專利名稱：晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法及發(fā)光二極管芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)薄膜發(fā)光二極管(thin Film LED)的制作可大略分為兩階段。第一階段是成長(zhǎng)嘉晶層(epi layers)于一生長(zhǎng)基板之上,得到一嘉晶晶片(epi wafer)。該基板可為藍(lán)寶石或是碳化硅基板。磊晶層(epi layers)層的數(shù)量可依需要來加以設(shè)計(jì)。第二階段則是將嘉晶晶片(epi wafer)整片粘結(jié)到另一片載體基板(例如次基板(sub-mount)或封裝基板(packaging substrate))上,再把原始的生長(zhǎng)基板去除,然后再接著作蝕刻、曝光、顯影、鍍膜、形成熒光粉層等制程。在傳統(tǒng)薄膜發(fā)光二極管制程，不易在制程中去測(cè)量光電性質(zhì)(例如電流-電壓性質(zhì)、驅(qū)動(dòng)電壓或磊晶層發(fā)光光譜)。因此，傳統(tǒng)薄膜發(fā)光二極管制程是在第一及第二階段完成后才能對(duì)薄膜發(fā)光二極管進(jìn)行檢查及測(cè)量。在傳統(tǒng)薄膜發(fā)光二極管制程，尤其是第二階段，全部都是整片磊晶晶片粘接到整片硅基板來制作，如果適合的芯片(chip)只有50%，則把那50%不適合的芯片也和載體基板作結(jié)合，然后接著再去作半導(dǎo)體制程，在這種情況下，該未達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的芯片仍需與其對(duì)應(yīng)的封裝單元結(jié)合并持續(xù)進(jìn)行后續(xù)的制程。如此一來，白白浪費(fèi)與其結(jié)合的載體基板，以及后續(xù)制程的時(shí)間及成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法及發(fā)光二極管芯片，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，一種晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法，包含:提供一生長(zhǎng)基板，其上依序成長(zhǎng)有一第一半導(dǎo)體層、一發(fā)光層、及一第二半導(dǎo)體層；對(duì)該第一半導(dǎo)體層、該發(fā)光層、及該第二半導(dǎo)體層進(jìn)行一圖形化制程，定義出多個(gè)第一凹陷區(qū)以及多個(gè)第二凹陷區(qū)，其中多個(gè)疊層結(jié)構(gòu)是對(duì)應(yīng)形成于該第二凹陷區(qū)內(nèi)，以及一第一半導(dǎo)體層的延伸區(qū)是對(duì)應(yīng)配置于與一預(yù)定切割線重疊的該第一凹陷區(qū)內(nèi)；形成至少一第一電極于該第一凹陷區(qū)內(nèi)的該第一半導(dǎo)體層延伸區(qū)；以及，形成一第二電極于該第二凹陷區(qū)內(nèi)的疊層結(jié)構(gòu)上。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，一種晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法，包含:提供一生長(zhǎng)基板，其上依序成長(zhǎng)有一第一半導(dǎo)體層、一發(fā)光層、及一第二半導(dǎo)體層；對(duì)該第一半導(dǎo)體層、該發(fā)光層、及該第二半導(dǎo)體層進(jìn)行一圖形化制程，定義出多個(gè)第一凹陷區(qū)以及多個(gè)第二凹陷區(qū)，其中多個(gè)疊層結(jié)構(gòu)是對(duì)應(yīng)形成于該第二凹陷區(qū)內(nèi)，以及一第一半導(dǎo)體層的延伸區(qū)是對(duì)應(yīng)配置于與一預(yù)定切割線重疊的該第一凹陷區(qū)內(nèi)，且其中至少一第二凹陷區(qū)內(nèi)并無配置該疊層結(jié)構(gòu)；形成至少一第一電極于未配置疊層結(jié)構(gòu)的該第二凹陷區(qū)內(nèi)；以及形成一第二電極于該第二凹陷區(qū)內(nèi)的疊層結(jié)構(gòu)上。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，一種晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法，包含:提供一生長(zhǎng)基板，其上依序成長(zhǎng)有一第一半導(dǎo)體層、一發(fā)光層、及一第二半導(dǎo)體層；對(duì)該第一半導(dǎo)體層、該發(fā)光層、及該第二半導(dǎo)體層進(jìn)行一圖形化制程，定義出多個(gè)第一凹陷區(qū)以及多個(gè)第二凹陷區(qū)，其中多個(gè)疊層結(jié)構(gòu)是對(duì)應(yīng)形成于該第二凹陷區(qū)內(nèi)，以及一第一半導(dǎo)體層的延伸區(qū)是對(duì)應(yīng)配置于與一預(yù)定切割線重疊的該第一凹陷區(qū)內(nèi)；形成至少一第一電極于該第一凹陷區(qū)內(nèi)的該第一半導(dǎo)體層延伸區(qū)；形成一第二電極于該第二凹陷區(qū)內(nèi)的疊層結(jié)構(gòu)上；以及利用該第一電極及該第二電極測(cè)量該晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的光電性質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例,一種發(fā)光二極管芯片,包含:一生長(zhǎng)基板，具有一外圍邊界；一第一半導(dǎo)體層形成于該生長(zhǎng)基板之上，其中該第一半導(dǎo)體層與該外圍邊界的最小水平距離是大于O 發(fā)光層形成于該第一半導(dǎo)體層之上；一第二半導(dǎo)體層形成于該發(fā)光層之上；以及，一電極形成于該第一第二半導(dǎo)體層之上。本發(fā)明的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)、芯片及包含其的封裝結(jié)構(gòu)，具有高的制程合格率，可降低制造成本及提升生產(chǎn)效能。為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下:


圖1是繪示本發(fā)明一實(shí)施例所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)；圖2至圖8是繪示本發(fā)明其它實(shí)施例所述的發(fā)光二極管的剖面結(jié)構(gòu)；圖9為圖1所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的上視視圖，而圖1為圖9沿1-1’切線的剖面結(jié)構(gòu)；圖1OA及圖1OB是繪示本發(fā)明其它實(shí)施例所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的上視圖；圖1OC為圖1OB沿4-4’切線的剖面結(jié)構(gòu)圖；圖11及圖12是繪示本發(fā)明其它實(shí)施例所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的上視圖；圖13A至圖15A為一系列的上視圖，用以說明圖1所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)其制造流程；圖13B至圖15B為一系列的剖面結(jié)構(gòu)圖，分別對(duì)應(yīng)圖13A至圖15A，用以說明圖1所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)其制造流程；圖16A至圖20A為一系列的上視圖，用以說明本發(fā)明所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)其切割方式；圖16B至圖20B為一系列的剖面結(jié)構(gòu)圖，分別對(duì)應(yīng)圖16A至圖20A，用以說明本發(fā)明所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)其切割方式；圖21A為一上視圖，用以說明本發(fā)明一實(shí)施例所述的晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)；圖21B為一剖面結(jié)構(gòu)圖，對(duì)應(yīng)圖20A，用以說明本發(fā)明一實(shí)施例所述的晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)；圖22至圖25是繪示本發(fā)明其它實(shí)施例所述的晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)；圖26A至圖26D是繪示本發(fā)明其它實(shí)施例所述的晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造流程;圖27A至圖27C是繪示本發(fā)明其它實(shí)施例所述的晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造流程;
圖28至圖35是繪示本發(fā)明其它實(shí)施例所述的發(fā)光二極管芯片的剖面結(jié)構(gòu)；圖36至圖38是繪示本發(fā)明其它實(shí)施例所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)；圖39A及圖40A為一系列的上視圖，用以說明本發(fā)明所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)其切割方式；圖39B及圖40B為一系列的剖面結(jié)構(gòu)圖，分別對(duì)應(yīng)圖39A及圖40A，用以說明本發(fā)明所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)其切割方式；圖41至圖43是繪示本發(fā)明其它實(shí)施例所述的發(fā)光二極管芯片的剖面結(jié)構(gòu)；圖44至圖49為一系列的剖面結(jié)構(gòu)圖，用以說明本發(fā)明一實(shí)施例所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)其制造流程；圖50是繪示本發(fā)明其它實(shí)施例所述的發(fā)光二極管芯片的剖面結(jié)構(gòu)；圖51及圖52是繪示本發(fā)明其它實(shí)施例所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)；圖53是繪示本發(fā)明其它實(shí)施例所述的發(fā)光二極管芯片的剖面結(jié)構(gòu)；圖54至圖56為一系列的剖面結(jié)構(gòu)圖，用以說明本發(fā)明一實(shí)施例所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)其制造流程。主要組件符號(hào)說明

1-1， 切線；2-2， 切線；3-3， 切線；4-4， 切線；10 發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)；11 延伸部；12 生長(zhǎng)基板；13 突出部；14 第一半導(dǎo)層；14A 第一半導(dǎo)體層余留部；14B 獨(dú)立的第一半導(dǎo)層；16 發(fā)光層；18 第二半導(dǎo)體層；19 第二半導(dǎo)體層的上表面；20 第一電極；21 反射層；22 第二電極；23 金屬結(jié)合層；24 保護(hù)層；25 疊層結(jié)構(gòu)(發(fā)光二極管芯片半成品)；27 導(dǎo)電線路；30 第一凹陷區(qū)；32 第二凹陷區(qū)；33、33A 第一屏蔽；
34 第二屏蔽；50 切割線；80 外邊圍界；100 發(fā)光二極管芯片；110 次基板；111 傾斜側(cè)壁；120 封裝基板；123 接觸墊；124 接觸墊；125 電路；200 發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)；D 特定距離；H 高度差；W 最小水平距離；以及W1 最小水平距離。
具體實(shí)施例方式目前一顆顆薄膜發(fā)光二極管結(jié)合至載體基板的制程，由于無法在前段制程(磊晶晶片制作)時(shí)，就把不良品或規(guī)格不符的芯片篩選出來，因此大幅減少制程的合格率。本發(fā)明提出一種新穎的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)、芯片及包含其的封裝結(jié)構(gòu)，來解決上述問題，改善發(fā)光二極管芯片的制程合格率，并提升生產(chǎn)效能。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)10，具有如圖1所示實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)10，包含一生長(zhǎng)基板12，其上配置有一第一半導(dǎo)體層14于該生長(zhǎng)基板12之上，其中該第一半導(dǎo)體層14包含一延伸部11及一突出部13，且該延伸部11與該突出部13具有一高度差H 發(fā)光層16配置于該第一半導(dǎo)體層14的該突出部13上；一第二半導(dǎo)體層18配置于該發(fā)光層16上；一第一電極20配置于該第一半導(dǎo)體層14的延伸部11上；以及，一第二電極22配置于該第二半導(dǎo)體層18上,其中該第二電極22對(duì)發(fā)光層所發(fā)出的主波長(zhǎng)(dominant wavelength)的垂直入射光可具有一反射率大于70%。該生長(zhǎng)基板12的材質(zhì)可為任何適合一發(fā)光二極管半導(dǎo)體層成長(zhǎng)的基板，例如:氧化鋁基板(藍(lán)寶石基板)、碳化娃基板或神化嫁基板等，而該生長(zhǎng)基板12的厚度可大于150 μ m,或是大于200 μ m(若該生長(zhǎng)基板為碳化娃基板、或神化嫁基板時(shí))。該發(fā)光層16為一半導(dǎo)體材料層,可具有為多重量子井(Multiple Quantum Well,MQff)結(jié)構(gòu)，可選自于II1-V族的化學(xué)元素、I1-VI族的化學(xué)元素、IV族的化學(xué)元素、IV-1V族的化學(xué)元素、或其組合，例如:AlN、GaN、AlGaN、InGaN、AlInGaN、GaP、GaAsP、GaInP、AlGaInP、或AlGaAs。該第一半導(dǎo)體層14及該第二半導(dǎo)體層18是分別為一 N型磊晶層及一 P型磊晶層，當(dāng)然其亦可互換，于此并不加以限制，其材質(zhì)同樣可分別選自于II1-V族的化學(xué)元素、I1-VI族的化學(xué)元素、IV族的化學(xué)元素、IV-1V族的化學(xué)元素、或其組合。舉例來說，若第一半導(dǎo)體層14為N型氮化鎵系半導(dǎo)體，則第二半導(dǎo)體層18為P型氮化鎵系半導(dǎo)體，若第一半導(dǎo)體層14為P型氮化鎵系半導(dǎo)體，則第二半導(dǎo)體層18為N型氮化鎵系半導(dǎo)體，且發(fā)光層16可為氮化鎵系半導(dǎo)體。該第二電極22可包含歐姆接觸材料(例如:鈀、鉬、鎳、金、銀、或其組合)、擴(kuò)散阻障層、金屬結(jié)合層(metal bonding layer)、透明導(dǎo)電膜(例如:氧化鎳、氧化銦錫、氧化鎘錫、氧化銻錫、氧化鋅鋁、或氧化鋅錫)、反射層或上述的組合。該第一電極20的厚度可大于2000A或大于5000A、iym或以上，可為歐姆接觸材料、銦球、或厚金屬墊(適合下探針點(diǎn)測(cè))。請(qǐng)參照?qǐng)D2的實(shí)施例，第二電極22可包含一反射層21及一金屬結(jié)合層23配置于該反射層21之上，其中該反射層21的面積可大于該金屬結(jié)合層23的面積，以加大反射面并提升反射效率；又或者在其它的實(shí)施方式中，也可以使反射層21的面積小于金屬結(jié)合層
23(請(qǐng)參照?qǐng)D31)，特別是當(dāng)反射層21材料選用銀為反射材質(zhì)時(shí)，銀在加熱的情況下會(huì)有遷移的行為發(fā)生，因此，金屬結(jié)合層23可具體包覆反射面，使同時(shí)具有反射發(fā)光層16所發(fā)出光線，并且保持反射層21固定與穩(wěn)定，而不至損壞發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)10。另請(qǐng)參照?qǐng)D3的實(shí)施例，本發(fā)明對(duì)該第一電極20及該第二電極22的形狀不無限定，可為任何形狀，例如多邊形、圓形、或其結(jié)合，不過此處為簡(jiǎn)化附圖，僅以矩形表示。此外，該第二電極22亦可為一圖形化的電極圖形，可具有多個(gè)不連續(xù)或連續(xù)的島狀結(jié)構(gòu)，如此可使得金屬結(jié)合層在粘接之后的形狀接近期望的設(shè)計(jì)，比如說粘接之后，其金屬結(jié)合層不易外溢到芯片外圍而使得金屬跟發(fā)光層接觸，避免產(chǎn)生漏電流或是增加吸光等造成的LED發(fā)光效率下降問題。請(qǐng)參照?qǐng)D1的實(shí)施例，本實(shí)施例所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)10，由于其在第一半導(dǎo)體層14及第二半導(dǎo)體層18上分別具有第一電極20及第二電極22，因此由該第一半導(dǎo)體層
14、發(fā)光層16及第二半導(dǎo)體層18所構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)(發(fā)光二極管芯片半成品)25，可以在前段制程(磊晶晶片制作)時(shí)，通過第一電極20及第二電極22來對(duì)該疊層結(jié)構(gòu)25進(jìn)行電流電壓特性或光譜特性等項(xiàng)目的測(cè)量，把不良品或規(guī)格不符的芯片先行篩選出來。請(qǐng)參照?qǐng)D4揭露的另一實(shí)施例，發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)10的第二電極22可僅配置于部分第二半導(dǎo)體層18上，并露出部分該第二半導(dǎo)體層18的上表面19。上述結(jié)構(gòu)可增加第二電極22與第二半導(dǎo)體層18間的適應(yīng)性。為了在后續(xù)激光剝離制程時(shí)，加強(qiáng)第二電極22與一載體基板(在后續(xù)內(nèi)容將加以說明)間的結(jié)合強(qiáng)度，該第二電極22與第二半導(dǎo)體層18間較佳是具有較大的接觸面積。第二電極22與第二半導(dǎo)體層18間的接觸面積與第二半導(dǎo)體層18上表面19的面積比值較佳是等于或大于30%，以增加發(fā)光二極管晶粒的散熱能力與接著力，以及后續(xù)固晶后，在移除生長(zhǎng)基板12時(shí)的可靠度。自從該第二電極22是配置于該第二半導(dǎo)體層18之上，由該疊層結(jié)構(gòu)25所產(chǎn)生的熱可通過該第二半導(dǎo)體層18轉(zhuǎn)移至該第二電極22。因此，該第二電極22可作為一散熱單元。在該第二電極22與該第二半導(dǎo)體層18間的熱接口(或接觸表面)面積愈大愈好，以增加散熱能力并加強(qiáng)疊層結(jié)構(gòu)25與載體基板間的結(jié)合能力。舉例來說，第二電極22與第二半導(dǎo)體層18間的接觸面積與第二半導(dǎo)體層18上表面19的面積比值可介于30% 99%。較佳地，該第二電極22與第二半導(dǎo)體層18間的接觸面積與第二半導(dǎo)體層18上表面19的面積比值可介于71 % 95%,但不依此為限。在一些實(shí)施例中，該第二電極22與第二半導(dǎo)體層18間的接觸面積與第二半導(dǎo)體層18上表面19的面積比值亦可介于51% 70%。請(qǐng)參照?qǐng)D5揭露的實(shí)施例，發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)10可還包含一保護(hù)層24，配置于該第二半導(dǎo)體層18上，且該保護(hù)層24與該第二電極22之間保持一間距G。覆蓋該第二半導(dǎo)體層18露出的上表面19，其中該保護(hù)層24的材質(zhì)可為介電材質(zhì)或蕭特基(Schottky)接觸材料，例如:氧化硅、氮化硅、氮化鋁、氧化鈦、氧化鋁或其組合。在一些實(shí)施例中，該保護(hù)層24亦可進(jìn)一步延伸，以至少覆蓋該發(fā)光層16的側(cè)壁以避免發(fā)光漏電流。該保護(hù)層24與該第二電極22之間的間距G，可避免在與一載體基板結(jié)合時(shí)使該保護(hù)層變形。此外，請(qǐng)參照?qǐng)D6的實(shí)施例，第二電極22可包含一反射層21以及一金屬結(jié)合層23。請(qǐng)參照?qǐng)D7的實(shí)施例，保護(hù)層24為一絕緣層，該第二電極22可進(jìn)一步形成并覆蓋該保護(hù)層24。請(qǐng)參照?qǐng)D7，該保護(hù)層24可形成于第一半導(dǎo)體層14及第二半導(dǎo)體層18的側(cè)壁，以防止這些膜層在后續(xù)制程受到損害。此外，請(qǐng)參照?qǐng)D8的實(shí)施例，一圖形化保護(hù)層24可配置于該第二電極22與第二半導(dǎo)體層18之間，且未被該圖形化保護(hù)層24所覆蓋的第二半導(dǎo)體層18是與該第二電極22直接接觸，由于該保護(hù)層24為一不導(dǎo)電的膜層，因此圖形化保護(hù)層24可構(gòu)成一電流改良結(jié)構(gòu)，增加電流擴(kuò)散的均勻性。請(qǐng)參照?qǐng)D9的實(shí)施例，為圖1所述實(shí)施例的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)10的上視視圖(圖1為圖9沿1-1’切線的剖面)。由圖9可得知，該第一電極20是配置于第一半導(dǎo)體層14上，并為一點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)。因此，只需提供欲測(cè)量的疊層結(jié)構(gòu)(發(fā)光二極管芯片半成品)25上的第二電極22及相鄰的第一電極20—電位差,可測(cè)量出該疊層結(jié)構(gòu)25的電流電壓特性與光譜特性，把將不良品或規(guī)格不符的芯片先行篩選出來。此外，請(qǐng)參照?qǐng)D1OA的實(shí)施例，配置于第一半導(dǎo)體層14上的多個(gè)第一電極20A-20D可以一導(dǎo)電線路27達(dá)到彼此的電性連結(jié)，即構(gòu)成一線狀結(jié)構(gòu)或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。第一電極20A-20D是互相連結(jié)并環(huán)繞該疊層結(jié)構(gòu)25，當(dāng)提供一壓差于該第二電極22以及第一電極20A-20D時(shí)，電流分布均勻性可被大幅改善。再者，請(qǐng)參照?qǐng)D1OB的實(shí)施例，亦可將第一電極20環(huán)繞該疊層結(jié)構(gòu)(發(fā)光二極管芯片半成品)25，可使電流散布較均勻，降低電流叢聚效應(yīng)(current crowding),使得電壓不會(huì)升高。如此一來，所測(cè)量到的光電性質(zhì)，會(huì)跟之后切割成芯片的真實(shí)情況較接近。此外，亦可設(shè)計(jì)一較大的第一電極圖形20，請(qǐng)參照?qǐng)D1OC(為圖1OB沿切線4-4’剖面示意圖)的實(shí)施例，以方便點(diǎn)測(cè)機(jī)點(diǎn)測(cè)。請(qǐng)參照?qǐng)D11的實(shí)施例，其中多個(gè)第一電極20是經(jīng)由導(dǎo)電線路27達(dá)到部分相連。該第一電極20彼此間的連結(jié)可讓設(shè)計(jì)者依實(shí)際電流分布的需要來進(jìn)行調(diào)整。值得注意的是該疊層結(jié)構(gòu)25的形狀可以使用微影蝕刻技術(shù)來達(dá)到不同的形狀。請(qǐng)參照?qǐng)D12的實(shí)施例，該疊層結(jié)構(gòu)25可為一矩形。此外，上述的疊層結(jié)構(gòu)(發(fā)光二極管芯片半成品)25除為一多邊體外，亦可依實(shí)際需求來加以設(shè)計(jì)。以下，請(qǐng)配合附圖，來詳細(xì)說明圖1所述實(shí)施例的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)10的制造方法。首先，請(qǐng)參照?qǐng)D13A及圖13B(為圖13A沿1-1’切線的剖面剖面圖)，提供一生長(zhǎng)基板12,并于該生長(zhǎng)基板12上成長(zhǎng)一第一半導(dǎo)體層14、一發(fā)光層16及一第二半導(dǎo)體層18,其中，該第一半導(dǎo)體層14、發(fā)光層16及第二半導(dǎo)體層18的長(zhǎng)成方法并無限定,例如:化學(xué)氣相嘉晶法(chemical vapor deposition, CVD)、有機(jī)金屬化學(xué)氣相嘉晶法(metal organicchemical vapor deposition, M0CVD)、離子增強(qiáng)化學(xué)氣相嘉晶法(plasma enhancedchemical vapor deposition, PECVD)、(Molecular beam epitaxy)分子束嘉晶法、氫化物氣相嘉晶法(Hydride Vapor Phase Epitaxy)或派鍍法(sputter)。接著，請(qǐng)參照?qǐng)D14A及圖14B(為圖17A沿1_1’切線的剖面剖面圖)，對(duì)該第一半導(dǎo)體層14、該發(fā)光層16、及該第二半導(dǎo)體層18進(jìn)行一圖形化制程，定義出多個(gè)第一凹陷區(qū)30及多個(gè)第二凹陷區(qū)32。在該圖形化制程后，在該些第一凹陷區(qū)30僅留下第一半導(dǎo)體層14的延伸部11于該磊晶生長(zhǎng)基板12上，而在該第二凹陷區(qū)32留下該第一半導(dǎo)體層14的突出部13、該發(fā)光層16、及該第二半導(dǎo)體層18于該磊晶生長(zhǎng)基板12上。其中，該圖形化制程可為一微影蝕刻制程。最后，請(qǐng)參照?qǐng)D15A及圖15B (為圖15A沿1_1’切線的剖面剖面圖)，形成多個(gè)第一電極20于該第一凹陷區(qū)30的該第一半導(dǎo)體層14之上，并形成多個(gè)第二電極22分別于該第二區(qū)32的該第二半導(dǎo)體層18之上。另一方面，亦可以先形成該第二電極22，再形成該第一電極20。此外，根據(jù)其它實(shí)施例，發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)10的制造方法，在形成該第二電極之前，可還包含形成一圖形化保護(hù)層24于該第二半導(dǎo)體層18之上，而該保護(hù)層24可進(jìn)一步延伸至該第二半導(dǎo)體層18的側(cè)壁、該發(fā)光層16的側(cè)壁及該第一半導(dǎo)體層14的側(cè)壁，請(qǐng)參照?qǐng)D7及圖8的實(shí)施例。再者，該保護(hù)層24亦可在形成該第二電極22后再形成于部分第二半導(dǎo)體層18之上，請(qǐng)參照?qǐng)D5及圖6的實(shí)施例。當(dāng)完成發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)10的制程后，可利用第一電極20及第二電極22對(duì)疊層結(jié)構(gòu)(發(fā)光二極管芯片半成品)25進(jìn)行電流電壓特性與光譜特性測(cè)量，并將合乎標(biāo)準(zhǔn)的芯片進(jìn)行標(biāo)示。值得注意的是:第一電極，可以相對(duì)多個(gè)疊層結(jié)構(gòu)而存在，舉例而言，以一個(gè)第一電極搭配多個(gè)疊層結(jié)構(gòu)，依序去測(cè)量電流電壓特性或光譜特性，由于第一電極被賦予的任務(wù)為對(duì)該些疊層結(jié)構(gòu)提供測(cè)量之用，因此，在設(shè)計(jì)上可不需對(duì)應(yīng)該些疊層結(jié)構(gòu)個(gè)數(shù)而設(shè)計(jì)，可以以最少數(shù)目達(dá)到測(cè)量的需要，同時(shí)可以節(jié)省成本及制程的繁復(fù)。請(qǐng)參照?qǐng)D39A及圖39B(為圖39A沿1_1’切線的剖面剖面圖)，當(dāng)上述測(cè)量完成后，可對(duì)該第一半導(dǎo)體層14的延伸部11進(jìn)行蝕刻，以形成獨(dú)立的第一半導(dǎo)體層14B，并露出部分該生長(zhǎng)基板12的上表面。接著，一保護(hù)層24至少形成于該發(fā)光層16的側(cè)壁。該保護(hù)層24亦可進(jìn)一步覆蓋該第二半導(dǎo)體層18以及該第一半導(dǎo)體層14的側(cè)壁。接著，進(jìn)行一干蝕刻以將該第一半導(dǎo)體層14的突出部13與獨(dú)立的第一半導(dǎo)體層14B分離。通過此步驟，所得的第二半導(dǎo)體層18、發(fā)光層16以及該突出部13的第一半導(dǎo)層14可大體上具有平整的側(cè)壁。如此一來，有利于形成平滑的保護(hù)層24。再者，當(dāng)對(duì)該晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)進(jìn)行切割時(shí)，可預(yù)先決定該切割線50的寬度，使得所得的發(fā)光芯片其生長(zhǎng)基板12的投影面積大于位于突出區(qū)13的該第一半導(dǎo)體層14面積。在進(jìn)行激光剝離生長(zhǎng)基板12的步驟時(shí)，通過預(yù)留一水平距離于該第一半導(dǎo)體層14及該突出區(qū)13之間，可防止在做激光剝離制程時(shí)因?yàn)榧す馐谛酒吘壍牡胤侥芰糠植疾痪茐腉aN，因此可以避免半導(dǎo)體層破裂。最后，請(qǐng)參照?qǐng)D40A及圖40B (為圖40A沿1_1’切線的剖面剖面圖)，沿著該切割線50對(duì)該晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)進(jìn)行一切割分離制程，得到多個(gè)發(fā)光芯片。于此同時(shí)，通過先前測(cè)量及標(biāo)記的步驟，合乎標(biāo)準(zhǔn)的芯片可以被確認(rèn)出來并進(jìn)行后續(xù)步驟(例如:粘接、激光剝離、或其它封裝步驟)。而不符合標(biāo)準(zhǔn)的芯片，亦可通過上述步驟預(yù)先被辨識(shí)出來，免除不必要的后續(xù)制程，節(jié)省制程的時(shí)間及成本。請(qǐng)參照?qǐng)D16A到圖18B的實(shí)施例，是顯示具有不同寬度的切割線50。如圖16A及圖16B所示，該切割線50寬度可小于該第一凹陷區(qū)30的寬度。當(dāng)該切割線50進(jìn)行切割時(shí)，所得的發(fā)光二極管芯片由于具有第一半導(dǎo)體層14的余留部14A，因此大體是呈現(xiàn)一倒T型的形狀。該第一半導(dǎo)體層余留部14A可避免該第一半導(dǎo)體層14在激光剝離制程時(shí)發(fā)生破裂。如圖17A及圖17B所示，該切割線50寬度可等于該第一凹陷區(qū)30的寬度。再者，如圖18A及圖18B所示，該切割線50寬度可大于該第一凹陷區(qū)30的寬度。根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施例，請(qǐng)參照?qǐng)D19A及圖19B(為圖19A沿1_1，切線的剖面剖面圖)所示的實(shí)施例，是可使用雙切割線50方式，對(duì)同一第一凹陷區(qū)30進(jìn)行切割，此作法可以減少第一凹陷區(qū)30所經(jīng)激光剝離(laser lift-off)之后所產(chǎn)生的破裂(crack)現(xiàn)象。一般制程下可以使切割線50與該些第二電極22存在一間距，如此在切割時(shí)該些第二電極22的材料不致于濺射至疊層結(jié)構(gòu)25的側(cè)壁而造成芯片的損傷。另一方面，根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施例，請(qǐng)參照?qǐng)D20A及圖20B(為圖20A沿3_3’切線的剖面剖面圖)的實(shí)施例，本發(fā)明所述用來測(cè)量疊層結(jié)構(gòu)(發(fā)光二極管芯片半成品)25其電流電壓特性與光譜特性的該第一電極20，亦可設(shè)置于非切割在線，例如，第一電極20也可以設(shè)計(jì)在原發(fā)光二極管芯片半成品(即疊層結(jié)構(gòu)25)預(yù)定區(qū)。更精確的說，該第一凹陷區(qū)30可被形成于至少一原發(fā)光二極管芯片半成品(即疊層結(jié)構(gòu)25)預(yù)定區(qū)內(nèi)。在該第一凹陷區(qū)30所在的預(yù)定區(qū)內(nèi)，在圖形化后僅有該第一半導(dǎo)體層14及該生長(zhǎng)基板存在。在圖形化之后，該第一電極20是配置于預(yù)定區(qū)內(nèi)該第一半導(dǎo)體層14之上。因此，切割線在此實(shí)施態(tài)樣中不需設(shè)置第一電極20，因此切割線變窄進(jìn)而縮小相鄰芯片之間的距離，增加每一生長(zhǎng)基板12可承載的芯片數(shù)量。另一方面，根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施例，請(qǐng)參照?qǐng)D21A及圖21B(為圖21A沿4_4’切線的剖面剖面圖)的實(shí)施例，用來測(cè)量疊層結(jié)構(gòu)(發(fā)光二極管芯片半成品)25其電流電壓特性或光譜特性的該第一電極20，亦可設(shè)置于該晶片的周圍區(qū)域。舉例來說，該第一電極20可配置于該晶片周圍區(qū)域的任一側(cè)，如圖21A、圖22及圖23所不的實(shí)施例。由于晶片周圍區(qū)域的電性較中心區(qū)域來的差，比較不適合作為發(fā)光二極管的預(yù)定區(qū)，因此該第一電極20設(shè)置于周圍區(qū)域，可增加晶片中心區(qū)域的使用率。此外，為復(fù)查該疊層結(jié)構(gòu)的光電性質(zhì)，該第一電極可以同時(shí)配置于該晶片的周圍區(qū)域及中心區(qū)域，請(qǐng)參照?qǐng)D24。在其它實(shí)施例，為增加制程速率，該第一電極20可以設(shè)置于周圍區(qū)域，例如多個(gè)排第一電極配置方式，請(qǐng)參照?qǐng)D25的實(shí)施例。第一電極20，例如一 N型接觸墊，可被形成于N型的第一半導(dǎo)體層14之上，以互相形成一歐姆接觸。同樣地，該第一電極20可為一 P型接觸墊，并進(jìn)一步形成于P型的第一半導(dǎo)體層14之上。此外，該第二電極22 (P型接觸墊)可除了含有P型歐姆接觸層外，亦含N型歐姆接觸層，如此一來可減少一步制程步驟。再者，在本發(fā)明另一實(shí)施例中，第一電極20 (N型接觸墊)及第二電極22 (P型接觸墊)同時(shí)都含有N型歐姆接觸層，而不具有P型歐姆接觸層，這是由于P型半導(dǎo)體具有穿隧效應(yīng)(tunneling effect)的結(jié)構(gòu),可使得形成N型歐姆接觸。再者，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，亦可在該第二電極22區(qū)域形成覆晶(flip chip)結(jié)構(gòu)，因?yàn)闇y(cè)量完畢后，可以使得原本當(dāng)N極點(diǎn)測(cè)點(diǎn)的地方，不再只是個(gè)點(diǎn)測(cè)點(diǎn)，不會(huì)測(cè)量完后就沒有用處，因?yàn)樗旧砜梢允峭瑫r(shí)具有P極與N極的發(fā)光二極管，進(jìn)而增加晶片(wafer)的使用面積與利用率。根據(jù)其它實(shí)施例，在完成芯片光電特性測(cè)量后，可以形成一保護(hù)層24于該生長(zhǎng)基板12之上，并接著對(duì)該保護(hù)層24進(jìn)形一平坦化制程(例如一化學(xué)機(jī)械研磨)以露出該第二電極22,請(qǐng)參照?qǐng)D26A及圖26B所示的實(shí)施例。
接著，沿著該切割線50對(duì)該生長(zhǎng)基板12進(jìn)行切割，請(qǐng)參照?qǐng)D26C。通過該保護(hù)層的形成，可避免芯片在切割步驟中的損害。最后，得到該發(fā)光二極管芯片100，請(qǐng)參照?qǐng)D26D。所留下來的保護(hù)層24可覆蓋該第一半導(dǎo)體層14、發(fā)光層、及該第二半導(dǎo)體層18的側(cè)壁，增加疊層結(jié)構(gòu)在后續(xù)制程的可靠度。在其它實(shí)施例，該保護(hù)層可視需要被移除。根據(jù)另一實(shí)施例，當(dāng)完成芯片流電壓特性或光譜特性測(cè)量后，該保護(hù)層24可形成于該第二半導(dǎo)體層18的上表面，以及至少該發(fā)光層的側(cè)壁，以避免漏電流。如果該保護(hù)層24是形成于該第一半導(dǎo)體層14的上表面，則位于該切割線50范圍內(nèi)的該保護(hù)層24可以事先被移除。因此，一切割工具不會(huì)直接切割到該保護(hù)層24。此外，該保護(hù)層24亦可直接被形成于生長(zhǎng)基板12上非切割線的區(qū)域，請(qǐng)參照?qǐng)D27A的實(shí)施例。因此，切割工具不會(huì)直接切割到該保護(hù)層24 (請(qǐng)參照?qǐng)D27B)，可獲得多個(gè)的發(fā)光二極管芯片(請(qǐng)參照?qǐng)D27C)。請(qǐng)參照?qǐng)D27C的實(shí)施例，由于梯形結(jié)構(gòu)第一半導(dǎo)體層14未完全被保護(hù)層24所覆蓋。被避免在后續(xù)與一載體基板結(jié)合時(shí)，外溢出來的金屬結(jié)合層接觸到該第一半導(dǎo)體層14的側(cè)壁導(dǎo)致短路，該第一半導(dǎo)體層14的材質(zhì)可為未摻雜(un-doped)的半導(dǎo)體材料(例如:un_dopedGaN)。如此一來，即使該保護(hù)層24未完全覆蓋該第一半導(dǎo)體層14，也不會(huì)造成嚴(yán)重的漏電流問題。請(qǐng)參照?qǐng)D28的實(shí)施例，是顯示經(jīng)圖16B所示切割方式所得的該發(fā)光二極管芯片100的剖面示意圖。該發(fā)光二極管芯片100包含一生長(zhǎng)基板12，其具有一外圍邊界80。一第一半導(dǎo)體層14配置于該生長(zhǎng)基板12之上。一發(fā)光層16配置于該第一半導(dǎo)體層14上，以及一第二半導(dǎo)體層18配置于該發(fā)光層16上。值得注意的是，該發(fā)光二極管芯片100僅有一第二電極22 (即正極或負(fù)極)存在，該第二電極22是配置于該第二半導(dǎo)體層18之上。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，第二電極22與該外圍邊界80的間距有一最小水平距離W，其中該最小水平距離W是大于或等于3 μ m,較佳是大于或等于10 μ m。該發(fā)光二極管芯片100的第二電極22是配置于部分該第二半導(dǎo)體18之上，并露出該第二半導(dǎo)體層18的一上表面19，請(qǐng)參照?qǐng)D29。尤其，該第二電極22與第二半導(dǎo)體層18間的接觸面積與第二半導(dǎo)體層18上表面19的面積比值較佳是等于或大于30%。此外，根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，發(fā)光二極管芯片100可還包含一保護(hù)層24形成于該露出的第二半導(dǎo)體層18的上表面19，并進(jìn)一步覆蓋該第二半導(dǎo)體層18、發(fā)光層16、及第一半導(dǎo)體層14(位于突出部13內(nèi))的側(cè)壁，請(qǐng)參照?qǐng)D30的實(shí)施例。再者，該保護(hù)層24亦可再進(jìn)一步延伸至該第一半導(dǎo)層14延伸部11的上表面。該保護(hù)層24可對(duì)疊層結(jié)構(gòu)的側(cè)壁產(chǎn)生保護(hù)作用，避免后續(xù)制程中漏電流的產(chǎn)生。此外，請(qǐng)參照?qǐng)D31的實(shí)施例，發(fā)光二極管芯片100的第二電極22可包含一反射層21及一金屬結(jié)合層23，其中該反射層21是與該保護(hù)層24相隔一特定距離，而該金屬結(jié)合層23覆蓋部分的該保護(hù)層24及完整包覆該反射層21，其完整包覆該反射層理由已如前述，在此不重復(fù)贅述。該金屬結(jié)合層23的面積是小于該第二半導(dǎo)體層18的上表面19，如此，在后續(xù)晶粒固晶的過程中，燒熔的金屬結(jié)合層23因面積小于該第二半導(dǎo)體層18的上表面19，因此不致延伸到疊層結(jié)構(gòu)的側(cè)壁，造成后續(xù)的電性短路。值得注意的是:在本實(shí)施例已先在疊層結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)層24的處理，金屬結(jié)合層23的面積也已不用小于第二半導(dǎo)體層18的上表面19的截面積。如果該金屬結(jié)合層23的面積小于該第二半導(dǎo)體層18的上表面19，該保護(hù)層24可不需要形成。在此，由于該金屬結(jié)合層23的面積是小于該第二半導(dǎo)體層18的上表面19，如此，在后續(xù)晶粒固晶的過程中，燒熔的金屬結(jié)合層23因面積小于該第二半導(dǎo)體層18的上表面19，因此不致延伸到疊層結(jié)構(gòu)的側(cè)壁，造成后續(xù)的電性短路。該保護(hù)層24可為一圖形化保護(hù)層24，且配置于該第二半導(dǎo)體層18與該第二電極22之間，且未被該圖形化保護(hù)層24所覆蓋的第二半導(dǎo)體層18是與該第二電極22直接接觸，構(gòu)成一電流改良結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參照?qǐng)D32。在該實(shí)施例中，同樣的，該保護(hù)層24亦可進(jìn)一步延伸至該第二半導(dǎo)體層18的側(cè)壁、該發(fā)光層16的側(cè)壁、及該第一半導(dǎo)層14突出部13的側(cè)壁。再者，該保護(hù)層24亦可再進(jìn)一步延伸至該第一半導(dǎo)體層14延伸部11的上表面，請(qǐng)參照?qǐng)D33。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，該第二電極22亦可進(jìn)一步延伸至該保護(hù)層24上，并以該保護(hù)層24與該發(fā)光層16、及該第一半導(dǎo)體層14相隔，請(qǐng)參照?qǐng)D34。通過上述結(jié)構(gòu)，該疊層結(jié)構(gòu)的側(cè)壁是穩(wěn)固地被該保護(hù)層24及延伸第二電極22所保護(hù)，可避免在后續(xù)激光剝離制程中受到損傷。根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施例，請(qǐng)參照?qǐng)D35的實(shí)施例，發(fā)光二極管芯片100亦可具有傾斜側(cè)壁14，并向生長(zhǎng)基板12側(cè)逐漸內(nèi)縮，以增加出光效率，減少全反射的產(chǎn)生。在本發(fā)明其它實(shí)施例中，發(fā)光二極管芯片100可進(jìn)一步與一載體基板,例如:一次基板110結(jié)合(其上可具有接觸墊123)，得到一發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)200，請(qǐng)參照?qǐng)D36。再者，該發(fā)光二極管芯片100亦可進(jìn)一步與載體基板(例如為一封裝基板或電路板)進(jìn)行結(jié)合，得到該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)200。此外，作為載體基板的次基板110，除了具有接觸墊123用以與發(fā)光二極管芯片100的一側(cè)第二電極22接觸外，可更具有一接觸墊124用以與發(fā)光二極管芯片100的后續(xù)所形成的另一側(cè)電極(圖未揭示)接觸(例如以連接導(dǎo)線方式接觸)，請(qǐng)參照?qǐng)D37的實(shí)施例。再者，發(fā)光二極管芯片100亦可進(jìn)一步與載體基板(例如為一封裝基板120 (其上具有電路125))進(jìn)行結(jié)合，得到該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)200，請(qǐng)參照?qǐng)D38的實(shí)施例。所得的該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)200可再進(jìn)行后續(xù)的制程步驟，例如:激光剝離(laser lift-off)以將生長(zhǎng)基板去除、將第一半導(dǎo)體層14進(jìn)行表面粗化以增加取光效率、電極制作、接觸墊制作、打線、熒光粉涂布、封裝基板切割、以及依電性功能分類。此外，實(shí)際觀察切割磊晶晶片后所得的芯片，可以發(fā)現(xiàn)在生長(zhǎng)基板側(cè)壁的地方其實(shí)并不平整。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，這會(huì)導(dǎo)致之后制作平面走線電極(例如使用一透明導(dǎo)電膜)的時(shí)候，側(cè)壁的保護(hù)層容易破裂，產(chǎn)生漏電流甚至短路。此外，在后續(xù)進(jìn)行激光剝離生長(zhǎng)基板的步驟中，不平整生長(zhǎng)基板側(cè)壁會(huì)造成激光能量散射，而使得激光能量光不能有效打到半導(dǎo)體層，而無法使芯片有效的跟生長(zhǎng)基板分解與剝離，如此一來易造成芯片側(cè)邊破裂。基于上述，根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施例，是提供一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)制程，以避免上述問題發(fā)生。請(qǐng)參照?qǐng)D41是顯示經(jīng)圖40所示切割方式所得的發(fā)光二極管芯片100的剖面示意圖。由圖可知，即使切割后所得的發(fā)光二極管芯片100具有不平整側(cè)壁的生長(zhǎng)基板12，不過由于所得的發(fā)光二極管芯片100其具有內(nèi)縮的第一半導(dǎo)體層14結(jié)構(gòu)(即第一半導(dǎo)體層14并未完全覆蓋該生長(zhǎng)基板12)，因此在后續(xù)進(jìn)行激光剝離生長(zhǎng)基板的步驟中，激光可直加施加于第一半導(dǎo)體層14與生長(zhǎng)基板間，不會(huì)因?yàn)椴黄秸L(zhǎng)基板側(cè)壁會(huì)造成激光能量散射所造成的能量分布不均，而使得磊晶層破裂。此外，如圖27C所示，對(duì)于半導(dǎo)體層14所延伸到切割道的側(cè)翼的部分也可以是小于Ium的厚度，根據(jù)實(shí)驗(yàn)，其厚度小于lum，或小于0.5um，僅管會(huì)破裂，也易破的很完整。此外，自從該切割線可以事先被預(yù)設(shè)，使得該第一半導(dǎo)體層14的突出部13可具有梯形結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參照?qǐng)D42的實(shí)施例。該突出部13的梯形結(jié)構(gòu)可增加光取出效率。再者，根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施例，當(dāng)該第二電極22下表面總面積小于該第二半導(dǎo)體層18的上表面總面積時(shí)，由于后續(xù)固晶制程第二電極22內(nèi)含的金屬結(jié)合層已不致因熱熔延伸到該發(fā)光二極管芯片100的側(cè)壁，該發(fā)光二極管芯片100亦可不具有保護(hù)層24。根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施例，請(qǐng)參照?qǐng)D43的實(shí)施例，發(fā)光二極管芯片100亦可具有傾斜側(cè)壁，并向生長(zhǎng)基板12側(cè)逐漸內(nèi)縮，以增加出光效率，減少全反射的產(chǎn)生。此外，為降低本發(fā)明所述的發(fā)光二極管芯片(結(jié)合于載體基板之后)在進(jìn)行后續(xù)激光剝離制程時(shí)，激光束散射破壞GaN導(dǎo)致半導(dǎo)體層破裂，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)可利用兩段式圖形化制程來進(jìn)行制備。首先，請(qǐng)參照?qǐng)D44的實(shí)施例，提供一生長(zhǎng)基板12，并依序于該生長(zhǎng)基板12上成長(zhǎng)一第一半導(dǎo)體層14、一發(fā)光層16、透明導(dǎo)電膜一第二半導(dǎo)體層18，其中該第一半導(dǎo)體層14、發(fā)光層16、及第二半導(dǎo)體層18的組成及形成方式同上所述。接著，請(qǐng)參照?qǐng)D45，對(duì)該第一半導(dǎo)體層14、該發(fā)光層16、及該第二半導(dǎo)體層18進(jìn)行第一次圖形化制程(第一次蝕刻制程)，定義出多個(gè)第一凹陷區(qū)30及多個(gè)第二凹陷區(qū)32。在該圖形化制程后，在該些第一凹陷區(qū)30僅留下第一半導(dǎo)體層14的延伸部11于該磊晶生長(zhǎng)基板12上，而在該第二凹陷區(qū)32留下該第一半導(dǎo)體層14的突出部13、該發(fā)光層16、及該第二半導(dǎo)體層18于該磊晶生長(zhǎng)基板12上。接著，請(qǐng)參照?qǐng)D46，形成多個(gè)第一電極20于該第一凹陷區(qū)30的該第一半導(dǎo)體層14之上，并形成多個(gè)第二電極22分別于該第二凹陷區(qū)32的該第二半導(dǎo)體層18之上。另一方面，亦可以先形成該第二電極22，再形成該第一電極20。再者，該第二電極22可例為一歐姆接觸材料、透明導(dǎo)電膜、反射層、擴(kuò)散阻障層、或上述的結(jié)合，舉例來說該第二電極22可為一包含透明導(dǎo)電膜、反射層、擴(kuò)散阻障層的復(fù)合膜層，而第一電極20是與該擴(kuò)散阻障層時(shí)在同一步驟以相同材料所同時(shí)形成。接著，利用該第一電極20及該第二電極22對(duì)疊層結(jié)構(gòu)(發(fā)光二極管芯片半成品)25進(jìn)行電流電壓特性與光譜特性測(cè)量。在測(cè)量完畢后，接著，對(duì)該第一半導(dǎo)體層14的部分延伸部11進(jìn)行第二次圖形化制程(第二次蝕刻制程)，以露出該生長(zhǎng)基板12，請(qǐng)參照?qǐng)D47的實(shí)施例。在第二次蝕刻制程之后，該第一半導(dǎo)體層14可形成具有平整側(cè)壁的第一半導(dǎo)體層14的突出部13 ;此外，在第二次蝕刻制程之后，亦可有部分第一半導(dǎo)體層14的延伸部殘留于該突出部13上，形成具有階梯狀的側(cè)壁，請(qǐng)參照?qǐng)D48的實(shí)施例。最后，請(qǐng)參照?qǐng)D49，可沿著一切割線50對(duì)該晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)進(jìn)行一切割分離制程，得到發(fā)光二極管芯片100，請(qǐng)參照?qǐng)D50。值得注意的是，根據(jù)上述步驟所得的發(fā)光二極管芯片100，該第一半導(dǎo)體層14與該生長(zhǎng)基板12的外圍邊界80具有一最小水平距離W1，而該最小水平距離W1是大于O。如此一來，可確保在進(jìn)行后續(xù)激光剝離制程時(shí)，激光束照射的位置可避開生長(zhǎng)基板12的切割面，可避免因生長(zhǎng)基板不規(guī)則切割面將激光散射，導(dǎo)致半導(dǎo)體層破裂。此外，根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施例，在進(jìn)行第二次蝕刻制程之后以及切割分離制程之前，可還包含形成一圖形化保護(hù)層24于該第二半導(dǎo)體層18之上，而該保護(hù)層24可進(jìn)一步延伸至該第二半導(dǎo)體層18的側(cè)壁、該發(fā)光層16的側(cè)壁、及該第一半導(dǎo)體層14的側(cè)壁，請(qǐng)參照?qǐng)D51及圖52的實(shí)施例。請(qǐng)參照?qǐng)D53，為形成該保護(hù)層24后，對(duì)圖52所示發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行切割所得的發(fā)光二極管芯片100，其中該第一半導(dǎo)體層14的突出部13可具有梯形結(jié)構(gòu)。上述作法的優(yōu)點(diǎn)在于，在進(jìn)行第二次蝕刻時(shí)，發(fā)光層并沒有被蝕刻，故先前所進(jìn)行的光電性質(zhì)測(cè)量結(jié)果不會(huì)被第二次蝕刻制程所影響。值得注意的是，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，除了使用兩道屏蔽來分別進(jìn)行該第一次及第二次蝕刻外，為使光電性質(zhì)測(cè)量結(jié)果不會(huì)被第二次蝕刻制程所影響，亦可進(jìn)一步結(jié)合該部分第一屏蔽及第二屏蔽來進(jìn)行第二次蝕刻制程。請(qǐng)參照?qǐng)D54的實(shí)施例，是顯示使用第一屏蔽33來進(jìn)行第一次蝕刻，所得的結(jié)構(gòu)如圖45所示；在完成使用該第一屏蔽33所進(jìn)行的第一次蝕刻后，為使后續(xù)所進(jìn)行的第二次蝕刻不會(huì)去傷害到原本的第二半導(dǎo)體層18及發(fā)光層16，在移除該第一屏蔽33時(shí)，可僅移除位于第二半導(dǎo)體層18上表面部分的第一屏蔽33,保留位于第二半導(dǎo)體層18上表面邊緣的第一屏蔽33A，請(qǐng)參照?qǐng)D55，后續(xù)所形成的第二電極22仍可形成于第二半導(dǎo)體層18上表面中間部分。最后，請(qǐng)參照?qǐng)D56的實(shí)施例，形成該第二屏蔽34于該第二電極22及第二半導(dǎo)體層18之上，由于第二半導(dǎo)體層18上表面邊緣仍覆蓋著第一屏蔽33A，因此在進(jìn)行第二次蝕刻時(shí)，可確保第二次蝕刻的范圍不會(huì)進(jìn)一步影響到該第二半導(dǎo)體層18及發(fā)光層16，因此使得第一次蝕刻與第二次蝕刻有相同的蝕刻范圍，使光電性質(zhì)測(cè)量結(jié)果不會(huì)被第二次蝕刻制程所影響。綜合上述，本發(fā)明所述的新穎的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)、芯片及包含其的封裝結(jié)構(gòu)，具有高的制程合格率，可降低制造成本及提升生產(chǎn)效能。雖然本發(fā)明已以數(shù)個(gè)較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作任意的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包含: 提供一生長(zhǎng)基板，其上依序成長(zhǎng)有一第一半導(dǎo)體層、一發(fā)光層、及一第二半導(dǎo)體層；對(duì)該第一半導(dǎo)體層、該發(fā)光層、及該第二半導(dǎo)體層進(jìn)行一第一圖形化制程，定義出多個(gè)第一凹陷區(qū)以及多個(gè)第二凹陷區(qū)，其中多個(gè)疊層結(jié)構(gòu)是對(duì)應(yīng)形成于該第二凹陷區(qū)內(nèi)，以及一第一半導(dǎo)體層的延伸區(qū)是對(duì)應(yīng)配置于與一預(yù)定切割線重疊的該第一凹陷區(qū)內(nèi)； 形成至少一第一電極于該第一凹陷區(qū)內(nèi)的該第一半導(dǎo)體層延伸區(qū)；以及 形成一第二電極于該第二凹陷區(qū)內(nèi)的疊層結(jié)構(gòu)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，還包含: 利用該第一電極及該第二電極測(cè)量該晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的電流-電壓性質(zhì)、驅(qū)動(dòng)電壓、或發(fā)光光譜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，還包含: 依測(cè)量的結(jié)果，對(duì)該晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類標(biāo)示或分類選定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，還包含: 形成一保護(hù)層以包覆該第二半導(dǎo)體層的側(cè)壁、該發(fā)光層的側(cè)壁以及在第二凹陷區(qū)內(nèi)的該第一半導(dǎo)體層的側(cè)壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，還包含: 在形成該第二電極于該第二凹陷區(qū)內(nèi)的疊層結(jié)構(gòu)上之后，對(duì)該第一半導(dǎo)體層的延伸區(qū)進(jìn)行蝕刻，以露出 該生長(zhǎng)基板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，還包含: 沿該預(yù)定的切割線對(duì)該生長(zhǎng)基板進(jìn)行切割，得到多個(gè)發(fā)光二極管芯片，其中該預(yù)定的切割線寬度小于或等于該第一凹陷區(qū)截面寬度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，該第一電極是設(shè)置在該預(yù)定切割線之內(nèi)或之外。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，還包含: 設(shè)置兩條預(yù)定的切割線分別于該第一電極的兩側(cè)；以及 沿該預(yù)定的切割線對(duì)該生長(zhǎng)基板進(jìn)行切割，得到多個(gè)發(fā)光二極管芯片。
9.一種晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包含:提供一生長(zhǎng)基板，其上依序成長(zhǎng)有一第一半導(dǎo)體層、一發(fā)光層、及一第二半導(dǎo)體層；對(duì)該第一半導(dǎo)體層、該發(fā)光層、及該第二半導(dǎo)體層進(jìn)行一圖形化制程，定義出多個(gè)第一凹陷區(qū)以及多個(gè)第二凹陷區(qū)，其中多個(gè)疊層結(jié)構(gòu)是對(duì)應(yīng)形成于該第二凹陷區(qū)內(nèi)，以及一第一半導(dǎo)體層的延伸區(qū)是對(duì)應(yīng)配置于與一預(yù)定切割線重疊的該第一凹陷區(qū)內(nèi)，且其中至少一第二凹陷區(qū)內(nèi)并無配置該疊層結(jié)構(gòu)； 形成至少一第一電極于未配置疊層結(jié)構(gòu)的該第二凹陷區(qū)內(nèi)；以及 形成一第二電極于該第二凹陷區(qū)內(nèi)的疊層結(jié)構(gòu)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，未配置疊層結(jié)構(gòu)的該第二凹陷區(qū)并未與該預(yù)定的切割線重疊。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，未配置疊層結(jié)構(gòu)的該第二凹陷區(qū)是位于該生長(zhǎng)基板的一周圍區(qū)域內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，未配置疊層結(jié)構(gòu)的該第二凹陷區(qū)是位于該生長(zhǎng)基板的一中央?yún)^(qū)域內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，未配置疊層結(jié)構(gòu)的該第二凹陷區(qū)是同時(shí)位于該生長(zhǎng)基板的一周圍區(qū)域及一中央?yún)^(qū)域內(nèi)，以復(fù)核該疊層結(jié)構(gòu)的光電性質(zhì)。
14.一種晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包含: 提供一生長(zhǎng)基板，其上依序成長(zhǎng)有一第一半導(dǎo)體層、一發(fā)光層、及一第二半導(dǎo)體層；對(duì)該第一半導(dǎo)體層、該發(fā)光層、及該第二半導(dǎo)體層進(jìn)行一圖形化制程，定義出多個(gè)第一凹陷區(qū)以及多個(gè)第二凹陷區(qū)，其中多個(gè)疊層結(jié)構(gòu)是對(duì)應(yīng)形成于該第二凹陷區(qū)內(nèi)，以及一第一半導(dǎo)體層的延伸區(qū)是對(duì)應(yīng)配置于與一預(yù)定切割線重疊的該第一凹陷區(qū)內(nèi)； 形成至少一第一電極于該第一凹陷區(qū)內(nèi)的該第一半導(dǎo)體層延伸區(qū)； 形成一第二電極于該第二凹陷區(qū)內(nèi)的疊層結(jié)構(gòu)上；以及 利用該第一電極及該第二電極測(cè)量該晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的光電性質(zhì)。
15.根據(jù)權(quán)利要14所述的晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，該光電性質(zhì)包含電流-電壓性質(zhì)、驅(qū)動(dòng)電壓、或是 發(fā)光光譜。
16.一種發(fā)光二極管芯片，其特征在于，包含: 一生長(zhǎng)基板，具有一外圍邊界； 一第一半導(dǎo)體層形成于該生長(zhǎng)基板之上，其中該第一半導(dǎo)體層與該外圍邊界的最小水平距離大于O ; 一發(fā)光層形成于該第一半導(dǎo)體層之上； 一第二半導(dǎo)體層形成于該發(fā)光層之上；以及 一電極形成于該第一第二半導(dǎo)體層之上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法及發(fā)光二極管芯片。晶片級(jí)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法包含提供一生長(zhǎng)基板，其上依序成長(zhǎng)有一第一半導(dǎo)體層、一發(fā)光層及一第二半導(dǎo)體層；對(duì)該第一半導(dǎo)體層、該發(fā)光層及該第二半導(dǎo)體層進(jìn)行一圖形化制程，定義出多個(gè)第一凹陷區(qū)以及多個(gè)第二凹陷區(qū)，其中多個(gè)疊層結(jié)構(gòu)是對(duì)應(yīng)形成于該第二凹陷區(qū)內(nèi)，以及一第一半導(dǎo)體層的延伸區(qū)是對(duì)應(yīng)配置于與一預(yù)定切割線重疊的該第一凹陷區(qū)內(nèi)；形成至少一第一電極于該第一凹陷區(qū)內(nèi)的該第一半導(dǎo)體層延伸區(qū)；以及，形成一第二電極于該第二凹陷區(qū)內(nèi)的疊層結(jié)構(gòu)上。
文檔編號(hào)H01L33/00GK103187491SQ20121002725
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者蔡曜駿, 許鎮(zhèn)鵬, 林國豐, 劉訓(xùn)志, 胡鴻烈, 孫健仁 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院