專利名稱：具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管(LED)及其制造方法，尤其涉及一種具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管及其制造方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管的應(yīng)用頗為廣泛，例如，可應(yīng)用于光學(xué)顯示裝置、交通標(biāo)識、數(shù)據(jù)儲存裝置、通訊裝置、照明裝置、以及醫(yī)療裝置。如何提高發(fā)光二極管的亮度，是在發(fā)光二極管的制造上的重要課題。
于臺灣專利公告第474094號揭露一種發(fā)光二極管及其制造方法，利用一透明絕緣粘接層，將一發(fā)光二極管疊層與一透明基板接合在一起。由于該方法為利用凡德瓦爾作用力將兩半導(dǎo)體材料鍵結(jié)在一起，其缺點(diǎn)為凡德瓦而鍵結(jié)力太弱，鍵結(jié)后結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度不夠，容易產(chǎn)生剝離的情況。
本案發(fā)明人于思考如何解決前述的缺點(diǎn)時，獲得一發(fā)明靈感，認(rèn)為若藉使用一透明粘結(jié)層連結(jié)前述的發(fā)光二極管疊層與透明基板，其中該發(fā)光二極管疊層與該透明粘結(jié)層的粘結(jié)面，以及該透明基板與該透明粘結(jié)層的粘結(jié)面分別存在一反應(yīng)層，經(jīng)過加壓加溫作用，使得兩反應(yīng)層與該粘結(jié)層反應(yīng)，產(chǎn)生氫鍵或離子鍵，形成強(qiáng)大的鍵結(jié)力，如此，即可解決前述的鍵結(jié)強(qiáng)度不夠，在后續(xù)的工藝中容易產(chǎn)生剝離的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管及其制造方法，在其工藝中，藉使用一透明粘結(jié)層，連結(jié)一發(fā)光二極管(LED)疊層與一透明基板，其中該發(fā)光二極管疊層與該透明粘結(jié)層的粘結(jié)面，以及該透明基板與該透明粘結(jié)層的粘結(jié)面分別存在一反應(yīng)層，將發(fā)光二極管疊層、第一反應(yīng)層、透明粘結(jié)層、第二反應(yīng)層以及透明基板疊合，經(jīng)過加壓加溫，使得反應(yīng)層與透明粘結(jié)層之間形成反應(yīng)，產(chǎn)生強(qiáng)大的鍵結(jié)，以避免在后續(xù)的工藝中容易產(chǎn)生剝離的問題，達(dá)到工藝改善的目的。
依本發(fā)明一優(yōu)選實施例具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管及其制造方法，包含一第二基板、形成于該第二基板上的一第一反應(yīng)層、形成于該第一反應(yīng)層上的一透明粘結(jié)層、形成于該透明粘結(jié)層上的一第二反應(yīng)層、形成于該第二反應(yīng)層上的一透明導(dǎo)電層，其中，該透明導(dǎo)電層的上表面包含一第一表面區(qū)域與一第二表面區(qū)域、形成于該第一表面區(qū)域上的一第一接觸層、形成于該第一接觸層上的一第一束縛層、形成于該第一束縛層上的一發(fā)光層、形成于該發(fā)光層上的一第二束縛層、形成于該第二束縛層上的一第二接觸層、形成于該第二接觸層上的一第一接線電極、以及形成于該第二表面區(qū)域上的一第二接線電極。
該發(fā)光二極管的制造方法包含下列步驟在一第一基板上依次形成一第二接觸層、一第二束縛層、一發(fā)光層、一第一束縛層、一第一接觸層、一透明導(dǎo)電層、一第二反應(yīng)層，構(gòu)成一第一疊層；在一第二基板上形成一第一反應(yīng)層，構(gòu)成一第二疊層；選擇一透明粘結(jié)層，利用該透明粘結(jié)層將該第一疊層的第二反應(yīng)層表面以及該第二疊層的第一反應(yīng)層表面結(jié)合在一起；移除該第一基板，構(gòu)成一第三疊層；將該第三疊層適當(dāng)?shù)匚g刻至該透明導(dǎo)電層，形成一透明導(dǎo)電層暴露表面區(qū)域；以及在該第二接觸層與該透明導(dǎo)電層暴露表面區(qū)域上分別形成第一接線電極與第二接線電極。
前述第一基板，包含選自于GaP、GaAs及Ge所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料；前述第二基板，是包含選自SiC、Al2O3、玻璃、石英、GaP、GaAsP及AlGaAs所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料；前述透明粘結(jié)層包含選自于聚酰亞胺(PI)、苯并環(huán)丁烷(BCB)或過氟環(huán)丁烷(PFCB)所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料；前述第一反應(yīng)層包含選自于SiNx、Ti或Cr所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料；前述第二反應(yīng)層是包含選自于SiNx、Ti或Cr所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料；前述第一接觸層是包含選自于GaP、GaAs、GaAsP、InGaP、AlGaInP及AlGaAs所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料；前述第一束縛層、發(fā)光層與第二束縛層，包含AlGaInP；前述第二接觸層，包含選自于GaP、GaAs、GaAsP、InGaP、AlGaInP及AlGaAs所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料；前述透明導(dǎo)電層包含選自于氧化銦錫、氧化鎘錫、氧化銻錫、氧化鋅、氧化鋅錫、BeAu、GeAu及Ni/Au所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料。


圖1為一示意圖，顯示依本發(fā)明一優(yōu)選實施例的一種具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管；圖2為一示意圖，顯示依本發(fā)明制造方法制造圖1所示發(fā)光二極管的程序中，于粘結(jié)二疊層前的第一疊層；圖3為一示意圖，顯示依本發(fā)明制造方法制造圖1所示發(fā)光二極管的程序中，于粘結(jié)二疊層前的第二疊層；圖4為一示意圖，顯示依本發(fā)明制造方法制造圖1所示發(fā)光二極管的程序中，于粘結(jié)第一疊層及第二疊層后，但尚未移除第一基板前的第三疊層構(gòu)造；以及圖5為一示意圖，顯示依本發(fā)明制造方法制造圖1所示發(fā)光二極管的程序中，于移除第一基板后的第四疊層構(gòu)造。
附圖中的附圖標(biāo)記說明如下1 發(fā)光二極管10 第二基板11 第一反應(yīng)層12 透明粘結(jié)層13 第一接觸層14 第一束縛層15 發(fā)光層16 第二束縛層17 第二接觸層18 第一基板19 第一接線電極 20 第二接線電極21 透明導(dǎo)電層22 第二反應(yīng)層具體實施方式
請參閱圖1，依本發(fā)明一優(yōu)選實施例具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管1，包含一第二基板10、形成于該基板上的一第一反應(yīng)層11、形成于該第一反應(yīng)層上的一透明粘結(jié)層12、形成于該透明粘結(jié)層上的一第二反應(yīng)層22、形成于該第二反應(yīng)層上的一透明導(dǎo)電層21，其中，該透明導(dǎo)電層的上表面包含一第一表面區(qū)域與一第二表面區(qū)域、形成于該第一表面區(qū)域上的一第一接觸層13、形成于該第一接觸層上的一第一束縛層14、形成于該第一束縛層上的一發(fā)光層15、形成于該發(fā)光層上的一第二束縛層16、形成于該第二束縛層上的一第二接觸層17、形成于該第二接觸層上的一第一接線電極19、以及形成于該第二表面區(qū)域上的一第二接線電極20。
請參閱圖1與圖2，發(fā)光二極管1的制造方法包含下列步驟在一第一基板18上依次形成一第二接觸層17、一第二束縛層16、一發(fā)光層15、一第一束縛層14、一第一接觸層13、一透明導(dǎo)電層21、一第二反應(yīng)層22，構(gòu)成一第一疊層2；在一第二基板10上形成一第一反應(yīng)層11，構(gòu)成一第二疊層3，如圖3所示；選擇一透明粘結(jié)層12，利用該透明粘結(jié)層將該第一疊層的第二反應(yīng)層表面以及該第二疊層的第一反應(yīng)層表面結(jié)合在一起，構(gòu)成一第三疊層4，如圖4所示；移除該第一基板18，構(gòu)成一第四疊層5，如圖5所示；將該第四疊層5適當(dāng)?shù)匚g刻至該透明導(dǎo)電層21，形成一透明導(dǎo)電層暴露表面區(qū)域；以及在該第二接觸層17與該透明導(dǎo)電層暴露表面區(qū)域上分別形成第一接線電極19與第二接線電極20。
前述第一基板，包含選自于GaP、GaAs或Ge所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料；前述第二基板，包含選自SiC、Al2O3、玻璃、石英、GaP、GaAsP及AlGaAs所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料；前述透明粘結(jié)層包含選自于聚酰亞胺(PI)、苯并環(huán)丁烷(BCB)或過氟環(huán)丁烷(PFCB)所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料；前述第一反應(yīng)層包含選自于SiNx、Ti或Cr所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料；前述第二反應(yīng)層包含選自于SiNx、Ti或Cr所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料；前述第一接觸層包含選自于GaP、GaAs、GaAsP、InGaP、AlGaInP或AlGaAs所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料；前述第一束縛層、發(fā)光層與第二束縛層，包含AlGaInP；前述第二接觸層，包含選自于GaP、GaAs、GaAsP、InGaP、AlGaInP或AlGaAs所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料；前述透明導(dǎo)電層包含選自于氧化銦錫、氧化鎘錫、氧化銻錫、氧化鋅、氧化鋅錫、BeAu、GeAu及Ni/Au所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料。
雖然本發(fā)明的發(fā)光二極管已以優(yōu)選實施例公開于上，然而本發(fā)明的范圍并不限于上述優(yōu)選實施例，應(yīng)以所附權(quán)利要求所確定的為準(zhǔn)。因此本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求及精神下，當(dāng)可做任何改變。
權(quán)利要求
1.一種具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管的制造方法，至少包含下列步驟選擇一第一基板；形成一發(fā)光二極管疊層于該第一基板上；形成一第一反應(yīng)層于該第一基板上；選擇一第二基板；形成一第二反應(yīng)層于該第二基板上；利用一透明粘結(jié)層將該發(fā)光二極管疊層上的第一反應(yīng)層以及該第二基板上的第二反應(yīng)層結(jié)合在一起。
2.如權(quán)利要求1所述的具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管的制造方法，其中，該第一基板包含選自GaP、GaAs或Ge所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
3.如權(quán)利要求1所述的具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管的制造方法，其中，該第二基板包含選自SiC、Al2O3、玻璃、石英、GaP、GaAsP及AlGaAs所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
4.如權(quán)利要求1所述的具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管的制造方法，其中，該透明粘結(jié)層包含選自于聚酰亞胺(PI)、苯并環(huán)丁烷(BCB)或過氟環(huán)丁烷(PFCB)所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
5.如權(quán)利要求1所述的具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管的制造方法，其中，該第一反應(yīng)層包含選自于SiNx、Ti或Cr所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
6.如權(quán)利要求1所述的具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管的制造方法，其中，該第二反應(yīng)層包含選自于SiNx、Ti或Cr所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
7.如權(quán)利要求1所述的具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管的制造方法，其中，更包含在該第二基板上，形成第二反應(yīng)層前，形成一半導(dǎo)體疊層。
8.如權(quán)利要求1所述的具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管的制造方法，其中，更包含形成發(fā)光二極管疊層之后，于發(fā)光二極管疊層上形成一透明導(dǎo)電層。
9.如權(quán)利要求1所述的具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管的制造方法，其中，更包含移除該第一基板。
10.如權(quán)利要求8所述的具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管的制造方法，其中，該透明導(dǎo)電層包含選自于氧化銦錫、氧化鎘錫、氧化銻錫、氧化鋅、氧化鋅錫、GeAu、BeAu或Ni/Au所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料。
11.一種具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管，至少包含一基板；一第一反應(yīng)層，形成于該基板之上；一透明粘結(jié)層，形成于該第一反應(yīng)層之上；一第二反應(yīng)層，形成于該透明粘結(jié)層之上；一發(fā)光二極管疊層，形成于該第二反應(yīng)層之上；以及電極。
12.如權(quán)利要求11所述的具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管，其中，更包含于第二反應(yīng)層及發(fā)光二極管疊層之間形成的一透明導(dǎo)電層。
13.如權(quán)利要求12所述的具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管，其中，該透明導(dǎo)電層包含選自于氧化銦錫、氧化鎘錫、氧化銻錫、氧化鋅、氧化鋅錫、GeAu、BeAu或Ni/Au所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料。
14.如權(quán)利要求11所述的具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管，其中，該基板包含選自SiC、Al2O3、玻璃、石英、GaP、GaAsP及AlGaAs所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
15.一種具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管，至少包含一基板；形成于該基板上的一第一反應(yīng)層；形成于該第一反應(yīng)層上的一透明粘結(jié)層；形成于該透明粘結(jié)層上的一第二反應(yīng)層；形成于該第二反應(yīng)層上的一透明導(dǎo)電層，其中，該透明導(dǎo)電層的上表面包含一第一表面區(qū)域與一第二表面區(qū)域；形成于該第一表面區(qū)域上的一第一接觸層；形成于該第一接觸層上的一第一束縛層；形成于該第一束縛層上的一發(fā)光層；形成于該發(fā)光層上的一第二束縛層；形成于該第二束縛層上的一第二接觸層；形成于該第二接觸層上的一第一接線電極；以及形成于該第二表面區(qū)域上的一第二接線電線。
16.如權(quán)利要求15所述的具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管，其中，該基板包含選自SiC、Al2O3、玻璃、石英、GaP、GaAsP及AlGaAs所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
17.如權(quán)利要求11或15所述的具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管，其中，該透明粘結(jié)層包含選自聚酰亞胺(PI)、苯并環(huán)丁烷(BCB)或過氟環(huán)丁烷(PFCB)所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
18.如權(quán)利要求11或15所述的具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管，其中，該第一反應(yīng)層包含選自于SiNx、Ti或Cr所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
19.如權(quán)利要求11或15所述的具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管，其中，該第二反應(yīng)層包含選自于SiNx、Ti或Cr所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
20.如權(quán)利要求15所述的具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管，其中，該第一接觸層包含選自于GaP、GaAs、GaAsP、InGaP、AlGaInP及AlGaAs所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料。
21.如權(quán)利要求15所述的具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管，其中，該第一束縛層包含AlGaInP。
22.如權(quán)利要求15所述的具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管，其中，該發(fā)光層包含AlGaInP。
23.如權(quán)利要求15所述的具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管，其中，該第二束縛層包含AlGaInP。
24.如權(quán)利要求15所述的具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管，其中，該第二接觸層包含選自于GaP、GaAs、GaAsP、InGaP、AlGaInP或AlGaAs所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料。
25.如權(quán)利要求15所述的具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管，其中可包含在該第二接觸層之上，第二接線電極之下形成的一透明導(dǎo)電層。
26.如權(quán)利要求25所述的具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管，其中，該透明導(dǎo)電層包含選自于氧化銦錫、氧化鎘錫、氧化銻錫、氧化鋅、氧化鋅錫、GeAu、BeAu或Ni/Au所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有粘結(jié)層的發(fā)光二極管及其制造方法，其藉由一粘結(jié)層將一發(fā)光二極管疊層及一透明基板粘結(jié)在一起，其中粘結(jié)層的上下表面分別存在一反應(yīng)層，以避免粘結(jié)層產(chǎn)生剝離，使得光線能夠由透明基板射出帶出，以提高發(fā)光二極管的亮度。
文檔編號H01L33/00GK1549356SQ03131168
公開日2004年11月24日 申請日期2003年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月16日
發(fā)明者謝明勛, 曾子峰, 劉文煌, 葉丁瑋, 王仁水 申請人:晶元光電股份有限公司