具有透光锥的磊晶基板、发光二极管，及其制作方法技术

一种发光二极管，包含一磊晶基板，及一发光单元，该磊晶基板具有一基材，及多个透光锥，该基材具有一平坦的表面，所述透光锥概呈锥状，是由与该基材不同且折射率低于该基材的材料构成，而形成于该表面，且任两相邻的透光锥彼此不连接，该发光单元设置在该表面，在提供电能时以光电效应发光，故本发明专利技术该发光二极管确实具有可提升光取出率及出光均匀性的功效。此外，本发明专利技术还同时提供具有透光锥的磊晶基板，及该具有透光锥的磊晶基板及发光二极管的制作方法。

【技术实现步骤摘要】
具有透光锥的磊晶基板、发光二极管，及其制作方法本申请是申请日为2011年11月8日，申请号为201110349583.5，名称为“具有透光锥的磊晶基板、发光二极管，及其制作方法”的专利技术专利申请案的分案申请。
本专利技术涉及一种磊晶基板、一种发光二极管，及该磊晶基板与发光二极管的制作方法，特别是涉及一种具有透光锥的磊晶基板，一种具有该磊晶基板的发光二极管，及该具有透光锥的磊晶基板及发光二极管的制作方法。
技术介绍
参阅图1，发光二极管具有一磊晶基板11、一发光单元12，及一电极单元13。该磊晶基板11具有一形成于该基板11表面的粗化结构111，该发光单元12具有一形成于该粗化结构111上的一第一型半导体层121、一形成于该第一型半导体层121部分表面的发光层122，及一形成于该发光层122表面的第二型半导体层123，该电极单元13具有一与该第一型半导体层121连接的第一电极131，及一与该第二型半导体层123连接的第二电极132。当外界经由该第一电极131、第二电极132配合提供电能至该发光单元12时，该发光层122会以光电效应发光，而自该发光层122发出朝向该磊晶基板11方向行进的光，在接触到该粗化结构111后会进行反射或折射，令光线改变行进方向，实质朝向外界发出，而可提升该发光二极管的光取出率。 目前该粗化结构111与该基板11均为相同材料，其制作大多是经由蚀刻方式，直接于该磊晶基板11表面蚀刻出具有不规则或是具有预定图案分布的粗化结构111，然而，目前用于发光二极管的磊晶基板11材料大都是由硅、碳化硅、氧化铝等构成，因此，以蚀刻磊晶基板11形成该粗化结构111的方式，不仅需耗费较多的制程时间，且所形成的该粗化结构111的精度也不易控制而容易会有出光亮度不均匀的问题产生，因此，如何提供制程简便且容易控制该粗化结构111精度的图案化磊晶基板11，以提升120的光取出率，一直是业者努力发展的目标。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有透光锥的磊晶基板。 此外，本专利技术的另一目的在于提供一种制程简便且容易控制的具有透光锥的磊晶基板制作方法。 又，本专利技术的又一目的在于提供一种可提升光取出率及出光均匀性的发光二极管。 此外，本专利技术的再一目的，即在提供一种可提升光取出率及出光均匀性的发光二极管的制作方法。 本专利技术具有透光锥的磊晶基板，包含一基材，及多个透光锥，该基材具有一平坦的表面，所述透光锥概呈锥状，是由与该基材不同且折射率低于该基材的透光材料构成而形成于该表面，且任两相邻的透光锥彼此不连接。 本专利技术具有透光锥的磊晶基板，其中该每一透光锥概呈圆锥状，具有一与该表面连接的底面，及一由该底面至该透光锥顶部的高度，该透光锥的高度与该底面的最大宽度比值介于0.25?1.0之间。 本专利技术具有透光锥的磊晶基板，其中任两相邻透光锥的间距不大于1 VIII。 本专利技术具有透光锥的磊晶基板，其中所述透光锥选自耐热性不小于10001:的材料构成。 本专利技术具有透光锥的磊晶基板，其中所述透光锥的构成材料选自氧化硅、氮氧化娃，及氟化镁。 本专利技术具有透光锥的磊晶基板，其中该基材的构成材料选自氧化铝、碳化硅、硅， 及氮化铝。 此外，本专利技术具有透光锥的磊晶基板制作方法，包含以下三个步骤。 (^)自一基材表面依序形成一蚀刻层及一光阻层，其中，该蚀刻层是由与该基材不同且折射率低于该基材的材料构成，接着，以微影制程令该光阻层形成一屏蔽图案。 (幻将该具有屏蔽图案的基材实质加热至不高于该光阻层构成材料的玻璃转换温度，对该屏蔽图案进行热整形。 (0)以该经过热整形的屏蔽图案为屏蔽，利用干式蚀刻方式，令该蚀刻层形成多个彼此间隔且概呈锥状的透光锥，然后移除该屏蔽图案，完成该具有透光锥的磊晶基板的制作。 本专利技术具有透光锥的磊晶基板制作方法，其中该步骤化)是控制令该基材与该屏蔽图案的蚀刻选择比介于1:0.5?1:1.5。 本专利技术具有透光锥的磊晶基板制作方法，其中该每一透光锥概呈圆锥状，具有一与该表面连接的底面，及一由该底面至该透光锥顶部的高度，该透光锥的高度与该底面的最大宽度比值介于0.25?1.0之间，且任两相邻的透光锥的间距不大于1 VIII。 本专利技术具有透光锥的磊晶基板制作方法，其中该蚀刻层是选自透光且耐热性不小于10001:的材料构成。 本专利技术具有透光锥的磊晶基板制作方法，其中该蚀刻层的构成材料选自氧化硅、氮氧化硅，及氟化镁。 本专利技术具有透光锥的磊晶基板制作方法，其中该基材的构成材料包括氧化铝、碳化硅、硅，或氮化铝。 此外，本专利技术的发光二极管，包含一磊晶基板及一发光单元。 该磊晶基板具有一基材，及多个透光锥，该基材具有一平坦的表面，所述透光锥概呈锥状，是由与该基材不同且折射率低于该基材的材料构成而形成于该表面，且任两相邻的透光锥彼此不连接。 该发光单元设置在该磊晶基板具有所述透光锥的表面，在提供电能时以光电效应发光，而当发光时，朝向该磊晶基板方向行进的光子碰到该每一透光锥时会被反射实质向外发出。 本专利技术的发光二极管，其中该每一透光锥概呈圆锥状，具有一与该表面连接的底面，及一由该底面至该透光锥顶部的高度，该透光锥的高度与该底面的最大宽度比值介于0.25?1.0之间，且任两相邻的透光锥的间距不大于1 VIII。 本专利技术的发光二极管，其中该发光单元具有一形成于所述透光锥及该基材表面的第一型半导体层，且该第一型半导体层与所述透光锥的表面共同界定出至少一个气穴。 本专利技术的发光二极管，其中该基材的构成材料包括氧化铝、碳化硅、硅，或氮化铝。 本专利技术的发光二极管，其中所述透光锥的构成材料选自氧化硅、氮氧化硅，及氟化镁。 又，本专利技术发光二极管的制作方法，包含以下四个步骤。 (^)自一基材的表面依序形成一蚀刻层及一光阻层，其中，该蚀刻层是由与该基材不同且折射率低于该基材的材料构成，接着，以微影制程令该光阻层形成一屏蔽图案。 (幻将该具有屏蔽图案的基材实质加热至不高于该光阻层构成材料的玻璃转换温度，对该屏蔽图案进行热整形。 (0)以该经过热整形的屏蔽图案为屏蔽，利用干式蚀刻方式，令该蚀刻层形成多个彼此间隔且概呈锥状的透光锥，然后移除该屏蔽图案，形成一具有透光锥的磊晶基板。 ((1)于该磊晶基板具有所述透光锥的表面形成一在接收外施加电能时会以光电效应发光的发光单元，完成该发光二极管的制作。 本专利技术发光二极管的制作方法，其中该步骤((3)是控制令该基材与该屏蔽图案的蚀刻选择比介于1:0.5?1:1.5。 本专利技术发光二极管的制作方法，其中该每一透光锥概呈圆锥状，具有一与该表面连接的底面，及一由该底面至该透光锥顶部的高度，该透光锥的高度与该底面的最大宽度比值介于0.25?1.0之间，且任两相邻的透光锥的间距不大于1 VIII。 本专利技术发光二极管的制作方法，其中该发光单元具有一形成于所述透光锥及该基材表面的第一型半导体层，该步骤((1)是以横向磊晶方式形成该第一型半导体层，且该第一型半导体层与所述透光锥的表面共同界定出至少一个气穴。 本专利技术发光二极管的制作方法，其中该基材的构成材料包括氧化铝、碳化硅、硅， 或氮化铝。 本专利技术发光二极管的制作方法，其中该蚀刻层的构成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有透光锥的磊晶基板制作方法，其特征在于：该制作方法包含：(a)自一个基材的表面依序形成一个蚀刻层及一个光阻层，该蚀刻层是由与该基材不同且折射率低于该基材的材料构成，接着，以微影制程令该光阻层形成一个屏蔽图案；(b)将该具有屏蔽图案的基材加热至不高于该光阻层构成材料的玻璃转换温度，对该屏蔽图案进行热整形；以及(c)以该经过热整形的屏蔽图案为屏蔽，利用干式蚀刻方式，令该蚀刻层形成多个彼此间隔且呈锥状的透光锥，然后移除该屏蔽图案，完成该具有透光锥的磊晶基板的制作。

【技术特征摘要】
2011.05.31 TW 1001190571.一种具有透光锥的磊晶基板制作方法，其特征在于:该制作方法包含: (a)自一个基材的表面依序形成一个蚀刻层及一个光阻层，该蚀刻层是由与该基材不同且折射率低于该基材的材料构成，接着，以微影制程令该光阻层形成一个屏蔽图案； (b)将该具有屏蔽图案的基材加热至不高于该光阻层构成材料的玻璃转换温度，对该屏蔽图案进行热整形；以及 (C)以该经过热整形的屏蔽图案为屏蔽，利用干式蚀刻方式，令该蚀刻层形成多个彼此间隔且呈锥状的透光锥，然后移除该屏蔽图案，完成该具有透光锥的磊晶基板的制作。2.根据权利要求1所述的具有透光锥的磊晶基板制作方法，其特征在于:该步骤(C)是控制令该基材与该屏蔽图案的蚀刻选择比介于1:0.5?1:1.5。3.根据权利要求1所述的具有透光锥的磊晶基板制作方法，其特征在于:该每一个透光锥呈圆锥状，具有一个与该表面连接的底面，及一个由该底面至该透光锥顶部的高度，该透光锥的高度与该底面的最大宽度比值介于0.25?1.0之间，且任两相邻的透光锥的间距不大于I μ m。4.根据权利要求1所述的具有透光锥的磊晶基板制作方法，其特征在于:该蚀刻层是由透光且耐热性不小于1000°c的材料构成。5.根据权利要求4所述的具有透光锥的磊晶基板制作方法，其特征在于:该蚀刻层的构成材料选自氧化硅、氮氧化硅，及氟化镁。6.根据权利要求1所述的具有透光锥的磊晶基板制作方法，其特征在于:该基材的构成材料包括氧化销、碳化娃、娃，或氮化销。7.一种发光二极管的制作方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗信明，许世昌，
申请(专利权)人：兆鑫光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71