半导体发光结构及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种半导体发光结构制造方法，步骤包括：提供第一基板；于第一基板上形成磊晶层，磊晶层包括第一电性半导体层、第二电性半导体层及位于该等电性半导体层之间的第一发光层；分割磊晶层，而定义出第一磊晶结构及第二磊晶结构，并暴露出部分第一电性半导体层，其中第一电性半导体层的暴露部分上具有第一接触区，第二电性半导体层上具有第二接触区；以及形成导电支撑结构，覆盖第一接触区及第二接触区，使得第一磊晶结构电性耦合第二磊晶结构。

【技术实现步骤摘要】

本案是为一种半导体结构及其制造方法，尤其为一种应用于覆晶式。
技术介绍
半导体发光元件,如发光二极管(light emitting diode, LED),可将电信号转变为光信号，其发光原理是利用磊晶结构中P型半导体与N型半导体相接，再于发光二极管的正负两端施予电压，当电流通过时，使电子电洞结合，结合的能量以光的形式发出。与传统光源相比，具有节能、效率较高、反应速度较快、寿命较长等优点，已普及于显示板、指示灯、照明等用途。请参见图1，图1为现有发光二极管侧面示意图，发光二极管10及发光二极管11串联，是利用内联机13分别电性耦合发光二极管10的N型接触102及发光二极管11的P型接触111，因此，可利用内联机13将多个发光二极管电性耦合成发光二极管数组，如图2所示(图2是现有发光二极管数组俯视示意图)。然而，为避免联机部分遮住出光区域，内联机需非常纤细，因此于制程中容易因外力碰撞而断裂。另外，现有技术经常透过覆晶式(flip)的封装方式尝试解决发光二极管散热问题，请参见图3，图3是现有覆晶式发光二极管侧面示意图。若将图1所绘示的现有发光二极管翻转后，与电路板14做联机，将电路板14的电极141、142分别电性耦合发光二极管的P型接触101与N型接触112后，覆晶式发光二极管元件与电路板14之间仍存有许多空隙。为巩固结构，利用毛细作用将绝缘胶N进行底部填充(underfill)该些空隙,然而,毛细作用无法均匀填满底部空隙，而且发光二极管的磊晶结构厚度很小，底部空隙使整体结构及纤细的内联机更加薄弱。若有轻微外力撞击或于雷射剥离基板时，皆容易造成磊晶结构及内联机13破裂(cracking)。有鉴于此，如何使磊晶结构及内联机不易受外力影响而破裂，提高发光二极管的可靠度，及增强散热效率以提高其效能，是发展本专利技术的主要目的。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供半导体发光结构制造方法，以达发光二极管的可靠度及增强散热效率以提高其效能。为达前述目的，其步骤包括:提供第一基板；于第一基板上形成磊晶层，磊晶层包括第一电性半导体层、第二电性半导体层及位于该等电性半导体层之间的第一发光层；分割磊晶层，而定义出第一磊晶结构及第二磊晶结构，并暴露出部分第一电性半导体层，其中第一电性半导体层的暴露部分上具有第一接触区，第二电性半导体层上具有第二接触区；以及形成导电支撑结构，覆盖第一接触区及第二接触区，使得第一磊晶结构电性耦合第二磊晶结构。于本专利技术的一实施例中，上述步骤更包括形成第一奥姆接触层于第一接触区上，使得导电支撑结构电性耦合第一奥姆接触层，并直接奥姆接触第二接触区。于本专利技术的一实施例中，上述步骤更包括形成第二奥姆接触层于第二接触区上，使得导电支撑结构电性耦合第二奥姆接触层，并直接奥姆接触第一接触区。于本专利技术的一实施例中，上述步骤更包括于形成磊晶层的步骤中，形成第三电性半导体层于第二电性半导体层上，且其之间具有第二发光层，其中第三电性半导体层与第一电性半导体层具有相同电性，并与第二电性半导体层具有相反电性；于分割磊晶层的步骤中，同时暴露出部分第二电性半导体层，其中第三电性半导体层上具有第三接触区；以及于形成导电支撑结构的步骤中，同时覆盖第一磊晶结构上的第三接触区及第一接触区，以及第二磊晶结构上的第二接触区。于本专利技术的一实施例中，上述步骤更包括形成第二绝缘结构，用以覆盖导电支撑结构，但暴露部分的导电支撑结构；提供第二基板，电性耦合导电支撑结构的暴露部分；以及移除第一基板，用以暴露出该等磊晶结构的一侧。于本专利技术的一实施例中，上述步骤更包括将该等磊晶结构的该侧进行粗糙化制程。于本专利技术的一实施例中，上述步骤更包括形成电极于第二磊晶结构或第一磊晶结构的该侧。于本专利技术的一实施例中，上述步骤中形成导电支撑结构的方法包括进行电镀或蒸镀制程。本专利技术的一目的在于提供半导体发光结构，以达发光二极管的可靠度及增强散热效率以提高其效能。为达前述目的，其包括第一磊晶结构、第二磊晶结构及导电支撑结构。其中，第一磊晶结构具有第一接触区；第二磊晶结构具有第二接触区；以及导电支撑结构包覆第一接触区及第二接触区，使得第一磊晶结构电性耦合第二磊晶结构。于本专利技术的一实施例中，上述半导体发光结构更包括第一奥姆接触层，形成于第一接触区上，且导电支撑结构电性耦合第一奥姆接触层，并直接奥姆接触第二接触区。于本专利技术的一实施例中，上述半导体发光结构更包括第二奥姆接触层，形成于第二接触区上，且导电支撑结构电性耦合第二奥姆接触层，并直接奥姆接触第一接触区。于本专利技术的一实施例中，上述半导体发光结构更包括第一奥姆接触层及第二奥姆接触层，分别形成于第一接触区及第二接触区上，其中导电支撑结构的材料与第一奥姆接触层或第二奥姆接触层的材料相同。于本专利技术的一实施例中，上述第一磊晶结构及第二磊晶结构皆包括第一电性半导体层、第二电性半导体层及第一发光层。其中，第一电性半导体层具有第一接触区；第二电性半导体层具有第二接触区，并与第一电性半导体层具有相反电性；以及第一发光层位于第一电性半导体层及第二电性半导体层之间。于本专利技术的一实施例中，上述第一磊晶结构及第二磊晶结构皆包括第二发光层及第三电性半导体层，且第二发光层位于第三电性半导体层与第二电性半导体层之间，第三电性半导体层与第一电性半导体层具有相同电性，且其上具有第三接触区，导电支撑结构覆盖第一磊晶结构上的第三接触区及第一接触区，以及第二磊晶结构上的第二接触区。于本专利技术的一实施例中，上述导电支撑结构的材料为金属，且其厚度系介于20至50微米之间。于本专利技术的一实施例中，上述半导体发光结构更包括电极，位于第二磊晶结构相对第二接触区的一侧。于本专利技术的一实施例中，上述该等磊晶结构相对该等接触区的一侧具有粗糙结构。于本专利技术的一实施例中，上述半导体发光结构更包括绝缘层及基板，绝缘层包覆导电支撑结构，但暴露部分的导电支撑结构，基板电性耦合导电支撑结构的暴露部分。为让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。【附图说明】 图1是现有发光二极管侧面示意图。图2是现有发光二极管数组俯视示意图。图3是现有覆晶式发光二极管侧面示意图。图4A至4H是本专利技术的一实施例关于覆晶式半导体发光结构侧向剖面示意图。图41是图4E的发光二极管的俯视示意图。图5是图4H的发光二极管结构中电流方向示意图。图6A至6B是本专利技术的另一实施例所发展出关于半导体发光结构的侧向剖面示意图。图6C是本专利技术的另一实施例所发展出半导体发光结构的电路示意图。图7A至7B是本专利技术的另一实施例所发展出关于半导体发光结构的侧向剖面示意图。图7C是本专利技术的另一实施例所发展出半导体发光结构的电路示意图。【具体实施方式】本专利技术技术适于应用在发光二极管，尤其是覆晶式发光二极管。请参见图4A至4H，图4A至4H是本专利技术的一实施例关于覆晶式半导体发光结构侧向剖面示意图。首先，提供基板20，其材料可为硅、碳化硅、铝、氧化铝、氮化镓、氮化铟、氮化铝、氧化锌、蓝宝石、玻璃、石英或其组合，但不限定于此。此外，基板包括极化(polar)基板、半极化(sem1-polar)基板或非极化(non-polar)基板。接着，请参见图4A，于基板20上形成磊晶层21，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体发光结构的制造方法，其步骤包括：提供一第一基板；于该第一基板上形成一磊晶层，其中该磊晶层包括一第一电性半导体层、一第二电性半导体层及位于该等电性半导体层之间的一第一发光层；分割该磊晶层，而定义出一第一磊晶结构及一第二磊晶结构，并暴露出部分该第一电性半导体层，其中该第一电性半导体层的暴露部分上具有一第一接触区，该第二电性半导体层上具有一第二接触区；以及形成一导电支撑结构，覆盖该第一接触区及该第二接触区，使得该第一磊晶结构电性耦合该第二磊晶结构。

【技术特征摘要】
1.一种半导体发光结构的制造方法，其步骤包括: 提供一第一基板； 于该第一基板上形成一嘉晶层，其中该嘉晶层包括一第一电性半导体层、一第二电性半导体层及位于该等电性半导体层之间的一第一发光层； 分割该磊晶层，而定义出一第一磊晶结构及一第二磊晶结构，并暴露出部分该第一电性半导体层，其中该第一电性半导体层的暴露部分上具有一第一接触区，该第二电性半导体层上具有一第二接触区；以及 形成一导电支撑结构，覆盖该第一接触区及该第二接触区，使得该第一磊晶结构电性率禹合该第 嘉晶结构。2.如权利要求1所述的半导体发光结构的制造方法，其特征在于:其步骤更包括形成一第一奥姆接触层于该第一接触区上，使得该导电支撑结构电性耦合该第一奥姆接触层，并直接奥姆接触该第二接触区。3.如权利要求1所述的半导体发光结构的制造方法，其特征在于:其步骤更包括形成一第二奥姆接触层于该第二接触区上，使得该导电支撑结构电性耦合该第二奥姆接触层，并直接奥姆接触该第一接触区。4.如权利要求1所述的半导体发光结构的制造方法，其特征在于其步骤更包括: 于形成该磊晶层的步骤中，形成一第三电性半导体层于该第二电性半导体层上，且其之间具有一第二发光层，其中该第三电性半导体层与该第一电性半导体层具有相同电性，并与该第二电性半导体层具有相反电性； 于分割该磊晶层的步骤中，同时`暴露出部分该第二电性半导体层，其中该第三电性半导体层上具有一第三接触区；以及 于形成该导电支撑结构的步骤中，同时覆盖该第一磊晶结构上的该第三接触区及该第一接触区，以及该第二磊晶结构上的该第二接触区。5.如权利要求1所述的半导体发光结构的制造方法，其特征在于其步骤更包括: 形成一第二绝缘结构，用以覆盖该导电支撑结构，但暴露部分的该导电支撑结构； 提供一第二基板，电性耦合该导电支撑结构的暴露部分；以及 移除该第一基板，用以暴露出该等磊晶结构的一侧。6.如权利要求5所述的半导体发光结构的制造方法，其特征在于其步骤更包括将该等磊晶结构的该侧进行一粗糙化制程。7.如权利要求5所述的半导体发光结构的制造方法，其特征在于:其步骤更包括形成一电极于该第二磊晶结构或该第一磊晶结构的该侧。8.如权利要求1所述的半导体发光结构的制造方法，其特征在于:形成该导电支撑结构的方法包括进行一电镀或蒸镀制程。9.一种半导体发光...

【专利技术属性】
技术研发人员：张源孝，刘恒，
申请(专利权)人：华夏光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：