形成发光二极管的方法技术

一种形成发光二极管的方法，其特征在于，包含以下的步骤：　　　　形成一发光二极管磊晶层于一暂时性基板之上；　　　　以微影蚀刻将该发光二极管磊晶层蚀刻成发光二极管晶粒；　　　　形成一反射层于该发光二极管晶粒之上；　　　　以化学或物理方法形成一金属层于该反射层之上，作为永久金属基板；　　　　移除该暂时性基板；　　　　形成电极于该发光二极管晶粒移除该基板后裸露的表面上；以及　　　　将金属基板以机械应力分开，以形成独立的发光二极管晶粒。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种，特别是有关于一种以化学或物理方法来形成发光二极管的金属基板的方法。
技术介绍
一般的发光二极管(Light Emitting Diode，LED)的发光原理是利用半导体固有特性，它不同于以往的白炙灯管的放电、发热发光原理，所以发光二极管被称为冷光源(cold light)。相较于传统的白炽灯或水银灯管，发光二极管具有高耐久性、寿命长、轻巧、耗电量低且不含水银等有害物质等优点。发光元件的基本元件结构就是PN二极管结构，其中包含P-磊晶层及N-磊晶层，中间夹以主动发光层。一般而言，发光二极管的电流输入是通过磊晶上的两个电极。由于磊晶层和长晶基板的材料选择，发光二极管磊晶上的电极可以位于磊晶层的相反方向或同一方向，如图1(A)及图1(B)所示。以氮化镓(GaN)系的发光二极管为例，普遍被使用的长晶基板有不导电蓝宝石基板(Sapphire，Al2O3)和导电碳化硅(SiC)。完成磊晶结构后，以Sapphire作长晶基板40的氮化镓发光二极管的形状如图1(A)所示，其中基板40之上依序有N型磊晶层30、主动发光层20及P型磊晶层10，而N型磊晶层30的部分裸露区域上及P型磊晶层10上分别形成接合电极(Pad)25及15。而以碳化硅作长晶基板的氮化镓发光二极管的形状如图1(B)所示，在碳化硅基板50依序有N型磊晶层30、主动发光层20及P型磊晶层10，而接合电极15及25分别形成于P型磊晶层10之上表面及碳化硅基板50的下表面。由于接合电极(Pad)25及15会有遮盖或吸收从晶粒发出来的光的问题，故为了增加发光二极管的亮度，部份厂商改采覆晶(Flip Chip)的制程技术。如图1(C)所示，发光二极管的结构与图1(A)上下相反，由下至上依序有P型磊晶层10、主动发光层20及N型磊晶层30，上方有基板40，光主要由基板40侧朝上发出。而基板40为透明基板，故不会遇到遮盖或吸收的问题。一般会粘贴于另一载具(Submount)60之上，同时可制作反射层，使往下发射的光也可被反射朝上。而且由于载具60可选择散热性较佳的材料，如金属，可将发光二极管产生的热散掉，更利于大电流下操作。因此，LED覆晶后可增加其发光的亮度，且散热性较佳。虽然覆晶技术的使用使发光二极管的发光亮度大幅度地提高，且适用于大电流操作。但目前传统的覆晶技术的制程需利用粘贴(bonding)技术来连接发光二极管的接合电极与载具，而粘贴的良率一直不高，造成覆晶生产的发光二极管的良率也一直无法有效提高，且成本提高。
技术实现思路
鉴于上述的专利技术背景中，传统方法所提供的发光二极管的覆晶技术所产生的诸多问题与缺点，本专利技术主要的目的在于提供一种，以提高发光二极管的良率。本专利技术的再一目的为，利用化学或物理方式形成发光二极管的金属基板，以增加其导电性及散热性。本专利技术的又一目的为，形成一反射层以增加发光二极管的亮度。根据以上所述的目的，本专利技术提供了一种。上述方法包含以下的步骤形成一发光二极管磊晶层于一暂时性基板之上；以微影蚀刻将该发光二极管磊晶层蚀刻成发光二极管晶粒；形成一反射层于该发光二极管晶粒之上；以化学或物理方法形成一金属层于该反射层之上，作为永久性基板；移除该暂时性基板；以及形成电极于该发光二极管晶粒移除该基板后裸露的表面上；以及将金属基板以机械应力分开，以形成独立的发光二极管晶粒。本专利技术亦提供了一种。上述方法包含以下的步骤形成一发光二极管磊晶层于一暂时性基板之上；形成一反射层于该发光二极管晶粒之上；以化学或物理方法形成一金属层于该反射层之上；以微影蚀刻将该发光二极管磊晶层蚀刻成发光二极管晶粒；移除该暂时性基板；以及形成电极于该发光二极管晶粒移除该暂时性基板后裸露的表面上。因此利用本专利技术上述，以化学或物理方法形成金属层，作为永久性基板，不但增加基板的导电性及散热性，并可将电极制作于相反方向，封装时只需打单线，可提升打线良率，且由于金属基板散热性佳，适用于大电流操作，可制作高功率发光二极管。其中上述化学或物理方法包含电镀、无电电镀、PVD或CVD等方法，这些方式可控制金属基板的厚度，不需后续的研磨、切割制程，也可降低发光二极管制程的复杂度。再者，于发光二极管晶粒上形成反射层，可有效将发光二极管的光导向单一方向而提升发光二极管的发光亮度。附图说明图1(A)到图1(C)是现有技艺中，发光二极管的结构示意图；图2(A)到图2(D)根据本专利技术的一较佳实施例所显示的发光二极管的形成方法的示意图；以及图3(A)到图3(D)根据本专利技术的另一较佳实施例所显示的发光二极管的形成方法的示意图。具体实施方法本专利技术的一些实施例会详细描述如下。然而，除了详细描述的实施例外，本专利技术还可以广泛地在其它的实施例中施行，且本专利技术的范围不受限定。再者，为提供更清楚的描述及更易理解本专利技术，图示内各部分并没有依照其相对尺寸绘图，某些尺寸与其他相关尺度相比已经被夸张；不相关的细节部分也未完全绘出，以求图示的简洁。本专利技术的主要专利技术精神在于利用化学或物理的方式形成一金属层，作为永久基板以取代传统发光二极管以氧化铝或碳化硅基板的方式。如此，可增加基板的导电性及散热性，并可将电极制作于相反方向，封装时只需打单线，可提升打线良率，且由于金属基板散热性佳，适用于大电流操作，可制作高功率发光二极管。上述化学或物理方法包含电镀、无电电镀、PVD及CVD等方法，这些方法可控制金属基板的厚度，不需后续的研磨、切割制程，也可降低发光二极管制程的复杂度。再者，本专利技术于金属层与发光二极管晶粒(或磊晶层)的间形成一反射层，可有效地将二极管晶粒发出的光导到同一(向外的)方向，而增加发光二极管的发光亮度。依照本专利技术的精神，本专利技术在此揭露数个较佳实施例，以说明形成具有上述优点的发光二极管的形成方法。图2(A)到图2(D)为本专利技术的一较佳实施例的一制程步骤。在图2(A)中，首先于暂时性基板100上形成一发光二极管磊晶层105，利用微影蚀刻的方式在磊晶层105上形成发光二极管晶粒110，如图2(B)所示，发光二极管磊晶层105的较佳蚀刻方法为乾蚀刻。再于发光二极管晶粒110上依序形成一反射层120及一金属层130，其中金属层130是以电镀方式形成。且金属层130在晶粒与晶粒间相连的厚度约5～30μm，以利后续将金属层130劈裂，如图2(C)所示。接着，将暂时性基板100移除，再于各个发光二极管晶粒110移除暂时性基板100后裸露的表面上形成电极140，如图2(D)所示，再将金属基板劈裂开，以形成独立的发光二极管晶粒。本专利技术的另一较佳实施例的一制程步骤为如图3(A)到图3(D)所示。在图3(A)中，首先于暂时性基板100上依序形成一发光二极管磊晶层105、一反射层120及一金属层130，其中金属层130是以电镀方式形成，如图3(A)所示。然后，以微影蚀刻的方式形成独立的发光二极管晶粒110，如图3(B)所示。接着，将形成的发光二极管粘贴于蓝膜150上，再将暂时性基板100移除，如图3(C)所示。最后，于各个发光二极管晶粒110移除基板100后裸露的表面上形成电极140，如图3(D)所示。在本专利技术中，反射层可以反射发光二极管的光以增加发光二极管对外的亮度，较佳的反射层的材质为银、铝、铑、铂、钯、镍、钛、钴、金等。但本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种形成发光二极管的方法，其特征在于，包含以下的步骤形成一发光二极管磊晶层于一暂时性基板之上；以微影蚀刻将该发光二极管磊晶层蚀刻成发光二极管晶粒；形成一反射层于该发光二极管晶粒之上；以化学或物理方法形成一金属层于该反射层之上，作为永久金属基板；移除该暂时性基板；形成电极于该发光二极管晶粒移除该基板后裸露的表面上；以及将金属基板以机械应力分开，以形成独立的发光二极管晶粒。2.一种形成发光二极管的方法，其特征在于，包含以下的步骤形成一发光二极管磊晶层于一暂时性基板之上；形成一反射层于该发光二极管磊晶层之上；以化学或物理方法形成一金属层于该反射层之上，作为永久基板；以微影蚀刻该发光二极管磊晶层、该反射层及该金属层，使该发光二极管磊晶层蚀刻成发光二极管晶粒；移除该暂时性基板；以及形成电极于该发光二极管晶粒移除该基板后裸露的表面上。3.如权利要求1或2的形成发光二极管的方法，其特征在于，其中该反射层的材质...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭政达，蔡文忠，陈聪育，黄少华，
申请(专利权)人：连威磊晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：