形成横向分布发光二极管的方法技术

本发明专利技术是有关于一种形成横向分布发光二极管的方法。首先，形成具第一导电性的第一缓冲层在半导体基板上，且形成介电层于第一缓冲层上。对介电层进行图样化（ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ），以形成第一图样化区域于其内，接着形成第一主动层在第一图样化区域内。对介电层进行图样化，以形成第二图样化区域于其内，接着形成第二主动层在第二图样化区域内。形成具第二导电性的第二缓冲层在第一、第二主动层上。最后，形成电极在第二、第一缓冲层上。本发明专利技术的形成横向分布发光二极管的方法，可以提高输出效能、简化封装工艺、提高混色效能并减少晶片面积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发光二极管，特别是涉及一种在晶片上形成横向分布红、绿、蓝发光二极管的方法。
技术介绍
发光二极管(LED)，特别是白色发光二极管，已逐渐普遍应用于移动电话或笔记型 电脑的液晶显示器的背光源。此外，红、绿、蓝发光二极管也藉由色彩混合来得到更丰富的 色彩范围。然而，现今发光二极管的效能及照度不够高，而结合红、绿、蓝发光二极管的封装 成本则很高。图IA显示传统分离式封装技术，其将分离发光二极管元件予以组合。图IB 则显示一种改良的传统晶片直接封装(chip-on-board，COB)技术，其是将发光二极管晶 片直接固定在封装体上，而非将分离发光二极管元件予以组合。图IB所示的晶片直接封 装(COB)的高度小于组合的分离发光二极管元件(图1A)的高度。再者，使用晶片直接封 装(COB)的发光二极管最小间距可达到2毫米(mm)，而使用分离式封装的发光二极管最小 间距仅能达到5毫米。即使使用晶片直接封装(COB)所能达到的2毫米间距仍然无法达 到高的混色效果；若要提高混色效果，则必须增加成本使用反射板及导光板(light guide plate，LGP)。有文献揭露一种垂直堆叠发光二极管的结构及工艺(或称为制程)，例如麦可 古德曼(Michael J. Grundmann)等人于固态物理刊物(Phys. StatsSol.) (c) 4，No. 7， 2830-2833(2007)所提出的“使用诱导偏极化通道接面的多颜色发光二极管(Multi-color Light Emitting Diode UsingPolarization-induced tunnel Junctions)，，。然而，此禾中垂 直堆叠发光二极管的电发光(electroluminescence)会随着入射电流而改变。另有文献揭露一种横向分布发光二极管的结构及工艺，例如Il-KyuPark(日奎 朴)等人于应用物理刊物(Applied Physics Letters)92,091110 (2008)所提出的“具横 向分布多重量子阱的无磷白色发光二极管(Phosphor-free White Light-emitting Diode with Laterally Distributed MultipleQuantum Wells)”。在其工艺中，多重量子阱 (multiple quantum well,MQff)的蚀刻会形成表面的破坏，因而造成低发光效能。鉴于上述传统发光二极管无法有效得到较佳的发光特性，因此亟需提出一种新颖 的发光二极管制造方法，用以提高输出效能、简化封装工艺、提高混色效能并减少晶片面 积。
技术实现思路
鉴于上述，本专利技术的目的在于提出一种在晶片上形成横向分布红、绿、蓝发光二极 管的方法，用以提高输出效能、简化封装工艺、提高混色效能并减少晶片面积。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出 的一种，其包括以下步骤提供一半导体基板；在该半导体基板上形成一第一缓冲层，该第一缓冲层具有第一导电性；在该第一缓冲层上形成一介电层；图样化(patterning)该介电层，在该介电层内形成一第一图样化区域；在该介电层 的第一图样化区域内形成一第一主动层；图样化该介电层，在该介电层内形成一第二图样 化区域；在该介电层的第二图样化区域内形成一第二主动层，该第二主动层所发射光线的 颜色异于该第一主动层；在该第一主动层及该第二主动层上形成第二缓冲层，该第二缓冲 层具有第二导电性；以及在该第二缓冲层、该第一缓冲层上形成电极。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的，所述的第一缓冲层或第二缓冲层包含氮 化镓(GaN)。前述的，其中所述的第一主动层或第二主动层包 含一或多对多重量子阱(MQW)，该多重量子阱(MQW)包含氮为基础的材料InxGai_xN/GaN (氮 化铟镓/氮化镓)(0 < χ < 1)。前述的，其还包含以下步骤在形成该第二主动 层后，图样化该介电层，在该介电层内形成一第三图样化区域；以及在该介电层的第三图样 化区域内形成一第三主动层，该第三主动层所发射光线的颜色异于该第一主动层及该第二 主动层。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的 一种，其包括以下步骤提供一半导体基板；在该半导体 基板上形成一第一缓冲层，该第一缓冲层具有第一导电性；在该第一缓冲层上形成一第一 介电层；图样化(patterning)该第一介电层并去除该第一介电层的一部份，在该第一介电 层内形成一第一图样化区域；在该第一图样化区域内形成一第一多重量子阱(MQW)；在该 第一介电层上形成一第二介电层；图样化该第二介电层并去除该第二介电层、第一介电层 的一部份，以在该第一介电层内形成一第二图样化区域；在该第二图样化区域内形成一第 二多重量子阱，该第二多重量子阱所发射光线的颜色异于该第一多重量子阱；在该第二介 电层或第一介电层上形成一第三介电层；图样化该第三介电层并去除该第三介电层、第二 介电层、第一介电层的一部份，以在该第一介电层内形成一第三图样化区域；在该第三图样 化区域内形成一第三多重量子阱，该第三多重量子阱所发射光线的颜色异于该第一多重量 子阱及该第二多重量子阱；在该第一主动层、第二主动层、第三主动层上形成第二缓冲层， 该第二缓冲层具有第二导电性；以及形成在该第二缓冲层、该第一缓冲层上电极。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的，其中所述的第一缓冲层或第二缓冲层包 含氮化镓(GaN)。前述的，其中所述的第一介电层、第二介电层或 第三介电层包含氧化硅(Si02)。前述的，其中所述的第一多重量子阱、第二多重 量子阱或第三多重量子阱包含一或多对量子阱。前述的，其中所述的第一多重量子阱及第二多重 量子阱包含氮为基础的材料InxGai_xN/GaN(氮化铟镓/氮化镓)(0 < χ < 1)，上述的第三 多重量子阱包含氮为基础的材料InxGai_xN/GaN (氮化铟镓/氮化镓)(0 < χ < 1)或者磷为基础的材料InxGai_xP/Iny(AlxGai_x)P (磷化铟镓/磷化铟铝镓)(0<X<1且0<7<1)。前述的，其中所述的第二多重量子阱的铟(In) 含量高于该第一多重量子阱，且该第三多重量子阱的铟(In)含量高于该第二多重量子阱。前述的，其中所述的第二多重量子阱的形成温度 低于该第一多重量子阱，且该第三多重量子阱的形成温度低于该第二多重量子阱。前述的，其中所述的第一多重量子阱发射蓝光， 该第二多重量子阱发射绿光，且第三多重量子阱发射红光。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目 的，根据本专利技术实施例，首先，形成具第一导电性(例如η型)的第一缓冲层于半导体基板 上，且形成介电层于第一缓冲层上。对介电层进行图样化(patterning)，以形成第一图样化 区域于其内，接着形成第一主动层(例如多重量子阱，MQW)于第一图样化区域内。对介电 层进行图样化，以形成第二图样化区域于其内，接着形成第二主动层(例如多重量子阱)于 第二图样化区域内。在一实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成横向分布发光二极管的方法，其特征在于其包括以下步骤：提供一半导体基板；形成一第一缓冲层于该半导体基板上，该第一缓冲层具有第一导电性；形成一介电层于该第一缓冲层上；图样化该介电层，以形成一第一图样化区域于该介电层内；形成一第一主动层于该介电层的第一图样化区域内；图样化该介电层，以形成一第二图样化区域于该介电层内；形成一第二主动层于该介电层的第二图样化区域内，该第二主动层所发射光线的颜色异于该第一主动层；形成第二缓冲层于该第一主动层及该第二主动层上，该第二缓冲层具有第二导电性；以及形成电极于该第二缓冲层、该第一缓冲层上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊彦，杨宗禧，陈燕晟，
申请(专利权)人：立景光电股份有限公司，张俊彦，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]