发光二极体结构及其制造方法技术

技术编号:27226904 阅读:34 留言:0更新日期:2021-02-04 11:49
一种发光二极体结构及其制造方法。发光二极体结构包括半导体叠层及支撑断点。半导体叠层包括第一半导体层、发光层、及第二半导体层。第一半导体层具有暴露在外的发光面,且发光面具有粗糙纹理。发光层设置在第一半导体层上。第二半导体层设置在发光层上,并且第二半导体层具有与第一半导体层不同的型态。支撑断点位于发光面上。此发光二极体结构可以应用于广色域(WCG)背光模块或超薄(ultra-thin)背光模块,且可以减少转移时间。且可以减少转移时间。且可以减少转移时间。

【技术实现步骤摘要】
发光二极体结构及其制造方法


[0001]本专利技术是有关于一种发光二极体结构及其制造方法。

技术介绍

[0002]微发光二极体(micro light emitting diode,micro LED)是将传统发光二极体的尺寸降至微米(μm)等级,且目标良率需达到99%以上。然而,微发光二极体制程目前面临相当多的技术挑战,其中巨量转移(Mass Transfer)技术是最困难的关键制程。此外,更包括设备的精密度、转移良率、转移时间、对位问题、可重工性(rework property)及加工成本等诸多技术难题亟需解决。
[0003]举例来说,目前用来制造微发光二极体的技术是由制程定义出微发光二极体结构后,将此微发光二极体结构接合至第一暂时基板,并透过激光剥离(laser lift-off,LLO)技术将蓝宝石(Sapphire)基板移除,再使用接合材料将此微发光二极体结构接合到第二暂时基板。接着,移除第一暂时基板并制作支架结构后,蚀刻接合材料,最后移转微发光二极体结构中的磊晶结构。上述过程中需经过两次暂时基板的接合及两次移除暂时基板的制程,除了良率损失不好控制外,磊晶结构在应力释放后,微发光二极体之间的间距也会与原先设计的不同,造成移转时的对位问题。

技术实现思路

[0004]根据本揭露的一态样,提供一种发光二极体结构。发光二极体结构包括半导体叠层及支撑断点。半导体叠层包括第一半导体层、发光层、及第二半导体层。第一半导体层具有暴露在外的发光面,且发光面具有粗糙纹理。发光层设置在第一半导体层上。第二半导体层设置在发光层上,并且第二半导体层具有与第一半导体层不同的型态。
[0005]根据本揭露的一些实施方式,第一半导体层包括第一部分及第二部分,第二部分设置在第一部分上,并且第一部分的宽度大于第二部分的宽度。
[0006]根据本揭露的一些实施方式,第一半导体层包括掺杂半导体层及未掺杂半导体层,掺杂半导体层位于发光层及未掺杂半导体层之间,并且发光面位于未掺杂半导体层上。
[0007]根据本揭露的一些实施方式,发光二极体结构还包括绝缘层覆盖半导体叠层的侧壁。
[0008]根据本揭露的一些实施方式,发光二极体结构还包括第一导电垫及第二导电垫。第一导电垫电性连接到第一半导体层。第二导电垫电性连接到第二半导体层。
[0009]本揭露的另一态样提供了一种半导体结构。半导体结构包括至少一半导体叠层及至少一支撑架。半导体叠层包括依序堆叠的第一半导体层、发光层、及第二半导体层,其中第一半导体层具有暴露在外的发光面,且发光面具有粗糙纹理。支撑架对应半导体叠层并接触半导体叠层的发光面。
[0010]根据本揭露的一些实施方式,支撑架可以被折断。
[0011]根据本揭露的一些实施方式,第二半导体层具有与第一半导体层不同的型态。
[0012]根据本揭露的一些实施方式,第一半导体层包括第一部分及第二部分,第二部分设置在第一部分上,并且第一部分的宽度大于第二部分的宽度。
[0013]根据本揭露的一些实施方式,第一半导体层包括掺杂半导体层及未掺杂半导体层,掺杂半导体层位于发光层及未掺杂半导体层之间,并且发光面位于未掺杂半导体层上。
[0014]根据本揭露的一些实施方式,半导体结构还包括绝缘层覆盖半导体叠层的至少一侧壁,其中绝缘层具有第一开口及第二开口分别位于第一半导体层及第二半导体层上。
[0015]根据本揭露的一些实施方式,半导体结构还包括第一导电垫及第二导电垫。第一导电垫电性通过第一开口电性连接到第一半导体层。第二导电垫通过第二开口电性连接到第二半导体层。
[0016]根据本揭露的一些实施方式,半导体结构还包括承载基板位于至少一支撑架下方。
[0017]本揭露的另一态样提供一种制造发光二极体结构的方法。此方法包括以下操作。形成前驱结构。前驱结构包括承载基板、支撑层、牺牲层、及磊晶叠层。支撑层设置在承载基板上,其中支撑层具有基底部分及至少一支撑架从基底部分突出。牺牲层设置在支撑层的基底部分上,其中牺牲层具有一高度实质上等于支撑架的一高度。磊晶叠层位于牺牲层上,其中磊晶叠层具有发光面接触支撑架及牺牲层,并且发光面具有一粗糙纹理。然后移除磊晶叠层的一部分以形成至少一半导体叠层,并暴露牺牲层的一部分,其中半导体叠层对应支撑架。之后移除与支撑架接触的牺牲层的至少一部分,使得半导体叠层被支撑架支撑并与牺牲层分离。
[0018]根据本揭露的一些实施方式,形成前驱结构包括:在生长基板上形成磊晶叠层,其中发光面暴露在外;在磊晶叠层上形成牺牲层,其中牺牲层具有一间隙暴露出发光面的一部分;在牺牲层上形成支撑层,其中支撑架填充在间隙中并与磊晶叠层接触;在牺牲层上形成承载基板;以及移除生长基板。
[0019]根据本揭露的一些实施方式,形成前驱结构包括:在生长基板上形成磊晶叠层,其中发光面与生长基板接触;在磊晶叠层上形成暂时基板;移除生长基板以暴露发光面;在磊晶叠层的发光面上形成牺牲层,其中牺牲层具有一间隙暴露出发光面的一部分;在牺牲层上形成支撑层,其中支撑架填充在间隙中并与磊晶叠层接触;在牺牲层上形成承载基板;以及移除暂时基板以暴露磊晶叠层。
[0020]根据本揭露的一些实施方式,前驱结构还包括粘着层位于支撑层及承载基板之间。
[0021]根据本揭露的一些实施方式,半导体叠层包括第一半导体层、发光层、以及第二半导体层。第一半导体层与支撑架接触,其中第一半导体层具有第一部分及第二部分,第二部分设置在第一部分上,且第一部分具有一宽度大于第二部分的一宽度。发光层设置在第一半导体层上。第二半导体层设置在发光层上,其中第二半导体层具有与第一半导体层不同的型态。
[0022]根据本揭露的一些实施方式,第一半导体层包括掺杂半导体层及未掺杂半导体层,掺杂半导体层位于发光层及未掺杂半导体层之间,并且发光面位于未掺杂半导体层上。
[0023]根据本揭露的一些实施方式,此方法还包括形成一绝缘层覆盖半导体叠层的至少一侧壁,其中绝缘层具有第一开口及第二开口分别暴露第一半导体层的一部分及第二半导
体层的一部分。
[0024]根据本揭露的一些实施方式,此方法还包括分别在第一开口及第二开口中形成第一导电垫及第二导电垫。
[0025]根据本揭露的一些实施方式,此方法还包括断开支撑层的支撑架,以形成发光二极体结构。
附图说明
[0026]当读到随附的附图时,从以下详细的叙述可充分了解本揭露的各方面。值得注意的是,根据工业上的标准实务,各种特征不是按比例绘制。事实上,为了清楚的讨论,各种特征的尺寸可任意增加或减少。
[0027]图1为根据本揭露的的各种实施方式绘示的发光二极体结构的剖面图;
[0028]图2-图8为根据本揭露的一实施方式绘示的发光二极体结构的制程各步骤的剖面图;
[0029]图9-图15为根据本揭露的的一实施方式绘示的发光二极体结构的制程各步骤的剖面图。
[0030]【符号说明】
[0本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光二极体结构,其特征在于,包括:一半导体叠层,包括:一第一半导体层,其中该第一半导体层具有暴露在外的一发光面,且该发光面具有一粗糙纹理;一发光层,设置在该第一半导体层上;以及一第二半导体层,设置在该发光层上,其中该第二半导体层具有与该第一半导体层不同的型态;以及一支撑断点,位于该发光面上。2.根据权利要求1所述的发光二极体结构,其特征在于,该第一半导体层包括一第一部分及一第二部分,该第二部分设置在该第一部分上,并且该第一部分具有一宽度大于该第二部分的一宽度。3.根据权利要求1所述的发光二极体结构,其特征在于,该第一半导体层包括一掺杂半导体层及一未掺杂半导体层,该掺杂半导体层位于该发光层及该未掺杂半导体层之间,并且该发光面位于该未掺杂半导体层上。4.根据权利要求1所述的发光二极体结构,其特征在于,还包括一绝缘层覆盖该半导体叠层的一侧壁。5.根据权利要求1所述的发光二极体结构,其特征在于,还包括:一第一导电垫,电性连接到该第一半导体层;以及一第二导电垫,电性连接到该第二半导体层。6.一种半导体结构,其特征在于,包括:至少一半导体叠层,其中该半导体叠层包括依序堆叠的一第一半导体层,一发光层及一第二半导体层,其中该第一半导体层具有暴露在外的一发光面,且该发光面具有一粗糙纹理;以及至少一支撑架,其中该支撑架对应该半导体叠层并接触该半导体叠层的该发光面。7.根据权利要求6所述的半导体结构,其特征在于,该支撑架能够被折断。8.根据权利要求6所述的半导体结构,其特征在于,该第二半导体层具有与该第一半导体层不同的型态。9.根据权利要求6所述的半导体结构,其特征在于,该第一半导体层包括一第一部分及一第二部分,该第二部分设置在该第一部分上,并且该第一部分具有一宽度大于该第二部分的一宽度。10.根据权利要求6所述的半导体结构,其特征在于,该第一半导体层包括一掺杂半导体层及一未掺杂半导体层,该掺杂半导体层位于该发光层及该未掺杂半导体层之间,并且该发光面位于该未掺杂半导体层上。11.根据权利要求6所述的半导体结构,其特征在于,还包括一绝缘层覆盖该半导体叠层的至少一侧壁,其中该绝缘层具有一第一开口及一第二开口分别位于该第一半导体层及该第二半导体层上。12.根据权利要求11所述的半导体结构,其特征在于,还包括:一第一导电垫,通过该第一开口电性连接到该第一半导体层;以及一第二导电垫,通过该第二开口电性连接到该第二半导体层。
13.根据权利要求6所述的半导体结构,其特征在于,还包括一承载基板,位于该至少一支撑架下方。14.一种制造发光二极体结构的方法,其特征在于,包括:形成一前驱结构,包括:一承载基板;一支撑层,设...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭修邑
申请(专利权)人:隆达电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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