專利名稱：具有定位記號的發(fā)光二極管裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)光二極管，特別是一種具有定位記號的發(fā)光二極管裝置。
背景技術(shù)：
近年來由于藍(lán)光二極管的開發(fā)成功，使得三原色的發(fā)光二極管已經(jīng)齊全，大型戶外全彩顯示看板得以實(shí)現(xiàn)，而藍(lán)光激光二極管由于其發(fā)光波長較短，因此可提高資料儲(chǔ)存密度(最高可達(dá)25GB)，是光信息系統(tǒng)中極為重要的光源；而就技術(shù)層面而言，可見光范圍的紅光、橘光、黃光或黃錄光等發(fā)光二極管技術(shù)皆已經(jīng)相當(dāng)成熟并且已經(jīng)商業(yè)化，而氮化物系(Nitride)的藍(lán)光二極管雖已經(jīng)開發(fā)出來，但傳統(tǒng)上在氮化鎵發(fā)光二極管(GaN LED)組件結(jié)構(gòu)中，來自發(fā)光層的光并無法有效地自晶粒表面取出，其原因系受限于光至晶粒表面時(shí)，因兩接口間材料的折射率差異過大，以至于大部分的光被全反射而無法取出(如圖1所示)，令氮化鎵發(fā)光二極管的光的取出效率(ExtractionEfficiency)一直偏低，根據(jù)Snell’s定律(n1sinθ1＝n2sinθ2)計(jì)算的結(jié)果，其臨界角大約只有24度，因此如何提高發(fā)光二極管光的取出效率，更是目前學(xué)界與業(yè)界研發(fā)的重點(diǎn)；例如中國臺(tái)灣專利公報(bào)公告第480740號所公開的“具反射層結(jié)構(gòu)的發(fā)光半導(dǎo)體裝置及其制作方法”、公告第586246號所公開的“白光發(fā)光二極管的制造方法及其發(fā)光裝置”，均用于克服傳統(tǒng)發(fā)光二極管取出效率偏低的問題，因此目前在LED業(yè)界尤其在氮化鎵發(fā)光二極管材料上，最常見且最有效率增加亮度的方法(亦即提高光的取出效率)，使磊晶的表面粗糙化，此種做法可以改變光行進(jìn)的方向，抑制LED內(nèi)部發(fā)光層產(chǎn)生的光在晶粒表面反射至內(nèi)部，使光的取出效率大幅的提高(如圖2所示)，根據(jù)目前的實(shí)踐，在供應(yīng)相同的電流時(shí)，磊晶表面有、無粗糙度在亮度上至少可提升50％以上。
而雖然磊晶表面的粗糙化可以大幅地提高光的取出效率，并增進(jìn)LED的亮度，但在制造過程中會(huì)增加許多困難度，尤其是在后段晶粒分類與封裝上，以現(xiàn)有的晶粒分類機(jī)，在晶粒吸取時(shí)，主要是以P極金屬墊與N極金屬墊做為辨視點(diǎn)，其做法是以紅光作為光源，當(dāng)紅光照射在晶粒表面，以CCD攝取影像，顯示在LCD屏幕上時(shí)，晶粒上的P電極與N電極的金屬墊會(huì)呈現(xiàn)白色，當(dāng)兩電極金屬墊間的色差在設(shè)定范圍內(nèi)，則晶粒分類機(jī)等可作為辨別的基準(zhǔn)，而進(jìn)行后續(xù)的制程，但是當(dāng)磊晶表面過于粗糙，因氮化鎵發(fā)光二極管組件的制造過程中需使用干蝕刻機(jī)，將組件蝕刻至n-GaN Layer(如圖3所示)，容易使得被蝕刻表面區(qū)域與未蝕刻表面的粗糙度不一樣，其結(jié)果是當(dāng)P極金屬墊與N極金屬墊蒸鍍于組件上后，在立體顯微鏡或是LCD屏幕上更容易有黑白墊的產(chǎn)生(如圖4所示)或是兩者色差差異過大，乃甚至因金屬墊上殘留的針探痕跡，以致于晶粒分類機(jī)無法辨識(shí)或是辨識(shí)困難，進(jìn)而造成異常發(fā)生或產(chǎn)能降低現(xiàn)象；從上述說明中可以發(fā)現(xiàn)，在傳統(tǒng)晶粒分類機(jī)、固晶機(jī)與打線機(jī)中，以P極金屬墊與N極金屬墊的晶粒辨識(shí)方式由于設(shè)計(jì)上及制程上的問題，而普遍存在有不易辨視的問題，造成產(chǎn)能的降低及不良率的提高，換言之，如能開發(fā)出一種供晶粒制程中易于辨視的定位裝置，則可提升辨識(shí)的速度與準(zhǔn)確性，進(jìn)而增進(jìn)整體的產(chǎn)能，并減少不良品的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種具有定位記號的發(fā)光二極管裝置，以供發(fā)光二極管于制程中易于設(shè)備辨視定位。
本實(shí)用新型利用以下技術(shù)手段來具體實(shí)現(xiàn)上述的目的及效能。
本實(shí)用新型主要是，發(fā)光二極管的晶粒具有一透光基板，且透光基板上形成有一半導(dǎo)體堆棧結(jié)構(gòu)，其中半導(dǎo)體堆棧結(jié)構(gòu)具有n型的氮化鎵(n-GaN)半導(dǎo)體層與p型的氮化鎵(p-GaN)半導(dǎo)體層，且半導(dǎo)體堆棧結(jié)構(gòu)具有外漏且分別與n型的氮化鎵(n-GaN)半導(dǎo)體層及p型的氮化鎵(p-GaN)半導(dǎo)體層相互導(dǎo)通的N極金屬墊及P極金屬墊，其特征在于；晶粒的一金屬平面上形成有一定位裝置，該定位裝置具有兩相對的對位標(biāo)志，該兩對位標(biāo)志位于晶粒的同一金屬平面上，且該金屬平面的粗糙度相近，使兩對位標(biāo)志的表面粗糙度亦為相近；因此，本實(shí)用新型的技術(shù)效果是，使發(fā)光二極管于制程中可易于制程設(shè)備辨識(shí)，而能有效的選取晶粒，大幅減少異常狀況的發(fā)生，進(jìn)而可提升整體的產(chǎn)能及良率。
下面列舉一較佳實(shí)施例并配合附圖對本實(shí)用新型的其它目的及效能作進(jìn)一步的說明。需要說明的是，以下說明僅在于解釋較佳實(shí)施例，并非限制本實(shí)用新型的范圍，因此凡以本實(shí)用新型的發(fā)明精神為基礎(chǔ)，對本實(shí)用新型所作的任何形式的變更或修飾，都屬于本實(shí)用新型的范圍。


圖1是傳統(tǒng)發(fā)光二極管因表面光滑而產(chǎn)生光源全反射的示意圖；圖2是傳統(tǒng)發(fā)光二極管因表面粗糙而提升光源取出的示意圖；圖3是傳統(tǒng)發(fā)光二極管因組件蝕刻所生粗糙度不一的示意圖；圖4是傳統(tǒng)發(fā)光二極管因粗糙度不一產(chǎn)生黑白墊的示意圖；圖5是本實(shí)用新型發(fā)光二極管晶粒的平面示意圖，用以說明晶粒表面設(shè)置定位裝置的態(tài)樣；圖6～圖13是本實(shí)用新型定位裝置的對位標(biāo)志各種設(shè)置位置的實(shí)施例，藉以說明晶粒上金屬墊位置不同時(shí)，對位標(biāo)志的設(shè)置狀況；圖14是本實(shí)用新型另一實(shí)施例的晶粒剖面示意圖；圖15是本實(shí)用新型另一實(shí)施例的晶粒俯面示意圖。
附圖標(biāo)記說明10晶粒；15金屬平面；20N極金屬墊；30P極金屬墊；50定位裝置；51對位標(biāo)志；52對位標(biāo)志。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型是一種可易于辨識(shí)的具有定位記號的發(fā)光二極管裝置。請參看圖5，該發(fā)光二極管主要是晶粒10具有一透光基板，且透光基板上形成有一半導(dǎo)體堆棧結(jié)構(gòu)，其中半導(dǎo)體堆棧結(jié)構(gòu)具有n型的氮化鎵(n-GaN)半導(dǎo)體層與p型的氮化鎵(p-GaN)半導(dǎo)體層，且半導(dǎo)體堆棧結(jié)構(gòu)并具有外漏且分別與n型的氮化鎵(n-GaN)半導(dǎo)體層及p型的氮化鎵(p-GaN)半導(dǎo)體層相互導(dǎo)通的N極金屬墊20及P極金屬墊30，以上所述的發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的相同，在此不再贅述；至于本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特色，請參閱圖5，于晶粒的制造過程中，在晶粒10的一金屬平面15上形成有一定位裝置50，該定位裝置50具有兩相對的對位標(biāo)志51、52，該兩對位標(biāo)志51、52位于晶粒10的同一金屬平面15上，且該金屬平面15的粗糙度相近，使兩對位標(biāo)志51、52的表面粗糙度亦為相近；上述定位裝置50的對位標(biāo)志51、52的形狀可以是十字形、三角狀、菱形、星型、多角型、心型或任何幾何圖形，而本實(shí)用新型以十字形為主要實(shí)施例；此外該定位裝置50的兩對位標(biāo)志51、52是依呈N極金屬墊20及P極金屬墊30的位置而有差異，例如當(dāng)晶粒10的N極金屬墊20與P極金屬墊30的相對位置在邊對邊時(shí)，定位裝置50的兩對位標(biāo)志51、52可為角對角(如圖5所示)或角對邊(如圖6所示)或邊對邊(如圖7所示)的位置；而當(dāng)晶粒10的N極金屬墊20與P極金屬墊30的相對位置為角對邊時(shí)，則定位裝置50的兩對位標(biāo)志51、52可為角對角(如圖8所示)或角對邊(如圖9所示)或邊對邊(如圖10所示)的位置；另當(dāng)晶粒10的N極金屬墊20與P極金屬墊30的相對位置在角對角時(shí)，則定位裝置50的兩對位標(biāo)志51、52可為角對角(如圖11所示)或角對邊(如圖12所示)或邊對邊(如圖13所示)的位置；而定位裝置50的兩對位標(biāo)志51、52的材質(zhì)以光源的色系進(jìn)行搭配，例如傳統(tǒng)蒸鍍金的材質(zhì)，并搭配藍(lán)光光源，若是紅光光源則無法辨識(shí)，而現(xiàn)有分類打線機(jī)的光源主要是紅光，若不更改光源，則對位標(biāo)志51、52的材需變?yōu)殇X，因?yàn)榧t光光源對鋁金屬有較佳辨識(shí)能力，而蒸鍍對位標(biāo)志的時(shí)機(jī)，可在晶粒10制程中蒸鍍第一次N極金屬層時(shí)，同時(shí)將對位標(biāo)志51、52設(shè)計(jì)在同一光罩，如此兩者蒸鍍金屬材質(zhì)相同，可以減少制程步驟與時(shí)間；而若是搭配藍(lán)光光源，對位標(biāo)志需蒸鍍金的材質(zhì)，則對位標(biāo)志可以設(shè)計(jì)在P和N電極光罩內(nèi)，因?yàn)殡姌O金屬墊材質(zhì)為金金屬；藉此，組構(gòu)成一易于辨識(shí)的具定位記號的發(fā)光二極管裝置。
通過本實(shí)用新型上述的設(shè)計(jì)，由于晶粒10表面于N極金屬墊20及P極金屬墊30之外另設(shè)有由兩對位標(biāo)志51、52所組成的定位裝置50，而由于兩個(gè)對位標(biāo)志51、52設(shè)于同一金屬平面15，且兩者的粗糙度相似，如此在利用CCD攝影機(jī)攝取影像，并顯示在LCD屏幕上時(shí)，可清楚的比對，不致發(fā)生因粗糙度不一致所產(chǎn)生的黑白墊問題，亦無因N極金屬墊20與P極金屬墊30上殘留針探痕跡，而造成不易辨識(shí)的問題，而可大幅提升其辨識(shí)度，以方便機(jī)械選取晶粒10，進(jìn)一步可提升加工速度與產(chǎn)能，同時(shí)減少不良品。
圖14和圖15顯示了本實(shí)用新型另有一實(shí)施例，晶粒10的一平面上形成有一定位裝置50，該定位裝置50具有一個(gè)(含)以上的對位標(biāo)志51，而對位標(biāo)志51的位置可以在未蝕刻的平臺(tái)上的金屬層或是未鍍金屬的區(qū)域，亦可于已蝕刻層的區(qū)域，另也可以于已蝕刻到藍(lán)寶石基板區(qū)域。
其中作為對位標(biāo)志51可以是對位標(biāo)志51與對位標(biāo)志51，或是對位標(biāo)志51與P極金屬墊30，又或是對位標(biāo)志51與N極金屬墊20，其一樣可達(dá)到上述易于辨識(shí)的目的，以增進(jìn)其加工速度與產(chǎn)能。
綜上所述，本實(shí)用新型同時(shí)具有上述眾多的效能與實(shí)用價(jià)值，并可有效提升整體的經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求1.一種具有定位記號的發(fā)光二極管裝置，該發(fā)光二極管的晶粒具有一透光基板，且透光基板上形成一半導(dǎo)體堆棧結(jié)構(gòu)，其中半導(dǎo)體堆棧結(jié)構(gòu)具有n型的氮化鎵半導(dǎo)體層與p型的氮化鎵半導(dǎo)體層，且半導(dǎo)體堆棧結(jié)構(gòu)具有外漏且分別與n型的氮化鎵半導(dǎo)體層及p型的氮化鎵半導(dǎo)體層相互導(dǎo)通的N極金屬墊及P極金屬墊，其特征在于；晶粒的金屬平面上具有一定位裝置，該定位裝置具有兩相對的對位標(biāo)志，該兩對位標(biāo)志位于晶粒的同一金屬平面上，兩對位標(biāo)志的表面粗糙度相近。
2.如權(quán)利要求1所述的具有定位記號的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，定位裝置的對位標(biāo)志的形狀可以是十字形、三角狀、菱形、星型、多角型、心型或任何幾何圖形。
3.如權(quán)利要求1所述的具有定位記號的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，定位裝置的兩對位標(biāo)志的材質(zhì)以光源的色系進(jìn)行搭配，對于紅色晶粒光源，對位標(biāo)志的材質(zhì)為鋁金屬；對于藍(lán)光光源，對位標(biāo)志的材質(zhì)為金金屬。
4.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的具有定位記號的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，在晶粒的N極金屬墊與P極金屬墊的相對位置為邊對邊的情況下，定位裝置的兩個(gè)對位標(biāo)志在角對角、角對邊或邊對邊的位置。
5.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的具有定位記號的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，在晶粒的N極金屬墊與P極金屬墊的相對位置為角對邊的情況下，定位裝置的兩個(gè)對位標(biāo)志在角對角、角對邊或邊對邊的位置。
6.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的具有定位記號的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，在晶粒的N極金屬墊與P極金屬墊的相對位置為角對角的情況下，定位裝置的兩個(gè)對位標(biāo)志在角對角、角對邊或邊對邊的位置。
7.一種具有定位記號的發(fā)光二極管裝置，該發(fā)光二極管的晶粒具有一透光基板，且透光基板上形成一半導(dǎo)體堆棧結(jié)構(gòu)，其中半導(dǎo)體堆棧結(jié)構(gòu)具有n型的氮化鎵半導(dǎo)體層與p型的氮化鎵半導(dǎo)體層，且半導(dǎo)體堆棧結(jié)構(gòu)具有外漏且分別與n型的氮化鎵半導(dǎo)體層及p型的氮化鎵半導(dǎo)體層相互導(dǎo)通的N極金屬墊及P極金屬墊，其特征在于；晶粒的一平面上具有一定位裝置，該定位裝置具有至少一個(gè)的對位標(biāo)志，對位標(biāo)志的位置在未蝕刻的平臺(tái)上的金屬層或是未鍍金屬的區(qū)域上。
8.如權(quán)利要求7所述的具有定位記號的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，對位標(biāo)志的位置在已蝕刻層的區(qū)域。
9.如權(quán)利要求7所述的具有定位記號的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，對位標(biāo)志的位置在已蝕刻到藍(lán)寶石基板區(qū)域。
10.如權(quán)利要求7或8或9所述的具有定位記號的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，定位裝置的對位標(biāo)志具有以下布局對位標(biāo)志與對位標(biāo)志、對位標(biāo)志與P極金屬墊、對位標(biāo)志與N極金屬墊。
專利摘要本實(shí)用新型是一種具有定位記號的發(fā)光二極管裝置，主要是在發(fā)光二極管的晶粒制程中，設(shè)計(jì)兩相對的對位標(biāo)志，該兩對位標(biāo)志設(shè)于晶粒同一金屬平面上，且兩對位標(biāo)志可以角對角或角對邊或邊對邊的方式設(shè)置。由于兩對位標(biāo)志設(shè)于晶粒的同一金屬平面，其表面粗糙度相近，如此可易于制程設(shè)備辨別，而能有效地選取晶粒，大幅減少異常狀況的發(fā)生，進(jìn)而可提升整體的產(chǎn)能及優(yōu)良率。
文檔編號H01L33/00GK2766347SQ20042012055
公開日2006年3月22日 申請日期2004年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月23日
發(fā)明者王瑞瑜, 方博仁, 洪詳竣, 蘇崇智 申請人:南亞光電股份有限公司