專利名稱：制造發(fā)光元件陣列的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光元件陣列的制造方法，特別是涉及一種具有絕緣層封閉溝槽的發(fā)光元件陣列。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(Light Emitting Diode ；LED)是一種固態(tài)物理半導(dǎo)體元件，發(fā)光二極管陣列(LED Array)具有多個(gè)LED，依需求做適當(dāng)?shù)拇?lián)或并聯(lián)。在串聯(lián)或并聯(lián)前，需要先形成溝槽以區(qū)隔各個(gè)LED，接著在溝槽及LED之間形成絕緣層以電絕緣各個(gè)LED，再形成電連接線在絕緣層之上并電連接各個(gè)LED的電極，以達(dá)成串聯(lián)或并聯(lián)。然而由于溝槽的尺寸影響，例如溝槽的深度太深，導(dǎo)致在溝槽的側(cè)壁上形成電連接線時(shí)會(huì)出現(xiàn)斷線或電連接不良的現(xiàn)象。已知的解決方法是采用增加電連接線的厚度以填滿溝槽或是完整地覆蓋在溝槽側(cè)壁上，以達(dá)到良好的電連接；但是增加電連接線的厚度也同時(shí)增加生產(chǎn)的成本。

發(fā)明內(nèi)容
一種制造發(fā)光元件陣列的方法，包含提供基板；形成發(fā)光疊層于該基板之上，其中該發(fā)光疊層包含第一半導(dǎo)體層，位于該基板之上；發(fā)光層，位于該第一半導(dǎo)體層之上； 及第二半導(dǎo)體層，位于該發(fā)光層之上；形成至少一溝槽于該基板之上，其中該溝槽曝露部分該基板，并將該發(fā)光疊層分隔成至少一第一發(fā)光元件與第二發(fā)光元件；及形成絕緣層于該發(fā)光疊層與該溝槽之上，該溝槽的寬度不大于兩倍的該絕緣層的厚度。一種制造發(fā)光元件陣列的方法，包含提供基板；形成發(fā)光疊層于基板之上，其中發(fā)光疊層包含第一半導(dǎo)體層，位于基板之上；發(fā)光層，位于第一半導(dǎo)體層之上；及第二半導(dǎo)體層，位于發(fā)光層之上。移除部分發(fā)光疊層以形成至少一溝槽，其中溝槽曝露部分基板，并將發(fā)光疊層劃分成第一發(fā)光元件與第二發(fā)光元件。移除部分第一發(fā)光元件的第二半導(dǎo)體層與發(fā)光層與第二發(fā)光元件的第二半導(dǎo)體層與發(fā)光層，以曝露部分第一發(fā)光元件的第一半導(dǎo)體層與第二發(fā)光元件的第一半導(dǎo)體層。接著形成第二電極于第二半導(dǎo)體層之上，與第一電極于暴露的第一半導(dǎo)體層之上。形成絕緣層于發(fā)光疊層與溝槽之上，絕緣層大致封閉溝槽以于溝槽之中形成至少一空洞，并暴露第一電極與第二電極。形成電連接線電連接第一發(fā)光元件的第一電極與第二發(fā)光元件的第二電極。一種發(fā)光元件陣列，包含基板；第一發(fā)光元件，位于基板之上；第二發(fā)光元件，位于基板之上；至少一溝槽，分隔第一發(fā)光元件與第二發(fā)光元件；以及絕緣層，大致封閉溝槽以形成至少一空洞于溝槽之中。


圖1為顯示依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)光元件陣列的制造流程剖面圖。圖2為顯示依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的溝槽的剖面圖。圖3為顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的溝槽的剖面圖。圖4為顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的溝槽的剖面圖。圖5為顯示利用本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)光元件陣列組成的光源產(chǎn)生裝置的示意圖。圖6為顯示利用本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)光元件陣列組成的背光模塊的示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1 發(fā)光元件陣列 10 基板12:發(fā)光疊層122:第一半導(dǎo)體層124:發(fā)光層126:第二半導(dǎo)體層14:溝槽142、144、146 空洞16:絕緣層15:第一電極17:第二電極11:第一發(fā)光元件13 第二發(fā)光元件 2 光源產(chǎn)生裝置21 光源22:電源供應(yīng)系統(tǒng)23 控制元件 3 背光模塊31:光學(xué)元件 18:電連接線W:寬度t 厚度
具體實(shí)施例方式如圖1所示，提供發(fā)光二極管1的晶片，包含基板10 ；發(fā)光疊層12，形成于基板10 之上，其中發(fā)光疊層12至少包含第一半導(dǎo)體層122、活性層1 與第二半導(dǎo)體層126。移除部分發(fā)光疊層12以形成溝槽14，其中溝槽14曝露部分基板10，并將發(fā)光疊層12分隔成第一發(fā)光元件11與第二發(fā)光元件13，移除的方式包含但不限于蝕刻。移除部分第一發(fā)光元件11與第二發(fā)光元件13的第二半導(dǎo)體層1 與發(fā)光層124以曝露部分第一半導(dǎo)體層122， 其中移除的方式包含但不限于感應(yīng)耦合式等離子體蝕刻anductively Coupled Plasma ； I CP)。此時(shí)溝槽14兩側(cè)的第一半導(dǎo)體層122的上表面約略在同一水平面，即第一發(fā)光元件 11的第一半導(dǎo)體層122的上表面與基板10的距離與第二發(fā)光元件13的第一半導(dǎo)體層122 的上表面與基板10的距離大約相同，亦或是溝槽14兩側(cè)側(cè)壁的高度約略相等。然后形成第一電極15在第一半導(dǎo)體層122的上表面，與第二電極17在第二半導(dǎo)體層126的上表面。 接著形成絕緣層16于溝槽14、第一發(fā)光元件11與第二發(fā)光元件13之上，但裸露出第一電極15與第二電極17，其中絕緣層16的形成方式包含但不限于電子束蒸鍍法(E-Gim)、濺鍍法(Sputtering)或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)。最后形成電連接線18于絕緣層16之上，以電連接第一發(fā)光元件11的第一電極15與第二發(fā)光元件13的第二電極17， 其中電連接線18的形成方式包含蒸鍍、化學(xué)鍍或電鍍，例如物理氣相沉積法(PVD)，化學(xué)氣相沉積法(CVD)，有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積法(MOCVD)，電子束蒸鍍法(E-Gim)或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)。如圖2所示，絕緣層16大致封閉溝槽14以形成空洞142于溝槽14之中，其中溝槽14的寬度w不大于第一半導(dǎo)體層122上的絕緣層16的厚度t的兩倍。絕緣層在形成時(shí)具有側(cè)向成長(zhǎng)的特性，換言之，絕緣層材料在水平方向的成長(zhǎng)速率大于垂直方向的成長(zhǎng)速率，使絕緣層16于形成時(shí)可大致封閉溝槽14，防止電連接線18形成于溝槽14的側(cè)壁上，避免斷線或電連接不良?；?0的材料包含但不限于銅(Cu)、鎢(W)、氮化鋁(A1N)、金屬基復(fù)合材料 (Metal Matrix Composite ;MMC)、陶瓷基復(fù)合材料(Ceramic Matrix Composite ;CMC)、碳化硅(SiC)、鋁(Al)、硅(Si)、鉆石(Diamond)、砷化鎵鋁(AWaAs)、磷化鎵(GaP)、氮化鋁 (AlN)、氧化鋰鋁(LiAW2)、碳化硅(SiC)、氧化鋅(ZnO)、磷化銦(InP)、氮化鋁(AlN)、藍(lán)寶石(Sapphire)、玻璃(Glass)，其他透明材料或此等材料的組合?；?0的材料優(yōu)選為電絕緣材料，若為導(dǎo)電材料，電絕緣層(未顯示)形成于基板10與發(fā)光疊層12之間以電絕緣第一發(fā)光元件11與第二發(fā)光元件13。發(fā)光疊層12的材料包含但不限于一種或一種以上的物質(zhì)，如鎵(( )、鋁(Al)、 銦an)、砷(As)、磷(P)、氮(N)或硅(Si)。絕緣層16的材料為電絕緣材料，例如聚酰亞胺(PI)、過(guò)氟環(huán)丁烷(PFCB)、旋涂玻璃、Su8、苯并環(huán)丁烯(BCB)、環(huán)氧樹(shù)脂(Epoxy)、丙烯酸樹(shù)脂(Acrylic Resin)、環(huán)烯烴聚合物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對(duì)苯二甲酸二乙酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚酰亞胺(Polyetherimide)、氟碳聚合物(Fluorocarbon Polymer)、硅膠(Silicone)、玻璃、氧化鋁(Al2O3)、氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiO2)、氧化鈦 (TiO2)、上述材料的組合或其他透明絕緣材料。電連接線18的材料為導(dǎo)電材料，例如金 (Au)、銅(Cu)、鎳(Ni)或上述材料的組合。如圖3與圖4所示，溝槽14可包含多個(gè)次溝槽，被絕緣層16覆蓋且大致封閉其開(kāi)口以形成多個(gè)空洞142、144和146，其中每個(gè)次溝槽的寬度w不大于兩倍第一半導(dǎo)體層122 上的絕緣層16的厚度t。圖5繪示出光源產(chǎn)生裝置示意圖。光源產(chǎn)生裝置2可以是照明裝置，例如路燈、車燈、或室內(nèi)照明光源，也可以是交通號(hào)志、或平面顯示器中背光模塊的背光光源。光源產(chǎn)生裝置2包含光源21，可為本發(fā)明任一實(shí)施例中的發(fā)光元件陣列、電源供應(yīng)系統(tǒng)22以供應(yīng)光源21電流、以及控制元件23，用以控制電源供應(yīng)系統(tǒng)22。圖6繪示出背光模塊剖面示意圖。背光模塊3包含前述實(shí)施例中的光源產(chǎn)生裝置 2，以及光學(xué)元件31。光學(xué)元件31可將由光源產(chǎn)生裝置2發(fā)出的光加以處理，以應(yīng)用于平面顯示器，例如散射光源產(chǎn)生裝置2所發(fā)的光。惟上述實(shí)施例僅為例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何本領(lǐng)域一般技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的技術(shù)原理及精神的情況下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修改及變化。因此本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍如后述的權(quán)利要求所列。
權(quán)利要求
1.一種制造發(fā)光元件陣列的方法，包含 提供基板；形成發(fā)光疊層于該基板之上，其中該發(fā)光疊層包含 第一半導(dǎo)體層，位于該基板之上； 發(fā)光層，位于該第一半導(dǎo)體層之上；及第二半導(dǎo)體層，位于該發(fā)光層之上；形成至少一溝槽于該基板之上，其中該溝槽曝露部分該基板，并將該發(fā)光疊層分隔成至少一第一發(fā)光元件與第二發(fā)光元件；及形成絕緣層于該發(fā)光疊層與該溝槽之上，該溝槽的寬度不大于兩倍的該絕緣層的厚度。
2.如權(quán)利要求1所述的制造發(fā)光元件陣列的方法，還包含移除部分該第一發(fā)光元件與該第二發(fā)光元件的該第二半導(dǎo)體層與該發(fā)光層以曝露部分該第一半導(dǎo)體層；于各該第二半導(dǎo)體層之上形成第二電極；及于各該暴露的第一半導(dǎo)體層之上形成第一電極。
3.如權(quán)利要求1所述的制造發(fā)光元件陣列的方法，其中該絕緣層封閉該溝槽以于該溝槽之中形成至少一空洞。
4.如權(quán)利要求1所述的制造發(fā)光元件陣列的方法，其中形成該絕緣層的方法是選自電子束蒸鍍法、濺鍍法與等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法所構(gòu)成的群組。
5.如權(quán)利要求1所述的制造發(fā)光元件陣列的方法，在形成該絕緣層于該發(fā)光疊層與該溝槽之上之后，還包含形成電連接線于該絕緣層之上。
6.如權(quán)利要求5所述的制造發(fā)光元件陣列的方法，其中形成該電連接線的方法是選自物理氣相沉積法、化學(xué)氣相沉積法、化學(xué)鍍、電鍍所構(gòu)成的群組。
7.如權(quán)利要求6所述的制造發(fā)光元件陣列的方法，其中該化學(xué)氣相沉積法為有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積法和等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法。
8.如權(quán)利要求6所述的制造發(fā)光元件陣列的方法，其中該物理氣相沉積法為電子束蒸鍍法。
9.如權(quán)利要求1所述的制造發(fā)光元件陣列的方法，還包含 形成次溝槽于該溝槽。
10.如權(quán)利要求9所述的制造發(fā)光元件陣列的方法，其中該次溝槽的寬度不大于兩倍的該絕緣層的厚度。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種制造發(fā)光元件陣列的方法，包含提供基板；形成發(fā)光疊層于該基板之上，其中該發(fā)光疊層包含第一半導(dǎo)體層，位于該基板之上；發(fā)光層，位于該第一半導(dǎo)體層之上；及第二半導(dǎo)體層，位于該發(fā)光層之上；形成至少一溝槽于該基板之上，其中該溝槽曝露部分該基板，并將該發(fā)光疊層分隔成至少一第一發(fā)光元件與第二發(fā)光元件；及形成絕緣層于該發(fā)光疊層與該溝槽之上，該溝槽的寬度不大于兩倍的該絕緣層的厚度。
文檔編號(hào)H01L27/15GK102569559SQ20121001494
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2008年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月22日
發(fā)明者劉宗憲, 郭政達(dá), 陳昭興 申請(qǐng)人:晶元光電股份有限公司