖12A?圖12B所示的第一型半導(dǎo)體層111的第二側(cè)壁110b，且對(duì)應(yīng)于如圖13A?圖13B所示的第一半導(dǎo)體層112的第二側(cè)壁110b。第一側(cè)壁IlOa與基板100之間具有一第一夾角αι，第二側(cè)壁I 1b與基板100之間具有一第二夾角α2，第一夾角(^及第二夾角α2可以為銳角，第一夾角αι小于第二夾角α2。第一側(cè)壁I1a投影于基板100的一第一長(zhǎng)度Li大于第二側(cè)壁IlOb投影于基板100的一第二長(zhǎng)度L2。第一凹部120的最大寬度系大于第二凹部122的最大寬度。第一凹部120及第二凹部122暴露基板100。此外，可藉由感應(yīng)式耦合等離子體法及反應(yīng)性離子蝕刻法形成第一凹部120及第二凹部122。
[0095]在本實(shí)施例中，由于犧牲層117的蝕刻速率小于第三光阻層121的蝕刻速率，在蝕刻的過(guò)程中，覆蓋犧牲層117的區(qū)域相較于沒(méi)有覆蓋犧牲層117的區(qū)域而言，蝕刻速率亦較小，使得在第一開(kāi)口 124及第二開(kāi)口 126內(nèi)沒(méi)有覆蓋犧牲層117的區(qū)域具有較快的蝕刻速率，第二凹部122的側(cè)壁相較于第一凹部120的側(cè)壁更為陡峭。此外，由于犧牲層117于第一開(kāi)口124內(nèi)所露出的第一型半導(dǎo)體層111投影于基板100的寬度W3大于犧牲層117于第二開(kāi)口 126內(nèi)所露出的第一型半導(dǎo)體層111投影于基板100的寬度W4，且第三光阻層121于第一開(kāi)口 124內(nèi)所露出的第一型半導(dǎo)體層111投影于基板100上的寬度1小于寬度W3，使得第二凹部122的側(cè)壁相較于第一凹部120的側(cè)壁更為陡峭。因此，通過(guò)犧牲層117以及第三光阻層121的使用，能夠控制所蝕刻的圖案，使得受到犧牲層117保護(hù)的第一型半導(dǎo)體層111較不易受到蝕亥IJ，并讓第一側(cè)壁IlOa與第二側(cè)壁IlOb具有不同的傾斜程度，如此不但能夠避免導(dǎo)電層的斷線或脫落，亦可保留較大的發(fā)光區(qū)域，以改善芯片的效率。
[0096]如圖13A及圖13B所示，移除犧牲層117、第二光阻層119及第三光阻層121，并形成第一發(fā)光單元110與第二發(fā)光單元160。可藉由濕式蝕刻移除犧牲層117、第二光阻層119及第三光阻層121，濕式蝕刻的蝕刻劑例如是氫氟酸(HF)或緩沖氧化蝕刻劑(Buffered OxideEtchant，Β0Ε)。第一發(fā)光單兀110包括一第一半導(dǎo)體層112、一第一發(fā)光層114、及一第二半導(dǎo)體層116。第一半導(dǎo)體層112配置于基板100之上。第一發(fā)光層114配置于第一半導(dǎo)體層112之上與第二半導(dǎo)體層116之間。第二發(fā)光單元160包括一第三半導(dǎo)體層162、一第二發(fā)光層164、及一第四半導(dǎo)體層166。第三半導(dǎo)體層162配置于基板100之上。第二發(fā)光層164配置于第三半導(dǎo)體層162與第四半導(dǎo)體層166之間。第一發(fā)光單元110與第二發(fā)光單元160之間具有第一凹部120及第二凹部122。
[0097]如圖14所示，于第一開(kāi)口 124及第一凹部120內(nèi)形成一絕緣層130覆蓋部分第一型半導(dǎo)體層(例如是覆蓋第一凹部120的第一側(cè)壁110a)，并于第一開(kāi)口 124及第一凹部120內(nèi)形成一導(dǎo)電層140以覆蓋絕緣層130，使得導(dǎo)電層140連接第一發(fā)光單元110的第二半導(dǎo)體層116與一第二發(fā)光單元160的第三半導(dǎo)體層162。由于第二凹部122的第二側(cè)壁IlOb并沒(méi)有絕緣層130及導(dǎo)電層140，故在形成絕緣層130及導(dǎo)電層140之后，第二凹部122暴露基板100，并不具有絕緣層130及導(dǎo)電層140形成于第一發(fā)光單元110與一第二發(fā)光單元160之間，如圖1313所示ο
[0098]本實(shí)施例中，發(fā)光元件10具有二個(gè)相鄰的發(fā)光單元，然本發(fā)明并不限定于此。在其他實(shí)施例中，只要在一個(gè)發(fā)光單元中第一凹部的第一側(cè)壁的傾斜程度與第二凹部的第二側(cè)壁的傾斜程度不相同，皆能涵蓋于本發(fā)明的范疇之中。例如，發(fā)光元件可以是由大于2個(gè)的發(fā)光單元串聯(lián)或并聯(lián)所組成。
[0099]圖15顯示依照本發(fā)明另一實(shí)施例的發(fā)光元件20的上視圖。
[0100]請(qǐng)參照?qǐng)D15，發(fā)光元件20具有5個(gè)發(fā)光單元，包括第一發(fā)光單元210、第二發(fā)光單元260、第三發(fā)光單元270、第四發(fā)光單元280、及第五發(fā)光單元290。第一發(fā)光單元210上具有電極El，第五發(fā)光單元290上具有電極E2。電極El可連接于正電壓，電極E2可連接于負(fù)電壓，或者電極El可連接于負(fù)電壓，電極E2可連接于正電壓。第一發(fā)光單元210與第二發(fā)光單元260之間、第二發(fā)光單元260與第三發(fā)光單元270之間、第三發(fā)光單元270與第四發(fā)光單元280之間、及第四發(fā)光單元280、與第五發(fā)光單元290之間分別具有2個(gè)第一凹部220，在另一實(shí)施例中可以只具有一個(gè)第一凹部220。本實(shí)施例中第一凹部220之間或第一凹部220以外則具有第二凹部222。導(dǎo)電層240形成于絕緣層230上，且延伸于第一凹部220中，以電性連接相鄰的2個(gè)發(fā)光單元。第二凹部222中則不具有導(dǎo)電層240。在本實(shí)施例中導(dǎo)電層240是以相同的圖型配置于各發(fā)光單元之間，以簡(jiǎn)化至生產(chǎn)流程。
[0101]綜上，在本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)光元件在制造過(guò)程中，可在形成第一凹部及第二凹部之前，形成犧牲層與覆蓋犧牲層的第三光阻層，由于第三光阻層與犧牲層具有不同的蝕刻速率，且犧牲層于第一開(kāi)口內(nèi)所露出的第一型半導(dǎo)體層投影于基板的一寬度系大于犧牲層于第二開(kāi)口內(nèi)所露出的第一型半導(dǎo)體層投影于基板的一寬度，第三光阻層于第一開(kāi)口內(nèi)所露出的第一型半導(dǎo)體層投影于基板上的一寬度亦小于犧牲層于第一開(kāi)口內(nèi)所露出的第一型半導(dǎo)體層投影于基板的寬度，因此能夠在形成第一凹部及第二凹部時(shí)，產(chǎn)生傾斜程度不同的第一側(cè)壁及第二側(cè)壁，其中第一側(cè)壁與基板之間的第一夾角小于第二側(cè)壁與基板之間的第二夾角，第一側(cè)壁投影于基板的一第一長(zhǎng)度大于第二側(cè)壁投影于基板的一第二長(zhǎng)度。如此一來(lái)，僅需要針對(duì)具有導(dǎo)電層的區(qū)域(第一凹部)，形成與基板的夾角較小的第一側(cè)壁即可，對(duì)于導(dǎo)電層之外的區(qū)域(第二凹部)，則不需要提供與基板的夾角較小的斜坡結(jié)構(gòu)給導(dǎo)電層，因此可以形成與基板的夾角較大的第二側(cè)壁，減少發(fā)光元件被蝕刻的面積，以改善發(fā)光區(qū)域縮小、生產(chǎn)成本增加的問(wèn)題。
[0102]此外，由于導(dǎo)電層與基板之間的附著力、或者是導(dǎo)電層與第三側(cè)壁之間的附著力皆優(yōu)于導(dǎo)電層與絕緣層之間的附著力。因此，相較于傳統(tǒng)的發(fā)光元件而言，由于本發(fā)明的發(fā)光元件中，導(dǎo)電層直接接觸于基板的上表面及第三側(cè)壁，故本發(fā)明的導(dǎo)電層可具有較佳的附著力，在制程期間，導(dǎo)電層較不易產(chǎn)生剝離的現(xiàn)象且亦不易產(chǎn)生孔洞，進(jìn)而改善電性的傳
B
寸ο
[0103]綜上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(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)可作各種的改動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求界定范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種發(fā)光元件，其特征在于，包括: 基板；以及 第一發(fā)光單元，配置于所述基板之上，且所述第一發(fā)光單元包括: 第一半導(dǎo)體層，配置于所述基板之上； 第二半導(dǎo)體層；以及 第一發(fā)光層，配置于所述第一半導(dǎo)體層與所述第二半導(dǎo)體層之間； 其中，所述第一半導(dǎo)體層具有第一側(cè)壁與第二側(cè)壁，所述第一側(cè)壁與所述基板之間具有第一夾角，所述第二側(cè)壁與所述基板之間具有第二夾角，所述第一夾角小于所述第二夾角。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征在于，還包括第二發(fā)光單元，所述第二發(fā)光單元系配置于所述基板上，且所述第二發(fā)光單元包括: 第三半導(dǎo)體層，配置于所述基板之上，所述第三半導(dǎo)體層具有第三側(cè)壁與第四側(cè)壁，其中所述第三側(cè)壁與所述基板之間具有第三夾角，所述第四側(cè)壁與所述基板之間具有第四夾角，所述第三夾角小于所述第四夾角； 第四半導(dǎo)體層；以及 第二發(fā)光層，配置于所述第三半導(dǎo)體層與所述第四半導(dǎo)體層之間；以及導(dǎo)電層，至少配置于部分所述基板、所述第一側(cè)壁與所述第三側(cè)壁上以電性連接所述第一發(fā)光單元與所述第二發(fā)光單元。3.一種發(fā)光元件，其特征在于，包括: 基板；以及 第一發(fā)光單元，配置于所述基板之上，且所述第一發(fā)光單元包括: 第一半導(dǎo)體層，配置于所述基板之上； 第二半導(dǎo)體層；以及 第一發(fā)光層，配置于所述第一半導(dǎo)體層與所述第二半導(dǎo)體層之間； 其中，所述第一發(fā)光單元具有第一側(cè)壁與第二側(cè)壁，所述第一側(cè)壁投影于所述基板的第一長(zhǎng)度大于所述第二側(cè)壁投影于所述基板的第二長(zhǎng)度。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光元件，其特征在于，還包括第二發(fā)光單元，所述第二發(fā)光單元配置于所述基板上，且所述第二發(fā)光單元包括: 第三半導(dǎo)體層，配置于所述基板之上，所述第三半導(dǎo)體層具有第三側(cè)壁與第四側(cè)壁，其中所述第三側(cè)壁投影于所述基板的第三長(zhǎng)度大于所述第四側(cè)壁投影于所述基板的第四長(zhǎng)度； 第四半導(dǎo)體層；以及 第二發(fā)光層，配置于所述第三半導(dǎo)體層與所述第四半導(dǎo)體層之間；以及導(dǎo)電層，至少配置于部分所述基板、所述第一側(cè)壁與所述第三側(cè)壁上以電性連接所述第一發(fā)光單元與所述第二發(fā)光單元。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光元件，其特征在于，所述導(dǎo)電層為一多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光元件，其特征在于，所述基板為一絕緣基板。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光元件，其特征在于，還包括一絕緣層形成于所述第一側(cè)壁與所述導(dǎo)電層之間。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光元件，其特征在于，所述導(dǎo)電層電性連接所述第一發(fā)光單元的第二半導(dǎo)體層與第二發(fā)光單元的第三半導(dǎo)體層。9.一種發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，包括: 依序形成第一型半導(dǎo)體層、發(fā)光層與第二型半導(dǎo)體層于一基板上； 形成一第一圖案化光阻層于所述第二型半導(dǎo)體層上； 以所述第一圖案化光阻層為屏蔽，蝕刻所述第二型半導(dǎo)體層、所述發(fā)光層以及部分所述第一型半導(dǎo)體層，以形成一開(kāi)口，所述開(kāi)口所暴露的所述第一型半導(dǎo)體層具有第一寬度；移除所述第一圖案化光阻層后，形成一犧牲層覆蓋所述第一型半導(dǎo)體層與所述第二型半導(dǎo)體層； 形成一第二圖案化光阻層覆蓋所述犧牲層； 藉由所述第二圖案化光阻層圖案化所述犧牲層，其中，所述犧牲層于所述開(kāi)口內(nèi)所露出的所述第一型半導(dǎo)體層具有一第二寬度，所述第二寬度小于所述第一寬度； 形成一第三圖案化光阻層覆蓋所述犧牲層及部分所述第一型半導(dǎo)體層，其中所述第三圖案化光阻層于所述開(kāi)口內(nèi)所露出的所述第一型半導(dǎo)體層具有一第三寬度，所述第三寬度小于所述第二寬度； 以所述第三圖案化光阻層及所述犧牲層為屏蔽，蝕刻所述第一型半導(dǎo)體層； 移除所述犧牲層及所述第三圖案化光阻層； 于所述開(kāi)口內(nèi)形成一絕緣層覆蓋部分所述第一型半導(dǎo)體層；以及 于所述開(kāi)口內(nèi)形成一導(dǎo)電層覆蓋所述絕緣層。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，在以所述第三圖案化光阻層及所述犧牲層為屏蔽蝕刻所述第一型半導(dǎo)體層之后，還包括形成所述第一型半導(dǎo)體層的第一側(cè)壁及第二側(cè)壁，其中所述第一側(cè)壁與所述基板之間具有第一夾角，所述第二側(cè)壁與所述基板之間具有第二夾角，所述第一夾角小于所述第二夾角。
【文檔編號(hào)】H01L33/00GK106067497SQ201610255465
【公開(kāi)日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2016年4月22日 公開(kāi)號(hào)201610255465.0, CN 106067497 A, CN 106067497A, CN 201610255465, CN-A-106067497, CN106067497 A, CN106067497A, CN201610255465, CN201610255465.0
【發(fā)明人】黃琮訓(xùn), 郭志忠, 黃靖恩, 丁紹瀅
【申請(qǐng)人】新世紀(jì)光電股份有限公司